先進高效刀具是制造業(yè)提高加工生產率和產品表面質量的重要因素之一。在高檔數控加工中心上，可利用一把高效復合刀具替代多把單一功能刀具，按照加工程序自動完成復雜形狀工件的加工，對提高生產效率、表面質量和降低生產成本起到極好的效果。統(tǒng)計數據顯示，采用先進高效刀具能顯著提高切削效率，有可能使零件的生產成本下降10%-15%，即使購買先進高效刀具所需費用提高了50%，反映在零件生產成本上也僅為1%左右，即刀具費用的增加遠遠低于生產成本的下降。同時，先進高效刀具還具有減少換刀時間、提高產品質量等各種益處。因此，綜合進行考慮，使用先進高效刀具對提高加工效率、降低生產成本效果十分顯著，研究開發(fā)和應用新的先進高效刀具是今后機械加工的發(fā)展趨勢之一。

　　對高效刀具進行磨削加工時，當刀具的材料、結構和形狀以及磨床選型等確定后，砂輪就成為決定加工成敗的重要因素。砂輪技術含量的高低和質量的好壞，決定了能否生產出符合設計要求的高品質刀具。

　　特殊金屬結合劑強力開槽金剛石砂輪(METROX)

　　眾所周知，2007年以前，歐洲和日本在硬質合金刀具的開槽加工中，大都使用超高溫樹脂結合劑金剛石砂輪，并采用傳統(tǒng)的大切深、小進給磨削工藝。由于樹脂結合劑金剛石砂輪的局限性，切深越大，磨削阻力就越大，磨削過程中產生的磨削熱也越多，影響了刀具開槽的加工效率和刀具表面質量。為了解決上述問題，2007年，歐洲開始對工具磨床和金剛石砂輪進行新的優(yōu)化。在磨床方面，提高了機床本身的剛性和功率(最大功率已達到37千瓦);在金剛石砂輪方面，研制出適合大切深、大進給的強力開槽磨削砂輪，與大功率工具磨床配合使用，使生產效率成倍提高，獲得了很好的效果，并在市場上推廣應用。

　　2007年以前，由于日本市場的特點和工藝設備的限制，仍然大量使用超高溫樹脂結合劑金剛石砂輪。雖然該砂輪磨削精度高、表面光潔度好，但由于磨床功率小(一般都在10千瓦以下)，因此每次進給的切深也小，導致開槽加工效率低，難以滿足不斷增加的市場需求。

　　2007年以后，日本Oriental公司和上海中羽公司根據國際高速磨削加工發(fā)展趨勢以及中國刀具市場的需求，研究開發(fā)了適合大切深、大進給磨削硬質合金刀具的特殊金屬結合劑強力開槽金剛石砂輪(METROX)。該砂輪采用特殊金屬結合劑，解決了一般金屬結合劑砂輪在磨削硬質合金時產生“金屬對抗性”的問題，大大提高了硬質合金整體刀具的開槽加工效率。該砂輪圓盤砂磨削開槽的一次切深可達4mm，在此切深下，該砂輪的開槽進給速度可達90-120mm/min。而在相同的磨削深度下，超高溫樹脂結合劑金剛石砂輪的進給速度最多只能達到50mm/min，如果進給速度大于該值，產生的磨削高溫就會造成油霧，導致無法正常連續(xù)加工。

　　用METROX砂輪進行開槽加工時，由于磨削阻力小，磨削溫度低(經測試，磨削時砂輪表面溫度為30℃-70℃)，因此工件不會產生裂紋、燒傷和熱變形。同時，由于砂輪損耗小，延長了砂輪的修整周期和使用壽命。由于特殊金屬結合劑的特性，該砂輪的耐磨損性極佳，并能長時間保持砂輪的鋒利狀態(tài)。

　　METROX砂輪可以采用很高的進給速度，例如：在磨削直徑12mm、30°螺旋角、槽長26.5mm的三槽硬質合金刀具時，當磨削深度4.0mm、砂輪線速度16mm/s時，進給速度可達90-120mm/min;在磨削直徑16mm、30°螺旋角、槽長50mm的四槽硬質合金刀具時，當磨削深度3.2mm、砂輪線速度為16mm/s時，進給速度可達130mm/min。

　　超高溫樹脂結合劑金剛石砂輪的性能改進

　　雖然超高溫樹脂結合劑金剛石砂輪的加工效率低于METROX砂輪，但由于該砂輪結合強度高、生產周期短、加工成本低，特別是在磨削刀具刃口時不易造成崩刃，并能根據使用要求，修磨成各種形狀復雜的成型砂輪，因此在生產中仍被長期廣泛使用。如何進一步改進此類砂輪的磨削性能，也成為當前的一項重要工作。

　　隨著刀具設計、制造和使用技術的快速發(fā)展，以及刀具產量的不斷增加，目前，超高溫樹脂結合劑金剛石砂輪仍不能完全滿足大批量生產刀具的要求，其數量和質量仍有進一步發(fā)展的空間。為此，上海中羽公司正在進一步研究如何提高這種砂輪的磨削性能，特別是對結合劑的耐磨性、結合劑與金剛石磨料的結合強度和自銳性等進行了大量試驗研究，取得了較大進展。試驗結果表明，改進后的砂輪磨削效率可在原有基礎上提高大約20%，砂輪壽命可提高大約50%。