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.     

金刚石线锯锯切微晶玻璃正交试验研究

对电镀金刚石线锯锯切微晶玻璃的工艺参数进行了试验优化研究。设计了3因素4水平的正交试验,分析了工件进给速度、锯丝线速度和气缸压力对切片表面粗糙度和锯切效率的影响,获得了基于降低表面粗糙度和提高锯切效率的锯切工艺参数。在本试验范围内,优化的工艺参数为:工件进给速度0.75 mm/min、锯丝线速度1.7 m/s,气缸压强0.26 MPa。     

金刚石线锯悬浮上砂法制作工艺的研究

悬浮上砂法的基本原理是将锯丝基体放置在上砂槽中,槽中的金刚石微粉通过搅拌悬浮在镀液中,通过金属的电沉积将悬浮在镀液中的金刚石微粉固结在芯线基体上.利用悬浮上砂法,以φ0.3 mm的高碳钢丝为基体,选取M20/30～M22/36的金刚石微粉为磨料,选用瓦特型镀液制造金刚石线锯.结果表明:随着上砂电流密度、上砂时间、搅拌速度和金刚石微粉浓度的增加,锯丝表面金刚石微粉的沉积量逐渐增加,当增加到一定值之后不再继续增加.实验得到的最佳的上砂工艺参数为:上砂电流密度5A/dm2,上砂时间4 min,搅拌速度200 r/min,金刚石微粉浓度30 g/L.     

金刚石绳锯的锯切轨迹及锯切机理研究

本文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，以验证分析的结果。     

金刚石颗粒在锯切石材过程中磨损形态的研究

本文分析和归纳了锯切花岗石过程中金刚石颗粒的五种磨损形态和三个磨损阶段，探讨了金铡石颗粒磨损形态对金刚石锯片锯切性能的影响。     

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。     

电镀金刚石线锯使用性能的试验研究

为评价电镀金刚石线锯的使用性能,搭建恒力进给式金刚石线锯性能评价试验机,对编号为Ⅰ、Ⅱ的2种基体直径相同的电镀金刚石线锯进行单晶硅切片试验,记录切片时间,计算锯切效率,利用粗糙度仪、光学显微镜、扫描电子显微镜分别测量硅片表面粗糙度、锯缝宽度及锯丝表面磨粒脱落率。试验结果表明:金刚石线锯性能评价试验机能够定量评价电镀金刚石线锯的使用性能;Ⅰ号线锯的锯切效率比Ⅱ号线锯的高13.6%;用Ⅱ号线锯切片得到的硅片走丝方向、进给方向的表面粗糙度分别比用Ⅰ号线锯的小17.5%、10.8%;Ⅰ号线锯的锯缝宽度比Ⅱ号线锯的小3.8%;Ⅱ号线锯的使用寿命比Ⅰ号线锯的长;Ⅰ号线锯的磨粒脱落率是Ⅱ号线锯的2.1倍。      

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。     

金刚石线锯切割单晶硅表面缺陷与锯丝磨损分析

采用电镀金刚石线锯对单晶硅进行了锯切实验,使用扫描电子显微镜对单晶硅锯切的表面缺陷与锯丝失效机理进行了研究,分析了走丝速度和工件进给速度对锯切单晶硅表面缺陷特征的影响.分析发现:线锯锯切的硅片表面缺陷主要有较长较深的沟槽、较浅的断续划痕、材料脆性去除留下的表面破碎及个别较大较深的凹坑.走丝速度增大,工件进给速度降低,锯...     

环形电镀金刚石线锯锯切工艺参数的优化

电镀金刚石线锯为环形，无惯性力，适于高速切削。本文对环形电镀金刚石线锯锯切花岗岩时的工艺参数进行了正交试验研究。分别分析了金刚石粒度、进给压力和锯丝速度对锯切效率、锯切力和锯切比的影响，分析结果表明：采用较大的金刚石粒度不会大幅度提高锯切效率，金刚石的粒度对切向锯切力的影响不大．锯切花岗岩时，要保证较高的锯切效率和锯切比，在本试验范围内，最佳工艺参数为：采用金刚石粒度为200～230^#的锯丝，进给压力为9N，锯丝速度为20m／s。     

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...     

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...     

钎焊金刚石线锯拉伸力学性能及断口分析

使用Cu-Sn-Ti预合金粉末作为过渡层材料,实现了金刚石颗粒与0Cr18Ni9不锈钢丝的钎焊连接,制作了直径约为0.8 mm的金刚石线锯。通过拉伸试验,获得了钢丝及线锯的拉伸力学性能数据,分析了钎焊前后钢丝横截面金相组织,利用扫描电子显微镜观察钢丝及线锯断口微观形貌,并分析了其拉伸断裂机理。结果表明:金刚石颗粒通过钎焊牢固连接于0Cr18Ni9不锈钢丝表面,形成耐磨工作层。线锯的抗拉强度可以保持700 MPa以上,屈服强度保持600 MPa以上,塑性大幅提高。钢丝基体奥氏体长大,组织均匀性大幅提高。经钎焊热处理的钢丝及其制备的线锯的拉伸断裂方式为韧性断裂,钎焊金刚石线锯工作层拉伸失效形式为钎料合金层断裂并从金属丝基体表面剥离。      

金刚石绳锯切割花岗石过程中岩屑粒度分布研究

对三种不同花岗石绳锯切割过程中不同弧区位置的岩屑进行了采集,并对其粒度进行了分析。实验结果表明:三种花岗石岩屑粒度分布曲线均大致为单峰分布,符合罗辛-拉姆勒分布规律,大部分岩屑颗粒尺寸集中在20~100μm之间,花岗石岩屑的粒度分布不仅与加工弧区的长度有关,还受到花岗石的原始粒径的影响。     

圆锯片–花岗石切割系统仿真研究

基于ANSYS/LS-DYNA建立圆锯片–花岗石切割系统的仿真模型,动态模拟锯切过程,并通过LS-PREPOST后处理获得锯切力、应力、位移等数据,将时域Z-加速度曲线经过FFT变换进行频谱分析。研究表明:锯切过程中,锯齿冲击力主要集中在X和Y方向,且锯切分力中,径向力贡献最大,轴向力贡献最小,越接近激励点应力水平越高,但远离激励点的应力交替变化更频繁,更易产生疲劳裂纹;其中,锯片轴向位移按正弦规律变化,且振动能量主要集中在齿通频率fz与高次谐波频率N×fz处。     

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。     

用复合电镀法制造电镀金刚石锯丝的实验研究

固结磨料金刚石线锯切割技术有望在将来广泛地应用于硅晶体等硬脆材料的切割,而高性能的固结磨料金刚石锯丝的研制是此技术发展应用的关键.本文选用以瓦特液为基础的光亮镍镀液,采用复合电镀法试制了电镀金刚石锯丝,制定了锯丝的电镀工艺,分析了上砂电流密度和上砂时间对锯丝表面金刚石磨粒密度和镀层与基体间结合力的影响.结果表明,获得表面磨粒分布均匀、结合力良好的电镀金刚石锯丝的最佳电流密度范围为1.5 A/dm2～2.0 A/dm2,其预镀、上砂与加厚镀时间依次为6 min、8 min～10 min和18 min.     

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。