用平面磨床磨石英玻璃這種材質(zhì)的工件不像磨普通的鋼那么簡單，這種材質(zhì)工件具有一定的磨削難度，YASHIDA磨床廠家在這篇文章中給大家分享相關(guān)經(jīng)驗。

先搞清楚石英玻璃的特性

石英玻璃的主要成分是二氧化硅，硬度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、斷裂韌性也低。磨削的時候，材料去除主要靠脆性斷裂，磨削力稍微大一點，工件表面和亞表面就容易出裂紋。再加上導(dǎo)熱差，磨削熱散不出去，局部溫度一高，熱應(yīng)力就能讓微裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，工件變形甚至報廢。所以磨石英玻璃，目標(biāo)就是要讓材料從脆性斷裂往塑性域磨削過渡。而要實現(xiàn)這個目標(biāo)，砂輪選型是第一關(guān)。

磨料：非金剛石莫屬

石英玻璃硬度太高了，普通剛玉砂輪或者碳化硅砂輪上去，磨損速度飛快，磨不了幾個件就得換，精度還保證不了。目前行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可用金剛石砂輪來磨石英玻璃。金剛石是自然界最硬的物質(zhì)，切削高硬度的石英表面不在話下。人造金剛石因為粒度均勻、雜質(zhì)少、晶體形態(tài)可控，是首選。立方氮化硼雖然也硬，但不適用于石英這類非鐵系硬脆材料。

粒度：粗磨精磨分開配

砂輪粒度直接決定表面粗糙度和磨削效率。石英磨削通常要分幾道工序來走：

粗磨階段推薦140目到230目的金剛石砂輪。這個粒度范圍既能保證材料去除率，又能控制好邊緣完整性，快速去除余量的同時避免顆粒太大造成嚴(yán)重崩邊。

半精磨階段用270目到400目的砂輪，進(jìn)一步降低表面粗糙度，把前一道工序留下的微裂紋修整掉。

精磨和拋光階段就得細(xì)了。光學(xué)窗口或者半導(dǎo)體基片這類高要求的工件，要用600目到1200目甚至更細(xì)的砂輪。超細(xì)粒度能實現(xiàn)塑性域磨削，表面粗糙度Ra可以控制在0.02微米以下。學(xué)術(shù)研究也證實了這一點——從400#砂輪磨出來的表面Ra是274納米，到5000#砂輪能降到1.4納米。粒度越細(xì)，表面的凹坑、微裂紋、深劃痕這些缺陷就越少。

結(jié)合劑：粗磨陶瓷、精磨樹脂

結(jié)合劑決定了砂輪對磨粒的把持強(qiáng)度和自銳性。三種常見的結(jié)合劑各有各的用場：

樹脂結(jié)合劑砂輪彈性好、自銳性強(qiáng)，磨削時對石英表面沖擊小，適合精磨和超精磨，能拿到低粗糙度的表面。缺點就是耐熱性差一些，得配上充分的冷卻。

陶瓷結(jié)合劑砂輪剛性好、形狀保持能力強(qiáng)、耐高溫，適合高效粗磨和半精磨。不過陶瓷結(jié)合劑本身比較脆，磨削參數(shù)得控制好，防止沖擊過大。

金屬結(jié)合劑砂輪多用于高精度成型磨削，自銳性差，常規(guī)平面磨石英不太用它。

實際生產(chǎn)中，粗磨和半精磨推薦陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪，精磨優(yōu)選樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪。

濃度和硬度：不能忽視的細(xì)節(jié)

磨料濃度指的是砂輪工作層里金剛石顆粒的體積占比。石英磨削阻力大，建議選100%到150%之間的較高濃度，能延長砂輪壽命、保證加工一致性。也有資料建議高精度工件選擇75%到100%的濃度。

砂輪硬度說的是結(jié)合劑對磨粒的把持強(qiáng)度。磨石英這種硬脆材料，應(yīng)該選中等偏軟的砂輪，K、L、M級比較合適。偏軟的砂輪磨粒鈍化了容易脫落，始終保持新鮮鋒利的磨粒露在外面，切削能力一直在線，磨削力和磨削熱都能降下來。

磨削參數(shù)也得跟上

砂輪選對了，磨削參數(shù)也得配合好。砂輪線速度一般控制在25到35米每秒。粗磨時磨削深度在0.02到0.05毫米，精磨時控制在0.005到0.01毫米。磨削過程中一定要充分冷卻，降低磨削溫度、減少熱應(yīng)力對石英的影響。磨削方式推薦順銑式，也就是砂輪旋轉(zhuǎn)方向和工作臺進(jìn)給方向一致。

總的來說，平面磨床磨削石英玻璃，砂輪選型是個系統(tǒng)工程。磨料必須用金剛石，粗磨用粗粒度、精磨用細(xì)粒度，粗磨半精磨配陶瓷結(jié)合劑、精磨配樹脂結(jié)合劑，濃度和硬度也各有講究。把這些維度都考慮周全了，再配上合理的磨削參數(shù)，才能在保證加工效率的同時拿到理想的表面質(zhì)量。