單晶金剛石刀具的制造工序一般包括選料、定向、鋸割、開(kāi)坯、裝卡、粗磨、精磨和檢驗(yàn)。將選定的金剛石原石經(jīng)定向后沿較大平面鋸割開(kāi)，可得到兩把刀具的坯料，這樣既能提高金剛石材料的利用率，又可減少總研磨量。通過(guò)開(kāi)坯可使刀具形狀達(dá)到裝卡(鑲嵌或釬焊)要求。開(kāi)坯和粗、精磨加工均采用研磨的方法。

　　金剛石的研磨加工在鑄鐵研磨盤(pán)上進(jìn)行。研磨盤(pán)的直徑約為300mm，由材料組織中孔隙的形狀、大小和比例均經(jīng)過(guò)優(yōu)化的研磨金剛石專(zhuān)用高磷鑄鐵制成。研磨盤(pán)的表面鑲嵌有金剛石研磨粉，其顆粒尺寸可從小于1μm直到40μm。粗顆粒的金剛石粉具有較高的研磨速率，但研磨質(zhì)量較差，因此粗磨時(shí)一般采用粗粉，而精磨時(shí)則采用尺寸小于1μm的細(xì)粉。研磨前，先將金剛石粉與橄欖油或其它類(lèi)似物質(zhì)混合成研磨膏，然后涂敷在研磨盤(pán)表面，放置一段時(shí)間使研磨膏充分滲入研磨盤(pán)的鑄鐵孔隙中，再用一較大的金剛石在研磨盤(pán)表面進(jìn)行來(lái)回預(yù)研磨，以進(jìn)一步強(qiáng)化金剛石粉在鑄鐵孔隙中的鑲嵌作用。研磨時(shí)，一般將被研磨的金剛石包埋在錫斗中，只露出需研磨的面。研磨時(shí)的研磨盤(pán)轉(zhuǎn)速約為2500r/min，研磨壓力約為1kg/mm2。金剛石的研磨與其它刀具材料的加工有很大區(qū)別，其研磨機(jī)理至今尚未得到令人信服的闡釋?zhuān)绊懷心ベ|(zhì)量的因素也是多方面的。下面就金剛石刀具研磨的一些工藝問(wèn)題進(jìn)行討論。

　　2磨削量的影響因素

　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，磨削量與研磨條件的關(guān)系為

　　V=kvp

　　式中V——研磨體積

　　k——磨削率

　　v——磨削速度

　　p——研磨壓力

　　此外，金剛石的磨向、磨料的粒度、磨粒在鑄鐵孔隙中的鑲嵌狀況等因素也會(huì)改變磨削率的大小，從而影響磨削量。

　　3研磨質(zhì)量的影響因素

　　金剛石硬度高、脆性大，研磨時(shí)雖然刀具表面粗糙度較易保證，但刀刃容易出現(xiàn)崩口，刀刃鋸齒度不易降低。超精密加工要求刀具刃口在500倍顯微鏡下觀察無(wú)崩口，因此需要從各方面優(yōu)化研磨過(guò)程，以獲得平直完美的刀刃。

　　研磨粉粒度和研磨盤(pán)表面狀態(tài)對(duì)研磨質(zhì)量的影響

　　可以看出，由于粗粉對(duì)刀刃的沖擊性較大，研磨后刀刃鋸齒度也較大，基本上難以研磨出無(wú)崩口的刀刃；而采用細(xì)粉時(shí)，經(jīng)過(guò)幾分鐘的研磨后刀刃即變得平直，鋸齒度趨向于零。

　　新制造的研磨盤(pán)因加工精度的限制，其盤(pán)面不平度較大，對(duì)于研磨的穩(wěn)定性有一定影響。此外，剛涂敷在盤(pán)面上的磨粒本身的等高性也較差。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研磨后，盤(pán)面上的高點(diǎn)被研平，磨粒中的較大顆粒也被打碎或鏟離盤(pán)面，從而使磨粒的等高性得到改善，刀刃鋸齒度穩(wěn)定減小。所以對(duì)于金剛石刀具的開(kāi)刃或精磨等關(guān)鍵工序，在穩(wěn)定的研磨盤(pán)盤(pán)面上進(jìn)行。

　　由于研磨過(guò)程中磨粒會(huì)被不斷打碎或損失，若不及時(shí)加以補(bǔ)充，將導(dǎo)致因盤(pán)面磨粒密度不夠而使金剛石直接與鑄鐵接觸，不但會(huì)影響刀具研磨質(zhì)量，還會(huì)因金剛石的擠刮作用破壞或堵塞盤(pán)面上的孔隙，從而降低研磨盤(pán)的使用壽命。因此，在研磨過(guò)程中需要經(jīng)常向盤(pán)面添加新的研磨膏。

　　此外，在涂粉之前對(duì)研磨盤(pán)盤(pán)面的預(yù)處理也至關(guān)重要，一般需用油石或較粗的SiC研磨粉對(duì)盤(pán)面進(jìn)行推磨，以去除車(chē)削溝紋，提高盤(pán)面的平整性。通過(guò)用各種油石和SiC粉研磨盤(pán)面的比較試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用TL280ZY1油石推磨盤(pán)面1小時(shí)后再涂以W1細(xì)金剛石粉，可獲得較理想的研磨盤(pán)面，此時(shí)盤(pán)面達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間較短，研磨后的刀刃鋸齒度較小。而采用游離的SiC研磨粉則容易堵塞盤(pán)面上的孔隙，使金剛石粉難以大量而牢固地鑲嵌于研磨盤(pán)上