加工石灰?guī)r的金剛石圓鋸片的失效形式及影響因素

時間：2014-05-05 10:33:56

作者：世邦機器

金剛石圓鋸片的失效主要可分為基體失效和節(jié)塊磨損兩個方面，基體失效主要是指基體水槽底部出現(xiàn)裂紋、發(fā)生疲勞斷裂和扭曲變形等，節(jié)塊磨損主要指節(jié)塊的結合劑磨損和金剛石磨粒的磨損。

鋸片基體的失效金剛石圓鋸片約占金剛石刀具材料消耗總量的95%以上，在鋸片制造行業(yè)，為了節(jié)約圓鋸片的制造成本和提高生產(chǎn)效率，通常的做法是鋸片的基體重復利用多次，當金剛石節(jié)塊磨損過大或者基體變形較大時，通過對鋸片基體進行校平等修復工藝，然后重新焊接新的金剛石節(jié)塊，經(jīng)實踐證明這種方法處理的鋸片能達到近似新鋸片的切削效果，同時有效地節(jié)約了金剛石圓鋸片的制造成本和提高了鋸片的生產(chǎn)效率。但有的金剛石圓鋸片往往在節(jié)塊未完全磨損還具有切削功能時，就出現(xiàn)切削過程中鋸齒的脆性斷裂，造成鋸片鑒體的不可修復和昂貴金剛石節(jié)塊的浪費。

據(jù)統(tǒng)計，目前90%的鋸片基體失效都是由于水槽底部出現(xiàn)裂紋，裂紋擴展導致鋸片斷裂報廢。從鋸片旋轉方向及切削阻力方向分析，水槽底部處彎矩較大。且由于此處開有槽孔使刀體斷面面積減校造成應力集中，是較危瞼的截面。如果在此基礎上，加上切削力度鋸齒根部應力大小的影響，切削工作中圓鋸片水槽根部會受到一個非對稱訓話的符合集中應力的作用，可能會發(fā)生疲勞損壞。幾乎所有的裂紋源都在水槽的底部圓孔出現(xiàn)，而且初始裂紋擴展的方向與斷裂口表面垂直，隨著裂紋的繼續(xù)擴展，裂紋開始向沿主切削力垂直的方向發(fā)展。裂紋的形狀有兩種，或平直或波浪形。如果裂紋繼續(xù)擴展，行程交叉后，鋸齒則可能在鋸切過程中發(fā)生斷裂從而使鋸片報廢。

基體的扭曲變形也是鋸片一種常見失效形式，目前所使用的金剛石圓鋸片，為了達到降低噪聲、減小熱應力的目的，采用在圈鋸片基體上開空冷槽、消聲縫、鉆小圓孔等特殊結構，這些措施在達到降噪散熱目的的同時，必然會對鋸片基體強度產(chǎn)生削弱作用，同時，如果所加工石灰?guī)r材質不均勻，鋸片在切削過程當中實際受載情況很復雜，鋸片在其高速切削過程當中，受到切削力、熱應力、離心力和被切削材料不均勻性對鋸片的沖擊作用。使得鋸片在加工石灰?guī)r的過程中發(fā)生變形，假如鋸片長期在這種變形下鋸切，不僅會大大降低加工質量，還會進一步加大鋸片的軸向變形較?導致鋸片的超常磨損而破壞，使鋸片壽命降低，又反過來進一步加重基體的變形。

對于圓鋸片的結構設計、材料選擇和制造工藝，應當主要放在增加其鋸切中的穩(wěn)定性和改善鋸齒部位應力集中的問題等方面，非常大可能地減小其軸向和徑向變形，合理的適張工藝是提高圓鋸片基體疲勞壽命和工作穩(wěn)定性的重要措施。