詳解金剛石砂輪的損耗及其合理選擇

近年來(lái)，隨著金剛石、立方氮化硼（CBN砂輪）等超硬材料應(yīng)用范圍的日益擴(kuò)大，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，國(guó)內(nèi)外許多公司和廠家紛紛致力于這方面的研究，迄今已有不少公司研制出磨削加工超硬材料的專用設(shè)備.金剛石砂輪都具有下列基本性能：

（1）有足夠的穩(wěn)定性和剛性；

（2）不產(chǎn)生振動(dòng)，避免切削刃破碎；

（3）主軸有足夠的動(dòng)力；

（4）磨削力可以調(diào)節(jié)；

（5）具備特殊性能的金剛石砂輪；

（6）有充足的冷卻劑供應(yīng)。

　有的設(shè)備還配備主軸變速、砂輪自動(dòng)修整、工具顯微鏡以及刀尖半徑自動(dòng)加工裝置等。磨削加工實(shí)質(zhì)上是砂輪表面上隨機(jī)分布著的大量磨粒進(jìn)行切削的過(guò)程。由于金剛石、立方氮化硼等超硬材料具有極高的硬度和耐磨性，其磨削加工機(jī)理與一般金屬材料的磨削加工有很大程度的不同。系統(tǒng)研究超硬材料磨削加工過(guò)程中金剛石砂輪的損耗機(jī)理，對(duì)合理選擇和使用金剛石砂輪具有指導(dǎo)意義。

金剛石砂輪損耗的顯微分析：

　將各種磨削加工條件下使用后的金剛石砂輪在顯微鏡下進(jìn)行觀察，可以詳細(xì)分析其損耗情況，結(jié)果如下：

　在磨削力和磨削速度都較低的條件下，金剛石砂輪使用后，其表面上分布著大量的棱角分明、反光一致的金剛石磨料的磨耗小平面.。這是由于金剛石磨粒與超硬材料的機(jī)械摩擦而產(chǎn)生的機(jī)械磨損。這種磨損是逐漸進(jìn)行的，磨粒的磨損量與其磨削行程長(zhǎng)度成正比例關(guān)系。

　在磨削區(qū)溫度較高的磨削條件下，金剛石砂輪上的金剛石磨粒產(chǎn)生氧化和石墨化而損耗。根據(jù)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整性，并且石墨化的程度還與晶體方位有關(guān)。晶體完整性好的金剛石磨料，其氧化、石墨化損耗的程度低。

　金剛石砂輪表面上部分金剛石磨粒發(fā)生局部斷裂和破碎，以致整粒脫落。金剛石磨粒發(fā)生解理破壞。由于晶體解理是由晶體結(jié)構(gòu)因素7化學(xué)鍵的類型、強(qiáng)度和分布所產(chǎn)生的平面破裂，它經(jīng)常是沿化學(xué)鍵強(qiáng)度終的方位面產(chǎn)生。磨粒分布的隨機(jī)性，決定其發(fā)生解理破壞是不可避免的。