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金刚石磨头特性对加工表面光洁度的影响

影响被磨表面光洁度的因素是磨粒在工件表面的切削痕迹 和工件表面的塑性变形。因此，要提高加工表面光洁度，可以 从减小切削痕迹和塑性变形这两方面考虑。

在选择金刚石磨头时，有下面一些方法可以提高工件磨削表面光 洁度：

1.在普通磨削时，金刚石磨头粒度细，在工件表面上形成的切 削痕迹就小，加工表面光洁度就高。所以，当工件加工表而光 洁度达不到要求时，可以选细一号粒度的磨头。但这个规律不 是的。在实际操作中，有时可用精修整磨头来提高光洁度， 这实际上也是利用精修整后使磨头获得微刃切削作用以减小切 痕和工件塑性变形的结果。合成CBN除静高压触媒法还有多种方法，如静高压直接转化法、动态冲击法、气相沉积法等，其中有些方法如气相沉积法发展很快。

2.采用新品种铬刚玉磨头。由于铬刚玉的韧性大，硬度 高，修整后能保持较久的等高性切削刃，磨出的工件表面光洁 度比白刚玉磨头磨出的要高。

3.金刚石磨头硬度偏软时，砂粒容易脫落，使工件表面光洁度 降低。因此，适当提高金刚石磨头硬度，并提高硬度均勻性，有利于 提高加工表面光洁度。但硬度不能过高，否则，容易使加工表 面发热，塑性变形增加，反而会降低表面光洁度。

4.采用树脂结合剂，并在磨头+添加石墨。由于树脂结 合剂具有弹性抛光作用，同时，石墨填充剂又起潤滑作用，.使光 洁度得到提髙。但达种磨头切削性能不髙，故只在精磨中采用。

5?橡胶绩合剂磨头，?同样具有弹性抛光作用，在用摆头 法磨削轴承沟道时得到广泛使用。

6.在金刚石磨头中浸入硬脂酸和油脂酸的混合物，在湿磨条下，可以提高光洁度。 '

7.在有纵走刀的磨削时，加大磨头的宽度，也可使光洁 度提高。

金刚石磨头的特点及应用

金刚石磨头是一种新发展起来的修整工具，它与单颗粒金刚石笔修整磨头相比，在进行非直线修整时其修整时间要短得多，且易修整出各种复杂的成形表面。金钢石磨头修整磨头的方法分为切入式磨头修整和摆式磨头修整，因切入式修整器结构比摆式修整器简单，故在实际生产中应用较多一些。切入式磨头修整中，与外圆切入磨削工件相似，磨头由电机驱动旋转，相对磨头做切入运动，从而进行磨头修整。表征磨头切入式修整的主要参数有：修整速比qd、修整进给量及光修转数。但迄今为止工业合成CBN主要方法还是静高压触媒法，CBN的合成研究也主要集中于这方面。下面介绍切入式金刚石磨头修整器在HSQB885.4沟道磨削中的应用。

为大型四点接触球轴承，其沟形成桃形沟道，利用现有的TM1 500落地磨床替代立式磨床磨削其沟道，并设计TM1 500金刚石磨头修整器。   支架固装于机床床身前部，底座安装在支架上，并能在纵、横两个方向进行调节，磨头轴为套筒式主轴，采用两套角接触球轴承构成的二支承轴系结构，主轴的传动采用多楔带传动，平稳、可靠。驱动电机为轻型铝壳无线调速电机，采用无级调速电机是为了保证磨头与磨头之间线速度之比值qd保持在一定的范围内。因为随着磨头的消耗，其线速度降低，这时就需要适当调低磨头的转速，从而获得佳修整效果。将修整的切入进给改为磨头进给，修整时磨头不动，利用原机床磨头进给的手摇机构，手动进给来实现修整的切入运动。人造金刚石聚晶复合片立方氮化硼聚晶刀具是由许多细晶粒CBN聚结而成的CBN聚集体的一类超硬材料产品。   还可以采用磨头不动，磨头进给的方式进行修整，这时修整器的结构较复杂，即采用直线导轨、滚珠丝杠、步进电机等，可将磨头修整动作设计成简易数控系统，其动作程序设计为：快进（不能碰上磨头）→慢进（按需要的切入速度进给）→光修→退出。

金刚石磨头硬度及其选择

金刚石磨头硬度与磨粒本身的硬度不是一回事，它是指金刚石磨头工作 表面的磨粒在外力作用下脫落的难易程度。也就是说，磨粒容 易脫落的，金刚石磨头的硬度就软，反之，硬度就高。金刚石磨头的硬度选 得过高，结合剂会把已经磨钝而失去了切削能力的磨粒牢牢把 持住而不脫落，金刚石磨头和工件表面的摩擦力增加，使工件表面发 热而出现，金刚石磨头的切削能力也降低。相反，如果金刚石磨头的硬 度选得太软，在磨削时，磨粒还在锋利的时候就会掉下来，从 而增加金刚石磨头的磨損，使金刚石磨头很快失去正确的几何形状。作为加工工具，PCD主要用于石油、冶金、地质钻头、扩孔器等，其钻进速度及时效均为天然金刚石的许多倍，同时钻进过程中还可以有效保持孔径。所以， 正确选择金刚石磨头硬度是很重耍的。

为了适应不同的工件材料和磨削质量的要求，需要有各种 不同硬度等级的金刚石磨头供选择。表4是国內生产金刚石磨头的硬度等级。

生产金刚石磨头时，由于各种条件的影响，使金刚石磨头硬度不稳定而 产生偏高偏低的现象，钨钢金刚石磨头制造商，增加了金刚石磨头选择和使用的困难。在某些 要求高的工序中，例如刃磨刀具和精密加工时，必须仔细选择。

下面介绍选择金刚石磨头硬度时应考虑的情况。

加工软材料时要选较硬的磨头，加工硬材料时则要选软砂 轮。这是因为软材料容易磨削，磨头工作表面的磨粒不易磨 钝，为了不致于使磨头上的磨粒在未磨钝前就脫落，磨头硬度 就要选髙一些。工件材料硬时，磨粒容易磨钝，此时，为了保 持磨头的切削性能和不工件，需要使磨钝的磨粒较快脫落 而突出新的锋利磨粒，磨头的硬度就要软一些。经钨钢磨头加工而成的产品加工质量好，光洁度高，能加工出的各种形状模具型腔。例如，磨淬过

火的合金钢、髙速钢，可选私?2&的硬度;未淬火的钢常用 ZR2?Z2的磨头。但在加工特別软而韧的材料时，由于切層容 易堵塞磨头，磨头的硬度又要选软一些。

工件材料的导热系数与磨削质量有关。合金钢的导热系数 低，工件磨削区域的热量不易散去，容易使工件。因此， 在磨削导热系数差的合金钢时，要选软的和组织松的磨头。如 硬质合金的导热系数差，磨削时易产生裂纹，所以，刃磨硬质 合金刀具要选艮?R3的绿碳化硅磨头。除了用来制造工具之外，超硬材料在光学、电学、热学方面具有一些特殊性能，是一种重要的功能材料，引起了人们的高度重视，这方面的性能和用途正在不断地得到研究开发。