1 实验设备及条件

2 磨削实验

1. 大进给量磨削
   以附表中的磨削条件设定：砂轮磨粒的当量切深 g_m/2a=9.3×10^-5。第一次磨削进给量Δ1=100μm/次、走刀速度v1=5m/min；第二次磨削进给量Δ2=200μm/次、走刀速度v2=3.6m/min。磨削加工能率Z′为 Z′=Δ.v (1)
   式中　Δ——磨削进给量，μm/次
   v——走刀速度，m/min
   由实验条件得 Z′1=8.3mm³/mm.s;Z′2=12mm³/mm.s。图1为实验测得的磨削力和工件去除量关系曲线。从图中曲线可以得出：当磨粒的当量切深g_m/2a不变时，改变磨削进给量Δ对法向磨削力Fn的影响不大。当进给量Δ减小时，切向磨削力Ft增大。磨削过程中Ft基本不变，而法向磨削力Fn的变化呈线性增大趋势。
   
   图1 磨削力和工件去除量关系
   图2 实际切深和工件去除量关系
   比较普通金刚石砂轮和柔性砂轮的实验结果可以得到：柔性砂轮的磨削力Fn为普通砂轮磨削的大约1/10，而且磨削过程中砂轮的吸振性能良好，达到柔性砂轮磨削的要求。
   图2为实际切深和工件去除量之间的关系曲线。从曲线中得出：在磨削去除量小于300mm³时，因为砂轮弹性变形的影响，实际切深 小于理论值。整个磨削过程中进给残留量保持在70μm左右。
2. 深切磨削
   从以上的磨削过程得出：柔性砂轮的磨削力较小，因此适应于深切磨削加工。深切磨削可以达到高的磨削精度和小的表面粗糙度值，并相对减小砂轮的磨损。
   深切磨削中设定：磨削进给量Δ3=500μm/次，加工能率Z′₃=33.3mm³/mm·s。
   
   图3 深切磨削磨削力和工件去除量关系
   图4 深切磨削后工件形状误差
   图3为深切磨削中磨削力和工件去除量关系曲线。分析磨削过程可以得出：由于深切磨削中砂轮磨粒对工件的切削过程不同，正向磨削和逆向磨削过程中切向磨削力F_t有较大变化，正向磨削力F_t是逆向磨削力F_t的大约4倍。法向磨削力F_n随磨削过程的进行而不断增大。
   图4为深切磨削后测得工件表面的横向和纵向形状误差曲线。从图中数据可以得出：柔性砂轮磨削保持刚性砂轮的磨削特征，磨削后工件形状精度达到同等粒度砂轮的加工水平。

3 磨削精度及磨损

4 表面磨粒观察

5 结论

1. 柔性砂轮的法向磨削力F_n为通常刚性砂轮的1/10以下，而磨削精度达到相同水平。
2. 柔型砂轮可实现高效磨削，在深切磨削中加工能率Z达到33.3mm³/mm·s。
3. 磨削过程中柔型砂轮的磨损量和刚性砂轮处于同一水平。
4. 磨削过程中砂轮表面磨粒发生磨损和破碎较多，法向磨削力F_n呈上升趋势。