硬质合金、陶瓷、玻璃等硬脆材料具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐腐蚀性和耐热性等一系列优异性能,被广泛用于机械、电子、通讯、光学等尖端技术和国防领域中[1]。硬脆材料的精密磨削主要采用细磨粒金刚石树脂干磨片。在磨削过程中,细磨粒金刚石树脂干磨片极易磨损、修整频繁,容易产生树脂干磨片与工件的相对位置发生变化,难以保证工件的面形精度。粗磨粒金刚石树脂干磨片具有磨粒尺寸大、容屑空间大、加工效率高等优点,加工过程中能够很好地保证工件的面形精度。为使粗磨粒金刚石树脂干磨片能够适用于硬脆材料的精密磨削,需对其进行精密修整。

 

近年来,国内外很多学者通过对粗磨粒金刚石树脂干磨片进行修整来达到对工件进行精密加工的目的。与细磨粒金刚石树脂干磨片的整形不同,粗磨粒金刚石树脂干磨片的修整是对某些磨粒的顶端部分进行磨除。金刚石本身的耐磨损特性导致其修整异常困难,因此需要一种对金刚石磨粒去除效率高、本身又耐磨损的修整工具。Brinksmeier等利用细颗粒青铜结合剂金刚石杯形树脂干磨片作为修整工具,对磨料粒度尺寸181m的大磨粒电镀金刚石树脂干磨片进行修整,之后对BK7光学玻璃进行精密磨削,得到的表面粗糙度低于20nm。赵清亮等利用Cr12钢和杯形金刚石修整滚轮作为修整工具,对磨料粒度尺寸151m的电镀金刚石树脂干磨片进行修整,然后磨削熔融石英光学玻璃,工件表面粗糙度达到19.6nm。张贝等利用钎焊金刚石修整工具,对300m钎焊树脂干磨片进行修整,从而使氧化锆的表面粗糙度从3.03m减小到0.25m。张宾等[8]利用铁基合金作为修整工具,对595~420m单层钎焊金刚石树脂干磨片进行修整,修整过程中以磨平方式磨损金刚石磨粒,修整后可用于硬脆材料的精密磨削加工。以上对粗磨粒金刚石树脂干磨片修整的研究,修整效果良好,但需经过多次修整,存在修整效率低的缺点。由于钨合金在高温条件下对金刚石石墨化有理想的催化作用,本研究提出了由W-Mo-Cr合金材料作为修整工具对粗磨粒金刚石树脂干磨片进行修整的新方法。该方法主要是利用钨合金对金刚石磨粒的石墨化作用,同时对石墨进行磨除,达到快速修整金刚石树脂干磨片的目的。