常用的天然金刚石精密切割方法有激光切割、水射流引导激光切割以及锯切。其中激光切割过程中温度较高,容易使天然金刚石切割表面产生烧蚀、裂纹以及断层等损伤,且会有部分金刚石被熔掉,导致原材料浪费。水射流引导激光切割过程中,由于水射流作用会导致激光能量不足,使天然金刚石切割表面产生较大损伤,对后续磨抛过程造成较大困难。而采用锯切方法对天然金刚石进行切割,切割损耗少、切割表面质量好、经济性较高。但在锯切过程中操作不当会造成切割表面产生刀纹,降低切割表面质量,需要通过先粗磨然后再精密磨抛方式去除表面损伤,提高金刚石表面质量。然而在金刚石粗磨过程中,工人为了追求加工效率在缺乏科学工艺指导的情况下盲目加大载荷而造成金刚石破碎,增加了废品率。因此,研究天然金刚石锯切表面粗磨工艺具有重要意义。首先,对金刚石的研磨原理以及检测方法进行研究,为后续的粗磨实验及表面质量检测工作提供理论指导。其次,基于摆动磨削对金刚石粗磨夹持装置结构进行设计,保证金刚石在粗磨过程中可以进行稳定的往复摆动,采用压力传感器对粗磨过程中的压力进行监测,同时采用声发射装置对粗磨过程中产生的声发射信号进行监测,解决了传统粗磨工艺无法实现粗磨参数量化监测的问题。随后,基于几何运动学建立了磨料单颗磨粒相对于粗磨金刚石的几何运动学模型,推导了磨料单颗磨粒相对于金刚石的运动轨迹方程。利用Matlab软件对金刚石粗磨表面的单颗磨粒运动轨迹进行仿真研究,并阐述了运动轨迹评价方法。研究研磨盘转速、摆动角度以及摆动角速度对运动轨迹均匀性的影响规律,为后续粗磨实验提供工艺参数指导。最后,对天然金刚石锯切表面进行粗磨实验研究,并对实验结果进行检测分析,研究粗磨工艺参数对粗磨过程中压力波动、声发射信号以及金刚石粗磨效率、表面粗糙度、表面物相的影响规律;以金刚石粗磨表面粗糙度为实验指标,进行正交实验研究,寻求最优工艺组合;采用最优工艺组合对天然金刚石锯切表面进行粗磨实验,检测发现粗磨后的金刚石表面光洁平整、无损伤,粗糙度平均值由89.33nm下降到21.20nm,天然金刚石的质量分数由89.6%提升到99.3%,为后续通过金刚石精密磨抛获得高质量表面奠定基础。