Принцип работы алмазного инструмента:
- При взаимодействии алмазного инструмента с обрабатываемым материалом алмазные зерна разрушаются или выпадают, а связка истирается.
- В процессе резания происходит взаимодействие всех элементов: станок - инструмент - деталь (обрабатываемый материал).
Применяемые термины:
плоскость (или поверхность), образующаяся в результате резания, называется плоскостью (поверхностью) реза;
- направление движения инструмента - линией реза;
- зона контакта сегмента с материалом называется зоной резания.
Перед началом использования готового инструмента (коронки, диска) необходимо провести вскрытие сегментов, то есть снять слой связки до появления открытых алмазов на поверхности.
технологическом процессе изготовления алмазного инструмента обязательно выполняется операция его заточки (вскрытия).
При заточке снимается часть связки и отдельные кристаллы алмазов появляются (вскрываются) на лицевой и боковых поверхностях сегмента. Именно эти открытые кристаллы алмазов и производят измельчение разрезаемого материала.
Оператор вводит вращающийся на валу машины инструмент в разрезаемый материал. Открытые алмазы срезают (царапают) материал, образуя шлам. В это же время материал начинает стирать связку, тоже образуя шлам.
В процессе резки поверхностные алмазы стираются в порошок, а вложенные (внутрь связки) алмазы открываются (всплывают) на поверхности.
Разрезаемый материал действует на алмаз с силой, равной силе резания. При этом, несмотря на то, что алмаз - самый твердый из минералов, происходит износ алмазов.
Механизмов износа несколько. Их связывают с контактным взаимодействием алмаза и материала в зоне резания, и они обусловлены высокими контактными температурами и давлениями.
Если исключить износ алмазов в виде раскалывания при ударных воздействиях, то основным направлением износа алмаза будет образование плоских площадок на режущих гранях, затем - расширение этих площадок, переходящее в микроскалывание зерен. Ниже показаны эти стадии износа.
Стадии износа алмазного зерна
Заполировывание алмазного зерна
Однако, при определенных условиях расширение площадки переходит в заполировывание алмазов с полной потерей ими режущих свойств.
Первичная стружка, распадаясь на частицы шлама, вместе с потоком воды на высокой скорости производит гидроабразивное воздействие на связку перед алмазом, образуя ямку - «кратер» и, огибая алмаз, производит вымывание связки вокруг него, формируя так называемый «хвост каметы», подпирающий алмаз. Шлам из вторичной стружки изнашивает связку позади алмаза и участвует в вымывании «кратера» перед следующим зерном.
Таким образом, отмечаем:
- во время резания происходит линейный износ связки
- износ связки в сегменте конкурирует с износом алмазов
- соотношение динамики износа алмазов и связки должно
обеспечивать такое выступание алмазов над связкой, которое должно не только обеспечивать заглубление алмаза в материал, но и размещение суспензии шлама в зоне резания. Иначе процесс резания будет заблокирован.
Металлическая связка удерживает каждый алмаз на своем месте.
В процессе работы каждый алмаз поддерживается «хвостом кометы», укрепляющим действие связки непосредственно «позади» кристаллов алмазов.
Различные режимы работы алмазного инструмента:
При резании алмазные зерна разрушаются или выпадают, а связка истирается. Для поддержания режущей способности связка должна изнашиваться пропорционально износу алмазных зерен.
Оптимальный режим работы
(самозатачивание)
Расположенные таким образом алмазы проникают в материал, перемалываясь в тонкий порошок.
В процессе резки незащищенные алмазы могут треснуть или сломаться (это произойдет тем быстрее, чем тверже и плотнее разрезаемый материал). При этом разрезаемый материал стирает металлическую связку, за счет чего достигается радиальное высвобождение новых алмазов.
Режим заполировывания поверхности алмазов
(недостаток нагрузки)
Этот процесс измельчения длится до тех пор пока диск не сотрется. Иногда остается маленькая, непригодная часть сегмента или оправы. Для эффективной резки важно, чтобы алмазное лезвие и материал работали попеременно (в интермедии).
Режим растрескивания и разрушения алмазов
(избыток нагрузки)
Влияние связки на работу инструмента
 
Если связку выбрать слишком жесткой - она будет изнашиваться медленнее алмазов и будет происходить так называемое засаливание (падение производи-тельности за счет недостаточной обнаженности алмазов).
 
Если связку выбрать слишком мягкой, то она будет изнашиваться быстрее алмазов, и они будут выпадать из алмазоносного слоя, не отработав свой ресурс.
 
Оптимальный выбор, сбалансированный износ связки и алмазов.
Оператор вводит вращающийся на валу машины инструмент в разрезаемый материал. Открытые алмазы срезают (царапают) материал, образуя шлам. В это же время материал начинает стирать связку, тоже образуя шлам.
В процессе резки поверхностные алмазы стираются в порошок, а вложенные (внутрь связки) алмазы открываются (всплывают) на поверхности.
На данном рисунке схематично изображен процесс резки алмазным инструментом:
где,
С - глубина заделки алмаза в связующий материал;
Т - глубина погружения алмаза в обрабатываемый материал;
З - зазор между связкой и материалом;
V- направление движения инструмента.
| 
