金刚石框架锯锯切研究(Ⅲ)--单个金刚石结块锯切力的特征与影响因素分析

在对金刚石框架锯锯切加工动力学和锯切破碎机理模型的研究基础上，通过单颗粒金刚石划痕，单个刚石结块切削石材的系列实验，测量并分析了金刚石框架锯锯切加工时的切削力特征及其影响因素，结果表明，单颗粒金刚石和单个金刚石结块以及不同切削路径切削时的切削力不同的特征，反映了切削断裂过程性质的变化。金刚石浓度低和金刚石颗粒直径小时金刚石磨粒形状和切削方位对切削力有较大的影响，减小切削深度，使用切削液，在已切削表面上切削时，切削力下降，在框架锯锯切中，单颗粒金刚石承受载荷不高，考虑到磨粒切削干涉和重复切削的影响，单颗粒金刚石承载大约在5－15N之间。     

金刚石薄锯片高速锯切花岗石过程中的锯切力特性

本文对金刚石薄锯片高速锯切花岗石过程中的锯切力特性进行试验研究,在较宽的参数范围下,通过测量水平力、垂直力和主轴功率来计算切向力和法向力.对锯切力、力比、单颗金刚石承受的平均载荷进行了分析.结果显示,提高锯片的线速度使锯切力、力比和单颗金刚石磨粒承受平均载荷减小;在高速锯切时,锯切力随着锯切深度和进给速度的增加而增加,而进给速度对锯切力的明显影响要小于锯切深度,应选择小切深大进给的工艺参数组合;锯切力比随锯切深度的增加而增加,随进给速度的增加而减小;单颗金刚石磨粒承受平均载荷随着单颗粒金刚石最大未变形切削厚度的增大而线性增大.     

锯切大理央保锯切力与锯切深度关系的研究

本探讨了锯切大理岩实验中锯切力（法向力和切向力）与锯切深度ap间关系，当锯片转速和石材进给速度一定时，随着锯切深度增加，法向与切向力呈线性增大，金刚石的承受载荷也随之增加。     

金刚石绳锯的锯切轨迹及锯切机理研究

本文从理论上分析了金刚石绳锯的锯切轨迹及锯切机理 ,并对大理石和花岗石进行了锯切试验 ,以验证理论分析的结果。理论分析和锯切试验均表明 :(1)金刚石绳锯的锯切轨迹近似为圆的渐开线 ,锯切过程中单位长度绳锯对石材的压力、绳锯张紧力决定了该渐开线的形状 ;(2 )金刚石绳锯锯切线速度高 ,锯切过程中单颗粒金刚石施加在石材上的压力很小 ,不足以使石材产生体积破碎 ,切屑细小。其主要碎岩方式是赫兹破碎 (Hert zianfracture) ,通过高速磨削实现锯切。根据金刚石绳锯的碎岩机理 ,锯切时应适当控制绳锯拉力和绳锯线速度 ,选用耐磨蚀性好的金刚石和胎体 ,保证良好冷却 ,以提高锯切速度 ,延长绳锯寿命。     

石材锯切加工机理的研究

本文介绍了70年代以来，德国在石材锯切加工机理、石材可锯性研究方面的一些重要成果，着重介绍了汉堡工业大学加工技术和工艺研究所的一些最新研究成果。1石材加工机理采用金刚石工具锯切花岗岩，是石材加工中常用的工艺方法之一。金刚石颗粒与石材矿物之间的作用，决定了石材切除率、金刚石磨损和加工表面质量。多年来，为了不断提高金刚石工具锯切加工石材的能力，对石材锯切加工机理进行了持久的研究。从早期即开始使用的单颗粒划伤表面形貌观察方法，逐渐发展到综合使用偏光显微镜和扫描电镜观察矿物成份及划痕形貌、用声发射信号评价…     

金刚石绳锯的锯机轨迹及锯切机理研究

本文从理论上分析了金刚石绳锯的锯切轨迹及锯切机理，并对大理石和花岗石进行了锯切试验，以验证论分析的分析。理论分析和锯切试验约表明：（1）金刚石绳锯的锯切轨迹近似为圆的渐开线，锯切过程中单位长度绳锯对石材的压力，绳锯张紧紧力决定了该渐开线的形状；（2）金刚石绳锯锯切线速度高，锯切过程中单颗粒金刚石施加在石材上的压力很小，不足以使石材产生体积破碎，切屑细小，其主要碎岩方式是赫北破碎（Hertzian fracture)，通过高速磨削实现锯切，根据金刚石绳锯的碎岩机理，锯切时应适当控制绳锯拉力和绳锯线速度，选用耐磨蚀性好的金刚石和胎体，保证良好冷却，以提高锯切速度，延长绳锯寿命。     

金刚石框架锯锯切研究(1)-锯切加工运动学分析

金刚石水平式框架锯锯切是在大面积大理石板材加工中占主导地位的加工工艺。在金刚石框架锯锯切中的加工运动学锯切破碎过程、锯切力、锯切结块磨损、锯条张紧力调整、锯切可加工性评定等问题，均是实现高效率低成本地加工出高质量石材大板的关键。本文首先阐述了金刚石框架锯锯切过程中的运动学问题，提出了单颗粒金刚石在锯切加工过程中同石材接触的运动模型，以及结块和锯条平均切削厚度的概念；分析了金刚石结块同石材侧表面的接触面积和金刚石结块顶面同石材接触面积的变化特征，为研究锯切过程中的各种现象打下了理论基础。     

金刚石框架锯锯切研究(Ⅷ) --计算机模拟框架锯锯切过程

计算机模拟了在框架锯锯切过程中石材和锯片的接触面积和有效切削刃数、单个金刚石颗粒、金刚石结块和整个金刚石锯条的切削力。结果表明：在结块表面上出刃的金刚石颗粒中，只有半数金刚石颗粒在一个固定的切削区间内切削石材。金刚石在不同位置切削产生的断裂沟槽交错，形成了锯切沟槽的底部，切削力的试验结果与实际切削试验结果在数量级和变化趋势上是一致的。切削进给量和金刚石结块的切削性能是影响切削力和结块磨损的主要因素。石材和锯条结块间的最佳接触面积取决于结块间距、结块数目、结块尺寸，以及石材的长度与锯条有效切削长度之比等因素。     

石材锯切加工工艺研究

金刚石锯片锯切石材中,锯切工艺参数对锯切效率和锯片的使用寿命有着重要影响。本文对国内外有关锯切工艺参数对石材锯切过程中锯切力、金刚石锯片的磨损性能、使用寿命以太切割效率的影响方面的研究进展综述,为进一步进行锯切加工理论系统研究,以夤居切工艺参数的选用原则提供参考。     

锯切石材的园锯中金刚石粘结和胎体磨损的机理

作J.koustanty叙述了：为了观察被选择的金刚石锯齿胎体的机械特性，对整个工性能的综合影响，设计了一个特殊的石材锯切方案。大量的研究可以在石材锯切和工具磨损过程的献中找到，后的重点放在了金刚石颗粒的磨损研究，很少注意胎体的磨损机理研究，本研究重点在于揭示胎体磨损的复杂性，看起来是相当于研究系统性能和原材料特性。     

Characteristics of diamond sawblade wear in sawing

The characteristics of the surfaces of worn diamond segments in circular saws for the sawing of granite have been investigated. A scanning electron microscope and a toolmaker's microscope were used to examine the worn surfaces, and radial sawblade wear and grinding ratio during sawing were measured. Experimental results indicate that the diamonds on the working surface for a heavy trimming operation can be classified as whole (without significant wear), micro-fractured, and macro-fractured crystals; also pull-out craters occur. The transition from a free-cutting action to a less efficient cutting occurs when the proportions of whole crystal, fractured particle, and grit pull-out are about one-third. When the proportion of particle fracture (particularly macro-fractured particles) and/or grit pull-out exceeds one-third, the cutting ability of a sawblade becomes less efficient and, in an extreme case, leads to sawblade failure. Conversely, a sawblade containing a higher proportion of whole crystals and a lower proportion of macro-fractured particles cuts more efficiently.     

锯切花岗石中金刚石节块形貌变化过程跟踪

评价锯切过程中金刚石节块表面状态与锯切力的依赖关系是十分重要也是十分困难的。本文以大切深锯切为研究对象,采用新的磨粒磨损状态划分方法将传统的六种金刚石磨损状态细分为十二种,通过视频采集系统跟踪观察金刚石锯片节块表面形貌变化。通过分析磨粒的不同磨损状态随锯切面积的变化规律,并结合锯切力的变化过程,讨论分析了不同磨损状态变化与锯切过程的内在联系。结果表明,单颗金刚石的磨损变化具有跳动性。十二种磨损状态的变化能够较好的反映锯切力的变化,在达到某一锯切面积时大多数磨损状态和锯切力的变化都有一个明显的转折。     

Study on swarf when sawing granite with diamond wire

The diamond wire-sawing process was developed to cut granite in both quarries and block processing plants. In this paper, swarf was collected from different areas along the sawing arc when sawing three granites. The particle size distribution and the morphology of the swarf were investigated systematically, along with the swarf formation mechanism in sawing. Granite swarf formation was dominated by transgranular fractures based on the morphology of sawn granite chips and the analysis of sawn chip size. A long cutting arc increased the movement among the swarf, tool, and workpiece, thereby inducing a secondary fracture in the sawn chip.      

金刚石绳锯加工弧区锯切力分布的研究

本文针对金刚石绳锯的柔性加工以及长锯切弧区的加工特点,采用弧区内分段的实验方法,在弧区七个位置选取了50 mm的微段,对每个微段进行锯切力的测量,进而总结出锯切加工弧区内锯切力的分布情况.研究结果表明:当线速度和进给速度较小时,整个弧区的锯切力的波动较小,随着线速度和进给速度的增大,弧区锯切力在整个弧区的波动随之变大;...     

锯切参数对串珠绳振动特性的影响

利用六个激光位移传感器对锯切加工花岗石过程中串珠绳的振动进行跟踪,利用MATLAB软件分析采集来的振动信号,从频率和幅值两个方面来研究锯切过程对串珠绳振动的影响.试验结果表明,串珠绳在非切削过程中的振动信号含有多个主频率,但是进入切削过程后,其主要振动频率为串珠的冲击频率.切削过程的振动信号幅值比非切削过程中振动信号的...     

花岗石锯切过程中的比能变化特征

金刚石圆盘锯已成为目前切割花岗石的最主要工具，对锯切过程进行深入地研究对于降低加工成本和提高加工效率有着非常重要的意义，能量消耗对所有加工过程都起着重要的作用，本文着重围绕在不同的加工参数下锯切花岗石时主轴电机消耗功率的变化情况，并结合比能u与单颗金刚石磨粒最大切削厚度hmax的对应关系对花岗石锯切过程中的能量特征进行量化研究。     

Effects of diamond grain characteristics on sawblade wear

One-segmented diamond sawblades containing diamond with varying degrees of etch pits were manufactured to study the wear behaviour of diamond grains during the sawing of granite. The worn surfaces of the diamond segments were analysed by a scanning electron microscope (SEM), and the forces acting on the tool and the wear performance were measured. The results showed that a sawblade containing diamond with a small number of pits during sawing displays predominantly microfractured worn particles on the working segment surface, a lower sawing force, and a better wear performance. When a tool containing a greater number of extensive pits on the diamond grains is used, a higher proportion of macrofracture occurred and wear flats appeared on the worn diamonds. In addition, the sawing forces are relatively higher and the blade performance is poorer.     

Marble cutting with single point cutting tool and diamond segments

An investigation has been undertaken into the frame sawing with diamond blades. The kinematic behaviour of the frame sawing process is discussed. Under different cutting conditions, cutting and indenting-cutting tests are carried out by single point cutting tools and single diamond segments. The results indicate that the depth of cut per diamond grit increases as the blades move forward. Only a few grits per segment can remove the material in the cutting process. When the direction of the stroke changes, the cutting forces do not decrease to zero because of the residual plastic deformation beneath the diamond grits. The plastic deformation and fracture chipping of material are the dominant removal processes, which can be explained by the fracture theory of brittle material indentation.     

基于多元非线性回归分析法的圆锯片锯切花岗岩锯切功率预测模型

根据φ350 mm金刚石圆锯片锯切花岗岩的实验数据,利用多元非线性回归分析法建立了金刚石圆锯片锯切花岗岩的锯切功率预测模型。通过实验数据与模型预测数据比较,验证了该预测模型的可行性。结果表明:多元非线性回归分析法预测模型的拟合效果较好,预测的锯切功率与实验锯切功率相比,相对误差绝对值的平均值仅为2.17%;影响圆锯片锯切功率的最主要因素为进给速度,其次为金刚石磨料的综合强度,最后为锯切深度。