荥阳市光明金刚石实业有限公司

孕镶式工具中金刚石的利用率较低

大部分孕镶式工具中金刚石的利用率较低，大量昂贵的金刚石在工作中脱落流失于废屑之中。林增栋等利用金刚石表面金属化技术来赋予金刚石表面许多新的特性金刚石磨头电镀，如优良的导热导电性、热稳性好金刚石工具电镀，改善其原有的理化性能，提高其对金属或合金溶液的浸润性等。

早在新石器时代，人类就已经开始应用天然的磨石来加工石刀、石斧、骨器、角器和牙器等工具了；1872年，美国出现了用天然磨料与粘土相结合烧成的陶瓷砂轮；1900年前后，人造磨料问世，采用人造磨料制造的各种磨具相继产生，为磨削和磨床的快速发展创造了条件。此后，天然磨具在磨具中所占比例逐渐减少。

合金磨头现已成为钳工及修理工的工具金刚石锯片电镀，主要是因为它具有很多优点，它不仅可以加工铸铁、铸钢、碳素钢、合金钢、不锈钢、铜、铝等各种金属以及大理石、玉、骨等非金属，且加工硬度可达HRA≥85。所以说，合金磨头基本上可取代带柄小砂轮，和小砂轮相比且无粉尘污染。

实践证明，合金磨头的加工效率比手工锉刀提高数十倍，比带柄小砂轮提高近十倍；同时能加工出各种形状模具型腔，加工质量好、光洁度高；而且耐用度比高速刀具提高十倍金刚石磨盘电镀，比小砂轮提高200倍以上。另外，整个合金磨头掌握方便，使用简单，安全可靠。

CFRP加工用金刚石镀附工具

适宜地将基体和增强材料结合起来从而形成可控性机械特征是复合材料的一个特色。碳纤维增强塑料由于其优越的抗拉强度、比湿度、抗腐蚀性而广泛应用在工业机械如汽车、直升机、器械和铁路车辆等领域。此外，CFRP材料在航天领域是一种基础的结构材料，可以减轻飞机机身重量从而提高燃料效率，节省维护成本。

在航天领域，和CFRP材料有关的加工都会应用金刚石镀附工具。金刚石镀附钻，用于CFRP材料的精密钻孔。由于轴向力沿着纤维板叠层方面施力，钻孔时CFRP材料容易出现分层。

随着切削工具磨损的加剧和碎屑粘附在切削刃上，钻削时的抗钻强度也逐渐增大，CFRP材料过度受热，强度也由此降低。为解决这一问题，就不可避免地要应用到金刚石镀附钻。

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。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，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。

如何判断金刚石砂轮是否磨损？

在磨削过程中，由于金刚石砂轮本身的磨损，不断地改变着金刚石砂轮工作面的状态。随着磨削时间的延长，金刚石砂轮的切削能力下降，各种磨削缺陷不断出现，使磨削加工不能继续进行。此时，必须修整金刚石砂轮，恢复正常磨削状态。金刚石砂轮在两次修整之间的实际磨削时间称为金刚石砂轮的寿命。金刚石砂轮的寿命是影响磨削加工效果的重要因素，特别是对于成型磨削尤为重要。

一般是根据金刚石砂轮工作面磨损后所产生的各种现象，通过观察和测试进行的。金刚石砂轮磨损后所产生的磨削现象主要有：

1、磨削过程产生自激振动、工件表面出现再生振纹；

2、磨削噪音的增大；

3、工件表面出现磨削；

4、磨削力急剧增大或减小；

5、磨削精度下降；

6、磨削表面粗糙度增大。

以上这些现象不是独立的，各种现象的产生具有相关性。其中尤为注意的是由于磨削温度过高而产生的工件表面的热损伤和由于自激振动导致的粗糙度和精度的下降。

金刚石磨头硬度

平面磨削时，磨头与工件的接触面积比外圆磨削大，工件 容易发热变形，所以，平面磨削用的磨头硬度应该软些;而用磨头端面平磨比用磨头圆周平磨时接触面积更人，硬度应更软。 一般平面磨削的磨头硬度为艮

刃磨刀具时，工件的散热条件差，容易产生和裂纹， 所以，刃磨时一般选用R2〜R3的软磨头。

切入法磨削外圆应比有纵走刀的外圆磨削用的磨头稍软， 避免工件。但当用切入法磨削边角圆弧较小或直角以及母 线几何形状要求高的工件时，磨头的硬度要高1〜2小级^成型 磨削时，磨头硬度也要适当高些，以保证工件的正确几何形状。

工件表面光洁度和精度要求较髙时，在其他条件相同的情 况下，要选用硬度高1〜2小级的磨头。因为硬度高些的磨头 损耗比较慢，不易产生大颗粒脫落而划伤工件。但光洁度要求 很高时，硬度不宜过髙，否则会使工件表面。

磨削断续表面时，如磨花键轴的外圆和有键槽的表面，砂 轮的硬度要稍髙一些，以免碰伤磨头表面。

磨削內圆时，磨头和工件接触面积大，容易使工件发热， 切厝也不容易排出，磨头的硬度就要软些;但当內圆光洁度要 求高或者內孔直径小，磨头的硬度则要选得高些。