磨削熱量不可忽視的重要現(xiàn)象，主要發(fā)生原因是由磨粒切削工件時(shí)產(chǎn)生的高速摩擦所致。
磨削熱量的分布與產(chǎn)生會(huì)受到多種因素影響，例如砂輪的材質(zhì)、工件的材質(zhì)、研磨條件（如速度、進(jìn)給量、切削深度等），以及冷卻液的使用情況。
之于工件：
不良的磨削可能會(huì)使工件溫度上升，引起熱
傳統(tǒng)砂輪與超硬砂輪的研磨熱差異
重點(diǎn)：超硬砂輪的導(dǎo)熱效果較傳統(tǒng)砂輪高，超硬砂輪多數(shù)熱量會(huì)往砂輪中心帶，而傳統(tǒng)砂輪的磨削熱量則多數(shù)會(huì)在工件上。
熱量比例(80/20)：
超硬砂輪：80%在砂輪，20%在工件上。
傳統(tǒng)砂輪：20%在砂輪，80%在工件上。
此數(shù)據(jù)僅供參考，實(shí)際測試上面可能因工件、磨料材質(zhì)、加工選擇、環(huán)境等因素而有浮動(dòng)。
—以下內(nèi)容在超硬砂輪與傳統(tǒng)砂輪都適用—
磨削熱發(fā)生原因
在砂輪研磨工件時(shí)，研磨過程會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量的分布決定了最終工件的溫度升高。
過量磨削熱的影響
1.高溫與火花：
在研磨過程中，磨粒切刃與工件產(chǎn)生的負(fù)斜角會(huì)使切削速度變得極高，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生高溫，進(jìn)而伴隨火花飛濺。
影響：透過顯微鏡觀察研磨屑時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)其中包含熔融的球狀物，說明局部溫度已接近工件材料的熔點(diǎn)。
2.工件熱膨脹與氧化:
過量的研磨熱會(huì)使工件表面溫度升高，引發(fā)熱膨脹及氧化現(xiàn)象
影響：加工表面品質(zhì)。
3.表面研磨燒焦導(dǎo)致工件性能降低:
表面溫度過高可能導(dǎo)致局部燒焦，降低耐磨性。
影響：對于淬火鋼，過高的熱量可能會(huì)誘發(fā)回火現(xiàn)象，削弱其硬度與強(qiáng)度，而產(chǎn)生細(xì)研磨裂痕。
4.裂痕與加工缺陷:
過大的研磨熱可能在加工過程中或完成后，造成微裂紋甚至細(xì)微裂痕，進(jìn)一步削弱工件的結(jié)構(gòu)完整性。
磨削溫度的分類
磨料研磨點(diǎn)溫度(A.B)（磨料切刃前端的溫度）
定義：指A、B所示磨料切刃在研磨時(shí)前端瞬間達(dá)到的局部高溫。
溫度特征：常達(dá)1000數(shù)百℃以上，是研磨過程中溫度最高的區(qū)域。
影響：研磨效率與磨料消耗有密切相關(guān)，需根據(jù)此溫度評估磨料耐熱性。
砂輪磨削點(diǎn)溫度(S)（砂輪與工件接觸面的平均溫度）
定義：指砂輪與工件接觸面積 S時(shí)的整體平均溫度。
溫度特征：此溫度低于磨料研磨點(diǎn)溫度，但分布范圍更廣。
影響：與工件熱損傷有關(guān)，如表面燒焦、熔化或裂紋。
工件溫度（熱流入工件后的溫度）
定義：指研磨熱流入工件內(nèi)部后造成的整體或局部溫度。
影響：過高的工件溫度會(huì)引起熱膨脹，導(dǎo)致工件尺寸精度下降。則若工件是淬火鋼，可能因局部溫度過高而發(fā)生回火，發(fā)生細(xì)研磨裂痕。
磨削溫度的判定標(biāo)準(zhǔn)
磨削溫度對研磨結(jié)果的影響，根據(jù)研磨現(xiàn)象可分為三個(gè)層面：
若重視磨料損耗 → 磨料研磨點(diǎn)溫度最重要
例如：需延長砂輪壽命時(shí)，需降低磨料局部高溫，選擇耐熱性更佳的磨料或調(diào)整研磨參數(shù)。
若關(guān)注工件表面質(zhì)量 → 砂輪研磨點(diǎn)溫度最重要
例如：防止表面燒焦、裂痕或破裂，需控制砂輪與工件接觸面的平均溫度，提升冷卻效果。
若要求尺寸精度 → 工件溫度最重要
例如：需減少熱膨脹對尺寸精度的影響時(shí)，重點(diǎn)控制熱流入工件的溫度，確保加工穩(wěn)定性。
可依您目前重視的去決定如何改善工序。
工件的平均溫升計(jì)算方式(傳統(tǒng)與超硬砂輪都適用)
在研磨過程中，幾乎所有機(jī)械能都轉(zhuǎn)化為熱能。其中部分熱量會(huì)流入工件內(nèi)部，另一部分則透過研磨液、空氣、工件夾頭、頂心等方式排放或散熱。這兩者之間的熱量差會(huì)儲存在工件內(nèi)，導(dǎo)致工件溫度上升，并可根據(jù)工件的熱容量（體積×密度×比熱）計(jì)算其平均溫升。
設(shè)工件的平均溫升θ，單位時(shí)間的θ增加量dθ/d 可由以下方程式表示：
其中：
V:研磨速度
Ft:切線研磨阻力
R:熱流入率（流入工件的熱量比例）
Q:單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的總研磨熱量（研磨阻力? 研磨速度）
Qr:單位時(shí)間內(nèi)工件表面散失的熱量
M:工件質(zhì)量
A:放熱面積
c:比熱
J:熱功當(dāng)量
αh:工件表面熱傳達(dá)率（依冷卻條件變化）
當(dāng)t=0時(shí)時(shí)，工件的溫升 θ=0。隨時(shí)間 t 增加，工件的平均溫度 θ 可由以下公式求得：
此式顯示：
初始時(shí)刻（t→0），工件溫升較快。
隨時(shí)間增加，工件的熱量流入與散熱達(dá)到平衡，最終穩(wěn)定于平衡溫度。
熱流入率 R 的特征
干式研磨： 為 0.7~1.0（大部分熱量進(jìn)入工件）。
水溶性研磨油:大幅降低至 0.2 以下（冷卻效果顯著）。
表面熱傳達(dá)率 αh的影響
水溶性研磨油：熱傳達(dá)率約為 0.1~0.5 cal/℃·cm2·sec。
無空氣流通：熱傳達(dá)率降至十分之一（冷卻效果顯著降低）。
在進(jìn)行大量研磨油冷卻的研磨加工中，工件的平均溫升可有效控制在 10℃以內(nèi)。
磨削溫度的控制
1.使用大量冷卻能力高的研磨液：因研磨熱有一部分會(huì)被研磨屑和加工液帶走，使用冷卻能力高的研磨液能有助于將研磨時(shí)的高溫分散帶走，降低工件與砂輪的熱量。
2.砂輪使用粒度大、結(jié)合度小、組織粗者：砂輪的結(jié)合度與密集度會(huì)影響熱量的產(chǎn)生，過于密集的磨料會(huì)導(dǎo)致熱量堆積使研磨過程中容易產(chǎn)生高溫，選擇適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)或調(diào)整合適的氣孔能有助于降低熱量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效率加工。
3.減低砂輪周轉(zhuǎn)速度
4.減小切入量： 過大的切入量另一點(diǎn)也容易使砂輪卡屑，進(jìn)而造成研磨表面燒傷、砂輪損壞等問題，如有發(fā)現(xiàn)這些狀況，建議減小切入量
5.增大進(jìn)給量(橫送速度)： 降低單點(diǎn)的停留率能有助熱于工件散
6.發(fā)生平滑、填塞的砂輪請立即修整： 如果一直維持原加工方式，但發(fā)現(xiàn)平滑或堵塞時(shí)可以先嘗試第一步「增加轉(zhuǎn)速」嘗試砂輪是否能自動(dòng)代謝，如果還是不行就建議進(jìn)行修整。
7.傳統(tǒng)砂輪轉(zhuǎn)換成超硬砂輪時(shí)，如您的砂輪過寬建議優(yōu)先選擇減少寬度轉(zhuǎn)換。
當(dāng)砂輪與工件的接觸面積較大時(shí)（例如內(nèi)圓研磨），會(huì)導(dǎo)致研磨產(chǎn)生的熱量較多，從而使研磨溫度升高。在這種情況下，需特別注意工件的溫升，以防止因過熱引起的尺寸誤差、表面燒傷或其他熱損傷。
結(jié)論
磨削熱是研磨過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能所產(chǎn)生的現(xiàn)象，主要由磨料與工件間的高速摩擦引起。
為有效控制研磨熱，需采取合理的對策，降低研磨熱的產(chǎn)生，如使用冷卻效果佳的研磨液、選擇適合的砂輪、降低砂輪周轉(zhuǎn)速度、減小切入量、增加進(jìn)給量并及時(shí)修整砂輪。此外，對于接觸面積較大的研磨作業(yè)，如內(nèi)圓研磨，更應(yīng)加強(qiáng)冷卻與散熱措施。透過有效管理研磨熱，能確保工件的表面品質(zhì)、尺寸精度，并提升加工穩(wěn)定性與砂輪的使用壽命。
