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影響金剛石鋸片壽命因素
發布時間：2017-06-19 游覽：7638
影響金剛石鋸片壽命因素有哪些
影響金剛石圓鋸片效率和壽命的因素有鋸切工藝參數和金剛石的粒度、濃度、結合劑硬度等。據切能數有鋸片線速、鋸切濃度和進刀速度。
一、鋸切參數
（1）鋸片線速度：在實際工作中，金剛石圓鋸片的線速度受到設備條件、鋸片質量和被鋸切石才性質的限制。從最佳鋸片使用壽命與鋸切效率來說，應根據不同石材的性質選擇鋸片的線速度。鋸切花崗石時，鋸片線速度可在25m～35m/s范圍內選定。對于石英含量高而難于鋸切的花崗石，鋸片線速度取下限值為宜。在生產花崗石面磚時，使用的金剛石圓鋸片直徑較小，線速度可以達到35m/s。
（2）鋸切深度：鋸切深度是涉及金剛石磨耗、有效鋸切、鋸片受力情況和被鋸切石材性質的重要參數。一般來講，當金剛石圓鋸片的線速度較高時，應選取小的切消深度，從目前技術來說，鋸切金剛石的深度可在1mm～10mm之間選擇。通常用大直徑鋸片鋸切花崗石荒料時，鋸切深度可控制在1mm～2mm之間，與此同時應降低進刀速度。當金剛石圓鋸片的線速度較大時，應選取大的切削深度。但當在鋸機性能和刀具強度許可范圍內，應盡量取較大的切削濃度進行切削，以提高切削效率。當對加工表面有要求時，則應采用小深度切削。
（3）進刀速度：進刀速度即被鋸切石材的進給速度。它的大小影響鋸切率、鋸片受力以及鋸切區的散熱情況。它的取值應根據被鋸切石材的性質來選定。一般來講，鋸切較軟的石材，如大理石，可適當提高進刀速度，若進刀速度過低，更有利于提高鋸切率。鋸切細粒結構的、比較均質的花崗石，可適當提高進刀速度，若進刀速度過低，金剛石刃容易被磨平。但鋸切粗粒結構而軟硬不均的花崗石時，應降低進刀速度，否則會引起鋸片振動導致金剛石碎裂而降低鋸切率。鋸切花崗石的進刀速度一般在5m～10m/min范圍內選定。
二、其他影響因素
（1）金剛石粒度：常用的金剛石粒度在30/35～60/80范圍內。巖石愈堅硬，宜選取用較細的粒度。因為在同等壓力條件下，金剛石愈細愈鋒利，有利于切入堅硬的巖石。另外，一般大直徑的鋸片要求鋸切效率高，宜選取用較粗的粒度，如30/40，40/50；小直徑的鋸片鋸切的效率低，要求巖石鋸切截面光滑，宜選用較細的粒度，如50/60，60/80。
（2）刀頭濃度：所謂金剛石濃度，是指金剛石在工作層胎體中分布的密度（即單位面積內所含金剛石的重量）。“規范”規定，每立方厘米工作胎體中含4.4克拉的金剛石時，其濃度為100%，含3.3克拉的金剛石時，其濃度為75%。體積濃度表示結塊中金剛石所占體積的多少，并規定，當金剛石的體積占總體積的1/4時的濃度為100%。增大金剛石濃度可望延長鋸片的壽命，因為增加濃度即減小了每粒金剛石所受的平均切削力。但增加深度必然增加鋸片的成本，因而存在一個最經濟的濃度，且該濃度隨鋮切率增大而增大。
（3）刀頭結合劑的硬度：一般來說，結合劑的硬度越高，其抗磨損能力越強。因而，當鋸切研磨性大的巖石時，結合劑硬度宜高；當鋸切材質軟的巖石時，結合劑硬度宜低；當鋸切研磨性大且硬的巖石時，結合劑硬度宜適中。
（4）力效應、溫度效應及磨破損：金剛石圓鋸片在切割石材的過程中，會受到離心力、鋸切力、鋸切熱等交變載荷的作用。由于力效應和溫度效應而引起金剛石圓鋸片的磨破捐損。
力效應：在鋸切過程中，鋸片要受到軸向力和切向力的作用。由于在圓周方向和徑向存在力的作用，使得鋸片在軸向呈波浪狀，在徑向呈碟狀。這兩種變形都會造成巖石切面不平直、石材浪費多、鋸切時噪音大、振動加劇，造成金剛石結塊早期破損、鋸片壽命降低。
溫度效應：傳統理論認為：溫度對鋸片過程的影響主要表現在兩個方面：一是導致結塊中的金剛石石墨化；二是造成金剛石與胎體的熱奕力而導致金剛石顆粒過早脫落。新研究表明：切割過程中產生的熱量主要傳入結塊。弧區溫度不高，一般在40～120℃之間。而磨粒磨削點溫度卻較高，一般在250～700℃之間。而冷卻液只降低弧區的平均溫度，對磨粒溫度卻影響較小。這樣的溫度不致使石墨炭化，卻會使磨粒與工件之間摩擦性能發生變化，并使金剛石與添加劑之間發生熱應力，而導致金剛石失效機理發生根本性彎化。研究表明，溫度效應是使鋸片破損的最大影響因素。
磨破損：由于力效應和溫度較應，鋸片經過一段時間的使用往往會產生磨破損。磨破損的形式主要有以下幾種：磨料磨損、局部破碎、大面積破碎、脫落、結合劑沿鋸切速度方向的機械擦傷。磨料磨損：金剛石顆粒與式件不斷摩擦，棱邊鈍化成平面，失去切削性能，增大摩擦。鋸切熱會使金剛石顆粒表面出現石墨化薄層，硬度大大降低，加劇磨損：金剛石顆粒表面承受交變的熱應力，同時還承受交變的切削應力，就會出現疲勞裂紋而局部破碎，顯露出銳利的新棱邊，是較為理想的磨損形態；大面積破碎：金剛石顆粒在切入切出時承受沖擊載荷，比較突出的顆粒和晶粒過早消耗掉；脫落：交變的切削力使金剛石顆粒在結合劑中不斷的被晃動而產生松動。同時，鋸切過程中的結合劑本身的磨損和鋸切熱使結合劑軟化。這就使結合劑的把持力下降，當顆粒上的切削力大于把持力時，金剛石顆粒就會脫落。無論哪一種磨損都與金剛石顆粒所承受的載荷和溫度密切相關。而這兩者都取決于鋮切工藝和冷卻潤滑條件。
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