CBN砂輪的修整方法及其應(yīng)用

1 引言

CBN砂輪 以其優(yōu)良的磨削性能和磨削表面質(zhì)量在高速、超高速磨削、難加工材料的高性能磨削、高效成型磨削等加工領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。在磨削過程中，由于磨削力和磨削區(qū)域高溫、粘附等作用，砂輪 工作表面的磨粒會(huì)逐漸鈍化；同時(shí)，砂輪 工作表面的磨粒會(huì)因不均勻磨損而失去正確的原始幾何形狀；此外，由于高速磨削的磨屑非常細(xì)小，很容易堵塞砂輪 工作表面空隙。為使CBN砂輪 始終保持良好的磨削狀態(tài)，在磨削過程中必須對(duì)砂輪 進(jìn)行修整。CBN砂輪 的整形、修銳技術(shù)是CBN砂輪 應(yīng)用領(lǐng)域一個(gè)相當(dāng)重要的研究課題。

CBN砂輪 的修整可分為整形和修銳兩個(gè)步驟。整形是通過改變砂輪 的宏觀形狀，使砂輪 達(dá)到要求的幾何形狀和尺寸精度，并使磨粒尖端微細(xì)破碎形成鋒利的磨刃；修銳則是通過去除砂輪 磨粒間的結(jié)合劑，使磨粒凸出結(jié)合劑表面，形成必要的容屑空間，使砂輪 具有最佳磨削能力。根據(jù)具體情況，整形和修銳可統(tǒng)一進(jìn)行或同時(shí)完成，也可分步進(jìn)行。

2.CBN砂輪 的整形方法

CBN砂輪 的整形方法較多，常用的有車削整形法、滾壓整形法、磨削整形法、電加工整形法等，近年來又出現(xiàn)了激光整形法。

2.1 車削整形法

車削法是采用單顆粒金剛石筆、粉末冶金金剛石筆或金剛石修整片等整形工具車削砂輪 ，以達(dá)到整形目的。

1） 單顆粒金剛石筆整形

單顆粒金剛石筆具有極高硬度和良好的耐磨性，因此常用于陶瓷結(jié)合劑或樹脂結(jié)合劑CBN砂輪 的修整。金剛石筆的尖端由于受到熱和力的集中連續(xù)作用，磨損劇烈，因此修整時(shí)應(yīng)通過合理供給冷卻液進(jìn)行充分冷卻。采用單顆粒金剛石筆修整陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪 后，砂輪 表面狀態(tài)不易達(dá)到磨削加工要求，容屑空間較小，切削刃較寬，磨削刃不鋒利，若直接用于磨削，初期磨削力和磨削溫度均較大，容易出現(xiàn)磨削燒傷和振紋，因此必須用油石對(duì)修整后的砂輪 表面進(jìn)行合理修銳。

2） 金剛石片狀修整器整形

采用粉末冶金方法將小粒度金剛石顆粒固結(jié)在硬質(zhì)合金基體上，制成片狀金剛石修整器。用金剛石片狀修整器修整CBN砂輪 的優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用較低，且片狀修整器磨損后性能變化不大，整形時(shí)可以采用較大的修整進(jìn)給量而不會(huì)增大修整后砂輪 的表面粗糙度。

2.2 滾壓整形法

滾壓整形法是利用旋轉(zhuǎn)的砂輪 和滾壓輪之間的相對(duì)滾動(dòng)壓裂結(jié)合劑橋，使磨粒表面崩碎出現(xiàn)微刃。滾壓輪可用硬質(zhì)合金或淬硬鋼制成。滾壓整形法的特點(diǎn)是修整壓力大、修整效率及修整精度較低、修整后砂輪 表面損傷層較深、切削刃密度較低、磨粒較尖銳、易磨損但不易堵塞。為降低滾壓力，增加滾壓穩(wěn)定性，可在滾壓輪表面開出斜槽或螺旋槽。為避免砂輪 表面產(chǎn)生周期性波紋，必須控制砂輪 軸與滾輪軸的同軸度。

2.3 磨削整形法

磨削整形法是用普通磨料 砂輪 、金剛石砂輪 、金剛石滾輪等與CBN砂輪 對(duì)磨整形，或用CBN砂輪 磨削低碳鋼進(jìn)行整形。

1） 普通砂輪 磨削整形

用綠色碳化硅或白剛玉陶瓷結(jié)合劑砂輪 作為整形砂輪 ，用外圓磨削法對(duì)CBN砂輪 進(jìn)行整形。在整形砂輪 軸上安裝制動(dòng)器，使整形砂輪 與CBN砂輪 之間產(chǎn)生相對(duì)速度，可提高整形效率，相對(duì)速度越大，整形效率越高。該方法也可用于修銳，但應(yīng)采用細(xì)粒度（150#～220#）修整砂輪 。制動(dòng)整形法的特點(diǎn)是整形壓力較大、對(duì)磨床剛性要求高，對(duì)樹脂結(jié)合劑砂輪 容易產(chǎn)生過整形。

2） 低碳鋼磨削整形

低碳鋼磨削整形是利用CBN砂輪 磨削低碳鋼時(shí)形成的流狀切屑來刮除結(jié)合劑，達(dá)到整形目的。該方法又可分為單滾筒法和雙滾筒法。雙滾筒法是利用兩個(gè)滾筒的速度差實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)整形，可提高整形質(zhì)量。低碳鋼磨削整形的特點(diǎn)是修整效率及修整精度較低、磨粒脫落較多、整形質(zhì)量不穩(wěn)定。

3） 杯形砂輪 整形

日本東京大學(xué)的莊司克雄研制的杯形砂輪 修整器將修整進(jìn)給變?yōu)榍腥脒M(jìn)給，提高了修整精度。采用杯形砂輪 對(duì)CBN陶瓷砂輪 整形后，CBN砂輪 的表面磨粒產(chǎn)生微小破碎，具有良好的容屑槽和尖銳的切刃。杯形砂輪 對(duì)CBN砂輪 的整形效果優(yōu)于采用金剛石砂輪 的整形效果。

4） 金剛石滾輪整形

金剛石滾輪是采用電鍍法或粉末冶金 法將金剛石顆粒固結(jié)在金屬基體的圓周表面上制成的高效成型修整工具，其修整機(jī)理是通過金剛石滾輪與CBN砂輪 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)砂輪 整形。修整進(jìn)給量ar和修整速比q（q=vr/vs，vr為金剛石滾輪線速度，vs為CBN砂輪 線速度）對(duì)修整后CBN砂輪 的磨削性能有重要影響。采用較大修整速比q=修整后的CBN砂輪 磨削力較小，但工件表面粗糙度較大。采用較大修整進(jìn)給量ar修整后的砂輪 較鋒利。S.Malkin 等人認(rèn)為，金剛石滾輪整形法的修整機(jī)理和修整后砂輪 的磨削性能主要由CBN砂輪 磨粒軌跡與金剛石磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡之間的夾角（干涉角d）控制，d 越大，修整力越小，但修整后的砂輪 表面較粗糙。中速比的選擇范圍為q=0.4～0.7，精密磨削時(shí)應(yīng)選取速比q<-1.0，具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)磨削粗糙度要求和砂輪 特性確定，例如磨削精密氧化鋯零件時(shí)可采用速比q<-1.0 修整CBN陶瓷砂輪 ，這樣可獲得較低的粗糙度（Ra=0.06?m）和較高的圓度（0.6?m）。

金剛石滾輪整形法的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、滾輪耐用度高、能同時(shí)在砂輪 全寬度上進(jìn)行修整、修整時(shí)間短、修整力小、能復(fù)制特定的砂輪 輪廓（尤其對(duì)復(fù)雜型面砂輪 具有準(zhǔn)確的復(fù)形能力）、適用于自動(dòng)化生產(chǎn)。該方法在有載或無載情況下均可使用，可使修整時(shí)間與其它加工輔助時(shí)間交叉重合。

2.4 電加工整形法

電加工整形法只能用于金屬結(jié)合劑砂輪 ，主要有電解法、電火花法等。電解法用于整形相對(duì)比較困難。

電火花整形法是利用旋轉(zhuǎn)砂輪 與工具電極之間產(chǎn)生脈沖火花放電的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除砂輪 表面的金屬結(jié)合劑，以達(dá)到整形和修銳目的。在電火花整形過程中，砂輪 與工具電極間產(chǎn)生的電火花放電脈沖在砂輪 表面形成放電凹坑，在重復(fù)放電過程中，放電凹坑相互重疊，逐漸將砂輪 修整到所需形狀。電火花修整的特點(diǎn)是加工力小、適于小直徑和極薄砂輪 的修整；如配以高精度電極和合理的放電參數(shù)，可方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)成型砂輪 的快速、高精度整形。

3 CBN砂輪 的修銳方法

常用的CBN砂輪 修銳方法有自由磨粒修銳法、固結(jié)修銳工具修銳法、電加工修銳法、激光修銳法等。

3.1 自由磨粒修銳法

1） 氣體噴砂修銳

以碳化硅、剛玉或玻璃珠等游離磨粒作為修銳介質(zhì)，用壓縮空氣將修銳介質(zhì)高速噴射到轉(zhuǎn)動(dòng)的CBN砂輪 表面，以去除部分結(jié)合劑，形成切削刃，達(dá)到修銳砂輪 的目的。采用氣體噴砂修銳法時(shí)，應(yīng)正確選擇磨料 粒徑、噴射壓力和修銳時(shí)間。例如用粒徑為100～150?m 的玻璃珠，以60～70KPa 的壓力（或用粒徑50?m 的WA 顆粒，以100～140KPa 壓力）對(duì)CBN砂輪 進(jìn)行噴砂修銳，只需數(shù)分鐘即可獲得滿意的修銳效果。

2） 超聲振動(dòng)修銳

被修砂輪 以一定速度旋轉(zhuǎn)，將超聲振動(dòng)修銳裝置調(diào)整到諧振狀態(tài)，按一定頻率和振幅作超頻縱向振動(dòng)。將混油磨料 （20#機(jī)油+碳化硅或剛玉磨粒）注入到修銳器與砂輪 之間，利用修整元件傳遞的能量和主動(dòng)顫振，使游離磨粒直接撞擊砂輪 表面，對(duì)結(jié)合劑進(jìn)行切削去除，使CBN磨粒凸出砂輪 表面，獲得較好的修整效果。試驗(yàn)表明，CBN砂輪 與修整元件之間的預(yù)留間隙小于游離磨粒平均尺寸的1/2時(shí)，間隙大小對(duì)修銳效果沒有影響。

3） 彈性修銳

將混油磨料 注入CBN砂輪 與修整元件之間，由旋轉(zhuǎn)的砂輪 帶動(dòng)混油磨料 通過砂輪 與修整元件的間隙，游離磨粒擠研CBN砂輪 上的結(jié)合劑以達(dá)到修銳目的。當(dāng)游離磨粒碰到硬質(zhì)點(diǎn)CBN磨粒時(shí)，可以轉(zhuǎn)向或退讓，而專門切削和擠研軟質(zhì)點(diǎn)結(jié)合劑，同時(shí)修整過程中修整元件的自然顫振也增強(qiáng)了修整效果。彈性修銳法能有效修銳CBN砂輪 ，而不會(huì)破壞砂輪 的形狀精度，可以通過選擇修整磨粒的平均尺寸，較準(zhǔn)確地控制CBN磨粒的凸出高度。彈性修銳法常用于樹脂結(jié)合劑CBN砂輪 的修銳。

4） 游離磨粒擠壓修銳

利用壓力（也可不用壓力）將碳化硅或剛玉磨粒注射到CBN砂輪 與鋼修整輪之間，二者間隙應(yīng)小于磨粒平均直徑。游離磨粒擠研CBN砂輪 上的結(jié)合劑，使砂輪 磨粒凸出結(jié)合劑表面，達(dá)到修銳目的。用該法修銳樹脂結(jié)合劑CBN砂輪 時(shí)，初始磨損較大，磨削比較低。

5） 液壓噴砂修銳

該方法是利用高壓液體和磨粒的運(yùn)動(dòng)達(dá)到去除砂輪 表面結(jié)合劑的目的。高壓泵以約15MPa的壓力和20 l/min的流量輸出冷卻液，冷卻液進(jìn)入旋渦室形成負(fù)壓，并從側(cè)孔吸入大量空氣和修銳介質(zhì)（碳化硅或剛玉游離磨粒），與冷卻液混合后，通過陶瓷噴嘴以一定速度和傾角a噴射到轉(zhuǎn)動(dòng)的CBN砂輪 表面。

用金剛石滾輪對(duì)CBN砂輪 整形后再進(jìn)行液壓噴砂修銳（修銳時(shí)間為30 秒），可獲得良好的修銳效果。若砂輪 僅進(jìn)行整形，砂輪 表面粗糙度為10～15?m；若整形后再進(jìn)行液壓噴砂修銳，則砂輪 表面粗糙度可增大到30～35?m。比較修銳后的表面粗糙度及CBN磨粒的平均直徑，可知CBN砂輪 表面磨粒間的結(jié)合劑去除量約占CBN磨粒直徑的一半。若單獨(dú)增加修銳時(shí)間，會(huì)導(dǎo)致更多結(jié)合劑被去除，易使CBN磨粒脫落，因此修銳時(shí)間不宜超過極限修銳時(shí)間。

液壓噴砂修銳是一種高效修銳方法，可在短時(shí)間內(nèi)獲得滿意的修銳效果。用金剛石滾輪整形的同時(shí)進(jìn)行液壓噴砂修銳可減少金剛石滾輪的磨損。在磨削過程中同時(shí)進(jìn)行液壓噴砂修銳可增加金屬切除率。

3.2 固結(jié)修銳工具修銳法

碳化硅或剛玉塊切入修銳修銳塊在半徑方向上以切入速度vfr壓向CBN砂輪 進(jìn)行修銳，修銳塊磨粒的硬度足以切除CBN磨粒間的結(jié)合劑。當(dāng)CBN磨粒與修銳塊磨粒相遇時(shí)，由于CBN磨粒硬度更高，修銳塊磨粒將發(fā)生破碎。修銳塊磨粒間隙中填滿碎磨粒有助于對(duì)結(jié)合劑進(jìn)行切削，從而使CBN砂輪 上較淺的磨粒脫落。被修整砂輪 的有效粗糙度與剛玉塊單位寬度磨耗體積以及切入速度vfr有關(guān)，被修整砂輪 的有效粗糙度最終將趨于一極限值，該極限值隨vfr的增大而增大。

1） 普通砂輪 磨削修銳

用修整輪（碳化硅砂輪 或剛玉砂輪 ）作切入式外圓磨削，修銳CBN砂輪 。修整輪速度vr與CBN砂輪 速度vs的關(guān)系應(yīng)為vr≈vs-1（m/s）。

2） 油石修銳

油石修銳是應(yīng)用較廣泛的修銳方法，它主要通過接觸區(qū)破碎磨粒的擠研作用去除CBN砂輪 的結(jié)合劑。采用不同粒度的油石修銳后磨粒的凸出高度均在6～10?m。由于油石修銳無法獲得較大的磨粒凸出高度，因此不能用于大切削用量磨削用CBN砂輪 的修銳。采用油石修銳法對(duì)電鍍CBN砂輪 進(jìn)行微量整形可去除鍍層表面過高或結(jié)合不牢的CBN磨粒，從而改善磨粒的等高性，減少電鍍砂輪 型面的尺寸誤差。

除上述修銳方法外，還有修銳棒、修銳膏、金屬絲刷、硬質(zhì)合金塊、低碳鋼磨削修銳法、磁性磨料 修銳法等。

3.3 電加工修銳法

常用的電加工修銳法有電解在線修整法（ELID）、電火花修銳法、電解電火花復(fù)合修銳法等。電加工修銳法的效率較高，可進(jìn)行在線、在位修銳。

電解在線修銳（ELID）法可實(shí)現(xiàn)對(duì)單晶硅、陶瓷鋼結(jié)硬質(zhì)合金等的精密超精密鏡面磨削。在軸承鋼外圓磨削方面也取得了良好效果。例如用ELID 法磨削軸承鋼外圓，采用4000#鑄鐵結(jié)合劑CBN砂輪 ，表面粗糙度約為Ra0.020?m，磨后表面壓應(yīng)力為150～400MPa。

電火花修銳方法包括電火花放電修銳法、接觸放電修整（ECDD）法等，其工作原理與電火花整形相同。ECDD 修銳技術(shù)可使磨粒凸出量為常數(shù)，并能獲得高的材料去除率。應(yīng)用ECDD 在線修銳磨削，可減小磨削力，延長(zhǎng)砂輪 壽命，提高磨削質(zhì)量。

3.4 新型修銳方法

1） 激光修銳法

將激光束垂直照射于砂輪 上，利用激光產(chǎn)生的熱量使砂輪 表面的結(jié)合劑部分融化蒸發(fā)或汽化，從而增加砂輪 表面磨粒高度和有效磨粒數(shù)，改善容屑空間和磨粒等高性。當(dāng)掃描能量密度一定時(shí)，激光的脈沖頻率和占空比對(duì)修銳效果有一定影響，其中激光頻率的影響更為顯著，頻率越高，修銳效果越差；增大占空比有利于改善修銳效果；增大激光功率有助于增大磨粒凸出高度。

2） 高壓水噴射修銳法

將高壓水柱垂直噴射于砂輪 表面，利用水柱的高壓沖擊力去除砂輪 表面的磨屑及部分結(jié)合劑，從而增加磨粒凸出高度，形成足夠的容屑空間。合理控制噴射壓力和噴射距離，可獲得良好的修銳效果。例如用325#CBN砂輪 精磨Ti6Al4V合金時(shí)，采用107.1MPa的噴射壓力和20mm 的噴射距離進(jìn)行修銳，可顯著延長(zhǎng)修整周期和降低工件表面粗糙度，但過高的噴射壓力會(huì)導(dǎo)致砂輪 損傷。高壓水噴射修銳法的特點(diǎn)是無需考慮修銳工具的磨損，修銳裝置簡(jiǎn)單，易于控制和操作。

4 結(jié)語

CBN砂輪的整形方法較多，其中以金剛石滾輪整形法效果較好，在實(shí)際操作中可根據(jù)需要選擇合適的整形方法。CBN砂輪修銳方法的特點(diǎn)是避開對(duì)CBN磨粒的作用，直接針對(duì)結(jié)合劑進(jìn)行蝕除，因此在各種CBN砂輪修銳方法中，自由磨粒修銳法效果較好。

為提高CBN砂輪的修整技術(shù)水平，應(yīng)加快對(duì)新型修整原理及其應(yīng)用技術(shù)的研究。修整系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)優(yōu)先考慮通用的高效修整系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。目前東北大學(xué)正在進(jìn)行超高速磨削和智能磨削技術(shù)的研究，與之相關(guān)的修整技術(shù)和智能修整系統(tǒng)的研究也在進(jìn)行中。

磨具種類及特性介紹

磨具是用以磨削、研磨和拋光的工具。大部分的磨具是用磨料 加上結(jié)合劑制成的人造磨具，也有用天然礦巖直接加工成的天然磨具。磨具除在機(jī)械制造和其他金屬加工工業(yè)中被廣泛采用外，還用于糧食加工、造紙工業(yè)和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡膠、木材等非金屬材料的加工。磨具在使用過程中，當(dāng)磨粒磨鈍時(shí)，由于磨粒自身部分碎裂或結(jié)合劑斷裂，磨粒從磨具上局部或完全脫落，而磨具工作面上的磨料 不斷出現(xiàn)新的切削刃口，或不斷露出新的鋒利磨粒，使磨具在一定時(shí)間內(nèi)能保持切削性能。磨具的這種自銳性，是磨具與一般刀具相比突出的特點(diǎn)。早在新石器時(shí)代，人類就已經(jīng)開始應(yīng)用天然的磨石來加工石刀、石斧、骨器、角器和牙器等工具了；1872年，在美國出現(xiàn)了用天然磨料 與粘土相結(jié)合燒成的陶瓷砂輪 ；1900年前后，人造磨料 問世，采用人造磨料 制造的各種磨具相繼產(chǎn)生，為磨削和磨床的快速發(fā)展創(chuàng)造了條件。此后，天然磨具在磨具中所占比例逐漸減少。

磨具按其原料來源分，有天然磨具和人造磨具兩類。機(jī)械工業(yè)中常用的天然磨具只有油石。人造磨具按基本形狀和結(jié)構(gòu)特征區(qū)分，有砂輪 、磨頭、油石，砂瓦（以上統(tǒng)稱固結(jié)磨具）和涂附磨具五類。此外，習(xí)慣上也把研磨劑列為磨具的一類。固結(jié)磨具按所用磨料 的不同，可分為普通磨料 固結(jié)磨具和超硬磨料 固結(jié)磨具。前者用剛玉和碳化硅等普通磨料 ，后者用金剛石和立方氮化硼等超硬磨料 制成。此外，還有一些特殊品種，如燒結(jié)剛玉磨具等。普通磨料 固結(jié)磨具是由結(jié)合劑將普通磨料 固結(jié)成一定形狀，并具有一定強(qiáng)度的磨具。一般由磨料 、結(jié)合劑和氣孔構(gòu)成，這三部分常稱為固結(jié)磨具的三要素。磨料 在磨具中起切削作用。結(jié)合劑是把松散的磨料 固結(jié)成磨具的材料，有無機(jī)的和有機(jī)的兩類。無機(jī)結(jié)合劑有陶瓷、菱苦土和硅酸鈉等；有機(jī)的有樹脂、橡膠和蟲膠等。其中最常用的是陶瓷、樹脂和橡膠結(jié)合劑。氣孔在磨削時(shí)對(duì)磨屑起容屑和排屑作用，并可容納冷卻液，有助于磨削熱量的散逸。為滿足某些特殊加工要求，氣孔內(nèi)還可以浸漬某些填充劑，如硫黃和石蠟等，以改善磨具的使用性能。這種填充劑，也被稱為磨具的第四要素。表示普通磨料 固結(jié)磨具特征的項(xiàng)目有：形狀、尺寸磨料 、粒度、硬度、組織和結(jié)合劑。磨具硬度是指磨粒在外力作用下，從磨具表面脫落的難易程度，它反映了結(jié)合劑把持磨粒的強(qiáng)度。磨具的硬度主要取決于結(jié)合劑加入量的多少和磨具的密度，磨粒容易脫落的表示磨具硬度低；反之，表示硬度高。硬度的等級(jí)一般分為超軟、軟、中軟、中、中硬、硬和超硬七大級(jí)，從這些等級(jí)中還可再細(xì)分出若干小級(jí)。測(cè)定磨具硬度的方法，較常用的有手錐法、機(jī)械錐法、洛氏硬度計(jì)測(cè)定法和噴砂硬度計(jì)測(cè)定法。

磨具的硬度與其動(dòng)態(tài)彈性模量具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，這有利于用音頻法測(cè)定磨具的動(dòng)彈性模量來表示磨具硬度。在磨削加工中，若被磨工件的材質(zhì)硬度高，一般選用硬度低的磨具；反之，則選用硬度高的磨具。磨具組織粗分為緊密、中等和疏松三類。每類又可再細(xì)分?jǐn)?shù)等，用組織號(hào)來區(qū)分。磨具組織號(hào)越大，磨料 在磨具中所占的體積百分率越小，磨粒之間的間隙越寬，表示組織越松。反之，組織號(hào)越小表示組織越緊。較松組織的磨具使用時(shí)不易鈍化，在磨削過程中發(fā)熱少，能減少工件的發(fā)熱變形和燒傷。較緊組織的磨具磨粒不易脫落，有利于保持磨具的幾何形狀。磨具的組織只在制造時(shí)按磨具配方予以控制，一般不作測(cè)定。超硬磨料 固結(jié)磨具主要是由金剛石、立方氮化硼等與結(jié)合劑固結(jié)成的磨具。由于金剛石、立方氮化硼的價(jià)格高、具有很好的耐磨性能，用它們制造的固結(jié)磨具與普通磨料 固結(jié)磨具不同，除超硬磨料 層外，還有過渡層和基體。

超硬磨料 層是起切削作用的部分，由超硬磨料 和結(jié)合劑組成?；w是在磨削中起支托作用的，由金屬、電木或陶瓷等材料組成。過渡層用于連接基體和超硬磨料層，由結(jié)合劑構(gòu)成，有時(shí)也可省去。常用的結(jié)合劑有樹脂、金屬、電鍍金屬和陶瓷等。

固結(jié)磨具的制造工序有：分配料、混料、成型、熱處理、加工和檢查等。隨結(jié)合劑不同，制造工藝也不盡一樣。陶瓷結(jié)合劑磨具主要采用壓型法，將磨料 和結(jié)合劑按配方的重量比例稱量后，置于混料機(jī)內(nèi)混合均勻，投入金屬模具內(nèi)，在壓力機(jī)上成型出磨具毛坯。毛坯經(jīng)干燥再裝入窯內(nèi)焙燒，燒成溫度一般為1300℃左右。當(dāng)采用低熔點(diǎn)燒熔結(jié)合劑時(shí)，燒成溫度低于1000℃。再按規(guī)定尺寸形狀精確加工，最后檢查產(chǎn)品。樹脂結(jié)合劑磨具一般是在室溫條件下在壓力機(jī)上成型，也有采用在加熱條件下邊加熱邊加壓的熱壓工藝。成型后在硬化爐內(nèi)硬化。以酚醛樹脂為結(jié)合劑時(shí)，硬化溫度為180～200℃。橡膠結(jié)合劑磨具主要采用對(duì)輥機(jī)混料，并滾壓成薄片，然后用沖刀沖裁成型；也有的用松散料，投入金屬模具內(nèi)在壓力機(jī)上成型。成型后在硫化罐內(nèi)硫化，溫度為165～180℃。金屬結(jié)合劑磨具的制造工藝有粉末冶金 法和電鍍法兩種，主要用于超硬磨料 固結(jié)磨具。粉末冶金 法以青銅等為結(jié)合劑，混料后采用熱壓或在室溫條件下加壓成型，然后燒結(jié)加工。電鍍法以鎳或鎳鈷合金等為電鍍金屬，按電鍍工藝將磨料 固結(jié)在基體上，制成磨具。特殊品種的磨具有燒結(jié)剛玉磨具和纖維磨具等。燒結(jié)剛玉磨具是用氧化鋁微粉和適量的氧化鉻混合、成型，在1800℃左右燒結(jié)制成。這種磨具結(jié)構(gòu)緊密，有較高強(qiáng)度，主要用于加工鐘表、儀表等零件。纖維磨具是用含有或粘附有磨料 的纖維絲（如尼龍絲）作原料制成的，它的彈性好，主要用于金屬材料及其制品的拋光。

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