金刚石锯片张力对切割性能影响分析

王 真,刘一波,杨志威

(安泰科技股份有限公司,北京安泰钢研超硬材料制品有限责任公司,北京 102200)

金刚石锯片张力对切割性能影响分析

王 真,刘一波,杨志威

(安泰科技股份有限公司,北京安泰钢研超硬材料制品有限责任公司,北京 102200)

金刚石锯片切割过程中会发生抖动,影响切割质量和锯片寿命。文章通过对比不同张力下的同规格锯片的切割试验数据,总结规律。为提高锯片切割时的稳定性提供参考建议。

金刚石锯片;张力;稳定性

0 前 言

金刚石锯片是建材加工、工程施工、先进材料加工等方面的主要加工工具。锯片在工作过程中是高速旋转的,由于受到离心力、基体摩擦发热以及切割材料的不均匀等情况的影响,基体局部会形成不同的应力区,从而可能会导致锯片基体的轴向变形,切割时会发生锯片抖动或跳动的现象。[1]

锯片的不稳定会直接导致切割材料切面粗糙、切缝加宽,造成材料浪费;由于锯片的不稳地会产生较大的工作噪声;锯片工作不稳定,还有可能会导致锯片刀头破损甚至脱落,进而缩短锯片使用寿命,更严重的可能会造成安全事故。[2]

据此,提高锯片的切割稳定性,进而保证切割质量和延长锯片寿命,是目前所有锯片生产厂家都密切关注的技术问题。

对这个问题进行分析可以发现在生产过程中对锯片基体进行预应力处理,即张力处理,就能够非常有效的提高锯片的切割稳定性。[3]

1 试验

1.1 评价指标

评判金刚石锯片使用性能的优劣,主要参考三项指标,即切割速度、使用寿命和加工质量。[4]

(1)切割速度 锯片的切割速度是锯片质量最重要的指标之一,通常以cm2/min或m2/h来表示,是金刚石锯片锋利性的标志,同时也是客户首先关注的性能指标。

(2)使用寿命 使用寿命是金刚石锯片耐用度的指标。即锯片能够加工材料的总量,一般也通过面积表示。

(3)加工质量 锯片加工之后材料的质量,主要是指加工面的粗糙程度、平直度及崩边的优劣等。

1.2 试验方案

选取同一生产批次的直径350mm的金刚石圆锯片三片,包括刀头压制成型、热压烧结、焊接和开刃处理都分别采用同一台设备、同一人员完成。之后利用张力调节设备施加不同的预设张力,范围分别为20～35、35～40和40～53。张力调节设备如图1所示。

图1 张力调节设备Fig.1 Tension regulating equipment

1.3 切割设备

选用欧美市场应用最广的瑞士富世华K1260型高速手持锯切机,该设备额定功率4.5k W,最大转速可以达到5000r/min以上,如图2所示。

图2 K1260手持锯切机Fig.2 K1260 Handheld cutting machine

图3 C25混凝土Fig.3 C25 Concrete

1.4 切割对象

标号C25混凝土,规格(600×600×50)mm。锯片加工尺寸为600mm×50mm。

试验数据结果统计如表1和图4所示:

表1 切割数据统计Table 1 Cutting statistics

图4 切割数据对比图Fig.4 Contrast of the cutting date

2 结果分析

试验结果:

(1)锯片A切割较为平稳,偶尔有轻微跳动;

(2)锯片B非常平稳,没有任何摆动和跳动;

(3)锯片C非常不稳定,摆动严重。

通过对比试验可以发现,锯片基体预加张力的大小会直接影响锯片的切割稳定性,张力过大或过小都会导致切割时的不稳定,锯片会有不同程度的摆动或跳动,进而影响切割速度和锯片寿命。

3 结 论

通过相同规格不同张力的锯片切割对比测试可以发现:

(1)锯片的张力对锯片的切割性能有明显影响;

(2)相同规格的锯片在一定的张力范围之内能保证切割稳定性,过大或过小都会影响锯片切割速度、寿命以及切割质量;

(3)锯片在焊接之前基体加工时可以提前预加张力,可以增加锯片的切割稳定性。

[1] 吴雪松.浅谈金刚石圆锯片张力处理技术及其检测[J].石材, 1998(02).

[2] 习宝田,撒潮.圆锯片适张状态的现代工业检测技术[J].木材加工机械,2001(02).

[3] 王玲,刘培锷.圆盘锯锯片应力分布实验研究[J].重型机械, 2000(02).

[4] 方啸虎,编著.中国超硬材料新技术与进展[M].合肥:中国科学技术大学出版社,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-)硕士研究生,从事超硬材料及制品研究开发工作。E-mail:wangzhen@gangyan-diamond.com。

王真,刘一波,杨志威.金刚石锯片张力对切割性能影响分析[J].超硬材料工程,2017,29(1):32-34.