金剛石圓鋸片的效率及其它的壽命影響因素
影響金剛石圓鋸片效率和壽命的因素有鋸切工藝參數(shù)和金剛石的粒度廊睹、濃度砚粒、結合劑硬度等缔沐。據(jù)切能數(shù)有鋸片線速、鋸切濃度和進刀速度益柳。
一尊陪、鋸切參數(shù)
(1)鋸片線速度:在實際工作中,金剛石圓鋸片的線速度受到設備條件捕谢、鋸片質(zhì)量和被鋸切石才性質(zhì)的限制段物。從最佳鋸片使用壽命與鋸切效率來說,應根據(jù)不同石材的性質(zhì)選擇鋸片的線速度轧简。鋸切花崗石時驰坊,鋸片線速度可在25m~35m/s范圍內(nèi)選定。對于石英含量高而難于鋸切的花崗石哮独,鋸片線速度取下限值為宜拳芙。在生產(chǎn)花崗石面磚時,使用的金剛石圓鋸片直徑較小借嗽,線速度可以達到35m/s态鳖。
(2)鋸切深度:鋸切深度是涉及金剛石磨耗、有效鋸切恶导、鋸片受力情況和被鋸切石材性質(zhì)的重要參數(shù)浆竭。一般來講,當金剛石圓鋸片的線速度較高時惨寿,應選取小的切消深度邦泄,從目前技術來說,鋸切金剛石的深度可在1mm~10mm之間選擇裂垦。通常用大直徑鋸片鋸切花崗石荒料時顺囊,鋸切深度可控制在1mm~2mm之間,與此同時應降低進刀速度吝蔽。當金剛石圓鋸片的線速度較大時端辛,應選取大的切削深度。但當在鋸機性能和刀具強度許可范圍內(nèi)超肃,應盡量取較大的切削濃度進行切削希没,以提高切削效率。當對加工表面有要求時佳绩,則應采用小深度切削腿伟。
(3)進刀速度:進刀速度即被鋸切石材的進給速度。它的大小影響鋸切率舰搜、鋸片受力以及鋸切區(qū)的散熱情況芬过。它的取值應根據(jù)被鋸切石材的性質(zhì)來選定。一般來講蚪桐,鋸切較軟的石材佣今,如大理石唁映,可適當提高進刀速度,若進刀速度過低但惶,更有利于提高鋸切率耳鸯。鋸切細粒結構的湿蛔、比較均質(zhì)的花崗石膀曾,可適當提高進刀速度,若進刀速度過低阳啥,金剛石刃容易被磨平添谊。但鋸切粗粒結構而軟硬不均的花崗石時,應降低進刀速度察迟,否則會引起鋸片振動導致金剛石碎裂而降低鋸切率斩狱。鋸切花崗石的進刀速度一般在9m~12m/min范圍內(nèi)選定。
二扎瓶、其他影響因素
(1)金剛石粒度:常用的金剛石粒度在30/35~60/80范圍內(nèi)所踊。巖石愈堅硬,宜選取用較細的粒度概荷。因為在同等壓力條件下秕岛,金剛石愈細愈鋒利,有利于切入堅硬的巖石误证。另外继薛,一般大直徑的鋸片要求鋸切效率高,宜選取用較粗的粒度棕凉,如30/40灯彩,40/50;小直徑的鋸片鋸切的效率低桃镐,要求巖石鋸切截面光滑阵蔚,宜選用較細的粒度,如50/60杈鸵,60/80扶免。
(2)刀頭濃度:所謂金剛石濃度,是指金剛石在工作層胎體中分布的密度(即單位面積內(nèi)所含金剛石的重量)岸欣】鞲担“規(guī)范”規(guī)定,每立方厘米工作胎體中含4.4克拉的金剛石時凰届,其濃度為100%醉装,含3.3克拉的金剛石時,其濃度為75%坚伍。體積濃度表示結塊中金剛石所占體積的多少宵睦,并規(guī)定记罚,當金剛石的體積占總體積的1/4時的濃度為100%。增大金剛石濃度可望延長鋸片的壽命壳嚎,因為增加濃度即減小了每粒金剛石所受的平均切削力桐智。但增加深度必然增加鋸片的成本,因而存在一個最經(jīng)濟的濃度烟馅,且該濃度隨鋮切率增大而增大说庭。
(3)刀頭結合劑的硬度:一般來說,結合劑的硬度越高郑趁,其抗磨損能力越強刊驴。因而,當鋸切研磨性大的巖石時寡润,結合劑硬度宜高捆憎;當鋸切材質(zhì)軟的巖石時,結合劑硬度宜低梭纹;當鋸切研磨性大且硬的巖石時躲惰,結合劑硬度宜適中。
(4)力效應晶襟、溫度效應及磨破損:金剛石圓鋸片在切割石材的過程中驳达,會受到離心力、鋸切力百览、鋸切熱等交變載荷的作用映情。
由于力效應和溫度效應而引起金剛石圓鋸片的磨破捐損。
力效應:在鋸切過程中笑杯,鋸片要受到軸向力和切向力的作用阱墩。由于在圓周方向和徑向存在力的作用,使得鋸片在軸向呈波浪狀辱得,在徑向呈碟狀局该。這兩種變形都會造成巖石切面不平直、石材浪費多沉享、鋸切時噪音大涉佑、振動加劇,造成金剛石結塊早期破損顶质、鋸片壽命降低淮超。
溫度效應:傳統(tǒng)理論認為:溫度對鋸片過程的影響主要表現(xiàn)在兩個方面:一是導致結塊中的金剛石石墨化;二是造成金剛石與胎體的熱奕力而導致金剛石顆粒過早脫落旺订。新研究表明:切割過程中產(chǎn)生的熱量主要傳入結塊弄企。弧區(qū)溫度不高,一般在40~120℃之間拘领。而磨粒磨削點溫度卻較高意乓,一般在250~700℃之間。而冷卻液只降低弧區(qū)的平均溫度约素,對磨粒溫度卻影響較小届良。這樣的溫度不致使石墨炭化,卻會使磨粒與工件之間摩擦性能發(fā)生變化圣猎,并使金剛石與添加劑之間發(fā)生熱應力士葫,而導致金剛石失效機理發(fā)生根本性彎化。研究表明样漆,溫度效應是使鋸片破損的最大影響因素为障。
磨破損:由于力效應和溫度較應晦闰,鋸片經(jīng)過一段時間的使用往往會產(chǎn)生磨破損放祟。磨破損的形式主要有以下幾種:磨料磨損、局部破碎散烂、大面積破碎巾妖、脫落、結合劑沿鋸切速度方向的機械擦傷变钙。磨料磨損:金剛石顆粒與式件不斷摩擦牵梗,棱邊鈍化成平面,失去切削性能挥棒,增大摩擦仓脓。鋸切熱會使金剛石顆粒表面出現(xiàn)石墨化薄層,硬度大大降低芭惠,加劇磨損:金剛石顆粒表面承受交變的熱應力锨间,同時還承受交變的切削應力,就會出現(xiàn)疲勞裂紋而局部破碎弦离,顯露出銳利的新棱邊婿芝,是較為理想的磨損形態(tài);大面積破碎:金剛石顆粒在切入切出時承受沖擊載荷棵章,比較突出的顆粒和晶粒過早消耗掉挨让;脫落:交變的切削力使金剛石顆粒在結合劑中不斷的被晃動而產(chǎn)生松動。同時缓溅,鋸切過程中的結合劑本身的磨損和鋸切熱使結合劑軟化蛇损。這就使結合劑的把持力下降,當顆粒上的切削力大于把持力時坛怪,金剛石顆粒就會脫落淤齐。無論哪一種磨損都與金剛石顆粒所承受的載荷和溫度密切相關。而這兩者都取決于鋮切工藝和冷卻潤滑條件酝陈。
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