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、寶石等高硬脆材料特效工具。近幾年來(lái)，隨著高速磨削超精密磨削技術(shù)迅速發(fā)展，對(duì)砂輪提出了更高要求，陶瓷樹(shù)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(qiáng)度高、成型性好、使用壽命長(zhǎng)等顯著特性而生產(chǎn)得到了廣泛應(yīng)用。 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(guó)外從20世紀(jì)90年代初開(kāi)始用高溫釬焊工藝開(kāi)發(fā)一種新型砂輪，即單層高溫釬焊超硬磨料砂輪，目前國(guó)內(nèi)這種砂 輪還處于研制開(kāi)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(diǎn)，與普通剛玉、碳化硅砂輪相比，它的磨削力強(qiáng)，磨削時(shí)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(shí)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(shí)有利于排屑和散熱，不易堵塞、不易燒傷工件;砂輪的自銳性比較好，修整間隔的時(shí)間長(zhǎng)，修整比較容易。因此陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家的使用日益增多。

        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?zé)Y(jié)法制造，其結(jié)合強(qiáng)度高，成型性好，耐高溫，導(dǎo)熱性耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)，可承受較大負(fù)荷。因砂輪燒結(jié)過(guò)程不可避免地存著收縮及變形，所以使用前必須對(duì)砂輪進(jìn)行整形，但砂輪修整比較困難。現(xiàn)生產(chǎn)常用砂輪對(duì)滾整形方法不僅修整時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且修整過(guò)程金剛石顆粒脫落較多，修整砂輪本身消耗很大，整形精度較低。

        近幾年來(lái)各國(guó)學(xué)者相繼開(kāi)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，但整形精度不高；電火花修整法整形精度高，既可整形又可修銳，但整形速度較慢；復(fù)合修整法有電解電火花復(fù)合修整法、機(jī)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(wèn)題仍然沒(méi)有得到很好解決。

        此外，由于砂輪制造工藝決定了其表面形貌隨機(jī)，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(shí)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(jìn)一步提高。

電鍍金剛石砂輪優(yōu)點(diǎn)：

①電鍍工藝簡(jiǎn)單，投資少，制造方便；

②無(wú)需修整，使用方便；

③單層結(jié)構(gòu)決定了它可以達(dá)到很高工作速度，現(xiàn)國(guó)外已高達(dá)250～300m/s；

④雖然只有單層金剛石，但仍有足夠壽命；

⑤對(duì)于精度要求較高滾輪砂輪，電鍍其中制造方法。正由于這些優(yōu)勢(shì)，電鍍砂輪高速、超高速磨削占據(jù)著無(wú)可爭(zhēng)議主導(dǎo)地位。電鍍金剛石砂輪存缺陷：鍍層金屬與基體及磨料結(jié)合面上并不存牢固化學(xué)冶金結(jié)合，磨料實(shí)際上只被機(jī)械包埋鑲嵌鍍層金屬，因而把持力小，金剛石顆粒負(fù)荷較重高效磨削易脫落(或鍍層成片剝落)而導(dǎo)致整體失效；為增加把持力就必須增加鍍層厚度，其結(jié)果磨粒裸露高度容屑空間減小，砂輪容易發(fā)生堵塞，散熱效果差，工件表面容易發(fā)生燒傷。目前國(guó)內(nèi)電鍍砂輪制造尚未實(shí)現(xiàn)按加工條件要求而優(yōu)化設(shè)計(jì)出砂輪較佳地貌，單層電鍍金剛石砂輪這些固有弊端必然會(huì)大大限制它高效磨削應(yīng)用。