隨著科技與生產的發展，硬脆材料(如工程陶瓷、光學玻璃等)的套用日趨廣泛。由於硬脆材料的脆性較大，加工時在磨粒作用下易發生斷裂，因此其加工機理比金屬材料加工更為複雜。目前對硬脆材料加工機理的理論研究尚不夠深入與成熟，積極開展這方面的研究對於指導生產實踐具有重要意義。本文通過對典型硬脆材料———玻璃的切削試驗，對硬脆材料的磨削加工機理進行了理論分析，其結論對加工硬脆材料時切削用量的選擇具有一定指導意義。
簡介
金屬材料在單軸或多軸壓縮時的破壞仍符合最大應力原則，而脆性材料的破壞機理至今仍不十分清楚。近一、二十年的研究表明，在單軸壓縮或圍壓壓縮時，脆性裂紋總是趨於剪下載荷最小的方向(即壓應力最大的方向)，大多數裂紋是張性的；隨著外應力的增大，微裂紋數量不斷增加，大量微裂紋相互交錯連線，致使脆性材料發生完全破壞。同時，隨著圍壓的增大，材料的塑性也增大，微裂紋的擴展方向將偏離最大壓應力方向。此時，一部分微裂紋的擴展是張性的，另一部分則是剪性的；當圍壓很高時，則主要發生剪下破壞。
形成
硬脆材料在磨粒作用下的受力情況較複雜，不能簡單歸結為張性斷裂或剪下斷裂。在磨粒刃尖附近，材料受到很高的圍壓，因此將主要產生剪下移動(犁溝)或剪下破壞形成的密實核；在遠離磨粒刃尖的區域，則主要發生大塊張性崩碎。
材料與磨粒兩側接觸處因受到很大張應力而發生開裂，形成圖4所示的蹄狀裂紋(HC)。蹄狀裂紋與球體侵入時產生的赫茲裂紋本質上是相同的。當蹄狀裂紋擴展方向與切削方向成較大角度(如接近90°)時，由於受到前方阻力，促使蹄狀裂紋擴展的張應力很快衰減，使蹄狀裂紋停止擴展。當蹄狀裂紋擴展方向與切削方向成較小角度時，壓應力使蹄狀裂紋不斷擴展並逐漸趨於與壓應力平行，從而導致溝槽兩側向產生豁口；當磨粒切削到邊緣時，由於s1近似為零，因此蹄狀裂紋可向兩側不停擴展，從而產生崩邊。蹄狀裂紋從產生到擴展都是張性的。
