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一、磨料的形状特征
磨料的形状是很不规则的、但大多呈菱形八面体。顶锥角在 80 °～ 145 °范围内，但大多数为 90 °～ 120 °。因此，磨削时磨粒基本上都以很大的负前角进行切削。一般磨粒切削刃都有一定大小的圆弧，其刃口圆弧半径在几微米到几十微米之间，磨粒磨损后，其负前角 和圆弧半径 r n 都将增大。
二、磨屑形成过程
图 6-2 磨粒的切削过程 |
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由于砂轮工作表面形貌特点，其磨粒工作状态有三种：一种是参加切除金属的称为有效磨粒；第二种是与切削层金属不接触的称无效磨粒；第三种是刚 好与切削层金属接触，仅产生滑擦而切不下金属。现将一个有效磨粒切削过程分析如下（图 6 - 2 ）：当磨粒刚进入切削区时，磨粒与切削层金属产生挤压和摩擦。随着切入，挤压力加大，磨粒切入工件，但只刻划出沟槽，金属被挤压向两侧，形成隆起。当继续 切入时，磨粒切削厚度进一步加大，磨粒前面的金属开始形成磨屑。因此，磨屑形成过程可划分三个阶段：滑擦阶段、刻划阶段和切屑形成阶段。
三、磨削力的主要特征
1. 虽然单个磨粒切除的材料很少，但砂轮表层有大量磨粒同时工作，而且由于磨粒几何形状的随机性和参数不合理，磨削时的单位磨削力很大，可达 70000N ／ mm 2 以上。
2 . 总磨削力可分解为三个分力：径向分力 F x 、切向分力 F y 、轴向分力 F z ，如图 6 - 3 所示，三向分力中径向分力 F x 最大。因径向分力 F x 与砂轮轴、工件的变形及振动有关，直接影响加工精度和表面质量，故该力是十分重要的。
四、磨削温度基本概念
1. 磨削温度概念 （1）工件平均温度 指磨削热传入工件而引起的工件温升，它影响工件的形状和尺寸精度。在精密磨削时，为获得高的尺寸精度，要尽可能降低工件的平均温度并防止局部温度不均。 （2）磨粒磨削点温度 指磨粒切削刃与切屑接触部分的温度，是磨削中温度最高的部位，其值可达1000℃左右，是研究磨削刃的热损伤、砂轮的磨损、破碎和粘附等现象的重要因素。 （3）磨削区温度 是砂轮与工件接触区的平均温度，一般约有500～800℃，它与磨削烧伤和磨削裂纹的产生有密切关系。 磨削加工工件表面层的温度分布，是指沿工件表面层深度方向温度的变化，它与加工表面变质层的生成机理、磨削裂纹和工件的使用性能有关。 |
2. 影响磨削温度的因素 影响磨削温度的因素有磨削用量，砂轮参数等。 磨削用量对磨削温度的影响关系如下： 1）随着砂轮径向进给量fr的增大，即磨削深度ap的增大，工件表面温度升高。 2）随着工件速度vw的增大，工件表面温度可能有所减小。 3）随着砂轮速度vs的增大，工件表面温度升高。 所以，要使磨削温度降低，应该采用较小的砂轮速度和磨削深度，并加大工件速度。而砂轮硬度对磨削温度的影响有明显规律，砂轮软，磨削温度低，砂轮硬，磨削温度高。 |
五、砂轮的磨损及耐用度
砂轮磨损有三种基本形态：磨耗磨损、破碎磨损及脱落磨损。
(1) 磨耗磨损，磨耗磨损表现为砂轮磨粒上形成磨损小棱面，在磨削过程中，由于工件硬质点的机械摩擦，高温氧化及扩散等作用均会使磨粒切刃产生耗损钝化。
(2) 破碎磨损：磨粒在磨削过程中，经受反复多次急热急冷，在磨粒表面形成极大的热应力，最后磨粒沿某面出现局部破碎。
(3) 脱落磨损；磨削过程中，随磨削温度的上升，结合剂强度相应下降。当磨削力增大超过结合剂强度时，整个磨粒从砂轮上脱落，即成脱落磨损。
砂轮磨损的结果，导致磨削性能的恶化，其主要形式有钝化型、脱落型 ( 外形失真 ) 及堵塞型三种。
当砂轮硬度较高，修整较细，磨削载荷较轻时，易出现钝化型。这时，加工表而质量虽较好，但金属切除率显著下降。
当砂轮硬度较低，修整较粗，磨削载荷较重时，易出现脱落型。这时，砂轮廓形失真，严重影响磨削表面质量及加工精度。
在磨削碳钢时由于切屑在磨削高温下发生软化，嵌塞在砂轮空隙处，形成嵌入式堵塞；在磨削钛合金时，由于切屑与磨粒的亲合力强，使切屑熔结粘附于磨粒上，形成粘附式堵塞。砂轮堵塞后即丧失切削能力，磨削力及温度剧增，表面质量明显下降。
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