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Oct 17 Fri 2008 10:02
铝合金热处理工艺www.tool-tool.com

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简介： 铝合金热处理原理铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺 ...

铝合金热处理原理
铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺寸的稳定性。
铝合金热处理特点
众所周知，对于含碳量较高的钢，经淬火后立即获得很高的硬度，而塑性则很低。然而对铝合金并不然，铝合金刚淬火后，强度与硬度并不立即升高，至于塑性非但没有下降，反而有所上升。但这种淬火后的合金，放置一段时间（如4～6昼夜后），强度和硬度会显著提高，而塑性则明显降低。淬火后铝合金的强度、硬度随时间增长而显著提高的现象，称为时效。时效可以在常温下发生，称自然时效，也可以在高于室温的某一温度范围（如100～200℃）内发生，称人工时效。
铝合金时效强化原理
铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程，它不仅决定于合金的组成、时效工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷，特别是空位、位错的数量和分布等。目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。
铝合金在淬火加热时，合金中形成了空位，在淬火时，由于冷却快，这些空位来不及移出，便被“固定”在晶体内。这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不稳定状态，必然向平衡状态转变，空位的存在，加速了溶质原子的扩散速度，因而加速了溶质原子的偏聚。
硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高，空位浓度越大，硬化区的数量也就越多，硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大，固溶体内所固定的空位越多，有利于增加硬化区的数量，减小硬化区的尺寸。
沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度，即随温度增加固溶度增加，大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。沉淀硬化所要求的溶解度－温度关系，可用铝铜系的Al－4Cu合金说明合金时效的组成和结构的变化。图3－1铝铜系富铝部分的二元相图，在548℃进行共晶转变 L→α＋θ（Al2Cu）。铜在α相中的极限溶解度5.65％（548℃），随着温度的下降，固溶度急剧减小，室温下约为0.05％。
在时效热处理过程中，该合金组织有以下几个变化过程：
形成溶质原子偏聚区－G·P（Ⅰ）区
在新淬火状态的过饱和固溶体中，铜原子在铝晶格中的分布是任意的、无序的。时效初期，即时效温度低或时效时间短时，铜原子在铝基体上的某些晶面上聚集，形成溶质原子偏聚区，称G·P（Ⅰ）区。G·P（Ⅰ）区与基体α保持共格关系，这些聚合体构成了提高抗变形的共格应变区，故使合金的强度、硬度升高。
G·P区有序化－形成G·P（Ⅱ）区
随着时效温度升高或时效时间延长，铜原子继续偏聚并发生有序化，即形成G·P（Ⅱ）区。它与基体α仍保持共格关系，但尺寸较G·P（Ⅰ）区大。它可视为中间过渡相，常用θ”表示。它比G·P（Ⅰ）区周围的畸变更大，对位错运动的阻碍进一步增大，因此时效强化作用更大，θ”相析出阶段为合金达到最大强化的阶段。
形成过渡相θ′
随着时效过程的进一步发展，铜原子在G·P（Ⅱ）区继续偏聚，当铜原子与铝原子比为1：2时，形成过渡相θ′。由于θ′的点阵常数发生较大的变化，故当其形成时与基体共格关系开始破坏，即由完全共格变为局部共格，因此θ′相周围基体的共格畸变减弱，对位错运动的阻碍作用亦减小，表现在合金性能上硬度开始下降。由此可见，共格畸变的存在是造成合金时效强化的重要因素。
形成稳定的θ相
过渡相从铝基固溶体中完全脱溶，形成与基体有明显界面的独立的稳定相Al2Cu，称为θ相此时θ相与基体的共格关系完全破坏，并有自己独立的晶格，其畸变也随之消失，并随时效温度的提高或时间的延长，θ相的质点聚集长大，合金的强度、硬度进一步下降，合金就软化并称为“过时效”。θ相聚集长大而变得粗大。
铝－铜二元合金的时效原理及其一般规律对于其他工业铝合金也适用。但合金的种类不同，形成的G·P区、过渡相以及最后析出的稳定性各不相同，时效强化效果也不一样。几种常见铝合金系的时效过程及其析出的稳定相列于表3－1。从表中可以看到，不同合金系时效过程亦不完全都经历了上述四个阶段，有的合金不经过 G·P（Ⅱ）区，直接形成过渡相。就是同一合金因时效的温度和时间不同，亦不完全依次经历时效全过程，例如有的合金在自然时效时只进行到G·P（Ⅰ）区至 G·P（Ⅱ）区即告终了。在人工时效，若时效温度过高，则可以不经过G·P区，而直接从过饱和固溶体中析出过渡相，合计时效进行的程度，直接关系到时效后合金的结构和性能。
表3－1几种铝合金系的时效过程及其析出稳定的强化相
影响时效的因素
从淬火到人工时效之间停留时间的影响
研究发现，某些铝合金如Al－Mg－Si系合金在室温停留后再进行人工时效，合金的强度指标达不到最大值，而塑性有所上升。如ZL101铸造铝合金，淬火后在室温下停留一天后再进行人工时效，强度极限较淬火后立即时效的要低10～20Mpa，但塑性要比立刻进行时效的铝合金有所提高。
合金化学成分的影响
一种合金能否通过时效强化，首先取决于组成合金的元素能否溶解于固溶体以及固溶度随温度变化的程度。如硅、锰在铝中的固溶度比较小，且随温度变化不大，而镁、锌虽然在铝基固溶体中有较大的固溶度，但它们与铝形成的化合物的结构与基体差异不大，强化效果甚微。因此，二元铝－硅、铝－锰、铝－镁、铝－锌通常都不采用时效强化处理。而有些二元合金，如铝－铜合金，及三元合金或多元合金，如铝－镁－硅、铝－铜－镁－硅合金等，它们在热处理过程中有溶解度和固态相变，则可通过热处理进行强化。
合金的固溶处理工艺影响
为获得良好的时效强化效果，在不发生过热、过烧及晶粒长大的条件下，淬火加热温度高些，保温时间长些，有利于获得最大过饱和度的均匀固溶体。另外在淬火冷却过程不析出第二相，否则在随后时效处理时，已析出相将起晶核作用，造成局部不均匀析出而降低时效强化效果。
时效温度的影响
在不同温度时效时，析出相的临界晶核大小、数量、成分以及聚集长大的速度不同，若温度过低，由于扩散困难，G·P区不易形成，时效后强度、硬度低，当时效温度过高时，扩散易进行，过饱和固溶体中析出相的临界晶核尺寸大，时效后强度、硬度偏低，即产生过时效。因此，各种合金都有最适宜的时效温度。
铝合金的回归现象
经淬火自然时效后的铝合金（如铝－铜）重新加热到200～250℃，然后快冷到室温，则合金强度下降，重新变软，性能恢复到刚淬火状态；如在室温下放置，则与新淬火合金一样，仍能进行正常的自然时效，这种现象称为回归现象。关于回归现象的解释是合金在室温自然时效时，形成G·P区尺寸较小，加热到较高温度时，这些小的G·P区不再稳定而重新溶入固溶体中，此时将合金快冷到室温，则合金又恢复到新淬火状态，仍可重新自然时效。在理论上回归处理不受处理次数的限制，但实际上，回归处理时很难使析出相完全重溶，造成以后时效过程呈局部析出，使时效强化效果逐次减弱。同时在反复加热过程中，固溶体晶粒有越来越大的趋势，这对性能不利。因此回归处理仅用于修理飞机用的铆钉合金，即可利用这一现象，随时进行铆接，而对其他铝合金则没有使用价值。
固溶处理与淬冷
为了利用沉淀硬化反应，首先通过加热及快速冷却，形成一种过饱和的固溶体。形成固溶体的工艺过程称固溶热处理。其目的是把合金最大量实际可溶解的硬化元素溶于固溶体中。这一工艺过程包括把合金加热到足够高温度下保温足够长时间然后水中快冷。
概括的说，提高铝合金强度、硬度的热处理，包括三个步骤的工艺过程：（1）固溶热处理－可溶相的溶解。（2）淬火－过饱和固溶体的形成。（3）时效－在室温下（自然时效）或高温下（人工时效或沉淀热处理）溶质原子的沉淀析出。

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Oct 16 Thu 2008 19:14
SUS316鍛造L型継ぎ手の内径交点をRにしたいんですが www.tool-tool.com

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CNC旋盤でSUS316鍛造L型継ぎ手の内径交点をRにしたいんですが、工具屋に相談したところバニシングドリルの刃先をRにした物を持ってきたんですが、トライしたところ２個目の切削で欠けてしまいました。
私的には、刃持ちの良いボールエンドミルの方がランニングコストの面でも適していると思うんですが面粗度1.6ｓをクリアしなければいけないので困っています。

加工は、下穴でドリルφ3.3で深さ25.0ｍｍの穴を双方から開けR1.75のボールエンドミル（直径R3.5）刃長30.0ｍｍで交点をRにするのが良いかな？と思うんですが・・・。

何か他の加工方法があればご教授願います。

昔　それらしいモノを加工しました。

エンドミルはNGです。
先端R形状の（バニシング）ドリルが正解です。

重要なのは、下穴の深さです。
先端Rのドリルは中心部は切削速度がゼロなので削れません。
その為、ドリル内部に軸方向の応力が発生し、ドリルを撓ませます。

結果、エンドミルだと、切れ刃がワーク（穴側面）にあたって、
大暴れします。

下穴の深さを研究してください。
イメージはRドリルの先端（φ１～２）の範囲に負荷をかけないこと。
下穴深さが0.02mm　違うと、Rドリルの寿命が変わってくるはずです。

回答ありがとうございます。

＞先端R形状の（バニシング）ドリルが正解です。

との事ですが摩耗や欠けたときは、どうしていましたか？

再研磨などは、専門業者にお願いしたほうが良いんでしょうか？

再研磨（刃先形成）は専門業者にお願いしました。

もう一つ、アドバイスになるか・・
実際のところ私の場合・・
下穴ドリルを３本、先端Ｒドリルを１本、先端Ｒリーマを１本
使いました。自分のところでは、ドリル・リーマの成形は無理なんで、
業者さんにやってもらいました。

ちなみに、下穴ドリル３本は・・・
Ｒドリルの、Ｒ部の取りしろ（負荷）を軽減するために、
穴底を段状に形成するために使用しました。

私のアドバイスできるのは、これくらいです

>トライしたところ２個目の切削で欠けてしまいました。
総形で当たるような加工は　工具のならし（初期摩耗）をきちんとしておかないと
欠損の可能性が高くなります
一般的に言われるように初期摩耗が急速に進み安定摩耗になり寿命が来ると
また急激に摩耗します
この初期摩耗時に負荷を多く掛けるとビビッって　このような欠損が起こったりします

ですから速度を従来の半分以下に落とし送りも半分以下にする必要があります

見極めができるなら　ハンドラッパーで逃げ面を極少量こすり（ごく僅かに白くなる程度）
刃に直角にハンドラッパーを当てこれまた極極少量こすります
（刃→＞□←砥石）
当然ながらやりすぎますと切れなくなるので注意というより経験が必要です

当方、水溶性切削油仕様の機械の為、油性は使用×です。

わたしも油性の方が刃持ちもよく好きなんですが・・・。

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Oct 16 Thu 2008 14:55
Trdota po Rockwellu Slovenščina www.tool-tool.com

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Trdota po Rockwellu (po standardu SIST EN ISO 6508-1: 2000) je ena od metod za merjenje trdote trdih snovi. Vrednost je brezrazsežno število. Uporablja se predvsem v strojništvu in metalurgiji. Obstajata dve metodi: HRb in HRc.

HRb (od »ball« - kroglica)

V površino se vtisne kroglica premera 1/16" (1,5875 mm) s silo 100 N. To je izhodišče za meritev. Kroglica se obremeni z dodatnimi 900 N do 1000 N. Nato se ta dodatna obremenitev sprosti in pri osnovni obremenitvi 100 N izmeri za koliko je vtisnjena kroglica v mm.

Trdota HBb = 130 - 500 h, kjer je h globina vtisa v mm.

HRc (od »cone« - stožec)

V površino se vtisne diamatni stožec s kotom 120° s silo 100 N. To je izhodišče za meritev. Stožec se obremeni z dodatnimi 1400 N do 1500 N. Nato se ta dodatna obremenitev sprosti in pri osnovni obremenitvi 100 N izmeri za koliko je vtisnjen stožec v mm.

Trdota HRc = 100 - 500 h, kjer je h globina vtisa v mm.

Pri obeh metodah mora biti debelina preskušanca najmanj 8-krat večja od h.

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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

ようこそＢｅｗｉｓｅ　Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

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弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

弊社の製品の供給調達機能は：

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

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Oct 15 Wed 2008 12:01
Skúška tvrdosti podľa Rockwella Slovenčina www.tool-tool.com

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Skúška tvrdosti podľa Rockwella patrí medzi statické skúšky tvrdosti materiálu.

Spôsob jej vykonania je opísaný v norme STN EN 6508. Princíp: skúšobné teleso - indentor - vplyvom presne stanoveného zaťaženia vniká do skúmaného materiálu, pričom sa z miery deformácie povrchu tohoto materiálu (meria sa hĺbka vniknutia indentora) usudzuje jeho tvrdosť (ide o jamky hlboké cca 0,2 mm).

Značenie a vykonanie jednotlivých druhov skúšok podľa Rockwella:

HRA - indentorom je diamantový kužeľ s vrcholovým uhlom 120°, skúška prebieha pri zaťažovaní silou 600N (60 kg)
HRB - indentorom je kalená gulička s priemerom cca. 1,6 mm, skúška prebieha pri zaťažovaní silou 1000 N (100 kg)
HRC - indentorom je opäť diamantový kužeľ, v tomto prípade skúška prebieha pri zaťažovaní silou 1500 N (150 kg)

HRA je najmenej invazívna metóda vhodná na testovanie krehkých materiálov a tenkých vrstiev, HRB sa testujú mäkké a stredne tvrdé materiály, HRC tvrdé materiály.

Ďalšie metódy mechanického skúšania kovov [upraviť]

Externé odkazy [upraviť]

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Oct 15 Wed 2008 10:40
JIS H 3100 銅及び銅合金の板www.tool-tool.com

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銅及び銅合金板の種類・記号
種　　類		記　　号	参　　考
合金番号	形状	記　　号	名　　称	特色及び用途例
C1020	板	C1020P	無酸素銅	電気･熱の伝導性、展延性･絞り加工性に優れ、溶接性･耐食性･耐候性がよい。還元性雰囲気中で高温に加熱しても水素ぜい化を起こすおそれがない。電気用，化学工業用など。
C1100	板	C1100P	タフピッチ銅	電気･熱の伝導性に優れ、展延性･絞り加工性･耐食性･耐候性がよい。電気用，蒸留がま，建築用，化学工業用，ガスケット，器物など。
C1201	板	C1201P	りん脱酸銅	展延性･絞り加工性･溶接性･耐食性･耐候性･熱の伝導性がよい。C1220は還元性雰囲気中で高温に加熱しても水素ぜい化を起こすおそれがない。C1201はC1220及びC1221より電気の伝導性がよい。風呂釜，湯沸器，ガスケット，建築用，化学工業用など。
C1220	板	C1220P
C1221	板	C1221P
C2100	板	C2100P	丹銅	色沢が美しく、展延性・絞り加工性・耐候性がよい。建築用，装身具，化粧品ケースなど。
C2200	板	C2200P
C2300	板	C2300P
C2400	板	C2400P
C2600	板	C2600P	黄銅	展延性・絞り加工性に優れ、めっき性がよい。端子コネクターなど。
C2680	板	C2680P		展延性・絞り加工性に優れ、めっき性がよい。スナップボタン，カメラ，魔法瓶などの深絞り用，端子コネクター，配線器具など。
C2720	板	C2720P		展延性・絞り加工性に優れ、めっき性がよい。浅絞り用など。
C2801	板	C2801P		強度が高く、展延性がある。打ち抜いたまま又は折り曲げて使用する配線器具部品，ネームプレート，計器板など。
C3560	板	C3560P	快削黄銅	特に被削性に優れ、打ち抜き性もよい。
C3561	板	C3561P		特に被削性に優れ、打ち抜き性もよい。
C3710	板	C3710P		特に打ち抜き性に優れ、被削性もよい。時計部品，歯車など。
C3713	板	C3713P		特に打ち抜き性に優れ、被削性もよい。時計部品，歯車など。
C4250	板	C4250P	すず入り黄銅	耐応力腐食割れ性、耐摩耗性、ばね性がよい。スイッチ，リレー，コネクタ，各種ばね部品など。
C4430	板	C4430P	アドミラルティ黄銅	耐食性、特に耐海水性がよい。厚物は熱交換器用管板、薄物は熱交換器、ガス配管用溶接管など。
C4621	板	C4621P	ネーバル黄銅	耐食性、特に耐海水性がよい。厚物は熱交換器用管板、薄物は船舶海水取入口用など（C4621はロイド船級用，NK船級用，C4640はAB船級用）
C4640	板	C4640P	ネーバル黄銅
C6140	板	C6140P	アルミニウム青銅	強度が高く、耐食性、特に耐海水性、耐摩耗性がよい。機械部品，化学工業用，船舶用など。
C6161	板	C6161P
C6280	板	C6280P
C6301	板	C6301P
C7060	板	C7060P	白銅	耐食性，特に耐海水性がよい、比較的高温の使用に適する。熱交換器用間板，溶接管など。
C7150	板	C7150P	白銅	耐食性，特に耐海水性がよい、比較的高温の使用に適する。熱交換器用間板，溶接管など。
C1100	板	C1100PP	印刷用銅	特に平面で平滑である。グラビア版用。
C1221	板	C1221PP
C1401	板	C1401PP
C6711	板	C6711P	楽器弁用黄銅	打抜き性、耐疲労性がよい。ハーモニカ・オルガン・アコーディオンの弁など。

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Oct 15 Wed 2008 09:07
影响单晶金刚石刀具的研磨的因素分析 www.tool-tool.com

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1 金刚石刀具的研磨方法

单晶金刚石刀具的制造工序一般包括选料、定向、锯割、开坯、装卡、粗磨、精磨和检验。将选定的金刚石原石经定向后沿最大平面锯割开，可得到两把刀具的坯料，这样既能提高金刚石材料的利用率，又可减少总研磨量。通过开坯可使刀具形状达到装卡(镶嵌或钎焊)要求。开坯和粗、精磨加工均采用研磨的方法。

金刚石的研磨加工在铸铁研磨盘上进行。研磨盘的直径约为300mm，由材料组织中孔隙的形状、大小和比例均经过优化的研磨金刚石专用高磷铸铁制成。研磨盘的表面镶嵌有金刚石研磨粉，其颗粒尺寸可从小于 1µm直到40µm。粗颗粒的金刚石粉具有较高的研磨速率，但研磨质量较差，因此粗磨时一般采用粗粉，而精磨时则采用尺寸小于1µm的细粉。研磨前，首先将金刚石粉与橄榄油或其它类似物质混合成研磨膏，然后涂敷在研磨盘表面，放置一段时间使研磨膏充分渗入研磨盘的铸铁孔隙中，再用一较大的金刚石在研磨盘表面进行来回预研磨，以进一步强化金刚石粉在铸铁孔隙中的镶嵌作用。研磨时，一般将被研磨的金刚石包埋在锡斗中，只露出需研磨的面。研磨时的研磨盘转速约为 2500r/min，研磨压力约为1kg/mm2。
金刚石的研磨与其它刀具材料的加工有很大区别，其研磨机理至今尚未得到令人信服的阐释，影响研磨质量的因素也是多方面的。下面就金刚石刀具研磨的一些工艺问题进行讨论。

2 磨削量的影响因素

通过实验发现，磨削量与研磨条件的关系为
V=kvp
式中　V——研磨体积
k——磨削率
v——磨削速度
p——研磨压力

此外，金刚石的磨向、磨料的粒度、磨粒在铸铁孔隙中的镶嵌状况等因素也会改变磨削率的大小，从而影响磨削量。

3 研磨质量的影响因素

金刚石硬度高、脆性大，研磨时虽然刀具表面粗糙度较易保证，但刀刃容易出现崩口，刀刃锯齿度不易降低。超精密加工要求刀具刃口在500倍显微镜下观察无崩口，因此需要从各方面优化研磨过程，以获得平直完美的刀刃。

研磨粉粒度和研磨盘表面状态对研磨质量的影响

可以看出，由于粗粉对刀刃的冲击性较大，研磨后刀刃锯齿度也较大，基本上难以研磨出无崩口的刀刃；而采用细粉时，经过几分钟的研磨后刀刃即变得平直，锯齿度趋向于零。

新制造的研磨盘因加工精度的限制，其盘面不平度较大，对于研磨的稳定性有一定影响。此外，刚涂敷在盘面上的磨粒本身的等高性也较差。经过一段时间的研磨后，盘面上的高点被研平，磨粒中的较大颗粒也被打碎或铲离盘面，从而使磨粒的等高性得到改善，刀刃锯齿度稳定减小。所以对于金刚石刀具的开刃或精磨等关键工序，必须在稳定的研磨盘盘面上进行。

由于研磨过程中磨粒会被不断打碎或损失，若不及时加以补充，将导致因盘面磨粒密度不够而使金刚石直接与铸铁接触，不但会影响刀具研磨质量，还会因金刚石的挤刮作用破坏或堵塞盘面上的孔隙，从而降低研磨盘的使用寿命。因此，在研磨过程中需要经常向盘面添加新的研磨膏。

此外，在涂粉之前对研磨盘盘面的预处理也至关重要，一般需用油石或较粗的SiC研磨粉对盘面进行推磨，以去除车削沟纹，提高盘面的平整性。通过用各种油石和SiC粉研磨盘面的比较试验，发现用TL280ZY1油石推磨盘面1小时后再涂以W1细金刚石粉，可获得最理想的研磨盘面，此时盘面达到稳定的时间最短，研磨后的刀刃锯齿度最小。而采用游离的SiC研磨粉则容易堵塞盘面上的孔隙，使金刚石粉难以大量而牢固地镶嵌于研磨盘上。

刃磨角对研磨质量的影响

刃磨角q是研磨的线速度方向与刀刃的夹角。当q>0°时，研磨方向从刀体指向刀刃，称为顺磨；当q<0°时，研磨方向从刀刃指向刀>盘面端跳和机床振动对研磨质量的影响

研磨盘面的端跳和机床的振动会引起研磨时盘面对刀刃的冲击，从而破坏刀刃的平直性，其中尤以盘面端跳的影响更为直接，这是因为由端跳引起的冲击方向垂直于盘面。图3和图4分别为刀刃锯齿度与盘面端跳和机床振动的关系。从图中可见，盘面端跳和机床振动对刀刃锯齿度的影响都分别存在一个临界值，当小于临界值时，刀刃锯齿度趋向于零；而当大于临界值时，刀刃锯齿度急剧上升。

为了减小盘面端跳，在用油石研磨盘面时，应同时检测盘面的端跳情况，并尽可能通过研磨消除端跳。然后还需进行研磨盘的在线动平衡，以减小运转时因机构不平衡而产生的振动。

端跳和振动还与研磨机的精度及减振性能有关。传统的木制顶尖研磨机因顶尖与转轴之间需要垫以纤维衬垫，同时由于木材刚性的限制，会导致研磨盘在高速旋转时产生0.05～0.1mm的动态跳动；此外，木材和纤维物质的耐热性差，在高速滑动条件下很容易磨损而使转轴与顶尖之间产生间隙，因此需要经常调整间隙、更换衬垫或木制顶尖。由于使用此类设备时不稳定因素较多，只有在设备状态最佳的某些不长的时间段内才能研磨出基本合格的天然金刚石刀具，即使是技术熟练的操作人员，也只能达到30%～50%的加工合格率。

静压空气轴承的精度高于0.5µm，旋转平稳，且承托主轴的高压空气具有较强的吸振能力。所以采用静压空气轴承的研磨机即使研磨刀刃楔角只有45°的金刚石刀具，也能获得完美无缺的刀刃。对于一般的民用金刚石刀具，基本上可以达到100%的加工合格率。

偏向角对研磨质量的影响

偏向角w是在金刚石的被研磨面上实际研磨方向与最好磨方向之间的夹角。对于(1 1 0)面，当在最好磨方向(w=0°)研磨时，金刚石表面非常光洁，且表面有较大起伏，这是因为在最好磨方向上，研磨盘面的不平度在金刚石表面得到了充分复映；当w=45°时，金刚石表面仍然相当光洁，但起伏程度变小，并出现细小沟痕；当w=60°时，金刚石表面产生密集的深沟，研磨速率变得很低；在最难磨方向，金刚石表面充满一个个凹坑，研磨速率基本为零。w<45°的区域均可认为是好磨方向，可以获得光洁的表面。对于(1>

在好磨区域内锯齿度趋向于零，当w>45°后，刀刃上迅速出现较大崩口。对于(1 0 0)面同样可得到类似结果。

偏向角对表面质量的影响规律还可用于判断金刚石的最好磨方向，因为在最好磨方向研磨时，金刚石表面光亮且有较大起伏。

综上所述，金刚石刀具的研磨质量对各种加工条件都相当敏感，特别在研磨小刀刃楔角的金刚石刀具(如眼科手术刀、光纤切割刀和生物切片刀等)时尤其如此。因此，在研磨时必须仔细处理研磨盘表面，使用极细的金刚石研磨粉，找到最好磨方向，并采用精度高、运转平稳且振动小的研磨机床(如空气静压轴承研磨机)，在保证各种加工条件处于较理想状态时，即可研磨出无崩口、刀刃锯齿度小的高质量金刚石刀具。

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