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1引言

人造金剛石磨具是以人造金剛石作為磨料所制成的各種磨具。由于人造金剛石有著(zhù)十分優(yōu)越的物理機械性能，因此，在磨削或切割光學(xué)玻璃方面得到廣泛的應用。常見(jiàn)金剛石磨具有多種結合劑，包括電鍍、樹(shù)脂和青銅；切割光學(xué)玻璃時(shí)，一般選擇青銅結合劑的金剛石砂輪。

但是，使用青銅結合劑金剛石砂輪切割光學(xué)玻璃最常見(jiàn)的問(wèn)題是切割砂輪的“堵塞”鈍化。即砂輪在使用之初，切割能力強，非常鋒利。在使用一段時(shí)間后，隨著(zhù)使用時(shí)間的推移，砂輪切割能力逐漸下降，以致不能使用。引起這種現象的主要原因是由于青銅結合劑的結合強度高，導致金剛石砂輪“自銳性”差，鈍化的磨料顆粒無(wú)法破裂和從結合劑組織上脫落，伴之以切削對象堵塞了砂輪的容屑槽，從而降低了砂輪的切削能力。將這種現象稱(chēng)之為“堵塞”鈍化。具體表現為：砂輪在使用一段時(shí)間后，砂輪割片就顯得較鈍，伴隨著(zhù)切削噪音增大；砂輪 “堵塞”鈍化后，切削負荷增大，引起被切削工件的截面變得粗糙，切割質(zhì)量下降；嚴重時(shí)，切割對象甚至在被切斷之前，就被增大的切削力擠斷、擠破。

2堵塞原因分析

與普通刀具一樣，砂輪磨具在使用一段時(shí)間后，也會(huì )變鈍。但普通砂輪無(wú)需重新刃磨，因為其具有自銳性：即在切削過(guò)程中，磨料顆粒在切削力的作用下，不斷地破裂和脫落，暴露出新的切削刃口，從而長(cháng)期保持砂輪的鋒利。這種特性，稱(chēng)之為“自銳性”。青銅結合劑的主要特點(diǎn)是結合強度高，也就意味著(zhù)這種磨具的自銳性差，即人造金剛石磨料在變鈍后，無(wú)法自行脫落；此外，金剛石顆粒本身顆粒度較小，硬度極高，被切割的材料很難使金剛石顆粒破損，以暴露出新的切割刃口。從而使得這種砂輪自銳性極差，以致在使用一段時(shí)間后，砂輪磨具的切割能力就會(huì )急劇下降，導致砂輪堵塞現象發(fā)生。

3解決方法和機理

（1）解決方法：發(fā)現金剛石砂輪變鈍后，用鉗工用的油石對砂輪進(jìn)行修磨。在噴射冷卻液的情況下，金剛石砂輪以1.3~2.6m/s的線(xiàn)速度空轉（無(wú)需將其從工作位置拆下）。操作人員借助一塊長(cháng)方形鉗工油石，手動(dòng)進(jìn)給，讓油石緩緩地、平穩地接觸金剛石砂輪的工作表面（進(jìn)給速度30mm/min），至全部工作表面與油石接觸后，保持接觸2s； 然后將油石迅速退離，修磨即告完成。

經(jīng)油石修磨過(guò)的金剛石砂輪，一般均可鋒利如初，恢復其切削能力；生產(chǎn)率、切割斷面質(zhì)量顯著(zhù)提高，效果極好。

（2）機理分析：這種方法的原理是利用油石的磨料顆粒，在高速運動(dòng)中，借助切削力，強制部分變鈍 的金剛石磨料顆粒破損或者從青銅結合劑組織上脫落，從而暴露出新的切削刃，以達到是金剛石刀具重新鋒利的目的。這種方法有別于砂輪的自銳現象：自銳是指在切削過(guò)程中，切削對象在被切削的同時(shí)，也同時(shí)強迫磨料顆粒脫落。而這種方法是借助于切削磨具和切削對象以外的工具、人為地實(shí)現磨料脫落的目的，因此，稱(chēng)之為強制自銳。

須注意的事，這種方法和普通刀具的重磨一樣，都是以砂輪或刀具的消耗作為代價(jià)的，修磨后，金剛石刀具的尺寸和形狀都會(huì )相應發(fā)生變化，因此，運用這種方法時(shí)，正確選擇油石的種類(lèi)和掌握修磨頻度尤為重要。

4修磨涉及的幾個(gè)問(wèn)題

（1）修磨頻度的掌握：由于每次修磨都會(huì )造成金剛石砂輪的消耗，因此，修磨的頻度在滿(mǎn)足使用要求的前提下，不可太過(guò)頻繁，應當結合切割要求確定。影響因素有如下幾個(gè)：

①生產(chǎn)率：生產(chǎn)率要求高，則修磨頻度高些，以使砂輪及時(shí)保持鋒利。

②工件切割表面質(zhì)量要求：若對工件的切割表面質(zhì)量要求高，則修磨頻度也應高些。因為變鈍后的砂輪，切割出的斷面表面粗糙?？梢杂蒙拜喅叽绲目焖傧膩?lái)?yè)Q取切割的高質(zhì)量。

③金剛石濃度：金剛石濃度高的砂輪，其切割能力強，結合能力就相應較弱，這種較弱的結合能力，使得砂輪具有一定的自銳能力，故修磨頻度可以相應選擇低一些。以現有的實(shí)驗數據反映，若75%濃度的砂輪單位時(shí)間內須修磨10次，則100%濃度的砂輪同樣時(shí)間內則只須修磨3次即可。

（2）冷卻液的選擇：冷卻液可以選用家用洗滌劑。濃度在0.5%~2%即可。修磨時(shí)的冷卻液流量須與切割工件時(shí)的冷卻液流量相同。

（3）油石種類(lèi)及粒度的選擇：修磨所用油石，以綠碳化硅油石為最佳，其修磨效率高，效果明顯，因此，據目前的實(shí)驗的基礎上，推薦使用該種油石。粒度選擇范圍在80^#～200^#之間。粒度大的油石，修磨效果明顯，但修磨后的金剛石砂輪表面稍顯粗糙。具體選擇可根據切割要求確定。

5結語(yǔ)

使用油石對金剛石砂輪進(jìn)行強制“自銳”，是個(gè)很好的方法。為更好地達到提高切割截面質(zhì)量并同時(shí)兼顧砂輪使用壽命的目的，在修磨過(guò)程中，一方面要掌握好“強制自銳”的修磨周期，一方面還要掌握好油石的相關(guān)技術(shù)參數、冷卻液的流量、砂輪線(xiàn)速度等技術(shù)參數，以期達到最佳效果。實(shí)踐證明，油石強制自銳法是一種很好地解決金剛石砂輪鈍化的手段，數年來(lái)使用效果良好。值得在業(yè)界大力推廣。

1引言

人造金剛石磨具是以人造金剛石作為磨料所制成的各種磨具。由于人造金剛石有著(zhù)十分優(yōu)越的物理機械性能，因此，在磨削或切割光學(xué)玻璃方面得到廣泛的應用。常見(jiàn)金剛石磨具有多種結合劑，包括電鍍、樹(shù)脂和青銅；切割光學(xué)玻璃時(shí)，一般選擇青銅結合劑的金剛石砂輪。

但是，使用青銅結合劑金剛石砂輪切割光學(xué)玻璃最常見(jiàn)的問(wèn)題是切割砂輪的“堵塞”鈍化。即砂輪在使用之初，切割能力強，非常鋒利。在使用一段時(shí)間后，隨著(zhù)使用時(shí)間的推移，砂輪切割能力逐漸下降，以致不能使用。引起這種現象的主要原因是由于青銅結合劑的結合強度高，導致金剛石砂輪“自銳性”差，鈍化的磨料顆粒無(wú)法破裂和從結合劑組織上脫落，伴之以切削對象堵塞了砂輪的容屑槽，從而降低了砂輪的切削能力。將這種現象稱(chēng)之為“堵塞”鈍化。具體表現為：砂輪在使用一段時(shí)間后，砂輪割片就顯得較鈍，伴隨著(zhù)切削噪音增大；砂輪 “堵塞”鈍化后，切削負荷增大，引起被切削工件的截面變得粗糙，切割質(zhì)量下降；嚴重時(shí)，切割對象甚至在被切斷之前，就被增大的切削力擠斷、擠破。

2堵塞原因分析

與普通刀具一樣，砂輪磨具在使用一段時(shí)間后，也會(huì )變鈍。但普通砂輪無(wú)需重新刃磨，因為其具有自銳性：即在切削過(guò)程中，磨料顆粒在切削力的作用下，不斷地破裂和脫落，暴露出新的切削刃口，從而長(cháng)期保持砂輪的鋒利。這種特性，稱(chēng)之為“自銳性”。青銅結合劑的主要特點(diǎn)是結合強度高，也就意味著(zhù)這種磨具的自銳性差，即人造金剛石磨料在變鈍后，無(wú)法自行脫落；此外，金剛石顆粒本身顆粒度較小，硬度極高，被切割的材料很難使金剛石顆粒破損，以暴露出新的切割刃口。從而使得這種砂輪自銳性極差，以致在使用一段時(shí)間后，砂輪磨具的切割能力就會(huì )急劇下降，導致砂輪堵塞現象發(fā)生。

3解決方法和機理

（1）解決方法：發(fā)現金剛石砂輪變鈍后，用鉗工用的油石對砂輪進(jìn)行修磨。在噴射冷卻液的情況下，金剛石砂輪以1.3~2.6m/s的線(xiàn)速度空轉（無(wú)需將其從工作位置拆下）。操作人員借助一塊長(cháng)方形鉗工油石，手動(dòng)進(jìn)給，讓油石緩緩地、平穩地接觸金剛石砂輪的工作表面（進(jìn)給速度30mm/min），至全部工作表面與油石接觸后，保持接觸2s； 然后將油石迅速退離，修磨即告完成。

經(jīng)油石修磨過(guò)的金剛石砂輪，一般均可鋒利如初，恢復其切削能力；生產(chǎn)率、切割斷面質(zhì)量顯著(zhù)提高，效果極好。

（2）機理分析：這種方法的原理是利用油石的磨料顆粒，在高速運動(dòng)中，借助切削力，強制部分變鈍 的金剛石磨料顆粒破損或者從青銅結合劑組織上脫落，從而暴露出新的切削刃，以達到是金剛石刀具重新鋒利的目的。這種方法有別于砂輪的自銳現象：自銳是指在切削過(guò)程中，切削對象在被切削的同時(shí)，也同時(shí)強迫磨料顆粒脫落。而這種方法是借助于切削磨具和切削對象以外的工具、人為地實(shí)現磨料脫落的目的，因此，稱(chēng)之為強制自銳。

須注意的事，這種方法和普通刀具的重磨一樣，都是以砂輪或刀具的消耗作為代價(jià)的，修磨后，金剛石刀具的尺寸和形狀都會(huì )相應發(fā)生變化，因此，運用這種方法時(shí)，正確選擇油石的種類(lèi)和掌握修磨頻度尤為重要。

4修磨涉及的幾個(gè)問(wèn)題

（1）修磨頻度的掌握：由于每次修磨都會(huì )造成金剛石砂輪的消耗，因此，修磨的頻度在滿(mǎn)足使用要求的前提下，不可太過(guò)頻繁，應當結合切割要求確定。影響因素有如下幾個(gè)：

①生產(chǎn)率：生產(chǎn)率要求高，則修磨頻度高些，以使砂輪及時(shí)保持鋒利。

②工件切割表面質(zhì)量要求：若對工件的切割表面質(zhì)量要求高，則修磨頻度也應高些。因為變鈍后的砂輪，切割出的斷面表面粗糙?？梢杂蒙拜喅叽绲目焖傧膩?lái)?yè)Q取切割的高質(zhì)量。

③金剛石濃度：金剛石濃度高的砂輪，其切割能力強，結合能力就相應較弱，這種較弱的結合能力，使得砂輪具有一定的自銳能力，故修磨頻度可以相應選擇低一些。以現有的實(shí)驗數據反映，若75%濃度的砂輪單位時(shí)間內須修磨10次，則100%濃度的砂輪同樣時(shí)間內則只須修磨3次即可。

（2）冷卻液的選擇：冷卻液可以選用家用洗滌劑。濃度在0.5%~2%即可。修磨時(shí)的冷卻液流量須與切割工件時(shí)的冷卻液流量相同。

（3）油石種類(lèi)及粒度的選擇：修磨所用油石，以綠碳化硅油石為最佳，其修磨效率高，效果明顯，因此，據目前的實(shí)驗的基礎上，推薦使用該種油石。粒度選擇范圍在80^#～200^#之間。粒度大的油石，修磨效果明顯，但修磨后的金剛石砂輪表面稍顯粗糙。具體選擇可根據切割要求確定。

5結語(yǔ)

使用油石對金剛石砂輪進(jìn)行強制“自銳”，是個(gè)很好的方法。為更好地達到提高切割截面質(zhì)量并同時(shí)兼顧砂輪使用壽命的目的，在修磨過(guò)程中，一方面要掌握好“強制自銳”的修磨周期，一方面還要掌握好油石的相關(guān)技術(shù)參數、冷卻液的流量、砂輪線(xiàn)速度等技術(shù)參數，以期達到最佳效果。實(shí)踐證明，油石強制自銳法是一種很好地解決金剛石砂輪鈍化的手段，數年來(lái)使用效果良好。值得在業(yè)界大力推廣。