金刚石改性处理对不同树脂砂轮磨削性能的影响
树脂结合剂金刚石工具的影响因素
树脂结合剂金刚石工具的影响因素经混合后热压固化而成。
其性能也直接受树脂结合剂、填料和金刚石磨料的影响。
1 结合剂的影响，主要包括结合剂种类和含量的影响等（1）各种树脂结合剂金刚石工具的共同特点是耐热性较差，在加工工件的过程中，金刚石工具和工件之间产生的热量容易使局部温度过高，一旦达到临界值，树脂结合剂对金刚石的把持失效，金刚石在没有完全磨钝的条件下就会脱落，从而使加工费用大幅提升。
目前主要是通过对树脂结合剂进行改性来提高其耐热性能的。
高良倡采用方烷基醚改性酚醛树脂，其耐热性能够达到180℃以上。
杜杨等以有机硅预聚合物、硼酸、苯酚和甲醛为原料合成的新型含硼硅酚醛树脂BSP，由于酚醛树脂结构中引入B—O 键和有机硅链，BSP 树脂具有优良的耐热性和韧性，同时也改善了树脂的耐水性和储存稳定性。
肖东政等采用BMI( 双马来酰亚胺) 改性酚醛树脂获得了耐热性较好的双马来酰亚胺改性酚醛树脂。
（2）树脂结合剂含量的影响。
树脂结合剂含量对金刚石工具加工性能有较大的影响。
文献介绍了在单晶硅片减薄砂轮中，树脂结合剂含量增加，砂轮的硬度、抗压强度逐渐增大，当树脂结合剂含量增加到一定程度时，砂轮磨耗比的提高趋于缓慢，同时砂轮表面容易出现堵塞现象，同时含量越高，堵塞现象越严重。
（3）树脂结合剂粒度的影响。
国内用作金刚石磨具生产的树脂粉粒度大多在80～180目之间，这样的粒度范围存在两个缺陷，一是影响磨具的压制成形性能，二是可能影响结合剂的性能。
在压制过程中，树脂粉虽可受热软化，并有一定流动性，达到包覆磨粒的目的，但在压制过程中，结合剂料是在模具内受压的，空间有限，树脂的流动范围也有限，当树脂粉粒度粗时，就会有部分磨料粘结不牢固，从而过快脱落。
有研究表明当树脂粒度细化后，可改善成形料的流动性，有利于磨具的热压成形。
2填充料的影响，主要包括填料种类和含量的影响等填充料是金刚石磨具的一个重要组成部分，加入适量的填充料不仅可以大大降低成本，还可提高磨具的机械强度，延长使用寿命。
金刚石柔性磨轮磨削性能的试验研究
磨耗比 11.6 0.65
宝石表面粗糙度 （um）
0.665
0.904
鉴于以上优点，同时由于金刚石价格的下降，因 因此将金刚石应用于涂附磨具，开发金刚石柔性磨轮 奠定了基础。
二、金刚石柔性磨轮的应用领域
1、可用于宝石、玉石等贵重装饰品打磨加工，磨 削时不会改变宝玉石曲面现状； 2、可用于锆石、各种人工晶体、玻璃工艺品等表 面打磨抛光；
⑵ 金刚石柔性磨轮磨削效率 随时间的变化及磨损形式分析
磨削效率(g/h)
2.5
2
1.5
1
0.5
0
1.5
3
4.5
67Βιβλιοθήκη 59磨削时间(h)
1号磨轮磨削效率 2号磨轮磨削效率
图四 金刚石柔性磨轮磨削效率随时间的变 化情况
从图四总的趋势来 看，两种磨轮的磨削效 率都是随磨削时间的增 加而减少的，在磨削初 期，磨轮的切削作用很 强，具有很高的材料去 除能力，但随磨削时间 的增加，磨轮的切削作 用逐渐减弱，磨轮的材 料去除能力降低。
磨削试验用CM6125车床
TR200型手持式表面粗糙度仪
胶粘剂对磨轮磨削性能的影响
⑴Ⅰ号和Ⅱ号金刚石柔性磨轮磨削性能的对比
磨轮的损耗以磨削前后砂带的总体质量减少为准，主要 包括胶粘剂的磨损和金刚石（600目）的磨损，磨削前后， Ⅰ号Ⅱ号金刚石柔性磨轮砂带质量的变化如表一所示。
本次实验中每个磨轮分别磨削了6块玻璃，每块 玻璃磨削了1.5个小时，玻璃的损耗量如表二所示。
金刚石柔性磨轮是金刚石树脂砂带的一个衍生 产品，主要由三部分构成：
金刚石树脂砂带
金刚石柔性磨轮
目前，我院研制的柔 性磨轮主要有6英寸和8英 寸两种规格，为了区分不 同粒度的金刚石柔性磨 轮，通常以不同颜色来加 以区分，同时也是为了产 品商品化的需要，更加美 观。
金属基金刚石砂轮不同磨削参数对磨削质量影响的试验分析
磨 削试验 ， 在 试验 中研 究分析机床运动参数对磨 削质量的影响并寻求磨削 Ａ ｌ Ｎ ｉ Ｃ ｏ 材料的工艺参数 。
关键词： 电火 花修 整 法 ； 研 究分 析 ； 金属 基 砂 轮 １试 验 设 备 介绍 由于非球 曲面加工机床是非球 曲面磨削加工 的关键环节之一 ， 下 面对试验中所用的非球 曲面加工机床主要结构加 以介绍。 Ｎ ａ ｎ ｏ ｓ ｙ ｓ 一 ３ ０ ０ 非球 曲面加工机床结构如图 １ 所示 ，机床采用卧 式结构 、 Ｔ形布局。 主轴箱为可移动 的整体部件 ， 采用 ｘ、 ｚ向运动分 离的结构 ， 即横 向运动（ ｘ 向） 由主轴箱 来完成 ； 纵 向运动（ ｚ向） 由磨 削主轴来完成 ， 磨削主轴的高度（ Ｙ向） 可 以通过手轮来调节 。 机床主 要由空气主轴 系统 、 ｘ — ｚ 伺 服进给系统 、微位移测量 系统和非球曲 面磨 削系 统组 成 。
摘 要： 电火 花修 整 法 是 利 用金 属 基 砂 轮 和 工具 电极 之 间 产 生脉 冲 火 花放 电的 电腐 蚀现 象来 蚀 除砂 轮 的 金 属 结 合 剂 ， 达 到 整 形 和 修 锐 目的。 目前 ， 航 空精 密机 械 研 究所 已经研 制 出 Ｎ ａ ｎ ｏ ｓ ｙ ｓ 一 ３ ０ ０非球 曲面加 工机 床 ， 但 是 非 球 曲 面机床 的成 形砂 轮 修 整装 置 还 没有得到很好的解决， 为保证 成形砂轮修整质量 ， 磨 削出高精度的非球 曲面 ， 文章利用修整后的成形砂轮 和非球面加工机床进行
科 技 创 新
２ ｏ １ ４ 年 第 ９ 期ｌ 科技创新与应用
金属基金 刚石砂轮不 同磨 削参数对磨 削质 量 影 响 的试 验 分析
李 连 鹏 廖 登华 胡永 辉 张 飞 虎
自锐性金刚石树脂砂轮磨削性能的研究
值列于表２。 这里，我们采用的磨削比值为质量比值，其计算式如下：
，Ｅ６：。訾面
（０１１）Ｊ
其中，Ｅ为磨削比，△帆数据
第３期
史冬丽等：自锐性金刚石树脂砂轮磨削性能的研究
６ｌ
造成这种情况的主要原因是：（１）ｃｓＤ金刚石相对ＲＶＤ— Ａ和ＲｖＤ—Ｂ金刚石来说，其外形较不规则，表面粗糙，有凹人 角，因而与结合剂的结合力强；（２）ｃｓＤ金刚石内部为许多单个 亚晶所组成的嵌式结构，在强大磨削力下，ｃｓＤ晶体易于沿亚 晶间的界面破裂。小的不规则的碎片从晶体颗粒脱离后，在表 面留下许多锋利的切削刃。而ＲＶＤ—Ａ和ＲＶＤ—Ｂ多为晶形 较完整的晶体，其强度较高，缺陷较少。由Ｇ珊Ｒｔｈ断裂力学理 论”１可知，ＲＶＤ—Ｂ的亚晶间结合部分是其薄弱环节，在高速磨 削时，由于应力的逐步集中，会使应力沿亚晶间的结合部分逐 步扩展，最后沿亚晶界面发生疲劳断裂。所以其断裂强度低于 ＲｖＤ—Ａ，也低于ＲＶＤ—Ｂ。故在相同磨削力的条件下，其自锐 性较好。即使在相同的结合剂把持条件及磨削条件下，ｃｓＤ可 以多次自锐并参与磨削，而普通ＲＶＤ则由于其自身强度远高 于树脂结合剂对其的把持力而尚未完全发挥作用即已脱落。 以上两因素使自锐性金刚石砂轮的磨削比值比相同条件下的 其它砂轮高。 ３．３表面粗糙度
石砂轮表面 万的磨方粒数数据量较普通金刚石砂轮的磨粒数量多，所以
４结论 】）自锐性金刚石为表面粗糙，有凹人角的不规则亚晶晶
体，与树脂结合剂有较强的粘结力； ２）在试验条件相同的条件下，白锐性金刚石树脂砂轮对硬
质合金ＹＧｌｏｘ的磨削比值比普通金刚石树脂砂轮高出６０％以 上：
３）自锐性金刚石树脂砂轮所磨的硬质合会工件比同条件 下的普通金刚石砂轮所加工工件的表面光洁度高。
CBN磨料特性对树脂砂轮磨削性能的影响
（ ３ ． 超 硬 材 料 磨 具 国家 重 点 实 验 室 ，郑 州 ４ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘 要 对 ６ 种不同 Ｃ Ｂ Ｎ 磨料的静 压破 碎 负荷 、 冲 击韧 性 （ Ｔ Ｉ ） 和 热冲 击韧性 （ Ｔ Ｔ Ｉ ） 的数 据进 行 分析研 究， 并 分别制作 成树脂 结合 剂砂轮 。针对 不同材料 工件进 行磨 削， 研 究不 同 Ｃ Ｂ Ｎ磨 料 制作 的砂轮 磨 削铸铁 、 高速
Ｃ Ｂ Ｎ 磨 料 特 性 对 树 脂 砂 轮 磨 削 性 能 的影 响
李 克华 ，熊华 军 ， 郜 永娟 。 ，史林峰 。 ， 韩 雪。
（ １ ． 国 机精 工 有 限 公 司 ， 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ １ ） （ ２ ． 郑 州 磨 料 磨 具 磨 削 研 究 所 有 限公 司 ， 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ １ ）
ＤｏＩ码 １ ０ ． １ ３ ３ ９ ４ ／ ｉ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｉ ｇ ｓ ｚ ｚ ． ２ ０ １ ７ ． ３ ． ０ ０ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｔ ＣＢＮ ｇ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ ｏ ｎ ｇ ｒ ｉ ｎｄ ｉ ｎｇ ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ ｂ ｏ ｎ ｄｅ ｄ ＣＢＮ ｇ ｒ ｉ ｎｄ ｉ ｎｇ ｗｈｅ ｅ ｌ
料 的磨 削比低 ； Ｃ Ｂ Ｎ— Ｂ １ ５ ０ ０和 Ｃ Ｂ Ｎ ８ ５ ０磨料 对几 种 工件材料 的磨 削性能 相对较 好 。树脂 Ｃ Ｂ Ｎ砂 轮 中磨料
靠结合剂机械 嵌合 力把持 ， 因此 具有粗糙表 面和适 中静 压破碎 负荷 的 Ｃ Ｂ Ｎ磨料是 较优选择 。
关 键 词 树 脂 结 合 剂 ；Ｃ Ｂ Ｎ 砂 轮 ；磨 削 比 ；冲 击 韧 性 中 图 分 类 号 ＴＱ１ ６ ４ ；Ｔ Ｇ７ ４ 文 献标 志码 Ａ 文 章 编 号 １ ０ ０ ６ — ８ ５ ２ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ — ０ ０ １ ９ － ０ ４
不同镀覆工艺金刚石磨料对树脂砂轮磨削性能的影响
不同镀覆工艺金刚石磨料对树脂砂轮磨削性能的影响方莉俐;薛丽沙【摘要】Different plated-diamonds made at different plating conditions were used as abrasives to fabricate resin grinding wheels to study the effect of plating technology and conditions on the performance of plated-diamond The parallel hardness and resistance of grinding wheels were detected as well The results demonstrate that the performance of grinding wheels is significantly improved when using plated diamond as abrasives with the wear degree of grinding wheels remarkably reduced by 45 31% When the electroplating process and weight-gaining rate are both similar the abrasive resistance of grinding wheels that using grinding material made by vacuum evaporation of titanium coating process is better demonstrated by the abrasion degree of grinding wheel cut down with 29 77% the abrasive resistance of grinding wheels whose grinding material is plated-diamonds under high current and short time plating technology is better the data illustrated a notable reduction by 29 43% in the abrasion degree of grinding wheels The coating weight gain rate affects the growth status of Ni splinter coated on diamond surface and the abrasive resistance of grinding wheels will decrease if the coating weight of plated diamond increases too fast.%在不同条件下镀覆金刚石并以其为磨料制备树脂砂轮，研究镀覆工艺及条件对镀覆金刚石性能的影响，并检测砂轮的平行度、硬度、耐磨性。
偶联剂处理对金刚石树脂砂轮磨削性能的影响
偶联剂处理对金刚石树脂砂轮磨削性能的影响本实验采用NaOH溶液对金刚石磨料进行了预处理,并用硅烷偶联剂进行表面改性,对改性后的金刚石磨料制造的树脂砂轮的磨削比和磨削效率进行了研究。
结果表明,在干磨的条件下,改性后的金刚石磨料对砂轮磨削比的提高显著,磨削效率基本不变。
通过显微镜观察磨削后的砂轮表面形貌,发现树脂对改性后的金刚石颗粒把持力增大,磨粒脱落减少,与仅用硅烷偶联剂处理的金刚石砂轮相比,其磨削比提高了50%。
0 引言树脂基金刚石砂轮因其自锐性好、磨削效率高等优点而被广泛应用于陶瓷、玻璃、硬质合金等硬脆材料的磨削加工中。
目前,世界上60%以上的磨料级金刚石用于制造树脂基金刚石砂轮。
然而,由于金刚石的化学稳定性极好,在常温下,金刚石对酸、碱、盐等化学试剂都表现为惰性,因此,树脂与金刚石颗粒之间的结合性能不理想。
研究表明在干磨硬质合金时,大约有70%的磨粒没有获得充分利用而直接脱落。
目前常用的处理方法如镀铜、镀镍等虽然能改善树脂与金刚石颗粒之间的浸润性,但多是机械嵌合,难以形成化学键的结合,而且还会影响金刚石磨粒的自锐性,在磨削过程中增加了动力消耗(约10%~20%)。
磨料级的金刚石多为人造金刚石,合成过程中的高温高压环境使得金刚石晶体存在较多的缺陷,含有-COOH、-OH等基团。
因次,可以使用偶联剂进行表面处理,改善其与树脂的浸润性。
目前关于偶联剂处理金刚石磨料的文献所见较少,而且文献中所采用的处理方法均为单独使用偶联剂处理,未对金刚石进行预处理,处理工艺杂乱,改性效果不稳定,对砂轮的性能提升不明显。
本实验采用NaOH溶液对金刚石磨料进行了预处理,然后用硅烷偶联剂进行表面改性。
将改性后的磨料制成砂轮然后对其磨削性能进行了测试,并与未经任何处理的磨料、仅用NaOH溶液处理的磨料和仅用硅烷偶联剂处理的磨料进行了对比。
1 实验部分1.1 实验材料1.2 仪器与分析表征(1)砂轮的压制使用MYS-100型热压机,砂轮二次固化在电热干燥箱中进行。
金刚石砂轮树脂结合剂含量
金刚石砂轮树脂结合剂含量金刚石砂轮树脂结合剂含量对砂轮性能的影响金刚石砂轮作为一种重要的磨削工具，在其制备过程中，树脂结合剂的含量对砂轮的性能产生着显著的影响。
以下将探讨树脂含量对砂轮气孔率、硬度、抗压强度、磨削比以及对硅片表面质量的影响。
气孔率的影响：结合剂含量在一定范围增大时，砂轮的气孔率呈下降趋势。
这是因为适量的结合剂能够填充磨料颗粒之间的空隙，减小气孔的形成。
然而，当结合剂含量超过一定浓度时，气孔率趋于稳定，变化不大。
硬度的影响：随着结合剂含量的增加，砂轮的硬度也呈上升趋势。
这是因为结合剂在一定程度上影响砂轮的结合力，增加了对磨粒的把持力。
这种情况下，即使金刚石数量相同，树脂结合剂的增加也使得硬度提高。
抗压强度的影响：在一定范围内，随着树脂结合剂的增多，砂轮的破碎力增大，抗压强度逐渐提高。
这是由于树脂结合剂的增加增强了对磨粒的把持力，从而提高了整体的抗压强度。
磨削比的影响：砂轮树脂结合剂的增加导致砂轮的磨削比提高，即在相同条件下能够更有效地进行磨削。
然而，当结合剂含量超过一定范围时，磨削比的增速开始放缓，可能出现不同程度的饱和现象。
对硅片表面质量的影响：树脂结合剂的含量对硅片表面质量同样产生重要影响。
适量的结合剂有助于提高砂轮的磨削效率，从而改善硅片的表面质量。
然而，过量的结合剂可能导致砂轮性能的饱和，对硅片表面质量的提升效果不再显著。
总体而言，树脂结合剂在金刚石砂轮中的含量调节对砂轮性能具有重要意义。
合理的结合剂含量可以优化砂轮的气孔率、硬度、抗压强度等性能，提高磨削效率，为工业生产和加工提供更加可靠的磨削工具。
在实际应用中，需要根据具体的工艺和要求精确调控结合剂含量，以达到最佳的砂轮性能。
树脂金刚石砂轮磨削钒酸钇晶体中磨削参数对力和磨削表面质量的影响
树 脂 金 刚石 砂 轮磨 削钒 酸钇 晶体 中磨 削参 数 对 力 和 磨 削 表 面 质 量 的影 响
韩 刚 黄 国钦 黄辉 郭桦 徐 西鹏
（ 华侨大学 机 电及 自动化学院 ，泉州 ３ ２ ２ ） ６ ０ １
摘要
本 文 用树 脂结 合 剂金 刚石砂 轮 对钒 酸钇 晶体 进行 了平 面磨 削 实验 ， 究 了砂 轮 线速 度 、 研 工件 进给
Ｑ ａ ｚｏ ６ ０ １ Ｃ ｉ ） ｕ ｎｈ ｕ３ ２ ２ ， ｈｎ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｈ ｕ ａ ｅ ｇ ｉ ｄｉ ｆｙ ｔｉ ｍ ａ ａ ａｃ ｃ ｙ ｔｌｗｉ ｅ ｉ ａ ｎ ｅ ｌｗａ ａ ｅ ｓ ｒ ｃ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ，ｔ ｅ ｓ ｒ ｃ ｒｎ ｎｇ ｏ ｔ ｕ ｖ ｎ ｄ ｔ ｒ ｓａ ｔ ｒ ｓｎ ｄｉｍｏ ｄ ｗｈ ｅ ｓｃ ￣ｉｄ ｆ ｒ ｈ ｏｔ ｕ ．Ｔｈ ｎ ｕ ｎ ｅ ｆ ｇ ｉ ｄ ｎ ｒ ｍｅｅ ｓ ｎ ｌ ｄ ｎ ｅ ｌ ｓ ｅ ｄ，ｆ ｅ ａｅ ａ ｄ ｈ ｅ ｔ ｆ ｇ ｉ ｄ ｎ ｎ ｅ ｉｆ ｅ ｃ ｓ ｏ ｒｎ ｉ ｇ ｐａ ａ ｔ ｒ ，ｉ ｃ ｕ ｉ ｇ ｗｈ ｅ ｐ ｅ ｌ ｅ ｄ ｒ ｔ ｎ ｔ ｅ ｄ ｐ ｈ ｏ ｒｎ ｉ ｇ ｏ ｇ ｉ ｄｉ ｏ ｃ ｓ ａ ｄ ｕ ａ ｅ ｕ ｌｔｅ ｒ ｉ ｖ ｓｉａ ｅ ｒｎ ｎｇ ｆｒ ｅ ｎ ｓ ｒ ｃ ｑ ａｉｉｓ ｗｅ ｅ ｎ ｅ ｔｇ ｔｄ． Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｎ ｉ ａｅ ｈ ｔ ｇ ｉ ｄ ｎ ｏ ｃ ｓ ａ ｌ ｓ ｆ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｉ ｄ ｃ ｔ ｄ ｔ ａ ｒｎ ｉ ｇ ｆ ｒ ｅ ｓ ｗｅｌ ａ
浅析提高金刚石树脂砂轮寿命的方法
浅析提高金刚石树脂砂轮寿命的方法文∕默河近年来，国内超硬磨料磨具行业发展迅猛。
但是与欧美日韩等国家比，不论是产品质量和技术实力，都还有一定差距。
究其原因并寻求进步，抛开技术与原材料方面的差距不谈，我们完全可以在现有综合条件上做出比现在更好的产品。
拿比较常见的金刚石树脂砂轮来说，现在国外普遍都采用表面镀覆Ti 、Ni 等金属的金刚石作为磨料。
这种砂轮的效率和寿命数倍于普通金刚石磨料的砂轮。
我们知道，至今为止金刚石磨料在砂轮中参与磨削作用的比率只有约10%，大部分金刚石因与其结合力较差，在磨削过程中受热，或者是受外力影响而过早脱落。
从而很大程度上制约了树脂砂轮的使用效率和寿命。
然而，当金刚石表面金属化之后，其综合性能都会有不同程度的提高。
首先，金刚石表面会有明显的刺状突起结构，也就是说使金刚石表面粗糙化，这样很好的提高了结合剂对金刚石的把持力和结合强度。
另外，金刚石在经过化学镀覆金属后，抗压强度比原来提高40%~55%左右。
可以很大程度的减少高负荷，大切削量工作下的金刚石磨料因强烈的撞击而破碎脱落的几率。
同时Ti 、Ni 等金属传导热性能也很好，对金刚石磨料高温工作时容易石墨化，起到了很好的抗热蚀作用。
当然，金刚石表面金属镀覆磨料也有其缺点。
众所周知，树脂结合剂砂轮之所以较其它结合剂砂轮锋利，是需要通过树脂结合剂砂轮在使用过程中金刚石磨料自身不断破碎，脱落来完成的。
而金属镀覆金刚石由于被Ti 、Ni 衣包裹，很难实现上述过程，在出刃速度上也弱于普通金刚石磨料。
虽然在寿命上有很大程度的提高，但也在不同程度上影响了其锋利度，且制造成本，也会有所增加。
且不得不顾忌到我们产品的价格和利润是远不如国外进口产品的。
综合上述几点，金刚石表面金属化虽然优势可嘉，但一味参照国外全部使用的话，还是不太切实际。
结合我们自身的条件，其实有另外一条路可走。
只在结合剂里面添加20%以上的镀TI 、Ni 金刚石以替代普通金刚石磨料，就可以在不影响锋利度的同时大幅提高砂轮的寿命。
耐热酚醛树脂金刚石砂轮的磨削性能
1.前言本文研究了耐热酚醛树脂和“2123”酚醛树脂作为金刚石砂轮结合剂的耐磨情况。
磨削试验结果表明：耐热酚醛树脂粉制作的金刚石砂轮具有较好的耐磨性，所加工工件的表面质量优良。
通过热性能、力学性能测试和磨削表面分析，找出了两种树脂砂轮耐磨性和磨削效率存在差异的原因，树脂耐热温度的高低、韧性直接影响砂轮的耐磨性；树脂的硬度对砂轮的磨削效率有影响。
目前国内生产树脂金刚石砂轮使用最多的结合剂是各种改性的酚醛树脂和聚酰亚胺树脂，酚醛树脂作为普遍应用的树脂磨具结合剂，具有价格低廉、综合性能优越、生产工艺简单等优点[1]。
国内树脂磨具中酚醛树脂牌号多为“2123”，“2123”树脂在150—180℃成型，具有一定的机械强度。
但“2123”树脂耐热性较低，一般工作温度不能超过170℃，长期工作温度不能超过120℃，不适于大进刀，深切削加工。
本文对一种耐热酚醛树脂的热性能进行了表征，对其进行了力学性能试验和磨削试验，并与“2123”树脂进行了对比，通过对砂轮的磨削面进行观察，分析了两者耐磨性差异的原因。
2. 实验2.1 实验原材料人造金刚石：型号RVD，粒度140/170硬质合金刀具：型号YG8，株州长江硬质合金刀具有限公司耐热酚醛树脂：武汉泰格斯科技发展有限公司“2123”酚醛树脂：市售固化剂：六次甲基四胺（HMTA），市售2.2 仪器设备及实验过程2.2.1 砂轮的压制使用MYS-100型热压机，按照相应的固化工艺制度压制，砂轮的后固化在电热干燥箱中进行。
砂轮规格：1A1 100×16×20×4 RVD140/170 B 75。
2.2.2 热失重实验用德国耐驰公司NETZSCH STA 449C型号的综合热分析仪，以10K/min的升温速率分别在空气和N2氛围中测试材料的热稳定性和热分解温度，据此研究材料的结构与性能。
2.2.3力学性能样条按1：1的比例，在树脂中加入预先用甲酚润湿过的220#碳化硅，然后按要求放入模具，按130℃1h+140℃1h+160℃0.5h的固化制度压制固化，后固化温度为180℃2h。
基于修整力的树脂结合剂金刚石砂轮机械修整
基于修整力的树脂结合剂金刚石砂轮机械修整仇中军;邹大程;闫广鹏【摘要】研究了树脂结合剂金刚石砂轮修整过程中修整力与修整效果的关系,基于修整力的变化表征了砂轮的表面形貌及磨削性能.首先,对碳化硼、碳化硅、白刚玉3种砂轮修整工具进行实验,并采集了修整过程中修整力的变化;然后,利用白光干涉仪观测修整后砂轮的表面形貌;最后,对修整后砂轮进行磨削验证实验,得到不同修整工具修整后砂轮的磨削性能.基于上述实验,分析并验证了修整力的变化与砂轮表面形貌和砂轮磨削性能的关系.结果表明,法向力Fn能够表征砂轮的磨粒切削刃密度以及磨粒突出高度;修整比率β反映了砂轮的锋锐程度,当β稳定时,砂轮达到充分修整.因此修整力反映了砂轮表面形貌和磨削性能,根据修整力的变化可以把握砂轮的修整进程.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2015(023)004【总页数】8页(P996-1003)【关键词】磨削;机械修整;树脂结合剂金刚石砂轮;修整力;表面形貌【作者】仇中军;邹大程;闫广鹏【作者单位】天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072;天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072;天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TG580.61 引言目前，磨削仍然是工业上用于硬脆材料零部件加工制造的主要方式之一［1］，其中基于树脂结合剂金刚石砂轮的超精密磨削方法由于能够获得更好的硬脆材料表面质量和材料去除效率，在复杂光学型面的磨削加工中得到了广泛应用［2］。
不过，树脂结合剂砂轮在磨削过程中其形状容易受到破坏，保持能力较差，同时砂轮堵塞、磨粒磨钝等会导致砂轮的材料去除能力下降，甚至会破坏工件表面，因此磨削过程中针对砂轮进行修整就显得尤为重要，它直接影响着被加工硬脆材料工件的加工质量、生产效率和制造成本［3－4］。
树脂结合剂金刚石砂轮修整的常用方法主要有机械修整、特种修整等。
PCD刀具金刚石砂轮刃磨表面质量及其对加工工件表面质量的影响
PCD刀具金刚石砂轮刃磨表面质量及其对加工工件表面质量的影响江兆周 张弘 大连理工大学摘 要:对树脂结合剂、金属结合剂和陶瓷结合剂金刚石砂轮刃磨PC D刀具的过程特点进行了比较分析,认为陶瓷结合剂金刚石砂轮刃磨PC D刀具可以得到较好的刃磨表面质量且刃磨效率最高;同时对加工工件表面的形成过程进行了分析,认为PC D刀具的后刀面表面质量是最重要的影响因素。
关键词:PC D刀具, 刃磨, 金刚石砂轮, 表面质量Surface Q uality of PCD Cutting Tool G rinded with Diamond Wheel and Its E ffect onMachining Surface Q uality of WorkpieceJiang Zhaozhou Zhang hong taoAbstract:The traits of PC D cutting tool grinding process with resin2bond,metal2bond and vitrified2bond diam ond wheel are compared and analyzed.Presented the highest efficiency and better surface quality can be acquired when PC D cutting tool is grind2 ed with vitrified2bond diam ond wheel.Meanwhile after a research on formation process of cutting surface,it is considered that flank surface quality of PC D cutting tool is the m ost important factor.K eyw ords:PC D cutting tool, grinding, diam ond grinding wheel, surface quality 1 引言聚晶金刚石(PC D)具有高硬度及耐磨性,是理想的刀具材料,被广泛应用于汽车、航空、航天、建材等领域。
酚醛树脂影响金刚石砂轮磨削性能试验研究
其具有 自锐性好 、磨削锋利 、磨削中产生的磨削热少 、磨削加工表 脂制作样条 和金 刚石砂轮 ，测试样 条机 枕 陛能 ，在不同磨削条件
面质量好等优点 ，被广泛应用于硬质合金 、玻璃 、陶瓷 、半导体 、耐 下 开展磨削试验 ，并开发出磨 削功率量化分析方法 、磨 削 比精密
火材料等的磨削 、抛光或切割 。
Ｋｅｙ Ｗ ｏｒｄｓ：Ｐｈｅｎｏｌｉｃ Ｒｅｓｍ ；Ｄｉａｍｏｎｄ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｗ ｈｅｅｌ；Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｐｅｒ ｆｏｒｍ ａｎｃｅ；Ｃｅｍ ｅｎｔｅｄ Ｃａｒｂｉｄｅ
１ 引 言
关 于酚醛树脂金刚石砂轮磨削性能的研究 ，多偏重 于磨具机械性
在金刚石磨具制品 中，树脂结合剂磨具约 占（６０～７０）％ｔ”，因 能测试和单一条件下的磨削效果分析 。选用三种不同类型酚醛树
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｐｈｅｎｏｌｉｃ Ｒｅｓｉｎｓ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ Ｄｉａｍｏｎｄ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｗ ｈｅｅｌｓ
ＳＨＩ Ｃｈａｏ－ｙｕ，ＺＨＵ Ｊｉａｎ－ｈｕｉ，ＱＩＡＮ Ｇｕａｎ－ｗｅｎ，ＺＨＡＯ Ｙａｎ－ｊｕｎ
（Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ａｂｒａｓｉｖｅ＆ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｅ’ｎａｎ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｔｎ ｄｙ ｔｈｅ ｌａｗ ｏｆｐｈｅｎｏｌｉｃ ｒｅｓｉｎｓ ａｆｅｃｔｉｎｇ ｇｒｉｎｄｉｎｇｐｅｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｗｈｅｅｌｓ，ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｔｅｓｔｓｆｏｒ ｄｉａｍｏｎ ｄ ｇｒｉｎ ｄ ｉｎｇｗｈｅｅｌｓ １１￣７￣Ｉｅ ｗｉｔｈ ｔｈｒｅｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆｐｈｅｎｏｌｉｃ ｒｅｓｉｎｓ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ，ｗｉｔｈ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｃａｒｂｉｄｅ ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ． Ａ ｎｄ ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｃｏｍｐａ ｒｉｓｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｒｅｓｉｎ ｓ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ａｓ ｗｅｌｌ砸 ｗｈｅｅｌ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｐｅ 功 ｅｓ，ｓｕｃｈ∞ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｒａｔｉｏ，ｇｒｉｎｄｉｎ￣ｐｏｗｅｒ，ｇ ｒｉｎ ｄ ｉｎｇ ｓｕｒ ｆａ ｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ，ａｎｄｇｒｉｎｄｉｎｇ ｗｈｅｅｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ，ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｈｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏ ｆｔｈｅ ｒｅｓｉｎｓ ｄｉｒｅｃｔｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｔｈｅｉｒ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ａｎｄ ｄｉａｍｏｎｄ －ｈｏｌｄｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ，ｗｈｉｃｈ ａｆｅｃｔｅｄ ｗｈ ｅ ｅｌ ｇ ｒｉｎｄｉｎｇ ｐｅｆｏ￣ｍａ ｎｃｅｓ ｉｍｐｏｒｔａ ｎｔｌｙ．Ｔｈｅａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｉｈｅｒｅｓｉｎｓ ｔｏｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇ ｃｏｎｄ ｉｔｉｏｎｓ ｗａｓｐｒｏｍｏｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅｉｒ ｔｈｅｒｍａｌ ｒ ｅｓｉｓｔａ ｎｃｅ ａ ｎｄ ｔｏｕｇｈｎ ｅｓｓ，ａ ｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅ ａｂｒａｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔｓｈａｒｐｎｅｓｓ ｏｆｇｒｉｎｄ ｉｎｇ ｗｈｅｅｌｓ ｗｅｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ａ ｔ ｔｈｅ ｓｎ， ｔｉｍｅ．Ｔｈｅ ｇ ｒｉｎ ｄｉｎｇ ｐｅｆｏｒ，ｎｏ￣ ｅｓ ｖａｒｉｅｄ ｅｖｉｄｅｎｔｌｙ ｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＲｅｓｉｎｓＭａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｐｅｒ ｆｏｒｍｏ￣ ｅｓ，ｔｈ ｅ ｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ ｂｅｓｔ－ｍａｔｃｈ ｒｅｓｉｎ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ａｄｏｐｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｄ ｉｔｉｏｎｓ．
成形工艺对陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削性能的影响
成形工艺对陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削性能的影响李青;周文锦【摘要】通过单向冷压、双向冷压和冷等静压3种不同成形工艺制备规格为D45W5陶瓷结合剂金刚石砂轮,分别加工洛氏硬度为71和85的硬质合金及45#钢,检测砂轮的磨削比和磨削效率、被加工工件的表面粗糙度和显微结构,研究不同成形工艺对砂轮磨削性能的影响.结果表明:经等静压处理的砂轮磨削不同工件时,其砂轮在磨削比和磨削效率高,工件表面粗糙度低,且工件表面划痕分布均匀且浅.【期刊名称】《陶瓷》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】4页(P9-12)【关键词】单向冷压;双向冷压;冷等静压;加工工件;磨削性能【作者】李青;周文锦【作者单位】咸阳陶瓷研究设计院陕西咸阳712000;中国建材检验认证集团(陕西)有限公司西安 710116【正文语种】中文【中图分类】TG74成形工艺对陶瓷结合剂金刚石砂轮的磨削性能有着重要的作用。
冷等静压成形工艺不仅可以解决传统成形工艺过程中形成的组织不均匀和裂纹等缺陷，而且制备烧成的产品具有密度高而均匀等特点[1]。
该成形技术可显著改善产品性能，提高产品质量，从而越来越受到人们的重视[2]。
笔者主要研究了单向冷压、双向冷压和冷等静压成形工艺对陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削性能影响。
实验采用的陶瓷结合剂的配方见表1，其主要性能指标见表2[3]。
按一定比例加入金刚石磨料和碳化硅磨料，以聚乙烯醇、糊精粉为临时粘结剂和润湿剂。
将各种原料混合均匀后，分别通过单向冷压、双向冷压和冷等静压3种不同成形工艺制备规格为D45W5的砂轮，检测砂轮的磨削比和磨削效率、被加工工件的表面粗糙度和显微结构，并研究不同成形工艺对砂轮磨削性能的影响。
采用3MZK208A全自动数控磨床进行砂轮磨削试验；采用北京时代浩方科技有限公司生产的PS1表面粗糙度测量仪测量工件表面粗糙度；采用全自动金刚石显微影像检测仪对工件的划痕进行分析。
2.1 不同成形工艺对砂轮磨削比的影响砂轮的磨削比是指工件的去除量与砂轮的减少量的比值。
金刚石工具加工硬脆材料时的磨损及其影响因素
金刚石工具加工硬脆材料时的磨损及其影响因素1．引言随着科学技术的进步和现代工业的进展，硬脆材料（如激光和红外光学晶体、陶瓷、石英玻璃、硅晶体和石材等）的应用日益广泛。
由于硬脆材料硬度高、脆性大，其物理机械性能尤其是韧性和强度与金属材料相比有很大差异，因此这些材料很难甚至不能采纳一般的加工方法进行加工。
金刚石是自然界已知的硬度最高的物质，其优异的性能使其在硬脆材料加工领域具有广阔的前景。
目前，采纳金刚石工具对硬脆材料进行切割和磨削仍是有效的加工方法，如用金刚石切割工具切割石材、用金刚石砂轮磨削陶瓷等。
加工硬脆材料的金刚石工具重要有各种金刚石锯和金刚石砂轮等，尽管各种工具的应用范围和加工特点不同，但其磨损机理都大致相同。
由于金刚石工具的磨损对工件的加工质量和加工过程的影响很大，工具的磨损性能是反映工具性能、工艺参数是否合理的一个紧要指标，所以对金刚石工具磨损机理的讨论对引导金刚石工具的合理制造和工艺参数的合理选择具有紧要意义。
长期以来，国内外很多学者致力于金刚石工具磨损机理的讨论，并已取得了可喜的成果。
2．金刚石工具磨损机理的讨论用金刚石工具加工硬脆材料时，由于猛烈摩擦、高温等的作用，工具不可避开地会产生磨损，而磨损是一个特别多而杂的过程。
（1）磨损的三个阶段金刚石工具的磨损由三个阶段构成：初始的快速磨损阶段（也称过渡阶段）、磨损率约为常数的稳定磨损阶段以及随后的加速磨损阶段。
加速磨损阶段表明工具不能连续工作，需要重新修整。
（2）磨粒磨损形式磨粒磨损形式可分为：整体磨粒、微碎裂磨粒、宏观碎裂磨粒、磨粒脱落及磨粒磨平。
这几种磨损形式所占的比例决议于不同的磨损阶段、所用工具和被加工材料等。
TWLiao等定量讨论了微进给磨削结构陶瓷时金刚石砂轮的磨损并指出：在过渡阶段和稳定磨损阶段，砂轮的磨损不同。
过渡阶段的磨损不仅决议于砂轮的规格、材料特性和磨削条件，更紧要的决议于砂轮的制备方法。
在过渡阶段，因砂轮刚修整过，磨粒伸出最大，很多磨粒不参加切削，所以整体磨粒的比例比稳定阶段高；同时，修整使很多磨粒伸出过大，把持力不够，磨粒脱落的比例比稳定阶段高；此外，修整会减弱一些磨粒，使微碎裂磨粒的比例比稳定阶段高。
CBN及CBN砂轮磨削技术参数优化
CBN及CBN砂轮磨削技术参数优化CBN（Cubic Boron Nitride）是继人造金刚石问世之后，于1957年，由美国GE公司首先合成出的又一种超硬材料。
我国在1966年试制成功CBN，至今已有四十余年的历史了。
CBN的硬度仅低于金刚石，除了高硬度、高耐磨性、低摩擦系数等性质外，还具有比金刚石优越的耐热性和对铁族金属材料的化学惰性。
利用它这些优异的性能作研磨材料所制成的CBN磨具，特别适合于各类铁族金属材料的磨加工。
它和金刚石用于加工硬而脆的非铁系材料相互补充，使超硬材料的应用范围大大拓宽。
和普通磨料的磨具相比，CBN磨具具有高速、高效、高加工质量、长寿命、低成本的特点，可作为高速数控磨床高效、高精度磨削的首选工具。
在汽车、压缩机、机床、工具、轴承等工业领域有着广泛的应用。
1 CBN的性质1-1 CBN的晶体结构六方氮化硼（hBN）经高温高压合成，晶体结构由层状转变为立方结构，密度由2.25g/cm3增加到3.48g/cm3，各种性质都发生了突变。
1-2 CBN的主要特性在将CBN作研磨材料使用时，我们主要关注CBN的硬度、耐磨性、强度和导热性等性质。
1-2-1 硬度CBN的硬度仅次于金刚石，而远高于其它普通磨料。
高的硬度意味着切削能力更强、更锋利。
1-2-2 耐磨性CBN有高的耐磨性，意味着它比普通磨料更难磨损，保持磨粒形状的能力是CBN作为高性能磨料的主要特性之一。
1-2-3 抗压强度CBN的抗压强度很高，这意味着在高强度、大去除量磨削等恶劣条件下使用时，它能保持颗粒完整而不易破碎，因而使CBN磨具寿命更长。
1-2-4 导热性CBN有良好的导热性，在磨削时可实现冷切削。
从而大大减少被磨工件烧伤的可能性。
另外，CBN还有高的热稳定性和较低的热膨胀系数。
特别是CBN与铁、碳没有明显的化学亲和力，决定着它在磨削铁族金属时的价值。
而金刚石在一定温度下与铁发生化学反应而使其结构破坏，这就是金刚石不能加工铁族金属材料的原因。
两种树脂金刚石砂轮耐磨性能研究
两种树脂金刚石砂轮耐磨性能与耐热性研究叶晓川等（武汉理工大学，武汉430070）摘要：本文通过磨削实验对比了酚醛树脂和聚酰亚胺树脂砂轮的耐磨性，通过TG-DSC差热分析比较了二者的耐热性，得出聚酰亚胺树脂的耐热性强是其比酚醛树脂砂轮更耐磨的主要原因的结论。
同时，聚酰亚胺树脂的压缩强度高也是这一现象的原因之一。
关键字：树脂砂轮耐磨耐热在生产树脂基的金刚石砂轮的过程中，人们为了提高金刚石砂轮的使用寿命和磨削效率，在很多方面都想了办法。
如：选择合适的金刚石晶型；在金刚石表面镀金属衣增强其与树脂的结合力；改变树脂中填加剂的配比调节砂轮的软硬和导热性以增强树脂对金刚石的把持力,同时还要保持适当的自锐性以免降低磨削效率，这些措施都产生了一定的效果,有的还很有效。
但有时这些措施都用上了，效果仍不理想，于是人们想到了挖掘结合剂----树脂的潜力。
现在，市场竞争越来越激烈，只要是能提高质量、降低成本的新技术、新材料都会受到大家的欢迎。
目前国内使用最多的结合剂是各种改性的酚醛树脂和聚酰亚胺树脂。
这里，我们对收集到的几种酚醛树脂和自产的聚酰亚胺树脂进行了磨削性能实验，并进行了力学性能、耐热性的测试。
通过这些实验与测试分析，对这两种树脂的耐磨性和耐热性进行了研究。
一．实验1．1实验用原材料人造金刚石：型号RVD，粒度120/140；硬质合金刀头：型号YT15 A420, 产地株洲硬质合金厂。
酚醛树脂：市售五种常用型号的酚醛树脂1#、2# 、3#、4#、5# ；聚酰亚胺：自制聚合度不同的四种聚酰亚胺6#、7#、8#、9# 。
1．2仪器设备1）砂轮及力学实验用的式样的压制使用Y71-100型热压机，酚醛树脂砂轮热压温度180℃，聚酰亚胺树脂砂轮热压温度230℃，砂轮二次固化在电热干燥箱中进行。
2）在MQ6025A 型万能工具磨床上进行磨削实验。
给进：0.01mm/次；走刀：往返双行程／给进一次3）用TAG-100差热分析仪对强度实验后的残渣进行分析，升温速度10℃/min。
金刚石因素对砂轮切割性能的影响研究
金刚石因素对砂轮切割性能的影响研究刘庆辉【摘要】以金刚石因素和砂轮切割性能为研究对象,对不同金刚石浓度、粒度和强度下砂轮切割的最大速度、崩口情况以及使用寿命进行了详细分析,并结合以往生产经验判断最合理的配置.此外,还分析了不同因素对砂轮性能的作用规律.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】3页(P22-23,26)【关键词】金刚石;砂轮切割;性能影响【作者】刘庆辉【作者单位】河北工业大学,天津 300132【正文语种】中文金刚石砂轮具有优异的性能，尤其在切割硬脆材料时有良好的表现。
而金刚石浓度、粒度、强度对砂轮的性能有着不同的影响，因此需要对不同因素进行研究，获得性能最佳的砂轮。
1 砂轮切割性能表征和实验条件1.1 砂轮切割性能表征本实验主要研究砂轮在切割滤光片时的性能，厚度为0.21mm。
滤光片是数字影像镜头中的核心部件，这种材料十分坚硬但非常脆[1]。
在用砂轮进行切割时，由于滤光片厚度很低，若缺少高质量的切割工艺，滤光片很容易出现崩口或者破裂，无法在数字产品中使用。
砂轮切割性能通常要从三个方面进行分析，分别为砂轮切割速度、切割后滤光片崩口以及砂轮使用寿命。
通常要求砂轮有较高切割速度，避免在切割过程中出现过大崩口。
实际生产当中，要求切割速度在6mm/s以上。
本次试验中，随着切割速度提升，如果滤光片出现了连续性较大崩口或者发生了破裂、打火等情况，就将此刻速度定为砂轮最大速度，较大崩口的标准为崩口尺寸大于60μm。
利用光学显微镜测量砂轮切割修刀板磨损量，并以此来表征砂轮的切割寿命。
1.2 实验设备的选择和切割砂轮的制备1.2.1 实验设备实验使用的划片机为DISCO DAD3350，划片机的机床主轴转速为22000r/min，冷却水的流量为1L/min。
修刀板的粒度为GC800#，切入修刀板的深度为1mm，切割速度为4mm/s，切割长度为1m。
为测量崩口，使用COIC MA1000光学显微镜。
金刚石树脂砂轮的特点与用途
金刚石树脂砂轮的特点与用途：
用途
金刚石树脂砂轮硬度高，强度大，研磨能力强，主要用于研磨高而硬的合金、非金属材料、切割硬而脆硬质合金、非金属矿物等。
如硬质合金、陶瓷、玛瑙、光学玻璃、半导体材料和耐磨铸铁、石材等。
特点：
树脂砂轮具有良好的抛光作用，磨削时砂轮锋利，不易堵塞，具体特点如下：
1.磨削效率高，同时砂轮消耗相对较慢；
2.自锐性好，磨削时发热量小，不易堵塞，减少了磨削时出现工作烧伤的现象；
3.砂轮具有一定的弹性，有利于改善工件表面的粗糙度，主要用于精磨、半精
磨、刀磨、抛光等工序；
4.金刚石树脂砂轮是低温固化，生产周期短，设备和供应流程比较简单；因树
脂具有流动性，容易成型复杂性面的砂轮。
根据产品型号多款供选（平行砂轮、平行带弧砂轮、双面凹砂轮、双斜边砂轮、碗型砂轮）等。
它们的用途
平行砂轮:主要用于硬质合金的外圆磨削和刀刃加工
平行带弧砂轮:主要用于硬质合金的成形磨削和圆弧面的成形磨削
双面凹砂轮:主要用于磨削量具和无芯磨砂轮机
双斜边砂轮:主要用于硬质合金类齿轮滚刀、螺纹刀具的成型磨削
碗形砂轮:主要用于硬质合金刀具、高速钢刀具的刃磨。
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（ 1 ． College of Material Science and Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070 ，China） （ 2 ． Wuhan Tigers Technology Development Co． ，Ltd，Wuhan 430070 ，China） Abstract The diamond abrasives were firstly preprocessed by sodium hydroxide solution． After surface
第5 期
叶晓川等： 金刚石改性处理对不同树脂基砂轮磨削性能的影响
67
剂中的氨基与基体中的氨基有亲和力， 能使界面较好 粘接； 而且氨基还能与酸酐发生反应。 同时氨基也能 并且对酚醛树脂的固化有催化 与酚醛树脂发生反应， 作用， 但氨基与酚醛树脂上的酚羟基的相容性稍差 。 所以耐热酚醛树脂基砂轮和改性酚醛树脂的磨削性能 提升幅度小于聚酰亚胺树脂基砂轮 。 磨削效率和砂轮磨除率是考核磨具磨削性能的一 磨削效率越高， 说明砂轮磨削单位质量体 个重要指标， 积的工件所需的时间越少； 砂轮磨除率越高， 说明砂轮 在磨削过程中单位时间内消耗的砂轮质量或体积越 大， 砂轮磨损越严重。 本实验采用的是磨耗质量与磨 削时间的比值， 计算公式如下： Z= Δm w t Δm s t （ 2） （ 3）
1． 2 实验过程 1． 2． 1 金刚石的偶联剂处理 将金刚石在 0． 11 g / mL 的 NaOH 溶液中 80 ℃ 恒 温搅拌 4 h， 除去金刚石表面的杂质， 对金刚石进行粗 化和羟基化处理后洗涤烘干。然后用硅烷偶联剂的醇 水溶液在 79 ℃ 恒温搅拌的条件下对预处理后的金刚 石进行进一步的表面处理， 反应 6 h 后将金刚石取出， 用无水乙醇洗涤干净后烘干。 1． 2． 2 砂轮试样的压制 将处理后的金刚石磨料和未处理的金刚石磨料分 别制成规格为 1A1 100 × 16 × 20 × 4 RVD 140 /170 B 75 的砂轮， 其配方如表 2 所示。 除磨料和树脂不一样 外， 所用填料种类和配比、 工艺等参数均相同。 聚酰亚 胺树脂砂轮压制温度为 230 ℃ ， 耐热酚醛树脂砂轮压 制温度为 190 ℃ ， 改性酚醛树脂砂轮压制温度为 215 ℃ 。压制砂轮使用的压机为 MYS—100 型热压机， 砂 轮二次固化在电热干燥箱中进行 。
磨削比是表征可磨削性的重要参数， 是选择砂轮 表示磨损单位 及磨削用量的主要依据。 磨削比越大， 砂轮的使用 体积或质量的砂轮可以磨除更多的金属， 越经济。由表 3 中的磨削试验数据可以看到， 在相同 经过表面处理的金刚石对树脂砂轮的 的磨削条件下， 磨削性能提升显著。这是因为金刚石磨料经过 NaOH 溶液的处理， 其表面的杂质被除去， 更容易吸附羟基， 而且经过 NaOH 溶液的腐蚀， 磨料表面可能会形成小 增加了磨料的表面积。 偶联剂分子两端分别 的凹陷， 带有反应活性基团： 一端的基团与被粘物 （ 如玻璃纤 磨料等） 表面发生化学或物理作用； 另一端的基团 维、 从而使金 能与胶黏剂（ 如树脂 ） 发生化学或物理作用， 刚石磨料与树脂表面形成坚固的粘接界面层 。 经计算 可得， 聚酰亚胺树脂基砂轮的磨削比提高了 109． 9 % ， 耐热酚醛树脂基砂轮提高了 30． 2 % ， 改性酚醛树脂基 三种树脂中， 经过 NaOH 砂轮提高了 13． 6 % 。 可见， 溶液和偶联剂处理， 聚酰亚胺树脂基砂轮的磨削比提 高幅度最大， 耐热酚醛树脂基砂轮次之， 改性酚醛树脂 基砂轮的磨削比提高幅度最小。这可能是因为本实验 使用的聚酰亚胺分子链端含有氨基或酸酐基团 ， 偶联
Zs =
由表 3 的数据可见， 同种树脂的砂轮， 处理前后的 磨削效率基本上是不变的， 这说明经过 NaOH 溶液和 硅烷偶联剂处理的金刚石对砂轮的自锐性几乎没有影 使用经过 NaOH 溶 响。但从砂轮的磨除率可以看出， 液和偶联剂处理的金刚石的砂轮的磨除率明显低于使 用未处理金刚石的砂轮。即金刚石经过表面处理以后 而锋利度并未减低（ 单位时间磨削掉 耐磨性明显提高， 而砂轮损耗量大幅减少） 。从 的硬质合金量基本不变， 表 3 的数据中还可以看到， 改性酚醛树脂基砂轮的砂 其磨削效率也明显高于酚醛树脂基砂 轮磨耗率较高， 轮， 这说明改性酚醛树脂可以提高砂轮的自锐性 。 2． 2 砂轮的表面形貌分析 通过显微镜对磨削实验后的砂轮表面进行观察， 图 1 ～ 图 6 为三种树脂基砂轮的图片。
表2 砂轮配方编号表
改性酚醛树脂 5 砂轮 6 # 砂轮
#
金刀具磨耗质量与砂轮磨耗质量的比值， 计算公式如下： G= Δm w Δm s （ 1）
其中 G 为磨削比， Δm s 为砂轮磨耗质量， Δm w 为硬 质合金刀具磨耗质量。
表3 树脂基金刚石砂轮磨削试验结果
加载压 磨削比 力 F / g G / （ g / g） 1 250 1 250 1 250 1 250 1 250 1 250 33． 45 70． 20 32． 00 41． 67 21． 79 24． 75 磨削效率 砂轮磨除 Z / （ g / s ） 率 Z s / （ g / s） 0． 018 0． 018 0． 013 0． 013 0． 021 0． 020 0． 000 55 0． 000 25 0． 000 40 0． 000 30 0． 000 95 0． 000 80 砂轮磨耗 刀具磨耗 磨削时 量 Δm s / g 量 Δm w / g 间 t / s 1# 2# 3# 4# 5# 6# 1． 1 0． 5 0． 8 0． 6 1． 9 1． 6 36． 8 35． 1 25． 6 25． 0 41． 4 39． 6 2 000 2 000 2 000 2 000 2 000 2 000
0
引言
用树脂作为结合剂制作的磨具， 称之为树脂基磨
具。由于具有结合强度高、 具有一定弹性、 能制成各种 硬化温度低和生产周期 复杂形状和特殊要求的磨具、 短等优点， 树脂基磨具广泛应用于磨削加工工序中 ， 如 粗磨、 切割、 精磨、 抛光等。目前使用的树脂一般 荒磨、 为酚醛树脂和聚酰亚胺树脂
［1 ］
叶晓川
1， 2
曾黎明Biblioteka 1陈雷1
张
超
1
（ 1． 武汉理工大学材料科学与工程学院 ， 武汉 430070 ） （ 2． 武汉泰格斯科技发展有限公司 ， 武汉 430070 ）
摘要
采用 NaOH 溶液预处理， 硅烷偶联剂改性的方法对金刚石表面进行处理， 并研究了该处理过程对
耐热酚醛和改性酚醛） 基砂轮磨削性能的影响。实验结果表明， 该处理过程可以有 三种树脂（ 聚酰亚胺、 效改善金刚石与树脂的结合状态， 增加树脂基对金刚石磨粒的把持力 ， 从而提高砂轮的磨削比， 其中对聚 其磨削比提高达 109． 9 % 。 酰亚胺树脂基砂轮磨削性能的提升最为显著 ， 关键词 改性处理； 金刚石磨料； 磨削性能； 偶联效果 TQ164 文献标识码 A DOI 编码 10． 3969 / j． issn． 1006 － 852X． 2010． 05． 014 中图分类号
总第 179 期
加载压力： 1 250 g， 恒力加载 摆动频率： 20 次 / min 硬质合金： YG8 ， 株洲长江硬质合金工具有限公司 生产。 利用 MDA1300 型手持式 USB 数码显微镜对砂轮 研究砂轮表面磨削前后的变化情况 。 磨削面进行分析，
2
2． 1
结果与讨论
磨削性能 实验中采用了条件苛刻的干磨方式， 磨削比为硬质合
聚酰亚胺树脂 耐热酚醛树脂 未经处理的金刚石磨料 经过处理的金刚石磨料 1 砂轮 2 # 砂轮
#
3 砂轮 4 # 砂轮
#
1． 3
表征及测试 利用 DHM － 3 型磨削性能试验机测定砂轮的磨
削性能。测试方法为： 将需要磨削的砂轮和硬质合金 刀具用丙酮清洗干净， 放入 80 ℃ 烘箱烘 1 h 后移入干 称重并记录； 将砂轮和刀具分别固定 燥器冷却至室温， 在磨削试验机上， 设定好各参数， 开始磨削， 磨削过程 完成后试验机自动停止； 卸下磨削后的砂轮和刀具， 用 丙酮清洗干净后放入 80 ℃ 烘箱烘 1 h 后移入干燥器 冷却至室温， 称重记录； 计算磨削比。 实验条件为： 砂轮转速： 5 000 r / min
。由于金刚石的化学性
1
1． 1
实验
原材料
树脂与金刚石磨料的浸润性不好 ， 结合不 能十分稳定，
66
表1
原材料名称 金刚石磨料 硅烷偶联剂 聚酰亚胺树脂 耐热酚醛树脂 改性酚醛树脂 NaOH 溶液 无水乙醇 蒸馏水 分析纯 分析纯 规格 RVD 140 /170
金刚石与磨料磨具工具 实验用原材料
供应商 中南钻石股份有限公司 武汉泰格斯科技发展有限公司 武汉泰格斯科技发展有限公司 武汉泰格斯科技发展有限公司 武汉泰格斯科技发展有限公司 天津风船化学试剂科技有限公司 国药集团化学试剂有限公司 自制
Effect of modification treatment of diamond abrasive on grinding performances of different resin bonded wheels
2 Ye Xiaochuan1，
Zeng Liming1
Chen Lei1
Zhang Chao1
2010 年 10 月 第五期 第 30 卷 总第 179 期
金刚石与磨料磨具工具 Diamond ＆ Abrasives Engineering
No． 5
Oct． 2010 Vol． 30 Serial． 179
文章编号： 1006 － 852X（ 2010 ） 05 － 0065 － 04
金刚石改性处理对不同树脂砂轮磨削性能的影响
图1
1 # 砂轮的表面形貌
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