在蠕動微進給磨削中，工件進給速度低，生產(chǎn)效率較低，能量轉(zhuǎn)換得慢，接觸弧長，磨粒所經(jīng)歷的時間長，能量的一部分緩慢地傳導給工件，易引起工件表面燒傷。
磨床高效深切磨削與緩進給磨削相反，其加工中的能量在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱被傳散，為降低傳給加工零件的熱能量，工作臺快速進給(即工件進給速度快)。砂輪高速轉(zhuǎn)動，工件快速進給，砂輪很快與磨削區(qū)脫離，熱量主要傳散到切屑與磨削液中。圖3所示為HEDG磨削的金屬磨除率Zw工件進給速度uw與接觸區(qū)溫度的關(guān)系，在三種磨削深度ap(3mm、6mm、9mm)情況下，金屬磨除率Zw[mm3 /(mm·s)]增加，即工件速度增加，溫度下降，磨削比能增加，接觸區(qū)溫度則下降。隨磨削深度ap的增加，溫度有一定上升傾向，工件表面溫度增加，但總的趨勢是隨uw、Zw增加，磨削工件表面溫度下降。CBN砂輪磨削溫度較A1203砂輪磨削溫度低得多。
砂輪速度可。增大是HEDG的必要前提條件。砂輪速度us與工件表面的溫度關(guān)系如圖4所示，該圖為A1203、電鍍CBN兩種砂輪在不同砂輪速度us下，工件表層溫度變化情況。伴隨砂輪速度us達到100m /s，工件表面溫度上升。CBN砂輪口。增大到100m /s，工件表面溫度下降。AL2O3砂輪約在120m /s，工件表面溫度下降。其原因是砂輪速度口。增加的初期，摩擦力增加，所以工件溫度增加，砂輪速度再增加，未變形切削厚度減小，磨粒微刃與工件接觸頻率增加，其摩擦力增加，工件表面溫度持續(xù)上升，口。再繼續(xù)增加，則工件表面溫度下降。CBN砂輪磨削溫度較AL2O3砂輪磨削溫度低得多。
砂輪速度us增加接觸面溫度下降的原因，可用接觸層的理論說明。為了說明這一問題，首先要理解溫度平衡的概念。磨粒微刃和工件開始接觸，微刃切人工件，所產(chǎn)生的切屑溫度和表面溫度都伴隨磨粒微刃接觸弧長度的增加而增加。磨粒微刃接觸部的溫度達到切屑平衡溫度的值。圖7-5所示為接觸層溫度隨砂輪速度變化的曲線，接觸層的溫度達到平衡溫度，接觸區(qū)就達到溫度。砂輪與工件接觸面的表層稱為接觸層。切屑的厚度與接觸層厚度相同，這一層溫度可達1000~1800度，這是由于HEDG磨削砂輪速度口。增加，在給定的時間內(nèi)，磨粒微刃接觸數(shù)量與切削刃的運動量成正比，這就使得HEDG產(chǎn)生較長的切削軌跡和較緊密的磨削軌跡。砂輪接觸的有效磨粒刃數(shù)多，產(chǎn)生熱量多，所以磨粒接觸微刃部快速產(chǎn)生高溫。研究證明，磨粒微刃產(chǎn)生的熱向接觸層擴散的熱量，多于直接進入工件內(nèi)的熱量。圖6所示為從工件表面向內(nèi)部熱傳遞的等溫曲線。這是用高頻電子束將鋼制零件表面加熱到熔點，接觸面積為直徑1mm的圓，用200W /mmz能量，經(jīng)11.1ms的加熱結(jié)果，熱擴散到接觸面上的熱量多于進入工件本體內(nèi)的熱量，這一模擬結(jié)果可適用于HEDG。加工中熱源相當于高頻電子束熱源?？梢韵胂竺總€磨粒微刃的切削熱擴散到接觸層上的熱量多于進入工件材料內(nèi)部的熱量，同時，熱量向水平方向擴散，在利于鄰近微粒的切屑形成過程中，導致摩擦力下降。
圖5接觸層、接觸區(qū)溫度和砂輪速度的關(guān)系 圖6工件表面層等溫線
在其他參數(shù)一定時，金屬磨除率Zw=1000mm3 /(mm·s)時，則磨除接觸層所需的時間僅為0.049ms。在高效深切磨削中，切除接觸層所需時間較緩進給磨削快2000～20000倍，在這樣短的時間內(nèi)熱量流向工件的可能性很小，接觸層產(chǎn)生的熱量主要存留于切屑之中而被帶走。通過接觸層向工件內(nèi)傳散熱量主要決定于兩個因素：一是接觸層厚度；二是溫度。接觸層(厚度是變化的)體積、溫度和材料的比熱容三者之積即為接觸層的熱量。
砂輪速度增大到某點，接觸層的溫度達到點，這時容易生成切屑。超過此點，砂輪速度再增大，接觸層高溫切屑形成加快，不再導致摩擦力增加。接觸層達到平衡溫度(1000～1800℃)后，其熱量加速向外擴散。但訓。增加，接觸層厚度減小，保持了接觸層平衡溫度不變。接觸層厚度越小，伴隨高溫被加工零件所吸收的能量越小。換句話說，接觸層越薄，磨削后接觸層下邊一層溫度越低于平衡溫度。接觸層下邊一層的溫度在增大之前，接觸層被切除，所以磨削后表面層溫度低，避開了燒傷溫度。
工件的金屬切除率增加，其磨削力和能量的比則不增加。HEDG比緩進給磨削所消耗的能量減少，不足緩進給磨削消耗量的10％。其原因是，HEDG工藝工件進給速度大，未變形切屑變厚，生成切屑所消耗的能量顯著減少。
圖7 Zw與磨削溫度的關(guān)系
圖7所示為進給速度口。金屬切除率Zw與工件表面溫度的關(guān)系。工件表面溫度存在一臨界溫度(A、B點)，小于A點時，所對應(yīng)的Zw、uw增大，緩進給磨削工件表面沒有燒傷；在A、B之間所對應(yīng)的zw、uw，工件表面有溫度，超過發(fā)生燒傷的臨界溫度，在這個范圍內(nèi)進行緩進給磨削，工件表面易發(fā)生燒傷。超過B點，增加zw、uw，工件表面溫度低于燒傷的臨界溫度，進行磨削，工件表面不發(fā)生燒傷。HEDG的Zw、uw。大于緩進給磨削，因此工件表面溫度低得多，跳過發(fā)生燒傷的臨界溫度。
磨削加工金屬切除率提高，大量切屑要停留在砂輪表面上堵塞砂輪。為了正常磨削，應(yīng)正確選擇砂輪濃度及磨削用量，保證砂輪轉(zhuǎn)一周所生成的切屑體積應(yīng)小于砂輪容屑空間。砂輪堵塞后，使用磨削液迅速清除(沖洗)下來。防止切屑堵塞的措施之一是使用氣孔砂輪。氣孔率增加，其磨削效率降低，加工表面粗糙度增加，砂輪表面層強度下降，這些是不利的。
