硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃等硬脆材料具有高強度、高硬度、高耐磨性、耐腐蝕性和耐熱性等一系列優(yōu)異性能,被廣泛用于機械、電子、通訊、光學等尖端技術和國防領域中[1]。硬脆材料的精密磨削主要采用細磨粒金剛石樹脂干磨片。在磨削過程中,細磨粒金剛石樹脂干磨片極易磨損、修整頻繁,容易產(chǎn)生樹脂干磨片與工件的相對位置發(fā)生變化,難以保證工件的面形精度。粗磨粒金剛石樹脂干磨片具有磨粒尺寸大、容屑空間大、加工效率高等優(yōu)點,加工過程中能夠很好地保證工件的面形精度。為使粗磨粒金剛石樹脂干磨片能夠適用于硬脆材料的精密磨削,需對其進行精密修整。

 

近年來,國內(nèi)外很多學者通過對粗磨粒金剛石樹脂干磨片進行修整來達到對工件進行精密加工的目的。與細磨粒金剛石樹脂干磨片的整形不同,粗磨粒金剛石樹脂干磨片的修整是對某些磨粒的頂端部分進行磨除。金剛石本身的耐磨損特性導致其修整異常困難,因此需要一種對金剛石磨粒去除效率高、本身又耐磨損的修整工具。Brinksmeier等利用細顆粒青銅結合劑金剛石杯形樹脂干磨片作為修整工具,對磨料粒度尺寸181m的大磨粒電鍍金剛石樹脂干磨片進行修整,之后對BK7光學玻璃進行精密磨削,得到的表面粗糙度低于20nm。趙清亮等利用Cr12鋼和杯形金剛石修整滾輪作為修整工具,對磨料粒度尺寸151m的電鍍金剛石樹脂干磨片進行修整,然后磨削熔融石英光學玻璃,工件表面粗糙度達到19.6nm。張貝等利用釬焊金剛石修整工具,對300m釬焊樹脂干磨片進行修整,從而使氧化鋯的表面粗糙度從3.03m減小到0.25m。張賓等[8]利用鐵基合金作為修整工具,對595~420m單層釬焊金剛石樹脂干磨片進行修整,修整過程中以磨平方式磨損金剛石磨粒,修整后可用于硬脆材料的精密磨削加工。以上對粗磨粒金剛石樹脂干磨片修整的研究,修整效果良好,但需經(jīng)過多次修整,存在修整效率低的缺點。由于鎢合金在高溫條件下對金剛石石墨化有理想的催化作用,本研究提出了由W-Mo-Cr合金材料作為修整工具對粗磨粒金剛石樹脂干磨片進行修整的新方法。該方法主要是利用鎢合金對金剛石磨粒的石墨化作用,同時對石墨進行磨除,達到快速修整金剛石樹脂干磨片的目的。