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金刚石磨片磨料材料刀具的现状与发展方向

由于金刚石磨片磨料刀具材料的耐磨性和强韧性不易-，因此使用者只能根据具体加工对象和加工条件在众-刚石磨片磨料牌号中选择适用的刀具材料，这给金刚石磨片磨料刀具的选用和管理带来诸多不便。近几年来，随着高速磨削超精密磨削技术迅速发展，对砂轮提出了更高要求，陶瓷树脂结合剂砂轮已不能满足生产需要，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用-等-特性而生产得到了广泛应用。为进一步-金刚石磨片磨料刀具材料的综合切削性能，目前的研究-主要包括以下几个方面：

(1) 细化晶粒

通过细化硬质相晶粒度、增大硬质相晶间表面积、增强晶粒间结合力，可使金刚石磨片磨料刀具材料的强度和耐磨性均得到提高。当wc晶粒尺寸减小到亚微米以下时，材料的硬度、韧性、强度、耐磨性等均可提高，达到完全致密化所需温度也可降低。普通金刚石磨片磨料晶粒度为3——5μm，细晶粒金刚石磨片磨料晶粒度为1——1.5μm(微米级)，超细晶粒金刚石磨片磨料晶粒度可达0.5μm以下(亚微米、纳米级)。一，磨具物理结构改进，如使单位时间内作用工件磨粒数增多、使磨削平均长度增长、使磨削接触面增大，这些都改变了单位时间磨除量，有效提升了效率。超细晶粒金刚石磨片磨料与成分相同的普通金刚石磨片磨料相比，硬度可提高2hra以上，抗弯强度可提高600——800mpa。

常用的晶粒细化工艺方法主要有物理气相沉积法、化学气相沉积法、等离子体沉积法、机械磨片化法等。等径侧向挤压法(ecae)是一种很有发展前途的晶粒细化工艺方法。该方法是将粉体置于模具中，并沿某一与挤压方向不同(也不相反)的方向挤出，且挤压时的横截面积不变。为了充分发挥超硬磨料作用，国外从20世纪90年代初开始用高温钎焊工艺开发一种新型砂轮，即单层高温钎焊超硬磨料砂轮，目前国内这种砂轮还处于研制开发阶段。经过ecae工艺加工的粉体晶粒可明显细化。

由于上述晶粒细化工艺方法仍不够成熟，因此在金刚石磨片磨料烧结过程中纳米晶粒容易疯长成粗大晶粒，而晶粒普遍长大将导致材料强度下降，单个的粗大wc晶粒则常常是引起材料断裂的重要因素。另一方面，细晶粒金刚石磨片磨料的价格较为昂贵，对其推广应用也起到一定制约作用。纵观磨削领域发展，未来磨削加工将对磨料磨具提出更高要求，从目前现状来判断，超硬制品恰恰满足这些新磨削需要。

淬火钢的条件影响着金刚石磨片刀片的应用
 1、淬火钢的余量影响着金刚石磨片刀片的切削力：如金刚石磨片刀片加工gcr15轴承钢，其径向力fy大，其次是主切削力fz和轴向力fx，粗加工切削力大致为精加工的6-9倍。
2、淬火钢的硬度影响着切削温度和切屑状态：工件材料在-的压应力下宏观和微观断裂，从而形成锯齿形切屑，而形成锯齿形切屑的临界点硬度是hrc50
3、金刚石磨片刀片加工淬火钢的磨损形式：前刀面磨损，后刀面磨损，这两个主要表现的是刀具的刃口切除能力。有利于实现以车代磨加工淬火钢。
4、金刚石磨片刀片加工淬火钢后的表面残余应力与粗糙度问题：淬火钢加工后表面为残余应力，这对提高工件的寿命是有利的。金刚石磨片刀片加工淬火钢后的表面粗糙度可达到粗磨精度。如使用机床，尺寸精度可以达到0.01mm，粗糙度可达到ra0.4。
延伸阅读：金刚石磨片刀片加工淬火钢的切削参数
1、精加工淬火钢：金刚石磨片刀片加工淬火钢硬度hrc45以上好。其中工件硬度越高，切削线速度宜取低值。如淬火钢硬度hrc70，vc=60-80m/min;如硬度在hrc55-65之间，切削速度应控制在50-120m/min。金属结合剂金刚石砂轮青铜结合剂金刚石砂轮金刚石砂轮按生产工艺可分为：烧结式金刚石砂轮树脂结合剂金刚石砂轮。铣削时切削速度可控制在100-160m/min，进给量70-160mm/min;
均属于焊接式金刚石磨片刀片。前两种主要用于连续切削。后两款是用于中等断续切削工况。
2、粗加工淬火钢：当淬火钢加工余量大于1mm时，采用较小的进给量是有效的方法。如果淬火钢是断续切削工况，那么线速度达到精加工的2/3为佳。

金刚石磨片磨盘刀片的结构形式
按照结构分为焊接式金刚石磨片磨盘刀具与整体聚晶金刚石磨片磨盘刀具。
焊接式金刚石磨片磨盘刀具是由金刚石磨片磨盘材料焊接到金刚石磨片磨料基体上，从而组成各种车削刀片或其他镗孔用刀片，主要用于精加工工序。
整体聚晶金刚石磨片磨盘刀具是刀块通体都是金刚石磨片磨盘材质，中间没有孔，需要刀杆相配，主要用于粗加工工序。使用时根据要求选择一个粒度号抛光即可,常使用的粒度号是6000#,通常装在地坪研磨机或翻新机上使用,干抛比湿抛起光效果-。