（來源：深圳西斯特科技有限公司）

導讀：磨削過程是一個復雜的多因素、多變量共同作用的過程。在磨削加工中，不僅磨粒的尺寸、形狀和分布對加工過程有影響，而且砂輪的氣孔狀況也起著重要的作用，往往在加工韌性金屬時，出現砂輪壽命過早結束，這時的失效原因主要就是砂輪被堵塞了。要避免砂輪的堵塞和由此產生的不利因素，對產生堵塞的機理、過程及采取的工藝措施需要進行系統的解析。
01　砂輪堵塞的類型
砂輪堵塞的種類很多，不同的工件材料和加工條件所產生的堵塞狀態各異，分類方法也不同，如圖1所示：

圖1

（1）磨屑嵌塞在砂輪工作面空隙處的堵塞狀態，稱嵌入型堵塞；
（2）磨屑熔結在磨粒及結合劑上的堵塞狀態，稱為粘著型堵塞；
（3）砂輪工作面及空隙處，既有嵌入型堵塞又有粘著型堵塞時，這種堵塞狀態稱為混合型堵塞。
02　砂輪堵塞的形貌
通常用同一砂輪磨削不同的材料時，砂輪的磨削性能和壽命是不一樣的。其原因是工件材料的力學、物理性能不同，促使磨料切刃鈍化速度不同，切屑的形態也不一樣。由于不同材料的磨削性能和切屑形狀的差異，砂輪堵塞量和堵塞形態也不一樣，詳見表1：

由表1可見，用不同砂輪磨削同一工件材料，其堵塞程度不同；用同一砂輪磨不同工件材料，其堵塞程度更不同。因此砂輪的堵塞形態，如果以砂輪種類分：白剛玉砂輪磨削軸承鋼和鑄鐵，主要是嵌入型堵塞；磨削不銹鋼和黃銅時則為混合型堵塞。用綠色碳化硅砂輪磨削軸承鋼和鑄鐵，主要是嵌入型堵塞；磨削鋁材是粘著性堵塞，磨黃銅則屬于混合型堵塞。如果以工件材料來分：碳素鋼、合金鋼易發生嵌入型堵塞；高速鋼、不銹鋼、高溫合金易發生混合型堵塞；鋁和鈦合金主要產生粘著型堵塞。
03　砂輪堵塞的形成機理
（1）嵌入型堵塞
嵌入型堵塞主要是磨屑機械地侵嵌在砂輪空隙里，其中磨屑與磨粒之間并無化學粘著作用發生。形成機理：
①外來因素：磨削加工有一個很重要的特點，一般Fy/Fz≥2~10,工件材料愈硬，塑性愈小，比值愈大，磨削區的磨屑在強大的正壓力作用下，被機械擠進砂輪表面的空隙里。磨屑是沿磨粒前面滑出，磨粒前面的局部區域堆積著數層磨屑，在砂輪高速旋轉的作用，磨粒后面形成氣流旋渦區，旋渦區的空氣壓力顯著減小，在負壓力作用下，使部分磨屑依附在磨粒的后面，形成磨粒后刀面的依附性堵塞，依附物多數是灰燼和微粒。
②靜電場的作用：在磨削區某些小區域內形成了由砂輪和工件組成的小電場，在電場的作用下，部分磨屑將呈現極性，根據異性相吸原理，與砂輪極性相反的磨屑就被吸附在砂輪工作表面。借助于砂輪與工件之間較大的機械壓力，使已吸附在砂輪表面的磨屑能穩定地嵌入砂輪表面空隙之間。如在磨削碳鋼時，當磨粒在金屬表面上摩擦或磨削時，磨粒的磨損就開始了，即磨粒的鋒利邊沿開始被磨去，這就在磨粒上形成一個平面。該平面變得越來越大，以致于作用在磨粒上的摩擦力大得足以引起砂輪表面砂粒脫落或斷裂，從而露出新的磨削刃。這時砂輪的堵塞是磨屑嵌塞在空隙處而形成嵌入型堵塞。
（2）粘著型堵塞
粘著型堵塞的形成過程是，首先在磨屑和磨粒之間產生化學粘合，然后磨屑之間在機械粘力和壓力作用下相互熔焊，形成了粘屑型堵塞。形成機理：
①熔化性粘結：磨削過程中絕大部分輸入功率轉變為磨削熱，使磨削點溫度高達1200k以上，磨屑遇空氣快速氧化，形成低熔點的金屬氧化物，在磨削區高溫加熱呈熔化或微熔狀態，覆蓋在砂輪表面，當砂輪上這部分表面再次參與磨削時，在磨削力的作用下被擠開或強化，增加了與砂輪的親和力和附著力，有的被擠壓粘附在工件表面隆起的溝槽表面中。通過多次隨機磨削，磨粒四周粘附許多磨屑，使磨削力增大，同時溫度升高,由此引起惡性循環，加劇堵塞，直至磨粒破碎或脫落。
②化學性粘結：不同元素之間的化學親和力是粘結性堵塞的又一重要原因。磨粒和被磨削材料在