www.188betkr.com 讯现代加工技术向着高速、高效、高精密度、高自动化和低成本等方向发展，这就对加工设备和工具提出了更高的要求。金刚石砂轮是超硬磨具中的一种，其作为磨削系统的重要组成部分，在磨削过程中对磨削效率和磨削质量起着非常关键的作用。金刚石砂轮是磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但磨削效率高、精度高，而且磨具消耗少、使用寿命长，同时还可以改善劳动条件。
陶瓷金刚石减薄砂轮，图源：三磨所
金刚石砂轮是以金刚石为主磨料，SiC等为辅助磨料，通过结合剂和临时粘合剂的粘结作用将磨粒粘结起来，最后通过高温烧结而成的一种超硬磨具。根据结合剂的不同，分为金属结合剂砂轮、树脂结合剂砂轮和陶瓷结合剂砂轮等。与金属结合剂和树脂结合剂金刚石砂轮相比，陶瓷结合剂金刚石砂轮具有自锐性好、易于修整、磨削温度低、磨削力小、磨削精度高及寿命长等优点，被广泛应用于各种高脆硬材料的精密加工。
陶瓷结合剂金刚石砂轮制备工艺流程
陶瓷结合剂砂轮的主要磨削部分由人造金刚石磨粒、陶瓷结合剂与气孔等组成。
陶瓷结合剂金刚石砂轮的微观构成
（1）金刚石磨粒
金刚石磨粒硬度高，耐磨性好，在磨削加工的过程中起主要磨削作用，负责被加工工件的材料去除。陶瓷结合剂金刚石砂轮的主磨料选用低品级、脆性金刚石磨粒为主，由于金刚石磨粒的粒度直接决定被加工工件的表面粗糙度、表面质量和磨削效率，因此金刚石磨粒粒度的选取至关重要。金刚石磨粒粒度的选取原则是在满足加工要求的前提下尽量选取粗粒度的磨粒，以达到提高磨削效率和减小砂轮损耗的目的。
金刚石粒度选用
（2）陶瓷结合剂
陶瓷结合剂的主要作用是负责金刚石磨粒的固结，保证砂轮在磨削加工的过程中依然可以保持对金刚石磨粒的有效把持，保证砂轮的强度和刚度，并且随着磨削加工的进行结合剂破碎使旧的金刚石磨粒脱落新的金刚石磨粒露出，保证砂轮的自锐性。目前，陶瓷结合剂金刚石砂轮用结合剂一般有三种类型：传统陶瓷矿物结合剂，玻璃结合剂和微晶玻璃结合剂。
陶瓷矿物结合剂：采用长石、粘土、石英等天然矿物为主要原料，考虑到金刚石磨料的热稳定性较低，以硼玻璃、冰晶石为低温助熔剂，实现低温烧结。
玻璃结合剂：玻璃结合剂的制备过程先将各种原料按设计配方比例称量和混合，经熔炼、冷却、粉碎而成。目前较为成熟的金刚石磨具用玻璃料结合剂有SiO2–ZnO–B2O3系玻璃，Na2O–Al2O3–B2O3–SiO2系玻璃，SiO2–Al2O3–TiO2–BaO–B2O3系玻璃等。
微晶玻璃结合剂：一种由陶瓷微晶和玻璃质基体所组成的新型无机复合材料，它是将特定组成的玻璃在程序温度控制下进行热处理，使玻璃体内均匀地生长出众多的微晶。由于控制微晶玻璃的晶化工艺比较复杂，对于尺寸相对较大的砂轮来说，难以实现整体均匀晶化，因此微晶玻璃作为结合剂应用于超硬材料磨具制备还处于研究阶段。
（3）气孔
气孔可以起到容纳磨削液、散热、容纳磨屑的作用，避免了磨削温度过高和磨屑不易排出的问题。气孔在陶瓷结合剂金刚石砂轮中的分布形式有两种，一是气孔分布于磨粒之间的结合剂桥中，这种气孔在磨削过程中起到有利的作用；二是气孔位于磨粒之间，致使磨粒在磨削过程中容易脱落，把持力减弱。
目前陶瓷结合剂金刚石砂轮以其优异的锋利度、良好的形状保持性、高自锐性、高寿命和高加工效率等特点，被广泛应用于硬质合金、金刚石复合片、聚晶金刚石刀具、单晶硅、先进陶瓷以及宝石等硬脆材料的精密加工。随着新时代下高科技行业飞速发展，以及难加工材料层出不穷，对属于耗材一类的陶瓷结合剂金刚石工具性能要求越来越高，不仅要求保持高锋利度和加工效率，还要持续提升砂轮寿命，提升砂轮性价比，以满足产品加工需求。
参考文献：
1.赵仕敬：金刚石砂轮用陶瓷结合剂的制备工艺与性能研究
2.张於亮：微波烧结陶瓷结合剂金刚石节块及其磨削性能研究
3.秦增锋：陶瓷结合剂金刚石/CBN砂轮磨削性能研究
4.刘小磐：陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备及磨削性能研究
5.李亚朋等：陶瓷结合剂粒度尺寸对金刚石砂轮性能的影响
6.王超超等：用于磨削6H-SiC晶片的陶瓷结合剂金刚石砂轮制备及磨削试验研究
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