金剛石鋸片張力對切割性能影響分析

王 真,劉一波,楊志威

(安泰科技股份有限公司,北京安泰鋼研超硬材料制品有限責(zé)任公司,北京 102200)

金剛石鋸片張力對切割性能影響分析

王 真,劉一波,楊志威

(安泰科技股份有限公司,北京安泰鋼研超硬材料制品有限責(zé)任公司,北京 102200)

金剛石鋸片切割過程中會發(fā)生抖動,影響切割質(zhì)量和鋸片壽命。文章通過對比不同張力下的同規(guī)格鋸片的切割試驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)規(guī)律。為提高鋸片切割時的穩(wěn)定性提供參考建議。

金剛石鋸片;張力;穩(wěn)定性

0 前 言

金剛石鋸片是建材加工、工程施工、先進(jìn)材料加工等方面的主要加工工具。鋸片在工作過程中是高速旋轉(zhuǎn)的,由于受到離心力、基體摩擦發(fā)熱以及切割材料的不均勻等情況的影響,基體局部會形成不同的應(yīng)力區(qū),從而可能會導(dǎo)致鋸片基體的軸向變形,切割時會發(fā)生鋸片抖動或跳動的現(xiàn)象。[1]

鋸片的不穩(wěn)定會直接導(dǎo)致切割材料切面粗糙、切縫加寬,造成材料浪費(fèi);由于鋸片的不穩(wěn)地會產(chǎn)生較大的工作噪聲;鋸片工作不穩(wěn)定,還有可能會導(dǎo)致鋸片刀頭破損甚至脫落,進(jìn)而縮短鋸片使用壽命,更嚴(yán)重的可能會造成安全事故。[2]

據(jù)此,提高鋸片的切割穩(wěn)定性,進(jìn)而保證切割質(zhì)量和延長鋸片壽命,是目前所有鋸片生產(chǎn)廠家都密切關(guān)注的技術(shù)問題。

對這個問題進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)過程中對鋸片基體進(jìn)行預(yù)應(yīng)力處理,即張力處理,就能夠非常有效的提高鋸片的切割穩(wěn)定性。[3]

1 試驗(yàn)

1.1 評價(jià)指標(biāo)

評判金剛石鋸片使用性能的優(yōu)劣,主要參考三項(xiàng)指標(biāo),即切割速度、使用壽命和加工質(zhì)量。[4]

(1)切割速度 鋸片的切割速度是鋸片質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一,通常以cm2/min或m2/h來表示,是金剛石鋸片鋒利性的標(biāo)志,同時也是客戶首先關(guān)注的性能指標(biāo)。

(2)使用壽命 使用壽命是金剛石鋸片耐用度的指標(biāo)。即鋸片能夠加工材料的總量,一般也通過面積表示。

(3)加工質(zhì)量 鋸片加工之后材料的質(zhì)量,主要是指加工面的粗糙程度、平直度及崩邊的優(yōu)劣等。

1.2 試驗(yàn)方案

選取同一生產(chǎn)批次的直徑350mm的金剛石圓鋸片三片,包括刀頭壓制成型、熱壓燒結(jié)、焊接和開刃處理都分別采用同一臺設(shè)備、同一人員完成。之后利用張力調(diào)節(jié)設(shè)備施加不同的預(yù)設(shè)張力,范圍分別為20～35、35～40和40～53。張力調(diào)節(jié)設(shè)備如圖1所示。

圖1 張力調(diào)節(jié)設(shè)備Fig.1 Tension regulating equipment

1.3 切割設(shè)備

選用歐美市場應(yīng)用最廣的瑞士富世華K1260型高速手持鋸切機(jī),該設(shè)備額定功率4.5k W,最大轉(zhuǎn)速可以達(dá)到5000r/min以上,如圖2所示。

圖2 K1260手持鋸切機(jī)Fig.2 K1260 Handheld cutting machine

圖3 C25混凝土Fig.3 C25 Concrete

1.4 切割對象

標(biāo)號C25混凝土,規(guī)格(600×600×50)mm。鋸片加工尺寸為600mm×50mm。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表1和圖4所示:

表1 切割數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)Table 1 Cutting statistics

圖4 切割數(shù)據(jù)對比圖Fig.4 Contrast of the cutting date

2 結(jié)果分析

試驗(yàn)結(jié)果:

(1)鋸片A切割較為平穩(wěn),偶爾有輕微跳動;

(2)鋸片B非常平穩(wěn),沒有任何擺動和跳動;

(3)鋸片C非常不穩(wěn)定,擺動嚴(yán)重。

通過對比試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),鋸片基體預(yù)加張力的大小會直接影響鋸片的切割穩(wěn)定性,張力過大或過小都會導(dǎo)致切割時的不穩(wěn)定,鋸片會有不同程度的擺動或跳動,進(jìn)而影響切割速度和鋸片壽命。

3 結(jié) 論

通過相同規(guī)格不同張力的鋸片切割對比測試可以發(fā)現(xiàn):

(1)鋸片的張力對鋸片的切割性能有明顯影響;

(2)相同規(guī)格的鋸片在一定的張力范圍之內(nèi)能保證切割穩(wěn)定性,過大或過小都會影響鋸片切割速度、壽命以及切割質(zhì)量;

(3)鋸片在焊接之前基體加工時可以提前預(yù)加張力,可以增加鋸片的切割穩(wěn)定性。

[1] 吳雪松.淺談金剛石圓鋸片張力處理技術(shù)及其檢測[J].石材, 1998(02).

[2] 習(xí)寶田,撒潮.圓鋸片適張狀態(tài)的現(xiàn)代工業(yè)檢測技術(shù)[J].木材加工機(jī)械,2001(02).

[3] 王玲,劉培鍔.圓盤鋸鋸片應(yīng)力分布實(shí)驗(yàn)研究[J].重型機(jī)械, 2000(02).

[4] 方嘯虎,編著.中國超硬材料新技術(shù)與進(jìn)展[M].合肥:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,2003.

Analysis of The Influence of Tension of Diamond Saw Blade on Cutting Performance

WANG Zhen,LIU Yi-bo,YANG Zhi-wei
(Ad vanced Technology&Materials Co.,Ltd.Inc.,BeiJing Gang Yan Diamond Products Company,Beijing,China 102200)

Diamond saw blade may vibrate during the cutting process,which has an adverse impact to the cutting quality and the service life of the blade.Cutting experimental data of blades of the same specification under different tension has been compared in this article to summarize the rules and provide reference for the improvement of the stability of the blade during cutting.

diamond saw blade;tension;stability

TQ164

A

1673-1433(2017)01-0032-03

2016-10-25

王真(1987-)碩士研究生,從事超硬材料及制品研究開發(fā)工作。E-mail:wangzhen@gangyan-diamond.com。

王真,劉一波,楊志威.金剛石鋸片張力對切割性能影響分析[J].超硬材料工程,2017,29(1):32-34.