荥阳市光明金刚石实业有限公司

金刚石强度的选择

金刚石的强度是保证切割性能的重要指标。过高的强度会使晶体不易破碎，磨粒在使用时被抛光，锋利度下降，导致工具性能恶化；金刚石强度不够时，在受到冲击后易破碎，难以担负切削重任。故应选择强度在130～140N。

仿形修整具有规范的型面新型金刚石工具电镀,进给体系是由数控体系在多个方向一起进行操控金刚石工具电镀,修整成果由修整东西和冷却液断定,一起也遭到其他参数的影响如触摸比率Ud,修整进给速率qd以及修整进给量aed,参数对金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮的切开功能有至关重要的影响。

沉积金刚石薄膜的机理至今尚无定论

磨料磨具中低温低压下CVD法沉积金刚石薄膜的机理至今尚无定论，仍是今后的研究方向之一。晶体的形成分为两个阶段，早阶段称为晶体成核阶段，第二阶段晶体生长阶段。早阶段含碳的气源在合适的工艺参数下，在沉积基体上形成一定数量的孤立的金刚石晶核;第二阶段金刚石锯片电镀，金刚石晶核不断长大，并连成一片，覆盖整个基体的表面，再沿垂直方向生长，形成一定厚度的金刚石膜。

在早阶段主要目的是尽快的在基体表面上形成金刚石晶核，并能有效的控制金刚石的密度金刚石磨盘电镀，要大限度的提高金刚石的形核密度;在第二阶段主要目的是让已形核的金刚石长大，并能有效的控制金刚石膜的生长速度和质量。

金刚石磨头为什么需要修正？

在磨削加工中，影响磨削质量好坏的根本因素是磨料磨具的固有特性和被加工材料的物理化学性质   因此，对于确定的工件材料，必须首先选择合适的金刚石磨头，然而影响磨削性能的其他条件，诸如金刚石磨头的修正，磨削液的配置，机床的热变形，磨削用量等如果不能适应磨削的要求，同样达不到提高磨削效率和磨削质量的目的。其中金刚石磨头的修正在磨削中占有重要的地位，是充分发挥磨料磨具优异性能的必要条件。

至于金刚石磨头为什么需要修正呢？

原因有两种：

一是由于磨粒磨损，棱角变钝，七孔被切削堵塞从而失去切削能力；   二是由于磨粒在金刚石磨头中分布不规则，切削刃棱角的锐利程度不同（晶体的方向性），而与结合剂的结合强度不一致，磨粒磨损的程度也不相等，造成自锐脱落的不均匀，以致影响工件表面的几何形状、表面粗糙度和尺寸精读。

因此在修整过程中，从金刚石磨头表面切除的应当是薄而又必要的表面层，并且能使金刚石磨头在两次修整间隔中具有长的磨削时间。

金刚石磨头的锋利度应该如何提高 金刚石磨头在工作时，需求是锋利，在此基础上才有工作寿命等进一步需求。而影响磨头锋利度的原因非常复杂。包括了金刚石的品质，类型，浓度，配方设计等等，此外，与酚醛树脂的选型，固化工艺等也有很大的关系．我们通过对酚醛树脂固化机理的深入研究，提出了如何提高磨头锋利度的改善方案，特别指出了固化工艺的重要性，并推荐了新型的填料．

1、磨头工作中的化学反应   磨头在工作过程中，随着摩擦生热，温度不断升高，主要会发生两大类化学反应：一是空气中的氧气会使酚醛树脂发生氧化反应，我们可以从酚醛树脂的TGA分析曲线看出这个反应变化的过程。二是部分填料的氧化反应。   1）酚醛树脂的分解，是磨头磨损的主要化学因索。因此如何提高树脂的结合强度是我们研究的基础。包括树脂本身的耐温性能和它固化结构的耐温性能。当然，据此也可以调整磨头的锋利度。   2）酚醛树脂如果有氮气保护，那么它的热分解温度点将大大推迟，也就是说，减少磨头工作环境中的氧气将能提高磨头的高温性能，提高对金刚石的把持力，使之充分发挥作用；

3）热量是导致树脂分解的主要原因，那么减少不必要的热量的产生，应该可以提高对金刚石的充分利用。

2、树脂固化的基本原理    我们知道酚醛树脂在不同的固化温度下会发生不同的反应，因此我们知道，温度的升高，不仅仅导致反应加快，更在超越180℃点后直接发生完全不同的固化反应。这个反应导致磨头更硬，更耐高温，但是也更脆。同时，提高含量能提高交联密度，使磨头产生类似的效果。为了提高锋利度，则可以据此多向选择。

金刚石磨头结合剂及其选择

结合剂是把许多细小的磨粒粘结在一起而组成金刚石磨头的材 料。它的种类很多，常用的结合剂有以下几种：

陶安结合剂(代号A):它是一种无机结合剂，由粘土、 长石和其它天然的硅铝酸盐材料为原料配合制得。

这种结合剂的应用范围广，能做成各种粒度、硬度、组 织、形状和尺寸的金刚石磨头。陶瓷结合剂的性能稳定，不受天气、 溫度变化的影响，能耐水、耐热而不变质，能适应加各种冷却 液的磨削，也可干磨。陶瓷结合剂做的金刚石磨头比有机结合剂金刚石磨头 的气孔率大，磨削效率髙，磨损小，能较好的保持磨头的几何 形状，适用于成型磨削和磨螺纹、齿轮、曲轴等。

但是，陶瓷结合剂金刚石磨头脆性大，不能受剧烈的振动。一般 的陶瓷磨头只能在35米/秒以內的速度下使用，再髙的速度，则 须用特殊的陶瓷结合剂。

陶瓷结合剂按照它的耐火度不同分为烧熔结合剂和烧结结 合剂两类。各种刚玉金刚石磨头都是用烧熔结合剂制造，而各种碳化 硅金刚石磨头一般则用烧结结合剂制造。现在，已有用烧熔结合剂制 造的碳化硅磨头，这种磨头的机槭强度高，结构疏松，透气性 和自说性好，切削，用烧熔结合剂绿碳化眭磨头磨削T

此外，在陶瓷结合剂中加入硼、铅元素，可以提高金刚石磨头的 强度和韧性;在磨削小螺距螺纹时，可以获得较好的磨削效 果0

树脂结合剂(代号S):这是一种有机结合剂。用这种结 合剂制造的金刚石磨头强度高，有一定的弹性，•可制造丁作速度高于 50米/秒的磨头和很薄的磨头。它的应用范围仅次于陶瓷结合 剂，在下面一些工序中用得多：

金刚石磨头的不同的原料介绍 

金刚石磨料是制造金刚石磨头的主要原料，是金刚石磨头能产生磨削作用的根 本因素。此外，金刚石磨料本身还可以单独应用于某些硏磨工作。 目前，我国已经生产和试制成功的金刚石磨料有下面几种： 1.棕刚玉(代与• GZ):这种金刚石磨料的颜色是棕褐色的。 用它制造的陶瓷p合剂金刚石磨头的颜色通常呈蓝色或浅蓝色。 棕刚玉的®^高，韧性大，适宜制造磨削各种抗张强度较 髙金属用的金刚石磨头，如碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬靑铜等。 这种磨籽的磨削性能好，适应性广，价格便宜，可以广泛 使用。 2•白刚玉(代号GB):这种金刚石磨料是白色的。用它制造的 _瓷结合剂金刚石磨头的颜色也是白色的(加有染色剂的除外)。 白刚玉的硬度略高于棕刚玉，韧性则比棕刚玉低，在磨削 时，磨粒容易碎裂，因此，磨削热量小，适宜制造精磨淬火 钢、高碳钢、高速钢以及磨削薄壁零件用的金刚石磨头。但白刚玉成 本比棕刚玉髙，应节约使用。 3•单晶刚玉(代号GD):它的颜色因含杂质不同而有差 异，一般呈浅黃色和白色。用它制造的陶瓷结合剂金刚石磨头的颜色 也是这样。 这种金刚石磨料与棕刚玉和白刚玉相比，有较高的硬度和韧性。 由于它的颗粒形状是球形和每一顆粒是一个晶体的特点，从而 使它在磨削加工中具有较髙的抗破碎性。用单晶刚玉陶瓷结合 剂磨头，加工不锈钢和高釩髙速钢等韧性较大、硬度较髙的钢 材时，能比其他金刚石磨料的金刚石磨头获得更好的效果。 4•铬刚玉(代号GG),这种金刚石磨料和用它制造的陶瓷结合 剂金刚石磨头都具有玫瑰红的颜色。