金剛石砂輪是如何損耗的？

　　這些年，跟著(zhù)隨著(zhù)金剛石砂輪、立方氮化硼砂輪砂輪的廣泛應用，金剛石和氮化硼等超硬資料運用規模的日益擴大，市場(chǎng)競爭日趨激烈，國內外許多公司和廠(chǎng)家紛繁致力于這方面的研討，迄今已有不少公司研制出磨削加工超硬資料的專(zhuān)用設備，它們都具有下列根本功能：

（ 1）有很好的穩定性和剛性；

（ 2）不會(huì )發(fā)生大幅度的振蕩，防止切削刃破碎；

（ 3）主軸有比較好的動(dòng)力；

（ 4）磨削力能夠調理；

（ 5）具有特別功能的金剛石砂輪；

（ 6）有足夠的冷卻劑供給。

　　有的設備還裝備主軸變速、砂輪主動(dòng)修整、東西顯微鏡以及刀尖半徑主動(dòng)加工設備等。磨削加工實(shí)質(zhì)上是砂輪外表上隨機散布著(zhù)的許多磨粒進(jìn)行切削的進(jìn)程。因為金剛石、立方氮化硼等超硬資料具有極高的硬度和耐磨性，其磨削加工機理與通常金屬資料的磨削加工有很大程度的不一樣。系統研討超硬資料磨削加工進(jìn)程中金剛石砂輪的損耗機理，對合理挑選和運用金剛石砂輪具有指導意義。

　　金剛石砂輪損耗的顯微剖析

　　將各種磨削加工條件下運用后的金剛石砂輪在顯微鏡下進(jìn)行調查，能夠詳細剖析其損耗狀況，成果如下：

　　在磨削力和磨削速度都較低的條件下，金剛石砂輪運用后，其外表上散布著(zhù)許多的鋒芒清楚、反光一起的金剛石磨料的磨耗小平面，如圖! 所示。這是因為金剛石磨粒與超硬資料的機械沖突而發(fā)作的機械磨損。這種磨損是逐步進(jìn)行的，磨粒的磨損量與其磨削行程長(cháng)度成正比例聯(lián)絡(luò )。

在磨削區溫度較高的磨削條件下，金剛石砂輪上的金剛石磨粒發(fā)作氧化和石墨化而損耗，如圖3 所示。依據金剛石的性質(zhì)可知，氧化、石墨化的程度取決于金剛石磨料的晶體完好性，而且石墨化的程度還與晶體方位有關(guān)。晶體完好性好的金剛石磨料，其氧化、石墨化損耗的程度低。

　　金剛石砂輪外表上有些金剛石磨粒發(fā)作有些開(kāi)裂和破碎，致使整粒掉落。圖4 中的金剛石磨粒發(fā)作解理?yè)p壞。因為晶體解理是由晶體結構要素7化學(xué)鍵的類(lèi)型、強度和散布所發(fā)作的平面決裂，它經(jīng)常是沿化學(xué)鍵強度結尾的方位面發(fā)作。磨粒散布的隨機性，決議其發(fā)作解理?yè)p壞是不可防止的。

    金剛石磨粒發(fā)作有些開(kāi)裂和破碎，破碎構成的斷口是無(wú)規則的。磨削進(jìn)程中，磨粒瞬時(shí)升至高溫，又在磨削液的效果下急冷，重復屢次，在磨粒外表上構成很大的熱應力，使磨粒外表開(kāi)裂破碎。熱應力破碎磨損與金剛石磨粒的缺點(diǎn)散布以及氧化、石墨化有親近的聯(lián)絡(luò )，因而，首先在磨粒晶體外表缺點(diǎn)處發(fā)作有些熱應力會(huì )集，誘發(fā)多個(gè)裂紋發(fā)作和擴大。在磨削力的效果下，強度較弱的有些發(fā)作破碎。磨粒的破碎和掉落是磨削力和磨削熱一起效果的成果。

　　當效果在磨粒上的機械力超越砂輪結合劑對其的結合力時(shí)，便發(fā)作磨粒的整粒掉落，如圖" 所示。試驗成果表明，在結合劑結合力較?。ɡ邕\用樹(shù)脂結合劑）的狀況下，磨粒簡(jiǎn)單整粒掉落。

　　金剛石磨粒及結合劑的合理挑選

　　磨料粒度的挑選

　　金剛石砂輪磨料粒度的挑選直接影響超硬資料磨削加工外表質(zhì)量和加工功率。在能夠滿(mǎn)意加工質(zhì)量需求的前提下，盡量挑選較粗的粒度，進(jìn)步加工功率。粗磨時(shí)，能夠選用120-150#粒度的磨料，精磨時(shí)能夠選用180-240#粒度的磨料，超精磨時(shí)能夠選用W40-W7粒度的微粉磨料。

　　磨料濃度的挑選

　　金剛石砂輪中磨料的濃度對超硬資料的磨削效果有必定的影響，濃度過(guò)高或過(guò)低都會(huì )形成磨料的過(guò)早掉落，使砂輪損耗費用添加。試驗成果表明，粗磨時(shí)，能夠挑選較高的濃度，以添加單位面積內的有用磨粒數，進(jìn)步加工功率+精磨時(shí)應挑選較低的濃度。通常狀況下，粗磨時(shí)磨料濃度能夠選用100-150%，精磨時(shí)磨料濃度能夠選用75-100%左右。

　　結合劑的挑選

　　具有杰出導熱性的金屬結合劑（主要是青銅砂輪）對磨粒的結合力較大，適用于晶形比擬完好的金剛石磨料，具有相對較高的磨削比。樹(shù)脂結合劑對磨粒的結合力較弱，適用于脆性大、強度低的金剛石磨料。陶瓷結合劑功能介于上述二者之間。鑄鐵短纖維結合劑對磨粒的結合力高達50-100kg/mm2，抗拉強度高達15-30kg/mm2，比一般金屬結合劑功能優(yōu)越許多。由其制成的金剛石砂輪磨削加工工程陶瓷時(shí)，磨削比大約是樹(shù)脂結合劑砂輪的4-5倍，適用于制造晶形完好的金剛石磨粒砂輪。

　　在磨削力和磨削速度都較低的條件下，金剛石磨粒首要發(fā)作機械沖突磨損。在磨削區溫度較高的條件下，金剛石磨粒發(fā)作氧化和石墨化。磨粒的解理和破碎是磨削力和磨削熱一起效果的成果。當效果在磨粒上的機械力超越砂輪結合劑對其的結合力時(shí)，便發(fā)作磨粒的整粒掉落。