新型组合式金刚石圆锯片热应力分析

针对加工大幅面石材制品的市场需求,提出一种切割幅面达到其直径2／3的新型组合式金刚石圆锯片基体,并对其进行了结构、功能分析。针对圆锯片基体的适张处理,在考虑切削热影响的情况下,应用ANSYS对新型组合式金刚石圆锯片基体进行应力、变形分析。结果表明：组合式金刚石圆锯片基体受温度影响较大,由于切削热的存在产生了较大的热应力和变形量,最大热应力发生在结块焊接处及节块外边缘。最大为315MPa。应力分析为基体的适张处理和稳定性设计提供理论依据和参考。     

基于ANSYS Workbench金刚石圆锯片的力学分析

建立了干切金刚石圆锯片有限元分析模型,利用有限元软件ANSYS Workbench对高速旋转切削金刚石圆锯片进行应力分析。得出圆锯片在受离心力、锯切力和热载荷作用下的应力大小及分布规律。结果表明:根据第三强度理论,锯片干切时产生的应力为535 MPa,已经超出其安全许用应力,所以影响锯片寿命的最大因素是锯切热引起的热应力。离心力与锯切力共同作用时,能使径向热应力减小约3%,同时也会使切向热应力的压应力增大约0.4%。      

龙门型石材数控复合锯切机床圆锯片的受力分析与优化

为了减小因切削区域垂向力作用使圆锯片基体产生的交变应力,改善和提高圆锯片性能,采用ANSYS有限元分析对圆锯片进行力学分析后,提出了一种圆弧型基体表面,在锯片锯齿厚度一定的情况下,较好地改善了平切圆锯片的垂向切削承受能力,圆锯片切削性能和使用寿命得到了显著的提高。实验结果表明:优化后的锯片质量只增加了200g,而切削区域垂向力产生的交变应力减小了30%以上,弯曲变形更是减少了40%以上,锯片的使用寿命和切削性能得到了较大的提高。     

节块延伸结构金刚石圆锯片的有限元分析

本文对节块向基体内延伸的金刚石圆锯片进行了有限元应力、变形和模态分析，并与普通锯片比较，研究了不同长度和周向分布数量的延伸节块对锯片变形、应力、模态及固有频率的影响效果。研究表明，合理结构参数的延伸节块锯片，不仅减小了锯片的应力变形，改善了其应力集中状况，提高了锯片的刚度，同时也减小了锯片发生强烈振动的几率，并使同阶模态的固有频率下降，噪声辐射效率降低，起到降噪减振的作用。     

金刚石圆锯片水槽的结构优化

本文建立了金刚石圆锯片的切削力分析模型,采用有限元的方法对金刚石圆锯片的水槽结构,以水槽的倾斜角度（水槽与径向之间的夹角）、水槽的底孔半径、水槽左、右侧边的角度结构参数为试验因素,进行静力分析计算,探讨各种结构参数对锯片最大VonMises应力的影响。分析结果表明,在相同的工作条件下,合理的水槽结构能使锯片的应力分布均衡,高应力区均大大缩小,当水槽的倾角为γ=8,R=4．5,Ф=ψ=5时,锯片的锯切效果最好,最大Von Mises应力降低13．87％,从而提高锯片的使用寿命。     

金刚石干切圆锯片的热应力分析

本文建立了金刚石干切圆锯片的热应力分析模型,采用有限元的方法对在圆盘基体上开空冷槽孔的金刚石干切圆锯片,以槽的宽度、槽孔方位角（槽孔与弦线之间的夹角）、槽的位置（槽孔圆心与锯片中心的距离）、槽的个数及槽的长度等结构参数为试验因素,进行热应力的计算,探讨各种结构参数对锯片结构热应力及变形的影响。分析结果表明,在相同载荷作用下,开有空冷槽孔的锯片平均温度降低约35％;切向变形比普通锯片小30％以上,径向、轴向变形大部分小35％以上。合理结构的开空冷槽孔锯片能明显降低锯片的平均温度与变形。     

金刚石圆锯片节块几何形状对磨损机理的影响

本文对目前石材加工领域广泛使用的具有几种典型节块结构的金刚石圆锯片的磨损机理进行了一些分析。讨论了节块几何形状和排列方式对锯片磨损的影响程度,并比较了从外观结构出发制造中凹与单纯从配方的角度制造中凹的优缺点。最后从切削加工的角度对改进金刚石圆锯片的质量提出了一些建议。     

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.     

基于ANSYS的组合结构金刚石圆锯片基体离心力效应的分析

提出一种切割幅面宽度达到其直径2/3的组合结构金刚石圆锯片基体.利用有限元软件ANSYS对φ1800mm的组合结构金刚石圆锯片进行了变形和应力分析,分析总结出了组合结构金刚石圆锯片在仅受离心力、锯切力、离心力和锯切力共同作用下的变形和应力分布的特点、规律和相互影响关系.通过正交表设置不同的加工工艺参数,经过多次有限元分析计算得出组合结构金刚石圆锯片二种最优参数组合:进给速度200 cm/min、线速度30 m/s时,切割深度2～2.5 cm为好;线速度30 m/s、切削深度1 cm时,进给速度500 cm/min为好.     

金刚石圆锯片轴向变形测试系统的构建与实验研究

借助位移传感器、信号调理模块和数据采集卡等硬件,并应用NILabVIEW图形化编程软件构建了具有数据采集和分析处理等功能的金刚石圆锯片轴向变形在线监测虚拟仪器系统。利用该测试系统对锯切花岗石过程中金刚石圆锯片的轴向变形进行了实验研究,分析锯切参数对锯片轴向偏摆的影响。结果表明：锯切时,锯片的轴向偏摆随切深的增大而增大,随进给速度的增大而增大,且切深对轴向偏摆的影响较进给速度大。     

Al-Ce合金粉对金刚石锯片性能影响研究

本试验以热压烧结金刚石锯片胎体材料为研究对象,对比研究了添加不同比例的Al-Ce合金粉对锯片性能的影响。结果表明:添加1%~1.5%的Al-Ce合金粉时,金刚石复合材料的硬度得到显著提高,孔隙率大大减少,金刚石锯片的切割速度提高20%以上,寿命提高25%以上。本次试验为提高金刚石锯片的性价比提供了简单可行的参考依据。     

金刚石有序排列锯片制备及切割性能研究

介绍了金刚石有序排列在锯片中的应用和实现锯片中金刚石有序排列的方法。采用两种常规锯片和一种有序排列锯片切割钢筋混凝土,通过实验可知:同等条件(同胎体、同金刚石品级和浓度)下,有序排列金刚石锯片较常规锯片切割速度提高23.6%,使用寿命提高31.5%;不仅如此,有序排列锯片与同胎体、金刚石浓度高5%的常规锯片相比切割速度仍能提高18.8%,寿命提高21.9%;金刚石有序排列锯片在节省金刚石用量、减少锯片成本的基础上,仍能提高锯片的效率和寿命,体现了有序排列金刚石锯片的优越性。     

切割混凝土的金刚石锯片研究

本文通过对切割混凝土锯片磨损的理论分析，进行了分段式节块锯片、斜槽式节块锯片、三明治节块锯片、涡轮齿式节块锯片，三孔式节块锯片与传统标准扇形节块锯片切割对比试验研究，结果表明，上述特殊形状节块锯片利于冷却和排粉，切割效率和使用寿命优于传统标准扇形节块锯片。还进行了不同金刚石配方试验。认为，采用粗细粒度金刚石混合配方，结合采用利于冷却排粉的几何结构节块，可以显著提高混凝土切割锯片的切割效率和使用寿命。     

金刚石圆锯片的振动可靠性及灵敏度分析

金刚石圆锯片锯切过程中,普遍存在严重的振动问题。采用随机概率有限元法对金刚石圆锯片进行可靠性分析,选用Monte-Carlo概率设计方法对?350 mm的金刚石圆锯片进行1000次循环抽样,对金刚石圆锯片的可靠性及灵敏度进行研究。研究结果表明:金刚石圆锯片的不可靠度随着阀值的增大而增加,对金刚石圆锯片的振动灵敏度影响最大的是金刚石圆锯片的厚度。这对于优化金刚石圆锯片的结构,提高金刚石圆锯片的使用寿命和锯切质量有着重要意义。      

金刚石圆锯片不同转速下的横向振动分析

由于大直径金刚石圆锯片的径厚比>200,属于薄板类工具,所以抗弯能力有限。金刚石圆锯片在高速切削过程中常常引起振动,一旦该振动频率与其他外部激振频率发生共振,振幅将会快速增大。利用激光位移传感器,对金刚石圆锯片横向振动测量,研究其在不同转速范围内的横向振动问题。通过转速-振幅曲线,得出圆锯片的横向振幅与转速的变化规律。结果表明:锯片横向振幅随转速增加而增加。在锯片工作转速范围内,其振幅值较小,超过工作转速振幅急剧增加。内径100 mm,外径2300 mm的圆锯片在转速达到300 r/min时,振幅是外径800 mm圆锯片的3.5倍,外径3600 mm的圆锯片同等情况下振幅是外径800 mm圆锯片的7倍。      

混凝土专用激光焊锯片的研制

针对目前公路用混凝土锯片存在的问题，本文研究了刀头胎体成分、钴含量、金刚石、不同碳化钨粉料以及烧结工艺对锯征锋利性和寿命等方面的影响，研制出了一种既锋利又耐切的混凝土专用锯片。     

金刚石有序排列锯片切割性能的优化设计

通过自主研发的金刚石有序排列技术,制作出金刚石三维有序排列锯片,并通过锯切对比实验,检验产品的切割性能。结果表明:金刚石三维有序排列锯片既可以提高锯片锋利度又可以提高锯片寿命;通过金刚石表面处理还可以进一步提高金刚石三维有序排列锯片的切割性能,其锋利度较传统锯片锋利度提高了27.7%,寿命提高了66.6%。      

阻尼夹层消音金刚石圆锯片的锯切噪声特性

在切割过程中，金刚石圆锯片会产生剧烈的切割噪声，对周围环境产生相当大的污染，危及人们的身体健康。本文阐述了一般金刚石圆锯片切割噪声特性及阻尼夹层消音金刚石圆锯片阻尼降噪效果。研究表明：普通金刚石锯片的最强噪声峰出现在危害听损最严重的(NIPTS)4000Hz附近的3785．12Hz，声压级为101．29dB，切割噪声总声压级为106．58dB；阻尼夹层消音金刚石锯片噪声总声压级为86．69dB，比普通金刚石锯片总声压级降低19．89dB，降噪效果最好。普通金刚石锯片的噪声声压在30Pa以上，大于痛阔声压极限(20Pa)，噪声衰减时间大约为15～20s；而阻尼夹层消音金刚石锯片的声压在4Pa以下，噪声率减时间仅为Is。噪声阻尼增大500—3000倍。     

固溶处理对双层辉光离子渗钨钼锯条性能的影响

研究了固溶处理对双层辉光离子渗钨锯条渗层脱溶组织及其渗碳，淬火回火后组织的影响，对比测定了经固溶处理和未经回溶处理锯条的锯切性能。结果表明固溶处理是消除渗钨钼粗在脱溶相，改善渗层韧性和大幅度提高锯条锯切性能的有效方法。