[前言] 目前，國內......



[前言]
目前，國內用于加工鑄鐵的工具主要為硬質合金刀具、剛玉（或碳化硅）磨具等，這類工具在使用中普遍存在著加工效率低、加工質量差、工具安全性低等缺點，尤其在加工材質為耐磨鑄鐵以及鑄鐵件的白口層、孕沙層時，這類工具表現出明顯的不適應。借鑒日本利根公司關于鑄鐵切斷用金剛石鋸片的設計思路，在生產同種產品的同時，我們延伸開發了金剛石磨片、金剛石鉆頭等系列產品，使金剛石工具滿足了針對鑄鐵的開槽、切斷、修磨、鉆孔等幾種不同作業的要求。對比于傳統工具，金剛石工具在加工質量、使用壽命、加工效率幾方面指標成倍的提高，表現出高效、低耗、安全的特點。
[技術方案與原理]
該工具采用電鍍（電鑄）方式制造，屬電鍍金屬結合劑金剛石工具。
針對鑄鐵材料和金剛石工具的特性及使用要求，在工具的設計制造中著重解決了以下幾個方面的關鍵問題：
1、金屬鍍層與基體間的結合強度問題
鑄鐵件的切、磨加工往往是在一種無冷卻水環境中，即干切、干磨，對電鍍類產品而言，無冷卻作業使工具自身的溫度升高，極易使鍍層與基體間開裂，導致鍍層脫落。為解決這一難題，采取以下幾種設計：
1）基體的材質選擇低膨脹系數合金鋼，選用接近基體材質成分的金屬鹽作為鍍液的主鹽,降低基體與鍍層間不同材料的熱膨脹系數差；
2）基體表面預鍍Cu層作為過渡層，增加基體與鍍層間的結合強度；
3）基體采用電學活化工藝
4）上砂鍍與增厚鍍工序采用不同鍍液配方，改善鍍層內應力狀態，減少鍍層異常脫落因素
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2、對工件的加工效率問題
由于金剛石工具是以其表面密布的金剛石微切刃來實現對鑄鐵的加工，因此，使用中易出現切刃被切屑堵塞或磨鈍而影響效率的情況，為解決這一問題，采取如下設計：
1）選用高品級粗顆粒金剛石單晶作為切削刃
2）通過控制增厚時間控制金剛石顆粒在鍍層中埋入深度，確保平均出刃高度0.1mm以上
3）優化電鍍工藝，采用鍍液循環、過濾、仿形陽極等手段，改善電場中電力線的分布狀態，使鍍層平整，減少金屬瘤出現
3、安全問題
采用優質鋼板，設計合理結構形式，消除應力集中情況，從而避免了使用中基體碎裂
[實驗及應用]
基于上述原理，設計制造了適應不同作業場合的金剛石工具：
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1、金剛石鋸片
該產品采用優選的設計方案，用于鑄鐵件的冒口、鑄管、活塞環等的切槽、切斷工序。
基體采用退火合金鋼板，切刃采用MBD12級40/45粒度金剛石單晶，為防止鋸片在作業中基體被劃傷影響使用，在基體兩側面二次鍍覆RVD70/80金剛石單晶保護片。
該產品進行如下條件的切斷實驗：
實驗機：固定式切機RC-16型 功率：2.2KW 主軸轉速：1900r/min
切斷對象：QT40-17 直徑30mm 退火硬度HB230
實驗方式：載荷：2Kgf 無冷卻 、切斷
實驗數據如下：
鋸片規格 切斷數量 消耗時間：
12寸 15
14寸 1 20

應用表明，該產品壽命相當于同規格樹脂切割片的50-80倍，且操作方便、安全性高、勞動強度低。
外觀及規格如下圖：
2、金剛石磨片
該產品用于鑄鐵件冒口清理，飛邊、棱刺的清除等作業中
基體采用冷軋鋼板，模壓成型后精加工而成。磨料選用MBD8品級40/456粒度。
應用表明，該產品壽命相當于同規格樹脂鈸型砂輪的30-50倍，且安全性極高。
外觀及規格如下圖：
3、金剛石鉆頭
用于特殊情況下鑄鐵管的取芯鉆孔作業中。
基體采用45鋼管材，磨料選用MBD8品級40/456粒度。
應用表明，該產品特點是高效、安全性極高
外觀及規格如下圖：
[結論]