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金剛石砂輪新發(fā)展

金剛石砂輪新發(fā)展

金剛石砂輪是磨削硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷、寶石等高硬脆材料的工具。近幾年來，隨著高速磨削超精密磨削技術(shù)迅速發(fā)展，對砂輪提出了更高要求，陶瓷樹脂結(jié)合劑砂輪已不能滿足生產(chǎn)需要，金屬結(jié)合劑砂輪因其結(jié)合強度高、成型性好、使用壽命長等顯著特性而生產(chǎn)得到了廣泛應(yīng)用。直到現(xiàn)在，許多較小的石材生產(chǎn)國加工石材基本上是用于本地的消費，而未開拓出口市場。 金屬結(jié)合劑金剛石砂輪按制造方式不同主要有有燒結(jié)、電鍍兩種類型。

為了充分發(fā)揮超硬磨料作用，國外從20世紀90年代初開始用高溫釬焊工藝開發(fā)一種新型砂輪，即單層高溫釬焊超硬磨料砂輪，目前國內(nèi)這種砂輪還處于研制開發(fā)階段。

陶瓷金剛石砂輪：陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪具有金剛石和陶瓷結(jié)合劑的共同特點，與普通剛玉、碳化硅砂輪相比，它的磨削力強，磨削時溫度比較低，砂輪磨損比較小;可以適應(yīng)各種冷卻液的作用;磨削時砂輪的形狀保持性好，磨出工件的精度高;砂輪內(nèi)有較多的氣孔，磨削時有利于排屑和散熱，不易堵塞、不易傷工件;砂輪的自銳性比較好，修整間隔的時間長，修整比較容易。因此陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪在國外一些發(fā)達國家的使用日益增多。近幾年來，隨著高速磨削超精密磨削技術(shù)迅速發(fā)展，對砂輪提出了更高要求，陶瓷樹脂結(jié)合劑砂輪已不能滿足生產(chǎn)需要，金屬結(jié)合劑砂輪因其結(jié)合強度高、成型性好、使用壽命長等顯著特性而生產(chǎn)得到了廣泛應(yīng)用。

燒結(jié)型金剛石砂輪

燒結(jié)型金剛石砂輪

燒結(jié)型金屬結(jié)合劑砂輪多以青銅等金屬作為結(jié)合劑，用高溫燒結(jié)法制造，其結(jié)合強度高，成型性好，耐高溫，導(dǎo)熱性耐磨性好，使用壽命長，可承受較大負荷。因砂輪燒結(jié)過程不可避免地存著收縮及變形，所以使用前必須對砂輪進行整修，但砂輪修整比較困難。二，超硬磨具應(yīng)用，主要指以金屬粉末、金屬氧化物或CBN等超硬材料作為填充物，以樹脂、陶瓷或金屬結(jié)合劑制成磨具應(yīng)用。現(xiàn)生產(chǎn)常用砂輪對滾整修方法不僅修整時費時費力，而且修整過程金剛石顆粒脫落較多，修整砂輪本身消耗很大，整修精度較低。

近幾年來各國學(xué)者相繼開展了應(yīng)用特種加工方法修整金屬結(jié)合劑金剛石砂輪研究工作，主要有電解修整法、電火花修整法復(fù)合修整法等。電解修整法速度快，但整修精度不高；電火花修整法整修精度高，既可整修又可修銳，但整修速度較慢；復(fù)合修整法有電解電火花復(fù)合修整法、機械化學(xué)復(fù)合修整法等，修整效果較好，但系統(tǒng)較復(fù)雜，因此燒結(jié)型金剛石砂輪修整問題仍然沒有得到很好解決。金剛石砂輪在工業(yè)各部門各領(lǐng)域幾乎都有應(yīng)用，航空航天、模具制造業(yè)、半導(dǎo)體制造業(yè)、光學(xué)加工制造業(yè)等。

此外，由于砂輪制造工藝決定了其表面形貌隨機，各磨粒幾何形狀、分布及切削刃所處高度不一致，因此磨削時只有少數(shù)較高切削刃切到工件，限制了磨削質(zhì)量磨削效率進一步提高。

金剛石磨片的加工優(yōu)勢有哪些？   金剛石磨片在國外一些發(fā)達國家的使用日益增多。金剛石磨片在一些特殊材料的磨削加工中,具有越來越明顯的優(yōu)勢,在金剛石磨片的發(fā)展中有著良好的前景。

金剛石磨片的加工優(yōu)勢：

1.磨削時磨片的形狀保持性好，磨出工件的精度高；

2.磨片內(nèi)有較多的氣孔，磨削時有利于排屑和散熱，不易堵塞、不易工件;

3.磨片的自銳性比較好，磨鉆石用金剛石磨片，磨硬質(zhì)合金用金剛石磨片修整比較容易。

4.金剛石磨片所具有的特性：硬度高、抗壓強度高、耐磨性好，在磨削加工中是理想工具。

5.、精度高，粗糙度好、磨具消耗少、使用壽命長。

金剛石磨片刀片的合理切削參數(shù)助力數(shù)控機床實現(xiàn)加工
數(shù)控機床加工速度高于普通機床，為了更好的滿足數(shù)控機床高速切削，其切削刀具以金剛石磨片刀片為主，可有效避免因高速切削而產(chǎn)生高溫及嚴重摩擦而導(dǎo)致的刀具快速磨損。
金剛石磨片刀片目前主要以焊接式和整體式為主，根據(jù)不同工件信息選擇不同的金剛石磨片刀片結(jié)構(gòu)。金剛石磨片刀片其性能優(yōu)勢給數(shù)控機床加工提供了良好的條件。砂輪內(nèi)有較多的氣孔，磨削時有利于排屑和散熱，不易堵塞、不易傷工件。
但金剛石磨片刀片在使用過程中，需要合理選擇以下幾個條件，才能保證立方氮化硼刀具的率長壽命，反之則適得其反。
1、合理選擇切削用量：切削速度要根據(jù)被加工材料進行選擇，一般要大大高于金剛石磨片磨料刀具，不然就不能發(fā)揮出金剛石磨片刀片的性能優(yōu)勢。如金剛石磨片刀片加工硬度HRC58-62之間的淬火件，粗加工工序的切削速度為50-150m/min，精加工工序的切削參數(shù)為60-250m/min，而且可承受斷續(xù)切削工況。
2、合理選擇刀具幾何參數(shù)：由于金剛石磨片刀片的韌性高于陶瓷，低于金剛石磨片磨料，因此刀具幾何參數(shù)的選擇主要考慮的就是保證刃口強度，刀具前角一般選擇(0°—-10°)，后角選擇較小，為10°左右。除特殊要求外，為保證刀尖強度，刀尖角一般不要小于90°;刃口要磨出負倒棱，一般取為0.2mm×(-15°—-30°)，使用前要用30～50倍放大鏡對刀具進行檢查，確保刃口無崩刃。
3、對機床的工藝系統(tǒng)：由于金剛石磨片刀片多用于淬硬鋼及耐磨鑄鐵等難加工材料的切削加工，且刀具有負倒棱，因而徑向力較大，這就要求機床剛度和精度要好，系統(tǒng)振動要小。
目前，雖然金剛石磨片刀片材料的價格相對傳統(tǒng)刀具來講較高些，但它所能完成的加工效果卻是顯而易見的，比國外的涂層刀片加工效果更高，這對用戶來說也是物超所值的。"