荥阳市光明金刚石实业有限公司

高温钎焊性能比电镀金刚石工具优异得多

德国的A Trenker等在钎焊过程中分别采用了镍基活性钎料和镍基钎料来实现金刚石与基体的结合。由与电镀工具的对比图可以看出，高温钎焊金刚石工具的性能比电镀金刚石工具优异得多，钎焊工具起始磨削性能是电镀工具的3.5倍以上，寿命是电镀工具的3倍以上；

由于钎焊工具有较大的容屑空间，金刚石磨粒有较大的自由切削面且磨粒间空间较多，使切屑很容易被排除新型金刚石工具电镀，所以钎焊金刚石工具的磨削性能好金刚石工具电镀。

固结磨具按所用磨料的不同，可分为普通磨料固结磨具和超硬磨料固结磨具。前者用刚玉和碳化硅等普通磨料，后者用金刚石和立方氮化硼等超硬磨料制成。

普通磨料固结磨具是由结合剂将普通磨料固结成一定形状，并具有一定强度的磨具。一般由磨料、结合剂和气孔构成，这三部分常称为固结磨具的三要素。

使用电镀金刚石磨头时需要注意什么

由于电镀金刚石磨头成形修整法具有修整时间短、能修整出各种复杂型面、型面精度保持好、修整操作方便等特点，其使用效果已逐渐得到人们的认可，在生产中也得到了越来越广泛的应用金刚石锯片电镀。但在电镀金刚石磨头的设计、制造与使用中应注意如下几点：

（1）金刚石的粒度较被修整磨头的粒度应粗一号，还要选择金刚石颗粒尺寸接近一致，颗粒形状近似球形，常用粒度为36#~100#。  （2）通常采用磨头与磨头接触点处线速度方向同向、磨头线速度与磨头线速度之比（qd值）取+0.3~+0.7较好，不得超过+1;修整时磨头切入量以磨头每转切入0.5~1μm为宜，每次修整磨头的总量应为0.02~0.04mm;光修时间尽量压缩。

（3）电镀金刚石磨头的制造误差应小于工件公差的1/2左右金刚石磨盘电镀，磨头孔与安装轴承的配合间隙为2~4μm.。

（4）可采用天然或人造金刚石，人造金刚石必须采用高强度等级钻石，如磨钢金刚石SCD或高强度金刚石SMD。

（5）磨头制造时，一般精度的磨头可用外镀法和烧结法，和复杂型面磨头应用内镀法制造，同时进行磨削修整。

（6）电镀金刚石磨头修整磨头时必须遵守快进（不能碰上磨头）→慢进（按需要的切入速度进给）→光修→退出的动作程序，不得错步，否则磨头寿命难以保证。

金刚石磨头磨损的原因有哪些？

金刚石磨头磨损的原因并不是在每种情况下同时都相同。根据磨料、工件材料及磨削条件的不同，造成金刚石磨头磨损的主要原因也会有所不同。下面金刚石工具来为大家介绍一下金刚石磨头磨损的原因：

A.磨耗磨损

在工件材料中，往往含有多种高硬度的质点，在磨粒与工件相对滑擦过程中，会使磨粒发生机械磨损，从而使磨头被磨损。

B.氧化磨损

常用 的磨料有氧化物、碳化物和氮化物。氧化物磨料在空气中稳定，其他磨料的表面会在高温下发生氧化作用，使其逐渐消耗。

C.扩散磨损

是指磨粒与被磨材料在高温下接触时，金刚石磨头的元素相互扩散造成磨粒表层弱化而产生的磨损。两种材料间元素的相互扩散与材料的化学成分密切相关。由于金刚石磨料中碳元素扩散溶解于铁的能力 大于氮化硼磨料中元素扩散溶解于铁的能力，故金刚石磨头不宜磨削钢料。

D.热应力破损。

磨削过程中，磨粒的工作表面瞬间升至高温 ，磨头又在磨削液作用下急冷，其冷热循环的频率与磨头的转速相同，从而在磨粒的表面上形成很大的交变热应力，使磨粒表面开裂破碎。热应力破损主要取决于磨料的 导热参数、线膨胀系数和磨削液的性能。导热系数越小，线膨胀系数越大，磨削液的冷却性能越好，则热应力越大，越易使磨粒受热冲击而开裂破碎。各种磨料导热 性能好坏的次序为，金刚石，立方氮化硼，碳化硅，刚玉。

E.塑性磨损

在磨削高温作用下，磨粒会因塑性变形而磨损。塑性磨损主要取决于工件材料的热硬度。 磨削时，若磨头的切屑在磨粒前刀面上的热硬度大于磨粒接触区的热硬度，则磨粒发生塑性磨损。

金刚石磨头特性对加工表面光洁度的影响

影响被磨表面光洁度的因素是磨粒在工件表面的切削痕迹 和工件表面的塑性变形。因此，要提高加工表面光洁度，可以 从减小切削痕迹和塑性变形这两方面考虑。

在选择金刚石磨头时，有下面一些方法可以提高工件磨削表面光 洁度：

1.在普通磨削时，金刚石磨头粒度细，在工件表面上形成的切 削痕迹就小，加工表面光洁度就高。所以，当工件加工表而光 洁度达不到要求时，可以选细一号粒度的磨头。但这个规律不 是的。在实际操作中，有时可用精修整磨头来提高光洁度， 这实际上也是利用精修整后使磨头获得微刃切削作用以减小切 痕和工件塑性变形的结果。

2.采用新品种铬刚玉磨头。由于铬刚玉的韧性大，硬度 高，修整后能保持较久的等高性切削刃，磨出的工件表面光洁 度比白刚玉磨头磨出的要高。

3.金刚石磨头硬度偏软时，砂粒容易脫落，使工件表面光洁度 降低。因此，适当提高金刚石磨头硬度，并提高硬度均勻性，有利于 提高加工表面光洁度。但硬度不能过高，否则，容易使加工表 面发热，塑性变形增加，反而会降低表面光洁度。

4.采用树脂结合剂，并在磨头+添加石墨。由于树脂结 合剂具有弹性抛光作用，同时，石墨填充剂又起潤滑作用，.使光 洁度得到提髙。但达种磨头切削性能不髙，故只在精磨中采用。

5•橡胶绩合剂磨头，•同样具有弹性抛光作用，在用摆头 法磨削轴承沟道时得到广泛使用。

6.在金刚石磨头中浸入硬脂酸和油脂酸的混合物，在湿磨条下，可以提高光洁度。 '

7.在有纵走刀的磨削时，加大磨头的宽度，也可使光洁 度提高。

金刚石磨头的选择

选择磨头硬度时，还要考虑结合剂性能，在同样的磨削条件 下，用树脂结合剂磨头比陶瓷结合剂磨头的硬度要高1〜2小级。

此外，在选择超精加工、珩磨以及某些精细磨削所用的磨 具时，还要注意磨晷硬度的均勻性，就是金刚石磨头各部分的硬度值 要均勻，否则会影晌加工质量。

不用冷却液磨削时，工件容易发热，应该比用冷却液磨削 时的磨头硬度软1〜2小级。

上面所说的磨头硬度都是指靜止状态下测定的。而磨削 时，磨头是在旋转状态下切削工件。当工件的速度不变，磨头 旋转速度高时，每个磨粒所切下的切厝就薄，承受的切削力就

相对减小，这就是磨头在运动情況下所获得的“动力硬度”。 所以，磨头旋转速度高时，磨头的硬度可选软1〜2小级。

同样，磨头硬度的选择也与工件的速度有关。当其他条件 不变，工件速度低时，磨头上每个磨粒切下的切厝薄，磨粒承 受的切削压力小，磨头的硬度可以选得软些。例如，磨削螺距 为1〜3毫米的螺纹，当工件转速为1〜5转/分，磨头硬度可 用 ZRa〜ZR2。

金刚石磨头的用途

金刚石磨头是由许多细小的磨粒用结合剂粘结而成的一种磨削工 具。就它的切削作用来看，每一颗磨粒好象一把小刀，所以， 金刚石磨头厂可以把金刚石磨头看成是由无数小刀组成的一种多刃刀具。

用磨削加工的方法可以使零件的加工表面获得很高的光洁 度和精度，可以加工淬火钢和用金属刀具不能加工的其他高硬 度材料，同时，磨削加工的佘量小，可以节省大量材料。因 此，在机械制造和其他金属加工工业中，金刚石磨头是一种不可缺少 的工具。此外，金刚石磨头还广泛地应用于其他生产部门，如粮食加 工和坡璃、陶瓷、塑料、橡皮及木材等各种非金属材料的加工。

但不是每一种金刚石磨头都可以磨削各种零件的。金刚石磨头的选择是 要根据工件材料、磨削方式及对磨削表面质量(光洁度、精 度)和生产率的要求来决定的;所选出的加工某零件的金刚石磨头， 它的特性即金刚石磨料、粒度、硬度、结合剂、组织、形状和尺寸等 方面，都应该适应所完成的工序的要求，否则就不会获得质量 优良的加工效果，甚至会使加工无法进行。