大直径无心磨金刚石砂轮制作及修整工艺研究

大直径无心磨砂轮（一般指直径D≥500mm，厚度H≥150mm）制造工艺一直是难点，具体表现在制造过程成品率低，性能难以满足要求。本文对大直径无心磨金刚石砂轮的制造工艺进行分析和讨论，提出一套完整可行制造工艺，具体包括：通过采用梯度粒度提高粗糙度，改进工艺配方提高自锐性，对实际制造过程中注意问题进行较全面分析以提高制造成品率，并对大直径无心磨金刚石砂轮热压机常用工艺热压参数热压级功率、吨位、加热板面积等进行讨论，得出合理热压工艺参数；最后，对修整工艺进行研究，大直径无心磨金刚石砂轮对修整要求精度高而且操作困难。笔者在T8365型制动鼓镗床设计全新修整工艺，实际应用证明修整工艺可操作性强，修整精度高。     

金刚石框架锯锯切研究(Ⅲ)--单个金刚石结块锯切力的特征与影响因素分析

在对金刚石框架锯锯切加工动力学和锯切破碎机理模型的研究基础上，通过单颗粒金刚石划痕，单个刚石结块切削石材的系列实验，测量并分析了金刚石框架锯锯切加工时的切削力特征及其影响因素，结果表明，单颗粒金刚石和单个金刚石结块以及不同切削路径切削时的切削力不同的特征，反映了切削断裂过程性质的变化。金刚石浓度低和金刚石颗粒直径小时金刚石磨粒形状和切削方位对切削力有较大的影响，减小切削深度，使用切削液，在已切削表面上切削时，切削力下降，在框架锯锯切中，单颗粒金刚石承受载荷不高，考虑到磨粒切削干涉和重复切削的影响，单颗粒金刚石承载大约在5－15N之间。     

自动金刚石刀头磨弧机

针对采用激光焊接工艺的金刚石锯片上，其金刚石刀头内弧面需要磨抛的工艺要求，研发了一种自动金刚石刀头磨弧机。该设备将金刚石刀头放置在作间歇回转的工作转盘上，工作转盘由槽轮机构驱动；磨削砂轮安装在拖板系统上，拖板的间歇往复运动由一种在滑块上开有长槽的曲柄滑块机构实现，可满足工作转盘转位时，拖板停歇；工作转盘停歇时，拖板运动的工作要求。用靠模控制砂轮磨削的进给量。通过靠模的更换及设计能快速装卡的刀头夹具，可实现对不同弧度刀头的磨弧。本文介绍了该设备的结构组成、设计参数的选择及相关的设计方案，并对在滑块上开有长槽的曲柄滑块机构的设计方法进行了详细地讨论。     

真空渗硼预处理在CVD金刚石-硬质合金涂层工具中的应用

采用固体粉末真空渗硼工艺，研究了硬质合金工具表面真空渗硼预处理对金刚石涂层附着力的影响，研究结果表明，硬质合金工具通过固定粉末真空渗硼处理，表面生成具有较高稳定性的以CoWB、CoB为主的渗层，经过长时间的金刚石涂层后，硬质合金工具表面出现Co3B和W2Co21B6相，没有单质Co相出现，克服了金刚石沉积中硬质合金表面钴的不利影响，使标志金刚石涂层附着力的压痕测试的临界载荷达到了1500N，并且有着较好的重现性。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮的修整研究(Ⅱ)——杯形砂轮修整器的修整性能

本文详细讨论了杯形砂轮修整器修整陶瓷结合剂金刚石砂轮时的性能。主要结果如下:(1)修整器以横向进给方式修整时,金刚石砂轮断面形状为一斜线。使用其它修整器时,只要以横向进给方式进行修整,所得断面形状亦为一斜线。(2)修整器以切入送进方式修整时,只要把修整器旋转轴线调整到垂直于工作台面,则金刚石砂轮断面形状为一水平直线。若把旋转轴线调整到同工作台面成非90°夹角,则断面形状为一圆弧线或者斜线。(3)以切入送进方式修整时,金刚石砂轮速度越低或工作台速度越高,修整比越高。杯形砂轮旋转速度对修整比没有明显影响。(4)金刚石砂轮速度过快容易使砂轮表面磨粒钝化。     

复合电镀新工艺金刚石钻头的研制与应用

本文采用复合电镀新工艺来研制和生产金刚石钻头。在研制过程中,往普通钻头镀液中加入10g/l金刚石微粉,得到镍—钻—金刚石微粉复合镀层,提高了钻头胎体的耐磨性。将两种品级、三种粒度金刚石按一定比例混合使用,扩大了钻头的适用范围,提高了钻头的自锐性。通过改变内、外径和底唇面镀层厚度的比例,做到镀层基本同步消耗完。一年多来的工地现场使用结果证明,这种钻头适用于坚硬、强研磨性地层的钻进,具有时效快、寿命长的优点。     

组合式金刚石圆锯片创新及优化设计

传统金刚石圆锯片的有效切割宽度只有其直径的30～35％。为在普通规格的金刚石圆盘锯上低成本、高效率的加工大幅面石材制品，本文基于创新设计原理和圆锯片、锯机结构与功能的分析，将圆锯片分解为切割功能模块、支撑功能模块和驱动功能模块，提出新型组合式金刚石圆锯片基体的设计方案，使圆锯片的切割幅面达到其直径的2／3。应用有限元分析软件ANSYS，在结构分析、模态分析的基础上对组合式金刚石圆锯片基体径厚比、切割功能模块尺寸进行优化设计。结果表明：结构优化后的Ф1800mm组合式金刚石圆锯片基体质量减轻3．048kg，一阶固有频率提高3．235Hz，圆锯片直径和厚度均有所降低，动态性能更加稳定，结构更加合理。     

新型碳源和触媒合成金刚石的研究

本文采用熔铸速冷法制备Fe-C化合物，合成了含碳量为共晶成分的Fe-C化合物。以Fe-C化合物为触媒和碳源对人工合成金刚石进行了实验研究和结果分析。以Fe-C化合物为触媒和碳源对TFDC理论进行了初步探讨。并为共晶成分Fe-c化合物为触媒和碳源进行金刚石研究提出了合适的温度和压强。为利用Fe-C化合物作为廉价的触媒和碳源进行金刚石合成提出了依据。     

两面顶金刚石单晶耐热性分析

本文通过热失重（TGA），示差扫描量热（DSC）法，扫描电镜（SEM），热侵蚀等方法分析了国产两面顶压机合成的金刚石单晶在空气中的耐热性。还分析了热侵蚀后金刚石的形貌变化并进行了抗压强度，T1、TT1的测量，将国产金刚石与进口金刚石作了大量的对比试验，发现两者的耐热性非常接近。发现金刚石的起始氧化温度在700℃左右，此时开始失重；剧烈氧化温度在850％左右，此时失重最为严重。在加热温度超过1200℃时在DSC图中出现了第二个放热峰，表明金刚石在受热温度超过1200℃时经历了第二次剧烈氧化阶段。这可能是由于在高温下触媒的反催化作用引起的。这为金刚石工具制造者及使用者提供了参考价值。     

人造金刚石的表面化学处理研究

采用熔融的硝酸钾作为强化处理试剂，在不同的温度和处理时间条件下对不同粒度、不同强度的原始金刚石进行了化学处理，结合处理前后金刚石颗粒的抗压强度的变化及对试样颗粒的SEM观察，研究了强化处理工艺条件对金刚石强度的影响。实验结果表明，在560—600℃，处理时间为30min-60min时，金刚石的增强效果比较好。中等粒度的金刚石在处理后强度增加较大，而粗粒度的和细粒度的金刚石强度增加相对较小；相应地，中等强度的金刚石经过处理比高强度和低强度的金刚石强度增加显著。经过强化处理后，金刚石的强度提高12．4％～27．6％，同时对金刚石的增强机理进行了探讨。