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任公司,北京 102200)

金剛石鋸片切割過程中會發生抖動,影響切割質量和鋸片壽命。文章通過對比不同張力下的同規格鋸片的切割試驗數據,總結規律。為提高鋸片切割時的穩定性提供參考建議。

金剛石鋸片;張力;穩定性

0 前 言

金剛石鋸片是建材加工、工程施工、先進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的,由于受到離心力、基體摩擦發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力區,從而可能會導致鋸片基體的軸向變形,切割時會發生鋸片抖動或跳動的現象。[1]

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

據此,提高鋸片的切割穩定性,進而保證切割質量和延長鋸片壽命,是目前所有鋸片生產廠家都密切關注的技術問題。

對這個問題進行分析可以發現在生產過程中對鋸片基體進行預應力處理,即張力處理,就能夠非常有效的提高鋸片的切割穩定性。[3]

1 試驗

1.1 評價指標

評判金剛石鋸片使用性能的優劣,主要參考三項指標,即切割速度、使用壽命和加工質量。[4]

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

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

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

1.2 試驗方案

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

圖1 張力調節設備Fig.1 Tension regulating equipment

1.3 切割設備

選用歐美市場應用最廣的瑞士富世華K1260型高速手持鋸切機,該設備額定功率4.5k W,最大轉速可以達到5000r/min以上,如圖2所示。

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

圖3 C25混凝土Fig.3 C25 Concrete

1.4 切割對象

標號C25混凝土,規格(600×600×50)mm。鋸片加工尺寸為600mm×50mm。

試驗數據結果統計如表1和圖4所示:

表1 切割數據統計Table 1 Cutting statistics

圖4 切割數據對比圖Fig.4 Contrast of the cutting date

2 結果分析

試驗結果:

(1)鋸片A切割較為平穩,偶爾有輕微跳動;

(2)鋸片B非常平穩,沒有任何擺動和跳動;

(3)鋸片C非常不穩定,擺動嚴重。

通過對比試驗可以發現,鋸片基體預加張力的大小會直接影響鋸片的切割穩定性,張力過大或過小都會導致切割時的不穩定,鋸片會有不同程度的擺動或跳動,進而影響切割速度和鋸片壽命。

3 結 論

通過相同規格不同張力的鋸片切割對比測試可以發現:

(1)鋸片的張力對鋸片的切割性能有明顯影響;

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

(3)鋸片在焊接之前基體加工時可以提前預加張力,可以增加鋸片的切割穩定性。

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

[2] 習寶田,撒潮.圓鋸片適張狀態的現代工業檢測技術[J].木材加工機械,2001(02).

[3] 王玲,劉培鍔.圓盤鋸鋸片應力分布實驗研究[J].重型機械, 2000(02).

[4] 方嘯虎,編著.中國超硬材料新技術與進展[M].合肥:中國科學技術大學出版社,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.