刃磨角對研磨質(zhì)量的影響

　　刃磨角q是研磨的線速度方向與刀刃的夾角。當q>0°時，研磨方向從刀體指向刀刃，稱為順磨；當q<0°時，研磨方向從刀刃指向刀體，稱為逆磨。圖2所示為刀刃鋸齒度與刃磨角的關(guān)系。由于金剛石的抗拉強度極高，順磨時，刀刃承受拉應(yīng)力，因此磨后鋸齒度較?。荒婺r，刀刃承受壓應(yīng)力，因此磨后鋸齒度較大。從圖2可看出，當q大于且接近于0°時刀刃可獲得最小的鋸齒度，此時刃口處的應(yīng)力方向與刀刃基本平行,而刀刃在此方向上有最高的抗拉應(yīng)力強度。平行于刀刃研磨的另一個好處是刀面的磨痕也與刀刃平行，在切削加工中不會復(fù)映到已加工表面，有助于提高切削加工質(zhì)量。

　　盤面端跳和機床振動對研磨質(zhì)量的影響

　　研磨盤面的端跳和機床的振動會引起研磨時盤面對刀刃的沖擊，從而破壞刀刃的平直性，其中尤以盤面端跳的影響更為直接，這是因為由端跳引起的沖擊方向垂直于盤面。圖3和圖4分別為刀刃鋸齒度與盤面端跳和機床振動的關(guān)系。從圖中可見，盤面端跳和機床振動對刀刃鋸齒度的影響都分別存在一個臨界值，當小于臨界值時，刀刃鋸齒度趨向于零；而當大于臨界值時，刀刃鋸齒度急劇上升。

　　為了減小盤面端跳，在用油石研磨盤面時，應(yīng)同時檢測盤面的端跳情況，并盡可能通過研磨消除端跳。然后還需進行研磨盤的在線動平衡，以減小運轉(zhuǎn)時因機構(gòu)不平衡而產(chǎn)生的振動。

　　端跳和振動還與研磨機的精度及減振性能有關(guān)。傳統(tǒng)的木制頂尖研磨機因頂尖與轉(zhuǎn)軸之間需要墊以纖維襯墊，同時由于木材剛性的限制，會導(dǎo)致研磨盤在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生0.05～0.1mm的動態(tài)跳動；此外，木材和纖維物質(zhì)的耐熱性差，在高速滑動條件下很容易磨損而使轉(zhuǎn)軸與頂尖之間產(chǎn)生間隙，因此需要經(jīng)常調(diào)整間隙、更換襯墊或木制頂尖。由于使用此類設(shè)備時不穩(wěn)定因素較多，只有在設(shè)備狀態(tài)最佳的某些不長的時間段內(nèi)才能研磨出基本合格的天然金剛石刀具，即使是技術(shù)熟練的操作人員，也只能達到30%～50%的加工合格率。

　　靜壓空氣軸承的精度高于0.5µm，旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且承托主軸的高壓空氣具有較強的吸振能力。所以采用靜壓空氣軸承的研磨機即使研磨刀刃楔角只有45°的金剛石刀具，也能獲得完美無缺的刀刃。對于一般的民用金剛石刀具，基本上可以達到100%的加工合格率。

　　偏向角對研磨質(zhì)量的影響

　　偏向角w是在金剛石的被研磨面上實際研磨方向與最好磨方向之間的夾角。對于(1 1 0)面，當在最好磨方向(w=0°)研磨時，金剛石表面非常光潔，且表面有較大起伏，這是因為在最好磨方向上，研磨盤面的不平度在金剛石表面得到了充分復(fù)映；當w=45°時，金剛石表面仍然相當光潔，但起伏程度變小，并出現(xiàn)細小溝痕；當w=60°時，金剛石表面產(chǎn)生密集的深溝，研磨速率變得很低；在最難磨方向，金剛石表面充滿一個個凹坑，研磨速率基本為零。w<45°的區(qū)域均可認為是好磨方向，可以獲得光潔的表面。對于(1 0 0)面，其好磨區(qū)域為w<15°。

　　在好磨區(qū)域內(nèi)鋸齒度趨向于零，當w>45°后，刀刃上迅速出現(xiàn)較大崩口。對于(1 0 0)面同樣可得到類似結(jié)果。

　　偏向角對表面質(zhì)量的影響規(guī)律還可用于判斷金剛石的最好磨方向，因為在最好磨方向研磨時，金剛石表面光亮且有較大起伏。

　　綜上所述，金剛石刀具的研磨質(zhì)量對各種加工條件都相當敏感，特別在研磨小刀刃楔角的金剛石刀具(如眼科手術(shù)刀、光纖切割刀和生物切片刀等)時尤其如此。因此，在研磨時必須仔細處理研磨盤表面，使用極細的金剛石研磨粉，找到最好磨方向，并采用精度高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)且振動小的研磨機床(如空氣靜壓軸承研磨機)，在保證各種加工條件處于較理想狀態(tài)時，即可研磨出無崩口、刀刃鋸齒度小的高質(zhì)量金剛石刀具。