1.3 外圆切入磨削的磨削循环

1.3.1 定进给外圆切入磨削循环

如图1-17所示为定进给外圆切入磨削的一个循环，公称定进给速度为 vr，公称进给量为 fr=vrt，它由起火花（初磨）、稳定磨削及去火花（光磨）三个阶段组成，现以 ts代表起火花（切入）时间，以 tf代表去火花（光磨）时间，而以 ti代表砂轮架进给时间。图中点 O 是砂轮与工件的开始接触点，但是，由于工艺系统弹性位移的原因，在该点并没有真正磨削，真正的磨削点从 Oe开始，即点 Oe是开始形成尺寸的点，工件的半径从该点开始减小。从点O到点Oe间有一段空磨时间，现以te表示。图中线ON′G′代表砂轮架的公称位移量 fr，但是，磨削过程中砂轮磨损，若计及砂轮磨损量Δrs(t)，则砂轮架的实际位移量变为线 ONG。另外，磨削时还会产生工艺系统弹性变形 y(t)及形成残留余量Δc(t)，若将这两项一并计入，则代表工件半径减小的尺寸形成曲线为 OeSF0F，真正的工件半径减小为rw(t)。

图1-17 定进给外圆切入磨削的一个循环

在一个切入磨削循环中，存在以下切削特点：

① 初始磨削时，砂轮架进给速度 vr较小，所以在刚开始切入的 te时间内，砂轮与工件的干涉深度非常小，使磨粒与工件间仅是弹性接触，基本上不切除金属。

② 随着砂轮的不断切入，砂轮与工件的干涉深度随磨削时间延长而增大，因而在 te～ts时间的前半段开始切除金属，但磨粒耕犁作用较强，金属切除率较低。在 te～ts时间的后半段，砂轮与工件的干涉深度增大到一定程度，磨粒的切削作用增强，使尺寸形成速度vw(t)增大。在此阶段，因尺寸形成速度vw(t)仍然小于砂轮架进给速度vr，所以砂轮与工件的干涉深度随磨削时间的延长而不断增大。

③ 当砂轮与工件的干涉深度大大超过砂轮的给定磨削深度时，尺寸形成速度(t)与砂轮架的实际进给速度v′r相等。vr是砂轮架公称进给速度vr与砂轮损耗速度之差，即

这样就达到了ts～ti的稳定磨削阶段。该阶段的砂轮与工件的干涉深度为定值。

④ 若在稳定磨削阶段停止砂轮切入，进行光磨，在 ti～tf时间内，磨削系统中由残留余量和磨削系统中的弹性位移而构成的磨削系统积累量减小。磨削系统积累量在光磨阶段结束时也不会等于零，然而，此时的尺寸形成速度却等于零。在整个光磨阶段，由于磨削系统积累量逐渐减小，故磨削力逐渐减小，但因光磨阶段总会有残留余量存在，故磨削力不会减小至零。