磨削技术理论第四章)课件

4 砂轮修整及表面形貌砂轮修整及表面形貌引言引言磨削是利用砂轮上粘结的磨粒进行切削的磨削是利用砂轮上粘结的磨粒进行切削的过程。砂轮表面磨粒实际参与切削的部分过程。砂轮表面磨粒实际参与切削的部分是很少的。磨粒在砂轮表面的空间分布和是很少的。磨粒在砂轮表面的空间分布和形态构成了砂轮地貌。形态构成了砂轮地貌。除了某些重负荷磨削和切断磨削，砂轮在除了某些重负荷磨削和切断磨削，砂轮在使用前或使用一段时间后都需要对砂轮地使用前或使用一段时间后都需要对砂轮地貌或砂轮宏观形状进行修整，这通常包括貌或砂轮宏观形状进行修整，这通常包括砂轮整形和修锐两个阶段。整形一般是指砂轮整形和修锐两个阶段。整形一般是指去除部分砂轮材料，从而消除砂轮形状本去除部分砂轮材料，从而消除砂轮形状本身引起的不平衡跳动，当然整形也可将砂身引起的不平衡跳动，当然整形也可将砂轮截面修成某一特定的形状。修锐则为了轮截面修成某一特定的形状。修锐则为了获得砂轮表面的良好切削性能。对于普通获得砂轮表面的良好切削性能。对于普通砂轮，整形和修锐是同时进行的，一般统砂轮，整形和修锐是同时进行的，一般统称为修整。对于超硬砂轮，整形和修锐则称为修整。对于超硬砂轮，整形和修锐则分为两个过程进行。分为两个过程进行。前面提到砂轮地貌和磨削参数可影响到磨前面提到砂轮地貌和磨削参数可影响到磨粒和工件的接触作用。在后面的章节里将粒和工件的接触作用。在后面的章节里将谈到砂轮地貌和砂轮修整条件对磨削性能谈到砂轮地貌和砂轮修整条件对磨削性能参数如磨削力、磨削功耗、磨削温度和工参数如磨削力、磨削功耗、磨削温度和工件表面质量的重要影响。因此首先了解砂件表面质量的重要影响。因此首先了解砂轮修整的过程是必要的，这样才能更有效轮修整的过程是必要的，这样才能更有效地去控制修整过程，而这一点往往被人们地去控制修整过程，而这一点往往被人们所忽略。所忽略。4.2 普通砂轮的修整普通砂轮的修整 普通砂轮的修整通常是利用修整器切入砂轮表面普通砂轮的修整通常是利用修整器切入砂轮表面沿砂轮轴向进给，平型砂轮的修整相当于车床的沿砂轮轴向进给，平型砂轮的修整相当于车床的车削，车削，ad 是修整器在每一修整行程的半径切入量。是修整器在每一修整行程的半径切入量。砂轮每转一周修整器的轴向进给量称为修整导程，砂轮每转一周修整器的轴向进给量称为修整导程，如下式表示：如下式表示：图中图中vd为修整器沿砂轮轴向的进给速度，为修整器沿砂轮轴向的进给速度，vs为砂轮速度，为砂轮速度，ds为砂轮直径。砂轮整形一般为砂轮直径。砂轮整形一般需要需要2到到5个修整行程，特殊情况下可适当个修整行程，特殊情况下可适当增加行程次数。修整的最后一步是无火花增加行程次数。修整的最后一步是无火花光修，即修整器沿砂轮径向不再进给，每光修，即修整器沿砂轮径向不再进给，每个修整行程只去除少量砂轮材料，主要是个修整行程只去除少量砂轮材料，主要是为了获得光整的砂轮表面。为了获得光整的砂轮表面。修整器通常分为一颗固定的（单点）天然修整器通常分为一颗固定的（单点）天然金刚石和含一层或多层金刚石的金属结合金刚石和含一层或多层金刚石的金属结合剂多点修整器（簇状、尖笔状、凿状和片剂多点修整器（簇状、尖笔状、凿状和片状）。单点金刚石修整器相对砂轮有一倾状）。单点金刚石修整器相对砂轮有一倾角角 d d=10-15=10-15。单点修整器持续使用后会变单点修整器持续使用后会变钝从而恶化砂轮地貌和磨削性能，此时必钝从而恶化砂轮地貌和磨削性能，此时必须更换修整器或更换金刚石颗粒。多点金须更换修整器或更换金刚石颗粒。多点金刚石修整器的修整性能比较稳定，适于自刚石修整器的修整性能比较稳定，适于自动化生产。合成聚晶金刚石修整器也正得动化生产。合成聚晶金刚石修整器也正得到越来越多地使用。到越来越多地使用。以下为砂轮修整导程和半径修整深度的推以下为砂轮修整导程和半径修整深度的推荐值荐值单点金刚石单点金刚石 sd0.2mm 10ad30m多点金刚石（凿状）多点金刚石（凿状）sd 0.5mm 10 ad 50m多点金刚石（簇状）多点金刚石（簇状）sd 2mm 10 ad 50m 另外一种修整工具为滚轮，特别适用于成形砂轮的修整。金刚石修整滚轮由轴对称基体和外周的金属结合剂金刚石磨粒或电镀金刚石磨粒组成。滚轮形状与工件所要求的形状相同，砂轮则被修整得到与之耦合的形状。滚轮切线速度设为vf，径向切入速度为vi，砂轮每转一周对应的切入深度为ar，这可看成是滚轮对砂轮的成形磨削过程。在滚轮和砂轮的接触区，滚轮速度可与砂轮速度方向相同，也可相反。反向逆修时，滚轮速度可为砂轮速度的2050，而同向顺修时滚轮速度可达到砂轮速度的80。滚轮的切入进给修整量一般取为砂轮每转ar=1030m，全部切深为50200m。在滚轮退回之前不再切入进给而进行砂轮的光修，这类似于单点修整器的无火花光修阶段。砂轮的滚轮修整砂轮的滚轮修整4.3 超硬砂轮的整形和修锐超硬砂轮的整形和修锐超硬砂轮的修整通常分为整形和修锐两个超硬砂轮的修整通常分为整形和修锐两个阶段，这包括除电镀砂轮以外的所有超硬阶段，这包括除电镀砂轮以外的所有超硬磨料砂轮，电镀砂轮一般仅需要用油石对磨料砂轮，电镀砂轮一般仅需要用油石对砂轮表面磨粒进行清理或锐化即可。整形砂轮表面磨粒进行清理或锐化即可。整形的主要目的是为了得到所需要的宏观砂轮的主要目的是为了得到所需要的宏观砂轮几何形状，也对砂轮的微观地貌产生影响。几何形状，也对砂轮的微观地貌产生影响。同样修锐过程也能一定程度消除砂轮的偏同样修锐过程也能一定程度消除砂轮的偏心或跳动。心或跳动。金刚石砂轮的一种常用整形方法是通过安金刚石砂轮的一种常用整形方法是通过安装在制动装置上的陶瓷结合剂碳化硅砂轮装在制动装置上的陶瓷结合剂碳化硅砂轮来实现的。修整轮可通过与金刚石砂轮的来实现的。修整轮可通过与金刚石砂轮的直接接触获得动力旋转，修整轮主轴上安直接接触获得动力旋转，修整轮主轴上安有离心制动器阻碍其转动，由此在两轮间有离心制动器阻碍其转动，由此在两轮间产生了相对滑动速度。如图所示修整轮和产生了相对滑动速度。如图所示修整轮和平型砂轮轴线互相平行，修整轮象是在纵平型砂轮轴线互相平行，修整轮象是在纵向磨削金刚石砂轮。这种方法和装置可同向磨削金刚石砂轮。这种方法和装置可同样应用于其它如杯型砂轮等的修整。样应用于其它如杯型砂轮等的修整。一个新的整形轮一般在一个新的整形轮一般在 120mm左右，但砂轮的左右，但砂轮的磨损实际上非常快，但碳化硅的成本相对于金刚磨损实际上非常快，但碳化硅的成本相对于金刚石砂轮来讲是较低的。制动轴的转速一般为石砂轮来讲是较低的。制动轴的转速一般为14001500r/min，相当于新修整轮周线速度为相当于新修整轮周线速度为89m/s，当然还可以根据具体的修整装置和接触当然还可以根据具体的修整装置和接触修整压力进行调整。可以通过调整修整轮轴线方修整压力进行调整。可以通过调整修整轮轴线方向使修整轮和砂轮在接触点上的速度不在同一条向使修整轮和砂轮在接触点上的速度不在同一条直线上从而获得修整轮和砂轮间的附加滑动速度。直线上从而获得修整轮和砂轮间的附加滑动速度。这种方式有时也应用于自由旋转而非制动的碳化这种方式有时也应用于自由旋转而非制动的碳化硅砂轮修整金刚石砂轮的场合。硅砂轮修整金刚石砂轮的场合。图示为典型的制动型图示为典型的制动型整形每行程的修形深整形每行程的修形深度为度为ab=1020 m，修整进给速度为修整进给速度为sb=0.10.2mm/r。整形过程直到全部的整形过程直到全部的金刚石砂轮表面与整金刚石砂轮表面与整形轮接触，这样砂轮形轮接触，这样砂轮的跳动量可控制在的跳动量可控制在35 m以下。金刚石砂以下。金刚石砂轮的整形深度视砂轮的跳动量而定，一般轮的整形深度视砂轮的跳动量而定，一般不超过不超过10 m。除了制动型整形装置以外，有时也使用电除了制动型整形装置以外，有时也使用电机驱动碳化硅砂轮来机驱动碳化硅砂轮来“磨削磨削”整形金刚石整形金刚石砂轮。超硬砂轮的供应商在出厂前也对砂砂轮。超硬砂轮的供应商在出厂前也对砂轮进行整形，这样预整形后的砂轮在精密轮进行整形，这样预整形后的砂轮在精密安装在机床上之后就不再进行另外的整形安装在机床上之后就不再进行另外的整形了。了。4.4 4.4 普通砂轮的砂轮地貌的组成普通砂轮的砂轮地貌的组成单点金刚石修整器单点金刚石修整器沿砂轮表面纵向进沿砂轮表面纵向进给的速度对普通砂给的速度对普通砂轮进行修整时，修轮进行修整时，修整器相当于在磨粒整器相当于在磨粒表面刻划出间距为表面刻划出间距为s sd d的沟槽。设修整的沟槽。设修整器尖端金刚石刃口器尖端金刚石刃口半径为半径为r rd d，则砂轮则砂轮表面的理论粗糙度表面的理论粗糙度可写为：可写为：修整后脱落磨粒尺寸累积分布修整后脱落磨粒尺寸累积分布磨粒破碎和结合剂断裂磨粒破碎和结合剂断裂修整中结合剂断裂比和有效切刃比的关系修整中结合剂断裂比和有效切刃比的关系陶瓷结合剂氧化铝砂轮精修整和粗修整后照片陶瓷结合剂氧化铝砂轮精修整和粗修整后照片4.5 超硬磨料砂轮地貌生成超硬磨料砂轮地貌生成对普通砂轮的讨论也适用于超硬砂轮。虽然人们对普通砂轮的讨论也适用于超硬砂轮。虽然人们对超硬砂轮的整形和修锐已经作了大量的研究，对超硬砂轮的整形和修锐已经作了大量的研究，但对其地貌生成的机理探讨还较少。但对其地貌生成的机理探讨还较少。用碳化硅砂轮制动修整树脂或金属结合剂金刚石用碳化硅砂轮制动修整树脂或金属结合剂金刚石砂轮通常会因侵蚀结合剂材料而导致金刚石脱落。砂轮通常会因侵蚀结合剂材料而导致金刚石脱落。降低金刚石砂轮速度减少砂轮和滚轮间的滑移速降低金刚石砂轮速度减少砂轮和滚轮间的滑移速度就会引起磨粒的破碎。砂轮若全速运转，则砂度就会引起磨粒的破碎。砂轮若全速运转，则砂轮磨粒脱落现象较严重，至少对于磨硬脆性材料轮磨粒脱落现象较严重，至少对于磨硬脆性材料的金刚石砂轮是这样。这时因为结合剂破碎率接的金刚石砂轮是这样。这时因为结合剂破碎率接近近100。CBNCBN的情况与金刚石差别很大。用碳化硅砂轮制动的情况与金刚石差别很大。用碳化硅砂轮制动整形树脂整形树脂CBNCBN砂轮引起磨粒尖部变平，就象砂轮引起磨粒尖部变平，就象CBNCBN磨磨粒被抛光了一样。下图为经制动整形后的粒被抛光了一样。下图为经制动整形后的CBNCBN砂轮砂轮SEMSEM地貌照片。这似乎让人难以理解是因为地貌照片。这似乎让人难以理解是因为CBNCBN硬硬度几乎是碳化硅硬度的两倍。许多被修平的度几乎是碳化硅硬度的两倍。许多被修平的CBNCBN磨磨粒也被击碎了一些粒也被击碎了一些(图图b)b)。尽管在磨削初始阶段磨尽管在磨削初始阶段磨粒脱落是个严重问题（第粒脱落是个严重问题（第5 5章），但修整中磨粒很章），但修整中磨粒很少脱落。这很好地解释了修整后少脱落。这很好地解释了修整后CBNCBN砂轮单位面积砂轮单位面积上的有效切刃数与理论切刃密度基本相等的原因。上的有效切刃数与理论切刃密度基本相等的原因。多点金刚石工具整形树脂多点金刚石工具整形树脂CBNCBN砂轮也造成磨粒尖部砂轮也造成磨粒尖部磨平和磨粒的破碎，但其修平的磨粒比制动整形磨平和磨粒的破碎，但其修平的磨粒比制动整形的结果要多少粗糙一些。的结果要多少粗糙一些。经制动整形后的树脂结合剂经制动整形后的树脂结合剂CBN砂轮砂轮SEM地貌照片地貌照片（a）磨粒磨平现象（磨粒磨平现象（b）磨粒磨平和破碎现象磨粒磨平和破碎现象 陶瓷结合剂陶瓷结合剂CBN砂轮也出现了磨粒尖部修平的情砂轮也出现了磨粒尖部修平的情况，但更多地是结合剂破碎造成磨粒脱落，有效况，但更多地是结合剂破碎造成磨粒脱落，有效磨粒数远小于磨粒数远小于 。陶瓷结合剂砂轮比树脂结合剂。陶瓷结合剂砂轮比树脂结合剂砂轮要锋利，尽管在后续的磨削中磨钝也是需要砂轮要锋利，尽管在后续的磨削中磨钝也是需要注意的问题。注意的问题。整形后用砂条修锐金刚石和整形后用砂条修锐金刚石和CBN砂轮是为了去除砂轮是为了去除结合剂或树脂结合剂砂轮磨粒外层的金属衣，使结合剂或树脂结合剂砂轮磨粒外层的金属衣，使得磨粒暴露出来，这对于金刚石、得磨粒暴露出来，这对于金刚石、CBN磨粒本身磨粒本身影响不大。砂条修锐是获得容屑空间以及增加磨影响不大。砂条修锐是获得容屑空间以及增加磨削液进入磨削区的机会，同时减少结合剂和工件削液进入磨削区的机会，同时减少结合剂和工件之间的摩擦。之间的摩擦。以上修整方法对金刚石砂轮已经足够了，以上修整方法对金刚石砂轮已经足够了，而对于树脂而对于树脂CBN砂轮则需另外的修锐方式砂轮则需另外的修锐方式使磨粒锋利。下图示出其中一个例子，就使磨粒锋利。下图示出其中一个例子，就是用在制动修整装置上安装的钢丝刷实现是用在制动修整装置上安装的钢丝刷实现的，锐化后的砂轮切削轻快，磨削力和磨的，锐化后的砂轮切削轻快，磨削力和磨削功率低，此时磨削表面粗糙度也较低了削功率低，此时磨削表面粗糙度也较低了（见第（见第7章）。章）。CBN砂轮磨粒在钢丝刷锐化后的砂轮磨粒在钢丝刷锐化后的SEM照片照片 注意磨料上的多点锋刃4.6 砂轮地貌测量测量和描述砂轮地貌的方法很多，包括：形状测量仪、复印法、划擦法、动态测量法、热电偶法和显微镜法等。在精度、测量深度、使用宜人性、数据分析和解释等方面，每种测量技术都有自己的优势和局限性，没有一种方法可完成对砂轮三维地貌的完整描述。本章后面将介绍砂轮地貌测量的几种方法。为了说明和比较一些技术方法，本文引用了CIRP合作研究的内容，即在不同的实验室对用同一种工具和同一种修整方法得到的砂轮进行测量的结果进行比较。4.6.1 4.6.1 轮廓测量仪法轮廓测量仪法轮廓测量仪法对砂轮表面的测量在原理上与表面轮廓测量仪法对砂轮表面的测量在原理上与表面粗糙度仪一样，利用安装在一个位移传感器上的粗糙度仪一样，利用安装在一个位移传感器上的探针在砂轮表面拖动以获得砂轮形面轨迹。下图探针在砂轮表面拖动以获得砂轮形面轨迹。下图为砂轮地貌实例。为方便计算机处理，将图形数为砂轮地貌实例。为方便计算机处理，将图形数字化便于保存以免丢失。磨粒和切刃的评价是根字化便于保存以免丢失。磨粒和切刃的评价是根据截面图形设定阈值来进行。例如，形面上的尖据截面图形设定阈值来进行。例如，形面上的尖峰只有高出相邻谷底至少峰只有高出相邻谷底至少5 5 m m才能算为一个切刃。才能算为一个切刃。若两切削刃相距小于一个磨粒直径，则作为一个若两切削刃相距小于一个磨粒直径，则作为一个磨粒处理。轮廓特征可分为两部分：平均磨粒间磨粒处理。轮廓特征可分为两部分：平均磨粒间距和切刃间距。距和切刃间距。修整后砂轮的轮廓轨迹修整后砂轮的轮廓轨迹 由形状测量仪测得的结果可作为磨削模拟由形状测量仪测得的结果可作为磨削模拟的输入。磨粒和切刃的径向分布如后图所的输入。磨粒和切刃的径向分布如后图所示，横坐标是进入砂轮的径向深度，纵坐示，横坐标是进入砂轮的径向深度，纵坐标是沿砂轮周线的单位长度上的切刃累计标是沿砂轮周线的单位长度上的切刃累计数（单位长度切刃数的倒数也就是切刃间数（单位长度切刃数的倒数也就是切刃间距距L）。）。如图，和分别为单位长度切刃和磨如图，和分别为单位长度切刃和磨粒的静态数目；和分别表示单位长度切刃粒的静态数目；和分别表示单位长度切刃和磨粒的动态数目，它考虑了实际磨削条和磨粒的动态数目，它考虑了实际磨削条件下连续切刃的动态轨迹（见件下连续切刃的动态轨迹（见3.6节）。节）。沿砂轮径向的单位长度累积切刃数目沿砂轮径向的单位长度累积切刃数目Cstat沿砂轮径向的单位长度累积磨粒数目沿砂轮径向的单位长度累积磨粒数目Gstat4.6.2 4.6.2 复印法复印法复复印印法法通通常常是是把把砂砂轮轮表表面面状状态态复复印印到到另另一一个个物物体体上上。早早期期报报导导之之一一的的碳碳黑黑痕痕迹迹法法就就是是利利用用测测得得的的单单位位面面积积上上的的切切刃刃数数计计算算未未变变形形切切屑屑厚厚度度。此此法法是是让让砂砂轮轮滚滚过过沾沾满满碳碳黑黑的的玻玻璃璃板板，认认为为每每个个切切刃刃去去除除了了一一个个碳碳黑黑点点。这这样样数数一一数数去去除除了了多多少少碳碳黑黑点点就就可可估估计计出出单单位位面面积积的的切切刃刃数数目目。M.C.ShawM.C.Shaw等等人人测测试试了了砂砂轮轮（3232A46H8VBEA46H8VBE），发发现现每每平平方方毫毫米米上上有有3 3个个切切刃刃。也也可可以以用用颜颜料料和和复复写写纸纸代代替替碳碳黑黑进进行砂轮切刃的复印。行砂轮切刃的复印。利用复印法测量砂轮表面切刃利用复印法测量砂轮表面切刃另另一一种种测测量量砂砂轮轮径径向向分分布布的的方方法法是是将将砂砂轮轮与与一一个个装装在在平平行行自自由由轴轴上上的的锥锥形形塑塑料料滚滚轮轮对对滚滚。由由于于锥锥度度为为1 1，砂砂轮轮表表面面进进入入软软的的塑塑料料轮轮的的深深度度沿沿砂砂轮轮宽宽度度由由浅浅至至深深。两两轮轮间间的的复复印印纸纸就就将将磨磨粒粒尖尖部部的的接接触触痕痕迹迹复复印印到到白白纸纸上上。通通过过数数点点就就可可得得到到单单位位面面积积或或单单位位长长度度上上的的磨磨粒粒数数目目。NAKAYAMANAKAYAMA在在19721972年采用这种方法测量了砂轮表面的切刃数。年采用这种方法测量了砂轮表面的切刃数。采用塑料锥轮测量砂轮表面切刃数采用塑料锥轮测量砂轮表面切刃数复复印印方方法法得得到到的的结结果果究究竟竟是是磨磨粒粒密密度度还还是是切切刃刃密密度度或或是是二二者者兼兼而而有有之之并并没没有有表表述述清清楚楚。CIRPCIRP研研究究小小组组通通过过在在不不同同的的实实验验室室对对同同一一种种砂砂轮轮用用不不同同的的触触针针和和锥锥体体复复印印法法的的结结果果进进行行了了比比较较。下下图图中中表表明明锥锥体体复复映映法法测测得得的的密密度度值值很很低低，这这应应当当是是磨磨粒粒的的数数目目而而不不是是切切刃刃数数目目。而而且且不不同同实实验验室室触触针针法法测测得得的的结结果果也也有有相相当当大大的的分分散散性性，这这很很大大程程度度上上归归因因于于轮轮廓廓分分析析时时取取的的阈阈值值的的不不同同。例例如如实实验验室室3 3的的结结果果（数数据据点点未未给给出出）如如果果在在分分析析时时将将测测得得的的点点都都包包括括在在内内（）其其累累积积切切刃刃密密度度大大大大高高于于波峰高于峰底阈值（波峰高于峰底阈值（）或更多的情况。或更多的情况。几种切刃测量结果对比几种切刃测量结果对比4.6.3 刻画法刻画法刻刻划划方方法法是是用用平平型型砂砂轮轮单单行行程程磨磨削削一一个个平平板板工工件件得得到到刻刻划划痕痕迹迹。为为了了得得到到孤孤立立的的刻刻痕痕而而不不是是叠叠加加痕痕迹迹的的磨磨削削面面，工工件件进进给给很很快快而而砂砂轮轮旋旋转转较较慢慢。早早些些时时候候还还试试图图将将工工件件平平面面沿沿砂砂轮轮宽宽度度微微微微倾倾斜斜一一个个角角度度（类类似似于于锥锥体体复复印印），但但最最大大的的困困难难是是如何准确地表征这一极小的角度。如何准确地表征这一极小的角度。另一种方法与之类似，但不必倾斜工件。每个切另一种方法与之类似，但不必倾斜工件。每个切刃的径向高度是由划痕的长度计算得到。刃的径向高度是由划痕的长度计算得到。4.6.4 4.6.4 测力计和热电偶法测力计和热电偶法测测力力计计和和热热电电偶偶法法是是基基于于对对切切刃刃磨磨削削过过程程中中产产生生的的力力和和热热脉脉冲冲的的识识别别。测测力力计计法法是是通通过过把把极极小小的的工工件件装装在在高高频频压压电电测测力力计计上上来来接接收收磨磨削削力力信信号号。磨磨削削工工件件是是用用一一剃剃须须刀刀片片或或尽尽量量薄薄的的长长方方块块，来来获获得得磨磨粒粒与与工工件件刻刻划划接接触触的的每每个个切切刃刃产产生生的的力力脉脉冲冲。热热电电偶偶法法的的原原理理与与此此相相同同，是是通通过过接接收收磨磨粒粒切切刃刃与与埋埋在在工工件件中中的的电电偶偶的的划划擦擦产产生生的的热热脉脉冲冲信信号实现的。号实现的。沿沿刀刀片片长长度度磨磨削削测测量量力力脉脉冲冲的的方方法法实实际际上上相相当当于于切切入入磨磨削削窄窄工工件件，其其磨磨削削宽宽度度等等于于刀刀片片厚厚度度。磨磨薄薄的的矩矩形形工工件件时时砂砂轮轮以以 旋旋转转，切切入入工工件件后后以以 进进给给。上上述述动动态态条条件件就就确确定定了了恒恒定定的的进进给给角角，力力脉脉冲冲信信号号就就成成为为进进给给角角的的函函数数，前前面面的的章章节节曾曾提提到到这这个个参参数数，它它唯唯一一地地决决定定了给定砂轮地貌的动态切刃密度。了给定砂轮地貌的动态切刃密度。测力计法测量的砂轮表面切刃数4.6.54.6.5 显微镜法显微镜法显显微微镜镜法法是是利利用用光光学学显显微微镜镜或或扫扫描描电电镜镜（SEMSEM）来来观观察察和和测测量量砂砂轮轮表表面面地地貌貌特特征征。最最为为简简单单的的是是利利用用带带有有垂垂直直照照明明光光源源的的金金相相光光学学显显微微镜镜。为为方方便便计计，显显微微镜镜可可直直接接安安装装在在机机床床上上，这这样样在在观观察察时时可可不不必必挪挪动动砂砂轮轮。当当直直接接观观察察砂砂轮轮表表面面时时（一一般般放放大大倍倍数数为为5050250250倍倍），磨磨粒粒尖尖部部在在暗暗的的背背景景环环境境映映衬衬下下反反光光非非常常明明显显，这这些些小小平平面面最最初初是是在在砂砂轮轮修修整整过过程程中中形形成成的的，但但只只有有在在磨磨削削后后才才会会出出现现易易识识别别的的反反光光，这这是是由由于于磨磨粒粒表表面面粘粘结结了了可可反反光光的的工工件件材材料料。这这些些平平面面通通常常是是指指磨磨粒粒磨磨损损平平面面，因为修整后磨粒也会因磨削刻划产生磨耗磨损。因为修整后磨粒也会因磨削刻划产生磨耗磨损。显微镜测得的磨粒磨损平面显微镜测得的磨粒磨损平面上图为用光学显微镜观察到的砂轮磨损平面。为上图为用光学显微镜观察到的砂轮磨损平面。为了测量和分析，随机选择了一些采样区域。砂轮了测量和分析，随机选择了一些采样区域。砂轮表面视区内单位面积的磨损小平面数目有时也被表面视区内单位面积的磨损小平面数目有时也被称为切刃密度。但更为一般的是每个有效磨粒都称为切刃密度。但更为一般的是每个有效磨粒都有多个磨损小平面。为了准确地获得含多个磨损有多个磨损小平面。为了准确地获得含多个磨损小平面的有效磨粒数目，需要改变砂轮视角和利小平面的有效磨粒数目，需要改变砂轮视角和利用侧光源来帮助识别邻近的磨损小平面是属于同用侧光源来帮助识别邻近的磨损小平面是属于同一个磨粒还是属于不同磨粒。一个磨粒还是属于不同磨粒。