金剛石刀具存在的問題

金剛石涂層的剝落可以預防涂層剝落是金剛石涂層刀具的一個嚴重問題，也是一個常見問題(尤其在加工碳纖維之類材料時)，會導致刀具壽命難以預測。上世紀90年代后期，界面化學特性被確定為是影響金剛石涂層粘附性能的重要因素。

通過選擇兼容性好的硬質合金化學特性、采用適當的預處理技術和合理的沉積反應條件，就有可能減輕或消除金剛石涂層的剝落，穩定地實現平穩的磨損模式。在顯微鏡下觀察正常磨損的金剛石涂層刀具金剛石磨盤電鍍，可以發現金剛石工具電鍍，金剛石被穩定磨損直至硬質合金基體，而沒有發生崩刃或剝落。

金剛石的成核機理

在研究金剛石的成核機理等基礎理論方面是較為完善的一種。盡管合成速度較慢約為1~2um/h，但沉積的金剛石薄膜質量高，與基體結合好。

近發展的等離子體輔助熱絲CVD法(EACVD)，不僅獲得遠比一般熱絲CVD法更高的沉積速度(10—20um/h)，而且金剛石膜的質量得到顯著提高。

先將真空室抽成真空，再將熱絲加熱到1800℃~2400℃的高溫金剛石鋸片電鍍，通往含碳氣源和H2，氣體通過熱絲時被分解成原子H，CH3，C2H2等基團，這些活性基團在800℃~1100℃的基體上反應形成金剛石晶核，再生長成金剛石膜。其中絲的材質、溫度、絲與基體間的距離、氣體種類比例、基體溫度等對金剛石形核和生長都影響金剛石磨盤電鍍。

如何判斷金剛石砂輪是否磨損？

在磨削過程中，由于金剛石砂輪本身的磨損，不斷地改變著金剛石砂輪工作面的狀態。隨著磨削時間的延長，金剛石砂輪的切削能力下降，各種磨削缺陷不斷出現，使磨削加工不能繼續進行。此時，必須修整金剛石砂輪，恢復正常磨削狀態。金剛石砂輪在兩次修整之間的實際磨削時間稱為金剛石砂輪的壽命。金剛石砂輪的壽命是影響磨削加工效果的重要因素，特別是對于成型磨削尤為重要。

一般是根據金剛石砂輪工作面磨損后所產生的各種現象，通過觀察和測試進行的。金剛石砂輪磨損后所產生的磨削現象主要有：

1、磨削過程產生自激振動、工件表面出現再生振紋；

2、磨削噪音的增大；

3、工件表面出現磨削；

4、磨削力急劇增大或減小；

5、磨削精度下降；

6、磨削表面粗糙度增大。

以上這些現象不是獨立的，各種現象的產生具有相關性。其中尤為注意的是由于磨削溫度過高而產生的工件表面的熱損傷和由于自激振動導致的粗糙度和精度的下降。

磨削表面不允許出現和裂紋

目前，磨削曲軸頸有兩種方法：一種是切入成型磨削法， 另一種是縱磨法。

切入成型磨削法多在批量大的流水作業時采用。這種方法 所選用磨頭粒度要粗些，一般是36#?46?，硬度較高(ZYt?ZY3),- 這樣可以獲得較高的磨削生產率和保持圓角的成型性。但是， 高硬度的磨頭磨削時容易工件，這樣就產生了矛盾，同 時，由于軸頸的圓柱表面和圓角處的磨削條件不一樣，磨頭的 磨損也就不一樣，必須經常修整磨頭，造成浪費。所以，用切 入法磨削軸頸時，對磨頭的硬度和粒度要嚴格選擇。此外，砂 輪的寬度也耍選擇得適當，磨頭寬度太小了不行，但太大時則 增加修整的困難。

磨床上用同一片磨頭完成組、精磨。這種磨削，法生產率低，但 靈活性大，在批量小，設備有限的情況下，這種方法是比較可取 的。

此外，在曲軸磨削時采用高速磨削法(即把磨頭線速度從 35米/秒提高到50米/秒)，可以提高磨削生產率，改善表面光 潔度和磨頭的成型性。高速磨削時，要選用的高速磨頭， 磨頭特性也要合理選擇。根據試驗，加工鋼件或鑄鐵件時，建 議采用：GZ46*?70#ZR2?Z1A的高速磨頭，可以獲得較好的 磨削效果。

金剛石磨頭組織指的是什么？

金剛石磨頭組織是指金剛石磨頭中磨粒、結合劑、氣孔三者的體積關系， 目前有兩種關于金剛石磨頭組織的表示方法：一種是用金剛石磨頭體積中磨 粒所占的體積百分比，也就是通常用的磨粒率表示;一種是用 金剛石磨頭中氣孔的數量和大小，也就是用氣孔率表示。

從使用金剛石磨頭的角度來看，以金剛石磨頭中氣孔的數量和大小表示 共松緊程度，對磨削加工有更明確的槪念和更直接的意義。氣 孔增加，金剛石磨頭的組織就疏松，反之，就緊密。

在磨削過程中，金剛石磨頭中的氣孔可以容納切M，還可以將冷 卻液或空氣帶入磨削區域，因而可以大大降低磨削區域的溫 度，戚少工件的發熱變形和避免產生裂紋。例如，在磨削 機床導軌和硬質合金工具時，采用具有一定氣孔的磨頭磨削， 使導軌不易發熱變形，使硬質合金工具不易產生裂紋。

組織疏松的金剛石磨頭容易磨損，會增加磨頭磨削時的消耗。但 是，組織疏松的金剛石磨頭能大大改善磨削條件，磨頭不易磨鈍，從 而減少磨頭的修整次數。而磨頭在修整時的消耗卻避大大超過 磨削時的消耗的。所以，總的來說，松組織磨頭是可以降低砂 輪消耗的。當然，在成型磨削和精密磨削時，則要求金剛石磨頭組織 緊密，以利于保持磨頭的成型性和獲得較好的光潔度。

當被磨工件韌性大而硬度不高時，磨頭容M堵塞，磨頭的 組織則要選得松一些。例如，用大氣孔碳化硅磨頭磨橡膠輥和 皮革時，可獲得較好的效果。

此外，金剛石磨頭中的氣孔還有利于滲人其他物質以改善金剛石磨頭使 用性能，例如，滲入銀元素的磨頭(即滲銀磨頭)作電解磨削， 可以改善硬質合金的磨削效果。