文档介绍：第2章 磨削力
第一页，共76页。
磨削力测量与采集系统
图3. 12 实验用测力仪
图3. 13 测力仪系统结构框图
第二页，共76页。
磨削力测量与采集系统
。现有磨削力计算公式大体上可以分为三类：一类是根据因次解析法建立的磨削力计算公式 ；一类是根据实验数据建立的磨削力经验公式 ；另一类是根据因次解析法和实验研究相结合的方法建立的同用磨削力计算公式 。
第十页，共76页。
单位磨削力是磨削工作是作用在单位切削面积上的主切削力 ( 即切向磨削力 ) , 以 表示 ( N / mm2 )。
当磨粒开始接触工件时 , 受到工件的抗力作用 。图3-3所示为磨粒以切深 切入工件表面时的受力情况。
第十一页，共76页。
在不考虑摩擦作用的情况下 ，切削力 垂直作用于磨粒锥面上 ，其分布范围如图3－3c中虚线范围所示。由图3－3a可以看出 ， 作用力分解为法向推力 和侧向推力 。两侧的推力 相互抵消 , 而法向推力则叠加起来使整个磨粒所受的法向力明显增大 , 所以无论是滑擦、耕犁或切削状态下磨粒所受的法向力都大于切向磨削力 。这种情况也就说明了磨削与切削的特征区别 , 一般切削加工则是切向力比法向力大得多。
根据图3-3 , 在X－X 截面内作用在磨粒上的切削力 可按下式求得
（3－1）
式中 Fp －－－－单位磨削力 ( N / mm2 ) ；
ds －－－－砂轮直径 （mm） ；
θ －－－－磨粒半顶锥角 ；
Ψ －－－－切削方向与X方向的夹角 。
第十二页，共76页。
的分布状况如图3－3c中虚线范围所示 。设图中磨粒为具有一定顶锥角2θ的圆锥，中心线指向砂轮的半径，且圆锥母线长度为ρ ，则接触面积
（3－2）
将式（3－2）代入式（3－1）得
（3－3）
因为 （3－4）
将式（3－3）代入式（3－4）则得 ：
（3－5）
第十三页，共76页。
因此，可求得作用于整个磨粒上的磨削力如下：
（ 3—6 ）
于是可得到磨削力的计算式
（3—7）
由式（3—7）可解出单位磨削力Fp
（3—8）
式中的 为动态有效磨刃数 ， , 为砂轮表面上的单位长度静态有效磨刃数, 为砂轮与工件的接触弧长度 , b为磨削宽度。
第十四页，共76页。
显然，由式（3—7）和式（3—8）可知，如实测得 和 之值，就可以求得一定磨削条件下的单位磨削力值 。反之若知道了一定条件下的单位磨削力值 ，就可以推算出磨削力的估计值 。
第十五页，共76页。
关于磨削力计算公式的建立，目前国内外有不少论述 。这里重点介绍G·Werner等建立的磨削力计算公式 。该公式考虑了磨削力与磨削过程的动态参数关系 。
建立磨削力计算公式时 ，需知以下两项参数 ，一是单位砂轮表面上参与工作的磨刃数 ，二是需要知道砂轮与工件相对接触长度内的平均切削截面A，知道这两项参数 ，即可推导出单位磨削力公式 。