详解金刚石砂轮的损耗及其合理选择

近年来，随着金刚石、立方氮化硼（CBN砂轮）等超硬材料应用范围的日益扩大，市场竞争日趋激烈，国内外许多公司和厂家纷纷致力于这方面的研究，迄今已有不少公司研制出磨削加工超硬材料的专用设备.金刚石砂轮都具有下列基本性能：

（1）有足够的稳定性和刚性；

（2）不产生振动，避免切削刃破碎；

（3）主轴有足够的动力；

（4）磨削力可以调节；

（5）具备特殊性能的金刚石砂轮；

（6）有充足的冷却剂供应。

　有的设备还配备主轴变速、砂轮自动修整、工具显微镜以及刀尖半径自动加工装置等。磨削加工实质上是砂轮表面上随机分布着的大量磨粒进行切削的过程。由于金刚石、立方氮化硼等超硬材料具有极高的硬度和耐磨性，其磨削加工机理与一般金属材料的磨削加工有很大程度的不同。系统研究超硬材料磨削加工过程中金刚石砂轮的损耗机理，对合理选择和使用金刚石砂轮具有指导意义。

金刚石砂轮损耗的显微分析：

　将各种磨削加工条件下使用后的金刚石砂轮在显微镜下进行观察，可以详细分析其损耗情况，结果如下：

　在磨削力和磨削速度都较低的条件下，金刚石砂轮使用后，其表面上分布着大量的棱角分明、反光一致的金刚石磨料的磨耗小平面.。这是由于金刚石磨粒与超硬材料的机械摩擦而产生的机械磨损。这种磨损是逐渐进行的，磨粒的磨损量与其磨削行程长度成正比例关系。

　在磨削区温度较高的磨削条件下，金刚石砂轮上的金刚石磨粒产生氧化和石墨化而损耗。根据金刚石的性质可知，氧化、石墨化的程度取决于金刚石磨料的晶体完整性，并且石墨化的程度还与晶体方位有关。晶体完整性好的金刚石磨料，其氧化、石墨化损耗的程度低。

　金刚石砂轮表面上部分金刚石磨粒发生局部断裂和破碎，以致整粒脱落。金刚石磨粒发生解理破坏。由于晶体解理是由晶体结构因素7化学键的类型、强度和分布所产生的平面破裂，它经常是沿化学键强度终的方位面产生。磨粒分布的随机性，决定其发生解理破坏是不可避免的。