Quá trình mài gây ra lực giữa đá mài và phôi. Với các nguyên công mài chạy dao hướng kính (Hình 2.5), vectơ tổng hợp lực do phôi tác dụng lên đá mài có thể phân tích thành các thành phần lực tiếp tuyến Ftvà thành phần lực pháp tuyến Fn. Đối với
mài chạy dao dọc phải thêm một thành phần lực phụ nữa có phương song song với trục đá mài.Lực mài chịu ảnh hưởng lớn của chế độ sửa đá. Lực mài khi mài thuận và mài nghịch hầu như không thay đổi [14].
Hình 2.5 Các thành phầnlực cắt khi mài phẳng [14]
Công suất mài được xác định bằng cách đo lực mài. Mối liên hệ giữa công suất mài P với các lực thành phần trong Hình 2.5 có thể viết dưới dạng [12]:
34
t n Fn
P F (v S) F .S (2. 11)
Dấu cộng (+) biểu thị mài nghịch, trong đó vận tốc phôi S và vận tốc đá mài v ngược chiều nhau tại khu vực mài (Hình 2.5); dấu trừ (–) biểu thị mài thuận, hai vận tốc cùng chiều. Vì S thường có giá trị rất nhỏ so với v và và SFn = 0 nên công suất tổng cộng có thể viết đơn giản như sau [12]:
t
P F .v (2. 12)
Mối quan hệ này đúng cho hầu hết các trường hợp mài. Các thành phần công suất phụ khác liên quan tới lượng ăn dao và vận tốc chạy ngang thường bị bỏ qua. Khi mài với chiều sâu lớn, như mài chạy dao chậm, thành phần lực tiếp tuyến với đá mài
trong công thức(2. 12)phải được tính toán tại điểm mà đường tác dụng của lực tổng hợp cắt vùng mài.
Công suất mài cho phép đo khả năng bóc gọt vật liệu của đá mài. Công suất mài phụ thuộc vào độ sắc của đá mài và tính mài của vật liệu phôi. Một số vật liệu có tính mài thấp hơn các vật liệu khác. Công suất để bóc gọt một đơn vị thể tích vật liệu phôi được gọi là năng lượng mài riêng (cũng chính là công suất mài riêng - công suất trên
một đơn vị bóc gọt thể tích). Năng lượng mài riêng được tính theo công thức [12]:
w
u P / Q (2. 13)
Tử số là công suất (công thức (2. 12)), mẫu số Qw là hệ số bóc gọtthể tích được cho dưới dạng các thông số mài trong Hình 2.5:
w
Q S.t.b (2. 14)
trong đób là bề rộng mài (mm).
Năng lượng mài riêng là một thông số rất có ích để đánh giá lực mài và công suất mài, giống như cách ứng suất cắt và ứng suất pháp được sử dụng để đánh giá độ bền của vật liệu. Nó hầu như không phụ thuộc vào vận tốc cắt (v) và bề rộng cắt (b) mà bị ảnh hưởng chủ yếu bởi chiều dày phoi không biến dạng (agmax) và độ bền của vật liệu được mài. Về cơ bản, năng lượng mài riêng cũng không phụ thuộc vào độ cứng của phôi [14].
Trong hệ đơn vị SI, năng lượng mài riêng có đơn vị (J/mm3), trong trường hợp này, nhân với hệ số bóc gọt kim loại (mm3/s) sẽ cho công suất đo bằng W.