劃片機(jī)金剛石砂輪刀片性能研究

石文

摘要：隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對于材料的精密程度需求不斷提高，傳統(tǒng)的處理方式當(dāng)中，雖然已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)大量的生產(chǎn)，但其操作過于簡單粗略，導(dǎo)致材料的質(zhì)量受到影響，在新時(shí)期下，為了能夠?qū)⒏鞣N工業(yè)用材進(jìn)行精確處理，達(dá)到企業(yè)需求，劃片機(jī)等數(shù)控設(shè)備相應(yīng)誕生，儀器與數(shù)字化技術(shù)的組合能夠幫助技術(shù)人員更加精確的了解材料的內(nèi)部構(gòu)造，并且根據(jù)不同的種類制定不同的切割計(jì)劃，雖然劃片機(jī)的應(yīng)用較為廣泛，但砂輪刀片的使用性能卻成為了一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)，隨著技術(shù)人員的不斷探索，金剛石這種及其堅(jiān)固的材質(zhì)便成為砂輪刀片的主流，幫助工作順利的開展。

關(guān)鍵詞：劃片機(jī);金剛石;砂輪刀片;性能

引言：

砂輪劃片機(jī)當(dāng)中，包含有水氣電、精密機(jī)械傳動、空氣靜壓高速主軸、傳感器和自動化控制等先進(jìn)技術(shù)，針對硅集成電路、發(fā)光二極管、壓電陶瓷、藍(lán)寶石、氧化鋁、石英、玻璃、太陽能電池片等材料的處理當(dāng)中發(fā)揮獨(dú)特的優(yōu)勢，相比于傳統(tǒng)方式來說，更加具有精確性和針對性，在國內(nèi)被稱為精密砂輪切割機(jī)，而其中的金剛石砂輪刀片更加成為設(shè)備的主要核心，所以金剛石的性能不僅影響設(shè)備的使用效率，也是技術(shù)人員工作的主要依靠。

一、金剛石砂輪刀片

砂輪劃片機(jī)當(dāng)中除卻儀器自身技術(shù)的應(yīng)用外，外力的主要作用就是砂輪刀片，現(xiàn)代所推出的金剛石砂輪刀片具有切割效率高、切口質(zhì)量好、被切除的材料消耗較少等優(yōu)勢，被各大企業(yè)所廣泛應(yīng)用。利用金剛石作為劃片機(jī)的砂輪刀片，首先應(yīng)當(dāng)控制金剛石的薄厚程度，由于所切割的材料較為細(xì)小，就要求金剛石的薄度極大可能的減少，但仍然需要保持一定的堅(jiān)固程度，才能保障設(shè)備的正常應(yīng)用，以及減少使用過程中出現(xiàn)的磨損程度，才能達(dá)到企業(yè)的需求，減輕設(shè)備的成本，所以金剛石的厚度一般被控制在0.04～0.30mm不等，根據(jù)不同需求采用不同種類的刀片進(jìn)行工作，在現(xiàn)代社會的高技術(shù)條件下，對于電子、鐘表、工模具、醫(yī)療和精密機(jī)械等行業(yè)，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

砂輪刀片在劃片機(jī)的運(yùn)作當(dāng)中，是設(shè)備最重要的零部件，所以砂輪刀片應(yīng)當(dāng)保持一定的品質(zhì)，才能對設(shè)備作出保障，在材料的切割當(dāng)中，發(fā)揮應(yīng)有的表現(xiàn)。在對材料進(jìn)行切割時(shí)，一般有高速和低速兩種方式，高速切割時(shí)，由于砂輪刀片的線速度較大，能夠有效提高被切割物質(zhì)的精確程度，但在低速切割時(shí)，由于摩擦力較大，對于砂輪所造成的阻力也隨之增加，導(dǎo)致砂輪磨損情況嚴(yán)重，一旦磨損程度達(dá)到臨界值，就會導(dǎo)致切割的精確程度受到影響，工作的開展勢必受到阻礙，所以在劃片機(jī)的使用當(dāng)中，對于金剛石砂輪刀片的性能應(yīng)當(dāng)提前做出測評，并且針對現(xiàn)實(shí)情況做出實(shí)踐，才能驗(yàn)證砂輪的強(qiáng)度是否能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，采用有限元分析軟件ANSYS對砂輪刀片所進(jìn)行的分析，能夠通過更加直觀的電子方式，建立模型，便于操作人員隨時(shí)的觀察和記錄，提高分析工作的準(zhǔn)確程度。

二、金剛石砂輪刀片的性能分析

金剛石是現(xiàn)代社會已知礦石當(dāng)中最硬的物質(zhì)，并且具有熱變形小、彈性模量大、不易斷裂等特點(diǎn)，在劃片機(jī)的使用當(dāng)中，是最適合作為刀片的原材料。劃片機(jī)的工作主要是對準(zhǔn)和切割兩部分，所針對的材料也基本都是薄脆材料，利用金剛石砂輪刀片的主要特質(zhì)，能夠完美的進(jìn)行操作，提高切割的精確程度，并且在長期的切割工作當(dāng)中，由于其材質(zhì)的熱變形小，所以能夠保持刀片的準(zhǔn)確切割，防止偏差的出現(xiàn)，而且金剛石刀片的使用壽命較長，能夠極大程度的節(jié)約成本，減少由于砂輪刀片日常維護(hù)和更換所需要的經(jīng)濟(jì)支出。在金剛石砂輪刀片的分析過程中，通過ANSYS軟件建立回轉(zhuǎn)模型，得到了刀片的應(yīng)力云圖和變形圖，加以仿真分析，能夠發(fā)現(xiàn)砂輪刀片孔壁處所受切向應(yīng)力影響遠(yuǎn)大于徑向應(yīng)力，砂輪刀片的最大應(yīng)力發(fā)生在孔的內(nèi)壁處，而在砂輪外圈切應(yīng)力較小，通過在軟件當(dāng)中改變對砂輪的模擬，不斷調(diào)整轉(zhuǎn)速，得出外圓切向應(yīng)力隨著轉(zhuǎn)速提高而不斷增加，破壞的趨勢也更加明顯，所以，在金剛石砂輪刀片的使用當(dāng)中，對性能的主要影響因素也就隨之而得，為技術(shù)人員在使用過程中提供數(shù)據(jù)作為理論基礎(chǔ)，研發(fā)人員也能在此基礎(chǔ)不斷對刀片進(jìn)行創(chuàng)新改良，以尋求最大程度的提高。

三、保障金剛石砂輪刀片性能的方式

（一）完善采購環(huán)節(jié)

由于劃片機(jī)對于企業(yè)的工作具有重要意義，所以應(yīng)當(dāng)對設(shè)備的采購環(huán)節(jié)進(jìn)行完善。企業(yè)應(yīng)當(dāng)指派更加具有專業(yè)素養(yǎng)的工作人員進(jìn)行市場調(diào)研，對劃片機(jī)的種類和價(jià)格進(jìn)行分析，著重檢查金剛石砂輪刀片，在設(shè)備的采購期間，應(yīng)當(dāng)多次對設(shè)備進(jìn)行檢測，通過實(shí)際驗(yàn)證的方式，保障設(shè)備的精確程度以及金剛石刀片的性能，對產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)的廠家建立良好的合作關(guān)系，不僅能夠提高采購當(dāng)中的效率，在日后對設(shè)備進(jìn)行更新和維護(hù)工作時(shí)，也能夠通過對其進(jìn)行咨詢保障工作的合理開展。

（二）規(guī)范操作

劃片機(jī)所使用的技術(shù)是現(xiàn)代高科技的結(jié)合，所以對于工作人員也是一項(xiàng)重要的挑戰(zhàn)，由于儀器的精確程度需求，在操作刀片過程中一旦出現(xiàn)失誤，不僅會妨礙日常工作的進(jìn)展，對于設(shè)備也會存在影響，甚至導(dǎo)致設(shè)備的損壞。操作劃片機(jī)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)具有較強(qiáng)的專業(yè)素養(yǎng)，在工作當(dāng)中認(rèn)真負(fù)責(zé)，采用謹(jǐn)慎的方式對設(shè)備小心處理，一旦進(jìn)行工作立刻集中精力，在出現(xiàn)問題的時(shí)候，也應(yīng)當(dāng)保持冷靜，及時(shí)通知專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)對設(shè)備進(jìn)行檢查和修理，在設(shè)備的正常運(yùn)營期間，調(diào)整刀片的切割深度和速度，尋求平衡點(diǎn)，同時(shí)對冷卻液進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充，防止過熱帶來的誤差。除卻日常使用規(guī)范外，還應(yīng)當(dāng)建立良好的檢查和維護(hù)機(jī)制，定時(shí)定期對設(shè)備進(jìn)行整體檢測，發(fā)現(xiàn)隱患的同時(shí)采取專業(yè)的技術(shù)手段進(jìn)行處理，對每次工作后的刀片磨損程度等信息進(jìn)行記錄，并且存檔作為設(shè)備更新維修的重要檔案。

（三）提高技術(shù)團(tuán)隊(duì)素質(zhì)

企業(yè)在日常的工作安排當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)注重對于人才團(tuán)隊(duì)綜合素養(yǎng)的提高，通過培訓(xùn)的方式，不斷增強(qiáng)人才的技術(shù)能力以及企業(yè)凝聚力，才能保障設(shè)備的有效運(yùn)行和工作的正常開展。金剛石砂輪刀片具有一定的安全隱患，需要工作人員的謹(jǐn)慎性和安全意識的提高，對于技術(shù)人才首先應(yīng)當(dāng)保障其自身的安全不受到影響，其次對于設(shè)備掌握主要的應(yīng)對機(jī)制，無論是設(shè)備的正常使用還是出現(xiàn)突發(fā)事故，都能夠高效率進(jìn)行解決。

結(jié)語：

金剛石砂輪刀片作為現(xiàn)代劃片機(jī)的主要切割工具，其性能影響工作的質(zhì)量和效率，不僅應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行精確的計(jì)算以達(dá)到企業(yè)的要求，而且還應(yīng)當(dāng)通過嚴(yán)格的把控完善日常工作，才能提高切割工作的質(zhì)量。

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