1.切割硬脆非金屬材料有哪些方法?各適用于什么范圍？
　　
　　切割是加工硬脆非金屬材料應用最廣泛的方法之一。目前主要的切割方法和它們的應用范圍見表14-1。

　　2.怎樣用線鋸、帶鋸和圓鋸切割硬脆非金屬材料？
　　
　　線鋸和帶鋸的切割原理，是將金屬絲或寬度很窄的薄鋼帶適當地張緊，并以一定的速度和壓力，相對于切割的工件作往復運動，在切割的過程中，在金屬絲或鋼帶與工件之間不斷添加混有磨料的切削液，便可對工件進行切割。
　　
　　手動弓鋸是人工使φ0.5～0.7mm的鐵絲或鋼絲做往復運動，并在切割部位不斷澆注混有磨料的切削液，從而進行切割。機械線鋸的金屬絲由機械傳動做往復運動的，工件做進給運動。為了減小切口的寬度，金屬絲一般使用φ0.1～0.25mm的鎢絲或鋼絲。金屬絲的速度可高達1000m/min。磨料可根據被切工件的硬度，選用碳化硅、氧化鋁和金剛石，粒度為150號～180號，混在機油、煤油或水中使用。
　　
　　線鋸和帶鋸均有單刃和多刃的切割機，多刃的切割機用于成批生產。圖14-1是多線切割機原理示意圖。導線由微電機驅動，做往返運動。在工件上加適當的荷重，使其自動進給。在切割過程中，金屬絲逐漸磨損，在金屬絲傳送的過程中，有杠桿機構控制，不斷供給新線，以防斷線。

　　圖14-2是多刃帶鋸原理圖，鋸片用0.1～0.3mm的彈簧鋼帶，鋸片的切削刃可多達200～300個。切割效率較高，發熱量少，被切割表面質量好，工件變形小。要求在鋸片安裝時有較高精度，否則影響工件的平行度和平面度。

　　圓鋸切割的原理與線鋸和帶鋸的原理基本相同。圓鋸的鋸片材料是低碳鋼或銅的薄片，厚度為0.8～1.5mm，直徑為200～300mm。切削速度為150～400m/min，在切割區要充分供給混有磨料的切削液。磨料一般選用80～100粒度號的碳化硅或碳化硼，將它與水或油混合使用。為了提高粘度，可在切削液中加些粘土。切削液可以澆注，也可以浸在切削液中切割。圓鋸盤的線速度不高，切割效率較低，適用于小批量生產。

　　3.怎樣用金剛石鋸片切割硬脆非金屬材料？
　　
　　金剛石鋸片的切割原理與金剛石磨輪磨削原理相同。它分外圓切割和內圓切割兩種。它是將一定粒度的金剛石粉，電鍍或燒結在高強度合金鋼圓片上，如圖14-3和圖14-4所示。

　　(1)外圓切割：外圓切割所用金剛石鋸片的結構如圖14-3所示，直徑為φ50mm～φ400mm，鋸片厚度為0.15～1.5mm。切割速度為28～40m/s左右。工件用機械夾緊或粘結劑(松香、蟲膠和瀝青等的混合劑)固定在襯板或夾具上。利用重錘或液壓、氣壓實現自動進給。外圓切割主要用于玻璃(液晶元件用的基片、棱鏡等)、石英玻璃、陶瓷材料和鐵氧體的切割。對于石材等具有特殊需要的切割，金剛石鋸片可以特制，厚度增大，最大直徑可達4m。

　　(2)內圓切割：內圓切割用的金剛石鋸片如圖14-4所示。目前我國生產有φ50mm、φ75mm、φ100mm、φ125mm和φ150mm各種規格的鋸片和相應的機床。鋸片厚度為0.2～0.35mm。切割速度宜在16m/s以上。內圓切割切片的平行度和平面度可達0.01mm，最薄的切片厚度可達0.1mm。切割時，鋸片固定在機床主軸上旋轉，工件用重錘或液壓、氣壓實現自動進給。它主要用于切割電子工業材料，如硅片、石英振子基片、GaP、InP、GaAs、鐵氧體、藍寶石、陶瓷等各種硬脆非金屬材料。
　　
　　4.用金剛石鋸片切割時必須注意哪些事項？
　　
　　(1)鋸片安裝要與主軸同軸，張緊力要適當，不能過緊也不能過松。
　　
　　(2)鋸片回轉要平穩，不得有振動。
　　
　　(3)開始切割前必須先使鋸片轉動，等達到正常速度后，方可開始進給。注意不要在工件傾斜面切割，以免使鋸片變形或損壞。
　　
　　(4)切割時必須使用切削液，進行充分冷卻與潤滑，防止切屑粉末堵塞鋸片，以提高鋸片的使用壽命。在可能的情況下，應使用礦物油作切削液，以提高生產效率。
　　
　　(5)被切割的工件，一定要安裝牢固、可靠，否則如在切割過程中松動，會引起嚴重事故。
　　
　　5.用金剛石磨削硬脆材料有哪些特點？
　　
　　各種硬脆材料的磨削，基本上都采用金剛石磨輪來磨削，磨削時有以下特點：
　　
　　(1)法向磨削力大：磨削硬脆材料時的法向磨削力比切向磨削力大5～10倍。尤其是采用端面磨削時，它的法向磨削力比切向磨削力大30倍左右，所以要求機床要有足夠的剛度。
　　
　　(2)工件材料的抗彎強度增高，磨削比將減?。河泊嗖牧系哪ハ鞅扰c工件材料的抗彎強度和組織致密度成反比。如TiC、TiN、WC—Co硬質合金比陶瓷的抗彎強度高，它的磨削比將成倍減小。
　　
　　(3)工件材料的硬度和臨界壓力成正比：磨削硬脆材料時，磨輪與工件之間的壓力只有超過某一臨界壓力時，磨輪才能正常磨削。
　　
　　(4)各種硬脆材料的磨削性能：見表14-2。

　　6.磨削硬脆材料時怎樣選擇磨輪？
　　
　　(1)金剛石磨料的選擇：我國生產的人造金剛石磨料分四種型號：人造金剛石I型，代號RVD(JR1)，粒度46號～280號，主要用于制造樹脂結合劑磨具，磨削硬質合金及硬脆非金屬材料；人造金剛石Ⅱ型，代號MBD(JR2)，粒度為46號～280號，主要用于制造金屬結合劑磨具，磨削硬質合金及硬脆非金屬材料；人造金剛石Ⅲ型，代號SCD(JR3)，粒度為36號～120號，主要用于制造切割硬脆材料的工具及一般地質鉆探的鉆頭；人造金剛石Ⅳ型，代號SMD(JR4)，粒度為30號～120號，主要用于制造硬脆非金屬材料的加工及修整工具和硬地質層鉆探的鉆頭。
　　
　　(2)粒度的選擇：金剛石磨輪粒度的大小對磨削比、磨削效率和工件表面粗糙度影響很大。粗粒度磨輪，它的磨削比和磨削效率高，工件表面粗糙度也大，反之則低。一般情況下粒度的選擇是：切割時為60號～80號，精切割時為80號～240號，粗磨時為60號～120號，半精磨時為120號～180號，精磨時為240號～W40。
　　
　　(3)結合劑的選擇：金剛石磨料通過結合劑固定在磨輪上，它對磨削特性有很大影響。應根據不同的磨削對象、磨削要求、磨削方法來選擇結合劑。樹脂結合劑和金屬結合劑的磨削比，比陶瓷結合劑的磨輪高5倍以上。樹脂結合劑磨輪的磨削表面粗糙度低，而且工件棱角崩碎的情況最小。陶瓷結合劑的磨削力比其他兩種結合劑的磨輪磨削力小。
　　
　　(4)濃度的選擇：金剛石磨輪的濃度，是指磨輪的金剛石層中，單位體積內的金剛石含量。濃度與金剛石含量的換算關系見表14-3，幾種結合劑的金剛石磨輪常用的濃度見表14-4。

　　對于工作面寬的磨輪和成形磨及粗磨，應選較高的濃度。半精磨和精磨應選中等濃度。對于低粗糙度、高精度磨削，應選低濃度。
　　
　　7.怎樣確定磨削硬脆材料的工藝參數？
　　
　　硬脆非金屬材料的力學性能差異很大，在確定磨削的工藝參數時，應注意下列事項：
　　
　　(1)磨輪的磨削速度增加，磨粒的脫落將減少，但磨損的磨粒會增加。
　　
　　(2)一般的情況下，青銅結合劑的磨輪速度選為15～25m/s；樹脂結合劑的磨輪速度選為20～30m/s；工件的進給速度為1～15m/min；磨削深度為1～20μm。磨削效率要求高時，可選大值。
　　
　　(3)磨削硬脆材料時的進給速度與被磨表面的粗糙度成正比。
　　
　　(4)當磨削高精度、低粗糙度的表面或鏡面時，應分成粗磨、半精磨、精磨和終磨等幾個階段進行，而且金剛石磨粒的粒度將逐漸減小。
　　
　　(5)磨削硬脆材料應使用切削液，以防止被磨下的粉狀切屑殘留在工件和磨輪表面上，使磨輪失去鋒銳性。一般情況下，選用水溶性乳化液或粘度低的油類。