金刚石砂轮加工方法探讨.doc

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1、金刚石砂轮加工方法探讨【摘要】金刚石砂轮是磨削硬质合金、陶瓷、玻璃等材料的理想工具，采用优质金刚石，结合先进工艺配方，产品质量稳定可靠，磨削效率高，磨削成本低，是非常理想的磨削工具。本文介绍了金刚石砂轮的加工方法。【关键词】金刚石砂轮加工方法金刚石砂轮是量大面广的产品，也是质量抽查的主要品种。抽查中发现的质量问题也较多，主要集屮在回转强度、孔径、硬度、静平衡、形位公差等质量特性上。因此，必须加强金刚石砂轮加工方法的研究，从根本上提升金刚石砂轮的质量。一、金刚石砂轮的加工方法近儿年来，随着高速磨削超精密磨削技术迅速发展，対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，

2、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。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。烧结型金刚石砂轮。烧结型金属结合剂砂轮多以青铜等金属作为结合剂，用高温烧结法制造，其结合强度高，成型性好，耐高温，导热性耐蘑性好，使用寿命长，可承受较大负荷。因砂轮烧结过程不可避免地存着收缩及变形，所以使用前必须对砂轮进行整形，但砂轮修整比较困难。目前生产常用砂轮对滚整形方法不仅修整时费时费力，而且修整过程金刚右颗粒脱落较多，修整砂轮本身消耗很大，整形精度较低。近年来各国学者相继开展了应用特种加工方法修整金属结合剂金刚石砂轮研究工作，主

3、要有电解修整法、电火花修整法复合修整法等。电解修整法速度快，但整形精度不高；电火花修整法整形精度高，既可整形乂可修锐，但整形速度较慢；复合修整法有电解电火花复合修整法、机械化学复合修整法等，修整效果较好，但系统较复杂，因此烧结型金刚石砂轮修整问题仍然没有得到很好解决。电镀金刚石砂轮。电镀金刚石砂轮是用电化学法制作的金刚石砂轮，它主要包括金刚石修整砂轮，磨削或切削用金刚石砂轮。在电镀蘑料法中电镀金属结合剂单层超硬磨料砂轮应用日益广泛，不仅用其磨削工件表面（特别是成形冋转表面），而口用来修整普通砂轮。电镀质量直接决定了电镀超硬磨料工具的使用性能和使用寿命，金刚石磨粒与基体之间没有结

4、合力作用，而仅靠基体与粘结金属Z间的作用。因此，解决电镀质量的工艺问题，实质上就是解决金属电镀工艺问题。下面我们来分析一下它的加工方法是什么。电镀金刚石砂轮的加工方法有如下几种：①金刚石磨料预先和填料混合，这些填料可以是盐类、玻璃球或磁铁颗粒。粘结后，20%厚度的填料颗粒被被金属结合剂粘结，这些填料用分别下列方法往除：溶解法、升华法或磁场法。这种方法中填料颗粒尺寸与金刚石蘑料颗粒尺寸大致相当，填料用量要能使磨具工作表面上金刚石达到规定的浓度。这几种方法的缺点是填料的往除比较复杂,要求专门的一套方法。②填料的往除比较简单的方法是填料采用球型颗粒，表面光滑，首先沉积金属结合剂的厚度

5、为金刚石磨粒高度的20%,然后用刷子把填料刷掉，最后继续用金属结合剂沉积至规定厚度，此方法运用了金属结合剂对不同表面粗糙度和外形的颗粒把持能力不同这一效应，其缺点是填料颗粒尺寸与金刚石磨料颗粒尺寸相当，因而粘结后处于同一平面上，用机械法往除填料时，有可能会把部分金刚石磨料一起刷掉，特别是那些外形接近等积状的颗粒、表面光滑的颗粒。③作为上述方法的改进，填料尺寸选择为金刚石磨料颗粒尺寸的1.5-5.0倍：在用金属结合剂进行第一次电沉积时，金刚石磨料被约为其高度20%的金属结合剂层所粘结,而填料颗粒则为厚度被约为其高度4-13%的金属结合剂层所粘结，这样厚度的金属结合剂层不能把持住任

6、何外形、任何粗糙度的填料颗粒，因而用刷子、油石、刀具轻轻碰撞就能把填料从砂轮表面除往，这种工艺既简化电镀金刚石砂轮的制造方法，又能调节砂轮工作表而上金刚石浓度。二、提高金刚石砂轮生产工艺的建议提供批量生产高质量的高强度金刚石。金刚石的品级质量、粒度和浓度对金刚石工具有决定性的作用。我国在金刚石合成方面，六面顶小吨位高强工艺已趋成熟，六面顶大吨位大腔体工艺不断完善，两面顶合成金刚石也初具规模，粉末触媒合成、碳素、叶腊石块原材料生产不断完善。因此针对我国金刚石工具制造，批量合成性能稳定、粗颗粒、热稳定性能好的高强金刚石是完全可能的。积极发展高档锯片。激光焊接锯片由于具有很多优点，到

7、冃前已有很多年的历史，全世界金刚石工具行业已有300条激光锯片生产线，在我国己超过20条。因此发挥现有设备的生产能力，研制高档激光焊接专用锯片，占领国际市场是我们的发展目标。一是锯片基体与刀头固定方式由手动改为全口动，工作可靠。美国等国家与我国都有不同固定方式，其中有手动夹具、磁力夹具、气动夹具、滚压夹具等。二是重视激光锯片刀头烧结工艺的研究，选择合理的烧结温度、压力与时间，控制好烧结气氛与温度。二是激光发生器不断更新换代。国外已由横流式、快速轴流式发展到第三代板块式。它们的特点是：功率大，