孕鑲式工具中金剛石的利用率較低

大部分孕鑲式工具中金剛石的利用率較低，大量昂貴的金剛石在工作中脫落流失于廢屑之中。林增棟等利用金剛石表面金屬化技術(shù)來賦予金剛石表面許多新的特性金剛石磨頭電鍍，如優(yōu)良的導(dǎo)熱導(dǎo)電性、熱穩(wěn)性好金剛石工具電鍍，改善其原有的理化性能，提高其對(duì)金屬或合金溶液的浸潤性等。

早在新石器時(shí)代，人類就已經(jīng)開始應(yīng)用天然的磨石來加工石刀、石斧、骨器、角器和牙器等工具了；1872年，美國出現(xiàn)了用天然磨料與粘土相結(jié)合燒成的陶瓷砂輪；1900年前后，人造磨料問世，采用人造磨料制造的各種磨具相繼產(chǎn)生，為磨削和磨床的快速發(fā)展創(chuàng)造了條件。此后，天然磨具在磨具中所占比例逐漸減少。

合金磨頭現(xiàn)已成為鉗工及修理工的工具金剛石鋸片電鍍，主要是因?yàn)樗哂泻芏鄡?yōu)點(diǎn)，它不僅可以加工鑄鐵、鑄鋼、碳素鋼、合金鋼、不銹鋼、銅、鋁等各種金屬以及大理石、玉、骨等非金屬，且加工硬度可達(dá)HRA≥85。所以說，合金磨頭基本上可取代帶柄小砂輪，和小砂輪相比且無粉塵污染。

實(shí)踐證明，合金磨頭的加工效率比手工銼刀提高數(shù)十倍，比帶柄小砂輪提高近十倍；同時(shí)能加工出各種形狀模具型腔，加工質(zhì)量好、光潔度高；而且耐用度比高速刀具提高十倍金剛石磨盤電鍍，比小砂輪提高200倍以上。另外，整個(gè)合金磨頭掌握方便，使用簡單，安全可靠。

CFRP加工用金剛石鍍附工具

適宜地將基體和增強(qiáng)材料結(jié)合起來從而形成可控性機(jī)械特征是復(fù)合材料的一個(gè)特色。碳纖維增強(qiáng)塑料由于其優(yōu)越的抗拉強(qiáng)度、比濕度、抗腐蝕性而廣泛應(yīng)用在工業(yè)機(jī)械如汽車、直升機(jī)、器械和鐵路車輛等領(lǐng)域。此外，CFRP材料在航天領(lǐng)域是一種基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)材料，可以減輕飛機(jī)機(jī)身重量從而提高燃料效率，節(jié)省維護(hù)成本。

在航天領(lǐng)域，和CFRP材料有關(guān)的加工都會(huì)應(yīng)用金剛石鍍附工具。金剛石鍍附鉆，用于CFRP材料的精密鉆孔。由于軸向力沿著纖維板疊層方面施力，鉆孔時(shí)CFRP材料容易出現(xiàn)分層。

隨著切削工具磨損的加劇和碎屑粘附在切削刃上，鉆削時(shí)的抗鉆強(qiáng)度也逐漸增大，CFRP材料過度受熱，強(qiáng)度也由此降低。為解決這一問題，就不可避免地要應(yīng)用到金剛石鍍附鉆。

使用電鍍金剛石磨頭時(shí)需要注意什么

由于電鍍金剛石磨頭成形修整法具有修整時(shí)間短、能修整出各種復(fù)雜型面、型面精度保持好、修整操作方便等特點(diǎn)，其使用效果已逐漸得到人們的認(rèn)可，在生產(chǎn)中也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但在電鍍金剛石磨頭的設(shè)計(jì)、制造與使用中應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：

（1）金剛石的粒度較被修整磨頭的粒度應(yīng)粗一號(hào)，還要選擇金剛石顆粒尺寸接近一致，顆粒形狀近似球形，常用粒度為36#~100#。  （2）通常采用磨頭與磨頭接觸點(diǎn)處線速度方向同向、磨頭線速度與磨頭線速度之比（qd值）取+0.3~+0.7較好，不得超過+1;修整時(shí)磨頭切入量以磨頭每轉(zhuǎn)切入0.5~1μm為宜，每次修整磨頭的總量應(yīng)為0.02~0.04mm;光修時(shí)間盡量壓縮。

（3）電鍍金剛石磨頭的制造誤差應(yīng)小于工件公差的1/2左右，磨頭孔與安裝軸承的配合間隙為2~4μm.。

（4）可采用天然或人造金剛石，人造金剛石必須采用高強(qiáng)度等級(jí)鉆石，如磨鋼金剛石SCD或高強(qiáng)度金剛石SMD。

（5）磨頭制造時(shí)，一般精度的磨頭可用外鍍法和燒結(jié)法，和復(fù)雜型面磨頭應(yīng)用內(nèi)鍍法制造，同時(shí)進(jìn)行磨削修整。

（6）電鍍金剛石磨頭修整磨頭時(shí)必須遵守快進(jìn)（不能碰上磨頭）→慢進(jìn)（按需要的切入速度進(jìn)給）→光修→退出的動(dòng)作程序，不得錯(cuò)步，否則磨頭壽命難以保證。

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(tài)。隨著磨削時(shí)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(xiàn)，使磨削加工不能繼續(xù)進(jìn)行。此時(shí)，必須修整金剛石砂輪，恢復(fù)正常磨削狀態(tài)。金剛石砂輪在兩次修整之間的實(shí)際磨削時(shí)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(duì)于成型磨削尤為重要。

一般是根據(jù)金剛石砂輪工作面磨損后所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象，通過觀察和測(cè)試進(jìn)行的。金剛石砂輪磨損后所產(chǎn)生的磨削現(xiàn)象主要有：

1、磨削過程產(chǎn)生自激振動(dòng)、工件表面出現(xiàn)再生振紋；

2、磨削噪音的增大；

3、工件表面出現(xiàn)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(xiàn)象不是獨(dú)立的，各種現(xiàn)象的產(chǎn)生具有相關(guān)性。其中尤為注意的是由于磨削溫度過高而產(chǎn)生的工件表面的熱損傷和由于自激振動(dòng)導(dǎo)致的粗糙度和精度的下降。

金剛石磨頭硬度

平面磨削時(shí)，磨頭與工件的接觸面積比外圓磨削大，工件 容易發(fā)熱變形，所以，平面磨削用的磨頭硬度應(yīng)該軟些;而用磨頭端面平磨比用磨頭圓周平磨時(shí)接觸面積更人，硬度應(yīng)更軟。 一般平面磨削的磨頭硬度為艮

刃磨刀具時(shí)，工件的散熱條件差，容易產(chǎn)生和裂紋， 所以，刃磨時(shí)一般選用R2?R3的軟磨頭。

切入法磨削外圓應(yīng)比有縱走刀的外圓磨削用的磨頭稍軟， 避免工件。但當(dāng)用切入法磨削邊角圓弧較小或直角以及母 線幾何形狀要求高的工件時(shí)，磨頭的硬度要高1?2小級(jí)^成型 磨削時(shí)，磨頭硬度也要適當(dāng)高些，以保證工件的正確幾何形狀。

工件表面光潔度和精度要求較髙時(shí)，在其他條件相同的情 況下，要選用硬度高1?2小級(jí)的磨頭。因?yàn)橛捕雀咝┑哪ヮ^ 損耗比較慢，不易產(chǎn)生大顆粒脫落而劃傷工件。但光潔度要求 很高時(shí)，硬度不宜過髙，否則會(huì)使工件表面。

磨削斷續(xù)表面時(shí)，如磨花鍵軸的外圓和有鍵槽的表面，砂 輪的硬度要稍髙一些，以免碰傷磨頭表面。

磨削內(nèi)圓時(shí)，磨頭和工件接觸面積大，容易使工件發(fā)熱， 切厝也不容易排出，磨頭的硬度就要軟些;但當(dāng)內(nèi)圓光潔度要 求高或者內(nèi)孔直徑小，磨頭的硬度則要選得高些。