征服硬世界的金剛石砂輪

金剛石砂輪是以金剛石磨料為原料，分別用金屬粉、樹脂粉、陶瓷和電鍍金屬作結(jié)合劑，制成的中央有通孔的圓形固結(jié)磨具。

金剛石砂輪的結(jié)構(gòu)

金剛石砂輪在結(jié)構(gòu)上與普通磨料砂輪有所不同，一般的是由金剛石磨料層、過渡層與基體組成。

金剛石砂輪結(jié)構(gòu)圖

1-金剛石磨料層；2-過渡層；3-基體

（1）金剛石磨料層

金剛石磨料層又稱為工作層，由金剛石磨料、結(jié)合劑和氣孔組成，是砂輪起磨削作用的工作部分。金剛石是磨削行為的主體；結(jié)合劑將金剛石磨粒粘結(jié)成具有一定幾何形狀的模具；氣孔表征模具的密實(shí)程度，對磨削效率和工作質(zhì)量有直接影響，還可起散熱和容屑作用。

（2）過渡層

過渡層又稱非金剛石層，過渡層不含金剛石磨料，由結(jié)合劑、金屬粉和填料組成，是將金剛石層牢固地連接在基體上的部分。為了簡化制造工藝，又是也可不要過渡層。

（3）基體

基體用于承載磨料層，并在使用時用法蘭盤牢固地夾持在磨床主軸上。

根據(jù)結(jié)合劑種類的不同，金剛石砂輪的基體材料可選用鋼、鋁合金、電木等。一般金屬結(jié)合劑砂輪選用鋼材、合金鋼粉作基體；樹脂結(jié)合劑砂輪選用鋁合金、電木作基體?；w起支承工作層和裝卡磨具的作用。砂輪成型質(zhì)量的好壞和使用精度的高低都與基體有很大關(guān)系?；w在能保證強(qiáng)度和剛度的前提下越輕越好，所以鋁基體比較常見。

金剛石砂輪的特性

金剛石砂輪是屬于超硬磨粒砂輪，與普通磨料砂輪相比，具有非常明顯的特點(diǎn)和優(yōu)勢：

金剛石磨料的硬度決定了金剛石砂輪的主要特性，其可對硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷等難加工材料進(jìn)行高效磨削，且磨削工具有較長的使用壽命。

金剛石具有高的耐磨性，砂輪磨損較小，使用時間長，在磨削加工中，金剛石磨粒的尺寸、形狀和形貌變化小，適合高精密的加工，且生產(chǎn)效率高，金剛石砂輪可以同時滿足高效和精密加工的要求。

修銳后的金剛石砂輪能夠保持磨粒長時間的微刃性，良好的切削性能保證了磨削過程中較小的磨削力，從而降低了磨削功率，節(jié)約了能量。

金剛石的導(dǎo)熱性非常好，有利于熱量的疏散，減少工件燒傷、裂紋及掉塊等現(xiàn)象，可提高工件表面的加工質(zhì)量。

金剛石砂輪的分類

金剛石砂輪按結(jié)合劑可分為：樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪；陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪；金屬和電鍍金屬結(jié)合劑金剛石砂輪。

金剛石砂輪按生產(chǎn)工藝可分為：燒結(jié)式金剛石砂輪；電鍍金剛石砂輪；釬焊金剛石砂輪。

金剛石砂輪按磨削方式可分為：磨鉆石用金剛石砂輪；磨硬質(zhì)合金用金剛石砂輪；磨金剛石復(fù)合片用金剛石砂輪：無芯磨床用無心磨金剛石砂輪；磨陶瓷制品用金剛石砂輪：切割用金剛石砂輪（也被稱為金剛石切割片）；金剛石鋸片。

金剛石砂輪按外觀或形狀可分為：平行砂輪；筒形砂輪；杯形砂輪；碗形砂輪；碟形砂輪；磨邊砂輪；磨盤等。

金剛石砂輪的用途

由于金剛石磨料具有硬度高、抗壓強(qiáng)度高、耐磨性好等特性和優(yōu)勢，使金剛石砂輪成為光學(xué)玻璃、陶瓷、寶石、半導(dǎo)體材料、石材等硬脆材料及硬質(zhì)合金磨削等普通磨具難以加工的低鐵含量的金屬及非金屬硬脆材料的首選工具。使用金剛石砂輪不但效率高、精度高，而且有粗糙度好、磨具消耗少、使用壽命長等特點(diǎn)，同時還可以改善工作勞動環(huán)境。隨著現(xiàn)代磨削加工向高質(zhì)量、高精度、高效率、自動化方向不斷發(fā)展，金剛石砂輪的作用越來越明顯。

金剛石砂輪在工業(yè)各部門各領(lǐng)域幾乎都有應(yīng)用，航空航天、模具制造業(yè)、半導(dǎo)體制造業(yè)、光學(xué)加工制造業(yè)等。陶瓷材料、光學(xué)材料、航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片、硅片制品等都多用金剛石砂輪磨削。

參考資料：《超硬模具制造與應(yīng)用》王光祖 李金寶著 以及中國超硬材料網(wǎng)整理

（來源：網(wǎng)絡(luò)）