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金刚石砂轮新发展

金刚石砂轮新发展

金刚石砂轮是磨削硬质合金、玻璃、陶瓷、宝石等高硬脆材料的工具。近几年来，随着高速磨削超精密磨削技术迅速发展，对砂轮提出了更高要求，陶瓷树脂结合剂砂轮已不能满足生产需要，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而生产得到了广泛应用。现生产常用砂轮对滚整修方法不仅修整时费时费力，而且修整过程金刚石颗粒脱落较多，修整砂轮本身消耗很大，整修精度较低。 金属结合剂金刚石砂轮按制造方式不同主要有有烧结、电镀两种类型。

为了充分发挥超硬磨料作用，电镀金刚石研磨轮尺寸，国外从20世纪90年代初开始用高温钎焊工艺开发一种新型砂轮，即单层高温钎焊超硬磨料砂轮，目前国内这种砂轮还处于研制开发阶段。

陶瓷金刚石砂轮：陶瓷结合剂金刚石砂轮具有金刚石和陶瓷结合剂的共同特点，与普通刚玉、碳化硅砂轮相比，它的磨削力强，磨削时温度比较低，砂轮磨损比较小;可以适应各种冷却液的作用;磨削时砂轮的形状保持性好，磨出工件的精度高;砂轮内有较多的气孔，磨削时有利于排屑和散热，电镀金刚石研磨轮定制，不易堵塞、不易伤工件;砂轮的自锐性比较好，修整间隔的时间长，修整比较容易。因此陶瓷结合剂金刚石砂轮在国外一些发达国家的使用日益增多。目前，陶瓷材料、光学材料、航空发动机涡轮叶片、硅片制品等都多用金刚石砂轮磨削。

淬火钢的条件影响着金刚石磨片刀片的应用
 1、淬火钢的余量影响着金刚石磨片刀片的切削力：如金刚石磨片刀片加工GCr15轴承钢，其径向力Fy大，其次是主切削力Fz和轴向力Fx，粗加工切削力大致为精加工的6-9倍。
2、淬火钢的硬度影响着切削温度和切屑状态：工件材料在巨大的压应力下宏观和微观断裂，从而形成锯齿形切屑，而形成锯齿形切屑的临界点硬度是HRC50
3、金刚石磨片刀片加工淬火钢的磨损形式：前刀面磨损，后刀面磨损，这两个主要表现的是刀具的刃口切除能力。有利于实现以车代磨加工淬火钢。
4、金刚石磨片刀片加工淬火钢后的表面残余应力与粗糙度问题：淬火钢加工后表面为残余应力，这对提高工件的寿命是有利的。金刚石磨片刀片加工淬火钢后的表面粗糙度可达到粗磨精度。如使用机床，尺寸精度可以达到0.01mm，电镀金刚石研磨轮制作，粗糙度可达到Ra0.4。
延伸阅读：金刚石磨片刀片加工淬火钢的切削参数
1、精加工淬火钢：金刚石磨片刀片加工淬火钢硬度HRC45以上好。其中工件硬度越高，切削线速度宜取低值。纵观磨削领域发展，未来磨削加工将对磨料磨具提出更高要求，从目前现状来判断，超硬制品恰恰满足这些新磨削需要。如淬火钢硬度HRC70，Vc=60-80m/min;如硬度在HRC55-65之间，切削速度应控制在50-120m/min。铣削时切削速度可控制在100-160m/min，进给量70-160mm/min;
均属于焊接式金刚石磨片刀片。前两种主要用于连续切削。后两款是用于中等断续切削工况。
2、粗加工淬火钢：当淬火钢加工余量大于1mm时，采用较小的进给量是有效的方法。如果淬火钢是断续切削工况，那么线速度达到精加工的2/3为佳。

金刚石磨料磨具行业的三大改进剂突破

磨料磨具行业一个基础行业，但机械加工始终占据着极其重要地位。就磨料磨具而言，有三方面改进与突破意义非凡。

一，磨具物理结构改进，如使单位时间内作用工件磨粒数增多、使磨削平均长度增长、使磨削接触面增大，这些都改变了单位时间磨除量，有效提升了效率；

二，超硬磨具应用，主要指以金属粉末、金属氧化物或CBN等超硬材料作为填充物，以树脂、陶瓷或金属结合剂制成磨具应用。目前，由超硬磨具带来、磨削效果已被广泛认可。

三，新型磨料磨具出现，如微米级多晶组成陶瓷微晶磨料、含微细金刚石锯片磨粒球壳磨料、超精抛光用聚酯薄膜带等。这些新型磨料磨具所具有特点，使其磨削加工优势得到淋漓尽致展现。

纵观磨削领域发展，未来磨削加工将对磨料磨具提出更高要求，电镀金刚石研磨轮，从目前现状来判断，超硬制品恰恰满足这些新磨削需要。如CBN磨料具有良好热稳定性、硬度高、耐磨性好等特性，故其磨具磨削加工时线速度高、磨削、磨具寿命也高，特别适宜加工高速钢、轴承钢、不锈钢、冷激铸铁等黑色金属材料。金刚石砂轮的用途由于金刚石磨料所具有的特性和优势，使金刚石砂轮成为玻璃、陶瓷、宝石、石材等硬脆材料及硬质合金磨削加工的理想工具。

此外，满足各种需要陶瓷结合剂砂轮、大气孔高速砂轮以及不同加工面不同磨粒砂轮、金刚石锯片等都将随着技术进步而扩大应用范围，成为磨削加工主要产品。

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