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，如优良的导热导电性、热稳性好新款金刚石工具电镀，改善其原有的理化性能金刚石工具电镀，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。

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金刚石锯片电镀。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材料容易出现分层金刚石磨盘电镀。

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。

金刚石磨头有哪几种类型？   金刚石磨头磨削硬质合金、玻璃、陶瓷、宝石等高硬脆材料工具。随着高速磨削超精密磨削技术迅速发展，对磨头提出了更高要求，金属结合剂磨头因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而生产得到了广泛应用。下面金刚石工具来为大家分析一下金刚石磨头的类型：

金属结合剂金刚石磨头按制造方式不同主要有一下几类：

1、烧结型金刚石磨头烧结型金属结合剂磨头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，导热性耐磨性好，使用寿命长，可承受较大负荷。

2、电镀金刚石磨头用电化学法制作的金刚石磨头.磨头工作层含有金刚石磨粒，金刚石磨料被金属结合剂粘结在基体上。首先沉积金属结合剂的厚度为金刚石磨粒高度的20%，然后继续用金属结合剂把金刚石磨粒粘结，厚度约为磨粒高度的2/3。包括金刚石修整磨头，磨削或切削用金刚石磨头。

3、单层钎焊金刚石磨头为了充分发挥金刚石作用，要设法增大结合剂对金刚石把持力，提高磨头结合强度。单层高温钎焊超硬磨料磨头能克服电镀磨头缺点，可以实现金刚石、结合剂、金属基体三者之间化学冶金结合，具有较高结合强度。

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。

金刚石磨头的特点及应用

金刚石磨头是一种新发展起来的修整工具，它与单颗粒金刚石笔修整磨头相比，在进行非直线修整时其修整时间要短得多，且易修整出各种复杂的成形表面。金钢石磨头修整磨头的方法分为切入式磨头修整和摆式磨头修整，因切入式修整器结构比摆式修整器简单，故在实际生产中应用较多一些。切入式磨头修整中，与外圆切入磨削工件相似，磨头由电机驱动旋转，相对磨头做切入运动，从而进行磨头修整。表征磨头切入式修整的主要参数有：修整速比qd、修整进给量及光修转数。下面介绍切入式金刚石磨头修整器在HSQB885.4沟道磨削中的应用。

为大型四点接触球轴承，其沟形成桃形沟道，利用现有的TM1 500落地磨床替代立式磨床磨削其沟道，并设计TM1 500金刚石磨头修整器。   支架固装于机床床身前部，底座安装在支架上，并能在纵、横两个方向进行调节，磨头轴为套筒式主轴，采用两套角接触球轴承构成的二支承轴系结构，主轴的传动采用多楔带传动，平稳、可靠。驱动电机为轻型铝壳无线调速电机，采用无级调速电机是为了保证磨头与磨头之间线速度之比值qd保持在一定的范围内。因为随着磨头的消耗，其线速度降低，这时就需要适当调低磨头的转速，从而获得佳修整效果。将修整的切入进给改为磨头进给，修整时磨头不动，利用原机床磨头进给的手摇机构，手动进给来实现修整的切入运动。   还可以采用磨头不动，磨头进给的方式进行修整，这时修整器的结构较复杂，即采用直线导轨、滚珠丝杠、步进电机等，可将磨头修整动作设计成简易数控系统，其动作程序设计为：快进（不能碰上磨头）→慢进（按需要的切入速度进给）→光修→退出。

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：