张 琤，李 光，马志飞，梁国星，吕 明

(太原理工大学 精密加工山西省重点实验室，太原 030024)

磨削作为一种精密加工方法，是利用磨料去除材料从而获得所需要的表面，通常用于加工表面质量要求较高的零件[1]。磨削加工本质上是磨粒与工件材料之间的相互作用，整个过程中参与磨削的磨粒较多，磨削过程较为复杂。单颗磨粒磨削过程不受其他磨粒及磨屑的影响，因此研究单颗磨粒磨削是认识复杂磨削的重要手段。从单颗磨粒磨削角度进行研究,能够有效解释磨削过程中的各种物理现象[2-3]。

早期的一些学者们采用单颗磨粒磨削的方法进行了脆性材料加工机理的研究，得出：磨粒以微量切深去除脆性材料时，脆性材料产生塑性变形[4-5]；但是关于单颗磨粒磨削金属材料的研究相对较少。AISI 1045碳素结构钢的冷热加工性能优异，机械性能好[6]。早期关于AISI 1045钢磨削力的研究主要是建立磨削力的经验公式，并通过回归分析进行修正[7-8]。随着计算机技术的发展，部分学者通过有限元模拟了磨粒种类、磨粒形状对磨削力的影响[9-11]，发现CBN磨粒的磨削力比金刚石磨粒的小，锥形磨粒的单位宽度法向力比球形磨粒的小，而切向力较大。后来又有学者进行了单颗金刚石磨粒的划擦试验，探讨了塑性隆起、材料去除率以及磨削线速度对磨削力的影响，得出：随着磨削线速度的增加，法向力增大而切向力减小，材料隆起高度减小[12-16]；但是当磨削温度很高时，金刚石磨粒与AISI 1045钢中的铁发生反应，影响了磨削效果。……