金剛石的圓鋸片是金剛石類工具中消耗量最大的刀具，約占金剛石刀具材料消耗總量的95%以上。

　　近年來裆装，我國在優(yōu)化金剛石圓鋸片節(jié)塊配方方面進行了大量研究，使金剛石圓鋸片的鋸切性能顯著提高倡缠，刀頭成本大大降低哨免，提高了國產鋸片在國內外市場的競爭力。隨著金剛石圓鋸片的應用范圍日趨廣泛昙沦，加工對象日益復雜琢唾，目前對鋸片除有一般的耐磨性、鋒利性等性能要求外盾饮，還對其適應被加工材料（如各種大理石采桃、花崗巖、鋼筋混凝土档价、瀝青路面等）脂壁、加工條件（如干切、濕切靡黑、鋸切超薄板笆滓、高精度板等）以及環(huán)保要求（如噪音、排污等）的能力提出了更高要求篙绎，這些都對金剛石圓鋸片的設計與制造提出了新的挑戰(zhàn)，僅僅通過優(yōu)化節(jié)塊配方來提高鋸片性能已遠遠不夠昭淋，還必須在改善鋸片結構方面取得更多進展和突破亿隔。近年來午螺，國內外開發(fā)和使用的各種新型鋸片基體及鋸齒結構（如鋸片基體開氣流孔槽或鑲阻尼材料、形成鋸齒中凹磨損的三明治夾層齒乃蔬、多重細齒跷它、徑向延伸齒、硬質合金護齒等）對改善鋸切摩擦及冷卻條件刁夺、提高鋸片鋒利性及切割平穩(wěn)性唾诺、防止鋸齒打滑、防止側面磨損途凫、適應軟硬混合材料的加工垢夹、避免掉齒、節(jié)省刀具材料维费、充分利用鋸齒材料果元、降低鋸切噪音等起到了重要作用，由此證明改善鋸片基體及鋸齒結構是提高鋸切效果的重要途徑之一犀盟。

　　但是而晒，目前對各種基體及鋸齒結構對鋸片受力、剛性阅畴、變形倡怎、應力分布、摩擦贱枣、噪音等的影響還缺乏深入系統的理論分析监署，因而提出改善基體和鋸齒結構技術方案的理論依據尚不充分。本文綜合介紹了國內外改善鋸片基體及鋸齒結構的研究及應用成果冯事，分析了各種鋸齒結構的特點焦匈、生產價值及存在問題，并提出了研究鋸片基體及鋸齒結構涉及的理論問題及技術前景嘹挨。

鋸片基體及鋸齒結構的特性分析

　　防側面磨損的基體及鋸齒結構在鋸切過程中淳胆，鋸片高速運轉，鋸片基體與巖屑流產生摩擦磨損逮弛。由于節(jié)塊的徑向磨損與側向磨損不一致螃方，當節(jié)塊工作層將消耗完時，鋸片基體與巖屑的摩擦加大鞋会，造成“夾鋸”担灭，這將引起鋸片基體的磨損和變形，降低基體可重復使用的次數填杀。為此寓综，可采取以下保護基體的措施。1）采用電焊方法在鋸片基體上按圓周方向均勻分布及徑向方向交錯分布方式焊接硬質顆粒焦厘。該方法可減少巖屑流對基體側面的磨損耿堕，但將增加基體的制造成本及基體變形校正的難度砖啄。

　　采用低溫熔射法在鋸片基體側面噴涂一層以WC-Co為主要成分的熔射層。該方法既可防止側面磨損味廊，又可提高鋸片剛性蒸甜。如用外徑?323mm金剛石圓鋸片鋸切混凝土路面（鋸片轉速2400r/min，切深60mm余佛，進給速度3m/min）柠新，噴涂熔射層后鋸片使用壽命可由2899m提高到4500m。選用最佳的熔射層噴涂工藝辉巡、層厚恨憎、噴涂面積等是應用該技術的關鍵。5）節(jié)塊采用交錯分布水槽红氯，水槽深度為節(jié)塊厚度的2/3框咙，徑向深度達到焊接層。鋸切加工時接觸面為連續(xù)分割圖形痢甘。該技術有利于冷卻潤滑喇嘱，可提高排屑能力，減少節(jié)塊對基體的摩擦和扭曲變形塞栅。

　　改善應力狀態(tài)者铜、摩擦冷卻條件的基體和鋸齒結構通過分析鋸片的應力狀態(tài)和摩擦冷卻條件，合理改進基體及鋸齒結構放椰，可有效改善基體的受力變形和鋸齒的摩擦冷卻條件绵颅，延緩基體失效期限，提高鋸片的耐磨性和鋒利性玲禾，節(jié)省刀具材料忙体，降低加工成本。

　　1）H.D.Jerro采用有限元法對普通節(jié)塊的單齒鋸切盏掉、一齒鋸切下一齒剛進入鋸切怨级、二齒同時鋸切三種狀態(tài)進行了應力分析。當鋸片直徑為?200mm毙向、切深2mm钮核、鋸片厚度1.8mm、槽寬7mm形负、水槽底孔到鋸片外圓周距離Sh=8.5mm時新掸，設計了如圖6所示具有較佳綜合加工效果的水槽結構。水槽結構參數為：γ=10°瞒礼，r=3.5mm教九，ψ=5°，?=5°芯勘。該文揭示了應用有限元法分析鋸片受力狀態(tài)的可行性潭千，但受力分析的廣度和深度還有待進一步提高谱姓。

　　2）為改善鋸切過程中鋸片的熱應力狀態(tài)，可在基體上按均勻間隔增加徑向延伸槽刨晴，以滿足基體的熱脹冷縮需要，減少基體因熱應力引起的變形路翻。

　　3）為改善鋸齒齒頂和齒側的摩擦條件和受力狀況狈癞，可在齒頂面形成有中凹磨損的“回”形齒、“H”形齒茂契、“凹”形齒及類似的兩端形狀各異的節(jié)塊勻質夾層”齒以及目前應用廣泛的三明治齒等蝶桶。

　　齒頂面形成中凹磨損的“回”形、“H”形及“凹”形齒由于減少了齒頂與加工材料的接觸面積掉冶，改善了齒側壓力狀態(tài)真竖，可使摩擦及發(fā)熱現象明顯減少，刀頭鋒利性增加厌小。同時由于節(jié)塊中凹部分所對應的巖石往往薄而脆恢共，巖石在周圍沖擊能量的作用下易自然破碎，從而可節(jié)省節(jié)塊工作層材料璧亚。

　　非勻質夾層齒示意圖可減小齒側摩擦接觸面積的齒型還有“L”型齒柴炉、階梯型齒、側面開槽齒等美國NED公司价岭、日本大阪金剛石公司青竹、德國WihelmLeiritz公司等已將這些齒形運用于?1000～5000mm的大直徑鋸片上。對于小直徑鋸片冗吟，則可采用圖12所示的螺旋齒型俱报，該類齒型有利于冷卻介質的導入，節(jié)塊切入切出長度的漸變可減緩其所受沖擊力演侍。該方法成功應用的技術關鍵是合理選用螺旋角哼狰、齒形以及冷壓成型工藝的控制。

　　4）為增加冷卻槽的密度殊蜓，而又不至于因鋼基體水槽過多而造成鋸片剛性不足凰番，可采用多重細齒節(jié)塊。該節(jié)塊外緣層齒槽比內層齒槽略低寂贱，當外層齒磨耗完后褒堆，內層齒又可如新齒一樣進行切削。由于齒長度縮短及分層滋饲，可達到改善摩擦冷卻條件厉碟、避免鋸齒打滑、增加鋸片鋒利性和切割平穩(wěn)性屠缭、充分利用刀具材料的效果箍鼓，該效果與國內學者研究的“節(jié)塊長度越小崭参，則鋸片切削時的功率總消耗量越小”的結論一致。但此類節(jié)塊需采用冷壓成型制作款咖，會增加模具制作成本和焊接難度何暮。

　　標牌制作本文對國內外各種防側面磨損、防應力變形铐殃、改善冷卻性能的鋸片結構基體及鋸齒結構的特點海洼、生產價值、存在問題等進行了綜合介紹富腊。在后續(xù)文章中坏逢，還將對干切削、抗沖擊赘被、低噪音鋸片的結構特點是整、生產價值及存在問題進行分析和討論，并將提出在研究鋸片基體及鋸齒結構時所涉及的技術問題及相應的理論方法砍篇。

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