金刚石绳锯振动信号检测与分析

研究了金刚石绳锯机在锯切花岗石时串珠绳的振动。通过高精度位移传感器采集串珠绳振动信号,并通过零均值化、坏点剔除及消除线性趋势项等一系列方法对检测信号进行了分析处理,利用相同加工条件下均方根值的稳定性对信号的数据处理方法进行了验证。处理前,三组信号的均方根值最大差值为11.91 mm,误差率高达79.27%。经过处理后,三组信号均方根值的最大误差率控制在1.3%以内,证明了信号处理方法的可行性及有效性。试验为绳锯加工过程中振动信号的采集和分析搭建了较好的平台,并为信号的进一步分析和处理提供依据。     

金刚石串珠绳锯锯切技术研究现状与发展

简要回顾了金刚石串珠绳锯的发展.根据金刚石串珠锯加工原理及特点,总结金刚石串珠绳的制备工艺及分类,分析金刚石串珠锯锯切机理.分析了串珠的磨(破)损、锯切力与加工参数的关系,认为单载荷作用时串珠磨损取决于金刚石出刃、串珠组分与锯切参数;锯切力随着进给速度与锯切长度增大而增大,随着串珠绳线速度增加而降低.最后,指出金刚石串珠绳锯亟待解决的问题,并对该领域的发展提出自己的观点.     

水下金刚石绳锯机切割动力学特性研究

水下金刚石绳锯机是一种柔性切割工具,其安全、环保,近年来发展非常迅速。绳锯机切割过程中的振动不仅会影响切割效率,而且会降低其使用寿命,进而会影响水下作业施工。文中简要介绍了绳锯机构成,分析了其切割系统的动力学特性,建立了动力学方程,求解方程从而获得以串珠绳锯张力变化描述的纵向振动特性。并进一步分析了串珠绳横向振动特性,结合绳锯机切割系统的实际参数,进行了仿真及试验研究。结果表明:纵向和横向振动会发生一定的耦合,当实际切割频率接近系统的共振频率时,串珠绳锯会发生较大的振动,引发一系列不良的后果,必须通过调节参数,避免这种现象的发生。     

硬脆材料的电镀金刚石线锯超声切割锯切力研究

基于冲量理论和振动加工理论,采用叠加原理建立了电镀金刚石线锯超声切割锯切力数学模型.从理论上分析了电镀金刚石线锯施加超声振动后锯切力与普通锯切力的区别,并进行了超声振动与普通锯切力对比试验研究.结果表明:锯切力的大小随线锯往复频率的提高而降低,随侧向压力的增加而增大.通过比较发现,超声振动锯切力比普通锯切力减小20%～30%.同时,对超声振动锯切过程中单颗金刚石磨粒切削运动轨迹进行了仿真分析,进一步解释了施加超声振动后锯切力减小的原因.     

金刚石绳锯切割混凝土的锯切力实验研究

对烧结金刚石串珠绳锯在锯切混凝土过程中锯切力的变化进行了跟踪检测实验,研究了锯切力随锯切参数及锯切长度的变化规律.实验结果表明:锯切过程中,工件上所承受的锯切力(水平力Fh和垂直力Fv)随着线速度vs的提高而减低,随着进给速度vf的提高而增加.锯切力随着锯切中工件长度L的增加而增加.垂直力与水平力之间存在着良好的对应关...     

水下金刚石绳锯机切割管道特性参数研究

水下金刚石绳锯机是近年发展起来的一种清洁环保的水下作业机械。介绍了其构成及工作原理。分析了单个串珠切割过程中的受力,针对管道的切割,建立了其力学模型,通过对模型的分析,获得了绳锯切割过程中串珠所受压力的计算公式。为使串珠绳锯在切割过程中能够实现一定的周向自转,需预先在串珠绳锯上施加一定的扭矩,得出了相应的计算关系式。搭建了水下绳锯机试验系统,对串珠绳锯切割过程中的特性进行了试验研究。结果表明:试验结果比较符合相应的理论,该结果为水下绳锯机切割过程参数的进一步合理优化选择提供了依据。     

铝合金建筑型材圆锯片锯切振动特性分析

在铝合金建筑型材圆锯片切削过程中，型材因受到圆锯片周期性冲击而产生振动和噪声，严重影响了加工效率以及加工质量。设计圆锯片锯切铝合金建筑型材单因素实验，研究不同进给速度下铝合金建筑型材的锯切振动特性。时域分析结果显示，振动信号会随着锯切位置的变化呈现出明显的分段特性，振动最剧烈阶段的振动加速度峰值是振动最平稳阶段的3倍以上，说明以横向翼板类结构为代表的典型型材结构会对振动信号产生显著影响。通过频谱分析，型材锯切振动的峰值频率与圆锯片转动频率不存在倍数关系，说明转动频率不是影响型材锯切振动的主要因素，并且振动能量会随着进给速度的提高逐渐由低频处向高频处转移。随着进给速度由25.0 mm/s提高到75.0 mm/s,进给方向振动加速度的峰值由1 669.91 m/s²逐渐增大至2 001.59 m/s²,提高了19.86%;垂直进给方向振动加速度的峰值由932.52 m/s²逐渐增大至1 097.30 m/s²,提高了17.67%。结果表明：铝合金建筑型材的各种组成结构对圆锯片锯切振动的影响远大于进给速度...     

基于声发射技术金刚石组合圆锯片干切混凝土的切削状态研究

通过自行设计的多孔与非等弧长节块组合金刚石锯片与普通锯片的对比分析,揭示组合结构金刚石锯片的切削特征.通过分析金刚石圆锯片在锯切过程中混凝土声发射信号和锯切力信号特征,得出切削速度、进给速度、切削深度对AErms峰值平均值和Z轴锯切力的影响.结论表明声发射信号的变化规律与锯切力信号的变化规律有较好的一致性.其它切削条件不变,随着切削速度的增加,声发射均方根值和切削力平均值都减小;随着进给速度、切削深度的增加,声发射均方根值和切削力平均值都增大.且自行设计的组合锯片整体性能优于普通锯片.     

多绳金刚石串珠锯机振动特性分析

为分析多绳金刚石串珠锯机的振动特性,依据多体动力学理论,建立了多绳锯机驱动系统样机模型;并采用有限元法,分析了多绳锯机在不同结合状态下的动态特性变化规律,得到其固有频率和振型。在此基础上,采用ADAMS/Vibration振动分析模块,分析多绳锯机在受迫状态下,关键部件的位移、速度、加速度与频率的关系,给出了串珠绳振动的诱因,验证了多绳锯机结构设计理论正确性。同时,研究结论可以为结构设计参数动态优化和固有振动特性调控提供方法和依据,有利于提高多绳锯的性能。     

烧结金刚石串珠绳锯切花岗石的锯切力研究

本文对烧结金刚石串珠绳在锯切花岗石过程中，锯切力及锯切后工件表面的轮廓进行了跟踪检测，研究了锯切过程中，锯切力随锯切参数的变化，以及锯切力与工件表面轮廓的相互关系。实验结果表明：锯切过程中，工件上所承受的锯切力Fh和Fv随着线速度Vs的提高而减低，随着进给速度吩的提高而增加。垂直力与水平力之间存在着良好的对应关系，垂直力与水平力比约为4．18。加工后工件轮廓偏差量随着工件所承受的垂直力的增加而增加，两者之间呈指数关系。     

Fixed abrasive diamond wire machining—part I: process monitoring and wire tension force

The process monitoring and mechanics of fixed abrasive diamond wire saw machining are investigated in this study. New techniques to affix diamond particles to a steel wire core have advanced to make this process feasible for the machining of ceramics, wood, and foam materials. Developments in fixed abrasive diamond wire machining are first reviewed. Advantages of using fixed abrasive diamond wire machining are then introduced. The process monitoring and signal processing techniques for measuring the cutting forces, wire speed, down feed rate, and wire bow angle in diamond wire saw machining are developed. The application of a capacitance sensor to measure the wire bow and a procedure to convert the wire bow to vertical cutting force in a rocking motion wire saw machine are developed. The tension force of the wire during cutting is also derived and discussed.     

超声金刚石线锯复合加工工件的对比实验研究

使用改进的金刚石线锯加工机床,分别在有超声作用与无超声作用下对金刚石线锯切割工件的过程进行研究。结果表明:锯切力随金刚石线锯线速度的增大而变小,随工作台进给速度的增大而变大;相同条件下,超声金刚石线锯复合加工与单纯用金刚石线锯加工相比,加工过程中锯切力要小得多,工件加工轨迹直线度更好,表面粗糙度值更小,工件表面加工质量更好。      

树脂结合剂金刚石线锯研究进展

面对普遍使用的切割技术存在的问题,人们逐渐将注意力转移到固结金刚石线锯切割的研究和利用上。与其他固结金刚石线锯相比,树脂结合剂金刚石线锯具有制作工艺简单,生产成本低,切割效率高,环境污染少等优点。本文总结了树脂结合剂金刚石线锯的制作工艺以及线锯失效的形式,并指出这一技术的研究方向是进一步提高制造效率、增长使用寿命、缩小锯丝直径。     

超硬磨料在硬脆材料切割中的应用

本文概述了硬脆材料切割中使用超硬磨料种典型切割方法。常用的硬脆材料的切割方法有：金刚石锯片切割,金刚石框架锯切割,金刚石带锯切割,金刚石串珠锯切割等。这此切割方法各有其特点,用途各异,也各有其局限性,除了金刚石串珠锯外,一般都难以切割曲线,并且切缝较宽,出材率率,不适用于贵重材料的切割。本文还比较详细地介绍了较先进的线锯切割的几种方式,指出环形电镀金刚石线锯工切缝等,特别适合切割贵重的硬脆非金属材料,并且切割速度高,能充分体现金刚石磨料的卓越性能,是应用前景非常广泛的切割方法。文中最后探讨了超硬磨料切割技术的发展方向。     

Fixed abrasive diamond wire machining—part II: experiment design and results

Experimental results from fixed abrasive diamond wire machining of wood and foam ceramics are presented. Three types of wood—pine, oak, and fir, and three types of foam ceramic—silicon carbide, zirconia, and zirconia toughened alumina, are tested. The research investigates the life of diamond wire and effects of process parameters on the cutting forces, force ratio, and surface roughness. A scanning electron microscope is used to study the worn diamond wire, machined surfaces, and debris. The diamond wire saw is demonstrated to be very effective in machining foam ceramics. The wire life for cutting wood at slow feed rates is low. The short tool life for dry cutting of wood indicates that more research in new fixed abrasive diamond wire and wire saw machining technologies is necessary.     

一种低成本高性能钢筋混凝土金刚石绳锯的研制

研究了新型超细预合金粉末和橡胶硫化工艺对钢筋混凝土金刚石绳锯的成本和性能的影响。通过新型超细预合金粉末的应用,橡胶硫化工艺的优化,研发并制作出一种低成本高性能的钢筋混凝土金刚石绳锯。用该绳锯对高钢筋含量（钢筋截面积/梁截面积>0.09）的混凝土梁进行切割测试,并对结果进行分析。结果表明,该金刚石绳锯锋利度好,寿命长,切割速度可达2.0~2.8 m2/h,使用寿命可达2.7~3.3 m2/m,处于行业内领先水平。      

环形电镀金刚石线锯研究

环形电镀金刚石线锯是将金刚石磨粒固着于环形钢丝基体上的一种切割工具。使用自制的环形电镀金刚石线锯进行多晶硅的切割试验,阐述了钢丝基体材料的选择,焊接方法,环形电镀金刚石线锯的制作工艺。采用切割工艺参数为:锯丝线速度20～40 m/s,工件进给速度2～10 mm/min,锯丝张紧力60～100 N。试验表明:硅片表面平整光滑,表面粗糙度Ra达到0.328～0.562μm,体现出环形金刚石线锯切割的良好特性。     

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机切割驱动性能研究

海洋废弃平台拆除过程中可以采用绳锯机切断桩基,适当大小的切割驱动力是绳锯机安全稳定工作的前提条件.介绍绳锯机工作原理,分析绳锯机平稳运行与非平稳运行过程中的切割驱动力计算方法.根据绳锯机的一些已知设计条件,采用非平稳运行时的算法计算了绳锯机的关键驱动几何参数.实验结果表明,由此参数设计的绳锯机能够满足实际桩基切割要求,同时分析了金刚石颗粒的存在对驱动过程的影响.     

脆性材料用固结金刚石线锯切割技术研究进展

脆性材料在光学元器件行业、半导体行业、光伏产业,石材行业等领域有着重要的应用。通过分析脆性材料常用切割方式、固结金刚石线锯切割原理、固结金刚石线锯制造工艺及固结金刚石线锯机床加工方式等,研究不同加工方式对脆性材料切割质量的影响。结果发现:单向循环式金刚石线锯机床能超长时间高速切割,且线锯线速度稳定,可实现硬脆材料的精密超精密切割,是未来发展的主流;而环形金刚石线锯是单向循环式金刚石线锯机床的重要组成部分,其加工制造工艺是未来发展的难点。