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金刚石锯片资料文章
目录
金刚石（CBN）有序排列及择优取向工具的研发与应用 (5)
有序排列与择优取向技术现状 (5)
金刚石均匀分布/有序排列的性能 (6)
有序排列/均匀分布方法 (7)
金刚石有序排列/均匀分布的应用 (9)
展望 (12)
金刚石刀具在高速切削领域的优势分析 (12)
金刚石粒度 (18)
制造金刚石工具如何选择金刚石粒度 (19)
金刚石刀具使用注意事项 (20)
金刚石刀头烧结技巧 (21)
烧结机理简述 (21)
烧结因素对刀头质量的影响 (25)
烧结因素的检测 (26)
烧结因素的确定 (27)
金刚石刀头在锯切中常见故障的探讨（一） (27)
金刚石刀头在锯切过程中常见故障探讨（二） (28)
什么叫金刚石锯片？ (29)
金刚石锯片反倾销之战 (30)
金刚石锯片能否反转 (31)
金刚石锯片相关专业知识 (32)
金刚石锯片对石材三大影响不可忽视 (35)
金刚石锯片寿命的主要因素 (36)
锯切参数 (36)
干切花岗岩的金刚石小锯片试验研究 (39)
透析金刚石锯片在销售过程中的“质量”现象 (39)
提高金刚石锯片质量的技术方案 (43)
优质金刚石锯片的研制方案 (45)
专家分析影响金刚石锯片寿命的因素 (46)
五金知识：金刚石锯片刀头的工艺选择摘要 (49)
影响金刚石锯切工具性能的主要因素分析 (50)
1、概述 (51)
1.1金刚石圆锯片定义及分类 (51)
1.2金刚石圆锯片的使用场所 (52)
2、金刚石圆锯片构造及组分 (52)
2.1金刚石圆锯片的构造及参数 (52)
2.2金刚石圆锯片的刀头 (53)
2.3金刚石圆锯片的基体 (53)
3、金刚石圆锯片切割石材 (53)
3.1锯切参数 (54)
3.2金刚石圆锯片的其他影响要素 (55)
3.3力效应、温度效应及磨破损 (55)
5、金刚石圆锯片的开展 (57)
金刚石圆锯片的使用说明 (58)
金刚石圆锯片基体及锯齿结构的特性分析 (62)
国内外优化金刚石圆锯片基体及锯齿结构分析 (64)
铜基金刚石圆锯片制造技术 (67)
制造金刚石圆锯片刀头的一种新方法 (68)
制造方法 (68)
新方法的主要特点 (69)
讨论 (70)
结语 (71)
金刚石（CBN）有序排列及择优取向工具的研发与应用
有序排列与择优取向技术现状
当今，布有单层金刚石或cBN的磨削刀具都是用电镀、烧结或各种钎焊方法制造的。
以电镀方式布上单层磨粒的磨削刀具，其超硬磨料是以机械的方式夹紧固定的。平均粒度下的余高为40%~50%，其缺点在于颗粒排列一般都是随机的，这意味着颗粒之间用来排屑并输送冷却液的空间大小是不确定的。因而，在加工过程中这些空间很容易被金属屑堵塞，最糟糕的是导致“烧”工件而成为废品。
理想的结构的优点是由于颗粒余高大而颗粒间隙大，从而大大改善金属磨屑的排除和冷却液的输送，于是提高了磨削能力和刀具寿命。有序排列的颗粒分布还能保证加工安全性的提高。
1．如所周知，在传统的电镀、树脂、陶瓷、金属结合剂金刚石(cBN)制品的生产过程中，绝大部分都是将结合剂与金刚石(cBN)磨料一起混合，为了预防金刚石的偏析需加入浸润剂液体石蜡或蒸馏水等，但伴随挥发份的挥发而污染环境。而对生产过程中震动所引起的偏析则无能为力。
金刚石在结合剂胎体中的分布是随机的。往往很易产生偏析和堆积，在堆积区中金刚石得不到有效利用而导致浪费，特别是零距离多颗粒金刚石由于把持不够牢固，在磨削过程几乎不作为而自行脱落。
目前，河南华晶工具有限公司是国内唯一在超硬磨料工具中实施有序排列/择优取向的企业。2006年该技术已用于树脂、陶瓷、电镀、金属等结合剂的制品中，获2006年河南省重大科技成果奖。
2．国外的研发概况
2001年韩国“二和金刚石工业株式会社”耗资200万美元，于2004年12月完成了ARIX金刚石排布系统（automatic array system）的研发，可在金刚石刀头生产中自动以最优间距均匀排列金刚石，克服了常规刀头生产中，金刚石随机无序排列而导致锯片切割效率低，寿命短的技术难关。
ARIX自动排列系统使长寿命工具与快速锯切能力得到最优化，解决了金刚
石工具效率与寿命相互矛盾的问题。ARIX工艺可使金刚石的间距优化并100%得到控制，使锯切效率提高到最大程度。刀头中金刚石的均匀分布使锯片寿命提高一倍，锯切速度提高30%。工具寿命延长100%。
Shinhan公司的绳锯在韩国工程建筑业享有出色的声誉，例如，2005年汉城市修建立交桥，在拆迁过程中，其绳锯展示出真正的价值，对于用钢筋混凝土构建的大型建筑，用有序排列金刚石绳锯切割非常方便，且没有产生很大的噪音和灰尘。
Shinhan公司为石材工业制造锯切工具的同时，激话了精加工领域，该领域由于化学机械抛光（CMO）修整器和金刚石划线工具应用的增长，促进了精密加工工业的发展。公司期望在50亿美元的市场份额中，五年内从目前的2%提高到10%，这种增长中的绝大部分是由ARIX自动排列系统技术扩大后所制造的刀头而取得的。2005年，Shinhan公司在金刚石方面销售总额为1200亿韩元(1.2亿美元)，其中销售收入的60%来自于海外。
金刚石均匀分布/有序排列的性能
金刚石工具的性能取决于多种因素，其中金刚石的粒度和质量是最关键的。金刚石工具的寿命、功率消耗与锯切效率最终取决金刚石工具表面的金刚石的间距、金刚石的浓度、金刚石凸出高度，以及金刚石的粒度与PPC值。
1.金刚石的间距当均匀分布/有序排列时，金刚石间距可根据切割对象与占锯切条件不同实现最优化。经锯切后发现，有序排列锯片85%的金刚石的间距为2~7mm，而普通锯片该间距的比例仅为60%[2]。金刚石含量的增加对切割载荷影响不大，可切割时间明显延长，锯片寿命与效率明显提高。
2.金刚石浓度当金刚石浓度提高时，有序排列金刚石锯片的寿命成几何级数提高，同时保持良好的锯切能力，但随着浓度的进一步提高，锯切能力趋于下降。
当采用无序排列锯片锯切时，随着金刚石浓度的提高，锯切负荷越来越大，以至不能很好锯切。当金刚石浓度达1.2ct/cm3，初期锯切无法进行。而有序排
列锯片则寿命提高100%锯切速度如普通锯片一样非常好。
3.金刚石的凸出高度金刚石的凸出高度影响金刚石工具的性能，特别是锯切效率和锯片寿命。
金刚石的最大凸出高度取决于其本身的粒度。而把持是否牢固应与金刚石的品质有关。当金刚石凸出高度增大时，其所承受的切割力也将提高。若金刚石能承受高的切割力，则锯切效率将得到提高。
增大金刚石凸出高度除选择最优品质与粒度外，提高把持力是重要的技术措施。例如，采用金刚石镀覆工艺，选用合理的胎体配方和采用预合金粉末是提高把持力的重要途径。
4.金刚石的粒度与PPC值金刚石粒度和PPC值对金刚石工具的性能，如切割效率、锯片寿命、功率消耗和金刚石工具的磨损过程与特性具有重要影响。
有序排列/均匀分布方法
1.手工布粒法
这种方法使用的颗粒一般要求在0.5mm以上，小了不适用，虽然可进行排布，非常耗时，无法用于规模化生产。近年来，人们试图用机械手来布粒，由于磨粒的捕获与空间点阵分布困难而遭失败。
2.钎焊法
用活性钎焊连接，除强度提高外，磨
3.模板法
台湾中国砂轮公司宋健民博士首先将金刚石的均匀分布/有序排列技术应用于钎焊刀头、排锯和绳锯上。这种锯齿内的金刚石在三度空间排列，可彻底解决金刚石工具长相期挥之不去的金刚石分布问题。后又将其应用于排锯，切割以前无法锯切的花岗岩，结果显示，这种新型锯齿可以每分钟1mm的速度锯切，比传统的铁砂快三倍。每克拉金刚石锯切的面积高达1平方米，接近圆锯寿命。
图1具有三维结构的排锯刀头”金刚石点阵”示意图
4.点胶法
瑞典苏黎世的ETH启动“单层布粒磨削刀具优化”的研发。G。Burkhard博士等的点胶布料装置如图2所示。该装置由一个胶水贮槽和一个微计量头构成。微计量头由压电驱动器、热敏电阻、加热线圈及电源组成，另有一个计量调控装置。胶水由贮槽经过进料管进入微计量器，施加一个电压脉冲，压电驱动器收缩，即排出一个胶滴（其最大排出频率为2000Hz（喷嘴最大直径40μm）。加热器用来保证胶水保持合适温度和粘度。点胶器可在工件上均匀有序排列点胶，然后将金刚石撒布在胶滴上，构成金刚石均匀排列。图2为点胶布料装置示意。
图2点胶布料装置
瑞士ETH机床与加工研究所在研制Φ11.65×50mm镗铣刀具加工材质的齿轮中心盲孔时采用有序排列金刚石技术。
5.ARIX自动排列系统
前述韩国公司开发的ARIX自动排列系统，能自动生产，每月可生产50000个刀头。
金刚石有序排列/均匀分布的应用
1.镗铣刀具上的应用
电镀法制作的镗铣刀具的平均寿命在进刀量为0.02mm时可达5000次磨削。在这种刀具的一个优化阶段，选择了大粒度颗粒和较小的粒间间距，粒间间距的减小尽管导致刀具新状态下粒间空间的减小，但由于粒度加大，因此磨料可供使用的高度增大，从而又重新获得了粒间的空间。这种新型刀具在开始加工时的平均粗糙度要比电镀法刀具的高出约0.3μm。在约达3500个工件后，该值即为Ra=0.5μm，超过14000件后几乎保持不变。
2.锯片上的应用
河南华晶工具公司采用了一种人工智能负压吸附装置及栅栏颗粒取向装置，它很好地解决了颗粒有序排列/择优取向问题。其装置如图3所示。
图3负压吸附与择优取向装置示意图
该装置的工作原理是:
(1)、由微电脑进行颗粒有序排列设计，调整有序颗粒间距;
(2)、微电脑下达指令给吸附盘，自动调整负压大小、负压吸孔数量、吸附范围与尺寸大小等参数;
(3)、调整栅栏选向形态及尺寸;
(4)、超硬材料被负压吸附到选向栅栏进行择优取向，吸附盘吸附后，由机械手定位转移；
(5)、机械手与冷压机配合装模；
(6)、此装置对颗粒吸附率达100%，对预颗粒晶面、晶棱择优取向达85%以上。
利用该装置开发出切割花岗岩、大理石、混凝土等锯片系列，及周边切磨片系列等产品。为了对新的制造方法的评估，华晶工具公司选用Φ400mm的有序排列/择优取向花岗岩锯片，每片刀头数量为28齿，刀头尺寸40×3.6×11.6mm，工作层高度为9.6mm,，金刚石为本公司产，粒度为40/45，强度为18Kg，颗粒形状为六-八面体。设计方案是:
(1)、金刚石40/45，浓度25%，每克拉金刚石以1350粒计;
(2)、切割过程中金刚石连续出刃，在金刚石锯片径向方向，当出刃余量20%~40%时，保证与其相邻的后下方金刚石颗粒出刃;
(3)、释优取向刀头出刃点为(111)面与(110)面结合棱;
(4)、刀头金刚石颗粒定向排列7纵面，每纵面在切割方向的同一平面上，以保证前金刚石颗粒在余1/3自然脱落时，其拖尾成为后方刚出刃颗粒的前端保护基;
(5)、刀头同一切割面每纵面同时出刃5.4颗金刚石，既重复5.4线×7纵面，保证每一个刀头在同一个工作面上同时出刃7×5.4颗，此为有效出刃，理论表面展现2×7×5.4颗;
(6)、排列空间点阵，点阵常数a=0.55mm，(质点间隔0.25mm)，b=102mm(质点间隔0.77mm)，c=1.08mm(质点间隔0.71mm)，α=79043’，γ=900，β=9
图4有序排列/择优取向刀头示意图
切割试验是在信阳一家花岗岩厂进行的，对象为福建产黑白花岗岩，切线加工，石材厚度2cm，莫氏硬度7.3级，铁锈较大。经优化的有序排列的锯片与无序
排列的锯片综合比较，金刚石浓度低，实切效果1150m(无序排列锯片实切450m)，切割平稳不崩边，不跑锯，切割电流明显比无序排列锯片下降0.5A，切割机综合能耗下降30%，近地点噪音下降10db(A)，寿命是无序排列锯片的3倍，切割效率提高了30%，这一事实表明这种方法对提高金刚石的整体质量是很有潜力的。
3.在半导体工业中的应用
硅片的切割与加工，研磨与抛光平坦化为金刚石工具提供了很大的高利润市场，推动金刚石工具技术的快速发展。
日本Asahi金刚石工业公司在研发金刚石化学机械抛光垫修整器(Diamond CMP pad conditioner)过程中，为改善批量生产中修整器性能的一致性，达到恒定的抛光率，采用规则均布金刚石技术(Regular diamond placemant with constant pitch)，开发了三种类型CMP修整器。
金刚石CMP修整器的性能:
(1).CMP抛光盘的金刚石不能脱落，否则将使硅片表面产生宏观划痕与断续的瑕庇;
(2).保持恒定的抛磨率;
(3).具有长的寿命，以降低加工成本;
(4).批量产品质量稳定，每个CMP必须保持相同的性能。
金刚石CMP的类型以日本旭日为例。
CMP-N型:高的金刚石浓度，不脱落，适于在线加工。
CMP-M型:有意地使有效金刚石单晶不规则分布，磨抛效率高，适于在线与非在线加工。
CMP-CS型:用Ni-Cr胎体材料钎焊，使金刚石形成牢固的化学键合，胎体中金刚石分布具有重复性，性能稳定。
CMP-NEO-UP型:独特之处是金刚石规则分布，每粒金刚石由Ni单独包裹，排除金刚石脱落的可能性。
CMP-NEO-U型:金刚石对工作面定向排列，高度可控，金刚石规则分布，并单独由Ni基体分别包裹。
我国台湾砂轮公司(KNIC)、日本松下公司、美国Abrasive Technology公司
都有各自的CMP系列产品
展望
1.为了对工艺的可靠性以及寿命进行评估，还必须结合应用在生产条件下作进一步的试验。
2.将来的目标方向是，不仅要按一定的方式排列超硬磨料，还要使这些磨粒的朝向一定，从而缩短刀具的磨合时间，并进一步达到提高刀具寿命的目的。
3.金刚石在刀头上的均匀分布/有序排列的优越性早为人们所认识，但实施比较困难，用人工方法费力费时，效率很低，难以产业化，因此工艺与装备是极为关键的。韩国Shinhan公司开发的ARIX自动排布系统，能自动生产，每月可产50000个刀头。
4.有序排列/择优技术的应用，为金刚石工具产品从低端走向高端提供了有力的技术支撑。
5.有序排列/择优取向技术将成为超硬材料工具制备的主流技术，带动工具产业的技术进步，产品不断创新而突破传统工具的使用界限。
金刚石刀具在高速切削领域的优势分析
为了使高速切削刀具有足够的使用寿命和低的切削力，应根据不同的工件材料选择最佳的刀具几何角度。与普通切削相比，高速切削刀具前角一般要小一些甚至是负前角，后角要稍大一点，且常采用修圆或倒角刀尖来增大刀前角，以防止刀尖处的热磨损。由于进行高速切削的旋转刀具要在很高的转速下工作，离心力问题非常突出，故要求其刀体结构和刀片夹紧结构应十分可靠，同时需要在动平衡仪上经过严格的动平衡，最好能进一步安装在机床上与主轴组件一起进行动平衡。
超硬材料刀具在高速切削领域独占优势，其实际应用与日俱增。在这类刀具中PCD（聚晶金刚石）刀具是高速切削铝合金和非金属材料的最佳选择，而金刚石涂层刀具则不仅已经实用化且增长势头很猛；PCBN（立方氮化硼聚晶产品）刀具适于以更高速度切削铸铁、淬硬钢等材料，CBN（立方氮化硼）涂层刀具也有望在近期取得重大技术突破。
在普通转速下刀具与主轴间广泛采用的7：24锥联结，当高速旋转时，由于实心锥柄不能像主轴孔那样受离心力作用发生“胀大”，两者之间出现间隙会导致刀具在锥孔内摆动，从而引起刀具的轴向定位误差和破坏结构的动平衡。为了克服这种联结高速性能差的缺点，相继开发出了一些适合高速切削的联结方式，如：HSK工具系统和Capto工具系统。
下面详细介绍刀具、刀柄及切削用量的选取。
1、刀具材料
要实现高速切削，刀具材料是关键。高速切削材料主要有硬质合金、涂层刀具、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具。它们各有优点，适合不同的工件材料和不同的切削速度范围。必须注意的是刀具材料和工件材料副之间有一个适配性问题，即一种刀具材料与工件材料时性能良好，但加工另一种工件材料时却不理想，换句话说，不存在一种万能刀具材料可适用于所有工件材料的高速加工。
高速切削刀具材料必须根据所加工的工件材料和加工性质来选择。一般而言，陶瓷刀具、涂层刀具及CBN刀具适合于加工钢铁等黑色金属的高速加工；PCD刀具适合于对铝、镁、铜等有色金属高速加工。表中列出了上述刀具材料所适合加工的一些工件材料。
陶瓷刀具已应用于加工各种铸铁、钢件、热喷涂喷焊材料、镍基高温合金等。
金刚石刀具适合于加工非金属材料、有色金属及其合金。由于金刚石的热稳定性差，切削温度达到800℃时，就会失去其硬度。因为金刚石和铁有很强的化学亲和力，在高温下铁原子容易与碳原子相互作用使其转化为石墨结构，刀具极容易损坏，因此金刚石刀具不适合于加工钢铁类材料，在切削有色金属时，PCD
刀具的寿命是硬质合金刀具的几十甚至几百倍。
立方碳化硼刀具既能胜任淬硬钢、轴承钢、高速钢、冷硬铸铁的粗、精车，又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削。CBN 刀具是实现以车代磨的最佳刀具之一。
2、刀具
以下介绍在加工中心上加工壳体常用刀具。
1、铣刀
在面铣时，由于铣刀和工件之间的关系，尺寸和位置是重要的因素。在选择刀具时，工件的宽度决定铣刀的直径。对于加工小件而言，一般刀具直径比工件大30%是比较理想的，但是机床功率和稳定性在许多情况下起决定作用。面铣常常需要几次走刀才能完成。
在优化铣削效果时，铣刀的刀片是另一个重要因素。在任何一次铣削时如果同时参加切削的刀片数多于一个是优点，但同时参加切削的刀片数太多就是缺点。在切削时每一个切削刃不可能同时切削，所要求的功率和参加切削的切削刃多少有关。就切屑形成过程，切削刃负载以及加工结果来说，铣刀相对于工件的位置起到了重要作用。在面铣时，用一把比切削宽度大约大30%的铣刀并且将铣刀位置在接近于工件的中心，那么切屑厚度变化不大。在切入切出的切屑厚度比在中心切削时的切削厚度稍稍薄一些。
为了确保使用足够高的平均切屑厚度/每齿进给量，必须正确地确定适合于该工序的铣刀刀齿数。铣刀的齿距是有效切削刃之间的距离。可根据这个值将铣刀分为3个类型——密齿铣刀、疏齿铣刀、特密齿铣刀。
和铣削的切屑厚度有关的还有面铣刀的主偏角。主偏角是刀片主切削刃和工件表面之间的夹角，主要有45度、90度角和圆形刀片。切削力的方向变化随着主偏角的不同将发生很大的变化：主偏角为90度的铣刀主要产生径向力，作用在进给方向，这意味着被加工表面将不承受过多的压力，对于铣削结构较弱的工件是比较可靠。
主偏角为45度的铣刀其径向切削力和轴向大致是相等的，所以产生的压力比较均衡，对机床功率的要求也比较低，特别适合于铣削产生崩碎切屑的短屑材
料工件。
圆形刀片的铣刀意味着主偏角从0度到90度连续变化，这主要取决于切削深度。这种刀片切削刃强度非常高，由于沿长切削刃方向产生的切屑比较薄，所以适合大的进给量。沿刀片径向切削力的方向在不断改变，而且在加工过程中所产生的压力将取决于切削深度。现代刀片几何槽形的研制使圆形刀片具有平稳的切削效应、对机床功率需求较低、稳定性好等优点。今天，它已不再是一种有效的粗铣刀，在面铣和立铣中都有广泛的应用。
相对于工件的进给方向和铣刀的旋转方向有两种方式。第一种是顺铣，铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的，在开始切削时铣刀就咬住工件并切下最后的切屑。第二种是逆铣，铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的，铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段，以切削厚度为零开始，到切削结束时切削厚度达到最大。
在三面刃铣刀、某些立铣或面铣时，切削力有不同方向。面铣时，铣刀正好在工件的外侧，切削力的方向更应特别注意。顺铣时，切削力将工件压向工作台，逆铣时切削力使工件离开工作台。
由于顺铣的切削效果最好，通常首选顺铣，只有当机床存在螺纹间隙问题或者有顺铣解决不了的问题时，才考虑逆铣。
在理想状况下，铣刀直径应比工件宽度大，铣刀轴心线应该始终和工件中心线稍微离开一些距离。当刀具正对切削中心放置时，极易产生毛刺。切削刃进入切削和退出切削时径向切削力的方向将不断变化。机床主轴就可能振动并损坏，刀片可能碎裂而加工表面将十分粗糙。铣刀稍微偏离中心，切削力方向将不再波动——铣刀将会获得一种预载荷。我们可以把中心铣削比做在马路中心开车。
铣刀刀片每一次进入切削时，切削刃都要承受冲击载荷，载荷大小取决于切屑的横截面、工件材料和切削类型。切入切出时，切削刃和工件之间是否能正确咬合是一个重要方向。
在图a中，铣刀轴心线完全位于工件宽度外侧而且在切入时的冲击力是由刀片最外侧的刀尖承受的，这将意味着最初的冲击载荷由刀具最敏感的部位承受。铣刀最后也是以刀尖离开工件，也就是说刀片从开始切削到离开，切削力一直作
用在最外侧的刀尖上，直到冲击力卸荷为止。图b中，铣刀的中心线正好位于工件边缘线上，当切屑厚度达到最大时刀片脱离切削，在切入切出时冲击载荷达到最大。图c中铣刀轴心线位于工件宽度之内，切入时的最初冲击载荷沿切削刃由距离最敏感刀尖较远的部位承受，而且在退刀时刀片比较平稳的退出切削。
对于每一个刀片来说，当要退出切削时切削刃离开工件的方式是重要的。接近退刀时剩余的材料可能使刀片间隙多少有所减少。当切屑脱离工件时沿刀片前刀面将产生一个瞬时拉伸力并且在工件上常常产生毛刺。这个拉伸力在危险情况下危及切屑刃安全。
当铣刀轴心线和工件边缘线重合或接近工件的边缘线时（图b），情况将很严重。达到较好铣削的总结：
①查机床的功率和刚度，以保证所需要的铣刀直径能够在机床上使用。
②主轴上刀具的悬伸尽可能达到最短。图铣刀轴线与工件位置对冲击载荷的影响
③采用适合于该工序的正确的铣刀齿距以确保在切削时没有太多的刀片同时和工件啮合而引起振动，另一方面在铣削狭窄工件或铣削型腔时要确保有足够的刀片和工件啮合。
④确保采用每刀片的进给量以便在切屑足够厚时能获得正确的切削效果从而减小刀具磨损。采用正前角槽形的可转位刀片，从而获得平稳的切削效果以及最低的功率。
⑤选用适合于工件宽度的铣刀直径。
⑥选用正确的主偏角。
⑦正确的放置铣刀。
⑧仅仅在必要时使用切削液。
⑨遵循刀具保养及维修的规则并且监控刀具磨损。
2、钻头
钻头是孔加工刀具中应用最广的刀具，尤其是钻削ф30mm以下的孔时，钻头从结构上分为整体式和可转位刀片钻头，由于汽车工业追求高的生产效率越来越多的台肩和倒角复合钻的应用也越来越广泛。
许多工件上都需要钻削一个孔或数个孔，而且今天这些孔大多数都是在数控机床和加工中心上加工。从原理上讲，有许多不同类型的孔，在这些孔之间最普遍的差异是配合间隙。这些孔包括螺纹孔、有极好配合要求的孔、管道孔以及为去除重量而加工出的孔等。这些孔是通孔或者是盲孔，对切削刀具和方法有不同的要求。
在钻削过程中，为了以有效的方法达到满意的效果，需要考虑4个主要因素。
①直径和孔深的比值
②被加工孔需要的精度和表面粗糙度
③工件材料类型、质量和硬度
④机床，尤其是加工条件和主轴转速
这些因素将影响钻头类型的选择和应用。在所有的加工过程中，工件、机床和工艺系统的稳定性是最重要的。在考虑什么类型的钻头适用于加工工序时，钻削工艺起着某些制约作用。最小的可转位刀片直径为12.7毫米，
3、镗刀
镗刀按结构分为整体式、装夹式和可调式，可调式又分为微调式和差动式。在汽车变速器壳体加工中常用的主要是单刃微调式镗刀和双刃粗镗刀。
粗镗刀利用轴向调节机构，使两刃高度完全一致，取得理想的平衡状态，防止振动。进给螺丝是精镗头的命脉，在一些厂家采用配对生产法，将螺丝与螺母间的齿隙限制在最小，获得最高的可靠性。在镗背面的孔时，往往需要将工件反装，或回转工作台，这样不仅浪费时间，而且很难保证同轴度，在日本BIG 公司生产的EWN精镗头只需将刀片反装即可进行反镗加工，即保证精度有提高生产效率。对于有高精度要求的孔要求刀杆有高的动平衡效果，在BIG公司生产的高速小孔精镗头移动平衡环，内藏的平衡块既会移动，根据说明书中的相关数据，将平衡环转到相应的位置既可使镗头处于平衡状态。
4、攻丝
在加工中心上有两种攻螺纹方式，高精度自动倒转攻螺纹器，最高转速达6000r/min，不需任何补偿作用的刚性攻。这两种攻螺纹的方式各有优劣，因此依照加工要求而选择，在大量生产中，因追求高效率，自动倒转攻螺纹器将有
利于生产，但它机构复杂、附件繁多、维修不易、价格昂贵。目前，随着CNC 加工中心使用数量的增加，刚性攻丝将日渐普及。
使用刚性攻螺纹时，由于加工中心的数控系统控制轴向进给，故丝锥本身不需负担控制任务，刚性攻螺纹时，丝锥的旋转速度与机械主轴轴向进给为100%同步，丝锥可夹持在固定刀柄中，不需任何浮动功能。
攻丝所用刀柄一般为弹性夹紧式。
5、复合刀具
为了保持高效率，我们必须使“在切削”时间最大化，使没有花在实际切削方式下的相关时间最小化。在刀具方面，如何使在切削时间最短，那就是复合刀具，一把刀具的工作过程为换刀—刀具或工作台的快速移动—切削速度移动—快速退回换刀点，如果将两把刀具复合，则可节省一把刀具的换刀时间、快速移动时间和切削开始前3-5毫米的安全距离。主要的复合刀具有钻孔倒角复合刀具、粗镗与倒角复合镗刀。但是刀具是否复合必须经过计算或试验，以加工时间最短为标准。
金刚石粒度
(1)金刚石粒度：常用的金刚石粒度在30/35～60/80范围内。岩石愈坚硬，宜选取用较细的粒度。因为在同等压力条件下，金刚石愈细愈锋利，有利于切入坚硬的岩石。另外，一般大直径的锯片要求锯切效率高，宜选取用较粗的粒度，如30/40，40/50；小直径的锯片锯切的效率低，要求岩石锯切截面光滑，宜选用较细的粒度，如50/60，60/80。
(2)刀头浓度：所谓金刚石浓度，是指金刚石在工作层胎体中分布的密度(即单位面积内所含金刚石的重量)。“规范”规定，每立方厘米工作胎体中含4.4克拉的金刚石时，其浓度为100%，含3.3克拉的金刚石时，其浓度为75%。体积浓度表示结块中金刚石所占体积的多少，并规定，当金刚石的体积占总体积的1/4
时的浓度为100%。增大金刚石浓度可望延长锯片的寿命，因为增加浓度即减小了每粒金刚石所受的平均切削力。但增加深度必然增加锯片的成本，因而存在一个最经济的浓度，且该浓度随铖切率增大而增大。
(3)刀头结合剂的硬度：一般来说，结合剂的硬度越高，其抗磨损能力越强。因而，当锯切研磨性大的岩石时，结合剂硬度宜高；当锯切材质软的岩石时，结合剂硬度宜低；当锯切研磨性大且硬的岩石时，结合剂硬度宜适中。
(4)力效应、温度效应及磨破损：金刚石圆锯片在切割石材的过程中，会受到离心力、锯切力、锯切热等交变载荷的作用。
摩擦副材料及其选用轴类零件的功用、结构特点及技术要求轴类零件的材料轴类零件的毛坯和材料常见故障的排除传动齿轮的使用要求标准的结构和组成国内外齿轮精度标准的发展及现状齿轮用淬火介质的选择淬火冷却中的质量问题。
制造金刚石工具如何选择金刚石粒度
金刚石粒度的大小直接影响工具的加工效率、加工效果和使用寿命。通常情况下，金刚石粒度粗，则加工时磨削工件的深度就大、加工效率高、但工件的加工精度差；相反金刚石粒度细，则加工效率低、工件的加工精度高。选用金刚石粒度的一般原则是：在满足加工精度的前提下，尽量选用粗粒度的金刚石以提高效率。在实际使用中，用户还十分重视工具的寿命，这就要求兼顾考虑金刚石粒度大小和组成、金刚石品质、金刚石浓度、结合剂配方，甚至工具的结构尺寸以及加工条件等。应该说，对加工条件、结合剂配方确定的金刚石工具，总存在最佳的粒度和组成，此时加工效率最高、消耗最少。
使用粗粒度金刚石以提高工具的效率是必要的，但必须选用品质好的金刚石，否则使用过程中金刚石易碎裂或脱落，不能保持高的出刃，效率反而下降甚至不能工作。
国产低品级RVD、SCD金刚石，能够提供的粒度一般为60/70~325/400；中等品级MBD系列金刚石的粒度有35/40~325/400；金刚石微粉M-SD的粒度有M36/54~M0/0.5μm；高品级SMD系列金刚石的粒度有16/18~60/70。
一般地，锯切、钻探、修整等粗加工工具，所用金刚石的粒度多选择30/35~70/80；粗磨工具多选用60/70~100/120；半精磨工具选用120/140~170/200；精磨工具多选用200/230~325/400的粒度。
实际选择金刚石粒度时，还应综合考虑工具的品种、使用条件、金刚石品质、金刚石浓度和结合剂配方等。
金刚石刀具使用注意事项
（1）装配注意电机轴与锯片中心孔的配合和旋转方向，请确认锯片是否发生破损，出现片体破损严禁使用。
（2）请勿切割金属，否则会使锯片变钝，缩短锯片使用寿命。
（3）因锯片较薄，请勿施加侧压力以及曲线切割，进刀时避免刀刃冲击性接触工件。
（4）锯刃如果堵塞，可使用碳化硅磨石、耐火砖和砂轮出刃。
（5）为保证安全使用，配用锯片的切石机必须带有防护罩，操作者要穿戴安全服、眼镜等保护用品。
（6）使用湿片时必须通水冷却，否则将会影响锯片使用寿命。
金刚石锯片规格 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展 金刚石锯片规格 目前，国内石材加工锯片基体规格通常为105--3500mm（国外最大国锯片的规格为5000mm）.其中，250mm以下规格锯片主要用在手持式、半专业型切割机上进行装修、饰材加工；P350-500mm规格据片主要用于半成品板材的建材加工成工程切槽（断）；600-900mm规格据片主要用于类似墓碑、墓柱等较厚石板（柱）的成型锯切加工。1000mm 以上的规格锯片主要用于荒料的锯切成材（板）加工，目前尤以例1600mm锯片使用最为普遍。 一般称250mm以下规格的圆锯片为小直径锯片，适用于切割大理石、花岗岩、瓷砖、混凝土、装饰材料及建筑物飞破坏开槽等，具有切割快、割缝孝功耗低、缝里、耐磨等特点，可采用干切和湿切两种类型。 用于板材切割圆锯片主要是指半成品板的切割用锯片。直径一般在900mm以下。适用于花岗石、大理石、石灰石、砂岩及板岩等各种石材的切边加工，适用于桥式切机及各种手动锯机。 石材荒料切别是指将从矿山开采出来的立体石材切割成板材，石材荒料的圆锯片切割需要采用大直径锯片，据片直径一般在1600-4500mm之间。切割荒料的金刚石大据片采用基体和刀头焊接而成。一般采用高频焊接。刀头多采用三层、截面为梯形的结构，以消除侧面摩攘和横向偏差，改善刀头导向性能。提高锯切精度和质最。根据锯切石材硬度的不同，
钻石基础知识
钻石知识 钻石的矿物质名称为“金刚石”，是公认的宝石之王。钻石的化学成分有99.98%的碳。也就是说，钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。钻石的摩氏硬度是10，是天然矿物中的最高硬度。但千万别认为钻石硬度高，就永不破损。其实钻石的脆性也相当高，用力碰撞仍会碎裂。钻石是依据其原石的外形，来切割成各种不同形状的钻石。钻石属天然矿物，主要产地是南非、澳大利亚、印度；而美国、荷兰、比利时则是钻石加工切割的基地。尤其是比利时，是全球公认的雕琢钻石贸易中心。 钻石是人类目前所知最坚硬的天然物质，比地球上硬度仅次于她的矿物质还要硬58倍。而且钻石具有高度的抗酸碱腐蚀性、不怕刻划，永不磨损！“钻石”一词来源于希腊语“adamas”，意为不可征服的，一如人类的爱情：历经磨难依然痴心不改，两情相悦。 钻石能够代表爱情，还因为钻石的独一无二：钻石分布范围小，产量低。加之开采困难，自然钻石就更显弥足珍贵了。最年轻的钻石，都有九亿年的故事，它们形成于高温高压的地球深处，直到强大的力量把它们和火山熔岩一起送上地表，这地表之旅充满危险，它们可能被岩浆湮没，亦可能变成二氧化碳气体，或者受水流冲刷，被埋没于泥沙之中，等待被人类发现的那一天。一颗钻石，从孕育于地壳岩浆之中至佩戴于您的手上，经过划线，辟开，打磨和切割，天然的璀璨光芒才能破茧而出，辗转周游万里，途经数百人之手，个中开采、加工艰辛复杂，做成精致的饰品更是艺术的创造，最后又经您慧眼上识，佩戴，才能为你们见证永恒，所以每一颗钻石，都是跨越艰难才来到主人手中，那璀璨光芒中闪烁着缘分与天意。
1.切工 钻石的切磨工艺对钻石的明亮度有着最大的影响。即使这颗钻石拥有完美的色彩和净度，但是蹩脚的琢工也会使它失去美丽色彩。专业的厂家需要拥有一流的钻石切磨工艺，使钻石发出最亮的光彩。 钻石的切工－它的圆度、深度、宽度以及琢面的均匀度都决定着钻石的光度。许多宝石学家认为钻石的切磨工艺是最重要的钻石特性。因为即使一颗钻石拥有完美的颜色（color）和净度（clarity），但是拙劣的切磨也会使一颗钻石失去其耀眼的光彩。 理想切工：代表只有3%的一流高质量钻石才能达到的标准。这种切工使钻石几乎反射了所有进入钻石的光线。一种高雅且杰出的切工。理想抛光，理想对称性，仅有1%的好的切工钻石能达到此标准，最高级的抛光和对称使我们的钻石拥有最好的火彩，并展现出八箭八心。 一般切工：代表粗糙度为35%的钻石切工，仍然是优质钻石，但是一般切工加工的钻石反射的光线不及G级切工。 切磨太浅：光线由底部逸出导致钻石的亮度受损。
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金刚石锯片资料文章 目录 金刚石（CBN）有序排列及择优取向工具的研发与应用 (5) 有序排列与择优取向技术现状 (5) 金刚石均匀分布/有序排列的性能 (6) 有序排列/均匀分布方法 (7) 金刚石有序排列/均匀分布的应用 (9) 展望 (12) 金刚石刀具在高速切削领域的优势分析 (12) 金刚石粒度 (18) 制造金刚石工具如何选择金刚石粒度 (19) 金刚石刀具使用注意事项 (20) 金刚石刀头烧结技巧 (21) 烧结机理简述 (21) 烧结因素对刀头质量的影响 (25) 烧结因素的检测 (26) 烧结因素的确定 (27) 金刚石刀头在锯切中常见故障的探讨（一） (27) 金刚石刀头在锯切过程中常见故障探讨（二） (28) 什么叫金刚石锯片？ (29) 金刚石锯片反倾销之战 (30) 金刚石锯片能否反转 (31) 金刚石锯片相关专业知识 (32) 金刚石锯片对石材三大影响不可忽视 (35) 金刚石锯片寿命的主要因素 (36) 锯切参数 (36) 干切花岗岩的金刚石小锯片试验研究 (39) 透析金刚石锯片在销售过程中的“质量”现象 (39) 提高金刚石锯片质量的技术方案 (43) 优质金刚石锯片的研制方案 (45) 专家分析影响金刚石锯片寿命的因素 (46) 五金知识：金刚石锯片刀头的工艺选择摘要 (49) 影响金刚石锯切工具性能的主要因素分析 (50) 1、概述 (51) 1.1金刚石圆锯片定义及分类 (51) 1.2金刚石圆锯片的使用场所 (52)
第四节钻石知识 1. 钻石知识漫谈 1.1 什么是钻石？ 众所周知，钻石以其晶莹剔透、璀璨夺目和坚硬无比的优秀品质被人们视作世界上最珍贵的宝石品种，被誉为“宝石之王”。 钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石，但有时人们对二者并不加细分。简单地讲，钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳(C)元素组成的单质晶体。它是大自然赐予人类最美丽的也是最昂贵的物质和财富。 人类文明虽有几千年的历史，但人们发现和初步认识钻石却只有几百年，而真正揭开钻石内部奥秘的时间则更短。在此之前，伴随它的只是神话般的传说，具有宗教色彩的崇拜和畏惧，同时又把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。 如今，钻石再也不是那么神秘莫测，更不是只有皇室贵族才能享用的珍品。它已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长，今天人们更多地把它看成是爱情和忠贞的象征。 1.2 钻石为什么这样昂贵？ 钻石之所以被人类称之为“宝石之王”，并成为最昂贵的宝石品种，除与钻石本身具有魅力的品质有关外，还与钻石矿床的探测、加工等有着密切的关系。 （1）钻石固有的内在魅力品质 作为宝石，必须具备美丽、耐久和稀少这三大要素。钻石是唯一一种集最高硬度，强折射率和高色散于一体的宝石品种，任何其它宝石品种都是不可比拟的。这样的宝中之宝，稀中之罕，理所应当地成为贵中之最了。 （2）钻石文化源远流长 自古以来，钻石一直被人类视为权力、威严、地位和富贵的象征。其坚不可摧、攻无不克、坚贞永恒和坚毅阳刚的品质，是人类永远追求的目标。它具有潜在的、巨大的文化价值。 （3）钻石矿床探寻艰难，耗资巨大 钻石矿床的寻找，并不像传说中的那样，不小心摔一跤就能发现一个钻石矿床。钻石矿床的探寻往往要花上几十年，甚至上百年的努力和劳动，耗资巨大。如原苏联西伯利亚原生金刚石矿床的探寻，从1913年开始，历经了18年的艰辛，才得以发现；博茨瓦纳的“欧拉”原生矿床，耗资3200万美元，历经12年的奋斗才挖掘出来；近几年，在加拿大西北部发现的金刚石原生矿床，则是经历了几代地质学家的艰苦努力，耗资至少达几亿美元才找到的。 （4）金刚石矿床数量少，宝石级金刚石矿床品位低 世界金刚石矿床的数量，如果与铁、铜和金矿数量相比的话，可以说是少得可怜，屈指可数。在开采出的金刚石中，平均只有20％达到宝石级，而其余80％只能用于工业。但这 20％宝石级金刚石的价值却相当于80％工业金刚石的5倍之多。世界金刚石年产量约为10000万克拉，宝石级约为1500万克拉，而加工成钻石的约为400万克拉(相当于800千克)。 有人粗略统计发现，要得到1克拉(0.2克)已打磨好的钻石，需要挖掘约250吨矿石。 （5）开采的规模浩大、难度极高 钻石矿床的开采，可以说是一件规模巨大，却又细心备至的工作。开采过程中，既需充分开采含有钻石的矿石，又要谨小慎微，以确保矿石中钻石原石颗粒完好无损。开采不当会导致经济的巨大损失。不论是露天开采，还是地下挖掘，都是一项声势和场面浩大的工程，人力物力的投入是难以想象的。 （6）钻石加工程序复杂，工时量大 对开采出的矿石经精心破碎和分选后，并不像其它金属矿床一样，即可投入大批量的冶炼，而是要对每一粒钻石毛坯进行逐粒精心细致的分析，才能确定下切磨方案，以确保其重量、净度和款式。这往往需
发展趋势 为适应大幅面、节约资源、环境友好的发展要求，金刚石圆锯片呈现出大直径(如大于Φ5000mm)、薄型化(如直径Φ1800mm的普通金刚石圆锯片基体厚度只有7.2mm，超薄锯片基体厚度可减薄至3.5mm左右)、低噪音(如消音锯片)、高性能(如矿山掏空锯片)的发展趋势。 发展历程 法国人Jaeguin在1885年发明制造了第一个天然金刚石圆锯片，它上面的金刚石都是手工镶嵌的。20世纪30年代以后，随着粉末冶金技术的发展，产生了焊接式金刚石圆锯片。50年代，人造金刚石诞生，促进了金刚石工具制造业得到迅速发展，从此金刚石圆锯片大规模应用于石材加工行业。 八十年代中期，石材切割锯片主要用于大理石的锯切。八十年代后期，随着石材工业的发展，锯切花岗石的锯片得到很大的发展，为了达到最佳的锯切效益，锯片研究者们致力于各种配方的研究。其通用规格从直径100mm起始，最大达直径2200mm，规格有接近20种。其中直径350～500mm规格主要用于半成品板材的剪裁加工，直径600～900mm规格主要用于墓碑等较厚石板(柱)的成型锯切加工，直径1000mm以上的规格主要用于荒料的锯切成(板)材加工，目前直径 1600mm锯片应用最为广泛。据中国石材工业协会统计，目前全国各类石材企业拥有并使用锯片直径1600～2200mm的金刚石圆盘锯机数万台，金刚石圆盘锯机成为了石材制品加工行业的最主要、应用最广泛的设备，每年纯消耗的圆锯片基体达数十万张。 大直径，薄 目前常用的金刚石圆锯片的厚度较大，如Φ1600mm锯片基体，正常厚度为7.3mm，而刀头的厚度又比锯片基体厚25%左右，这对被锯切石材的损耗也较大，估计几乎占到50%。 众所周知，花岗石、大理石等石材是不可再生的天然资源，特别是品种稀缺的花岗石弥足珍贵，在加工过程中应尽量减少荒料的损耗。 另外，在小规格板材的生产过程中，金刚石圆锯片的锯切成本约占2/3。因此，采用尽可能薄的金刚石锯片以减小锯缝宽度，既可减少石材资源的浪费，提高石材荒料的成材率，又可降低石材加工企业的生产成本。 在世界范围内，金刚石圆锯片的发展趋势总的向着大直径发展，锯片厚度越来越薄，对锯切石材的质量要求越来越高，这也就对锯片生产企业的生产技术提出了越来越高的要求。大直径金刚石圆锯片基体由于技术含量高，研发和生产资金投人较大，目前，国际上只有德国、意大利等几个发达国家和我国的几家公司能够生产，这其中能够生产Φ5000的大直径金刚石圆锯片基体的只有德国莫莫霍夫公司，产品代表了国际先进水平。我国大直径金刚石圆锯片基体的研制开发从2000年开始的，我公司分别于2000年、2001年、2003年首次研制开发出了Φ2000、Φ2500、Φ3500直径的金刚石圆锯片基体，填补了国内空白。 基体、胎体的材料和工艺，降噪结构 目前，金刚石圆锯片的应用越来越普遍，今后金刚石圆锯片就要在材料、结构、尺寸上进行改进，发展方向就是提高切割效率、锯片寿命、降低生产成本，
PCD金刚石锯片 Pcd金刚石锯片广泛用于木工切削、石材切削、金刚石木工锯片采用碳素工具钢锯片基体，使基体具有持久不变形精度恒久保持；优质的金刚石锯齿材料，使产品具有超强稳定性和耐用度. 金刚石是目前世界上最硬的刀具材料，比硬质合金材料硬50-150倍，金刚石PCD圆锯片具有硬度高，耐磨性能超强，并具有高韧性，高耐热等特性，其使用寿命是硬质合金锯片的50倍，一张金刚石PCD圆锯片胜过50张进口合金锯片，PCD耐酸性强，刀口不易钝化，更锋利，切割质量好，减少每天换刀磨刀时间，减少生产成本，提高加工质量及效率。木业加工中，尤其刨花板，贴面板，高中密度板，中纤板，防火板，木地板等含杂质及高硬度材料， PCD锯片锯切实木、刨花板、中密板应选左右齿，能锐利地将木纤维组织切断，切口平滑；为了保持槽底平整的开槽，则用平齿齿形或者用左右平组合齿；锯切贴面板、防火板一般选择梯平齿，计算机开料锯由于锯切切率大，用的合金锯片直径和厚度都比较大，直径在350-450mm左右，厚度在4.0-4.8mm之间，多数采用梯平齿，以减少崩边、锯痕。平齿锯口较粗糙，切削速度较慢，修磨最为简单。主要用于普通木材的锯切，成本较低，多用于直径较小的铝用锯片，以保持切削时减少粘连，或用于开槽锯片以保持槽底平整。 株洲三鑫针对的木工板料进行加工生产的金刚石锯片，在材料上使用硬质合金与金刚石相结合的，基体采用硬质合金刀头采用金刚石，大大提高了产品本身的耐磨度和使用的寿命，由于金刚石制造成本高、硬度高、耐磨性强、加工难度大、制造门槛高、价格昂贵，一直以来难以普及木工机械加工切削作业。我公司针对“刨花板、密度板、硫酸钙板、水泥纤维板等一系列的木工板料进行切削作业，生产制造的金刚石木工锯片进行了多方面的研发和实验，表现出卓越的切削性能。
金刚石的老知识和新知识 吴国庆 (北京师范大学化学系100875) 早在1879年，SmithsonTennant已经发现，金刚石燃烧的产物是碳的氧化物，故金刚石是碳的单质。1913年，Bragg父子用X-衍射实验测定了金刚石的晶体结构。证实通常的天然金刚石属于立方晶系，其晶胞为面心立方，一个晶胞里有8个碳原子(一个点阵点为两个碳原子)。每个碳原子周围有四十呈四面体排列的碳原子，健长为154pm。然而应当指出，在殒石里发现的金刚石却是六方晶系的。两种晶体的差别不在于碳原子的杂化类型(sp3)，而在于排列方式不同引起晶体的对称性不同。 金刚石被人类当作宝石而珍藏，据说已有3000年的历史。经过琢磨的金刚石称为钻石，它密度大(3.51g·cm-3)，是已知物质中最坚硬的(莫氏硬度10)；它对光的透明度好，折射率高，琢磨适当的钻石能反射出更多的光而显得格外耀眼；高色散性还使钻石有‘光彩’，这是白光被钻石色散成单色光所致。金刚石的色散值是天然宝石里最高的。利用色散值的差别可以把金刚石跟很象它的锆石(ZrSiO4)区分开来。天然金刚石有的无色，有的则呈美而的蓝、黄、棕、绿等色，还有的呈黑色。理论研究证实，纯净的金刚石应当是无色的。它可以透过各种不同波长的光(包括红外和紫外)。这是因为把金刚石晶体里的电子从基态激发到最低能量的激发态需要5.4电子伏特的能量，远大于可见光的能量(1.7—3.10电子伏特)。当金刚石里掺杂氮，能量从原来的5.4降到2.2左右，随氮原子的含量的增高，由于热运动引起的氮能级的宽度的差别，吸收不同波长的可见光，呈现黄(C/N=105：1)、绿(C/N=103：1)色，氮原子继续增多，所有可见光都会被吸收掉，便得到黑色的金刚石。在好长一个时期里，人们认为蓝色的金刚石是由于其中掺杂铝引起的。后来经美国通用电气公司的实验室证实，金刚石的蓝色是由其中不到百万分之一的硼引起的。他们发现，蓝色的金刚石是有导电性的。这可以解释为：硼原子的存在可以使碳的价带电子进入硼(受主)能级而在价带里留下空穴，引起空穴导电。而铝的掺杂不可能有这种性质。金刚石的颜色还可因掺杂原子引起所谓的“色心”(又称F心)而引起。这类金刚石的颜色会因加热、辐照而改交，有的还有荧光。习惯上钻石的质量按克拉(1克拉等于200毫克)计算。一颗钻石，超过10克拉，就已很稀罕很珍贵了。至今最大的一颗金刚石是1906年开采出来的‘非洲之星’，3025克拉。世界上最大的一颗钻石则是称为‘蒙兀儿大帝’的，加工前重780克拉。 人们梦想合成金刚石已经有很长的历史了。这种梦想的推动力一开始就是为了人工造出珍贵的钻石。因为天然的金刚石太少了。地球化学研究证实，自然界里的碳只有当熔化的岩百在3万个大气压的高压下，才能以金刚石的方式结晶出来，有时生成金刚石的压力竟高到60000个大气压。这样大的压力只有在地面下60—100公里的深外才存在，从这样深的地方翻到地壳表层来
金刚石锯片知识全解答 ——湖北银天 金刚石锯片是一种切割工具,广泛应用于石材,陶瓷等硬脆材料的加工.金刚石锯片主要由两部分组成;基体与刀头.基体是粘结刀头的主要支撑部分,而刀头则是在使用过程中起切割的部分,刀头会在使用中而不断地消耗掉,而基体则不会,刀头之所以能起切割的作用是因为其中含有金刚石,金刚石作为目前最硬的物质,它在刀头中摩擦切割被加工对象.而金刚石颗粒则由金属包裹在刀头内部。 在使用过程中,金属胎体与金刚石一起消耗,一般较理想的情况是金属胎体消耗较金刚快,这样就既能保证刀头的锋利度又能确保刀头有较长的寿命. 金刚石锯片的分类： 越来越多的行业在生产过程当中使用金刚石锯片，随着行业的整合细分，金刚石锯片的种类愈见细化。 一.制造工艺分类： 1、烧结金刚石锯片：分冷压烧结和热压烧结两种，压制烧结而成。 2、焊接金刚石锯片：分高频焊接和激光焊接两种，高频焊接通过高温熔化介质将刀头与基体焊接在一起，激光焊接通过高温激光束将刀头与基体接触边缘熔化形成冶金结合。 3、电镀金刚石锯片：是将刀头粉末通过电镀方法附着在基体上。 二.外观分类： 1、连续边缘锯片：连续锯齿金刚石锯片，一般通过烧结方法制作，常用青铜结合剂作为基础胎体料，切割时须加水以保证切割效果，并有用激光将刀头切割缝隙的种类。 2、刀头型锯片：锯齿断开，切割速度快，适合干、湿两种切割方法。 3、涡轮型锯片：结合了前面1、2两项的优势，锯齿连续呈现涡轮状均匀凸凹，提高了切割速度，增加使用寿命。 不同的材料选用不同种类的金刚石锯片，不同粉类配方适合不同材质的特性，对材料产品的质量、效果、合格率乃至成本和效益造成直接的影响。 影响金刚石圆锯片效率和寿命的因素有锯切工艺参数和金刚石的粒度、浓度、结合剂硬度等。据切能数有锯片线速、锯切浓度和进刀速度。
金刚石锯片介绍 金刚石锯片是一种切割工具,广泛应用于石材,陶瓷等硬脆材料的加工.金刚石锯片主要由两部分组成;基体与刀头.基体是粘结刀头的主要支撑部分,而刀头则是在使用过程中起切割的部分,刀头会在使用中而不断地消耗掉,而基体则不会,刀头之所以能起切割的作用是因为其中含有金刚石,金 刚石作为目前最硬的物质,它在刀头中摩擦切割被加工对象.而金刚石颗粒则由金属包裹在刀头内部。 制造工艺分类 1、烧结金刚石锯片：分冷压烧结和热压烧结两种，压制烧结而成。 2、焊接金刚石锯片：分高频焊接和激光焊接两种，高频焊接通过高温熔化介质将刀头与基体焊接在一起，激光焊接通过高温激光束将刀头与基体接触边缘熔化形成冶金结合。 3、电镀金刚石锯片：是将刀头粉末通过电镀方法附着在基体上。 外观分类： 1、连续边缘锯片：连续锯齿金刚石锯片，一般通过烧结方法制作，常用青铜结合剂作为基础胎体料，切割时须加水以保证切割效果，并有用激光将刀头切割缝隙的种类。 2、刀头型锯片：锯齿断开，切割速度快，适合干、湿两种切割方法。 3、涡轮型锯片：结合了前面1、2两项的优势，锯齿连续呈现涡轮状均匀凸凹，提高了切割速度，增加使用寿命。 锯片线速度： 在实际工作中，金刚石圆锯片的线速度受到设备条件、锯片质量和被锯切石才性质的限制。从最佳锯片使用寿命与锯切效率来说，应根据不同石材的性质选择锯片的线速度。锯切花岗石时，锯片线速度可在25m～35m/s 范围内选定。对于石英含量高而难于锯切的花岗石，锯片线速度取下限值为宜。在生产花岗石面砖时，使用的金刚石圆锯片直径较小，线速度可以达到35m/s。 锯切深度 锯切深度是涉及金刚石磨耗、有效锯切、锯片受力情况和被锯切石材性质的重要参数。一般来讲，当金刚石圆锯片的线速度较高时，应选取小的切消深度，从目前技术来说，锯切金刚石的深度可在1mm～10mm之间选
金刚石工具的分类及属性 Diamond Tools 金刚石工具是指用结合剂把金刚石（一般指人造金刚石）或者立方氮化硼制作成一定形状、结构、尺寸，并用于加工的工具产品。金刚石工具如果按照用途分，可以分为金刚石磨削工具、金刚石锯切工具、金刚石刀具、金刚石钻探工具、修整工具和拉丝模等。在上一篇《超硬磨具的分类及属性》中，这里把超硬磨具也就是金刚石磨削工具独立出来了，其余的归入本分类中。以下是详细的分类及属性。
如图1所示，金刚石工具目前在这里被分为9个二级分类和24个三级分类。针对产品数量众多的产品，比如金刚石锯片和，金刚石绳锯、线锯和金刚石刀具等添加了属性，对于数量少的目前只给出了商标和型号两个属性，具体如下： 一、Diamond Saw Blades 金刚石锯片 金刚石锯片一般是指金刚石圆锯片（Circular Saw Blades ），但金刚石带锯（Band Saw
Blades ）和金刚石排锯（Gang Saw Blades ）也应归属于金刚石锯片。金刚石锯片是一种切割工具，广泛应用于石材，陶瓷等硬脆材料的加工。金刚石锯片主要由两部分组成；基体与刀头。基体是粘结刀头的主要支撑部分，而刀头则是在使用过程中起切割的部分。金刚石锯片可以按照工艺分，也可按照外观或者应用分类。在本文，这些被作为属性来定义一款金刚石锯片。 Style 外观：Continuous Rim 连续式、Contour Blade 轮廓切割、Ring Saw 环锯片、Segmented 节块式、Turbo 涡轮形、Tuck Point 开槽片、Other； Weld Type 工艺：Sintered 烧结、Brazed 焊接、Laser Brazed 激光焊接、Electroplated 电镀、Other； Diameter 直径：收集了100mm-900mm的常见金刚石锯片直径供用户选择；Sawing Condition 应用环境：Dry 干切、Wet 湿切、Wet / Dry 干湿两用；Concentration 浓度：200%、150%、125%、100%、75%、50%、25% Materials Sawed 应用材料：Asphalt 沥青、Brick 砖块、Concrete 混凝土、Granite 花岗岩、Glass 玻璃、Marble 大理石、Porcelain 瓷器、Refractory 耐火材料、Stone 石头、Slate 石板、Tile 瓷砖、Universal 通用、Other 应用材料属性可以让供应商选择多个，但我们不建议每次都全选，可以根据实际情况选择，如果适用于多种材料，建议直接选择Universal 通用。 金刚石带锯和排锯目前没有太多的属性，我们会根据情况增加。 二、Diamond Wire 金刚石绳锯、线锯 金刚石绳锯和金刚石线锯的英语都是Diamond Wire，金刚石绳锯一般用于花岗岩、大理石等石材或是混凝土的切割；金刚石线锯也称为金刚线，是指利用电镀工艺或树脂结合的方法，将金刚石磨料固定在金属丝上。线锯一般用于晶体，比如单晶硅硅棒、蓝宝石晶棒开方
金刚石锯片的种类及用途介绍 金刚石锯片，一种切削性能出色的多刃工具，目前被广泛地运用于铝型材、石材等型材的锯切加工。而时至今日，在冶金工艺的推波助澜下，金刚石锯片家族已经壮大起来，衍生出的种类更是层出不穷。 不过，不论万物再怎么的变，我们依旧可以根据的一定的法则或者特性，对其进行一番分类。其中，对于金刚石锯片的分类，我们不需要感到为难。因为我们可以把金刚石锯片这样分类。 金刚石锯片种类及用途介绍 分类标准一：按锯片结构进行分类 金刚石锯片的种类虽多，但我们还是可以根据一些法则进行分类，其中按照锯片的结构进行分类就是我们常见的分类方式。 在这样的分类标准下，我们可以把金刚石锯片分为宽水槽金刚石锯片、节块组合式金刚石锯片、窄水槽金刚石锯片、钥匙孔槽金刚石锯片、涡轮锯片、碗形锯片等。 分类标准二：按锯片采用的焊接工艺分类 从金刚石锯片的结构来看，锯片由基体和锯齿组成，而为了使锯齿能和基体无缝对接，焊齿则是避不可少的一道工序。 目前，按照金刚石锯片锯齿的焊接方式来对金刚石锯片进行分类，则可以把金刚石锯片分为 激光焊接金刚石锯片、烧结式金刚石锯片、高频焊接金刚石锯片等；
分类标准三：按锯片锯切对象分类 金刚石锯片，归根到底是一种切削工具，终究会被运用到型材的锯切。而根据锯切对象，我们亦可以对锯片进行一番分类。 目前，按照金刚石锯片锯切的对象进行分类，我们可以把金刚石锯片分为：大理石切割锯片、花岗石切割锯片、混凝土切割锯片等。 当然，上述分类方法不能把所有的金刚石锯片都包括进去，还有一些特殊用途的金刚锯片无法覆盖到，但对于常见的金刚石锯片已经覆盖到。 经过上述分类，我们已经对金刚石锯片有了一定的认识，而对于众多的金刚石锯片使用企业而言，要想用好金刚石锯片，充分发挥一片锯片的性能，则需要做到专锯专用。 目前，在金刚石锯片的应用领域，各型的金刚石锯片各行其职，在各个型材锯切的领域发挥着自己的功用。而谈及其主要的用途。 其主要的用途在于：锯切硬脆材料。简易言之，金刚石锯片就是专门为那些难锯切的型材而生的。而在众多的脆硬材料之中，就不乏我们常见的各型石材、石料以及各型异型材等。 目前，除了在石材加工领域会广泛用到金刚石锯片外，部分从事铝型材加工的企业，为了确保锯切的质量，纷纷把目光投向了金刚石锯片上，开始使用金刚石锯片来锯切铝型材。 总之，对于金刚石锯片的用途，绝非是单一的。一旦遇到那些难以锯切的型材时候，金刚石锯片就有用武之地了。
金刚石锯片的制造工艺 金刚石锯片，一种普遍用于断桥铝、亚克力和石材切割的多刃工具。在整个金属切削史上，金刚石锯片的出现，有力弥补了硬质合金锯片与碳素钢锯片诸多的不足。出色的切削性能是金刚石锯片与生俱来的优势，同时由于锯片的锯齿采用了硬度更大，更耐高温的金刚石锯齿，这也就使得金刚石锯片的寿命很长。 那么制造金刚石锯片的常见方法有哪些？ 方法一：冷压烧结法 采用冷压烧结法制造的金刚石锯片，限于制造的技术水平，金刚石锯片的直径一般会在400毫米以下。同时，冷压烧结法具有生产成本低的优势，尤其是是一些湿式锯片，在制造的过程中，一般都会用到冷压焊接法。 而采用该种制造工艺的金刚石锯片，在切割花岗岩、混硬土、沥青等较难锯切型材时，往往能够确保锯片稳定地运行。 方法二：热压焊接法 对于生产金刚石锯片的企业而言，为了能够保证产量的稳定，目前它们往往会选择热压焊接法。 此种制造金刚石锯片的方法，是目前最流行的方法。同时，相比冷压焊接法，此种加工制造方法能够造出来的金刚石锯片的直径更大。
其直径的范围一般在350毫米至2200毫米之间，一些巨型的金刚石锯片，诸如锯切石料的金刚石锯片，在制造环节采用的就是此种工艺。其基本的制造程序是混料、热压烧结、磨弧、焊接和开刃等。 方法三：滚压法 采用滚压法制造的金刚石锯片，其制造成本相对较低，同时采用此种制造工艺制造出来的金刚石锯片一般用于锯切钟表、宝石、轴承等材料。 而采用此种方法制造的金刚石锯片，其锯身所采用的的材料一般为马口铁，其直径一般在80~120毫米之间，厚度在0.2~0.4毫米之间。 方法四：镶齿法 顾名思义，镶齿法就是把金刚石锯齿镶嵌在锯片基体齿座上，采用此种制造工艺的方法制造出来的金刚石锯片较薄，锯齿在外圆呈不连续状，锯齿在轮缘中镶嵌牢固,切片锋利,切屑易于排出。 同时，切割效率高、材料损失小，又可以切割较薄的材料更是采用此种制造工艺锯片的优势所在，因为除了在石材领域，铝型材加工领域也会用到采用此种工艺制造的锯片。 以上是制造金刚石锯的几种工艺，丰金锐刀具提醒您，不论是采用哪一种制造方法，都能够有效保证金刚石锯片的质量，同时在锯切型材，诸如铝型材时，由于制造工
金刚石锯片使用寿命分析 金刚石锯片是石材开采加工不可或缺的重要工具，决定其效率和使用寿命的因素是多方面的，总的来说主要包括以下参数。 一、锯切参数 (1)锯片线速度：在实际工作中，金刚石圆锯片的线速度受到设备条件、锯片质量和被锯切石才性质的限制。从最佳锯片使用寿命与锯切效率来说，应根据不同石材的性质选择锯片的线速度。锯切花岗石时，锯片线速度可在25m～35m/s范围内选定。对于石英含量高而难于锯切的花岗石，锯片线速度取下限值为宜。在生产花岗石面砖时，使用的金刚石圆锯片直径较小，线速度可以达到35m/s。 (2)锯切深度：锯切深度是涉及金刚石磨耗、有效锯切、锯片受力情况和被锯切石材性质的重要参数。一般来讲，当金刚石圆锯片的线速度较高时，应选取小的切消深度，从目前技术来说，锯切金刚石的深度可在1mm～10mm之间选择。通常用大直径锯片锯切花岗石荒料时，锯切深度可控制在1mm～2mm 之间，与此同时应降低进刀速度。当金刚石圆锯片的线速度较大时，应选取大的切削深度。但当在锯机性能和刀具强度许可范围内，应尽量取较大的切削浓度进行切削，以提高切削效率。当对加工表面有要求时，则应采用小深度切削。 (3)进刀速度：进刀速度即被锯切石材的进给速度。它的大小影响锯切率、锯片受力以及锯切区的散热情况。它的取值应根据被锯切石材的性质来选定。一般来讲，锯切较软的石材，如大理石，可适当提高进刀速度，若进刀速度过低，更有利于提高锯切率。锯切细粒结构的、比较均质的花岗石，可适当提高进刀速度，若进刀速度过低，金刚石刃容易被磨平。但锯切粗粒结构而软硬不均的花岗石时，应降低进刀速度，否则会引起锯片振动导致金刚石碎裂而降低锯切率。锯切花岗石的进刀速度一般在9m～12m/min范围内选定。
第一章金刚石钻头基本知识 第一节概述 1.1金刚石钻头的发展历史 金刚石钻头是不同于牙轮钻头的另一类钻井破岩工具，其使用可以追溯到19世纪60年代。最初人们以天然金刚石为切削元件制作打炮眼和挖掘隧道的工具，后来出现了用于石油钻井的钢体鱼尾式天然金刚石全面钻进钻头和取心钻头。早期的金刚石钻头是将天然金刚石冷镶在低碳钢上的。由于天然金刚石来源有限，价格昂贵，加之本身尺寸、性能方面的原因以及当时落后的制造工艺，大大限制了金刚石钻头在石油钻井工业中的应用。 随着粉末冶金技术的发展，出现了采用烧结碳化钨作为钻头体的胎体式金刚石钻头。这种技术的出现使金刚石钻头的制造水平大大提高。胎体式金刚石钻头具有耐冲蚀、耐磨损的特点，具有良好的使用性能，其制造工艺也不复杂，因此一经出现就迅速推广开来。 人造聚晶金刚石的研制成功，对金刚石钻头技术的发展起了巨大的推动作用。人造聚晶金刚石复合片钻头（PDC钻头）的出现一度被称为20世纪80年代钻井工业技术的一大突破，这种新技术对石油钻井业的发展产生了巨大的影响。现场使用证明，软到中等硬度地层钻井用PDC钻头具有机械钻速高、进尺多、寿命长、工作平稳、井下事故少、井身质量好等优点，并能与井下动力钻具配合用于高速钻井。合理使用金刚石钻头可以大大缩短建井周期，降低钻井成本，提高钻井经济效益。 1.2金刚石钻头的发展前景 经过近二十多年的发展，金刚石钻头已经成为继牙轮钻头之后的又一重要破岩工具。时至今日，PDC钻头在石油钻头市场所占的份额越来越大，几乎每年以30%的速度侵吞牙轮钻头市场。随着新的设计理论、设计方法和材料等技术的发展，PDC钻头的适用范围也在不断扩展，以前被认为不适用于PDC钻头的地层现在也广泛使用，比如我国中原油田的文留区块的沙二至沙三地层由于地质情况复杂、夹层多，可钻性差，以前一直被认为是PDC钻头的禁区，在这里钻的井除了取心之外用的都是牙轮钻头。可是从2000年开始，PDC钻头在这个区块的使用量逐渐增多，效果也很好，而2001年底我公司的一只8 1/2 BK542-4型PDC钻
锯片的基本知识 硬质合金锯片是木制品加工最常用的刃具，硬质合金锯片的质量与加工产品的质量有密切关系。正确的合理地选用硬质合金锯片对于提高产品质量、缩短加工周期、减少加工成本具有重要的意义。 硬质合金锯片包含合金刀头的种类、基体的材质、直径、齿数、厚度、齿形、角度、孔径等多个参数，这些参数决定着锯片的加工能力和切削性能。选择锯片时要根据锯切材料的种类、厚度、锯切的速度、锯切的方向、送料速度、锯路宽度需要正确选用锯片。 (一) 硬质合金种类的选择 硬质合金常用的种类有钨钴类（代号YG）、钨钛类（代号YT）。由于钨钴类的硬质合金抗冲击性较好，在木材加工行业中使用更为广泛。木材加工中常用的型号为YG8-YG15，YG后面的数字表示钴含量的百分数，钴含量增加，合金的抗冲击韧性和抗弯强度有所提高，但硬度和耐磨性却有所下降，要根据实际情况加以选用。 (二) 基体的选择 1. 65Mn弹簧钢弹性及塑性好，材料经济,热处理淬透性好,其受热温度低,易变形可用于要求切削要求不高的锯片。 2. 碳素工具钢含碳高导热率高,但受200℃-250℃温度时其硬度和耐磨性急剧下降，热处理变形大，淬透性差，回火时间长易开裂。为刀具制造经济材料如T8A、T10A、T12A等。 3. 合金工具钢与碳素工具钢相比，耐热性，耐磨性好，处理性
能较好，耐热变形温度在300℃-400℃适宜制造高档合金圆锯片。 4. 高速工具钢具有良好淬透性，硬度及刚性强，耐热变形少，属超高强度钢，热塑性稳定适宜制造高档超薄锯片。 (三) 直径的选择 锯片直径与所用的锯切设备以及锯切工件的厚度有关。锯片直径小，切削速度相对比较低；锯片直径大对锯片和锯切设备要求就要高，同时锯切效率也高。锯片的外径根据不同的圆锯机机型选择使用直径相符的锯片。 标准件的直径有：110MM(4寸)、150MM(6寸)、180MM(7寸)、200MM(8寸)、230MM(9寸)、250MM(10寸)、300MM(12寸)、350MM(14寸)、400MM(16寸)、450MM(18寸)、500MM(20寸)等，精密裁板锯的底槽锯片多设计为120MM。 (四) 齿数的选择 锯齿的齿数，一般来说齿数越多，在单位时间内切削的刃口越多，切削性能越好，但切削齿数多需用硬质合金数量多，锯片的价格就高，但锯齿过密，齿间的容屑量变小，容易引起锯片发热；另外锯齿过多，当进给量配合不当的话，每齿的削量很少，会加剧刃口与工件的磨擦，影响刀刃的使用寿命。通常齿间距在15-25mm，应根据锯切的材料选择合理的齿数。
刀具基础知识一、刀具材料应具备的性能； A，高的硬度和高耐磨性 1.硬度是刀具材料应具备的基本特性 2.耐磨性是指材料抵抗磨损的能力。 B，足够的强度和韧性 1.强度是刀具材料抵抗破坏的能力 2，韧性是指材料发生断裂时外界做功的大小。 3.高的耐热性和热传性 4.良好的工艺性和经济性 1）切削性能 目前刀具材料分四大类：工具钢、硬质合金、陶瓷及超硬刀具材料等。
常用的刀具材料 一、工具钢 1. 碳素工具钢 碳素工具钢是含碳量为0.65％～1.3％的优质碳素钢。常用的钢号有T7A、T8A等。 耐热温度：200℃～300℃。 2. 合金工具钢 1868年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。在碳素工具钢中加入适当的元素铬（Cr）、硅常用的合金工具钢有9CrSi，CrWMn等（Si）、锰（Mn）、钒（V）、钨（W）等炼成的。 耐热温度：325℃～400℃。 主要用于制造细长的或截面积大、刃形复杂的刀具。 二，高速钢 高速钢是一种富含钨（W）、铬（Cr）、钼（Mo）、钒（V）等元素的高合金工具钢。 美国的F.W.泰勒和M.怀特于1898年创制的。含碳量一般在0.70～1.65％之间。 耐热温度：500℃～650℃。 高速钢的抗弯强度是硬质合金的3～5倍，冲击韧性是硬质合金的6～10倍 1.普通高速钢（HSS） 2.钨系高速钢：W18Cr4V (W18) 3.具有较好的综合性能，可制造复杂刃型的刀具。但由于钨是稀有金属，现在很少使用。 4.钨钼系高速钢：W6Mo5Cr4V2 (M2) 5.M2的碳化物颗粒小，分布均匀，具有较高的抗弯强度、塑性、韧性和耐磨性。又因为钼的存在，使其热塑性非常好。 2. 高性能高速钢（HSS-E）