钎焊金刚石工具具有磨粒把持强度高、易于实现磨粒的有序排布和磨粒出露高等特点,因此具有磨粒利用充分和加工效率高等性能优势,在难加工材料高效加工中显示出振奋人心的优异性能。但现有钎焊金刚石工具的研发仅仅停留在单层有序的层次上,尽管该类型工具的加工寿命已能与普通多层金刚石工具寿命相当,但这种工具的单层金刚石在加工作业中磨耗殆尽时,没有后续的金刚石磨粒补充作业,钎焊金刚石工具的加工优势体现得不够充分,该类型工具还有进一步的研发空间。本文在分析现有固结金刚石工具中结合剂对金刚石磨粒的把持能力、磨粒的分布和工具的整形和修锐特点的基础上,提出了研制集成金刚石磨粒的高温钎焊技术、有序排布技术和工具自润滑技术的自润滑多层有序钎焊金刚石工具的研究构想。围绕此构想,本文主要完成了以下几项工作:1、设计了多层有序钎焊金刚石的结构,该结构一方面保持有钎焊金刚石工具所特有的对磨粒的高把持能力,另一方面能实现工具工作面的磨粒可以根据加工对象和加工条件进行优化排布,达成在工具加工作业时对磨粒切厚的可控,此外还能实现金刚石磨粒的多层钎焊。2、在分析现有金刚石磨粒的高温钎焊工艺适应性的基础上,结合细粒度金刚石的特点和钎焊难点,提出了结合采用二次钎焊工艺和在银基钎料中添加Ti C颗粒制成复合钎料进行细粒度金刚石钎焊的方法,拓宽了金刚石磨粒的钎焊工艺。3、结合多层有序钎焊金刚石的结构设计,提出了自润滑填料的设计原则,并进行了自润滑填料的组分设计。采用浇注法制备了以液态环氧树脂为基础组元,石墨为固体润滑剂的聚合物基自润滑填料。对自润滑填料的摩擦润滑性能进行了评价。4、集成金刚石多层有序钎焊技术和工具自润滑技术,成功制备了自润滑多层有序钎焊金刚石圆锯片和自润滑多层有序钎焊金刚石砂轮,分别采用自润滑多层有序钎焊金刚石圆锯片进行了花岗石的高效加工和自润滑多层有序钎焊金刚石砂轮进行了碳化硅工程陶瓷的精密加工,确证了本文所研制自润滑多层有序钎焊金刚石工具在硬脆材料加工中具有金刚石用量少,锋利,工具寿命长等突出优点。