年产5 万片高品质金刚石砂轮项目可行性研究报告郑州华晶金刚石股份有限公司二○一二年三月十四十五十六目录一项目名称及承办单位…………………………………………………1二承办单位概况…………………………………………………………1三项目背景………………………………………………………………2四市场研究………………………………………………………………5五生产纲领和生产协作…………………………………………………8六项目内容与建设方案…………………………………………………8七公用、动力设施………………………………………………………9八环境…………………………………………………………………10九职业安全卫生………………………………………………………11十消防设施……………………………………………………………12十一节能与合理用能…………………………………………………13十二企业组织与人员建议……………………………………………13十三项目实施进度建议………………………………………………14投资估算及资金筹措……………………………………………15财务分析与评价…………………………………………………17结论和建议………………………………………………………22年产5 万片高品质金刚石砂轮项目可行性报告一项目名称及承办单位一项目名称年产5 万片高品质金刚石砂轮项目二项目承办单位承办单位郑州华晶超硬磨具有限公司公司名称以登记机关核准为准注册地址注册资本公司类型郑州市高新开发区冬青街—郑州高新区创业中心5 号园2000.00 万元有限责任公司法定代表人郭留希经营范围金刚石砂轮的研制、生产和销售以登记机关核准经营范围为准。二承办单位概况郑州华晶超硬磨具有限公司为郑州华晶金刚石股份有限公司以下简称“郑州华晶”与郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司以下简称“工程中心”合资设立的有限责任公司。注册资本2000.00 万元。其中郑州华晶以募集资金出资1800 万元占合资公司注册资本的90工程中心以自有资金出资200 万元占合资公司注册资本的10。该公司依托于郑州华晶和工程中心致力于金刚石下游制品的研制、生产和销售。郑州华晶位于郑州市高新技术产业开发区国家级公司于2010 年3 月在深圳证券交易所创业板上市总股本30400 万股主营业务为人造金刚石及其原辅材料的研发、生产和销售以及人造金刚石合成设备的研发。郑州华晶已成为全国人造金刚石的主要生产企业之一人造金刚石产销量位居全国第三。公司自2006 年起一直是河南省科技厅认定为高新技术企业。公司是超硬材料行业栋梁企业和国家级河南超硬材料产业基地的骨干企业先后参与多项国家和行业标准的制定。截止2011 年底公司已获授权国内专利299 项其中国内发明专利7 项同时公司已获授权国际发明专利1 项。公司与中原工学院、郑州磨料磨具磨削研究所共同完成的“触媒法合成高品级金刚石关键设备与成套工艺技术开发”项目获得“2011 年度国家科技进步奖二等奖”。工程中心为郑州华晶的全资子公司承担着郑州华晶研发体系建设。工程中心下设技术委员会和专家委员会设有原辅材料实验室、设备实验室、工艺实验室、制品9-2-1年产5 万片
高品质金刚石砂轮项目可行性报告实验室和检测中心等。其中检测中心是目前行业内唯一的经中国合格评定国家认可委员会认可的检测中心配置了国际先进的高品级金刚石和原辅材料的试验检测设备其出具的检测结果被全世界多个国家和地区认可。三项目背景一项目的提出在我国现代化进程中当前阶段工业化仍然是主要任务制造业仍然是国民经济中占据最重要地位的基础产业。信息化与工业化相结合以信息化带动工业化用信息技术改造加工制造业发展数控机床、自动加工线和智能化柔性加工中心提升制造业水平是我国工业发展的大趋势。研究发展高速度、高精度加工制造技术是满足国防、军工、航空、航天等领域的尖端产品和IT 制造业的高柔性超精密加工和微纳加工的基础是我国中长期科学和技术发展纲要和国家“十一五”科技计划中重点支持的方向和内容。高档超硬材料磨削工具属于国家技术经济政策鼓励重点发展的两个高新技术产业领域其一是新材料产业本项目的原材料超硬材料属于新材料其二是现代先进制造业本项目产品是现代制造业必不可少的新型先进加工工具是高档数控机床发展必需的配套工具。因此随着国家对重大装备及基础装备制造业的重视近几年在国家“十一五”支撑计划项目中和国家这两年的多批重大科技专项中高速高效金刚石砂轮制造技术及磨削应用技术一直是重要支持方向。二项目建设的必要性1.项目建设符合国家产业政策在国家发改委、科技部、商务部发布的《当前优先发展的高技术产业重点领域指南》中超硬材料及制品涉及两个国家优先发展的重点领域其一是在先进制造领域优先发展工业自动化和精密高效加工包括发展新型的精密加工刀具、磨具等二是在信息产业领域涉及硅片加工等的电子专用设备、仪器和工模具。河南省发展和改革委员会提出的《河南省超硬材料及制品区域特色高技术产业链总体方案》中提出将综合运用各种手段引导支持骨干企业发挥比较优势加快技术创新延长产业链条调整产品结构共同促进超硬材料及制品特色产业链的快速发展。国家发展与改革委员会办公厅以发改办高技2009952 号文明确提出“同意支持河南发展超硬材料及制品区域特色高技术产业链”同时“要进一步提升河南超硬材9-2-2年产5 万片高品质金刚石砂轮项目可行性报告料领域的产业化能力和自主创新能力推动产品结构由初级原料向精深产品转型延长产业链条优化产业布局和资源配置形成产业集群”。本项目的实施符合国家产业政策的要求。本项目以生产高品质金刚石砂轮为基本产品目标项目实施后对于河南超硬材料的产业结构调整具有重要意义产品适应市场要求具有较强的市场竞争能力。2. 项目建设是企业创新快速发展的需要郑州华晶通过技术创新和机制创新生产能力不断提高近三年销售收入年年递增。根据郑州华晶经营形势和市场需求预测分析及发展要求郑州华晶的产品种类不断增加技术水平不断提高才能实现企业的战略发展目标。通过本项目的实施将增加公司产品种类和进一步提升公司整体研发实力从而增强公司的竞争能力和抵御市场风险的能力。因此尽快实施本项目是非常必要的。3.有利于促进当地经济的发展本项目的实施可以促进河南超硬材料产业总体发展水平的提高增加就业带动地方经济发展增加地方财政税收。三企业承办条件1. 公司具有一定的技术优势公司自成立以来始终坚持“自主创新、自主研发”的理念始终把提升创新能力作为企业竞争的最重要手段因此积累了一定的技术优势。成本较低高品质产品比例高。2. 完备的人才储备公司自成立以来通过引进和内部培养搭建了一支研究方
向多元、完整的专业研发团队形成了核心技术专家、关键技术骨干、一般技术人员的完整梯队。同时培养了一大批精通各个工艺流程的优秀技术工人。公司的人才培养和建设始终走在行业的前列。公司设立了院士工作站聘请我国超硬材料行业唯一一位科学院院士及物理化学科学家院士进站工作公司还与多家科研院所建立了长期的紧密合作关系并建立了向科研开发倾斜的奖励机制拿出专项资金用于对重点产品及关键工艺开发的奖励。3. 品牌优势品牌是企业的无形资产。随着公司规模的扩大公司将创品牌列为系统工程来做通过广告宣传、各类国内外会展、各种促销手段等形式来扩大“华晶”品牌的知名度9-2-3年产5 万片高品质金刚石砂轮项目可行性报告按照“质量一流、服务至上”的原则来创出“华晶”品牌的美誉度。经过这些市场运作不仅可提高公司的整体形象而且还能体现出“华晶”品牌更大的价值。4. 完善的产品销售网络1 完善的国内销售网络公司经过多年来的经营不仅有长期稳定客户和潜在客户而且有非常完善的销售体系。公司的销售激励制度保证了各办事处人员有丰厚的薪酬这大大提高了员工的销售积极性再加上平时公司领导对员工的感情投资使销售员工对公司有很强的向心力。正是具备稳定有激情的销售团队才保证了公司的销售政策很好的贯彻执行下去也使公司的销售业绩有很大的提高。公司的销售团队将在有金刚石砂轮销售市场的区域包括一些县级市办事处特派专业销售人员根据当地实际情况销售适合当地加工企业需要的金刚石砂轮。2 建立国外销售网络随着世界经济一体化的发展我国超硬材料及制品行业在国际市场竞争中已具有龙头地位加上好多国家在金刚石及制品行业全部依赖进口同时河南又是超硬材料行业在国内的生产基地这就使本行业在国际市场有不可估量的发展空间。公司通过参加国外会展和网络销售可以使公司产品在国际市场中占有更大的市场份额。与此同时公司计划分批分期在香港、美国、东南亚、澳大利亚等国家和地区设立销售分公司。
3 网上营销随着互联网的发展网上交易给很多公司搭建了很好的发展平台目前很多公司都已经不是以前传统销售方式下仅仅依靠一家供应商供货而是充分加强网络在市场营销的应用。这就给公司创造了新的发展空间。凭着公司产品良好的性价比和稳定的质量通过开展网上销售完善电子商务会进一步增加公司的市场份额。5.完善的质量管理公司在产品开发、设计、制造、检测等方面形成了一套完整的质量保证和管理体系通过了ISO9002 质量体系认证赢得了用户的信赖和认可。9-2-4年产5 万片高品质金刚石砂轮项目可行性报告四市场研究一国内外市场现状1. 磨PCD、PCBN 刀具砂轮据报道日本PCD、PCBN 刀具年产值占其国内各类刀具总产值的4左右美国占4.14俄罗斯占67俄罗斯缺钨硬质合金刀具用量较少PCBN 刀具用量较大。目前我国PCD、PCBN 切削刀具年产量仅40 多万把左右销售额不到2亿元约为国内各类刀具总产值的0.5左右仍有2/3 的PCD、PCBN 刀具市场为进口产品国产PCD、PCBN 刀具不到1/3 的市场份额且使用的PCD、PCBN 刀具原材料几乎都为国外进口产品因此我国PCD、PCBN 刀具发展与国外尚有很大的差距。随着国内钨矿资源的进一步减少PCD、PCBN 刀具的需求量会急剧上升相关的砂轮用量也会相应增加。2. 磨陶瓷刀具砂轮陶瓷刀具材料是一种最有前途的高速切削刀具材料在生产中有广泛的应用前景。目前它已引起世界各国的重视。在德国约70加工铸件的工序是用陶瓷刀具完成的而日本陶瓷刀具的年消耗量
已占刀具总量的810。我国陶瓷刀具的发展也十分迅速研究与开发水平与国际相当。陶瓷刀具具有非常高的耐磨性它比硬质合金有更好的化学稳定性可在高速条件下切削加工并持续较长时间比用硬质合金刀具平均提高效率3—10 倍。它实现以车代磨、以铣代抛的高效“硬加工技术”及“干切削技术”提高零件加工表面质量。实现干式切削对控制环境污染和降低制造成本有广阔的应用前景。在此背景下相关陶瓷刀具用修磨砂轮会有一个强势的发展。3. 磨磁性材料砂轮磁性材料主要包括永磁材料、软磁材料、信磁材料、特磁材料等覆盖很多高新技术领域。在稀土永磁材料技术、永磁铁氧体技术、非晶软磁材料技术、软磁铁氧体技术、微波铁氧体器件技术、磁性材料专用设备技术等领域全球已经形成庞大的产业群。其中仅永磁材料的年度市场销售额就已经超过100 亿美元。未来中国的磁性材料产业将会持续发展10-20 年。后续发展集中在高性能产品。2010 年中国的磁体的产量占全球的产量超过60以上。高性能产品超过国内总产量的50。这些磁性材料的加工磨削要求我们尽快提供高效节能的磨削工具。9-2-5年产5 万片高品质金刚石砂轮项目可行性报告4. 磨LED 砂轮根据ACRICHE 统计资料显示2008 年全球LED 照明应用以建筑照明为最大宗达1.87 亿美元其次为消费性可携式照明如手电筒、露营灯等2008 年全球市场规模则约5600 万美元零售卖场展示应用市场规模约3900 万美元总计2008 年全球LED 照明应用市场规模为3.97 亿美元。研究指出2011 年全球LED照明市场规模成长至14 亿美元其中建筑照明和商业照明又将率先成为主力市场建筑照明市场规模增长到4.72 亿美元零售卖场展示LED 照明应用市场则增长至1.44 亿美元可携式消费性LED 照明产品市场规模则成长到9900 万美元。二国内外市场需求预测人造金刚石砂轮广泛应用于石材、建筑、公路、铁路、地质、石油、升级、全球制造中心向国内转移以及新兴产业的快速发展等因素拉动机场、机械、能源、航天航空、电力、陶瓷、电子、光学等国民经济各个领域。随着国家投资和基建规模持续扩大、传统加工领域的技术人造金刚石砂轮需求会更加旺盛呈现出持续快速增长的态势。预计全球人造金刚石砂轮的需求量在今后三年会以每年20的速率增长。到2013 年销售额会达到396 亿美元左右。1. 新兴产业的快速发展为金刚石砂轮产业提供了广阔的市场空间电子信息、汽车制造等作为与人民生活水平提高息息相关的新兴产业近年来发展迅猛带动了金刚石砂轮等制品需求的不断扩大。电子信息领域IC 芯片制造需要硅棒外圆磨削、硅片倒角与平面研磨、晶圆减薄、芯片分割、封装产品切割等一系列高精密度的磨削工具汽车领域的发动机凸轮轴、曲轴的加工需要超高速高效精密成型砂轮对强度、锋利性以及形状保持性、动平衡性能提出远高于传统加工方法的要求空调、冰箱压缩机主要零部件缸套、滑片的加工应用固结磨具双端面磨削技术替代传统加工工艺对磨具的平面度、平行度、耐用度提出了比普通磨具高几个数量级的要求。此外随着钛、镍合金、热喷涂陶瓷、金刚石膜等各种新型高温难加工新材料在航天航空以及国防工业领域内的应用金刚石高效精密砂轮作为不可替代的理想磨削工具其消耗量也呈快速增长的态势。2010 年亚太地区含中国电子、汽车、家电等行业高效超硬精密磨具的市场消耗达到120 亿美元2012 年将达到187 亿美元2013 年将达到243 亿元年均增长达到30左右。9-2-6年产5 万片高品质金刚石砂轮项目可行性报告2. 全球制造中
心的转移为金刚石砂轮的发展带来了新的机遇随着我国成为世界制造业的中心重型数控机床、高效精密数控机床、超精密数控机床、CNC 多功能加工中心以及高速及超高速切削、精密及超精密切削、微细切削、硬态切削、干切削等先进制造技术和难加工材料在高技术和国防领域、重大基础装备领域、国民经济支柱产业领域得到越来越广泛的应用超硬材料刀具、超硬材料磨具、金刚石滚轮成为实现以上先进制造技术必不可少的基础装备之一市场需求也处在不断增长过程中。根据中国机床工具协会刀具量具分会测算用于加工各类刀具的超硬材料砂轮2010 年市场需求规模为23 亿元2012 年将达到40 亿元2013 年将达到60 亿元。3. 金刚石砂轮取代传统砂轮亦为行业带来较大的市场需求金刚石砂轮在工业中应用日益广泛用金刚石砂轮取代传统的碳化硅和刚玉砂轮是当今世界上磨具行业发展的总趋势。如用于轿车曲轴、凸轮轴等零部件先进加工的数控机床已向超硬材料砂轮化发展超硬材料砂轮的出现可使加工精度达到0.05μm-1μm精度极高并且推动了有色金属加工以车代磨黑色金属以磨代车的新工艺发展国家正在建设的高速铁路客运专线的轨道加工同样也需要金刚石砂轮。据统计2010 替代传统砂轮的市场需求达76 亿元2012 年将分别增加到90 亿元2013 年将达到110 亿元。三市场竞争优势以金刚石微粉为原料分别用金属、树脂、陶瓷和电镀金属作结合剂可制成各种形状的金刚石砂轮用于磨削、抛光、研磨等。它具有硬度高、抗压强度高、耐磨性好的特殊优势是磨削硬脆材料最理想的工具。在使用过程中加工效率高是一般磨具的5-10 倍、精度高可达0.05??m-0.1??m、加工表面质量好表面粗糙度低可达到镜面水平、磨具消耗少、使用寿命长是一般磨具的几十甚至近百倍可大幅度改善作业员工的劳动条件。因此被广泛用于加工低铁含量的金属及非金属硬脆材料如硬质合金、高铝瓷、光学玻璃、玛瑙宝石、半导体材料、石材、PCD 复合片、磁性材料、水晶等。我公司的科技人员经过多年的不懈艰苦攻关解决了金刚石砂轮制造过程中的一系列技术难题研制成功了树脂结合剂、陶瓷结合剂和金属结合剂金刚石砂轮等三大系列15 种新产品。通过客户的严格试用其抗压强度、耐磨性、磨削效率、磨削精度、耐高温、耐腐蚀性、使用寿命均处于国内领先水平尤其是磨PCD/PCBN 刀具9-2-7年产5 万片高品质金刚石砂轮项目可行性报告的高品质金刚石砂轮优势更为突出。通过与国外同类产品对比试验其磨削精度、磨削效率和使用寿命这三项重要指标均达到国际先进。五生产纲领和生产协作一生产纲领公司将根据市场需求和公司发展规划积极协作、加快推进项目进度争取项目于2014 年实现达产。二主要原材料供应1. 主要原材料本项目的主要原材料为金刚石、基体和结合剂。2. 原材料来源本项目生产高品质金刚石砂轮的主要原材料由公司统一供应已拥有一套稳定可靠的原材料供应体系。原材料全部国产来源充足与供应商有长期稳定的供应关系。六项目内容与建设方案一项目组成和主要内容新增高品质金刚石砂轮的全套生产设备和检测设备。二设计指导思想●总体设计充分对产品工艺流程特点及生产过程中的物料流程进行分析做到布局合理、衔接自然、物流组织顺畅。●遵循“以人为本”的设计理念注重项目建设与周围环境的统一、协调认真贯彻环保、劳动安全卫生“三同时”原则和消防法规同时合理利用能源、节约能源。三设计原则●产品规划以“适应市场需求提高产品水平扩大生产能力降低生产成本提高竞争能力”为基本出发
点。提高产品生产效率、节约能源、降低成本和提高产品质量进而提高竞争能力。
●合理进行车间内部的工艺布局使得物流顺畅简捷以减少运输成本。●对于新增关键设备在满足加工精度和产品生产工艺等要求的前提下综合考虑设备的性能价格比以优先选用国产设备为原则以减少投资和降低产品成本。●本项目公司租赁高新区现有空闲厂房及公用设施根据现有厂房情况进行工艺设计从而大大节省项目的一次性投资。9-2-8年产5 万片高品质金刚石砂轮项目可行性报告四主要设备选择1. 设备选型原则●主要设备的生产能力应与建设规模、产品方案和技术方案相适应满足项目投产后的生产或使用的要求●主要设备之间、主要设备与辅助设备之间的生产能力应相互配套●设备质量可靠性能优良能够保证正常生产和产品质量稳定●所选设备应符合国家或行业专门机构发布的有关技术标准。2. 所需设备汇总根据工艺要求、生产条件及设备的成熟性选取主要生产设备。本项目新增各类设备共83 台套皆为国产设备详见附表1新增设备明细表国产设备。五所需人员汇总经测算本项目所需人员共计110 人其中生产工人90 人管理含销售及技术人员20 人。六物流运输1. 道路系统厂区原有道路可以满足对道路的要求因此本项目不新建道路。2. 外部运输原材料、辅助材料等的运输一般由汽车运至厂区内。3. 内部运输厂区内的运输和转运主要采用手推车。七公用、动力设施一给排水1. 给水公司的给水水源皆为城市自来水水质符合饮水标准供水压力为0.30MPa。本项目新增生产用水主要为设备冷却用水可循环使用生产用水较少厂区现有供水能力都能够满足需求。厂区给水采用生产、生活、消防联合给水管网系统厂区现有消防设施能够满足消防要求。9-2-9年产5 万片高品质金刚石砂轮项目可行性报告2. 排水厂区污水排放主要为生活污水和设备冷却水。生活污水经化粪池处理后直接排入市政污水管网设备冷确水循环使用定期直接排入市政污水管网。机加工设备冷却用的乳化液定期收集后统一运送到临近污水处理站处理。二电气目前现有厂房供电总容量
1000KVA本项目设备安装容量约800KVA。现有供电负荷可以满足本项目的需要。八环境保护一设计依据1. 《大气污染物综合排放标准》GB16297-19962. 《环境空气质量标准》GB3095-19963. 《污水综合排放标准》GB8978-19964. 《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-20085. 其它有关的国家、行业标准和规范二主要污染物及治理措施1. 主要污染物本项目生产过程中所采用的原材料均为无害材料产生的污染物主要有少量废水、固体废弃物和噪声等。1.
金刚石砂轮介绍 简介： 以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成各种形状的制品，用于磨削、抛光、研磨的工具叫金刚石磨具 结构 金刚石磨具结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。 工作层又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成，是磨具的工作部分。过渡层又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分。 基体是由铝、钢或电木加工而成，起支承工作层和装卡磨具的作用。 用途 由于金刚石磨料所具有的特性（硬度高、抗压强度高、耐磨性好），是金刚石磨具在磨削加工中成为磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但效率高、精度高，而且粗糙度好、磨具消耗少、使用寿命长，同时还可改善劳动条件。因此广泛用于普通磨具难于加工的低铁含量的金属及非金属硬脆材料，如硬质合金、高铝瓷、光学玻璃、玛瑙宝石、半导体材料、石材等。 [编辑本段] 分类： 金刚石砂轮按结合剂可分为：树脂结合剂金刚石砂轮；陶瓷结合剂金刚石砂轮；金属结合剂金刚石砂轮（青铜结合剂金刚石砂轮） 金刚石砂轮按生产工艺可分为：烧结式金刚石砂轮（树脂结合剂金刚石砂轮；陶瓷结合剂金刚石砂轮；金属结合剂金刚石砂轮）；电镀金刚石砂轮；钎焊金刚石砂轮。 金刚石砂轮按磨削方式可分为：磨钻石用金刚石砂轮；磨硬质合金用金刚石砂轮（金刚石刀磨砂轮）;磨金刚石复合片用金刚石砂轮；无芯磨床用无心磨金刚石砂轮；
磨陶瓷制品用金刚石砂轮；切割用金刚石砂轮（也被称为金刚石切割片）；金刚石锯片。 金刚石砂轮按外观或形状可分为：平行砂轮；筒形砂轮；杯形砂轮；碗形砂轮；碟形砂轮；磨边砂轮；磨盘等。 人造金刚石又称"工业钻石"，它和天然金刚石一样，是当今人们已知自然界中最硬的物质。由于它具有极高的硬度，抗压强度和耐磨性，抗酸碱性以及良好的导热性和半导体性能，因而它被制成的各种工具制品能广泛应用于冶金、机械、地质、石油、电子、光学、建筑、石材等各个领域。人造金刚石砂轮是以人造金刚石为主要原材料配以其他金属粉料经过高温、高压形成的一种人造金刚石制品，能广泛应用于硬质合金、有色金属和非金属的磨削加工。 粒度选用 人造金刚石粒度的粗细以粒度号表示。粒度的粗细直接影响工件表面粗糙度、磨削效率和磨具损耗。选择粒度原则上是在满足加工工件要求的条件下选用尽可能粗的粒度，这样可以提高磨削效率和降低磨具的损耗。（见右表） 金刚石粒度一般分 磨削工序选用粒度 粗磨30#-120# 中磨120#-240# 精磨240#-W40 研磨、抛光W40-W1 结合剂选用 人造金刚石砂轮根据结合剂的不同一般分为树脂砂轮、金属砂轮、陶瓷砂轮和电镀砂轮。不同的结合剂有着不同的性能，要根据不同的加工对象、要求来选用合适的结合剂。 结合剂代号主要用途 树脂结合剂B 用于硬质合金、玻璃、陶瓷、石材和宝石的切割、磨削。 金属结合剂M 用于硬质合金、玻璃、陶瓷、石材、宝石等重负荷切割、磨削耐磨性好。 陶瓷结合剂V 用于各种钢材和铸铁等的干磨和湿磨，更适合磨削长轴和丝轩。 电镀结合剂D 用于各种材料特殊型面、小孔的磨削及贵重材料的切割下料。
砂轮的种类与性能 一、砂轮的种类与性能 （一）、概况 砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大，因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。 （二）、砂轮的分类 砂轮种类繁多，按所用磨料可分为普通磨料（刚玉（Al2O3）和碳化硅等）砂轮和超硬磨料（金刚石和立方氮化硼）砂轮；按砂轮形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等；按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。 先有个感性认识，砂轮示例： 白刚玉砂轮 棕刚玉砂轮
绿碳化硅砂轮 金刚石砂轮 （三）、砂轮的属性 砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。 砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂、形状及尺寸等因素来决定，现分别介绍如下。 1、磨料及其选择 磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。常用磨料的名称、代号、特性和用途见表1。
3、结合剂及其选择 结合剂的作用是将磨粒粘合在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。 （1）、陶瓷结合剂（V）：化学稳定性好、耐热、耐腐蚀、价廉，占90%，但性脆，不宜制成薄片，不宜高速，线速度一般为35m/s。 （2）、树脂结合剂（B）：强度高弹性好，耐冲击，适于高速磨或切槽切断等工作，但耐腐蚀耐热性差(300℃)，自锐性好。 关于自锐性：砂轮的磨削作用主要靠磨粒外露的锋利的棱角，在磨削过程中，锋利的棱角会慢慢会磨掉而变钝，削弱砂轮的磨削能力。这时表面的磨粒会脱落或断裂，从而形成新的磨削刃，以达到锋利的磨削效果，这就是自锐性。 （3）、橡胶结合剂（R）：强度高弹性好，耐冲击，适于抛光轮、导轮及薄片砂轮，但耐腐蚀耐热性差(200℃)，自锐性好。 （4）、金属结合剂（M）：青铜、镍等，强度韧性高，成形性好，但自锐性差，适于金刚石、立方氮化硼砂轮。
金刚石砂轮 什么是金刚石砂轮？金刚石砂轮的组成、特性和用途有时什么？以下将做详细介绍。 以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成各种形状的制品，用于磨削、抛光、研磨的工具叫金刚石磨具，包括砂轮、油石(珩磨油石)、钻具、据具、粉状修正工具、修正滚轮、手工工具(锉刀类)、牙钻、雕刻工具、油石、内外圆切割锯片、砂轮刀、玻璃刀、车刀、木工圆盘锯片等。其中以金刚石砂轮，金刚石锯片应用最广泛。 金刚石砂轮一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。工作层，又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成，是砂轮的工作部分；过渡层，又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分；基体，用于承接磨料层，并在使用时用法兰盘牢固地把砂轮夹持在磨床主轴上，基体本身应该是在不影响其刚性和强度的条件下愈轻愈好，一般金属结合剂制品选用钢材，合金钢粉作基体，树脂结合剂制品选用铝合金，电木作基体。制品成型质量的好坏和使用精度的高低都与基体有很大关系。因此，基体应该有几何形状和尺寸精度以及表面粗糙度要求。 金刚石砂轮的特性包括金刚石磨料泊种类、粒度、浓度、结合剂和形状尺寸。 金刚石砂轮的用途：由于金刚石磨料所独具的特性(硬度高、抗压强度高、耐磨性好)，使金刚石砂轮在磨削加工中成为磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但效率高、精度高、而且粗糙度好、砂轮消耗少，使用寿命长，同时还可改善劳动条件。因此广泛用于普通砂轮难以加工的低铁含量的金属和非金属硬脆材料，如硬质合金、高铝瓷、光学玻璃、玛瑙宝石、半导体材料、石材等。 各种型号金刚石砂轮的特点及用途 金刚石砂轮是磨削硬质合金、陶瓷、玻璃等材料的理想工具，采用优质金刚石，结合先进工艺配方，产品质量稳定可靠，磨削效率高，磨削成本低，是非常理想的磨削工具。 金刚石砂轮金属结合剂(代号J)：常见的是青铜结合剂(代号Q)，主要用于制作金刚石砂轮。青铜结合剂金刚石砂轮的特点是型面的成型性好，强度高，有一定韧性。但金属结合剂制成的砂轮自砺性差。 利用金属结合剂配以各种配比生产的青铜砂轮，动、静平衡度好，磨削效果上乘，是厂家理想的选择。 青铜金刚石砂轮 适用光学玻璃、装璜玻璃磨边，半导体材料，陶瓷硬脆岩石的磨削加工。 其特点是：耐磨性好、磨粒把持力强，砂轮寿命长；在玻璃、铁氧体等硬脆材料加工时，切削性能优异。
燕山大学 课程设计说明书题目：金刚石砂轮成型模具的设计 学院（系）：材料科学与工程学院年级专业：10级超硬 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称：教授 设计日期：2013.10.28-11.10
燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：材料科学与工程学院基层教学单位：10级超硬学号学生姓名专业（班级）10级超硬 设计题 目 金刚石砂轮成型模具的设计（杯型砂轮） 设计技术参数 1.金刚石砂轮成型模具选用合金工具钢作为模套、定位套、下压环以及上压环的材料。许用应力［σ］= 5000Kg/ cm 2，波桑系数=0.3。 2．设计杯型砂轮的尺寸为：150×25×10×30。工作层的厚度为6mm，基体的直径为150mm，工作高度为25mm，凹面高度10mm。砂轮内径为30mm。 3.结合剂选用金属基结合剂（铁基结合剂），相对密度θ为0.8~0.87，选取θ=0.8，侧压系数=0.38。 4.金属基结合剂单位面积需要压力为4000Kg/cm2,经过计算，压机需要提供的压力大概为176t.正式压制时，压力可以适当取大一些。 设计要求学生必须在规定的期限内完成下述任务： 1）规划设计：熟悉设计步骤，确定结构方案。 2) 设计计算：选择所用材料及确定材料的力学性能，根据材料性能及设备功能的要求设计结构尺寸，确定金刚石砂轮模具的生产效率。 3) 绘图：计算机上利用inventer软件 4) 编写设计说明书 本说明书主要在于设计一套砂轮模具用以大批量生产，结构为杯型砂轮，采用金属基结合剂，模具主要将工作层压制成型，然后经过后处理将工作层焊接于基体上。 工作量 技术熟练型员工平均日产500件。一套模具至少可以正常生产十万件而不出现较大的尺寸误差。
金刚石砂轮涂层技术应用 一、项目起因 2011年随着MAN项目的进展，公司内引进了等高齿锥齿轮加工技术。MAN桥锥齿轮铣齿机所用SPIRON刀盘用硬质合金刀具由配套B27磨刀机精磨削成型，磨削精度高、稳定性好。本机床所使用砂轮为德国进口金刚石颗粒砂轮，每盘砂轮价值7.8万元。 该机床所使用的金刚石砂轮为电镀涂层金刚石砂轮，在正常重磨的情况下（不包括刀条角度改型及毛坯刀条开刃），砂轮更换周期约为1500件刀条，每根刀条所耗费的砂轮成本52元。如砂轮磨损后直接报废，则成本较高。 目前公司内大部分齿轮加工刀具均进行涂层，为此，决定进行金刚石砂轮涂层试验，以降低磨刀成本，提高生产效率。 二、金刚石砂轮涂层技术概述 1.金刚石砂轮基础知识 以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成各种形状的制品，用于磨削、抛光、研磨的工具叫金刚石磨具，包括砂轮、油石(珩磨油石)、钻具、据具、粉状修正工具、修正滚轮、内外圆切割锯片、砂轮刀、玻璃刀、车刀、木工圆盘锯片等。其中以金刚石砂轮，金刚石锯片应用最广泛。 金刚石砂轮一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。工作层，
又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成，是砂轮的工作部分；过渡层，又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分；基体，用于承接磨料层，并在使用时用法兰盘牢固地把砂轮夹持在磨床主轴上。制品成型质量的好坏和使用精度的高低都与基体有很大关系。因此，基体应该有几何形状和尺寸精度以及表面粗糙度要求。 2.金刚石砂轮磨削修整原理 金刚石砂轮磨损可以看作经历了这样几个阶段：砂轮与工件接触初始阶段。金刚石砂轮在摩擦力和冲击力作用下，金刚石颗粒旋转，引起金刚石颗粒间结合剂的弹性变形，变形达到一定程度，结合剂出现裂纹，金刚石颗粒在摩擦力和冲击力的继续作用下旋转，造成结合剂裂纹的扩大，最终结合剂断裂，金刚石颗粒从砂轮表面脱落。 通常的金刚石砂轮整形主要是外圆、端面、斜面、外圆角和内、外圆弧面的整形，金刚石砂轮一般只有转动，而工具砂轮(一般是碳化硅砂轮、白刚玉砂轮，也可以选用金刚石砂轮)不仅仅有转动，还有进给运动和往复摆动。因此，金刚石砂轮和工具砂轮转动速度、工具砂轮的进给量就成为比较重要的工艺参数。 3.金刚石砂轮涂层技术 B27磨刀机所用砂轮是由德国EFFGEN提供的电镀金刚石砂轮，其特点有：电镀工艺简单，投资少，制造方便；无需修整，使用方便；单层结构决定了它可以达到很高的工作速度，目前国外已高达
金刚石砂轮使用注意事项【干货】 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、砂轮、自动化、数字无人工厂、精密测量、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。 金刚石砂轮是坚硬的砂轮，他具有“无坚不摧”的能力，磨削能力非常强悍，但是金刚石砂轮的使用也还是要注意一些事项。以延长金刚石砂轮的使用寿命。 1.金刚石砂轮是一种贵重的工具，只应用于加工高硬度材料，而不宜用来磨削一般钢材或其他软性材料。 2.金刚石砂轮装上法兰盘后，也要经过静平衡后才能使用。应该注意、在砂轮用完之前不要随便从法兰盘上拆下。 3.使用金刚石砂轮的机床，其刚性要好，主轴选择精度要高（径向跳动不大于0.01毫米），且能作微量横进给。 4.必须选择适当的磨削用量。下述数据可供参考： （1）砂轮线速度： 金属结合剂：①10~15*/秒（干磨），②20~35*/秒（湿磨） 树脂结合剂：①15~30*/秒（干磨），②25~40*/秒（湿磨） （2）工件线速度：一般为10~15*/分。 （3）磨削深度：磨削深度要小，否则砂轮磨损很快，而磨削效率不一定高。一般以0.005~0.01毫米/氧行程为宜。磨料粒度越细，磨削深度应越小，特别是不用冷却液时跟要小一些。
（4）纵向进给速度：一般为10~15米/分。 5.磨削时应尽量采用冷却液，这不仅可提高磨削效率和磨削质量，而且砂轮磨损也较小。常用的冷却液有煤油、轻柴油、轻机油灯，一般以煤油为好。 6.新的金刚石砂轮开始使用时，为了使它获得正确的形状（外圆真圆度、端面平直度），也需要进行修整，修整方法可用碳化硅砂轮，或以碳化硅磨料在平整的金属板或者玻璃板上用手工研磨进行修整（用于修整砂轮端面）。为了节省昂贵的金刚石砂轮，也可采用自然修整的方法，即把新砂轮先用于粗磨，待其磨损至具有证券外形后，再用来进行精磨。在磨削过程中若发现砂轮不够锐利或有堵塞现象时，也可以手持碳化硅砂轮条小心地对砂轮工作表面稍加整修。另外还需注意以下几个问题： 一、正面操作问题 在日常的使用中，许多操作者总习惯正对着砂轮进行操作，原因是这个方向上能用上劲，其实这种行为是砂轮机操作中应特别禁止的行为。按操作规程，使用砂轮机磨削工件时，操作者应站在砂轮的侧面，不得在砂轮的正面进行 操作，以免砂轮出故障时，砂轮飞出或砂轮破碎飞出伤人。 二、侧面磨削问题 在砂轮机的日常使用中，我们常常可以发现有的操作者不分砂轮机的种类、不分砂轮的种类，随意地就使用砂轮 的侧面进行磨削，这是严重违反安全操作规程的违章操作行为。按规程用圆周表面做工作面的砂轮不宜使用侧面进行磨削，这种砂轮的径向强度较大，轴向强度
关于金刚石砂轮中金刚石粒度、浓度等的选用一金刚石砂轮系列：人造金刚石又称“工业钻石”，它和天然金刚石一样，是当今人们已知自然界中最硬的物质。由于它具有极高的硬度，抗压强度和耐磨性，抗酸碱性以及良好的导热性和半导体性能，因而它被制成的各种工具制品能广泛应用于冶金、机械、地质、石油、电子、光学、建筑、石材等各个领域。人造金刚石砂轮是以人造金刚石为主要原材料配以其他金属粉料经过高温、高压形成的一种人造金刚石制品，能广泛应用于硬质合金、有色金属和非金属的磨削加工。 二粒度选用人造金刚石粒度的粗细以粒度号表示。粒度的粗细直接影响工件表面粗糙度、磨削效率和磨具损耗。选择粒度原则上是在满足加工工件要求的条件下选用尽可能粗的粒度，这样可以提高磨削效率和降低磨具的损耗，金刚石粒度一般分磨削工序选用粒度粗磨30#-120# 中磨120#-240# 精磨240#-W40 研磨、抛光W40-W1 三结合剂选用人造金刚石砂轮根据结合剂的不同一般分为树脂砂轮、金属砂轮、陶瓷砂轮和电镀砂轮。不同的结合剂有着不同的性能，要根据不同的加工对象、要求来选用合适的结合剂。结合剂代号主要用途树脂结合剂 B 用于硬质合金、玻璃、陶瓷、石材和宝石的切割、磨削。金属结合剂M 用于硬质合金、玻璃、陶瓷、石材、宝石等重负荷切割、磨削耐磨性好。陶瓷结合剂V 用于各种钢材和铸铁等的干磨和湿磨，更适合磨削长轴和丝轩。电镀结合剂D 用于各种材料特殊型面、小孔的磨削及贵重材料的切割下料。 四浓度选用浓度是指人造金刚石在磨具磨料层中的含量。①树脂结合剂砂轮一般采用50%-100%的浓度；其中大部分用75%，要求光洁度较高时可低于75%，成型磨削和要求使用寿命较长的砂轮，可用100%或以上。②金属结合剂制品中一般采用25%-150%的浓度；其中粗粒度的切割锯片、浓度一般较底，即25-50%，细粒度的较高；而其他金属结合剂砂轮一般要求浓度要50%-100%的浓度。总体而言，粗磨用较高浓度，半精磨用中等浓度，
超硬磨料砂轮磨削的概述(金刚石CBN) 发布日期：[2009-5-25] 共阅[40]次 超硬磨料砂轮磨削主要是指用金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮加工硬质合金、陶瓷、玻璃、半导体材料及石材等高硬度、高脆性材料。 其突出特点为： ①磨削能力强，耐磨性好，耐用度高，易于控制加工尺寸及实现加工自动化。 ②磨削力小，磨削温度低，加工表面质量好，无烧伤、裂纹和组织变化。金刚石砂轮磨削硬质合金时，其磨削力只有绿色碳化硅砂轮的1/4~1/5。 ③磨削效率高。在加工硬质合金及非金属硬脆材料时，金刚石砂轮的金属切除率优于立方氮化硼砂轮；但在加工耐热钢、钛合余、模具钢等时，立方氮化硼砂轮远高于金刚石砂轮。 ④加工成本低。金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮比较昂贵，但由于其寿命长，加工效率高，所以综合成本低。 1.超硬磨料砂轮磨削工艺 ⑴磨削用量磨削用量。 ⑵磨削液磨削液对超硬磨料砂轮的寿命和磨削表面加工质量影响很大，如树脂结合剂超硬磨料砂轮湿磨可比干磨提高砂轮寿命40%左右，因此一般多采用湿磨。由于超硬磨料砂轮组织紧密、气孔少、磨削过程中易被堵塞，故要求磨削液有良好的润滑性、冷却性、清洗性和渗透性。 金刚石砂轮磨削时常用以轻质矿物油为主体的油性液和水溶性液(乳化液、无机盐水溶液)为磨削液，视具体情况而定。树脂结合剂砂轮不宜使用苏打水。立方氮化硼砂轮磨削时一般采用油性液为磨削液，而不用水溶性液，因为在高温条件下立方氮化硼磨粒和水会发生水解作用，加剧砂轮磨损。 2.超硬磨料砂轮修整
修整是整形和修锐的总称。整形是使砂轮具有—定精度要求的几何形状；修锐是去除磨粒间的结合剂，使磨粒突出结合剂一定高度，形成良好的切削刃和足够的容屑空间。超硬磨料砂轮的整形和修锐则是分为前后两步进行。 超硬磨料砂轮修整的方法归纳为以下几类：①车削法；②磨削法；③滚压挤轧法；④喷射法；⑤电加工法；⑥超声波振动修整法。 金刚石、立方氮化硼(CBN)砂轮的主要特点是硬度高、导热率高、锋利度高由此带来高的磨削率。适用于现代工业机械加工中的高效、强力磨削。 运用高科技手段使陶瓷结合剂不但保持了其原有的硬和脆的性能，还有烧结温度低、强度韧性高、把持磨料性能好，并具有耐热、耐油、耐水、耐酸碱、自锐性好、可修整、修整间隔长，有均匀的气孔率，便于冷却、排屑等。在磨削过程中不堵塞、不烧伤工件，与铁族元素不起化学变化，显惰性，降低工件在磨削加工中的疲劳度，增加工件的使用寿命，从而提高加工工件的质量、粗糙度、效率以及加工工件自动化程度，达到降低综合成本的目的。 砂轮输写特征及标注
砂轮片的分类 砂轮片按所用磨料可分为普通磨料（刚玉和碳化硅等）砂轮和天然磨料超硬磨料和（金刚石和立方砂轮氮化硼等）砂轮； 金刚石砂轮 以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成的中央有通孔的圆形固结磨具称作金刚石砂轮（合金砂轮）。金刚石砂轮结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。工作层又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成，是砂轮的工作部分。过渡层又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分。 不锈钢砂轮片 不锈钢砂轮片是一款专业切割不锈钢的砂轮片，想必大家都知道，不锈钢是一种比较硬的材质，想要把它切断，那种厚的砂轮片难度非常大。 砂轮的特性参数主要有磨料、粘度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。 砂轮片型号 砂轮片上面有写明规格，印刷上面都可以看到比如A30Q4B这样的字样，这个说明很多东西。首先A代表了磨料棕刚玉，磨料还有其他的WA白刚玉BA黑刚玉等。A后面的30是代表粒度，细的粒度磨的光滑一些，表面粗糙程度较低，但是磨的速度慢；粗的粒度呢表面粗糙程度较大，但是磨的快。Q代表硬度。4 代表组织号。最厚的BF代表树脂结合剂 砂轮片规格 砂轮片有不同的的形状和尺寸，适用于不同的磨削加工。砂轮片由此旋转时受到很大的离心力的作用，如果没有足够的强度，砂轮片就会爆裂而引起严重事故。 离心力的大小与砂轮片圆周速度的平方成正比，所以当砂轮片圆周速度增人到—定数值别，离心力就会超过砂轮强度所允许的范围，使砂轮片爆裂，故各种砂轮片都规定了安全工作速度，具速度要远低个砂轮片爆裂的速度。砂轮片的安全工作速度在砂轮片上以最高工作速度标识，其安全系数为 1.5 1.磨料及其选择原则 磨料是砂轮的基本材料，在磨削时主要起切削的作用。 磨料硬度是指磨料这种物质本身所具有的硬度。 磨料分为天然磨料和人造磨料两大类。
金刚石砂轮使用时的注意事项 金刚石砂轮是最坚硬的砂轮，他具有“无坚不摧”的能力，磨削能力非常强悍，但是金刚石砂轮的使用也还是要注意一些事项。以延长金刚石砂轮的使用寿命。 1.金刚石砂轮是一种贵重的工具，只应用于加工高硬度材料，而不宜用来磨削一般钢材或其他软性材料。 2.金刚石砂轮装上法兰盘后，也要经过静平衡后才能使用。应该注意、在砂轮用完之前不要随便从法兰盘上拆下。 3.使用金刚石砂轮的机床，其刚性要好，主轴选择精度要高（径向跳动不大于0.01毫米），且能作微量横进给。 4.必须选择适当的磨削用量。下述数据可供参考： （1）砂轮线速度： 金属结合剂：①10~15*/秒（干磨），②20~35*/秒（湿磨） 树脂结合剂：①15~30*/秒（干磨），②25~40*/秒（湿磨） （2）工件线速度：一般为10~15*/分。 （3）磨削深度：磨削深度要小，否则砂轮磨损很快，而磨削效率不一定高。一般以0.005~0.01毫米/氧行程为宜。磨料粒度越细，磨削深度应越小，特别是不用冷却液时跟要小一些。 （4）纵向进给速度：一般为10~15米/分。 5.磨削时应尽量采用冷却液，这不仅可提高磨削效率和磨削质量，而且砂轮磨损也较小。常用的冷却液有煤油、轻柴油、轻机油灯，一般以煤油为好。 6.新的金刚石砂轮开始使用时，为了使它获得正确的形状（外圆真圆度、端面平直度），也需要进行修整，修整方法可用碳化硅砂轮，或以碳化硅磨料在平整的金属板或者玻璃板上用手工研磨进行修整（用于修整砂轮端面）。为了节省昂贵的金刚石砂轮，也可采用自然修整的方法，即把新砂轮先用于粗磨，待其磨损至具有证券外形后，再用来进行精磨。在磨削过程中若发现砂轮不够锐利或有堵塞现象时，也可以手持碳化硅砂轮条小心地对砂轮工作表面稍加整修。另外还需注意以下几个问题： 一、正面操作问题 在日常的使用中，许多操作者总习惯正对着砂轮进行操作，原因是这个方向上能用上劲，其实这种行为是砂轮机操作中应特别禁止的行为。按操作规程，使用砂轮机磨削工件时，操作者应站在砂轮的侧面，不得在砂轮的正面进行操作，以免砂轮出故障时，砂轮飞出或砂轮破碎飞出伤人。 二、侧面磨削问题 在砂轮机的日常使用中，我们常常可以发现有的操作者不分砂轮机的种类、不分砂轮的种类，随意地就使用砂轮的侧面进行磨削，这是严重违反安全操作规程的违章操作行为。按规程用圆周表面做工作面的砂轮不宜使用侧面进行磨削，这种砂轮的径向强度较大，轴向强度很小，操作者用力过大时会造成砂轮破碎，甚至伤人，在实际的使用过程中应禁止这种行为。 三、共同操作问题 在实际的日常操作中，也有这样的情况发生，有人为赶生产任务、抢工作时间，两人共用一台砂轮机同时操作，这是一种严重的违章操作行为，应严格禁止。一台砂轮机不够用的时候，可以采用添加砂轮机的办法解决，绝对不允许同时共用一台砂轮机。 四、用力操作问题 在砂轮机的使用时，有些操作者，尤其是年青的操作者，为求磨削的速度快，用力过大过猛，这是一种极不安全的操作行为。任何砂轮的平身都有一定的强度，这样做很可能会造成砂轮的破碎，甚至是飞出伤人，也是一种应禁止的行为。
金刚石砂轮及应用 【摘要】 本文通过介绍金刚石砂轮的特性，来阐述其应用的范围和作用。 【关键词】结构特性用途分类应用金刚石砂轮的新发展 以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成的中央有通孔的圆形固结磨具称作金刚石砂轮。 金刚石砂轮结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。工作层又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成。过渡层又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分。基体，用于承接磨料层，并在使用时用法兰盘牢固地夹持在磨床主轴上。一般金属结合剂制品选用钢材、合金钢粉作基体；树脂结合剂选用铝合金、电木作基体。由铝、钢或电木加工而成，起支承工作层和装卡磨具的作用。砂轮成型质量的好坏和使用精度的高低都与基体有很大关系。 由于金刚石磨料所具有的特性（硬度高、抗压强度高、耐磨性好），使金刚石磨具在磨削加工中成为磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但效率高、精度高，而且粗糙度好、磨具消耗少、使用寿命长，同时还可改善劳动条件。因此广泛用于普通磨具难于加工的低铁含量的金属及非金属硬脆材料，如硬质合金、高铝瓷、光学玻璃、玛瑙宝石、半导体材料、石材等。 金刚石砂轮按结合剂可分为：树脂结合剂金刚石砂轮；陶瓷结合剂金刚石砂轮；金属结合剂金刚石砂轮（青铜结合剂金刚石砂轮）。金刚石砂轮按生产工艺可分为：烧结式金刚石砂轮（树脂结合剂金刚石砂轮；陶瓷结合剂金刚石砂轮；金属结合剂金刚石砂轮）；电镀金刚石砂轮；钎焊金刚石砂轮。金刚石砂轮按磨削方式可分为：磨钻石用金刚石砂轮；磨硬质合金用金刚石砂轮（金刚石刀磨砂轮）;磨金刚石复合片用金刚石砂轮；无芯磨床用无心磨金刚石砂轮；磨陶瓷制品用金刚石砂轮；切割用金刚石砂轮（也被称为金刚石切割片）；金刚石锯片。金刚石砂轮按外观或形状可分为：平行砂轮；筒形砂轮；杯形砂轮；碗形砂轮；碟形砂轮；磨边砂轮；磨盘等。 金刚石砂轮用于玻璃、陶瓷、铁氧体、半导体材料等硬脆性材料和金属材料的研磨加工、硬质合金材料的外形加工、电解磨削加工，以及磨削加工中心用金刚石钻头的磨削等重负荷切割，具有磨削耐磨性好、效率高、使用寿命长的特点。 金刚石砂轮是磨削硬质合金、玻璃、陶瓷、宝石等高硬脆材料特效工具。近几年来，随着高速磨削超精密磨削技术迅速发展，对砂轮提出了更高要求，陶瓷树脂结合剂砂轮已不能满足生产需要，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而生产得到了广泛应用。金属结合剂金刚石砂轮按制造方式不同主要有有烧结、电镀两种类型。为了充分发挥超硬磨料作用，国外从20世纪90年代初开始用高温钎焊工艺开发一种新型砂轮，即单层高温钎焊超硬磨料砂轮。陶瓷金刚石砂轮还处于研制开发阶段。陶瓷结合剂金刚石砂轮具有金刚石和陶瓷结合剂的共同特点，与普通刚玉、碳化硅砂轮相比，它的磨削力强，磨削时温度比较低，砂轮磨损比较小;可以适应各种冷却液的作用;磨削时砂轮的形状保持性好，磨出工件的精度高;砂轮内有较多的气孔，磨削时有利于排屑和散热，不易堵塞、不易烧伤工件;砂轮的自锐性比较好，修整间隔的时间长，修整比较容易。因此陶瓷结合剂金刚石砂轮在国外一些发达国家的使用日益增多。烧结型金属结合剂砂轮多以青铜等金属作为结合剂，用高温烧结法制造，其结合强度高，成型性好，耐高温，导热性耐磨性好，使用寿命长，可承受较大负荷。因砂轮烧结过程不可避免地存着收缩及变形，所以使用前必须对砂轮
目前绝大部分人工合成的金刚石都为粉末状或细小的颗粒状，为了利用金刚石进行高精度、高效率磨削加工，通常采用称之为结合剂的物质将金刚石磨粒粘结起来并制成具有一定强度和形状的磨具，以便于安装在各种磨床上进行磨削加工。金刚石砂轮是磨削硬质合金、玻璃、陶瓷、宝石等高硬脆材料特效工具。 由于金刚石砂轮硬度高，切削性能好，因此磨轮通常是不需要修整的，不过在经过使用一段时间之后，那么切屑就会堵塞，使用性能下降，甚至磨削力大，而且磨削的温度增高，就容易造成磨轮的开裂，然后在磨轮堵塞后，就必须进行修整，而在修整时，建议使用碳化硅或者刚玉油石，然后对金刚石砂轮进行一定的锐化，具体方法就是将一块平整的碳化硅或刚玉油石，接触旋转的金刚石砂轮，然后在对磨的过程中，由于金刚石砂轮的硬度高，建议使用磨动碳化硅或者刚玉油石，碳化硅或刚玉油石就能够有效地清除掉金刚石砂轮上的切屑，这样就能够恢复金刚石砂轮的切削性能。 金刚石砂轮和其它砂轮的磨具相比来说，具有磨削效率高，加工品质好，能磨削特硬的工件等各种优点，然后在超硬材料的磨削和切割方面应用也变得越来越广，不过由于金刚石价格比较昂贵，因此，通常在生产的实际中，建议正确选用和合理使用金刚石砂轮。 世界上没有用不坏的东西。刀用时间久了就会迟钝，需要用磨石进行磨合的锋利些，砂轮也同样如此，长时间的使用砂轮，会使砂轮在工作的时候变得迟缓，这时候就要进行休整。我们可以在金刚石砂轮的中心轴这个地方来个打顶的尖锐的小孔，两端都要，用东西顶住然后用氯化碳硅砂轮进行对金刚石全面的来进行修复。 金刚石砂轮因为屑皮被堵塞住，使得磨削的能力下降，到真的不能再进行工作的时候，就要对这一整块金刚石砂轮进行修复，更严重些就要换一个新的金刚石砂轮。一般使用一段时间对砂轮的表面进行清理，用工具修正使得金刚石砂轮有充足的切刀刃就可以继续使用。
2016新版、《金属结合剂金刚石砂轮磨具制造工艺配方》 金刚石砂轮与普通砂轮相比，具有磨削效率高，表面光洁度好，磨削质量高，成本低等。金刚石砂轮的主要特点是硬度高、导热率高、锋利度高由此带来高的磨削率。适用于现代工业机械加工中的高效、强力磨削，适用于加工硬质合金，光学玻璃、陶瓷、石英、宝石、铁氧体、半导体材料、铸铁、浮火钢、建材、耐火材料等高硬材料。 近几年来，随着高速磨削超精密磨削技术迅速发展，对砂轮提出了更高要求，陶瓷树脂结合剂砂轮已不能满足生产需要，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而生产得到了广泛应用。围绕金属结合剂牢固把持金刚石磨粒的关键环节,国内涌现出许多优秀的新技术、新工艺、新配方。 例如：针对传统金属基金刚石工具中结合剂对磨粒把持力弱的瓶颈问题，国内华侨大学研制了通过液态金属直接连接金刚石磨粒的工具制备新方法、稀土改性钨基结合剂金刚石磨轮制造技术工艺配方、设计并开发了研究合金与磨粒界面行为的实验系统等诸多成果，显著提高金刚石颗粒的把持力，增加金刚石磨轮的耐磨性。目前新技术已经得到广泛应用，近年来，新增产值上亿元，并获得2014年度福建省科学技术奖。这些具有自主知识产权的关键技术，非常值得致力于金刚石砂轮磨具、金刚石工具创新和生产的科技型企业、科研单位学习和借鉴。生产出超一流的金刚石砂轮磨具制品！ 本篇专辑精选收录了国内关于金刚石砂轮磨具制造最新技术工艺配方技术资料。涉及国内著名公司、科研单位、知名企业的最新技术全文资料，工艺配方详尽，技术含量高、环保性强是从事高性能、高质量、产品加工研究生产单位提高产品质量、开发新产品的重要情报资料。 资料中包括制造磨料原料组成、金属结合剂配方、生产工艺、烧结工艺、产品性能测试及标准、解决的具体问题、产品制作实施例等等，是企业提高产品质量和发展新产品的重要、实用、超值和难得的技术资料。 本篇专集资料分为上、下两册，A4纸大，现货发行，欢迎订购！ 网址：https://www.doczj.com/doc/835213253.html,/diamondtools 国际新技术资料网由北京恒志信科技发展有限责任公司组建，是专门致力于企业经济信息、科技信息开发、加工整理、市场调查和信息传播的专业化网站，网站发展宗旨是：致力于我国信息产业的建设，及时向企业、科研部门提供最新的国际最领先技术的科技信息情报，有效服务于企业新产品开发、可行性论证和推广。 网站主要提供包括美国、日本、韩国、欧洲各国的专利技术资料、世界排名企业最新技术情报资料收集整理、数据加工、资料翻译，接受企业、科研院所委托专题情报服务。网站主要栏目包括世界科技发展热点的新材料、石油化工、精细化工等。 国际新技术资料网拥有一支工作态度认真、业务基础扎实、团结协作意识强、专业技术水平过硬的员工队伍。我们以质量、信誉、完善的售后服务为准则，以优质的服务、雄厚的技术力量、先进的情报手段服务于广大客户。公司和自2000年成立以来，与有关科研单位、报社、信息中心共同合作为近万家企业单位、科研院校提供了有效的专题资料服务，得到了广大的企业家、科研工作者的好评。 国际新技术资料网 https://www.doczj.com/doc/835213253.html,
教你如何快速认识磨床砂轮 要了解认识砂轮，主要可从涉及到的砂轮磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸等参数入手。一下简单介绍如下： 一、磨料 磨料是制造磨具的主要原料，直接担负着切削工作。目前常用的磨料有棕刚玉(A)、白刚玉(WA)、黑碳化硅(C)和绿碳化硅(GC)等。 棕刚玉：用于加工硬度 较低的塑性材料，如中、低碳钢和低合金钢等； 白刚玉：用于加工硬度较高的塑性材料，如高碳钢、高速钢和淬硬钢等； 黑碳化硅：用于加工硬度较低的脆性材料，如铸铁、铸铜等； 绿碳化硅：用于加工高硬度的脆性材料，如硬质合金、宝石、陶瓷和玻璃等。 二、粒度 粒度是指磨料颗粒的尺寸，其大小用粒度号表示。 国标规定了磨料和微粉两种粒度号。 一般说，粗磨选用较粗的磨料(粒度号较小)，精磨选用较细的磨料(粒度号较大)； 微粉多用于研磨等精密加工和超精密加工。 三、结合剂 结合剂的作用是将磨料粘合成具有一定强度和形状的砂轮。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力，主要取决于结合剂的性能。 常用的结合剂有陶瓷结合剂(Veramic)、树脂结合剂(B) 、橡胶结合剂(R)和金属
结合剂(M)等。 陶瓷结合剂：应用最广，适用于外圆、内圆、平面、无心磨削和成形磨削的砂轮等； 树脂结合剂：适用于切断和开槽的薄片砂轮及高速磨削砂轮； 橡胶结合剂：适用于无心磨削导轮、抛光砂轮； 金属结合剂：适用于金刚石砂轮等。 四、硬度 磨具的硬度是指磨具在外力作用下磨粒脱落的难易程度(又称结合度)。 磨具的硬度反映结合剂固结磨粒的牢固程度，磨粒难脱落叫硬度高，反之叫硬度低。 国标中对磨具硬度规定了16个级别：D，E，F(超软)；G，H，J(软) ；K，L(中软)；M，N(中)；P，Q，R(中硬)；S，T(硬)；Y(超硬)。 记号 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 分类 极软 软 中
普通砂轮的材质，粒度，硬度，砂轮标示，代号(2009/02/17 10:23) 一、砂轮材质： 1、材质种类：A 、WA、SA、PA、GC、C、38A、DA、19A 2、材质选择： A ——棕刚玉磨料，色泽为棕褐色，硬度高，韧性大。适应于磨抗张强度较高的金属，如碳素钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等。 WA—白刚玉磨料，色泽为白色，硬度高于棕刚玉，磨粒易破碎，棱角锋利，切削性能好，磨削热量小。适合于磨淬火钢、合金钢、高速钢、高碳钢、薄壁零件等。 SA——单晶刚玉磨料，色泽为淡黄色，与A、WA材磨料比较，硬度高、韧性大，呈单颗粒球状晶体，抗破碎性较强。适合于磨不透钢、高钒高速钢等韧性大、硬度高的材料及易变形烧伤的工件。 PA——铬刚玉磨料，色泽为玫瑰色或紫红色，切削刃锋利，棱角保持性好，耐用度较高。适用于磨刀具、量具、仪表、螺纹等工件表面粗糙度值要求低的工件。 GC——绿碳化硅磨料，色泽为绿色，硬度高、性脆、磨料锋利、具有一定导热性。适合于磨铸铁、黄铜、铅、锌及橡胶、皮革、塑料、木材、矿石等。 C——黑碳化硅磨料，色泽为灰黑色，硬度高、脆性较大、磨粒锋利、导热性好。适合于磨硬质合金、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料。 二、砂轮粒度：←粗……20#、24#、30#、……180#、220#、240#、…… 细→ 三、砂轮硬度：←软E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T 硬→ 四、砂轮标示：例砂轮标示为：WA46L5V351A350×40×127其中各字母代号、数据各代表意义如下：WA→砂轮采用的磨料材质35→砂轮使用线速度为35M/S 46→砂轮的粒 度1A→砂轮的形状L→砂轮硬度350→砂轮直径尺寸5→砂轮组织 号40→砂轮厚度尺寸V→砂轮为陶瓷制法砂轮子127→砂轮内孔尺寸1）单晶刚玉磨料 单晶刚玉磨料是Al203以物理刚玉的单晶形态自熔体中析出，经化学处理而得到的绝大多数磨粒为单晶体的磨料。它具有较高的韧性和硬度，切削能力强。用来加工工具钢、不锈钢、高钒钢等韧性大、硬度高的耐磨材料，比其它材料优秀。
烧结型金刚石砂轮 烧结型金属结合剂砂轮多以青铜等金属作为结合剂，用高温烧结法制造，其结合强度高，成型性好，耐高温，导热性耐磨性好，使用寿命长，可承受较大负荷。因砂轮烧结过程不可避免地存着收缩及变形，所以使用前必须对砂轮进行整形，但砂轮修整比较困难。目前生产常用砂轮对滚整形方法不仅修整时 烧结型金刚石砂轮费时费力，而且修整过程金刚石颗粒脱落较多，修整砂轮本身消耗很大，整形精度较低。 近年来各国学者相继开展了应用特种加工方法修整金属结合剂金刚石砂轮研究工作，主要有电解修整法、电火花修整法复合修整法等。电解修整法速度快，但整形精度不高；电火花修整法整形精度高，既可整形又可修锐，但整形速度较慢；复合修整法有电解电火花复合修整法、机械化学复合修整法等，修整效果较好，但系统较复杂，因此烧结型金刚石砂轮修整问题仍然没有得到很好解决。 此外，由于砂轮制造工艺决定了其表面形貌随机，各磨粒几何形状、分布及切削刃所处高度不一致，因此磨削时只有少数较高切削刃切到工件，限制了磨削质量磨削效率进一步提高。 电镀金刚石砂轮 电镀金刚石砂轮优点： ①电镀工艺简单，投资少，制造方便； ②无需修整，使用方便； ③单层结构决定了它可以达到很高工作速度，目前国外已高达250~300m/s; ④虽然只有单层金刚石，但仍有足够寿命；
⑤对于精度要求较高滚轮砂轮，电镀唯一制造方法。 电镀金刚石砂轮正由于这些优势，电镀砂轮高速、超高速磨削占据着无可争议主导地位。电镀金刚石砂轮存缺陷：镀层金属与基体及磨料结合面上并不存牢固化学冶金结合，磨料实际上只被机械包埋镶嵌镀层金属，因而把持力小，金刚石颗粒负荷较重高效磨削易脱落（或镀层成片剥落）而导致整体失效；为增加把持力就必须增加镀层厚度，其结果磨粒裸露高度容屑空间减小，砂轮容易发生堵塞，散热效果差，工件表面容易发生烧伤。目前国内电镀砂轮制造尚未实现按加工条件要求而优化设计出砂轮最佳地貌，单层电镀金刚石砂轮这些固有弊端必然会大大限制它高效磨削应用。 参考磨商网链接:https://www.doczj.com/doc/835213253.html,/2012/02/08073746018.html 参考磨商网链接:https://www.doczj.com/doc/835213253.html,/2012/02/08073746018.html 用电化学法制作的金刚石砂轮，包括金刚石修整砂轮，磨削或切削用金刚石砂轮。 已知的砂轮制作过程如下：砂轮工作层含有金刚石磨粒，金刚石磨料被金属结合剂粘结在基体上。首先沉积金属结合剂的厚度为金刚石磨粒高度的20%（上砂），然后继续用金属结合剂把金刚石磨粒粘结（增厚），厚度约为磨粒高度的2/3。这种方法的缺点是磨具工作表面上金刚石浓度太大。 已知的几种调节电镀金刚石砂轮工作表面上金刚石浓度的方法如下： 金刚石磨料预先和填料混合，这些填料可以是盐类、玻璃球或磁铁颗粒。粘结后，20%厚度的填料颗粒被被金属结合剂粘结，这些填料用分别下列方法去除：溶解法、升华法或磁场法。这种方法中填料颗粒尺寸与金刚石磨料颗粒尺寸大致相当，填料用量要能使磨具工作表面上金刚石达到规定的浓度。这几种方法的缺点是填料的去除比较复杂，要求专门的一套方法。 另一种填料的去除比较简单的方法是填料采用球型颗粒，表面光滑，首先沉积金属结合剂的厚度为金刚石磨粒高度的20%（上砂），然后用刷子把填料刷掉，最后继续用金属结合剂沉积至规定厚度。该方法运用了金属结合剂对不同表面粗糙度和形状的颗粒把持能力不同这一效应，其缺点是填料颗粒尺寸与金刚石磨料颗粒尺寸相当，因而粘结后处于同一平面上，用机械法去除填料时，有可能会把部分金刚石磨料一起刷掉，特别是那些形状接近等积状的颗粒、表面光滑的颗粒。 作为上述方法的改进，填料尺寸选择为金刚石磨料颗粒尺寸的1.5-5.0倍：在用金属结合剂进行第一次电沉积时，金刚石磨料被约为其高度20%的金属结合剂层所粘结，而填料颗粒则为厚度被约为其高度4-13%的金属结合剂层所粘结，这种厚度的金属结合剂层不能把持住任何形状、任何粗糙度的填料颗粒，因而用刷子、油石、刀具轻轻碰撞就能把填料从砂轮表面除去。 这种工艺既简化电镀金刚石砂轮的制造方法，又能调节砂轮工作表面上金刚石浓度 参考磨商网链接:https://www.doczj.com/doc/835213253.html,/2008/08/1509117349.html 1 磨削技术发展概述
砂轮磨料品种、代号及其应用范围 砂轮片的分类 砂轮片按所用磨料可分为普通磨料（刚玉和碳化硅等）砂轮和天然磨料超硬磨料和（金刚石和立方砂轮氮化硼等）砂轮； 金刚石砂轮 以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成的中央有通孔的圆形固结磨具称作金刚石砂轮(合金砂轮）。金刚石砂轮结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。工作层又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成，是砂轮的工作部分。过渡层又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分。 不锈钢砂轮片 不锈钢砂轮片是一款专业切割不锈钢的砂轮片，想必大家都知道，不锈钢是一种比较硬的材质，想要把它切断，那种厚的砂轮片难度非常大。 砂轮的特性参数主要有磨料、粘度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。 砂轮片型号 砂轮片上面有写明规格，印刷上面都可以看到比如A30Q4BF这样的字样，这个说明很多东西。首先A代表了磨料棕刚玉，磨料还有其他的WA白刚玉 BA黑刚玉等。A后面的30是代表粒度，细的粒度磨的光滑一些，表面粗糙程度较低，但是磨的速度慢；粗的粒度呢表面粗糙程度较大，但是磨的快。Q代表硬度。4 代表组织号。最厚的BF代表树脂结合剂 砂轮片规格 砂轮片有不同的的形状和尺寸，适用于不同的磨削加工。砂轮片由此旋转时受到很大的离心力的作用，如果没有足够的强度，砂轮片就会爆裂而引起严重事故。离心力的大小与砂轮片圆周速度的平方成正比，所以当砂轮片圆周速度增人到—定数值别，离心力就会超过砂轮强度所允许的范围，使砂轮片爆裂，故各种砂轮片都规定了安全工作速度，具速度要远低个砂轮片爆裂的速度。砂轮片的安全工作速度在砂轮片上以最高工作速度标识，其安全系数为1.5 1. 磨料及其选择原则 磨料是砂轮的基本材料，在磨削时主要起切削的作用。 磨料硬度是指磨料这种物质本身所具有的硬度。 磨料分为天然磨料和人造磨料两大类。