金剛石砂輪分類

金剛石砂輪按結合劑可分為：樹脂結合劑金剛石砂輪；陶瓷結合劑金剛石砂輪；金屬結合劑金剛石砂輪（青銅結合劑金剛石砂輪）

金剛石砂輪按生產(chǎn)工藝可分為：燒結式金剛石砂輪（樹脂結合劑金剛石砂輪；陶瓷結合劑金剛石砂輪；金屬結合劑金剛石砂輪）；電鍍金剛石砂輪；釬焊金剛石砂輪。

金剛石砂輪按磨削方式可分為：磨鉆石用金剛石砂輪；磨硬質合金用金剛石砂輪（金剛石刀磨砂輪）;磨金剛石復合片用金剛石砂輪；無芯磨床用無心磨金剛石砂輪；磨陶瓷制品用金剛石砂輪；切割用金剛石砂輪（也被稱為金剛石切割片）；金剛石鋸片。

金剛石砂輪按外觀或形狀可分為：平行砂輪；筒形砂輪；杯形砂輪；碗形砂輪；碟形砂輪；磨邊砂輪；磨盤等。

金剛石砂輪是屬于超硬磨粒砂輪，與普通磨料砂輪相比，具有非常明顯的特點和優(yōu)勢：

1、金剛石磨料的硬度決定了金剛石砂輪的主要特性，其可對硬質合金、玻璃、陶瓷等難加工材料進行高效磨削，且磨削工具有著最長時間的使用壽命。

2、金剛石具有高的抗磨性，砂輪磨損較小，使用時間就越長，在磨削加工中，金剛石磨粒的尺寸、形狀和形貌變化小，這樣更適合高精密的加工，且生產(chǎn)效率高，金剛石砂輪是可以同時滿足高效和精密加工的工具。

3、修銳后的金剛石砂輪能夠保持磨粒長時間的微刃性，良好的切削性能保證了磨削過程中較小的磨削力，從而降低了磨削功率，節(jié)約了能量。

4、金剛石的導熱性非常好，有利于熱量的疏散，避免工件燒傷、裂紋及掉塊等現(xiàn)象，大大提高了工件表面加工的質量。

金剛石砂輪在結構上與普通磨料砂輪有所不同，一般的是由金剛石磨料層、過渡層與基體組成。

工作層又稱金剛石層，由磨料、結合劑和填料組成，是砂輪的工作部分。過渡層又稱非金剛石層，由結合劑、金屬粉和填料組成，是將金剛石層牢固地連接在基體上的部分。

基體，用于承接磨料層，并在使用時用法蘭盤牢固地夾持在磨床主軸上。一般金屬結合劑制品選用鋼材、合金鋼粉作基體；樹脂結合劑選用鋁合金、電木作基體。由鋁、鋼或電木加工而成，起支承工作層和裝卡磨具的作用。砂輪成型質量的好壞和使用精度的高低都與基體有很大關系。

由于金剛石磨料所具有的特性和優(yōu)勢，使金剛石砂輪成為玻璃、陶瓷、寶石、石材等硬脆材料及硬質合金磨削加工的理想首選工具。隨著時代的進步，科學的發(fā)展，社會的需要，新型材料的研制，磨削加工向高質量、高精度、高效率、自動化方向不斷發(fā)展，金剛石砂輪起的作用越來越明顯，金屬結合劑金剛石砂輪對磨粒的把持強度高，壽命長，磨耗少，使的金剛石砂輪在高速和超高速高效高精度磨削加工中充分發(fā)揮其耐磨性切削能力強的特點，尤其在硬脆難加工材料更顯其明顯優(yōu)勢，應用廣泛。 金剛石砂輪在工業(yè)各部門各領域幾乎都有應用，航空航天、模具制造業(yè)、半導體制造業(yè)、光學加工制造業(yè)等。陶瓷材料、光學材料、航空發(fā)動機渦輪葉片、硅片制品等都多用金剛石砂輪磨削。

金剛石砂輪是磨削硬質合金、玻璃、陶瓷、寶石等高硬脆材料特效工具。近幾年來，隨著高速磨削超精密磨削技術迅速發(fā)展，對砂輪提出了更高要求，陶瓷樹脂結合劑砂輪已不能滿足生產(chǎn)需要，金屬結合劑砂輪因其結合強度高、成型性好、使用壽命長等顯著特性而生產(chǎn)得到了廣泛應用。 金屬結合劑金剛石砂輪按制造方式不同主要有有燒結、電鍍兩種類型。為了充分發(fā)揮超硬磨料作用，國外從20世紀90年代初開始用高溫釬焊工藝開發(fā)一種新型砂輪，即單層高溫釬焊超硬磨料砂輪，國內這種砂輪還處于研制開發(fā)階段。

陶瓷金剛石砂輪 　陶瓷結合劑金剛石砂輪具有金剛石和陶瓷結合劑的共同特點，與普通剛玉、碳化硅砂輪相比，它的磨削力強，磨削時溫度比較低，砂輪磨損比較小;可以適應各種冷卻液的作用;磨削時砂輪的形狀保持性好，磨出工件的精度高;砂輪內有較多的氣孔，磨削時有利于排屑和散熱，不易堵塞、不易燒傷工件;砂輪的自銳性比較好，修整間隔的時間長，修整比較容易。因此陶瓷結合劑金剛石砂輪在國外一些發(fā)達國家的使用日益增多。

燒結型金剛石砂輪

燒結型金屬結合劑砂輪多以青銅等金屬作為結合劑，用高溫燒結法制造，其結合強度高，成型性好，耐高溫，導熱性耐磨性好，使用壽命長，可承受較大負荷。因砂輪燒結過程不可避免地存著收縮及變形，所以使用前必須對砂輪進行整形，但砂輪修整比較困難?，F(xiàn)生產(chǎn)常用砂輪對滾整形方法不僅修整時費時費力，而且修整過程金剛石顆粒脫落較多，修整砂輪本身消耗很大，整形精度較低。

近幾年來各國學者相繼開展了應用特種加工方法修整金屬結合劑金剛石砂輪研究工作，主要有電解修整法、電火花修整法復合修整法等。電解修整法速度快，但整形精度不高；電火花修整法整形精度高，既可整形又可修銳，但整形速度較慢；復合修整法有電解電火花復合修整法、機械化學復合修整法等，修整效果較好，但系統(tǒng)較復雜，因此燒結型金剛石砂輪修整問題仍然沒有得到很好解決。

此外，由于砂輪制造工藝決定了其表面形貌隨機，各磨粒幾何形狀、分布及切削刃所處高度不一致，因此磨削時只有少數(shù)較高切削刃切到工件，限制了磨削質量磨削效率進一步提高。

電鍍金剛石砂輪

電鍍金剛石砂輪優(yōu)點：

①電鍍工藝簡單，投資少，制造方便；

②無需修整，使用方便；

③單層結構決定了它可以達到很高工作速度，現(xiàn)國外已高達250～300m/s；

④雖然只有單層金剛石，但仍有足夠壽命；

⑤對于精度要求較高滾輪砂輪，電鍍唯一制造方法。正由于這些優(yōu)勢，電鍍砂輪高速、超高速磨削占據(jù)著無可爭議主導地位。電鍍金剛石砂輪存缺陷：鍍層金屬與基體及磨料結合面上并不存牢固化學冶金結合，磨料實際上只被機械包埋鑲嵌鍍層金屬，因而把持力小，金剛石顆粒負荷較重高效磨削易脫落(或鍍層成片剝落)而導致整體失效；為增加把持力就必須增加鍍層厚度，其結果磨粒裸露高度容屑空間減小，砂輪容易發(fā)生堵塞，散熱效果差，工件表面容易發(fā)生燒傷。國內電鍍砂輪制造尚未實現(xiàn)按加工條件要求而優(yōu)化設計出砂輪最佳地貌，單層電鍍金剛石砂輪這些固有弊端必然會大大限制它高效磨削應用。

單層釬焊金剛石砂輪是一種新型的超硬磨粒砂輪，利用釬焊技術，實現(xiàn)金剛石磨粒、釬料結合劑和金屬基體界面化學冶金結合，從根本上打破了傳統(tǒng)砂輪結合劑對磨粒物理包裹的束縛，提高了釬焊金剛石砂輪磨粒把持強度，釬料結合劑的爬升高度維持在 20%~30%即可實現(xiàn)對磨粒的高強度結合，足以滿足砂輪在大負荷的高速或超高速高效磨削過程。金剛石砂輪磨粒出露度高達 70%~80%，使砂輪變的更鋒利，切削性能大大提升，磨削過程產(chǎn)生的磨削力、磨削溫度、磨削功率和磨削比能大大降低，極大地提高了加工效率及釬焊砂輪的壽命。釬焊砂輪的容屑空間更加充足，不易堵塞，避免了切屑對工件的損傷，同時容屑空間可以容納更多的冷卻液，有效降低磨削工件溫度，避免燒傷等現(xiàn)象。

金剛石砂輪使用過程中的注意事項。

金剛石砂輪側面磨削問題

在砂輪機的日常使用中，我們常?？梢园l(fā)現(xiàn)有的操作者不分砂輪機的種類、不分砂輪的種類，隨意地就使用砂輪的側面進行磨削，這是嚴重違反安全操作規(guī)程的違章操作行為。按規(guī)程用圓周表面做工作面的砂輪不宜使用側面進行磨削，這種砂輪的徑向強度較大，軸向強度很小，操作者用力過大時會造成砂輪破碎，甚至傷人，在實際的使用過程中應禁止這種行為。

金剛石砂輪正面操作問題

在日常的使用中，許多操作者總習慣正對著砂輪進行操作，原因是這個方向上能用上勁，其實這種行為是砂輪機操作中應特別禁止的行為。按操作規(guī)程，使用砂輪機磨削工件時，操作者應站在砂輪的側面，不得在砂輪的正面進行操作，以免砂輪出故障時，砂輪飛出或砂輪破碎飛出傷人。

金剛石砂輪用力操作問題

在砂輪機的使用時，有些操作者，尤其是年青的操作者，為求磨削的速度快，用力過大過猛，這是一種極不安全的操作行為。任何砂輪的平身都有一定的強度，這樣做很可能會造成砂輪的破碎，甚至是飛出傷人，也是一種應禁止的行為。

金剛石砂輪共同操作問題

在實際的日常操作中，也有這樣的情況發(fā)生，有人為趕生產(chǎn)任務、搶工作時間，兩人共用一臺砂輪機同時操作，這是一種嚴重的違章操作行為，應嚴格禁止。一臺砂輪機不夠用的時候，可以采用添加砂輪機的辦法解決，絕對不允許同時共用一臺砂輪機。

金剛石砂輪更換過程中的注意事項。

金剛石砂輪磨損問題

任何砂輪都有它的一定的使用磨損要求，磨損情況達到一定的程度就必須重新更換新的砂輪。不能為了節(jié)約材料，就超磨損要求使用，這是一種極不安全的違章行為。一般規(guī)定，當砂輪磨損到直徑比卡盤直徑大10mm時就應更換新砂輪。

金剛石砂輪有效期問題

從庫房領出的新砂輪不一定是合格的砂輪，甚至從廠家買進的新砂輪也不一定是合格的砂輪。任何砂輪都有它一定的有效期限，在有效期限內使用，它是合格砂輪；超過有效期使用，就不一定是合格的砂輪。規(guī)程規(guī)定“砂輪應在有效期內使用，樹脂和橡膠結合劑砂輪存貯一年后必須經(jīng)回轉試驗，合格者方可使用”。

金剛石砂輪質地問題

在使用過程中，如果發(fā)現(xiàn)砂輪局部出現(xiàn)裂紋，應立即停止使用，重新更換新的砂輪，以免造成砂輪破碎傷人事故。

陶瓷金剛石砂輪廣泛應用在晶圓（半導體硅片和太陽能硅片），金剛石復合片，金剛石聚晶，金剛石刀具，立方氮化硼，鎢鋼（硬質合金），新型工程結構陶瓷，寶石，水晶，稀土材料（磁性材料）等高硬脆材料的機械加工中，并取得了良好的經(jīng)濟效益。

陶瓷結合劑金剛石砂輪主要用于：PCD、CVD、PCBN、硬質合金、陶瓷刀具以及其它刃具銑刀、鉆頭、鉸刀等切削工具的研磨和快速高效低損傷磨削。

砂輪的特性主要由磨料、粒度、結合劑、硬度、組織及形狀尺寸等因素所決定。在超硬砂輪中硬度和組織一般忽略不提。

陶瓷金剛石砂輪磨料

磨料是制造砂輪的主要原料，直接擔負著切削工作。。

金剛石：適合加工普通材料砂輪難以加工的高硬金屬和非金屬硬脆材料。如硬質合金、光學玻璃、陶瓷、石材、半導體材料等。

陶瓷金剛石砂輪粒度

粒度是指磨料顆粒的尺寸，其大小用粒度號表示。

國標規(guī)定了磨料和微粉兩種粒度號。

一般說，粗磨選用較粗的磨料(粒度號較小)，精磨選用較細的磨料(粒度號較大)；微粉多用于研磨等精密加工和超精密加工。陶瓷金剛石砂輪的粒度范圍一般在w1.5~80/100

陶瓷金剛石砂輪結合劑

結合劑的作用是將磨料粘合成具有一定強度和形狀的砂輪。砂輪的強度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力，主要取決于結合劑的性能。

常用的結合劑有陶瓷結合劑(V)、樹脂結合劑(B) 、橡膠結合劑(R)和金屬結合劑(M)等。

陶瓷結合劑：應用最廣，適用于外圓、內圓、平面、無心磨削和成形磨削的砂輪等；

樹脂結合劑：適用于切斷和開槽的薄片砂輪及高速磨削砂輪；

橡膠結合劑：適用于無心磨削導輪、拋光砂輪；

金屬結合劑：適用于金剛石砂輪等。

陶瓷金剛石砂輪形狀與尺寸

根據(jù)機床類型和加工需要，將砂輪制成各種標準的形狀和尺寸。詳情可參閱磨具標準