切向超聲振動輔助磨削GH4169鎳基高溫合金的磨粒斷續(xù)切削行為和工件表面形貌

楊薇，肖紅，曹洋，趙彪，丁文鋒

1. 海軍裝備部 北京 100048

2. 中國航發(fā)動力股份有限公司 陜西西安 710000

3. 南京航空航天大學(xué) 江蘇南京 210016

1 序言

GH4169鎳基高溫合金因其強度高、熱穩(wěn)定性好、耐腐蝕和抗沖擊的特性而廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機部件[1]。由于工作環(huán)境通常伴隨著高溫、高壓和高負載，使得高溫合金的加工缺陷極易導(dǎo)致零件失效，因此高溫合金的加工質(zhì)量直接影響著發(fā)動機的性能和壽命。磨削是現(xiàn)階段鎳基高溫合金精密加工的主要方法。然而，在傳統(tǒng)磨削中磨粒和工件在磨削區(qū)的接觸距離較長，材料去除過程中摩擦力大，產(chǎn)熱量高，導(dǎo)致了砂輪磨損嚴重、材料去除率低的現(xiàn)狀，嚴重制約GH4169的加工效率和加工質(zhì)量[2-4]。

超聲振動輔助磨削使材料在去除的過程中處于共振狀態(tài)[5，6]，造成“短接觸、長分離”的材料去除方式[7，8]。WANG等[9，10]分析了橢圓超聲振動輔助磨削CFRP復(fù)合材料時磨粒和工件的接觸行為，結(jié)果表明超聲振動輔助磨削的有效切削時間要遠小于傳統(tǒng)磨削，有助于降低磨削力。李廈等[11]采用有限元法對比分析了傳統(tǒng)磨削和超聲振動輔助磨削45#鋼的磨削區(qū)溫度分布，超聲振動的使用將磨削區(qū)溫度從150.66℃降低至127.04℃，原因主要為磨削力的降低進一步導(dǎo)致了磨削功率的降低。然而，以上研究主要集中于超聲振動對磨削過程參量的影響，對超聲振動輔助磨削GH4169時工件表面形貌形成機制仍缺乏更為深入的分析。

在超聲振動輔助磨削中，磨粒和工件周期性接觸和分離[12-14]，產(chǎn)生斷續(xù)的切削行為。斷續(xù)切削行為與磨削力、磨削溫度和表面質(zhì)量緊密相關(guān)。YANG等[15]計算了超聲振動輔助磨削中的磨粒和工件的接觸長度與單顆磨粒切厚，發(fā)現(xiàn)切向超聲振動的斷續(xù)切削行為促進磨屑的斷裂，相比于傳統(tǒng)磨削產(chǎn)生更短的磨屑，促進了316L不銹鋼的塑性去除。CAO等[16]建立了超聲振動輔助磨削中磨粒斷續(xù)切削行為與磨削過程參量的關(guān)系。通過優(yōu)化工藝參數(shù)，發(fā)現(xiàn)超聲振動相比于GH4169高溫合金傳統(tǒng)磨削可以降低40%磨削力，然而該研究沒有分析斷續(xù)切削行為與工件表面形貌的關(guān)系。栗育琴等[17]發(fā)現(xiàn)超聲振動輔助磨削中，磨粒的運動軌跡呈現(xiàn)規(guī)整的正弦波動形式，使得表面產(chǎn)生特殊形狀的磨痕，緩解了滑擦和耕犁的不良影響，降低了鈦合金磨削的砂輪表面黏附。然而，現(xiàn)階段的研究沒有結(jié)合GH4169的材料特性揭示超聲振動對工件表面形貌的影響。

工件表面微觀形貌和表面粗糙度是衡量加工質(zhì)量的重要指標[18]。NASKAR等[19]提出切削液的黏度會影響超聲振動輔助磨削中磨粒運動軌跡的相互作用，相比于傳統(tǒng)磨削，超聲振動可以增大沿著磨削方向磨痕的最高值和最低值，從而影響工件表面形貌，改善磨削殘余應(yīng)力。然而，他們對工件表面形貌的測量主要沿著磨削方向，超聲振動對垂直于磨削方向工件形貌輪廓的影響仍未提及。張存鷹等[20]提出超聲振動輔助磨削中磨粒之間發(fā)生運動軌跡相互交錯的現(xiàn)象，在工件表面形成了特殊的網(wǎng)狀紋理，可以提高加工表面的均勻性。韓璐等[21]在磨削GH4169時發(fā)現(xiàn)超聲振動輔助磨削可以增大表面層的顯微硬度，同時增加表面層的殘余應(yīng)力和晶粒細化層厚度，其原因主要為磨粒和工件的間歇接觸增大了磨粒對表面的擠壓和沖擊。

上述研究均表明，超聲振動輔助磨削的斷續(xù)切削行為可以在工件表面產(chǎn)生特殊形貌，但目前尚缺乏工件表面形貌與表面粗糙度之間的聯(lián)系。

為了揭示超聲振動輔助磨削中磨粒斷續(xù)切削行為對工件表面形貌的影響規(guī)律，本研究開展了切向超聲振動輔助磨削GH4169試驗，揭示了磨粒斷續(xù)切削行為與磨削力、工件表面形貌、砂輪磨損方式的關(guān)系，為GH4169高溫合金高質(zhì)量磨削提供指導(dǎo)。

2 試驗方法

試驗材料為GH4169鎳基高溫合金。表1和圖1分別為GH4169鎳基高溫合金的化學(xué)成分和金相組織，由圖1可以看到清晰的晶格和直線形的晶界。工件毛坯線切割成20mm（長）×18mm（寬）×12mm（高）標準試樣。為了更好地傳遞超聲振動，工件與超聲裝置的配合面首先采用磨削加工，然后拋光，確保配合面表面粗糙度值Ra＜0.3μm。

表1 GH4169鎳基高溫合金化學(xué)成分（質(zhì)量分數(shù)）[22]（%）

圖1 GH4169鎳基高溫合金金相組織

超聲振動輔助磨削試驗在BLOHM MT-408高速磨床上開展（見圖2），工件超聲振動裝置固定在磨床工作臺；超聲換能器產(chǎn)生縱向超聲振動，超聲變幅桿將振幅放大，工件夾持在超聲振動裝置的端部實現(xiàn)切向超聲振動。試驗采用微晶剛玉砂輪（SSG80H6V40m/s），砂輪的尺寸為400mm（外徑）×127mm（中心孔徑）×20mm（厚度）。砂輪的修整采用單點金剛石筆，砂輪修整速度vsd為20m/s，軸向進給速度vwd為200mm/min，每次進給砂輪修整量apd為0.01mm，總共修整量ad為0.2mm，以此保證砂輪具有較高的鋒利度[23]。磨削過程中，采用5%水基切削液，最大流量和最大壓力分別為90L/min和1.5MPa。

圖2 超聲振動輔助磨削試驗

為了考慮磨削速度、工件進給速度、磨削深度和超聲振幅對加工質(zhì)量的影響，采用4因素3水平正交試驗，試驗參數(shù)見表2，其中試驗1～9組為正交試驗組，用于分析試驗因素的優(yōu)水平和優(yōu)組合，第10組試驗為第3組試驗的對照組，用于對比傳統(tǒng)和超聲振動輔助磨削的表面形貌。磨削試驗前，首先使用PV50A阻抗分析儀測試超聲振動裝置阻抗特性，系統(tǒng)的諧振頻率為19.895kHz，動態(tài)電阻為22Ω，表明系統(tǒng)振動狀態(tài)很好。然后使用激光測振儀（LVS01，舜宇，中國）標定超聲電源輸出功率與振幅的關(guān)系，測振儀輸出的信號通過Quick SA軟件進行處理。磨削過程中采用Kistler9317C采集法向和切向磨削力，測力儀信號使用Kistler5018A信號放大器進行處理，處理后的數(shù)據(jù)使用DynoWare軟件分析，每組試驗重復(fù)3次，取平均信號值作為磨削力數(shù)據(jù)。磨削結(jié)束后，使用超聲清洗機清洗每一個工件，清洗液為丙酮溶液，清洗時間為5min，最后保存在干燥的容器內(nèi)用于進一步分析。工件表面采用粗糙度儀（MarSurf PS1，MAHR，德國）分別測量垂直于磨削方向和沿著磨削方向的表面粗糙度值，每個工件表面測量5個點，最終取平均值。分別采用高清照相機、光學(xué)顯微鏡（HIROX KH-7700，中國）和電子顯微鏡（EM-30，COXEM，韓國）觀察工件表面和砂輪表面形貌，然后采用三維共聚焦顯微鏡（S Neox，Sensofar，西班牙）測量磨痕輪廓高度。

表2 磨削試驗參數(shù)

3 結(jié)果與討論

3.1 磨粒斷續(xù)切削行為

超聲振動輔助磨削中，磨粒相對于工件的運動包括砂輪旋轉(zhuǎn)、磨床工作臺進給和切向超聲振動，磨粒運動速度和運動軌跡可以表示為

式中，vx和vz分別表示磨粒速度在x軸和z軸的分量（m/s），ω表示砂輪角速度（r a d/s），t為時間（s），θ0表示初始時間磨粒的初始位置（rad）。

依據(jù)式（2）可知，當超聲振幅足夠大時，相鄰磨粒之間的運動軌跡發(fā)生交叉，導(dǎo)致磨粒在磨削區(qū)周期性與工件發(fā)生接觸和分離，呈現(xiàn)斷續(xù)切削行為，最終影響工件表面的加工質(zhì)量。單顆磨粒未變形切屑厚度（以下簡稱單顆磨粒切厚）和磨粒與工件的接觸長度是評價斷續(xù)切削行為的關(guān)鍵參數(shù)，因此本文計算了超聲振動輔助磨削中的單顆磨粒切厚和磨粒與工件的接觸長度，綜合建立了工藝參數(shù)與斷續(xù)切削行為的關(guān)系，為揭示斷續(xù)切削行為與工件表面形貌的關(guān)系提供依據(jù)。

CAO等[16]充分考慮了磨粒運動軌跡交叉的情況，提出了一種概率法用于計算超聲振動輔助磨削的單顆磨粒切厚，具有較高的準確度。依據(jù)該方法，磨粒的單顆磨粒切厚可以表示為

式中，ag為單顆磨粒切厚（μm），ag-n表示之前第n顆磨粒對當前磨粒產(chǎn)生的影響因素，Pn表示目標磨粒與之前第n顆磨粒產(chǎn)生軌跡交叉的概率；lg表示相鄰磨粒之間的距離（mm）；θ表示砂輪的接觸角（rad），可以表示為表示超聲振幅在磨粒運動方向上的分量（μm）。

依據(jù)文獻[24]，磨粒-工件的接觸長度lcontact可以近似表示為

式中，larc為磨削弧長（mm）。

依據(jù)表2的試驗參數(shù)和式（3）、式（7），可以計算得到超聲振動輔助磨削的單顆磨粒切厚和接觸長度，如圖3所示。結(jié)果表明，采用第3組和第1組試驗參數(shù)，單顆磨粒切厚為最大值（0.53μm）和最小值（0.05μm）。第5組和第8組試驗參數(shù)的磨粒接觸長度分別達到最大值（11.0mm）和最小值（2.9mm）。為了進一步分析各因素對單顆磨粒切厚和磨粒接觸長度的影響，依據(jù)圖3結(jié)果開展極差分析[25]，結(jié)果見表3、表4。其中指標（m＝1，2，3）表示當前水平、當前元素響應(yīng)研究目標的程度，極差為該指標最大值與最小值的差，極差越大，表明該因素對研究目標的影響程度越大，也更加重要。依據(jù)表3、表4結(jié)果可知，磨削速度、工件進給速度和磨削深度對單顆磨粒切厚的影響程度相近，但是遠小于超聲振幅對單顆磨粒切厚的影響程度。磨削深度對磨粒與工件的接觸長度影響最大，超聲振幅次之，其主要原因為磨削深度的增大會導(dǎo)致磨削弧長增大，該影響大于超聲振動中斷續(xù)切削行為的影響。

圖3 磨粒斷續(xù)切削行為關(guān)鍵參數(shù)

表3 單顆磨粒切厚的極差分析

表4 磨粒與工件接觸長度的極差分析

依據(jù)表3和表4的結(jié)果，可獲得磨削工藝參數(shù)對單顆磨粒切厚和磨粒接觸長度的影響規(guī)律，如圖4和圖5所示。隨著磨削速度的增大，單顆磨粒切厚和磨粒接觸長度均逐漸減小，其主要原因為相鄰兩顆有效磨粒切削的時間間隔減小，使得每顆磨粒每次劃過磨削區(qū)時切除的材料減少。工件進給速度和磨削深度的增大導(dǎo)致單顆磨粒切厚和磨粒接觸長度增大，主要原因為材料去除率的提高。超聲振動對單顆磨粒切厚和磨粒接觸長度的影響趨勢相反。斷續(xù)切削使得磨粒和工件接觸的瞬間產(chǎn)生較大的沖擊作用，此時的單顆磨粒切厚要大于傳統(tǒng)磨削的單顆磨粒切厚。同時，由于磨粒與工件之間產(chǎn)生周期性的分離和接觸，使得實際切削時間減少，導(dǎo)致超聲振動輔助磨削中磨粒與工件的接觸長度的大幅度減小。

圖4 磨削工藝參數(shù)對單顆磨粒切厚的影響規(guī)律

圖5 磨削工藝參數(shù)對磨粒與工件接觸長度的影響規(guī)律

3.2 磨削力

正交試驗的法向和切向磨削力數(shù)據(jù)如圖6所示。依據(jù)數(shù)據(jù)進行極差分析，結(jié)果見表5、表6?？梢园l(fā)現(xiàn)，磨削深度和工件進給速度對法向磨削力的影響很大，其主要原因為材料去除率的增大；此外，磨削速度對切向磨削力的影響要大于其他3個因素，超聲振動的使用主要影響法向磨削力，其對切向磨削力的影響較小。

表5 法向磨削力的極差分析

圖6 超聲振動輔助磨削試驗的磨削力

依據(jù)表5和表6的數(shù)據(jù)，可以建立磨削工藝參數(shù)與磨削力的關(guān)系，如圖7和圖8所示。隨著磨削速度的提高，磨削力逐漸降低，主要原因為磨削速度的增大使得材料變形率提高，磨削產(chǎn)熱變大，材料更容易發(fā)生塑性變形。工件進給速度和磨削深度的提高，導(dǎo)致磨削力逐漸增大，主要是因為材料去除率變大使得每顆磨粒切除了更多材料。超聲振幅的增大使得法向磨削力明顯降低，主要原因為磨粒和工件周期性的分離和接觸對工件產(chǎn)生了沖擊作用，磨粒在沖擊作用下更容易切入工件表面，實現(xiàn)材料去除。此外，超聲振動可以產(chǎn)生周期性瞬時較大的單顆磨粒切厚，促進磨粒發(fā)生微破碎，產(chǎn)生更多的磨削刃，提高了砂輪的鋒利度[25]，導(dǎo)致了磨削力比的降低。

圖7 磨削工藝參數(shù)對法向磨削力的影響規(guī)律

圖8 磨削工藝參數(shù)對切向磨削力的影響規(guī)律

表6 切向磨削力的極差分析

磨削力的值與砂輪的磨損方式有關(guān)，砂輪表面形貌如圖9所示。在傳統(tǒng)磨削中，連續(xù)切削行為會產(chǎn)生更長的切屑，長切屑容易陷入磨粒之間的間隙，導(dǎo)致砂輪堵塞（見圖9a）。在后續(xù)的磨削過程中，這些磨屑可能會再次參與到材料去除過程中，導(dǎo)致表面質(zhì)量的下降[26]。在超聲振動輔助磨削過程中，由于斷續(xù)切削及時切斷了磨屑，導(dǎo)致磨屑容易隨著切削液排出磨削區(qū)，因此留在砂輪表面的磨屑較少（見圖9b）。除此之外，在兩種磨削工藝的砂輪上都可以看到一些材料黏附現(xiàn)象，其主要原因與GH4169材料特性有關(guān)，在高溫高壓下，材料變形嚴重，黏附在磨粒表面，降低磨粒的切削能力。這些黏附材料再次與工件接觸時，會引起磨粒的大塊磨碎或者脫落[26]。采用電子顯微鏡觀察兩種工藝條件下的磨粒表面，可以發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)磨削中磨粒主要為磨耗磨損（見圖9c）。主要原因在于，磨粒和工件接觸時間長，材料去除過程中磨粒逐漸鈍化，增大了磨粒和工件接觸面積，導(dǎo)致磨削力和磨削溫度升高。超聲振動輔助磨削中，磨粒周期性地與工件分離，大幅度降低了磨粒實際切削時間，緩解了磨耗磨損程度，但是由于磨粒和工件的接觸瞬間具有較大的單顆磨粒切厚，會產(chǎn)生一個周期性瞬時的沖擊力，所以磨粒表面容易出現(xiàn)裂紋而發(fā)生微破碎（見圖9d）。破碎后的磨?？梢月冻龈嗟哪ハ魑⑷衃27]，提升了磨粒的自銳作用，降低了磨削力。

圖9 傳統(tǒng)和超聲振動輔助磨削工藝條件下的砂輪表面形貌

3.3 表面粗糙度

由于切向超聲振動同時影響x和y方向的工件表面形貌[28，29]，因此本節(jié)將兩個方向上的表面粗糙度值分別討論，圖10為正交試驗的表面粗糙度值測試結(jié)果。通過極差分析，得到表7和表8，發(fā)現(xiàn)x方向表面粗糙度值普遍小于y方向。x方向表面粗糙度值主要受工件進給速度影響，原因為工件進給速度的提高可以增大單顆磨粒留在工件表面的磨痕長度，使得沿著x方向磨痕的均勻性提高。磨削速度對工件表面y方向的表面粗糙度值影響占比最大，主要原因為磨削速度對單顆磨粒切厚的影響較大，導(dǎo)致單顆磨粒每次劃過表面留下的磨痕更淺，降低了該方向上的表面粗糙度值。

圖10 超聲振動輔助磨削試驗的工件表面粗糙度值

表7 x方向表面粗糙度值的極差分析

表8 y方向表面粗糙度值的極差分析

圖11和圖12為工藝參數(shù)對兩個方向上工件表面粗糙度值的影響趨勢?？梢园l(fā)現(xiàn)，工件表面粗糙度值的變化趨勢與圖4中單顆磨粒切厚的變化趨勢一致，說明單顆磨粒切厚越小，磨粒每次切削工件表面時的材料去除量就越小，導(dǎo)致磨痕深度和長度更小，從而提升了表面質(zhì)量。超聲振幅的提高，可以明顯提高x和y方向上的表面粗糙度值，主要原因與單顆磨粒切厚和磨粒的接觸長度有關(guān)。振幅的提高降低了磨粒與工件的接觸長度（見圖4、圖5），使得磨粒在磨削區(qū)內(nèi)對工件表面沖擊的次數(shù)增加，增大了磨削方向上磨痕的波動程度，引起了表面粗糙度值的增加。超聲振幅的增大，同時也顯著增大了單顆磨粒切厚，磨粒切入工件更深，因而在y方向上產(chǎn)生更深的溝痕，提高了y方向上的表面粗糙度值。

圖11 磨削工藝參數(shù)對x方向工件表面粗糙度值的影響

圖12 磨削工藝參數(shù)對y方向工件表面粗糙度值的影響

依據(jù)以上結(jié)果可知，磨削工藝參數(shù)的優(yōu)選與加工步驟有關(guān)。粗磨階段，由于需要追求較大的材料去除率，對工件表面質(zhì)量的要求較小，因此應(yīng)當采用較大的工件進給速度、磨削深度和超聲振幅，可以提高無磨削燒傷的極限材料去除率和加工效率。精磨階段，需要確保工件具有較低的表面粗糙度值，因此采用較大磨削速度，較小工件進給速度和磨削深度，同時取消切向超聲振動。

3.4 工件表面形貌

為了研究磨粒斷續(xù)切削行為與工件表面形貌的關(guān)系，分別采用高清照相機、光學(xué)顯微鏡和共聚焦顯微鏡觀察對比了第3組和第10組試驗參數(shù)條件下的工件表面形貌，結(jié)果如圖13所示。在磨削速度、工件進給速度和磨削深度分別為10m/s、300mm/min和0.3mm條件下，普通磨削表面可以看到明顯的燒傷痕跡，而超聲振動輔助磨削的表面仍然具有較好的金屬光澤，表明超聲振動的使用可以明顯提高材料去除率，降低磨削區(qū)溫度，改善磨削燒傷。主要原因為：磨粒在斷續(xù)切削時，頻繁地與工件分離，可以使切削液及時地將磨削熱帶走；此外，超聲振動的空化作用也可以提高切削液的擾動，一定程度上提高了換熱能力[30]。不僅如此，超聲振動輔助磨削的工件表面可以觀察到一些特殊形貌[31]，特殊形貌的輪廓與斷續(xù)切削行為相關(guān)。傳統(tǒng)磨削中，由于磨粒與工件在磨削區(qū)長時間接觸，因此留在工件表面的磨痕長，整個表面呈現(xiàn)水平平行排列的長條狀磨痕形貌。超聲振動輔助磨削中，斷續(xù)切削行為使磨粒與工件產(chǎn)生一定頻率的接觸和分離，因此工件表面呈現(xiàn)周期性的短磨痕形貌。

圖13 傳統(tǒng)磨削和超聲振動輔助磨削的工件表面形貌

為了進一步分析工件表面粗糙度值與磨痕形貌的關(guān)系，單獨提取長磨痕形貌和短磨痕形貌進行對比分析，分別獲得磨痕沿著x方向和y方向的輪廓截面，如圖14所示。長磨痕沿著x方向的輪廓非常均勻，沿著y方向上輪廓呈現(xiàn)明顯的高低起伏，因此x方向上的表面粗糙度值普遍要小于y方向。觀察超聲振動輔助磨削表面，短磨痕形貌沿著x軸呈現(xiàn)周期性起伏，起伏幅度為4.76μm，該值遠高于傳統(tǒng)磨削表面，因此導(dǎo)致了超聲振動輔助磨削中x方向表面粗糙度值高于傳統(tǒng)磨削（見圖11）。對于y方向磨痕輪廓，短磨痕周圍形成了更高的塑性隆起，磨痕輪廓幅值為5.10μm，該值遠高于傳統(tǒng)磨削中的短磨痕幅值（1.81μm），造成超聲振動輔助磨削比傳統(tǒng)磨削的y方向表面粗糙度值更高（見圖12）。

圖14 長磨痕和短磨痕的形貌輪廓截面對比

為了進一步分析兩種磨痕的產(chǎn)生機理，采用掃描電鏡觀測磨削表面，材料塑性變形程度如圖15所示。在傳統(tǒng)磨削中，長磨痕平行排列，磨痕兩側(cè)的塑性隆起較低，該現(xiàn)象與光學(xué)顯微鏡結(jié)果一致。然而，在超聲振動輔助磨削的表面上可以觀測到具有周期性水平排列的短磨痕，短磨痕兩側(cè)的塑性隆起現(xiàn)象非常明顯，造成y方向表面粗糙度值明顯升高。結(jié)合圖4、圖5結(jié)果，超聲振動輔助磨削具有較高的單顆磨粒切厚和較短的磨粒接觸長度，使得材料去除時產(chǎn)生更大的塑性變形，產(chǎn)生更深的磨痕和更高的塑性隆起現(xiàn)象，造成了表面粗糙度值的升高。

圖15 傳統(tǒng)磨削和超聲振動輔助磨削中材料塑性變形程度

4 結(jié)束語

本文開展了超聲振動輔助磨削GH4169鎳基高溫合金正交試驗，揭示了磨削速度、工件進給速度、磨削深度和超聲振幅對磨削力、工件表面形貌的影響規(guī)律，主要結(jié)論如下。

1）超聲振動輔助磨削中，超聲振幅對單顆磨粒切厚的影響程度高于磨削速度、工件進給速度和磨削深度。隨著超聲振幅的增大，單顆磨粒切厚逐漸增大，磨粒與工件的接觸長度呈減小趨勢，磨粒斷續(xù)切削行為更明顯。

2）超聲振動可以明顯降低法向磨削力和磨削力比，主要原因為斷續(xù)切削行為促進了磨粒的微破碎，提高了砂輪鋒利度。

3）粗磨階段，應(yīng)當采用較大的工件進給速度、磨削深度和超聲振幅，可以有效提升無燒傷條件下的材料去除率。精磨階段，應(yīng)當采用較大磨削速度、較小工件進給速度和磨削深度，并取消切向超聲振動，可以獲得較低的工件表面粗糙度值。

4）傳統(tǒng)磨削加工中，磨粒連續(xù)切削行為可以在工件表面形成平行排列的長磨痕形貌。超聲振動輔助磨削中，磨粒的斷續(xù)切削行為在工件表面形成周期性短磨痕形貌，使材料去除過程中發(fā)生更大的塑性變形，增大了磨削表面粗糙度值。