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金刚石树脂磨具的改进


   2004 年 8 月   总第 142 期   4 期 第 文章编号 :1006 - 852X (2004) 04 - 0025 - 06

金刚石与磨料磨具工程 Diamond & Abrasives Engineering

金刚石树脂磨具的改进
1 2 ,3 3

磨具等超硬磨料的磨具 ,具

有磨削力小 、 磨削温度低 、 磨削比高和加工精度高 、 效率高等特点 ; 磨具的钢基体 、 铝合金 、 胶 木以及新兴的铝Π 酚醛等不同材质的基体对磨具的寿命 、 加工效率和加工质量有着不同的影响规律 ; 磨料 、 结合剂 、 辅助 填料的弃旧更新以及配方的改进 ,有效地改善磨具性能 ,促进磨具更新换代 ; 表面镀覆 ,磨料强度得以提高 ,同时减缓了 对树脂结合剂的热冲击 ,提高了结合力 ,从而显著延长了磨具寿命 ; 磨具的精加工和动平衡检查是保证高档精密磨具质 量的重要措施 。 关键词 : 金刚石磨料 ; 树脂磨具 ; 基体 ; 结合剂 ; 配方设计 ; 表面镀覆 ; 磨具加工 ; 使用性能 中图分类号 :TG74 ;TQ164    文献标识码 :A

abrasive products have the properties of low grinding force , low grinding temperature , high grinding ratio , super precision cutting and high efficiency1 Different matrix with steel , aluminum alloy and bakelite as well as aluminum2resin have different effect on the tool life , balance check are important measures to ensure the quality of super finish product1

1  金刚石磨具的使用特性

1. 1   金刚石磨具按照结合剂分类 ,主要有以下几类 :

树脂结合剂 金属结合剂 青铜结合剂 电镀金属结合剂 陶瓷结合剂

焊单层磨料的磨具 ,国内正在开发 ,应用尚少 。

Ξ 河南省科技攻关重大项目 (981130208)

will efficiently improve the properties of abrasive products1 Metal2clad on the abrasives will increase the abrasive strength , lessen the heat application property

impact on resin bond and increase the binding force between abrasives with bond , so it can greatly prolong the product life1finishing and

grinding machine efficiency and finish quality of abrasive products1 Refomation of abrasives , bonds and assistant fillers and prescriptions

此外 ,还有新型的柔性 ( 可挠性 ) 抛光磨具以及钎 树脂结合剂磨具是金刚石磨具中目前用量最大的

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IMPROVEMENT OF RESIN BONDED DIAMOND ABRASIVE PROD UCTS 2
种    类 王秦生     华 勇     宋 诚 ( 11 中原工学院 ,郑州 450007) ( 21 郑州大学 ,郑州 450004) ( 31 河南工业大学 ,郑州 450004) 1 2 1 Wang Qingsheng   Hua Y ong  Song Cheng ( 11 Zhongyuan Institute of Technology , Zhengzhou 450007 , China) ( 21 Zhengzhou University , Zhengzhou 450004 , China) (31 Henan Industrial University , Zhengzhou 450004 , China) 现行国标代号 原部标代号
B M S (J ) Q D A

摘要 : 以金刚石 、 立方氮化硼为磨料制造的树脂磨具 、 青铜磨具 、 陶瓷磨具 、 电镀磨具以及新兴的柔性磨具 、 单层钎焊

Abstract :Superabrasive tools bonded with resin , bronze , vitrified , and electroplate , as well as flexible and single layer welded

Key words : diamond abrasives ; resin2bonded abrasive products ; matrix ; bond ; prescription design ; metal2clad ; finishing ;

一类 ,约占世界上金刚石磨具总量的 60 %左右 。这类 磨具广泛应用于加工硬质合金工件和刀具 。 金刚石树脂磨具的磨削特点 , 主要是磨削力和磨 削热小 、 自锐性好 、 不易堵塞 ,加工效率高 ,加工表面光 滑度高 ,磨具易修整 ,但耐热性差 、 强度低 、 损耗快 。金 刚石浓度常用 75 %左右 ( 50 %~100 %) 。 青铜结合剂磨具在金刚石磨具中曾经占据统治地 位 。后来逐渐让位于金刚石树脂磨具 , 退居第二位 。 目前主要用于玻璃 、 、 陶瓷 半导体等非金属硬脆材料的 加工 ,也用于硬质合金的粗磨 、 半精磨 、 成型磨 。 金刚石青铜磨具的磨削特点 ,主要是结合力强 、 耐 磨 ,可承受大负荷 , 工作面几何形状保持性好 , 使用寿 命长 ,但自锐性差 、 磨削效率低 , 容易堵塞 , 需经常修

— Me V

,郑州市重点项目 (2002 2 - 7) 。

Ξ

August1 2004 Serial1 142   14 No

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金刚石与磨料磨具工程

总第 142 期

整 ,而且比树脂磨具难以修整 。青铜电解磨轮磨削大 面积硬质合金时 ,效率和光洁度都显著提高 ,这时是以 电解为主 ,以机械磨削为辅 。 青铜 磨 具 金 刚 石 浓 度 常 用 100 % 左 右 ( 75 % ~ 150 %) 。 电镀金属结合剂金刚石磨具 ,结合力更强 ,磨料出 刃高 、 磨削锋利 , 浓度最高 , 高达 200 % , 磨削效率高 , 但工作层薄 ,寿命短 。电镀磨具容易制成特别薄 、 特别 小、 特殊的形状 ,适用于复杂形状特殊型面工件的磨削 加工 。 陶瓷结合剂金刚石磨具 , 性能介于树脂磨具与青 铜磨具之间 ,比树脂磨具耐用 , 比青铜磨具锋利 , 用于 粗磨和半精磨时具有独特的优点 。但是 ,迄今为止 ,无 论国内或国外 ,在金刚石磨具中陶瓷磨具都是用量最 少的一类 。问题在于 , 陶瓷结合剂烧成温度 ( 耐火度 ) 高 ,金刚石难以承受 。人们在研究开发低温陶瓷结合 剂的同时 ,也在寻求替代办法 ,主要途径有二 ; 其一 ,是 树脂磨具改性 ,加入铜粉等导热性及韧性填料 ,改善其 耐热性和耐用性 ; 其二 , 是青铜磨具改性 , 加入脆性填 料 ,降低其韧性 ,提高其自锐性 。用这两种改性磨具去 占据陶瓷磨具应有的地位 。这种趋势可表示为 :

Zs —— — 磨损速率

λ —— — 砂轮磨损性能系数 。 s 金刚石树脂砂轮磨削硬质合金时的磨削力只相当 于普通砂轮的 1Π ~ 1Π , 这有利于机床动力减小和磨 4 5 削振动的减弱 ,可以减少工件的形位和尺寸公差 ,提高 力层薄 ,有利于防止工件崩口和裂纹 。 ( 2) 磨削热小 加工精度和光洁度 ; 同时 , 被加工表面残余应力小 , 应 金刚石磨削力小 , 而且它与许多被加工材料之间 的摩擦系数很小 ,因此磨削热小 ; 同时 , 金刚石导热性 好 ,传热快 , 导热率比碳化硅高 8~9 倍 , 因此 , 磨削温 度低 。当进刀深度为 0102mm 时 , 碳化硅磨具磨削硬 只有 200 ℃。可以实现无火花磨削 ,避免工件烧伤 、 退 火变软等组织和性能的改变 。 ( 3) 磨削比高 金刚石磨具磨削比很高 ,比普通磨具高 1 - 2 个数 量级 , 磨削硬质合金时 , G 值一般可达 500 以上 , 好的 命很长 ,有 “半永久性” 磨具之称 ,常可连续使用数月甚 至数年 。减少了砂轮修整和更换次数 ,节约了工时 ,提 高了效率 。金刚石砂轮是数控磨床和自动加工线上必 不可少的现代化先进加工工具 。 ( 4) 特殊使用要求 金刚石磨具要求在高精度磨床上使用 , 并且要合 理选择一套专用的磨削参数 , 才能显示出其优越的技 术性能和良好的经济效益 。
113   立方氮化硼磨具的种类及使用特性

质合金 ,温度达 1100 ~ 1200 ℃; 而用金刚石树脂磨具 ,

112   金刚石磨具磨削加工的特点 ( 1) 磨削力小而稳定
 

金刚石磨具磨削力的特点 ,见图 1 。

图1  磨削硬质合金时的磨削力

金刚石磨具磨削力与使用效果的关系 ,见公式 ( 1) 和公式 ( 2) 。
Ra = KFn
α

( 1) ( 2)

Zs = λ Fn s

式中  Ra —— — 表面粗糙度 K —— — 常数
Fn —— — 法向磨削力

α—— — 与条件有关的指数

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磨削温度只有 400 ℃, 当进刀深度为 0101mm 时 , 后者 树脂砂轮 G > 2500 , 青铜砂轮 G > 5000 。磨耗很少 , 寿 立方氮化硼磨具的种类与金刚石磨具相类似 , 也 包括树脂磨具 、 青铜磨具 、 电镀磨具 、 陶瓷磨具等几大 类 。不同之处在于 ,这四类磨具中 ,树脂磨具不占绝对 优势 ,而陶瓷磨具也不像在金刚石磨具中那么少 ,四类 磨具各占一定比例 , 相差不很悬殊 。CBN 陶瓷磨具在 磨削曲轴 、 凸轮轴和机床导轨等工件上的成功应用 ,正 在引起广泛关注 ,国内也在努力开发研制 ,并取得明显 进展 ,开始部分替代进口 。立方氮化硼加工对象主要 高硬度难加工合金钢 ,进展迅速 。 是黑色金属及其合金 , 尤其是取代普通刚玉磨具加工 所谓 A → 、 → 进展 , 即立方氮化硼 (Brazon , 立 B C D 方氮化硼最初的商品名 ) 取代刚玉 ( Alumina ) , 金刚石
(Diamond) 取代碳化硅 ( Carborundum) ,已经公认为世界

上磨料磨具行业发展的大方向和总趋势 。
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  4期 第

王秦生等 : 金刚石树脂磨具的改进

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2  磨具基体的改进
211   磨具基体的品种与特性
 

树脂磨具的基体 , 小规格磨具常用胶木粉热压成 型 ,大规格常用铝合金经车 、 磨加工而成 。近些年的进 展主要是出现了铝Π 酚醛基体 ,即用铝粉和酚醛树脂粉 混合热压成型 。这类基体现在已经既可以制成小尺寸 基体 ,也可以制成大尺寸基体 。例如西德 , 用 60 %铝 粉加 40 %树脂酚 , 粉末粒度细到几个微末 , 已经成功 地用于生产 350mm ,甚至 500mm 平形砂轮 。这种基 体强度能够满足要求 ,完全可以替代铝合金基体 。 组合式青铜砂轮的基体 ,常用钢基体 ,大规格青铜 砂轮也有的使用铝合金基体代替钢基体 。 大规格陶瓷砂轮也与青铜砂轮类似 , 使用铝基 体或钢基体 , 制成组合式砂轮 , 而很少像普通砂轮那

性增大 ( E 值下降) 而提高 。但是 , 当基体可挠曲性过 高 ( E 值很小) 时 ,磨削比 G 值很高 ,砂轮磨耗很少 ,而 效率反而降低 。其一般规律示意如图 3 。从表 1 可 见 ,酚醛树脂比铝Π 酚醛基体磨削比高 ,但效率低 。

图 3  E 与η关系  

综上所述 ,基体对磨具的使用寿命 、 加工效率和加

样 ,做成整体式陶瓷磨具 。这是制造工艺上的一个 改进 。 212   磨具基体对磨削效果的影响 不同类型的基体材质 ,机械性能不同 ,对磨削效果 会产生明显的影响 。下面是根据对树脂磨具的一些试 验结果得出的影响规律 。 ( 1) 基体对磨削比的影响 如图 2 所示 , 砂轮磨削比 ( G 值 ) 随着基体的弹性 模量 E 的增大而降低 , 换句话说 , 磨削比随着砂轮刚 性增大而迅速下降 。
图2  基体弹性模数与磨削比的关系

工质量均有明显影响 。而这一问题常常被忽视 , 应当 引起注意 ,要合理选择适当的基体 ,而不能只在磨具的 工作层配方和工艺上做文章 。
表1  不同基体的使用效果 浓度 ( %)
100

基体类型 酚醛树脂 铝Π 酚醛 酚醛树脂

磨削比 ( %)
100 86 30 16

磨削效率 ( %)
100 108 97 132

50

铝Π 酚醛

3  磨具配方的改进
311   原材料品种选择 ( 1 ) 磨料的选择

磨具工作层的原材料包括三类 : 磨料 、 树脂结合 剂、 辅助材料 ( 填充剂 、 润滑剂 、 湿润剂 ) 。 国内树脂砂轮普遍使用的 RVD 磨料 , 大部分为

针片状 , 表面光滑 , 使用效果并不好 , 容易过早脱落 。 适用的磨料应当是表面粗糙的等积形脆性磨料 , 例 如 De Beers 公司的 PDA321 ( 原牌号 CDA) 多角块状磨 料 , 国内的 CSD 团粒结构磨料 , 这些磨料不仅磨削锋 利 ,而且效率高 , 光洁度高 , 不易过早脱落 , 使用寿命 延长 。 用作树脂砂轮的 CBN , 采用微晶 CBN 品种 , 也能

( 2) 基体对加工表面粗糙度的影响

收到与 CDA 和 CSD 磨料相类似的良好的使用效果 。 但是微晶 CBN 国内现在还不能供应 , 尚需进口 。 表面镀覆磨料的选用 , 将在本文第 4 部分谈及 。 ( 2 ) 树脂的选择 用作树脂砂轮的结合剂 , 主要有酚醛树脂和聚

一般的规律是弹性模量低而磨削比高的砂轮 , 加 工表面光洁度也高 。光洁度由高到低 ( Ra 值由低到 高) 的顺序是 : 酚醛树脂 → 酚醛 → → 铝Π 铝 软钢 。 ( 3) 基体对磨削效率的影响 在一定范围内 , 砂轮的磨削效率随着基体的柔韧

酰亚胺两类 。共同的缺点是耐热性差 , 不耐用 。相
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金刚石与磨料磨具工程

总第 142 期

比之下 , 聚酰亚胺好一些 , 因此 , 常常用于制造进行 深磨 、 成型磨 、 强力磨的磨具 。而在一般的大面积平 面磨削场合 , 使用酚醛树脂砂轮可以获得较高的效 率。 对现有树脂的改性以及寻求耐热性更好 、 强度 更高 、 更耐用的新型树脂 , 一直是人们追求的目标和 正在努力进行的工作 。 ( 3 ) 辅助材料的选择 超硬磨料树脂磨具使用的辅助材料 , 包括填充 剂、 润滑剂 、 湿润剂等几类多达 20 余种 。国内常用 填充剂为 Cu 、 2 O3 、 、 2 O3 ; 国外一些先进磨具 Cr ZnO Fe 配方中 , 铜用得少 , 甚至不用 。Al2 O3 、 国外使用 SiC 比国内多见 , 既是填料 , 又是辅助磨料 。而 SiO2 等其 它填料 , 现在已很少使用 。但国内有的厂仍在大量 使用 , 效果不好 , 应当放弃 。原材料也有个弃旧更新 的过程 。 固体润滑剂作为减摩材料 , 可以降低磨削力和 磨削热 , 对于不耐热的树脂砂轮尤其具有重要意义 。 例如 , 石墨不仅有润滑作用 , 而且导热性好 , 可提高 砂轮耐热性 ; 但是石墨是鳞片状结构 , 很软 , 用量必 须严格控制 , 用量大时会显著降低砂轮的强度和硬 度 ,致使砂轮磨耗加剧 。国内一些厂家的配方目前 就存在这种问题 。炭黑是极细的多孔性球形颗粒 , 用它替代石墨 , 砂轮硬度可提高 2 ~ 3 小级 , 强度也 有所提高 , 从而可以使磨耗量降低 60 % 。二硫化钼 ( MoS2 ) 是一种很好的润滑减摩材料 , 大多用于高强 度的聚酰亚胺树脂砂轮 。 酚醛树脂砂轮可供选用的湿润剂 , 有甲酚 、 糠醛 或酚醛树脂液等 。糠醛气味较浓 , 但在一些工厂里 宁可使用它也不使用甲酚 , 原因是后者有致癌的嫌 疑。 对于聚酰亚胺结合剂 , 宜配用三乙醇胺作为湿 润剂 , 它能起到类似偶联剂的作用 , 对磨料和树脂结 合剂两方面都有较好的浸润性 。也可使用液体石蜡 为湿润剂 。 312   磨具配方改进应注意的几个问题 ( 1 ) 原材料品种的选择 磨料 、 结合剂和填料都要弃旧更新 , 与时俱进 , 选用性能优良的新品种 , 不能几十年一贯制 , 前面已 经讨论过 , 这里不再重复 。 ( 2 ) 磨具的三要素应当全面考虑 磨具三要素是 : 磨料 、 结合剂 、 气孔率 。 合适的气孔率是保证磨削性能的重要因素 。而 这一因素 往 往 被 一 些 厂 家 忽 视 , 导 致 不 良 后 果 , 粗

磨、 半精磨砂轮气孔偏大 , 寿命很低 , 而精磨 、 抛光砂 轮气孔偏小 , 造成严重堵塞和烧伤 。这类现象 , 只要 合理调整 配 方 三 要 素 , 包 括 气 孔 率 , 就 可 以 防 止 发 生。 ( 3 ) 原料配比的设计 工作层原料配比应根据磨具的具体使用要求设 计 , 而不 能 照 搬 照 抄 。例 如 , 国 内 Cu 粉 用 量 一 般 15 %~ 20 %vol , 而重量比常常超过 30 % , 我们如果使 用表面镀铜磨料 , 就不能再用这么多铜粉 , 配方就得 改变 , 否则 , 砂轮就变钝 , 不被用户接受 。西德同类 砂轮 , 铜粉用量很少 , 甚至基本不用 Cu 粉作填料 , 而 使用效果非常好 , 就是这个道理 。 313   配方编制方式的改进 ( 1 ) 体积表示法 以每 100cm 为基准的配方表 , 举例列入表 2 。
表2  体积表示法配方表
Cu Cr2 O3 B ZnO 甲酚 (g) 气孔率 5
3

浓度 粒度号 RVD

成型密度

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18175cm ,重量为 66 克 。 ( 2) 重量表示法
3

重量表示法是以重量百分比表示的配方编制方 法 。重量表示法是在体积表示法基础上演变而来的 , 在工业生产中使用起来更加方便 。这是许多工厂现在 使用的方法 。仍举表 2 同样的配方 , 其重量表示法如 表 3 所示 。
表3  重量百分比配方 材料名称 RVD 重量 %
B Cu Cr2 O3 ZnO 甲酚

实用表示法是在方法 ( 1) 和 ( 2) 的基础上进一步改 进而成的更加方便实用的配方表示法 。笔者推荐使用 这种方法 。该方法是先计算出树脂和填料所占重量 , 列出结合剂 ( 含填料 ) 重量百分表 ( 如表 4 ) , 按此表比 例配料并混合好 。使用时 ,按照磨具成型料配方表 ( 见 表 5) ,根据磨具工作层体积计算出成型料 ( 金刚石和 结合剂) 用量 ,然后配混 。
表4  结合剂配比表
Cu 49 Cr2 O3 17 ZnO 12

75 % 140Π 18175Π 48Π 15Π 170 66 60 134 9Π 46

这是 沿 用 了 几 十 年 的 配 方 表 示 方 法 , 表 中 ,
3

RVD18175Π , 表 示 在 100cm 工 作 层 中 体 积 占 66
成型密度

( 3) 实用表示法

材料名称 重量 %

1911 1714 3818 1313 919 1145 B 22

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6Π 34

3125 %

密度 ( gΠ 3 ) cm
3150

3145 gΠ cm

3145 gΠ 3 cm
3

  4期 第 表5  磨具成型料配方表

王秦生等 : 金刚石树脂磨具的改进

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4  表面镀覆磨料的性能及应用
411   表面镀覆超硬磨料的品种
出产者 产品牌号
CDA30N CDA55N

汇总列入表 6 。此外 , 近来国内还出现了金 刚 石 或
CBN 表面镀陶瓷的品种 ,但尚未正式形成品牌 。
表6  表面镀覆的超硬材料品种
镀层材料
Ni Ni

De beers

浓度 粒度号 RVD(g) 结合剂 (g) 甲酚 (g) 气孔率 ( %) 成型密度 (gΠ 3 ) cm
75 % 140Π 170 0166 CDA50C CAD - L CDA - M NRBT55N DXDAMC

国际上著名公司的表面镀覆金属层的品种 , 经过

系统

DXDA Ⅱ MC SDA - T SDA85 - T

SDA100 - T ABN360 ABN660

ABN615 RVG- W30 RVG- W56

RVG- W880 RVG- D CSG Ⅱ Micro - Ⅱ MBG660T MBS730T MBS960T MBSTi 2

CE

公司

MBSCr2 CBN Ⅱ CBN550 CBN510 ACOM ACPM

Ti Cu 或 Ni 或 Ni - Co 合金 Cu 或 Ni 或 Ni - Co 合金 Cu 或 Ni 或 Ni - Co 合金 Cu 或 Ni 或 Ni - Co 合金 Cu 或 Ni 或 Ni - Co 合金 Cu - Sn - Ti 等多元合金 Cu - Sn - Ti 等多元合金 Cu - Sn - Ti 等多元合金

ACBM

ACK M ACCM

2174

Cu

磁性合金 镍基合金
Ni Ni Ni

Ti + Ni Ti + Ni Ti + Ni Ni Ni Ti Ni Ni

Ni Cu Ni Ti Ti Ti Ti

金属

Cr Ni Ni

0105

3125

镀覆方法 适用结合剂 湿法镀 湿法镀 湿法镀 湿法镀 真空镀 湿法镀 湿法镀 湿法镀 真空镀 真空镀 真空镀 湿法镀 湿法镀 真空镀 湿法镀 湿法镀 湿法镀 湿法镀 湿法镀 湿法镀 真空镀 真空镀 真空镀 真空镀 真空镀 湿法镀 湿法镀 真空镀 显法镀 显法镀 显法镀 显法镀 显法镀 真空镀 真空镀 真空镀 显法镀 真空镀 真空镀 显法镀 树脂 树脂 树脂 树脂 树脂 树脂 树脂 树脂 金属 金属 金属 树脂 树脂

陶瓷或金属 树脂 树脂 树脂 树脂 树脂

陶瓷或金属 树脂 陶瓷或金属 金属 金属 金属 树脂 陶瓷或金属 金属 树脂 陶瓷或金属 陶瓷 树脂

3145

研磨膏 金属 金属 金属 金属 金属 树脂 树脂

前苏联 超硬材 料研究

ACOMA ACPMA

所   

ACBMA K OM

金属

K OMA K OC

Cu - Ag - Ti 合金

陶瓷 金属

KPM

412   表面镀覆磨料的性能及使用效果
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无论金刚石或 CBN , 其镀覆金属品种 , 单颗粒抗 压强度都有所提高 , 如图 4 ( b ) 所示 , 同时 , 磨耗比下 降见 图 4 ( a ) , 即 砂 轮 寿 命 延 长 , 可 延 长 50 % ~ 100 % 。

图4  不同增重量的磨料性能

正是在尼柯都尔 ( Nicodur ) 发现了表面镀覆金属

可显著提高砂轮寿命之后 , 金刚石树脂砂轮在世界 上才得以广泛普及 。这也是整个金刚石制品工业形 成规模化大生产的开端 , 后来 , 发展到青铜磨具 、 陶 瓷磨具以及金刚石锯片和钻头等金刚石制品的大规 模工业化生产 。

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413   超硬磨料镀层作用的机理 ( 1 ) 镀层减缓对树脂结合剂的热脉冲

金属镀层的导热率比金刚石小 , 例如 Cu , 导热率 - 1 - 1 为 4 W? ? K cm , 而金刚石的导热率一般为 9 ~ 26 - 1 - 1 W? ? K cm 。因 此 , 每 个 金 刚 石 磨 粒 在 接 触 工 件 时 ,磨削 产 生 的 瞬 时 高 温 , 在 脱 离 磨 削 区 后 的 时 间 内 , 经过镀层然后比较缓慢地传给树脂 , 而不是由金 刚石直接很快传给树脂 , 从而保护紧接磨料部位的 树脂不被高温烧毁而失去对磨料的把持力 。这就是 磨具寿命得以延长的真正的主要原因所在 。它比下 面将要提到的其它几个作用都重要得多 。 ( 2 ) 镀层提高磨料与结合剂的结合强度 金属镀层内部紧紧包裹着金刚石 , 而外部与树

30

金刚石与磨料磨具工程

总第 142 期

脂结 合 剂 能 良 好 粘 结 ( 发 生 物 理 吸 附 甚 至 化 学 吸 附 ) , 凸凹不平的粗糙镀层表面有利于镀层与结合剂 之间的机械啮合 。 ( 3 ) 镀层提高磨料颗粒抗破碎强度 镀金属后 , 磨料颗粒的缺陷 、 裂隙得以弥补 , 起 到补强作用 ; 脆性磨料外表包覆一层韧性金属 , 当然 也有利于提高颗粒抗破碎强度 。 ( 4 ) 镀层对磨粒起隔离保护作用 包裹着金刚石的镀层起了隔绝外界氧及其它有 害介质的作用 。同时 , 在磨削高温下 , 金属层对金刚 石晶体结构的石墨化能起抑止作用 。例如镍镀层 , 就有如图 5 所示的侧面支撑作用 , 保护金刚石的四 面体结构不发生石墨化 。

   欲生 产 高 档 精 密 磨 具 , 原 料 是 前 提 , 配 方 是 基 础 ,工艺 ( 热压成型和加工 ) 是关键 , 检查是保证 。磨 具的质量 检 查 , 包 括 外 观 检 查 , 尺 寸 精 度 和 形 位 公 差 ,均应按照有关标准进行严格检查 。并且要进行 动平衡检查 。目前国内一些工厂对此重视不够 , 不 具备必要的检查仪器 , 不掌握有关的检查方法 , 限制 了产品质量的提高 , 更谈不上替代进口和争取出口 。 国产磨具 要 更 新 换 代 , 提 高 档 次 , 赶 上 世 界 先 进 水 平 , 除了解决内在质量问题以外 , 加工和检查是必须 引起重视并加以解决的重要问题 。
参      考 文 献
[1 ]   王秦生 . 超硬材料及制品 ( 下册) [ M] . 郑州工业高等专科学校 , [2 ]   陈大召 、 徐湘涛等 . 超硬材料树脂磨具制造 [ M] . 郑州工业高等专 [3 ]   张长伍等 . 中国机械工业标准汇编 . 磨料磨具卷 ( 下) [ M] . 北京 : 中 [4 ]   李亚萍等 . PTS 新型树脂结合剂在金刚石磨具中的应用 [J ] . 郑州 [5 ]   王秦生等 1CSD 金刚石磨料的结构与性能 [J ] 1 金刚石与磨料磨具 19991

图5  镀层对金刚石的侧面保护作用  

第一作者简介 : 王秦生 , 教授 ,1966 年毕业于天津大学 , 超硬材 料及制品专业创始人 ,国家火炬计划河南超硬材料产业基地首

5  磨具的精加工及质量检测
金刚石或 CBN 磨具均属于精密磨具 , 主要应用 于高精 度 加 工 , 在 数 控 机 床 和 柔 性 加 工 中 心 使 用 。 因此 , 对磨具有必要进行精加工 , 以充分保证磨具的 尺寸精度和形位公差 。否则难以发挥出其应有的优 越性 , 达不到应有的高技术经济指标 。

席专家 ,中国机床工具工业协会超硬材料分会特聘专家顾问 。 长期从事超硬材料及制品的教学 、 科研和产品开发工作 。E2
mail :wgszz @3711net

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科学校 ,19901

国标准出版社 ,20011 工程 ,2002 , (2) 1

工业高专学报 ,1995 , (2) 1

( 收稿日期 :2004203201)

( 编辑 : 王孝琪)


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国内外磨料磨具状况
公司 称, 这些新系列的砂轮以专利结合剂体系, 改进...砂布生产线生产的静电植砂树脂卷状砂布, 不仅供应...硬质合金刀具的磨削基本上全部采用了金刚石磨具, 以上...
两种树脂金刚石砂轮耐磨性能研究
两种树脂金刚石砂轮耐磨性能研究_专业资料。通过磨削实验对比了酚醛树脂和聚酰亚胺树脂...参考资料: 1.余家国等 2.余家国等 3.陈祥宝 金刚石与磨料磨具工程,1995 ....
树脂切割砂轮大切片产生软片原因剖析及解决方案
树脂切割砂轮大切片产生软片原因剖析及解决方案_材料科学_工程科技_专业资料。树脂...8) 金刚石:天然金刚石系自然界最硬的物质,莫氏硬度为 10,在制造磨具上就多...
new金刚石砂轮专业介绍
金刚石砂轮介绍简介:以金刚石磨料为原料,分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂,制成各种 形状的制品,用于磨削、抛光、研磨的工具叫金刚石磨具 结构金刚石...
金刚石砂轮
金刚石磨料为原料,分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂,制成的中 央有通孔的圆形固结磨具称作金刚石砂轮。 基本信息 ? 中文名称 金刚石砂轮 ? ...
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