金刚石切削与精密磨削
论述金刚石刀具超精密切削的机理丶条件和应用范围
金刚石刀具超精密切削的机理丶条件和应用范围
金刚石刀具是超精密切削中常用的刀具材料，其切削机理、条件和应用范围如下：
1.切削机理：
⏹金刚石刀具的切削刃非常锋利，在切削过程中能够实现“切入式切削”，
使切削力大大减小。
⏹金刚石的硬度极高，切削时不易被工件材料磨损，能够保持良好的切削刃
形状。
⏹金刚石的传热性能极佳，能够快速地将切削热量传递出去，从而降低切削
温度，减少热损伤。
1.切削条件：
⏹刀具刃口半径：为了实现超精密切削，需要将刀具的刃口半径减小到亚微
米级，以提高切削的精度和表面粗糙度。
⏹切削用量：为了减小切削力和热量，需要选择较小的切削深度和进给速度，
以提高切削效率。
⏹工件材料：金刚石刀具适用于加工各种硬材料，如淬火钢、硬质合金等。
但是，对于一些韧性较大的材料，需要进行预处理或选择其他刀具材料。
1.应用范围：
⏹金刚石刀具广泛应用于超精密切削领域，如光学零件、轴承、硬盘磁头、IC
芯片等高精度、高表面质量的零件加工。
⏹在加工过程中，金刚石刀具还可以用于制作各种微细结构，如微孔、微槽
等。
综上所述，金刚石刀具的超精密切削需要满足一定的条件，并具有广泛的应用范围。
基于磨削法的金刚石磨料工具精密修磨技术
1.1 金刚石晶面特性与解理现象 如图1所示,金刚 石 晶 体 为 A4 型 晶 体 结 构,金 刚
石晶体 有 3 个 主 要 晶 面,分 别 为 (100)面、(111)面、 (110)面 。 因 为 各 个 晶 面 的 面 间 距 不 同 ,所 以 键 结 合 强 度也不 同,因 此 呈 现 出 明 显 的 各 向 异 性 特 征。 周 泳 等 对 [14–15] 金刚石各个 面 的 解 理 能 进 行 了 理 论 计 算,结
果如表1所示。
图1 金刚石晶格结构以及不同晶面的最小单元
Fig.1Crystalstructureofdiamondandthesmallestunit of different crystal planes
表 1 金刚石的3个晶面理论解理能 Tab.1Theoreticalcleavageenergyofthreefacetsofdiamond
Precision grinding technology of diamond abrasive tools based on grinding method
CUIZhongming1 FENGChangcai1 ZHUANGZhaopeng2 WANGXing1 HEQingshan1 1 Schoolof Mechanical & ElectricalEngineering Henan Universityof Technology Zhengzhou 450001 China
在复杂形 面 金 刚 石 磨 料 工 具 的 后 期 修 形 技 术 领 域,国内外学者 进 行 了 许 多 研 究。德 国 温 特 公 司 制 造 的精密复杂形面金刚石滚轮经后期修形后精度可以达 到 0.0025 mm,英 国 、美 国 、日 本 和 俄 罗 斯 等 国 家 在 修 磨金刚 石 工 具 形 面 方 面 也 达 到 了 微 米 级 的 精 度 水 平[5–6],国内也有很多研究人员开展了高精度金刚石 滚 轮制造技术的研究 。 [7] 但是在精密金刚石 磨 料 工 具 形 面 精 密 修 形 方 面 ,其 修 磨 方 法 、修 磨 机 理 和 基 本 工 艺 方 面的系统研究报道不多。
超精密加工中的金刚石刀具及刀具磨损分析
理论与实践经济与社会发展研究超精密加工中的金刚石刀具及刀具磨损分析齐齐哈尔工程学院 武晓迪摘要：各种超精密加工应用中将金刚石用作切削工具已经成为现实，然而其目的与意义并没有得到实质性分析。
据此，本文对超精密加工中应用金刚石作为切削刀具的现实意义进行分析。
关键词：超精密加工；切削工具；刀具磨损一、技术背景分析使用高速超精密车床加工玻璃和硅等脆性材料时，当所施加的切削深度低于临界值时，则认为其处于延性模式，并且可以容易地加工而不会形成裂纹。
因此，对于这些材料的延性至脆性转变具有重要意义，在这些材料中，临界切削深度的大小取决于零件的特性而变化。
通常，单晶硅经常用在微机电系统（ＭＥＭＳ）中，在该系统中，最终将材料加工成优质产品，并进行超精密研磨和抛光操作。
尽管硅材料的行为在室温下很脆，但建议使用金刚石车削工具以延性模式加工硅。
这减少了由陶瓷材料的脆性断裂引起的损坏，并提高了最终零件的生产率。
使用金刚石工具对铜，铝和镍等有色金属材料进行高速加工，以评估工具的磨损，切削力和表面光洁度。
实验针对不同的切割速度进行，例如较低的１５０ｍ／ｍｉｎ的速度和较高的４５００ｍ／ｍｉｎ的速度。
在较低的切削速度下观察到的刀具磨损率大于较高的切削速度。
这可能是由于以较高的速度减少了刀具与工件啮合的时间。
它还降低了工具和工件界面之间的化学亲和力。
具有高负前角的金刚石工具可用于以超精密精度精加工该材料。
二、金刚石作为切削工具的意义制备塑料模具的需求不断增加，而塑料模具是制造ＣＤ光学头的非球面透镜和照相机的智能透镜所必需的。
刀具的切削刃必须锋利且没有不规则形状，以加工高精度非球面。
基于工具的清晰度，单晶金刚石（ＳＣＤ）和多晶金刚石（ＰＣＤ）之间存在主要差异。
ＳＣＤ工具的切削刃是均匀的且没有不规则性，而ＰＣＤ工具的切削刃则显示出微观的不规则性，从而导致金刚石颗粒的去除。
与ＰＣＤ工具相比，ＳＣＤ工具的主要缺点是其磨损寿命短。
它还用于将铝基板加工成精细的镜面涂层，该涂层用于计算机存储系统的硬盘驱动器中。
金刚石刀具生产工艺
金刚石刀具生产工艺
金刚石刀具生产工艺是指将金刚石作为刀具材料进行加工和制造的工艺流程。
金刚石是目前已知最硬的物质，具有非常优异的耐磨性，因此被广泛应用于刀具制造领域。
下面将介绍金刚石刀具生产的一般工艺流程，包括原材料准备、金刚石刀具粗加工、精加工、热处理和涂层等步骤。
首先，金刚石刀具的生产需要准备好金刚石颗粒和刀具基体材料。
金刚石颗粒可通过化学合成或天然矿石提取得到，而刀具基体材料则根据需要选择合适的金属材料，如高速钢、硬质合金等。
接下来是金刚石刀具的粗加工。
将金刚石颗粒与刀具基体进行混合后，通过高温高压的方式使金刚石颗粒牢固地固结在刀具基体上。
这一步骤通常使用烧结或镶嵌的方法进行。
然后是金刚石刀具的精加工。
通过磨削、切割、抛光等方法对已固结金刚石的刀具基体进行修整和加工，以达到所需的外形和尺寸精度。
这一步骤需要使用高精度的机床和磨具进行操作。
完成精加工后，金刚石刀具需要经过热处理来提高其硬度和耐磨性。
热处理可以通过淬火、回火等方法进行，以改善金刚石与刀具基体之间的结合强度，并使其具有更好的耐磨性能。
最后是涂层工艺。
涂层是在金刚石刀具的表面形成一层保护膜，用于提高其耐高温、耐磨和耐腐蚀等性能。
常用的涂层材料有金属氮化物、碳化物等。
涂层工艺通常采用物理气相沉积或化
学气相沉积等方法进行。
综上所述，金刚石刀具的生产工艺包括原材料准备、金刚石刀具粗加工、精加工、热处理和涂层等步骤。
通过这些工艺流程，可以制造出耐磨耐用的金刚石刀具，用于各种切削加工和磨削工艺中。
金刚石刀具在数控机床中的应用
金刚石刀具在数控机床中的应用随着科技的不断进步和发展，数控机床在工业领域中扮演着重要的角色。
数控机床的出现大大提高了生产效率和加工质量，而金刚石刀具作为一种高性能的切削工具，在数控机床中的应用也越来越广泛。
本文将探讨金刚石刀具在数控机床中的应用，并分析其优势和挑战。
一. 金刚石刀具的基本特性金刚石刀具由金刚石颗粒和金属粉末经压制、烧结等工艺制成，具有极高的硬度、耐磨性和热稳定性。
这些特性使得金刚石刀具在切削加工中具备以下优势：1. 高硬度：金刚石刀具的硬度仅次于金刚石，可用于切削超硬材料如陶瓷和高硬度合金等。
2. 耐磨性：金刚石刀具具有出色的耐磨性，可在切削过程中保持较长的使用寿命。
3. 热稳定性：金刚石刀具具有良好的热稳定性，可承受高温切削环境下的工作，不易变形。
二. 金刚石刀具在数控机床中的应用领域1. 切削加工金刚石刀具广泛应用于数控机床的切削加工领域，包括车削、铣削、钻削、磨削等。
由于金刚石刀具的高硬度和耐磨性，可用于加工硬度较高的材料，如钛合金、高速钢等。
同时，金刚石刀具还能够提供更高的加工精度和表面质量。
2. 精密加工在数控机床的精密加工中，金刚石刀具的应用更能体现出其独特的优势。
例如，在汽车零部件的精密加工过程中，采用金刚石刀具可以实现更高的加工精度和更好的表面质量。
3. 工具磨损监测由于金刚石刀具的耐磨性较高，因此可以通过监测金刚石刀具的磨损情况，准确地评估刀具的使用寿命。
这对机床的保养和刀具的及时更换具有重要意义，可降低生产成本，并提高生产效率。
三. 金刚石刀具在数控机床中的挑战虽然金刚石刀具在数控机床中有广泛的应用前景，但面临着一些挑战和限制：1. 成本高昂：金刚石刀具的制造成本较高，所以其售价也相对较高，这给广泛应用带来了一定的限制。
2. 技术要求高：金刚石刀具的加工工艺复杂，需要高精度和高温高压的条件，所以其生产过程要求较高的技术水平。
3. 刀具表面质量难以保证：由于金刚石刀具的硬度很高，常规的抛光或修整技术难以完成对其表面的加工，从而可能会影响到加工表面质量。
精密和超精密加工
1、精密和超精密加工的三大领域：超精密切削、精密和超精密磨削研磨、精密特种加工。
2、金刚石刀具进行超精密切削时，适合加工铝合金、无氧铜、黄铜、非电解镍等有色金属和某些非金属材料。
3、最硬的刀具是天然单晶金刚石刀具。
金刚石刀具的的寿命用切削路程的长度计算。
4、超精密切削实际能达到的最小切削厚度和金刚石刀具的锋锐度、使用的超精密机床的性能状态、切削时的环境条件等直接相关。
5、影响超精密切削极限最小切削厚度最大的参数是切削刃钝圆半径r n。
6、金刚石晶体有3个主要晶面，即（100）、（110）、（111），（100）晶面的摩擦因数曲线有4个波峰和波谷，（110）晶面有2个波峰和波谷，（111）晶面有3个波峰和波谷。
以摩擦因数低的波谷比较，（100）晶面的摩擦因数最低，（111）晶面次之，（110）晶面最高。
比较同一晶面的摩擦因数值变化，（100）晶面的摩擦因数差别最大，（110）次之，（111）晶面最小。
7、实际金刚石晶体的（111）晶面的硬度和耐磨性最高。
推荐金刚石刀具的前面应选（100）晶面。
8、（110）晶面的磨削率最高，最容易磨；（100）晶面的磨削率次之，（111）晶面磨削率最低，最不容易磨。
9、金刚石的3个主要晶面磨削（研磨）方向不同时，磨削率相差很大。
现在习惯上把高磨削率方向称为“好磨方向”，把低磨削率方向称为“难磨方向”。
10、金刚石磨损本质是微观解离的积累；破损主要产生于（111）晶面的解离。
11、金刚石晶体定向方法：人工目测定向、X射线晶体定向、激光晶体定向。
其中激光晶体定向最常用。
12、金刚石的固定方法有：机械夹固、用粉末冶金法固定、使用粘结或钎焊固定。
13、精密磨削机理包括：微刃的微切削作用，微刃的等高切削作用，微刃的滑挤、摩擦、抛光作用。
14、超硬磨料砂轮修整的方法有：车削法、磨削法、滚压挤轧法、喷射法、电加工法、超声波振动修整法。
电解在线修锐法（ELID—electrolytic in—process dressing），原理是利用电化学腐蚀作用蚀出金属结合剂。
超级精密加工论文
超精密加工技术综述摘要超精密加工技术的发展，直接影响到一个国家尖端技术和国防工业的发展，因此世界各国对此都极为重视，投入很大力量进行研究开发，同时实行技术保密，控制关键加工技术及设备出口。
关键词超精密加工金刚石刀具的切削1. 前言超精密加工技术，是现代机械制造业最主要的发展方向之一。
在提高机电产品的性能、质量和发展高新技术中起着至关重要的作用，并且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。
超精密加工是指亚微米级(尺寸误差为0.3～0.03?m，表面粗糙度为Ra0.03～0.005?m)和纳米级(精度误差为0.03?m，表面粗糙度小于 Ra0.005?m)精度的加工。
实现这些加工所采取的工艺方法和技术措施，则称为超精加工技术。
加之测量技术、环境保障和材料等问题，人们把这种技术总称为超精工程。
超精密加工主要包括三个领域：超精密切削加工如金刚石刀具的超精密切削，可加工各种镜面。
它已成功地解决了用于激光核聚变系统和天体望远镜的大型抛物面镜的加工。
超精密磨削和研磨加工如高密度硬磁盘的涂层表面加工和大规模集成电路基片的加工。
超精密特种加工如大规模集成电路芯片上的图形是用电子束、离子束刻蚀的方法加工，线宽可达0.1?m。
如用扫描隧道电子显微镜(STM)加工，线宽可达2～5nm。
2. 工作原理近年来，在传统加工方法中，金刚石刀具超精密切削、金刚石微粉砂轮超精密磨削、精密高速切削、精密砂带磨削等已占有重要地位；在非传统加工中，出现了电子束、离子束、激光束等高能加工、微波加工、超声加工、蚀刻、电火花和电化学加工等多种方法，特别是复合加工，如磁性研磨、磁流体抛光、电解研磨、超声珩磨等，在加工机理上均有所创新。
3. 设备对精密和超精密加工所用的加工设备有下列要求。
(1)高精度。
包括高的静精度和动精度，主要的性能指标有几何精度、定位精度和重复定位精度、分辨率等，如主轴回转精度、导轨运动精度、分度精度等；(2)高刚度。
包括高的静刚度和动刚度，除本身刚度外，还应注意接触刚度，以及由工件、机床、刀具、夹具所组成的工艺系统刚度。
精密和超精密加工技术
1、通常将加工精度在0.1-1um、加工表面粗糙度R在0.02-0.1um之间的加工方法称为精密加工。
而将加工精度高于0.1um、加工表面粗糙度R小于0.01um的加工方法称为超精密加工。
2、提高加工精度的原因：提高制造精度后可提高产品的性能和质量，提高其稳定性和可靠性；促进产品的小型化；增强零件的互换性，提高装配生产率，并促进自动化装配。
3、精密和超精密加工目前包含三个领域：超精密切削；精密和超精密磨削研磨‘精密特种加工。
4、金刚石刀具的超精密切削加工技术，主要应用于两个方面：单件的大型超精密零件的切削加工和大量生产的中小型零件的超精密切削加工技术。
5、金刚石刀具有两个比较重要的问题：晶面的选择；切削刃钝圆半径。
6、超稳定环境条件主要是指恒温、防振、超净和恒湿五个方面的条件。
7、我国应开展超精密加工技术基础的研究，其主要内容包括以下四个方面：1）超精密切削、磨削的基本理论和工艺。
2）超精密设备的关键技术、精度、动特性和热稳定性。
3）超精密加工的精度检测、在线检测和误差补偿。
4）超精密加工的环境条件。
5）超精密加工的材料。
8、超精密切削实际选择的切削速度，经常是根据所使用的超精密机床的动特性和切削系统的动特性选取，即选择振动最小的转速。
9、超精密切削实际能达到的最小切削厚度和金刚石刀具的锋锐度、使用的超精密机床的性能状态、切削时的环境等都直接有关。
10、为实现超精密切削，刀具应具有如下性能：1）极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性模量，以保证刀具有很长的寿命和很高的尺寸耐用度。
2）切削刃钝圆能磨得极其锋锐，切削刃钝圆半径r值极小，能实现超薄切削厚度。
3）切削刃无缺陷，切削时刃形将复印在加工表面上，能得到超光滑的镜面。
4）和工件材料的抗粘结性好、化学亲和性小、摩擦因素低，能得到极好的加工表面完整性。
11、SPDT——金刚石刀具切削和超精密切削。
12、晶体受到定向的机械力作用时，可以沿平行于某个平面平整地劈开的现象称为解理现象。
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≤0.001/150
≤0.002/100 1140
轴向
1020
640 720
3.3 精密与超精密加工技术
(2) 金刚石刀具
天然单晶金刚石被公认为是不能代替的超精密切削刀具材料。因为金 刚石具有以下特性： ① 极高的硬度，HV6000-10000,而TiC仅为HV2400，WC为HV2400； ② 能磨出锋锐刃口，刃口半径可达纳米，普通刀具5-30μm； ③ 热化学性能优越、导热性好，与有色金属摩擦系数低、亲和力小 与铝的摩擦系数仅为0.06-0.13； ④ 耐磨性好，刀刃强度高。 (3) 适宜金刚石超精密切削的加工材料 ① 有色金属及其合金 ——铜铝合金及金、银、镁、锡、铅、锌、铂 及非电解镍镀层、铍钢、黄铜等 ② 树脂及塑料——甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酪树脂、聚丙基树脂、 聚乙烯树脂、聚四氟乙烯树脂、环氧树脂 等 ③ 结晶体——锗、硒化锌、硫化锌、铌酸锂、碘化铯、二氢磷化铟 、硅、庥化钾及磷酸二氢钾(KDP)等
最大进给速度mm/min 数控系统分辩率/mm
3000、5000或7000
5000 0.0001或0.00005
重复精度(±2σ)/mm
主轴径向圆跳动/mm 主轴轴向圆跳动/mm
≤0.0002/100
≤0.0001 ≤0.0001
滑台运动的直线度/mm
横滑台对主轴的垂直度/mm 主轴前静压轴承（φ100mm）的刚度/（N/μm） 主轴后静压轴承（φ80mm）的刚度/（N/μm） 纵横滑台的静压支承刚度/（N/μm） 径向
(2) 砂轮的修整 超硬砂轮的修整与一般砂轮有所不同，分整形和修锐两步进行。修 整的主要方法有： ① 车削法——用金刚笔车削金刚石砂轮，修整效率和精度高，但砂 轮表面平滑，切削能力差，且成本高； ② 磨削法——用普通砂轮（碳化硅、刚玉等）进行对磨，修整效率 和质量较好，普通砂轮磨损消耗量较大；是常用的方法。 ③ 喷射法——将碳化硅、刚玉等磨粒高速喷射到转动的砂轮表面， 去除部分结合剂，使超硬磨粒突出；主要用于修锐。 ④ 电解在线修锐法（ELID) ——应用电解原理完成砂轮修锐过程。 ⑤ 电火花修整——应用电火花放电原理完成砂轮修整。可用于修形 和修锐，且效率高。
图3.23 极限切削厚度与刃口半径的关系
3．金刚石超精密切削的关键技术
(1) 加工设备 用于金刚石超 精密切削的加工 设备，要求具有 高精度、高刚度 、良好的稳定性 、抗振性和数控 功能等。右图为 一款典型的金刚 石车床。
3.3 精密与超精密加工技术
最大车削直径和长度/mm 400×200
最高转速r/mm
(3) 高稳定性 (4) 精密的微进给系统
实例1
实例2
2．精密与超精密切削机床的结构特点
超精密机床的质量主要取决于机床的主轴部件、床身导轨、进给 驱动系统和微量进给机构等关键部件的质量。 (1) 主轴部件
• 滚动轴承 回转精度达1μm,表面 粗糙度Ra0.04-0.02μm； • 液体静压轴承 回转精度≤0.1μm ，刚度阻尼大，转动平稳； 不足：液压油温升高，影响主 轴精度，会将空气带入液压油降 低轴承刚度； 应用：一般用于大型超精密机 床。
2.0 金刚石切削与精密磨削
2.0.1 金刚石超精密切削
1．金刚石超精密切削技术的进展
金刚石超精密切削是超精密加工技术的一个重要组成部分，早期主 要用来加工有色金属如无氧铀或铝合金等。 采用金刚石超精密切削技术可达到纳米级加工水平，不少国防尖端 产品零件(如陀螺仪、各种平面及曲面反射镜和透镜、精密仪器仪表和大 功率激光系统中的多种零件等)都需要利用金刚石超精密切削来加工。
用刃磨得极为锋利的单晶金刚石刀具切削有色金属和非金属材料可获 得Ra0.002～0.02μm的镜面。
用双坐标数控超精密机床可加工出几何精度极高的球面和非球曲面。 经精细研磨达到极高刃口锋锐度的金刚石刀具可切除厚度仅为1nm的 切屑。
2．金刚石超精密切削机理
金刚石超精密切削机理与一般切削机理有很大的不同。金刚石超精
随着超精密加工技术的快速发展，对空气洁净度提出了更加苛 刻的要求，被控制的微粒直径从0.5μm减小到0.3μm，有的甚至减 小到0.1μm或0.01μm。
2. 计量技术
精密和超精密加工必须具备相应的检测技术和手段，测量仪器 的精度一般要求比机床的加工精度高一个数量级。目前，超精密 加工所用测量仪器多为激光干涉仪和高灵敏度的电气测量仪，激 光干涉仪的测量精度为±0.08μm；而多次光波干涉显微镜的分辨 能力可达0.5nm；电气测量仪的放大倍数可达100万倍、重复精度 为0.5nm，已能满足纳米级精度的测量要求。
密切削时，其背吃刀量ap可在1μm以下，刀具可能处于工件晶粒内部 切削状态，即切除晶粒的一部分，保留另一部分。
切削力要超过分子或原子间巨大的结合力，从而使刀刃承受很大的
剪切应力，并产生很大的热量，造成刀刃在局部区域内的高应力、高 温的工作状态。
从刀刃锐利度方面来看，当刀具楔角为70°时，一般硬质合金刀具
2.0.3 影响精密与超精密加工的主要因素
影响因素很多，包括精密和超精密切削机床、超微量切除技术、高 稳定性和高净化的工作环境、计量技术、工况检测及质量控制等，精 密与超精密加工机床将在3.3.3中讲述，这里主要分析加工环境、计量 技术和误差补偿三个因素。
1. 加工环境 ——防振、恒温、超净
典型液体静压轴承主轴结构原理图 1-径向液压轴承 2-止推液压轴承 3-真空吸盘
•空气静压轴承 高回转精 度、工作平稳，温升小； 不足：刚度较低，承载 能力不高； 应用：超精密机床中得 到广泛的应用。
双半球空气轴承主轴 1-前轴承 2-供气孔 3-后轴承 4-定位环 5旋转变压器 6-无刷电动机 7-外壳 8-轴 9-多孔石墨
3. 误差补偿
2.0.4 精密与超精密加工机床
1．精密与超精密切削机床的性能要求
(1) 很高的精度(包括高的静精度和动精度) 主要指标有主轴的回转精度、导轨运动精度、定位精度、重复定 位精度，分辨率及分度精度。精密车床主轴回转精度一般在1μm之内 ，导轨直线度小于10μm /100mm，精密坐标磨床的定位精度在1～3μm ，分辨率一般为0.01μm ，具有能够进行微量切削并具有在线误差补偿 的微量进给系统。而超精密车床主轴的回转精度大多在0.03～0.05μm ，导轨直线度为0.1～0.2μm /250mm，定位精度为0.01μm ，重复定位 精度为0.006μm ，进给分辨率为0.003～0.008μm ，分度精度为0.5″。 (2) 具有较高的刚度(包括静刚度、动刚度和热刚度)
3.24 在线电解修锐法
3.25 电火花修整法
（3）磨削速度与磨削液
① 磨削速度
金刚石砂轮的磨削速度为12-30m/s，不能太高也不能太低。太低， 磨削质量差、砂轮磨损加剧；太高，因为金刚石砂轮的热稳定性低700 －800摄氏度，也造成磨损增加。 CBN砂轮的磨削速度要高的多，可达80-100m/s，因为其热稳定性好 1250－1350摄氏度。 ② 磨削液 磨削液的作用，除润滑、冷却、清洗、防锈外，渗透性、提高切削 性功能。磨削液主要有油性液和水溶性液。 选择应视具体情况定，金刚石砂轮磨硬质合金用煤油不用乳化液； 树脂结合剂不用苏打水；CBN砂轮易用油性磨削液不用中所使用砂轮，其材料多为金刚石和立方氮化硼(CBN)， 因其硬度极高，故一般称为超硬磨料砂轮(或超硬砂轮)。超硬磨料砂轮 具有耐磨性好，耐用度高，磨削能力强，磨削效率高等优点，故超精密 磨削广泛被用来加工各种高硬度、高脆性金属及非金属材料(加工铁金属 用CBN)。
① 金刚石砂轮：较强的磨削能力，较高的磨削效率，适合于加工非
的刃口半径只能达到18～24μm，高速钢刀具的刃口半径可达到12～ 15μm，而金刚石刀具的刃口半径则可达0.01～0.005μm。
金刚石超精密切削时，切削厚度极小，刀具所能达到的极限切削厚度 与摩擦系数μ（剪切角θ）及刀具刃口半径ρ密切相关：
当μ=0.12时，可得： hDmin=0.322ρ 当μ=0.26时，可得： hDmin=0.249ρ 若hDmin=1nm，要求刀具刃口半径ρ为3-4nm。国外，金刚石刀具刃口半 径可达数纳米、而国内一般为0.1-0.5微米。
（2）镜面磨削(Mirror Grinding) 顾名思义，镜面磨削关心的不是切屑形成的机理而是磨削后的工件 表面的特性。当磨削后的工件表面反射光的能力达到一定程度时，该磨 削过程被称为镜面磨削。镜面磨削的工件材料不局限于脆性材料，它也 包括金属材料如钢、铝和钼等。 镜面磨削的基本出发点是：要达到境面，必须使用尽可能小的磨粒 粒度，比如说粒度2μm乃至0.2μm。在ELID发明之前，微粒度砂轮在工 业上应用很少，原因是微粒度砂轮极易堵塞，砂轮必须经常进行修整， 修整砂轮的辅助时间往往超过了磨削的工作时间。 ELID磨削方法除适用于金刚 石砂轮外，也适用于氮化硼砂轮 ， 它的结合剂通常为青铜或铸 铁。磨削后的工件表面粗糙度可 达Rq1nm的水平，即使在可见光 范围内，这样的表面确实可以作 为镜面来使用。
2.0.2 精密与超精密磨削加工
对于黑色金属、硬脆材料等，用精密和超精密磨削加工是当前最主要 的精密加工手段。磨削加工可分为砂轮磨削、砂带磨削，以及研磨、珩 磨和抛光等加工方法，这里仅介绍超精密砂轮磨削加工。