PCBN由于其高硬度、高耐磨性、高化學惰性和熱穩定性的特點而廣泛的應用于高硬度材料（硬度大于50HRC）的精密加工。

       PCBN刀具的精密加工常使用粒度為3～5μm金剛石拋光膏。但因為拋光的惡劣條件，大量有害拋光漿料的處理以及拋光膏的價格等不利于PCBN刀具大量的加工。研究發現，固結超細粒度金剛石砂輪有利于降(jiang)低表面粗(cu)糙(cao)度，進而可以降(jiang)低PCBN刀具(ju)的制造成本。

       與樹脂結合劑相比，陶瓷結合劑金剛石砂輪有高強度、不易發熱和堵塞、磨削效率高的特點，常用來進行PCBN刀具的磨削加工。超細粒度金剛石由于靜電引力、表面張力的作用而易于團聚，并影響磨具的壽命和工(gong)件的表面質量。研究(jiu)發現，將(jiang)溶(rong)膠(jiao)-凝(ning)膠(jiao)技術與表面活性(xing)劑(ji)結(jie)合，能(neng)夠改善M2.5/5金(jin)(jin)剛石在陶瓷結(jie)合劑(ji)中的分散性(xing)。因(yin)此，以(yi)M2.5/5金(jin)(jin)剛石為基礎，對比(bi)研究(jiu)溶(rong)膠(jiao)-凝(ning)膠(jiao)法與熔(rong)融(rong)-淬水法制備陶瓷結(jie)合劑(ji)金(jin)(jin)剛石砂輪對PCBN刀具(ju)的磨削性(xing)能(neng)差異(yi)。

       PCBN刀具精密磨削對比

       刀(dao)(dao)具(ju)較低(di)的(de)(de)表面(mian)(mian)粗糙度(du)(du)(du)能夠降(jiang)(jiang)低(di)切屑與刀(dao)(dao)具(ju)間的(de)(de)摩擦，增強刀(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)壽命和工件(jian)的(de)(de)表面(mian)(mian)光潔度(du)(du)(du)。對(dui)于最近興起的(de)(de)PCBN涂層刀(dao)(dao)具(ju)，涂層與刀(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)粘結(jie)強度(du)(du)(du)對(dui)于涂層的(de)(de)效(xiao)果尤為重(zhong)要。降(jiang)(jiang)低(di)刀(dao)(dao)具(ju)表面(mian)(mian)粗糙度(du)(du)(du)能夠提高(gao)刀(dao)(dao)具(ju)與涂層的(de)(de)粘結(jie)強度(du)(du)(du)。

       圖(tu)(tu)(tu)1為(wei)(wei)(wei)不同(tong)方法制(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)(de)陶瓷(ci)結合劑砂輪對PCBN刀具(ju)的(de)(de)(de)(de)拋(pao)光(guang)(guang)效果(guo)。圖(tu)(tu)(tu)1（a）為(wei)(wei)(wei)刀具(ju)拋(pao)光(guang)(guang)前的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)形貌和表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)(cao)度，表(biao)(biao)明(ming)拋(pao)光(guang)(guang)前刀具(ju)表(biao)(biao)面(mian)(mian)存(cun)在(zai)(zai)大(da)量成形磨削過(guo)程中CBN脫(tuo)(tuo)落(luo)形成的(de)(de)(de)(de)凹坑(keng)。刀具(ju)表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)(cao)度為(wei)(wei)(wei)0.514μm，最(zui)高點與(yu)最(zui)低點的(de)(de)(de)(de)差(cha)值為(wei)(wei)(wei)8.647μm。圖(tu)(tu)(tu)1（b）為(wei)(wei)(wei)溶膠(jiao)-凝(ning)膠(jiao)法制(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)(de)金剛(gang)石砂輪磨削PCBN刀具(ju)后(hou)刀具(ju)的(de)(de)(de)(de)SEM圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)和表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)(cao)度，由圖(tu)(tu)(tu)可知，刀具(ju)內部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)CBN以單(dan)顆粒(li)脫(tuo)(tuo)落(luo)為(wei)(wei)(wei)主，不存(cun)在(zai)(zai)大(da)量脫(tuo)(tuo)落(luo)的(de)(de)(de)(de)現(xian)象。其表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)(cao)度為(wei)(wei)(wei)0.074μm，最(zui)高點與(yu)最(zui)低點的(de)(de)(de)(de)差(cha)值為(wei)(wei)(wei)2.450μm。圖(tu)(tu)(tu)1（c）表(biao)(biao)明(ming)刀具(ju)內部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)CBN存(cun)在(zai)(zai)大(da)量脫(tuo)(tuo)落(luo)的(de)(de)(de)(de)現(xian)象。其表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)(cao)度為(wei)(wei)(wei)0.118μm，最(zui)高點與(yu)最(zui)低點的(de)(de)(de)(de)差(cha)值為(wei)(wei)(wei)11.087μm。

       圖(tu)2為磨(mo)削后不同工藝陶(tao)瓷(ci)結(jie)合劑(ji)制(zhi)備的(de)金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)砂(sha)(sha)輪(lun)的(de)SEM圖(tu)。由圖(tu)2（a）可(ke)知，M2.5/5金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)均勻分(fen)布(bu)(bu)于(yu)陶(tao)瓷(ci)結(jie)合劑(ji)中(zhong)，如(ru)圖(tu)中(zhong)圈(quan)出部位所(suo)示(shi)。致密的(de)結(jie)構表明(ming)(ming)結(jie)合劑(ji)對金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)有優異的(de)把持(chi)力，砂(sha)(sha)輪(lun)的(de)磨(mo)損(sun)方式為摩(mo)擦磨(mo)損(sun)和粘接磨(mo)損(sun)。圖(tu)2（b）表明(ming)(ming)，M2.5/5金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)非均勻分(fen)布(bu)(bu)于(yu)陶(tao)瓷(ci)結(jie)合劑(ji)中(zhong)，存在(zai)團聚現象，如(ru)圖(tu)中(zhong)圈(quan)出部位所(suo)示(shi)，疏松的(de)結(jie)構表明(ming)(ming)結(jie)合劑(ji)對金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)的(de)把持(chi)力較差(cha)，且未(wei)看到明(ming)(ming)顯(xian)的(de)金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)磨(mo)損(sun)，表明(ming)(ming)金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)存在(zai)過早脫落的(de)問題(ti)。

       磨削實驗表明，與溶膠-凝膠法制備陶瓷結合劑相比，熔融-淬水法制備的陶瓷結合劑中金剛石存在團聚現象，降低了結合劑的粘結強度，增加了PCBN刀具表面粗糙度。溶膠-凝膠法制備的陶瓷結合劑金剛石砂輪能夠提高PCBN刀具的表面加工質量率，為采用固結磨料精(jing)密研磨PcBN刀具指明了方向。