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Karabin wyborowy - (karabin strzelca wyborowego) karabin przeznaczony dla strzelca wyborowego w celu prowadzenia ognia pojedynczego na dużą odległość, z dużą precyzją, używany do likwidowania pojedynczych, istotnych dla przeciwnika celów (głównie osób), w odległości do kilkuset metrów. Jest to wyselekcjonowany model broni standardowej lub konstrukcja oryginalna przeznaczona wyłącznie do tego celu. Posiada osprzęt umożliwiający precyzyjne prowadzenie ognia na znacznych (do około 1000 m) odległościach (celownik optyczny), także w nocy, z użyciem noktowizora. Broń powtarzalna lub samopowtarzalna, istnieją też modele strzelające ogniem ciągłym (HK G3SG1).

Typowy wojskowy karabin wyborowy korzysta z amunicji w kalibrze około 0.3 cala (grupa typów amunicji pełnoenergetycznych o kalibrach od 7,62 do 7,92 mm). Karabin wyborowy jest przydatny do zwalczania celów wojskowych na dystansie, na którym trafia w cel wielkości około 40 cm. Dla karabinów powtarzalnych oznacza to nawet odległości znacznie przekraczające 1000 m, dla broni półautomatycznej (np. SWD - karabin Dragunowa) jest to typowo 500-600 m, dla broni korzystającej z amunicji .50 BMG (nabój Browning Machine Gun, kaliber .50, czyli 12,7 x 99 mm) może to być nawet około 2 km.

Największy dystans, z którego trafiono w człowieka strzałem snajperskim w walce, wynosi 2430 metrów, oddany został z karabinu powtarzalnego McMillan TAC-50 kalibru .50 BMG (12,7x99 mm) przez kanadyjskiego strzelca wyborowego Roba Furlonga^[1]. Trafiono trzecim mierzonym strzałem. Rekordowy dystans trafienia pierwszym mierzonym strzałem wynosi 2250 metrów - użyto do strzału karabinu zasilanego amunicją .50 BMG (sierż. Carlos Hathcock, Wietnam, karabin Browning M2 - ^[2]).

Broń tej klasy jest często spokrewniona konstrukcyjnie z karabinami precyzyjnymi używanymi w sportowej klasie otwartej, do strzelań na 300 m. We wczesnych stadiach planowego stosowania broni wyborowej, w czasie I wojny światowej, chętnie wykorzystywano do tego celu selekcjonowane egzemplarze broni standardowej lub myśliwskiej.

Osobną kategorię stanowi wyborowa broń policyjna. Praktyka działań policyjnych powoduje, że typowy dystans strzału jest stosunkowo mały, często poniżej 100, a zazwyczaj do 200 metrów. Snajper policyjny działa według schematu typowego dla policjantów, czyli zasadniczo nie powinien strzelać, lecz jeśli strzela, musi na pewno precyzyjnie trafić i zabić przestępcę. Jednocześnie musi unikać strat postronnych - te względy preferują do zadań policyjnych broń małokalibrową: chętnie stosowanym kalibrem jest nabój pośredni kalibru 5,6 mm. Amunicja tego typu zapewnia dużą szybkość wylotową (ponad 900 m/s) spłaszczającą trajektorię pocisku (co znacznie ułatwia celowanie) i jednocześnie pocisk dość szybko traci energię, co go czyni stosunkowo mało szkodliwym na większych dystansach.

W roli broni snajperskiej używa się także karabinków korzystających z amunicji poddźwiękowej, zazwyczaj pistoletowej. Są one zdatne jedynie na bardzo niewielkich dystansach, ale pozwalają na stosowanie tłumików czyniących strzał niemal bezgłośnym.

Źródła [edytuj]

1. ↑ Friscolanti, Michael. "We were abandoned", Maclean's, Rogers Publishing, 2006-05-15, str. 18-25
2. ↑ Peter Brooksmith, Strzelec wyborowy, Dom Wydawniczy Bellona 2001

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Skarpskyttergevær er skytevåpen som er spesielt tilpasset rollen til skarpskyttere. Taktisk bruk er begrenset til militære avdelinger, halvmilitære avdelinger og politi. Våpnene er gjerne tilpasset en relativt langsom skuddtakt med stor presisjon.

Rollen til skytteren er å slå ut mannskaper og utstyr på moderat til stor avstand foran egne styrker. Skarpskyttere opererer gjerne som en del av et ordinært infanteriforband.

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Een scherpschuttersgeweer is een geweer van vaak betere dan standaardkwaliteit dat meestal is uitgerust met een richtkijker met vaste of instelbare vergroting. Ook is vaak het trekkermechaniek verbeterd zodat dit soepeler en zonder kruip werkt. Het bereik ligt meestal tussen tussen 300 en 2700 meter.

Bekende scherpschuttersgeweren:

• SVD (Dragunov)
• Barrett M82
• Blaser R93
• Walther WA2000
• LAR Grizzly Big Boar
• Accuracy International Arctic Warfare
• Dakota Longbow
• Barrett .50 cal

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저격총(狙擊銃, 영어: sniper rifle)은 저격에 사용되는 소총들을 말한다. 특정 크기의 목표를 선택적으로 파괴할 수 있는 정확성을 가지는 소총이라고 정의 내릴 수도 있다.

[편집] 특징

저격총의 특징은 수행하는 임무에 따라 달라지지만 다른 무기와 비교되는 특징은 다음과 같다.

• 망원 조준경
• 긴 총신
• 엎드려쏴에 적합한 개머리판
• 받침대를 장착한 사격 가능
• 향상된 정확도

저격총이 군이나 경찰의 소형무기와 차별화되는 가장 큰 특징은 망원 조준경의 장착이다. 이 망원 조준경은 소총이나 경기관총의 광학 조준장치와 비교적 쉽게 구별이 된다. 망원 조준경은 목표물을 확대해 보여주기 때문에 보다 정확히 조준할 수 있으므로 정확도가 높아진다. 저격총에 사용되는 망원 조준경은 다른 광학조준장치와 달리 고배율(4배 이상, 최대 10~20배)과 밝은 상(image)을 제공한다.

[편집] 종류

장전 방식에 따른 저격총의 종류는 두가지가 있다.

첫번째는 반자동 저격총이 있다. 반자동 저격총의 경우 가스나 반동을 이용하여 자동으로 재장전된다.

두번째는 볼트액션식 저격총이 있다. 볼트액션식 저격총의 경우 재장전을 수동으로 해주어야 한다.

[편집] 역사

군에서의 저격수의 역할은 18세기로 거슬러올라가지만 저격총은 근래에 개발되었다. 조준경과 정밀한 생산기술의 발달 덕분에 특수한 훈련을 받은 저격수에게 저격총을 지급할 수 있게 되었다. 이러한 저격총은 일반 보병 무기보다 먼 거리에서 정확한 사격이 가능하다. 제식소총에 망원 조준경을 부착하여 저격총으로 사용하는 예도 있다.

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基本概念
　　工件的材料磨除量与砂轮磨损量之比称为磨削比。
　　

　　磨削比能Es是指单位时间去除单位体积工件材料所消耗的能量.通常可以表示为:Es=Pmvwapb其中:Pm为能量消耗
　　
　　研究磨具与工件在磨削加工过程中的各种物理现象及其内在联系的一门学科。磨削原理的研究内容主要包括磨屑形成过程、磨削力和磨削功率、磨削热和磨削温度、磨削精度和表面质量、磨削效率等，目的在于深入了解磨削的本质，并据以改进或创造磨削方法。
　 　磨削原理的研究始于1886年，美国的C.H.诺顿和C.艾伦合作研究砂轮和磨削过程，20年之后制订出正确选择砂轮类别和砂轮速度的原则；同时发现 为了提高磨削效率和精度，必须对砂轮进行平衡，并在磨削过程中正确地修整砂轮(见砂轮修整)和使用切削液。1914～1915年，英国的J.格斯特和美国 的G.奥尔登对磨削用量、磨屑大小和选择砂轮等问题又作了进一步的研究。此后，磨削原理的研究不断深入。在磨屑形成方面，德国的K.克鲁格对砂轮上磨粒与 工件的接触弧长和影响单颗磨粒的切深的因素进行了几何计算和研究在1925年提出了研究报告。德国的M.库莱恩和G.施勒辛格尔以及日本的关口八重吉等人 对磨削力作了研究，在20年代末至30年代先后提出了磨削过程中影响磨削力的诸因素，并使磨削力的测量技术不断发展。从30年代起，随着测量磨削表面温度 实验技术的发展推动了有关磨削热的理论研究。对于砂轮磨削性能的理论研究导致一系列新型高速砂轮的出现发展了砂带磨削。由于金刚石和立方氮化硼磨料的应 用，磨削原理又得到新的发展。70年代以来，应用扫描电子显微镜对磨削的微观过程和超精密磨削的机理作了深入的分析。
　　磨屑形成过程
　 　磨粒在磨具上排列的间距和高低都是随机分布的，磨粒是一个多面体，其每个棱角都可看作是一个切削刃，顶尖角大致为90°～120°，尖端是半径为几微 米至几十微米的圆弧。经精细修整的磨具其磨粒表面会形成一些微小的切削刃，称为微刃。磨粒在磨削时有较大的负前角(见刀具)，其平均值为-60°左右。磨 粒的切削过程可分3个阶段。
　　①滑擦阶段：磨粒开始挤入工件，滑擦而过，工件表面产生弹性变形而无切屑。
　　②耕犁阶段：磨粒挤入深度加大，工件产生塑性变形，耕犁成沟槽，磨粒两侧和前端堆高隆起；
　　③切削阶段：切入深度继续增大，温度达到或超过工件材料的临界温度，部分工件材料明显地沿剪切面滑移而形成磨屑。图1
　　磨粒的切削过程(局部放大)
　　根据条件不同，磨粒的切削过程的3个阶段可以全部存在，也可以部分存在。磨屑的形状有带状、挤裂状和熔融的球状等，可据以分析各主要工艺参数、砂轮特性、冷却润滑条件和磨料的性能等对磨削过程的影响，从而寻求提高磨削表面质量和磨削效率的措施。
　　磨削力和磨削功率
　 　磨削时磨粒受到工件材料变形的阻力以及磨粒与工件表面间的摩擦力，形成磨削力。磨削力可按工件与磨具的相对位置分解为切向分力Ft，法向分力Fn和轴 向分力Fa。一般法向分力较大，随着工件材料和砂轮特性的不同，Fn/Ft=1.5～3；当采用润滑性能好的切削液时，由于摩擦力减少，Fn/Ft可高达 4。轴向分力较小，一般可不予考虑。磨削功率Pm(千瓦)与切向分力F(N)和磨削速度(米/秒)的关系如下式：Pm=Ft·v/1000。在特定的磨削 条件下，都有一个最佳磨削力区间，采用该区间的磨削力加工可获得较高的金属切除率、较小的表面粗糙度和较长的砂轮寿命，因此发展了在磨削过程中使磨削力按 预定数值保持恒定的控制力磨削技术。
　　磨削热和磨削温度
　　磨削过程中所消耗的能量几乎全部转变为磨削热。试验研究表明，根据磨削条件 的不同，磨削热约有60～85％进入工件，10～30％进入砂轮， 0.5～30％进入磨屑，另有少部分以传导、对流和辐射形式散出。磨削时每颗磨粒对工件的切削都可以看作是一个瞬时热源，在热源周围形成温度场。磨削区的 平均温度约为400～1000℃，至于瞬时接触点的最高温度可达工件材料熔点温度。磨粒经过磨削区的时间极短一般在0.01～0.1毫秒以内，在这期间以 极大的加热速度使工件表面局部温度迅速上升，形成瞬时热聚集现象会影响工件表层材料的性能和砂轮的磨损。
　　磨削精度和表面质量
　　大多 数情况下磨削是最终加工工序，因此直接决定工件的质量。磨削力造成磨削工艺系统的变形和振动，磨削热引起工艺系统的热变形，两者都影响磨削精度。 磨削表面质量包括表面粗糙度、波纹度、表层材料的残馀应力和热损伤(金相组织变化、烧伤、裂纹)。影响表面粗糙度的主要因素是磨削用量、磨具特性、砂轮表 面状态(也称砂轮地形图)、切削液、工件材质和机床条件等。产生表面波纹度的主要原因是工艺系统的振动。由于磨削热和塑性变形等原因，磨削表面会产生残馀 应力。残馀压应力可提高工件的疲劳强度和寿命；残馀拉应力则会降低疲劳强度，当残馀拉应力超过材料的强度极限时，就会出现磨削裂纹。磨削过程中因塑性变形 而发生的金属强化作用，使表面金属显微硬度明显增加，但也会因磨削热的影响，使强化了的金属发生弱化。例如砂轮钝化或切削液不充分，在磨削表面的一定深度 内就会出现回火软化区，使表面质量下降，同时在表面出现明显的褐色或黑色斑痕，称为磨削烧伤。
　　磨削效率
　　评定磨削效率的指标是单位 时间内所切除材料的体积或质量，用mm3/s或kg/h表示。提高磨削效率的途径有：①增加单位时间内参与磨削的磨粒数，如 采用高速磨削或宽砂轮磨削；②增加每颗磨粒的切削用量，如采用强力磨削。在砂轮两次修整之间切除金属的体积与砂轮磨损的体积之比称为磨削比(也有以两者的 重量比表示的)。磨削比大，在一定程度上说明砂轮寿命较长。磨削比减小，将增加修整砂轮和更换砂轮的次数，从而增加砂轮消耗和磨削成本。影响磨削比的因素 有：单位宽度的法向磨削分力、磨削速度以及磨料的种类、粒度和硬度等。一般单位法向磨削分力越小或磨削速度越高，则磨削比越大；砂轮粒度较细和硬度较高 时，磨削比也较大。
磨削加工类型不同，运动形式和运动数目也就不同。外圆与平面磨削时，磨削运动包括主运动、径向进给运动、轴向进给运动和工件旋转或直线运动四种形式：
1、主运动 砂轮回转运动称为主运动。主运动速度（即砂轮外圆的线速度），称磨削速度，用vs表示
2、径向进给运动 砂轮切入工件的运动称为径向进给运动。
3、轴向进给运动 工件相对于砂轮沿轴向的运动称轴向进给运动。
4、工件圆周（或直线）进给运动 磨削过程l砂轮表面上磨粒可近似地看作是一把把微小的铣刀齿，其几何形状和角度有很大差异。致使切削情况相差较大。因此必须研究单个磨粒的磨削过程。
磨削过程l砂轮表面上磨粒可近似地看作是一把把微小的铣刀齿，其几何形状和角度有很大差异。致使切削情况相差较大。因此必须研究单个磨粒的磨削过程。

　　1.砂带磨削的加工机理
　　砂带磨削是砂带这一特殊形式的磨削工具，借助于张紧机构使之张紧，和驱动轮使之高速运动，并在一定压力作用下，使砂带与工件表面接触以实现磨削加工的整个过程。
　 　广义地讲,砂带磨削与砂轮磨削同样都是高速运动的“微刃切削刀具”――磨粒的微量切削而形成的累积效应，因而其磨削机理大致上也是相同的。但由于砂带 本身的构成特点和使用方式不同，使砂带磨削不论是在磨削加工机理方面，还是其综合磨削性能方面都有别于砂轮磨削，这主要表现在：
　　1)砂轮磨削是刚性接触磨削，而砂带磨削则是弹性接触磨削，而且即使是在使用无弹性的钢制接触轮的情况时也是如此，因为组成砂带的基材、粘结剂都具有一定的弹性，更何况大多数情况下都采用有弹性的橡胶作接触轮。
　 　正因为如此，砂带磨削除了具有砂轮同样的滑擦、耕犁和切削作用外，还有磨粒对工件表面的挤压作用，并使之产生塑性变形、冷硬层变化和表层撕裂，以及由 于摩擦使接触点温度升高，而引起的热塑性流动等综合作用。所以，从这点来看，砂带磨削同时具有磨削、研磨和抛光的多重作用。而这也正是砂带磨削表面质量好 的原因。
　　另一方面，由于砂带的这种弹性磨削特点，还使砂带在磨削区域内与工件接触的长度比砂轮大，同时参加磨削的磨粒数目多，单颗磨粒所受载 荷小，且均匀，磨 粒破损小。而使整个砂带的磨耗比(磨削材料去除量与砂带磨粒消耗量之比称为磨削比，而磨削比的倒数就称为磨耗比)比砂轮要小得多。
　 　2)砂轮的磨粒在磨削表面上的分布是杂乱无章的，很不规则，实际磨削时，磨粒都是以较大的负前角、小后角甚至负后角的刃口进行切削，切削条件很恶劣。 砂带则不同，砂带的磨料是专门制造的，磨粒的几何形状常呈长三角体，并多采用静电植砂等一系列先进工艺制作，磨粒的大小和分布均匀，等高性好，并且是尖刃 朝外的形式植于砂带基材表面上，露出复胶层的部分较多。因而，砂带的磨粒比砂轮的磨粒锋利，切削条件较好，磨削时材料变形小，切除率高，磨削力和随之产生 的磨削热小，磨削温度低。
　　3)砂轮磨粒间充满了结合剂，容屑空间很小。而砂带磨粒间容屑空间一般至少比砂轮大10倍，加之磨粒等高性好，因而砂带磨粒的有效切削面积大，切削能力比砂轮强，并且磨屑可随时直接带走，很少残留在砂带表面造成堵塞，而不会由此增加摩擦发热，磨削区域温度低。
　 　4）砂带的周长从设计角度来看，可以远远超过砂轮的周长，这就使得砂带在磨削时既有良好的散热区域，又可以通过砂带的悬空部分〈即不与接触轮、张紧 轮、压磨板等接触的部分〉在运行时的振荡，将粘在砂带上的磨屑自然抖掉，进一步减少磨粒被填塞的现象，从而减少摩擦发热，这也是砂带磨削温度低的一个原 因。
　　由此可见,砂带磨削的加工机理是同于砂轮磨削又有别于砂轮磨削的一种更为复杂的形式，这是分析了解砂带磨削机理的理论基础和根本出发点。
　　2.单颗磨粒的磨削过程
　　砂带磨削是由大量的垂直定向排列在砂带表面的磨粒切刃来完成的。每个磨粒均可近似看作一把微型刀具，因而研究这些单颗磨粒的磨削过程是研究整个砂带磨削的基础。
　 　砂带表面的磨粒从微观来看，就象一种刀尖为圆弧，刃角为钝角或钝圆的切削刀具。其圆弧半径由几微米到几十微米，大小与磨粒的材质和粒度有关。由于磨粒 的这种几何特性，在磨削时，切削深度小（切屑厚度薄)，一般在O.005～0.05mm左右。所以绝大多数磨粒切削刃是在大负前角条件下对工件进行切削。 这与机床刀具切削过程一样，工件材料在磨粒切削刃的挤压、摩擦作用下产生变形转为切屑，形成加工表面。砂带的弹性接触特征使磨粒切削刃的切削过程大致可以 分为挤压、滑擦、耕犁、切削四个阶段，如图所示。最初磨粒挤入工件，由于切
　　入深度小于磨粒刃尖圆弧半径，形成很大的负前角，工件表面仅发生弹 性变形。随着切入深度增大，磨粒对工件表面的压力逐渐增大，开始压入工件，工件表面 由弹性变形开始过度到塑性变形。磨粒继续挤压，摩擦加剧，热应力剧增，在工件表面耕犁出沟痕，沟痕两边金属滑移隆起突出。工件材料塑性变形不断增加。当切 入深度继续增加时，被推挤的金属层明显滑移。推挤压力超过工件材料强度后形成切屑从前刀面流出，切离工件表面。加工材料不间，磨粒切削过程四个阶段在整个 磨削过程中所占比例也不一样。
　　磨削过程是磨粒切削刃切削金属的过程，它同机床刀具切削一样，被磨削金属也经历了弹性变形、塑性变形、切削形成 等过程，并有大量的磨削力和磨削热产 生。磨削过程中由于磨粒形状及分布状态不一，砂带表面的磨粒存在实际参加磨削的有效磨粒少于其磨粒总数的情况。因而同一时间内磨粒对金属的挤压、滑擦、耕 犁和切削作用的大小不同，所得到的效果亦不同。甚至同一颗磨粒的不同部位以及同一部位在不同的加工时间里所起的作用也不同，可见砂带的磨削是十分复杂的。 特别是磨粒切刃的负前角切削过程，切削条件很差，各阶段的剧烈挤压使磨削表面产生严重的塑性变形，而且大量塑性变形的金属不是成为切屑流出，而是仍保留在 已加工表面，所以加工表面的硬化现象严重，残余应力较大。由于磨粒的高速运动，加之磨粒切刃较钝，在磨削区造成较大的摩擦和弹性、塑性变形，磨削过程中会 有较大的热量产生，导致磨削区工件表面温度上升，将引起工件表面层发生变化。特别是在砂带磨粒磨损严重时，磨削摩擦加剧，产生大量的磨削热，使工件表层温 度急剧上升，导致表层金属发生组织变化〈如烧伤、裂纹、热应力等)。这也正是为什么使用砂带磨削有时仍会烧伤工件表面的一个原因。从微型刀具――磨粒的几 何结构看，其负前角大，后角小，特别是砂带弹性磨削这一特点使磨粒在磨削时对工件产生的挤压作用很强，远远大于切屑分离时的拉伸作用。在磨削垂直方向上， 磨粒两侧的金属都受到较强烈的挤压，所以导致较大的残余压缩应力形成。此外，工件表面在磨粒挤压，滑擦，耕犁等综合作用下，产生的塑性形变会引起晶格歪 曲、畸变、金属密度降低、比容增加，也会形成表面残余压应力，下层形成拉应力。所以综合以上分析可知，砂带在磨削时，磨削力及塑变因素引起工件表面常常呈 残余压应力。这对零一些可靠性要求很高的零件加工(如飞机叶片、发电机转轴等)是极其重要的。
　　所以，归纳起来，砂带磨削的机理可以这样总结：由于砂带表面磨粒分布均匀、等高性好、尖刃外露、切刃锋利，切削条件比砂轮磨粒好，使得砂带磨削过程中，磨粒的耕犁和切削作用大，因而材料切除率大、效率高。
　　由于砂带的弹性接触状态，使得砂带磨粒对工件表面材料的挤压和滑擦作用大，因而磨粒有很强的研磨、抛光作用，磨削表面质量好。
　 　由于砂带磨粒容屑空间大，磨屑堵塞造成摩擦加剧的可能性减少，由此产生的热量少；由于砂带与工件接触弧长较大，单颗磨粒受力较小而且均匀；砂带磨粒切 刃锋利，磨削时材料变形小，所产生的热量相应也小，再加上砂带周长长，散热性好，因而砂带在整个磨削过程中产生的磨削力和产生的磨削热相对于砂轮来说就低 得多，磨削温度低，故有“冷态”磨削之称。
1. 引言
　 　随着现代科学技术的高速发展，由聚晶金刚石（PCD）、聚晶立方氮化硼（PCBN）等超硬材料制成的刀具品种越来越丰富，其性能也得到不断发展和提 高。刀片磨料粒径从数十微米、几微米到纳米级；金刚石、立方氮化硼的含量分为低含量、中等含量和高含量；结合剂既有金属、非金属也有混合材料；PCD层厚 度从毫米级到微米级；PCD层与硬质合金衬底的结合方式有平面、波纹面；PCD层有高耐磨、高韧性、高耐热等不同特性。目前PCD、PCBN刀具的应用范 围扩大到汽车、航天航空、精密机械、家电、木材、电子电气等行业，用于制作车刀、镗刀、铣刀和钻头、铰刀、锪刀、锯刀、镂刀、剃刀等。
　　尽管PCD、PCBN刀具发展如此之快，但因其高硬度导致的刀具刃磨困难一直困扰着大多数用户，刀片的重磨也主要由原刀具生产厂家来完成。不仅刀具价格高，交货期长，而且占用企业流动资金。因此，很有必要认真研究PCD的磨削特点及PCD刀具的刃磨技术。
　　2 PCD刀具的制造工艺
　 　PCD切削刀具的生产工艺流程一般包括抛光、切割、固接、刃磨、质检等。PCD超硬材料毛坯直径通常有1/2、1、2、3、4英寸，其表面一般较粗糙 （Ra2－10μm），不能直接用于制作刀具，需经研磨抛光使其表面达到镜面（Ra≤0.01μm），然后通过激光切割或电火花线切割加工成一定几何形状 和尺寸要求的刀片，再进一步对刀片和基体待固接面进行机械和化学处理，然后采用银基硬钎焊将刀片固接于基体上，最后经金刚石砂轮刃磨。
　　PCD切削刀具制造技术的关键之一是切削刃的刃磨质量。优质刀头材料缺乏理想的刃磨工艺和技术将会造成资源浪费，采用好的刃磨工艺则会提升刀具的产品质量，降低刀具使用成本。
　　3 PCD材料的磨削加工特点
　　PCD是由特殊处理的金刚石与少量粘结剂在高温超高压下烧结而成。无序排列的金刚石晶粒使PCD具有均匀的、极高的硬度和耐磨性。PCD可用于切削刀具、砂轮修整、地质钻探、量具测头、拉丝摸具、喷砂摸具等。但是PCD的高硬度和高耐磨性也给其加工带来了很大困难。
　 　国内外学者针对PCD材料的高硬度和高耐磨性所带来的加工难题进行了大量的研究和试验，其中包括电火花加工、超声波加工、电化学加工、激光加工等，并 取得了一定效果。但综合分析发现，这些加工技术目前多适用于PCD材料的粗加工场合。要想获得好的PCD切削刃口质量，最理想的加工方法仍是用金刚石砂轮 磨削或研磨。
　　PCD的磨削加工主要是机械和热化学两方面混合作用的结果。机械作用是通过金刚石砂轮磨粒对PCD材料的不断冲击而形成的金刚石 的微破碎、磨损、脱落 或解理；热化学作用则是金刚石砂轮磨削PCD形成的高温使金刚石发生氧化或石墨化。二者混合作用的结果致使PCD材料被去除。其磨削加工特点主要为：
　　（1）磨削力很大
　 　金刚石是已知矿物中硬度最高的物质，与各种金属、非金属材料配对摩擦的磨损量仅为硬质合金的1/50－1/800；PCD的硬度（HV）为80－ 120KN/mm2，仅次于单晶金刚石，远高于硬质合金。采用金刚石砂轮磨削PCD时，起始切削强度很高，约为硬质合金（0.4MPa）的10倍以上；比 磨削能达1.2×104－1.4×105J/mm3；因此磨削力远高于磨削硬质合金。
　　（2）磨削比很小
　　由于PCD的硬度和耐磨性 很高（相对耐磨性为硬质合金的16－199倍），磨削PCD时其磨削比仅为0.005－0.033，约为硬质合金的 1/1000－1/100000；磨削效率仅0.4－4.8mm3/min。因此，为了保证切削刀具的刃口质量和去除量，磨削时间很长、加工效率很低。此 外，当PCD的硬度、含量、粒度不同时，其磨削时间也相差悬殊。
　　（3）粒度影响很大
　　PCD材料用于切削刀具按粒度主要分为三类： 粗粒度（20－50μm）、中粒度（10μm左右）和细粒度（－5μm），其磨削力、磨削比相差几倍至数 十倍。粗粒度PCD磨削比最高，磨削也最困难，且磨削后刃口锯齿状最严重、质量最差，但耐磨性最强；细粒度PCD磨削比相对最低，磨削较易、磨削后刃口质 量最好。
　　4 PCD切削刀具刃磨对工装的要求
　　基于PCD的上述磨削特点，用金刚石砂轮磨削加工PCD时对刃磨设备的要求比一般工具磨床高得多。主要有：
　　（1）机床具有良好的工艺系统刚性
　　由于PCD材料硬度很高，因此磨床必须有较高的抗变形能力，特别是主轴系统和刀具装夹系统。PCD切削刀具刃磨时磨削力一般达100－500N。因此要求机床的轴径大、轴承的轴向刚性和强度要高。
　　（2）机床具有行程可调和速度可调的短程摆动机构
　 　PCD磨削比极低，PCD的磨削加工机理主要是通过金刚石砂轮对PCD材料的不断冲击而形成的微破碎、磨损、脱落、解理等机械作用和氧化、石墨化热化 学作用混合的结果。因此采用短程摆动机构有利于提高磨削效率，改善刀具刃口质量。一般摆动距离0－50mm，摆动速度20－60次/分。
　　（3）机床的刀夹具有高精度回转功能和在线检测装置
　　由于PCD材料硬脆而耐磨，通常将其刀尖设计为圆弧状，以减小刀具和工件相对振动的幅值。为了实现刀尖圆弧的加工，机床的刀夹应具有高精度回转功能和刀尖圆弧半径尺寸与质量在线检测装置。这样可避免多次装夹带来的定位误差，同时可成倍提高加工效率。
　　5 PCD、PCBN刀具的刃磨工艺
　　5.1 刃磨工艺的选择
　 　切削刀具刃磨的目的之一是获取性价比高的切削刃口质量，而质量好坏的关键在于刃磨砂轮粒度的选择。砂轮粒度越细，切削刃崩口越小，而磨削效率越低。为 此可根据刀具切削刃的精度、用途（见表1）或其失效程度（见表2），将PCD切削刀具刃磨工艺分为粗、精、细三个加工阶段。根据具体情况制订合理刃磨工艺 可大幅度提高加工效率。
　　粗加工对刃口要求不高，可选电加工或磨削加工。电加工效率高，宜用于加工复杂刀具，如印刷电路板用钻头、切削强化木地 板用成型铣刀等。磨削加工时可选 粗粒度砂轮，刃磨时接触面积大、磨削力高（300－400N），可快速去除多余的加工余量；细加工时选用细粒度砂轮，刃磨时接触面积小、磨削力低（100 －200N）、磨削发热量少，但材料去除率低。此阶段主要是通过研磨和抛光，进一步改善切削刃口质量。精加工居于二者之中。
　　5.2 刃磨工艺要点
　　（1）主轴精度要好，一般砂轮端面跳动应≤0.02mm。砂轮端面跳动过大，磨削时砂轮断续冲击切削刃，容易使切削刃发生崩口，难以获得高精度切削刃。
　　（2）砂轮应具有良好的动平衡。砂轮的不平衡将导致机床的振动，进而影响被加工刀具的刃口质量和加工精度。
　　（3）刃磨砂轮应优先选用陶瓷结合剂金刚石砂轮。因为在磨削过程中陶瓷结合剂易发生微裂使磨粒得到更新自锐，使磨削过程平稳，有利于提高加工表面的精度和效率；次之可选耐热性较高的树脂结合剂金刚石砂轮。
　　（4）适时注意砂轮开刃，且开刃油石粒度要合适。用金刚石砂轮加工PCD刀具时，砂轮会发生堵塞、钝化、高温和快速磨损，导致加工速度降低和振纹、噪音、烧伤的产生。通常选择比所用砂轮粒度细1－2号的软碳化硅油石作为开刃油石。
　　（5）因金刚石易与铁系合金发生化学扩散，加速砂轮磨损，因此应尽可能避免同时磨削金属与PCD。
　 　（6）砂轮回转方向务必从刀具前刀面向后刀面回转。从磨削时PCD 刀具切削刃的受力可知，当砂轮从刀具前刀面向后刀面回转时，其磨削力（切向与法向力之和）作用于切削刃向内，即刀具受压应力，不易崩刀；反之则为拉应力， 切削刃易崩口。若因刀具结构原因必须反转刃磨时，则选用树脂结合剂砂轮优于金属和陶瓷结合剂砂轮。
　　（7）为了保证切削刃质量同时提高刃磨效率，可将刀具的后角分为大后角和小后角。用粗粒度砂轮先磨大后角，因接触面大磨削力大，刃磨效率高；然后用细粒度砂轮刃磨小后角，将小后角的刃带宽度控制在0.1－0.3mm左右，接触面小刃磨质量好。
　　（8）尽可能在一次装夹中完成对刀具切削刃的加工。
　 　（9）PCD刃磨冷却液应优选水基磨削液。由于PCD材料硬度高且耐热性差，水基磨削液冷却效果优于油基磨削液，可提高加工效率和刃口质量。另外磨削 过程中冷却要充分，不能断流，避免因磨削液量小或断续供给造成金刚石（砂轮、刀具）的大量消耗（氧化、石墨化）和刀具的刃口破损。

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

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1 振动

车 削加工过程中，工件和刀具之间常常发生强烈的振动，破坏和干扰了正常的切削加工， 是一种极其有害的现象。当车床发生震动时，工件表面质量恶化，产生明显的表面振纹，工件的粗糙度增大，这时必须降低切削用量，使车床的工作效率大大降低。 强烈振动时，会时车床产生崩刃现象，使切削加工过程无法进行下去。由于振动，将使车床和刀具磨损加剧，从而缩短车床和刀具的使用寿命；振动并伴随有噪音， 危害工人身心健康，使工作环境恶化。车床振动可公为自由振动’强迫振动和自系振动，据测算，这三类振动分别5%，30%，65%。

当振动系统的平衡被破坏，弹性力来维持系统的振动，称为自由振动(如图1)，在外界周期性干扰力持续作用下，被迫产生的振动称为强迫振动(如图2)，由振动过程本身引起切削力周期性变化，又由这个周期性变化的切削力反过来加强和维持的振动称为自激振动(如图3)。

图1

图2

图3

2 车床振动的振源

寻找振动的来源，并加以排除或限制，是有效控制振动的途径。振源来自车床内部的，称为机内振源；来自车床外部的，称为机外振源。

由于自由振动是由切削力的突然变化或其它外力冲击引起的，可快速衰减，对车床加工过程影响非常小，可以忽略不计。

图4 查找车床振动振源的框图

1. 强迫振动的振源

   机内振源：车 床上各个电动机的振动，包括电动机转子旋转不平衡及电磁力不平衡引起的振动；机床回转零件的不平衡，如皮带轮、卡盘、 刀盘和工件不平衡引起的振动；运动传递过程中引起的振动，如变速操纵机机构中的齿轮啮合时的冲击力，卸荷带轮把径向载荷卸给箱体时的振动，三角皮带的厚度 不均匀，皮带轮质量偏心，双向多片摩擦离合器，滑动轴承和滚动轴承尺寸及形位误差引起的振动；往复部件运动的惯性力，如离和器控制箱体的正反转引起的惯性 力振动；切削时的冲击振动，如切削带有键槽的工件表面时循环冲击载荷引起的振动；车床液压传动系统的压力脉动。

   机外振源：其它机床、锻压设备、火车、汽车等通过地基传给车床的振动。

2. 自激振动的振源

   引起自激振动的振源主要有车削时切削量过大、主切削力的方向、车刀的几何角度的选择不当等。

3 振源分析

1. 查找车床振动振源的框图

   见图4。

2. 车床主轴箱内振源分析

   一 方面主轴箱中齿轮、轴承等零部件设计、制造及装配过程中存在某些不足之处，另一方面长期工作过程中使得某些零件失效，导致主轴箱在工作过程中产 生了振动。齿轮在啮合时引起冲击产生频率为啮合频率的振动，主轴安装偏心所引起周期性振动；轴承的损伤所引起周期性冲击或者激发自身的各个元件以固有频率 振动；以及其它因素所引起的振动。现以CA6140车床为例。对CA6140主轴箱传动系统中轴的回转频率和齿轮啮合频率进行计算和实际测量(计算过程从 略)。由于主轴转速档位较多，故仅选取主轴转速为200rpm时计算主轴箱内各轴的回转频率和齿轮啮合频率，计算结论数据如表1所示；主轴前端 D3182121双列向心短圆柱滚子轴的有关元件脉动频率计算结论数据如表2所示。
   

   表1 回转 轴号 理论频率(HZ) 实际频率(HZ) 回转频率 啮合频率 回转频率 啮合频率 Ⅰ fⅠ=13 f56=760 fⅠ=14.15 f56=792 Ⅱ fⅡ=19 f38=730 fⅡ=20.8 f38=792 f22=423 f22=459 Ⅲ fⅢ=7.29 f58=423 fⅢ=7.9 f50=364.5 f50=364.5 f50=395 Ⅳ fⅣ=7.29 f50=364.5 fⅣ=7.9 f51=371.8 f50=395 f51=403.8 Ⅴ fⅤ=7.44 f50=371.8 fⅤ=8 f50=403.8 f26=193.3 f26=210 Ⅵ fⅥ=3.333 f58=193.3 fⅥ=3.6 f58=210

   表2 内圈滚道波度 172.8HZ 滚珠通过内圈的频率 60.5HZ 外圈的频率 47.5HZ 滚珠自转频率 29.4HZ

3. 数据分析

   经过大量实践分析对比，发现主轴箱内频率为f=173HZ、f=790HZ对切削力影响很大，f=173HZ频率的振动主要是通过工件直接传输给刀架的，而f=790HZ一部分能量通过车床床身传递给刀架，一部分能量通过工件传递给刀架。

   进 一步对f=173HZ，f=790HZ频率所产生振动原因进行分析=计算并与表1、表2对比。得出如下结果：f=173HZ是由主轴 前端的双列向心短圆柱滚子轴承的内圈滚道表面粗糙度很大所引起的，f=790HZ为轴承上齿轮(Z=56)的啮合频率，由摩擦片离合器在啮合处刚性不足造 成齿轮啮合时不平稳所引起的。

   通过以上分析可知，在切削过程中，f=173HZ和f=790HZ振动频率对切削力影响很大。f=173HZ是由主轴前端的双列向心短圆柱滚子轴承所引起的；f=790HZ是由轴承上的齿轮啮合时不平稳所引起的。

4 车床振动的控制

1. 对强迫振动的控制
   1. 将振源与车床隔离。设置隔振装置，将振源所产生的振动由隔振装置大部分吸收，减少振源对车削加工的干扰。挖防振沟，将车床安置在防振地基上，设置弹簧或橡皮垫减少振动。
   2. 减少激振力。如精确平衡回转零部件，将电动机转子、皮带轮和卡盘作静平衡和动平衡试验，提高轴承装配精度。
   3. 提高车床传动的制造精度。如将变速操纵机构中齿轮啮合的制造精度提高，可以减少因齿轮啮合传动而引起的振动。
   4. 提高工艺系统的刚度及阻尼。车床系统刚度增加，对振动的抵抗能力提高，亦可减少振动。
   5. 调节系统的固有频率，避免共振现象发生。
   6. 采用减振器和阻尼器。
2. 对自激振动的控制
   1. 合理选择与切削有关的系数；
      
   2. 合理选择车刀的几何参数；
   3. 合理安排刀尖高低、润滑；
   4. 提高工艺系统的抗振性。

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