耐冲击型金刚石圆锯片锯切受力的数值模拟*
——以钥匙孔水槽底孔中镶铜钉的锯片为例

胡 欢, 张云才, 李春林, 赵 磊

(黑旋风锯业股份有限公司, 湖北 宜昌 443005)

金刚石锯片具有优越的切割性能和便捷、加工效率高等优点，不仅应用于石材、超硬材料的加工，而且在各种道路(机场跑道、沥青路面等)及建筑物的改造与拆除等建筑施工领域的应用亦越来越广泛[1-2]。金刚石锯片在建筑施工领域主要以钢筋混凝土等为切割对象，但由于钢筋在混凝土中随机分布、混凝土内部存在不连续点甚至裂缝等原因，锯片基体在切割过程中的受力状态与切割机理极为复杂，对锯片基体的性能要求比对传统石材加工用锯片基体的性能要求更高，主要体现为屈强比(屈服强度/抗拉强度)要求更高，基体刚性要更好，同时基体齿部的耐冲击性要求更高[3]。因此，金刚石锯片在建筑施工领域使用过程中由于冲击力和负荷的急剧变化，锯片基体容易变形，尤其是锯片刀头易掉齿或基体水槽底部易产生裂纹等问题，不但降低了锯片的使用寿命，同时锯切加工时易形成较大的安全隐患。

已有的研究成果表明,为减少锯片基体在锯片高强度、大冲击工况下出现使用裂纹等，国内外同行一方面主要改进金刚石刀头配方和使用金刚石有序排列，使锯片在切割过程中更加锋利[4-5]；另一方面，通过对基体和锯齿结构的合理设计,提高锯片的抗冲击能力,来提高其锯切效果。胡映宁等[2]介绍了国内外优化金刚石圆锯片基体及锯齿结构的有关成果，如锯片基体开气流孔槽或镶阻尼材料，形成锯齿中凹磨损的三明治夹层齿、多重细齿、径向延伸齿和硬质合金护齿等,分析了各种用于干切削、抗冲击和低噪音的锯片基体及锯齿结构特点及存在问题；……