金刚石框架锯锯切研究(1)—锯切加工运动学分析

金刚石水平式框架锯锯切是在大面积大理石板材加工中占主导地位的加工工艺。在金刚石框架锯锯切中的加工运动学锯切破碎过程、锯切力、锯切结块磨损、锯条张紧力调整、锯切可加工性评定等问题 ,均是实现高效率低成本地加工出高质量石材大板的关键。本文首先阐述了金刚石框架锯锯切过程中的运动学问题 ,提出了单颗粒金刚石在锯切加工过程中同石材接触的运动模型 ,以及结块和锯条平均切削厚度的概念 ;分析了金刚石结块同石材侧表面的接触面积和金刚石结块顶面同石材接触面积的变化特征 。

金刚石框架锯锯切研究(2)──锯切破碎机理

在对金刚石框架锯锯切加工动力学研究的基础上 ,通过单颗粒划痕和单个金刚石结块切削大理石试验 ,模拟金刚石框架锯锯切过程中 ,金刚石颗粒和结块在不同加工条件下的切削过程 ;测量分析了切削力、表面沟槽轮廓和有效切削磨粒数 ;观察并分析了加工表面形貌 ;运用岩石脆性断裂力学理论 ,分析了单颗粒金刚石切削机理。通过金刚石框架锯锯切加工大理石的切屑粒度分布分析 ,指出了实际加工切削条件对锯切破碎机理的影响。研究结果证实了金刚石框架锯锯切加工动力学研究的一些基本结论 ,最后提出了金刚石框架锯锯切大理石破碎机理模型。

金刚石框架锯锯切研究(Ⅲ)——单个金刚石结块锯切力的特征与影响因素分析

在对金刚石框架锯锯切加工动力学和锯切破碎机理模型的研究基础上,通过单颗粒金刚石划痕、单个金刚石结块切削石材的系列实验,测量并分析了金刚石框架锯锯切加工时的切削力特征及其影响因素。结果表明,单颗粒金刚石和单个金刚石结块以不同切削路径切削时的切削力不同的特征,反映了切削断裂过程性质的变化;金刚石浓度低和金刚石颗粒直径小时金刚石磨粒形状和切削方位对切削力有较大的影响。减小切削深度、使用切削液、在已切削表面上切削时,切削力下降。在框架锯锯切中,单颗粒金刚石承受载荷不高,考虑到磨粒切削干涉和重复切削的影响,单颗粒金刚石承载大约在5～15N之间。

金刚石框架锯锯切研究(Ⅳ)—金刚石框架锯锯切力

在对金刚石框架锯锯切加工动力学和锯切破碎机理模型的研究基础上 ,通过金刚石锯条切削石材的实验 ,测量并分析了金刚石框架锯锯切加工石材时的切削力特征以及切削力与进给速度、石材种类、金刚石结块性能、金刚石结块分布距离等因素的关系 ,提供了几种石材的切削力值 。

金刚石锯片节块表面金刚石分布与单颗金刚石切削厚度的计算

通过分析金刚石圆锯片节块工作面上金刚石的分布状态和锯片工作时的运动特点 ,求出了节块工作面上出刃金刚石之间的距离和金刚石的运动轨迹 ,据此推导出单颗金刚石切削厚度的计算公式 。

金刚石框架锯锯切研究(Ⅷ)——计算机模拟框架锯锯切过程

计算机模拟了在框架锯锯切过程中石材和锯片的接触面积和有效切削刃数、单个金刚石颗粒、金刚石结块和整个金刚石锯条的切削力。结果表明 :在结块表面上出刃的金刚石颗粒中 ,只有半数金刚石颗粒在一个固定的切削区间内切削石材。金刚石在不同位置切削产生的断裂沟槽交错 ,形成了锯切沟槽的底部 ,切削力的试验结果与实际切削试验结果在数量级和变化趋势上是一致的。切削进给量和金刚石结块的切削性能是影响切削力和结块磨损的主要因素。石材和锯条结块间的最佳接触面积取决于结块间距、结块数目、结块尺寸 。

金刚石框架锯锯切研究(Ⅵ)—在实验机上模拟框架锯锯切过程

测定金刚石框架锯锯切切削力、金刚石结块磨损和锯条变形等是十分重要也是非常困难的。在前面对锯切运动、锯切机理、锯切切削力和金刚石结块磨损研究的基础上,介绍了一种在实验室里用小型框架锯切实验机模拟框架锯锯切过程的实验方法,比较了用单锯条三节块和单锯条单结块锯切石材的实验结果.优选了结块分布间距。与金刚石框架锯锯切加工实验结果的比较表明,在实验机上用单锯条三节块锯切石材时,测量得到的处于中间的金刚石结块的切削性能,可以较好地反映实际加工中金刚石结块的切削状态。利用这一结果,可快速地通过简单的实验,评价金刚石锯条在实际加工中的切削力和金刚石结块磨损特性,其误差在20％之内。

金刚石框架锯锯切研究(Ⅴ)——金刚石结块磨损特征

在对金刚石框架锯锯切加工动力学、锯切破碎机理模型和金刚石框架锯锯切加工石材时的切削力研究的基础上 ,通过金刚石锯条锯切石材的实验 ,测量并分析了金刚石结块磨损特征及其分类、金刚石结块磨损机理、金刚石结块磨损与加工时间、进给速度、石材种类、金刚石结块性能和锯条张紧力等因素的关系 ,提出了加工参数和金刚石结块的优选原则。研究结果为系统开发和改进金刚石工具提供了一个良好的基础 ,基于这些结果 ,可改进结合剂、金刚石质量、金刚石浓度、金刚石粒度、结块尺寸和结块间隔。

铸铁干式加工过程中钎焊金刚石圆锯片磨损机理

采用Ni-Cr合金活性钎料,在高真空炉中实现金刚石与钢基体牢固的钎焊连接。借助扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪阐述真空钎焊金刚石的钎焊机理和界面特征,分析钎焊金刚石圆锯片在干式加工铸铁过程中磨粒的磨损特性。结果表明:在铸铁管加工方面,钎焊金刚石圆锯片表现出优越的高效切割性能,磨粒磨损主要以破碎为主,磨削高温引起切屑粘附在破碎磨粒表面;揭示在铸铁干式加工过程中金刚石磨粒表面出现轻微的石墨化磨损等现象;实验表明磨粒的强度依然能满足加工要求。研制出适用铸铁材料高效加工用的高锋利度、高强度、安全的钎焊金刚石切割片。

金刚石框架锯锯切研究(VII)━计算机模拟框架锯锯切过程基础

基于框架锯锯切加工运动学分析、单颗粒和单结块切削力试验结果 ,讨论了采用计算机模拟框架锯锯切过程中所需的运动学、金刚石结块磨损和金刚石颗粒切削力模型 ,以及模拟过程图。采用简化方法计算了金刚石结块表面的理论金刚石颗粒数 ;结合对金刚石结块磨损的研究结果 ,用MontoCarlo方法生成了结块表面的金刚石颗粒的出刃高度、分布位置和磨损形态 ,生成了数字化的金刚石锯条 ,为计算机模拟框架锯锯切加工过程 ,提供了基础数据。

金刚石框架锯锯切研究(X)-金刚石框架锯锯机与加工工艺

介绍了几种金刚石框架锯的性能参数,综述了影响金刚石框架锯锯切的主要因素,以及锯切加工工艺,包括:金刚石锯条的张紧,预调,安装,锯切参数等。为正确使用金刚石框架锯切石材提供一些基本信息。

激光切缝图形对金刚石圆锯片噪声的影响

根据金刚石圆锯片基体上激光切缝图形降低噪声的原理 ,设计了几种激光切缝图形的消音金刚石圆锯片 ;对金刚石圆锯片的噪声进行了对比测试研究 ,分析了不同激光切缝图形、喷水、槽宽等各种因素对噪声的影响。

添加W/Cr和WC/Cr_3C_2对铁基金刚石锯片性能的影响

以Fe-30%Cu(质量分数)合金粉末、单质Sn粉和Cu粉的混合粉末为基体,分别用W/Cr/Ni混合粉末和WC/Cr3C2/Ni混合粉末作为添加剂,制备金刚石锯片胎体材料,并利用加压烧结方法制备金刚石锯片。分析胎体材料的致密度、组织结构和力学性能以及金刚石锯片的切割性能。结果表明:胎体中添加Ni-W/Cr或Ni-WC/Cr3C2后,硬度、冲击韧性和抗弯强度最大增幅分别达到19.2%、11.7%和6.9%,致密度由96.50%降至93.1%～94.8%;胎体材料中添加2.44%W和2.44%Cr(体积分数)的金刚石锯片具有最优的干切性能,磨耗比和切割速率分别达到105.3 m/mm和1.66 m/min;添加4.36%WC和0.67%Cr3C2(体积分数)的金刚石锯片具有最优的湿切性能,磨耗比和切割速度分别达到109.6 m/mm和2.17 m/min。

带水槽金刚石节块圆锯片及其实验研究

本文针对现有金刚石圆锯片存在的排屑困难，冲洗性差，径向切削力大等问题，提出了一种带水槽的新型金刚石节块及圆锯片，与同规格锯片相比，它在径向切削力和切割寿命上都有显著的优越性，并通过工艺参数和建立锯切力经验公式，为其推广应用提供一些有用的参考依据。

基于ADMAS的框架锯曲柄连杆机构仿真与设计研究

金刚石框架锯是锯解大理石板材的主要设备之一。本文利用分析软件ADMAS对金刚石框架锯曲柄连杆机构进行运动学与动力学仿真分析,得到框架锯空载下锯框的运动行程、速度以及加速度关系,优化了曲柄与连杆长度,曲柄转速,从而提高框架锯锯切大理石板材的质量与效率。

一种高效长寿命金刚石圆锯片刀头的研制

本文通过试验研究,研制出一种高效长寿命金刚石圆锯片的胎体配方,并测出其机械性能及其锯片刀头的性能.该胎体具有良好的韧性、较高的强度、适度的硬度及对金刚石良好的包镶性能,其最突出的性能是烧结后金刚石强度反而提高了9.48%,同时分析了胎体内高致密度固溶置换合金W—Cu—Ni及金刚石表面化学吸附层的形成是胎体具有优越性能的原因,并制作出锯片在室内进行了少量切割试验,从而证明了这种配方的现场使用价值.

硅晶片金刚石线切割的表面特征及其力学性能

分析了金刚石线切割硅晶片的表面形貌和断裂性能,并在此基础上探讨金刚石线切割原理以及一些技术挑战。金刚石线切割具有表面粗糙度低,硅片厚度均匀等优点,但却存在断裂强度各项异性。与切割划痕垂直方向的力学性能很高,然而与划痕平行方向的力学性能较低,这种性能差异是由表面单方向裂纹引起的,其裂纹的产生又与切割机理密切有关。金刚石线切割属于二体磨料磨损,其切割方式通常为塑性划痕,加之有少量脆性剥落。由于切割线的柔性,以及金刚石磨粒大小、形态、及分布的差异,切割过程则会出现切割的不连续性和不稳定性,并由此引起一些较大的表面裂纹。此外,划痕沟槽局部还会出现非晶态结构。提高金刚石线切割性能应从切割线磨粒角度来考虑。

分层式高效率金刚石切边刀头的研究

提高切边刀头寿命和切割效率是金属结合剂金刚石锯片研究的关键问题。通过对采用不同金刚石、结合剂成份和烧结工艺制备分层式切边刀头的试验研究,分析了刀头的性能。结果表明:用Cu作黏结相,同时添加少量的Fe、Sn、Ni、Cr作黏结添加相可提高刀头的硬度、强度,改善刀头的切割性能、抗磨损能力及韧性。

多种齿形交替发挥烧结锯片的整体压型优势

为了提高金刚石烧结圆锯片相对于焊接锯片的竞争力并扩大市场,利用烧结锯片的整体一次性压型和烧结的效率优势以及波纹齿的切速优势,设计并制备了一种顶面V齿、侧面单波纹齿、顶面V齿、侧面双波纹齿齿形组成的低成本烧结锯片,并与单一齿形构成的普通烧结锯片和普通焊接锯片做切割试验对比。结果表明:切割速度比同成本同配方平齿烧结锯片高20%,比同成本低档配方平齿激光焊接锯片高10%。

钎焊金刚石锯片加工HRB400钢的模型及试验分析

尝试以HRB400螺纹钢的切屑厚度为切入点,对单层钎焊金刚石锯片锯切性能进行研究。建立锯片切割螺纹钢理论模型,通过计算得单颗金刚石最大锯切厚度值。通过试验得到的切屑类型有剪切屑及少量熔球屑,对剪切屑厚度值进行测量并与切屑厚度理论计算值进行比较,发现两者之间的数值吻合很好。经过分析得到螺纹钢锯切加工模型,探讨金钢石锯片加工钢铁材料时的锯切机理。