1 引言
　　硬脆材料是指具有高硬度、高脆性的材料，通常為非導(dǎo)電體或半導(dǎo)體，如各種石材、玻璃、硅晶體、石英晶體、硬質(zhì)合金、陶瓷等。隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，硬脆材料的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)展，硬脆材料加工技術(shù)也不斷發(fā)展。在各種硬脆材料加工方法中，切割加工占有重要地位。例如，在建筑裝飾板材和巖石材質(zhì)精密零部件的加工中，鋸切加工是機(jī)械加工的第一道工序，鋸切加工成本占整個(gè)加工成本的 50%以上。目前，石材等硬脆材料的切割加工主要采用各種金剛石切割工具。由于金剛石是自然界已知的最硬物質(zhì)，其優(yōu)異性能決定其在石材等硬脆材料切割加工領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。
　　應(yīng)用金剛石工具鋸切硬脆材料的加工方式主要有：圓鋸片切割、金剛石帶鋸切割、金剛石框架鋸切割、金剛石串珠鋸切割等。盡管每種方法各有其不同特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，但其切割機(jī)理和金剛石磨損機(jī)理都大致相同。由于巖石切割是金剛石切割工具最主要的用途，因此，深入研究石材鋸切機(jī)理和金剛石切割工具的磨損機(jī)理對(duì)于金剛石切割工具的合理制造與正確使用具有重要意義。長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)金剛石工具鋸切花崗巖的加工機(jī)理、金剛石工具的磨損機(jī)理以及鋸切加工過程中的鋸切力作了大量試驗(yàn)和研究，取得了令人矚目的成果，對(duì)巖石鋸切加工以及金剛石工具的研究開發(fā)起到了積極的理論指導(dǎo)作用。
　　2 金剛石切割石材鋸切機(jī)理的研究
　　金剛石磨料通常通過燒結(jié)或電鍍的方式制成切割工具。金剛石工具的切割過程類似于磨削加工，但由于受材質(zhì)影響，巖石、陶瓷等硬脆材料的加工機(jī)理與金屬加工機(jī)理不同，且加工過程更為復(fù)雜。由于金剛石切割工具最早應(yīng)用于石材切割，因此對(duì)金剛石切割石材的機(jī)理研究較多。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)金剛石工具鋸切花崗巖的加工機(jī)理進(jìn)行了長(zhǎng)期研究：從早期應(yīng)用巖石在壓頭侵入下的斷裂理論、單顆粒金剛石劃傷表面形貌觀察法逐漸發(fā)展到綜合應(yīng)用偏光顯微鏡和掃描電鏡觀察巖石加工表面形貌以及裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展規(guī)律、用聲發(fā)射信號(hào)評(píng)價(jià)巖石的切削狀態(tài)等。但由于巖石等硬脆材料的切割狀態(tài)及切割過程非常復(fù)雜，因此對(duì)其切割機(jī)理的研究至今尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。
　　與磨削加工的研究類似，人們首先研究了切割加工時(shí)單顆金剛石顆粒與石材之間的作用機(jī)理。早期的試驗(yàn)研究表明：?jiǎn)晤w粒金剛石在不同條件下切削花崗巖時(shí)，巖石的破壞方式主要以脆性崩碎為主；同時(shí)，根據(jù)不同的礦物成分，巖石中仍有塑性變形產(chǎn)生。
　　眾所周知，在現(xiàn)代金屬切削加工中，刀具成本在整個(gè)的制造成本中只占有部分比例，但是綜合加工成本卻占有至關(guān)重要的部分。因此，除了控制刀具自身費(fèi)用以外，更好的合理使用刀具、充分提高生產(chǎn)效率、縮短加工時(shí)間、通過降低加工成本從而最終降低成本。
　　從我們的機(jī)床銷售過程中，我們經(jīng)常和客戶探討，為什么您要購(gòu)買瓦爾特公司cnc刀具磨床？通常我們得到的答復(fù)是：最終用戶對(duì)刀具的要求越來越高，以往在簡(jiǎn)單得、手動(dòng)設(shè)備磨制的刀具不管在精度上和形狀上都已經(jīng)無法滿足最終用戶的加工要求。
　　因此，我們?cè)谥袊?guó)銷售超過140臺(tái)機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)上，我們總結(jié)出以下客戶的普遍要求：
　　刀具的跳動(dòng)要求控制。隨著高速銑削的深入使用，刀具的圓周、端面、園弧處的跳動(dòng)都希望控制在0.005mm內(nèi)。因?yàn)槲覀兌贾溃毒咴趯?shí)際使用的時(shí)候，其跳動(dòng)會(huì)因?yàn)檠b夾系統(tǒng)的精度問題以及機(jī)床自身主軸的跳動(dòng)而改變，通常是會(huì)加大。因此在cnc刀具磨床上可以輕易地將跳動(dòng)控制在要求的范圍內(nèi)。跳動(dòng)被保證了，在配合上刀具幾何參數(shù)的調(diào)整，那么在任何場(chǎng)合都可以被合理使用。例如：加工冶金行業(yè)的有色金屬時(shí)，就可以采用大前角的方式，使得切削更輕快，在加工鑄鐵等硬金屬時(shí)采用副前角的方式。刀具穩(wěn)定性提高了，那么切削速度和進(jìn)給量同樣可以加以提升，用戶再也不用因?yàn)榧庸r(shí)產(chǎn)生了振動(dòng)而一味的降低轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量了，其生產(chǎn)效率同樣可以大幅得到提高。
　　刀具的幾何形狀要求。隨著現(xiàn)代化機(jī)械加工的要求不斷提高，人們?cè)絹碓蕉嗟牟捎脧?fù)合刀具來取代以往的多步驟加工，為了提高加工效率，對(duì)復(fù)雜零件的加工要求在一次裝夾中進(jìn)行多工序的集中加工，并逐漸淡化傳統(tǒng)的銑、鉆、鉸、擴(kuò)等不同切削工藝的界限，是當(dāng)前提高加工效率的最有限途徑。為此人們要求刀具可以完成產(chǎn)品的多道工序加工，減少換刀次數(shù)，節(jié)省了換刀的時(shí)間，也大大節(jié)省了刀具的庫(kù)存量，隨之而來的是管理成本的降低。
　　因此瓦爾特機(jī)床公司在以刀具市場(chǎng)的前景為開發(fā)點(diǎn)，歷年來陸續(xù)推出了更適應(yīng)市場(chǎng)需求的成型刀具軟件包：從復(fù)合銑刀、復(fù)合鉆頭到圓環(huán)面(球面)銑刀、燕尾槽銑刀、梯型槽銑刀直到圣誕樹銑刀，其軟件的通用性和靈活性越來越被市場(chǎng)所認(rèn)可和接受，所加工的刀具也被廣泛的使用在飛機(jī)制造、冶金行業(yè)、模具加工和汽輪機(jī)行業(yè)。
　　強(qiáng)有力的技術(shù)支持和后續(xù)機(jī)床技術(shù)開發(fā)。瓦爾特作為一家國(guó)際知名公司，我們一向把和客戶共同發(fā)展定為公司的目標(biāo)和宗旨。我們?cè)诮K無錫的子公司負(fù)責(zé)著全國(guó)各地機(jī)床的售后服務(wù)和技術(shù)支持，同時(shí)我們將于2006年5月份在江蘇太倉(cāng)全面啟動(dòng)自愛中國(guó)的客戶演示中心，以分區(qū)域性的銷售和服務(wù)機(jī)構(gòu)，使得客戶在第一時(shí)間得到我們的幫助。
　　我們于2004年9月份加入德國(guó)斯來福臨集團(tuán)(schleifringgroup)，有著這一在國(guó)際磨削領(lǐng)域有著絕對(duì)權(quán)威的集團(tuán)公司為堅(jiān)強(qiáng)后盾，我們更有信心在機(jī)床的發(fā)展和優(yōu)化上能做到更符合客戶和市場(chǎng)的需求，我們將在科研、開發(fā)、制造、材料、銷售以及服務(wù)等方面可共同分享根據(jù)成功經(jīng)驗(yàn)而產(chǎn)生的巨大潛力.。正是這一點(diǎn)為瓦爾特機(jī)床公司繼續(xù)擴(kuò)大成就和開發(fā)新產(chǎn)品提供了最佳的先決條件。
　　切削技術(shù)的發(fā)展必定要和機(jī)床、工具緊密的結(jié)合起來，國(guó)外先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家也是走這樣的發(fā)展道路。我們引進(jìn)了國(guó)際一流的機(jī)床，我們會(huì)幫助我們的客戶從以往單純的“賣刀”為主逐步走向?yàn)樽罱K用戶提高“成套加工方案”的思維模式。從刀具最終用戶的角度，也將充分挖掘切削技術(shù)的潛力，利用其自身專業(yè)力量來提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。