一、砂輪堵塞類型機理砂輪堵塞類型有嵌入型、依附型、粘著型、混合型。嵌入型堵塞磨屑嵌砂輪工作表面氣孔處堵塞狀態(tài)。依附型堵塞磨粒靠暫時力量依附磨粒切削刃后刀面上一種堵塞狀況。粘著型堵塞指磨削熔化后粘附磨粒凸出切削刃四周或粘結劑上。混合型堵塞以上三種類型某一微小部位集合或層集。嵌入型依附型堵塞機理嵌入型依附型堵塞屬于磨屑機械性地填充砂輪空隙產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。填充動力來自兩個方面，一個外來，一個內(nèi)，涉及到物理、電、熱等方面因素。外來因素：磨削加工有一個很重要特點，徑向磨削分力Fy大于切向分力Fz，F(xiàn)y/Fz≥2～10，工件材料愈硬，塑性愈小，F(xiàn)y/Fz比值愈大，這樣磨削區(qū)磨屑強大正壓力作用下，被機械地擠進砂輪表面空隙里。從微觀上分析，磨屑沿磨粒前面滑出，磨粒前面局部區(qū)域堆積著數(shù)層磨屑，磨粒后面，由于砂輪高速旋轉作用，形成一個氣流旋渦區(qū)，旋渦區(qū)空氣壓力顯著減小，負壓作用下，使部分磨屑依附磨粒后面，形成磨粒后刀面依附性堵塞，依附物多數(shù)灰燼微粒。靜電場作用：砂輪與工件相對速度V砂遠大于V工，普通無心磨床V秒=3～50m/s， 我國高速無心磨床磨削速度成熟數(shù)值為50～80/s，國外試驗速度達200m/s～250m/s，工件 速度1.5m/s 以下。砂輪與工作相對運動時，磨削區(qū)內(nèi)，砂輪與工件表面將會因電子逸出原因出現(xiàn)按一定規(guī)律排布電荷。同時，磨削區(qū)內(nèi)氣體也會因高溫作用導致被激放電，使性氣體電離成正離子電子。磨削區(qū)某些小區(qū)域內(nèi)形成了由砂輪工件組成小電場，電場內(nèi)，有性原子、正離子、電子、雜質(zhì)、粉塵，不僅有性原子被電離過程，還有正離子與電子復合過程。電場作用下，部分磨屑將呈現(xiàn)極性，根據(jù)異性相吸原理，與砂輪極性相反磨屑就被吸附砂輪工作表面。由于電場強度很小，所以吸附力也很弱，磨屑砂輪表面不牢靠，但借助于砂輪與工件之間較大機械壓力，使已吸附砂輪表面磨屑能穩(wěn)定地嵌入砂輪表面空隙之間。粘著型堵塞機理磨削過程絕大部分輸入功率轉化為磨削熱，使磨削點溫度高達1200K以上，如此高溫作用下，磨削首先遇空氣迅速氧化，形成低熔點金屬氧化物，接著這些金屬氧化物磨削區(qū)高溫加熱呈融化狀態(tài)，覆蓋砂輪表面，當砂輪上這部分表面再次參與磨削時，磨削力作用下，有被擠開，有強化，增加了與砂輪親力附著力，還有被擠壓粘附工件表面隆起溝槽表面。通過多次隨機磨削，磨粒四周將粘附許多磨屑，使磨削力增大，溫度升高，由此形成惡性循環(huán)，加劇堵塞，直至磨粒破碎或脫落，這熔化性粘結。不同元素之間化學親力粘結性堵塞又一重要原因。磨粒被磨削材料高溫下接觸，溫度因素使它們活動能力增強，親力加劇，當具備一定條件時，就導致化學反映，使磨粒磨屑砂輪表面生成一種喪失切削能力晶體。如剛玉類砂輪磨削鈦合金時，磨屑很快地粘附磨粒上，并有向四周蔓延長大趨勢，清除磨屑后，仍有一些殘留物粘附磨粒周圍，他們氧、鈦、鋁復雜化合物，這個過程說明發(fā)生了化學反應，方程式為3Ti+2Al2O3=3TiO2+4Al，生成物以TiO2為主，一些游離鋁分子，如改用碳化硅砂輪，堵塞會減輕，被磨削工件表面質(zhì)量也有所提高，這因為鈦碳化硅親力小，磨粒表面不僅零散分布著一些粘附物，這些粘附物再次進入磨削區(qū)時，大部分摩擦、擠壓作用下脫落。

　　二、砂輪自身對堵塞影響磨料不同磨料與工件材料化學親力不同，磨削溫度不同，磨削力不同，為了減少堵塞程度，不同工件材料，應選用不同磨料種類。用剛玉類磨料磨削鐵碳合金，碳空氣與氧氣生成一層很薄氧化膜，能有效地阻止工件與磨料之間化學親作用，但磨削鈦合金，堵塞則嚴重多了。磨料熱穩(wěn)定性對堵塞也有舉足輕重影響，熱穩(wěn)定性好磨料比熱穩(wěn)定性差堵塞輕多。如用立方氮化硼磨料磨削鈦合金時，磨削效率比用白玉剛磨料砂輪提高幾十倍。磨料粒度組織相同前提下，磨料愈細，砂輪單位周長內(nèi)磨粒粒度數(shù)愈多，愈均勻，氣孔數(shù)目也愈多，但單個氣孔體積就愈小，相同磨削參數(shù)下，細砂輪容易堵塞。半精磨精磨時，切入次數(shù)多，切入量小，溫度低，堵塞輕，常選擇細砂輪。粗磨時，切入量大，磨削溫度高，堵塞孔隙磨屑、熔結物多，應選擇粗砂輪。粘結劑與硬度砂輪硬度指磨粒脫落難易程度，由粘結劑強度予以保證，它們對砂輪堵塞影響較大。 粘結劑強度愈高，砂輪硬度愈大，磨粒磨鈍量就愈多，磨粒脫落前對工件劃擦、擠壓愈加嚴重，磨屑更容易機械地填充到砂輪孔隙去，砂輪空隙磨屑加劇了砂輪對工件材料摩擦、擠壓，同時磨屑這個過程得以強化，這個過程還伴隨產(chǎn)生更多摩擦熱，摩擦熱為粘結性堵塞提供熔結物。因此砂輪硬度越高，堵塞越嚴重。所以磨削難加工工件材料時，應選擇軟一點砂輪。砂輪組織砂輪組織反映了磨料、粘結劑、氣孔之間比例關系，組織愈密，氣孔比例就愈小，切削刃間隔距離也愈小，砂輪更容易堵塞。含有53%磨粒砂輪比含49.2%磨粒平均堵塞量要高兩倍，含45%磨粒砂輪比含49.2%磨粒平均堵塞量要少一半。磨削難加工材料時應選 擇組織號為7-8級砂輪。

　　三、無心磨床屑形成磨削過程一個復雜多因素、多變量共同作用過程，其目通過切除一定量工件材料獲得較高表面質(zhì)量精度。砂輪一個由磨料、結合劑經(jīng)壓坯、干燥、燒結而成疏松體，其單個磨粒就一把微小切削刃，有很大負前角刃口鈍圓半徑。高速運動磨粒經(jīng)過滑擦、耕犁后切入工件。切削層材料有明顯沿剪切面滑移后形成短而薄切屑，這些磨屑磨削區(qū)內(nèi)被加熱到很高溫度(如碳鋼材料可達到1200K以上)，然后被氧化熔化，隨后固化成微粒球體，球體面上還有某些叉枝，這種球狀磨屑一種主要磨屑形式。磨削不銹鋼Cr20Ni24Si4Ti時，通過掃描電子顯微鏡，發(fā)現(xiàn)大量球狀磨屑，當然還伴隨著帶狀、節(jié)狀磨屑以及灰燼，這些磨屑有不少部分將會填充到砂輪氣孔，依附磨料四周 ，引起砂輪堵塞，導致磨削精度下降，燒傷工件，縮短砂輪壽命。

　　四、磨削條件影響砂輪線速度砂輪線速度影響比較復雜，當砂輪從28.8m/s提高到33.6m/s時速度只提高了16%，而堵塞 量增加了三倍。因為砂輪線速度增加使磨粒最大切深減小，切屑截面積減小，同 時切削次數(shù)磨削熱增加，使得堵塞量增加。但當砂輪線速度高到一定程度時(如達到50 m/s以上)，砂輪堵塞量反而大大下降。因此磨削加工時選擇砂輪速度最好避開20m/s至50m/s這個速度。工件速度實驗表明，工作速度提高一倍，砂輪堵塞量增加三倍。因為工件速度愈高，磨粒負荷愈大， 磨粒切入深度就愈淺，切屑截面積變小，當磨削厚度增大，磨粒鈍化加重，加大砂輪對工件 磨削層擠壓，相當于砂輪特性變硬，因而會加劇砂輪堵塞。

　　磨削方式磨削方式上，凡增大砂輪與工件接觸面積磨削均會加劇砂輪堵塞。這因為砂輪與工件接觸面積大，磨粒切削刃會同一磨痕上多次劃擦，使工件上磨削層強化加劇，冷卻液 又難以進入磨削區(qū)，磨削熱量多、溫度高，為堵塞創(chuàng)造條件，易產(chǎn)生化學粘著性堵塞嵌入性堵塞。如端磨比周磨易堵塞，橫向切入磨削比縱向磨削堵塞嚴重。 徑向切入量徑向切入量對砂輪堵塞影響呈駝峰趨勢。當徑向切入量較小時，(ap＜0.01mm)產(chǎn)生堵塞現(xiàn) 象，隨著切入量增加，平均堵塞量也增加，當切入量大到一定程度(ap=0.03mm)時，堵塞 量又呈減小趨勢，之后隨著切入量繼續(xù)增加(達ap=0.04mm) 時，堵塞量又急劇上升。 磨削液不同磨削液對磨削效果影響很大，目前通用乳化液含有大量礦物油油性添加劑，稀釋后呈水包油乳白色液體，它比熱容導熱系數(shù)小，劇烈摩擦過程很容易造成砂輪與工件間粘附磨損擴散磨損，使砂輪堵塞，磨削力增大，最后引起磨料過早破碎脫落，使磨削比降低。因此，選用優(yōu)良磨削液對改善磨削性能有重要作用。 

　　總之，砂輪粒度、硬度、組織、砂輪速度、工件速度、磨削方式、切削深度及磨削液等磨削功程諸現(xiàn)象及磨削結果主要參數(shù)。因彼，對影響砂輪堵塞等各種因葷進行分析研究，對磨削用量等參數(shù)進行單因葷、多因葷實驗，建立優(yōu)化合理磨削參數(shù)并總結入規(guī)律，指導生產(chǎn)一種有效方法，也磨削加工技術應該重點研究內(nèi)容之一。