(3)平面磨削的超声振动修整砂轮的实验研究

①超声振动修整对砂轮形貌的影响。超声振动修整试验在国产MM7132型精密平面磨床上进行，试验用的砂轮为GB46ZR1A • P250 X40X 75。为消除砂轮前次修整和磨削磨损状态的影响，在每次试验开始前都进行了可靠的预修整。

最终的一次修整为试验修整。本研究采用对比试验法，故每一试验条件对应着超声振动修整和普通修整。它们的不同之处只在于最终一次修整是否施加超声振动，金刚石修整工具的振幅为20〜25μm ,频率为19.5kHz。

用触针式砂轮形貌测试装置测量，并在砂轮表层100μm内测量磨粒切削刃分布和数量。测量沿砂轮母线方向进行，修整条件列于表6-9。砂轮工作表面静态磨拉切削刃数测量结果如图6-15所示。

由图6-15可以看出，超声振动修整的砂轮，其表层静态磨粒切削刃间距增加，改善了磨削条件。在修整深度和修整进给量大时，超声振动修整的效果更为明显。

通过触针法、复印法和显微镜法对超声振动修整和普通修整的砂轮工作表面形貌的研究表明，超声振动修整的砂轮工作表面具有更锋利的磨粒切削刃，刃顶面积小，切削刃间相连情况少，独立切削刃数少，切削刃间距大，容屑空间大, 有利于磨削效率的提高。

②超声振动修整对砂轮磨损过程的影响。超声振动修整的砂轮在达到其耐用度时，其半径的消耗量达到100μm以上, 而普通修整的砂轮只有30μm 左右。因此，超声振动修整的砂轮半径消耗比普通修整的砂轮高。但是，经过超声振动修整的砂轮耐用度却提高了一倍多。

③超声振动修整对磨削表面残余应力的影响。试验表明, 普通修整条件下磨削的残余应力约是超声振动修整条件下的两倍，超声振动修整在一定条件下可以降低磨削表面残余应力，有助于提高磨削质量和效率。

④超声振动修整对磨削区温度的影响。温度的测量使用半人工热电偶，热电偶丝是直径为0. 09mm的康铜丝，光线示波器显示的脉冲高度代表磨削区温度。热电偶的标定采用半人工热电偶与标准热电偶温度计对比的方式。磨削区的温度如图6-16所示，图中实线表示超声振动修整砂轮后所获得的磨削区温度，虚线表示普通修整砂轮后所获得的磨削区温度。由图6-16可以看出，超声振动修整砂轮后所获得的磨削区温度较普通修整低，在砂轮正常磨损阶段，磨削区温度约下降10%〜15%。在超声振动修整条件下，随着砂轮的磨损, 磨削区温度呈缓慢上升趋势，这是由于超声振动修整所获得的良好砂轮形貌逐渐消失，降低温度的作用逐渐减弱。

外圆磨削的超声振动修整的试验结果与平面磨削类似。