“刀具刃磨质量是影响零件加工质量的重要因素之一，为提高单晶金刚石刀具刃磨质量，现有采用铜盘、铜基碳化钨盘和铝基碳化硅盘四种不同的磨盘进行刃磨试验。观测分析刃磨后磨盘的表面形貌、材料去除率和刀具的刃口形貌、圆弧半径。结果发现，铜盘和铁盘刃磨过程中不能保证单晶金刚石的完整性，铜基碳化钨盘和铝基碳化硅盘加工可以获得较好的刀具质量。而铜基碳化钨盘通过促进单晶金刚石的氧化反应，在刃磨后获得的刀具刃口圆弧半径稳定在1μm以内。”
   随着我国军事、航天航空、汽车制造、医疗、生活用品等领域对微小产品零件的功能、结构复杂程度及可靠性的要求越来越高，微小型刀具在加工精密三维微小零件领域的应用愈来愈广泛。目前，许多材料已经应用于微小型刀具的制造，比如高速钢、硬质合金、陶瓷以及金刚石等。其中我们都知道金刚石是硬度最高的材料，摩擦系数小且有良好的耐磨性。金刚石几乎综合了其他材料的所有优良特性，也是最理想的刀具材料之一。人造金刚石分为单晶金刚石和聚晶金刚石，单晶金刚石刀具与聚晶金刚石刀具相比可加工出更为锋利的刃口，在超精密加工领域有着难以替代的地位。然而，单晶金刚石高硬度和高耐磨性也增加了单晶金刚石刀具加工的困难，使得单晶金刚石刀具的应用发展受到了限制，因此，需要探寻新方法来获得稳定优良的加工质量。

   单晶金刚石的刃磨工艺种类繁多，包括机械刃磨、离子束抛光、热化学抛光、等离子刻蚀以及激光刻蚀等。除了机械刃磨，其他加工方法过程较为复杂且成本较高，机械刃磨是最简单且加工成本最低的加工方法。单晶金刚石刀具在机械刃磨中，磨盘是最影响刃磨质量的因素之一，选择合适的磨盘能获得更好的刃口质量。Ueganmi等选用铸铁盘、铁盘和金刚石砂轮研磨单晶金刚石，研究了不同磨盘研究下磨削去除深度与磨削力之间的关系。
   用现有试验为：铜盘、铁盘、铜集碳化钨盘和铝基碳化硅盘等四种不同的磨盘对单晶金刚石进行刃磨试验，对比分析不同磨盘刃磨后刀具的刃口形貌、刃口圆弧半径及材料去除率，优选出适合刃磨单晶金刚石的最佳磨盘材料。
试验条件与过程

   上述为精密磨床试验，该刃磨磨床转速为100~3800r/min，具有三个数控轴和六个手动轴，控制精度为1μm。加工过程采用CCD摄像头实时监控。单晶金刚石制备尺寸为1.0mm×1.0mm×0.3mm，在氩气保护环境下用高频钎焊固定于刀柄。
   该刃磨磨床转速范围为100~3800r/min.具有三个数控轴和六个手动轴.控制精度为1um。加工过程采用CCD摄像头实时监测 单晶金刚石制备尺寸为1.0mmx1.0mmx0.3mm，在氩气保护环境下用高频钎焊固定于刀柄。
   目前，单晶金刚石研磨主要采用的是高磷铸铁盘，高磷铸铁盘含有铁、碳、硅等诸多元素。为探究不同的化学构成磨盘对单晶金金刚石磨削质量的影响。采用铜盘、铁盘、铜基碳化钨盘和铝基碳化硅盘等四种不同成分的磨盘进行单晶金刚石磨削试验，以评测不同成分的磨盘对单晶金刚石刃磨质量和效率的影响。
   影响刃磨效果的加工参数主要包括主轴转速和进给速率。选择上述四种不同的磨盘，在相同的加工参数下，分别先研磨3h，观察结果后，刃磨3h，加工参数如下表所示，为提高刃磨后单晶金刚石刀具表面质量，加工过程中添加磨料加以辅助，磨料主要由植物油、石蜡、甘油、超氧化酶和蜂蜜组成。

   微细加工过程中，刀具刃口圆弧半径对最小切削厚度、切削力及表面粗糙度有着显著的影响，是影响零件加工质量的重要因素。因此，在研磨3h后，采用的德国徕卡DVM5000显微镜观察比较磨盘表面形貌，并测量刀具刃口圆弧半径，刃磨3h后，观测刀具刃口形貌并采集刃口圆弧半径数据，最终优选出适合刃磨单晶金刚石的最佳摸磨盘材料。
结果分析
   将四种磨盘分为A组和B组，其中铁盘和铜盘属于A组，铜基碳化钨盘和铝基碳化硅盘属于B组。研磨3h后，测量不同磨盘研磨单晶金刚石的材料去除率和刀具刃口圆弧半径，材料去除率以每小时去除材料为标准。下表为研磨3h后，所得到的材料去除率及刃口圆弧半径值。
比较A组和B组可以发现:在相同的加工参数下,两组的刃口圆弧半径和材料去除率相差较大，下图为刃口圆弧半径和材料去除率趋势图。
   从下图（上）可以看出:B组的材料去除率约为A组的三倍。从莫氏硬度上看，使用较硬的材料加工 材料去除率更大，加工效率更高。此外，磨盘的结构也会对材料去除率产生影响，由于铁盘和铜盘成分单一结构均匀,没有起到多个微细刃口加工的作用，更多的材料去除主要依靠金刚石与盘面的摩擦,因此，加工过程中整体的材料去除率偏低。从下图（下）可以看出:A组的刃口圆弧半径值比B组大很多，从莫氏硬度上看，较硬的材料其加工效果更好.然而同组的磨盘相比.硬度较小的铜盘加工出来的刃口圆弧半径比铁盘小,铜基碳化钨盘和铝基碳化硅。盘的加工效果则相差不大，综合两图，刀具刃口圆弧半径与材料去除率大小在一定程度上呈负相关，即大的材料去除率可以获得更加锋利的刃口。两组中，均是采用硬度较低的磨盘材料的去除率更高.说明除了机械去除外，有其他的去除方式发挥了作用。四种磨盘相比，研磨3h后铜基碳化钨盘和铝基碳化硅盘能够获得更好的刃口圆弧半径和更大的材料去除率。

   选用铜盘和铁盘刃磨效率较低，刃磨过程容易造成刀具刃口破坏，难以刃磨出锋利的刃口；铝基碳化硅盘刃磨后，刃口部分区域涂覆有其他物质，不易去除，降低了刃口表面质量，刃口圆弧半径未定在1μm左右；铜基碳化钨盘在刃磨过程中，磨盘和磨料的存在促使单晶金刚石发生氧化反应，生成较软的氧化产物，改善了单晶金刚石去除条件，加工效率高且刃磨效果好。