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金屬結(jié)合劑金剛石砂輪種類和應(yīng)用
由金剛石或立方氮化硼(CBN)磨制作料的超硬磨料砂輪，因其優(yōu)良的磨削性能，已廣泛用于磨削領(lǐng)域的各個(gè)方面。
近幾年來，隨著高速磨削和超精密磨削技術(shù)的迅速發(fā)展，對砂輪提出了更高的要求，金屬結(jié)合劑砂輪因其結(jié)合強(qiáng)度高、成型性好、使用壽命長等顯著特性而在生產(chǎn)中得到
了廣泛的應(yīng)用。
金屬結(jié)合劑砂輪按照不同的工藝可以分為：燒結(jié)工藝，電鍍工藝，釬焊工藝。
多以青銅等金屬作為結(jié)合劑，用高溫?zé)Y(jié)法制造，其結(jié)合強(qiáng)度高，成型性好，耐高溫，導(dǎo)熱性和耐磨性好，使用壽命長，可承受較大的負(fù)荷。
砂輪在燒結(jié)過程中不可避免地存在著收縮及變形，所以在使用前必須對砂輪進(jìn)行整形。
目前生產(chǎn)中常用的砂輪對滾整形方法不僅在修整時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且修整過程中金剛石顆粒的脫落較多，修整砂輪本身的消耗很大，整形精度較低。
近幾年來，隨著高速磨削和超精密磨削技術(shù)的迅速發(fā)展，對砂輪提出了更高的要求，金屬結(jié)合劑砂輪因其結(jié)合強(qiáng)度高、成型性好、使用壽命長等顯著特性而在生產(chǎn)中得到
了廣泛的應(yīng)用。
金屬結(jié)合劑砂輪按照不同的工藝可以分為：燒結(jié)工藝，電鍍工藝，釬焊工藝。
燒式工藝
多以青銅等金屬作為結(jié)合劑，用高溫?zé)Y(jié)法制造，其結(jié)合強(qiáng)度高，成型性好，耐高溫，導(dǎo)熱性和耐磨性好，使用壽命長，可承受較大的負(fù)荷。
砂輪在燒結(jié)過程中不可避免地存在著收縮及變形，所以在使用前必須對砂輪進(jìn)行整形。
目前生產(chǎn)中常用的砂輪對滾整形方法不僅在修整時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且修整過程中金剛石顆粒的脫落較多，修整砂輪本身的消耗很大，整形精度較低。
近年來各國學(xué)者相繼開展了應(yīng)用特種加工方法修整金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的研究工作，主要有：電解修整法、電火花修整法和復(fù)合修整法等。
電解修整法速度快，但整形精度不高；
電火花修整法整形精度高，既可整形又可修銳，但整形速度較慢；
復(fù)合修整法有電解電火花復(fù)合修整法、機(jī)械化學(xué)復(fù)合修整法等，修整效果較好，但系統(tǒng)較復(fù)雜。
電鍍工藝
電鍍金剛石砂輪的優(yōu)點(diǎn)：
①電鍍工藝簡單，投資少，制造方便；
②無需修整，使用方便；
③單層結(jié)構(gòu)決定了它可以達(dá)到很高的工作速度，目前國外已高達(dá)250～300m/s；
④雖然只有單層金剛石，但仍有足夠的壽命；
⑤對于精度要求較高的滾輪和砂輪，電鍍是唯一的制造方法。
正是由于這些優(yōu)勢，電鍍砂輪在高速、超高速磨削中占據(jù)著無可爭議的主導(dǎo)地位。
電鍍金剛石砂輪存在的缺陷：
在鍍層金屬與基體及磨料的結(jié)合面上并不存在牢固的化學(xué)冶金結(jié)合，磨料實(shí)際上只是被機(jī)械包埋鑲嵌在鍍層金屬中，因而把持力小，金剛石顆粒在負(fù)荷較重的高效磨削中易脫落(或鍍層成片剝落)而導(dǎo)致整體失效；
為增加把持力就必須增加鍍層厚度，其結(jié)果是磨粒裸露高度和容屑空間減小，砂輪容易發(fā)生堵塞，散熱效果差，工件表面容易發(fā)生燒傷。
釬焊工藝
為了充分發(fā)揮金剛石的作用，要設(shè)法增大結(jié)合劑對金剛石的把持力，提高砂輪的結(jié)合強(qiáng)度。
單層高溫釬焊超硬磨料砂輪能克服電鍍砂輪的缺點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)金剛石、結(jié)合劑、金屬基體三者之間的化學(xué)冶金結(jié)合，具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，僅需將結(jié)合層厚度維持在磨粒高度的20%～30%就能在大負(fù)荷高速高效磨削中牢固地把持住磨粒，使釬焊砂輪的磨粒裸露高度可達(dá)70%～80%，因而增大了容屑空間，砂輪不易堵塞，磨料的利用更加充分。
在與電鍍砂輪相同的加工條件下，單層高溫釬焊超硬磨料砂輪的磨削力、功率損耗、磨削溫度更低，意味著可達(dá)到更高的工作速度，這在300～500m/s以上的超高速磨削中有著特殊的意義。
電解修整法速度快，但整形精度不高；
電火花修整法整形精度高，既可整形又可修銳，但整形速度較慢；
復(fù)合修整法有電解電火花復(fù)合修整法、機(jī)械化學(xué)復(fù)合修整法等，修整效果較好，但系統(tǒng)較復(fù)雜。
電鍍工藝
電鍍金剛石砂輪的優(yōu)點(diǎn)：
①電鍍工藝簡單，投資少，制造方便；
②無需修整，使用方便；
③單層結(jié)構(gòu)決定了它可以達(dá)到很高的工作速度，目前國外已高達(dá)250～300m/s；
④雖然只有單層金剛石，但仍有足夠的壽命；
⑤對于精度要求較高的滾輪和砂輪，電鍍是唯一的制造方法。
正是由于這些優(yōu)勢，電鍍砂輪在高速、超高速磨削中占據(jù)著無可爭議的主導(dǎo)地位。
電鍍金剛石砂輪存在的缺陷：
在鍍層金屬與基體及磨料的結(jié)合面上并不存在牢固的化學(xué)冶金結(jié)合，磨料實(shí)際上只是被機(jī)械包埋鑲嵌在鍍層金屬中，因而把持力小，金剛石顆粒在負(fù)荷較重的高效磨削中易脫落(或鍍層成片剝落)而導(dǎo)致整體失效；
為增加把持力就必須增加鍍層厚度，其結(jié)果是磨粒裸露高度和容屑空間減小，砂輪容易發(fā)生堵塞，散熱效果差，工件表面容易發(fā)生燒傷。
釬焊工藝
為了充分發(fā)揮金剛石的作用，要設(shè)法增大結(jié)合劑對金剛石的把持力，提高砂輪的結(jié)合強(qiáng)度。
單層高溫釬焊超硬磨料砂輪能克服電鍍砂輪的缺點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)金剛石、結(jié)合劑、金屬基體三者之間的化學(xué)冶金結(jié)合，具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，僅需將結(jié)合層厚度維持在磨粒高度的20%～30%就能在大負(fù)荷高速高效磨削中牢固地把持住磨粒，使釬焊砂輪的磨粒裸露高度可達(dá)70%～80%，因而增大了容屑空間，砂輪不易堵塞，磨料的利用更加充分。
在與電鍍砂輪相同的加工條件下，單層高溫釬焊超硬磨料砂輪的磨削力、功率損耗、磨削溫度更低，意味著可達(dá)到更高的工作速度，這在300～500m/s以上的超高速磨削中有著特殊的意義。
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