在需要用到大水磨磨床磨削加工的這些行業(yè)里，微晶玻璃這種材質(zhì)使用也越來(lái)越廣泛，比如在航空航天、光學(xué)通信這些行業(yè)。今天YASHIDA磨床廠家給大家分享在使用大水磨磨削微晶玻璃這種材質(zhì)的工件的時(shí)候怎么選擇砂輪，這都是使用了我們的磨床的客戶的真實(shí)經(jīng)驗(yàn)。

先搞清楚微晶玻璃是什么材料

微晶玻璃不是普通玻璃。它內(nèi)部有大量微細(xì)晶體，晶粒尺寸大概在30到40納米左右。這種結(jié)構(gòu)讓它比普通玻璃硬得多，但也更脆。

磨削的時(shí)候，材料去除主要有兩種方式：一種是脆性斷裂，一種是塑性流動(dòng)。粗砂輪磨的時(shí)候基本都是脆性斷裂，表面容易留下凹坑、微裂紋和深劃痕。細(xì)砂輪磨的時(shí)候可以讓材料以塑性流動(dòng)的方式去除，表面質(zhì)量就好得多。

所以微晶玻璃磨削對(duì)砂輪的要求其實(shí)挺矛盾的——既要能快速把材料去掉，又要保證表面不受傷。這就要求砂輪選型不能一刀切，得根據(jù)不同加工階段來(lái)搭配。

磨料：金剛石是唯一靠譜的選擇

磨料是砂輪的核心。微晶玻璃硬度高，用普通的棕剛玉、白剛玉根本啃不動(dòng)。綠碳化硅砂輪雖然能磨玻璃和陶瓷，但碰到微晶玻璃這種更硬更韌的材料，效率和表面質(zhì)量都跟不上。

金剛石是自然界最硬的材料，磨微晶玻璃基本是唯一選擇。有研究表明，用金剛石砂輪磨微晶玻璃的時(shí)候，只有平均磨粒尺寸低于20微米，才能進(jìn)入塑性域磨削模式，磨出高質(zhì)量的光滑表面。換句話說，想磨好微晶玻璃，金剛石砂輪是繞不開的。

粒度：粗磨精磨要分開搭配

粒度是選砂輪最關(guān)鍵的參數(shù)之一。粗粒度砂輪效率高但表面粗糙，細(xì)粒度砂輪表面好但效率低。

北方某大學(xué)做過系統(tǒng)的磨削試驗(yàn)，研究了500號(hào)、1500號(hào)、2000號(hào)和5000號(hào)金剛石砂輪磨微晶玻璃的效果。結(jié)果很清晰：500號(hào)和1500號(hào)砂輪磨的時(shí)候，材料是脆性斷裂去除的；2000號(hào)砂輪介于兩者之間，脆性斷裂和塑性流動(dòng)都有；5000號(hào)砂輪就能實(shí)現(xiàn)純粹的塑性流動(dòng)去除，表面損傷基本就是微磨痕。

基于這個(gè)規(guī)律，實(shí)際加工中推薦用梯度搭配的工藝：

粗磨階段用500號(hào)左右的金剛石砂輪，主要負(fù)責(zé)快速把多余材料去掉。這個(gè)階段不追求表面質(zhì)量，效率優(yōu)先。

半精磨階段換1500號(hào)到2000號(hào)的砂輪過渡，把粗磨留下的表面損傷逐步修復(fù)。

精磨階段用5000號(hào)甚至更細(xì)的超細(xì)粒度金剛石砂輪，這時(shí)候追求的是表面質(zhì)量，要讓材料以塑性流動(dòng)的方式去除，得到超光滑的表面。

這種分段加工的思路，既保證了效率，又能把表面和亞表面的損傷控制在最低水平。

結(jié)合劑：樹脂還是陶瓷

結(jié)合劑是把磨料粘在一起的東西，對(duì)砂輪的強(qiáng)度、硬度和磨削性能影響不小。

微晶玻璃磨削用得比較多的是樹脂結(jié)合劑和陶瓷結(jié)合劑兩種金剛石砂輪。

樹脂結(jié)合劑砂輪的特點(diǎn)是自銳性好、磨削發(fā)熱小，磨的時(shí)候不容易燒傷工件表面。精磨階段用樹脂結(jié)合劑的多一些，表面質(zhì)量容易控制。

陶瓷結(jié)合劑砂輪硬度高、熱穩(wěn)定性好、磨削效率高，適合高速磨削。粗磨和半精磨階段用陶瓷結(jié)合劑的更多，耐磨性好，能扛得住大切削量。

具體選哪種，得看設(shè)備的剛性、冷卻條件和最終的表面要求。設(shè)備剛性好的話陶瓷結(jié)合劑優(yōu)勢(shì)更明顯；如果對(duì)表面質(zhì)量要求極高，樹脂結(jié)合劑在精磨階段可能更合適。

磨削參數(shù)也得跟著調(diào)

砂輪選對(duì)了，參數(shù)沒跟上也不行。微晶玻璃的表面粗糙度跟砂輪速度、進(jìn)給量、磨削深度都有關(guān)系。

有研究給出的參考范圍是：砂輪速度1200米/分鐘左右，進(jìn)給量0到200微米/轉(zhuǎn)，磨削深度0.1到10微米。實(shí)際加工的時(shí)候要根據(jù)設(shè)備情況和工件要求慢慢調(diào)，不能生搬硬套。

另外微晶玻璃磨削的時(shí)候冷卻要充分。這東西脆性大，磨削區(qū)溫度高了容易出問題， coolant（冷卻液）的流量和方向都得注意。

總的來(lái)說，大水磨磨微晶玻璃，砂輪選型可以記住這幾條：

磨料認(rèn)準(zhǔn)金剛石，別的磨料基本不用考慮。

粒度要分段搭配：粗磨500號(hào)、半精磨1500到2000號(hào)、精磨5000號(hào)及以上。

結(jié)合劑看需求：樹脂結(jié)合劑適合精磨、表面要求高的情況；陶瓷結(jié)合劑適合粗磨、效率優(yōu)先的場(chǎng)景。

參數(shù)跟著設(shè)備條件和表面要求走，不能一套參數(shù)打天下。

微晶玻璃的磨削確實(shí)比普通材料麻煩一些，但只要砂輪選對(duì)了、工藝搭配合適，大水磨一樣能干出高質(zhì)量的活。