荥阳市光明金刚石实业有限公司

固结磨具的分类及属性

利用扫描电镜和 X射线能谱仪质优金刚石工具电镀，结合X射线衍射结构分析金刚石工具电镀，发现在钎焊过程中Cr元素金刚石界面形成富Cr层并与金刚石表面的C元素反应生成Cr3C2和Cr7C3，这是实现合金层与金刚石有较高结合强度的主要因素。

磨削实验采用大切深、缓进给、重负荷进行，从砂轮磨削后的表面形貌来看，没有金刚石整颗脱落，金刚石磨粒属正常磨损，说明金刚石有较高的把持强度，适合于磨削加工。

固结磨具的分类及属性：固结磨具是用磨料与结合剂制成的具有一定形状和一定磨削能力的工具。通常的，固结磨具根据使用磨料的不同金刚石锯片电镀，分为普通固结磨具（刚玉、碳化硅）和超硬固结磨具（金刚石，立方氮化硼）；或者根据结合剂不同，分为陶瓷磨具、树脂结合剂、菱苦土结合剂、橡胶结合剂和金属结合剂等。

电阻率及耐腐蚀性

表面电阻率是称量膜层耐蚀性的重要指标。类金刚石膜表面电阻高，在腐蚀介质中表面出极高的化学惰性，从而保护基底金属免遭外界腐蚀介质的溶蚀。一般含氢的DLC膜电阴率比不含氢的DLC膜的高，这也许是氢稳定了sp3键的缘故。沉积工艺对DLC膜遥电阴率有影响，另外离子束能量对类金刚石膜层电阴率也有较大的影响金刚石磨盘电镀，随着离子束能量增加大阴率增大。

金刚石有很高的硬度和耐磨性

刃磨：刃磨CVD金刚石有很高的硬度和耐磨性，刃磨极为困难。目前普遍采用类似PCD刀具的刃磨方法。刃磨过程中，需加冷却液，并应注意砂轮的修整，通常用适合的油石条正确地修整砂轮可以提高刃磨效率和改善刃磨质量。由于CVD金刚石的抗冲击性能不如PCD金刚石，因此有些特殊要求的刀具刃磨后的刃口应倒钝，一般为0.02~0.03mm。

检验：刀具刃口质量情况的检验通常用放大倍数为40~80倍的工具显微镜来观察。普通刀具的刃口锯齿度小于等于0.02mm。对于精度更高的刀具，通过研磨抛光后，刃口锯齿度小于等于0.005mm。

另外，加工不同的工件材料，对刀具刃口质量的要求也有差异，刃磨CVD金刚石刀具应从实际应用情况出发，一味地追求高质量的刃口，这样既降低生产效率，又增加生产成本。

金刚石镀附钻的构造

顶角从钻头的中心到边缘有三个变化，这样就减小了钻头外刃在钻削时的轴向力，把CFRP材料分层降到了低。螺旋角和沟槽外形设计之间得到了优化处理，切削刃带有三个顶角且长度得到了缩短处理；这种设计使钻削深孔时的温度得到了控制，不至于过高。

金刚石镀附薄膜的表面。通过改善金刚石的微结构并对镀附预处理技术进行优化，解决了金刚石镀附薄膜和硬质基体很难结合在一起的问题。图10所示为CRFP钻削用SDC型钻头。加工出的孔质量准确、没有分层和未切割纤维。金刚石镀覆层耐磨性好，提高了工具寿命，实现了稳定钻削。

金刚石磨头粒度及其选择

粒度是指金刚石磨料的颗粒尺寸。对用筛选法获得的磨粒来说， 粒度号是用一英时长度上有多少个孔的筛网来命名的。例如， 12«粒度是指一英时长度上有十二个孔，余类推。而用Wxx 表示的微粉则是磨粒的实际尺寸。按照新修订的金刚石磨料粒度标 准，每种粒度号对应的磨粒尺寸如表2。

表2 粒度号及对应的磨粒公称尺寸(JB 1182—71)

金刚石磨料粒度的选择主要与加工表面光洁度和磨削生产率有关。　'当工件的磨削余量大，要求切削而工件表面质量要 求不髙时，例如去毛刺等，可选择14»〜24»的粗粒度金刚石磨头。

当磨头和工件接触面积较大时，要选用粒度組一些的砂 轮。例如，磨削相同的平面，用磨头的端面磨削比用磨头的周 边磨削选的粒度要粗些。

磨削有色金属和软金属比磨削钢件时所用的粒度要粗一些。一般的外圆和平面磨削选用36#〜70#粒度。外圆磨削大批生产时，例如磨曲轴轴颈，选用36»〜46»粒度。薄壁零件磨削时容易发热，此时，粒度要选得粗一些。

粒度较细的金刚石磨头一般用于磨削余量小、光洁度要求高的零 件。例如，刀具的刃磨一般采用60«〜100«粒度。螺纹磨削等则 用细于80»的粒度。

一般来说，随着粒度变细，磨削后的工件表面光洁度提 髙，但粒度对光洁度的这种影响只能就一定范围来说。我国上海机床厂和其他许多单位的工人和技术人员，经 过反复的试验和实践，通过对机床进行调整、改装、改进修整 方法，用较粗的46»〜80»粒度的陶瓷磨头同样磨出了 V12以上 的高光洁度，而用W10〜W20的细粒度树脂或橡胶结合剂加石 墨填料的磨头可以磨出V14的高光洁度。

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。