石材异性制品中存在尤为突出的两个问题:加工成本高,加工效率低。而在石材制品的加工过程中金刚石刀具是决定加工成本和效率的关键。本课题首先选定Ag、Cu、Zn、Ni、Co、Mn作为钎料的主要组成元素焊料配方,共配制了6种合金,经过综合比较合金的熔化温度、抗剪强度和钎焊工艺性,最后选定3种合金作为钎焊单晶金刚石磨粒的钎料。其中对Ag-Cu-Ti钎料以合金箔和AgCu共晶合金箔与Ti箔共同使用两种形式进行了焊接试验,在焊接试验中建立了二次感应钎焊新的工艺方法。在数字显微系统下观察钎焊后工具的微观形貌,分析钎焊时间对钎焊质量的影响。Ag-Cu-Ti合金箔钎料的溶化温度为890℃,钎焊温度为940℃,选择比钎料溶化温度高50℃的温度作为钎焊温度可使焊接界面达到较高的结合强度。在940℃的钎焊温度下,真空钎焊无镀膜金刚石磨粒与45钢基体,用Ag-Cu-Ti合金箔钎料的焊接强度比用AgCu共晶合金箔与Ti箔复合钎料的焊接强度高。在研究了金刚石的钎焊工艺和刀具磨损规律的基础之上,为了提高石材的加工效率并减少刀具磨损量,利用钎焊金刚石刀具加工花岗岩和大理石两种石材来进行对比试验研究。在实验过程中,工艺参数选取切削速度、进给速度和切削深度三个因素,每个因素又选择三个水平,利用正交实验设计方法进行实验研究。综合考虑大理石和花岗岩加工过程的切削力和切削效率的变化趋势,利用趋势图和极差分析,得出了莱阳绿大理石加工时切削力最佳的工艺参数组合为切削速度为15mm/s,进给速度为4.0mm/s,切削深度为3.0mm。而巴西黑花岗岩的最佳工艺参数组合为切削速度17mm/s,进给速度为4.0mm/s,切削深度为2.0mm。通过对实验结果进行方差分析,研究工艺参数对切削力和切削效率影响的显著性。得出进给速度对切削效率和切削力有较大的影响,而切削深度有显著的影响。通过回归分析,建立了切削力的数学模型。本课题的研究旨在降低生产成本、提高加工效率,因此其研究成果对我国石材异型制品的加工生产具有现实指导意义;同时课题的研究思路和研究方法对石材异型制品加工的理论研究也将产生深远影响。