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1、工 艺 与 设 备金 刚 石 有 序 排 列 对 锯 片性 能 的 影 响 3张 绍 和 1) 3 3 杨 仙 1) 谢 晓 红 1) 叶 宏 煜 2)1) (中 南 大 学 地 学 与 环 境 工 程 学 院 ,长 沙 410083)2) (武 汉 万 邦 激 光 金 刚 石 工 具 有 限 公 司 ,武 汉 430000)摘 要 : 排 布 方 式 合 理 的 有 序 排 列 金 刚 石 锯 片 能 明 显 提 高 锋 利 性 ,增 加 寿 命 。 试 验 采 用 2 片 无 序 排 列 锯 片和 4 片 有 序 排 列 锯 片 切 割 混 凝 土 ,不 同 排 布 方 式 的 锯 片 切
2、 割 性 能 有 很 大 的 差 异 。 介 绍 了 有 序 排 列 锯 片 制 作 的工 艺 流 程 ,并 且 从 理 论 上 分 析 了 排 布 参 数 对 切 割 性 能 的 影 响 ,提 出 横 向 间 距 和 纵 向 间 距 是 有 序 排 列 方 式 设 计中 最 重 要 的 两 个 参 数 。关 键 词 :有 序 分 布 ;金 刚 石 锯 片 ;锋 利 性 ;寿 命 ;横 向 间 距 ;纵 向 间 距The influence of diamond array pattern on sa w2blade performanceZhang Shaohe1) , Yang Xian1
3、) , Xie Xiaohong1) , Ye Hongyu2)1) (College of Geology and Environmental Engineering , Central South University , Changsha 410083 ,China)2) (Wuhan Wanbang Laser Diamond Tool Limited Company , Wuhan 430000 ,China)Abstract : Saw blade with diamond order arrangement can improve markedly its sharpness a
4、nd life1Two saw bladeswith diamond disorder arrangement and four saw blades with diamond order arrangement were used in the test to cutconcrete1 There is a great difference in cutting performance of saw blades with different diamond arraypattern1Production process flow of saw blade with diamond orde
5、r arrangement is introduced and effect of arrangingparameters on cutting performance is analyzed theoretically in the paper1Lateral and longitudinal space are the mostimportant parameters in the design of order array pattern1Key words : order array ; diamond saw blade ; sharpness ; life ; lateral sp
6、ace ; longitudinal space3 湖 南 省 自 然 科 学 基 金 资 助 课 题 (07JJ6089)3 3 张 绍 和 (1967 - ) ,男 ,教 授 ,工 学 博 士 。 E2mail :zhangsh mail1csu1edu1cn收 稿 日 期 :2007 - 10 - 11有 序 排 列 金 刚 石 锯 片 的 概 念 是 几 年 前 韩 国 人 提出 的 。 韩 国 shinhan 金 刚 石 工 业 公 司 从 2001 年 开始 集 中 10 个 研 究 人 员 耗 资 200 万 美 元 于 2004 年12 月 完 成 了 ARIX 金 刚 石 自
7、 动 排 布 系 统 (automaticarray system)的 研 制 ,可 在 金 刚 石 刀 头 生 产 中 自 动以 最 优 间 距 均 匀 排 布 金 刚 石 1 - 2 ,试 验 数 据 表 明 有序 排 布 能 够 同 时 提 高 金 刚 石 锯 片 的 锋 利 性 与 寿 命 。近 两 年 ,我 国 也 开 始 着 手 有 序 排 布 锯 片 的 研 制 。 经过 一 年 多 努 力 ,中 南 大 学 与 武 汉 万 邦 激 光 金 刚 石 工具 有 限 公 司 联 合 成 功 研 制 出 有 序 排 布 金 刚 石 锯 片 。1 锯 片 制 作为 研 制 有 序 排 布
8、 金 刚 石 锯 片 ,武 汉 万 邦 激 光 金刚 石 工 具 有 限 公 司 引 进 了 国 外 相 关 先 进 设 备 ,并 进行 改 造 ,辅 以 自 行 研 制 的 部 分 机 械 设 备 ,实 现 了 粉 末分 层 压 制 ,自 动 铺 排 金 刚 石 的 功 能 。 整 个 锯 片 制 作工 艺 过 程 : (1) 胎 体 混 料 、 制 粒 、 筛 分 ; (2) 压 制 出 薄坯 ,铺 排 金 刚 石 ; (3)多 块 薄 坯 组 合 冷 压 成 刀 头 形 状 ;(4)刀 头 装 模 、 烧 结 、 拆 模 ; (5)刀 头 分 检 、 磨 弧 ; (6)刀头 焊 接 、
9、强 度 检 验 ; (7)锯 片 修 整 、 喷 漆 、 包 装 。2 试 验 过 程 和 结 果第 26 卷 第 6 期2008 年 12 月 粉 末 冶 金 技 术Powder Metallurgy Technology Vol126 , No16Dec12008按 照 上 述 工 艺 过 程 制 作 了 6 片 混 凝 土 锯 片 进 行对 比 试 切 。 这 6 片 锯 片 使 用 的 都 是 高 钴 配 方 ,规 格均 为 350mm (锯 片 直 径 ) 40mm (刀 头 长 度 ) 312mm(刀 头 厚 度 ) 10mm (刀 头 高 度 ) 24 个 (刀头 个 数 ) ,
10、但 其 金 刚 石 浓 度 及 排 布 方 式 都 不 同 ,具 体情 况 列 于 表 1。 金 刚 石 有 序 分 布 锯 片 单 个 刀 头 结 构示 意 图 如 图 1 所 示 。 锯 片 刀 头 中 金 刚 石 无 序 分 布 和有 序 分 布 的 照 片 如 图 2 和 图 3 所 示 。表 1 锯 片 技 术 参 数 表Table 1 The technology parameters of diamond saw2blades锯 片 序 号 金 刚 石浓 度 金 刚 石 种 类 金 刚 石层 数横 向间 距/ mm纵 向间 距/ mm1 # (无 序 ) 27 % 40/ 50
11、(元 素 六 ) 2 # (无 序 ) 33 % 40/ 50 (元 素 六 ) 3 # (有 序 ) 27 % 40/ 50 (元 素 六 ) 7 316 01334 # (有 序 ) 33 % 40/ 50 (元 素 六 ) 7 210 01505 # (有 序 ) 33 % 40/ 50 (元 素 六 ) 7 310 01336 # (有 序 ) 33 % 40/ 50 (元 素 六 ) 7 410 0125图 1 金 刚 石 有 序 分 布 锯 片 刀 头 结 构 示 意 图Fig11 The diamond ordered structure of segment of saw2bl
12、ade图 2 金 刚 石 在 锯 片 刀 头 中 的 无 序 分 布 情 况Fig12 The disordered state of diamonds in thesegment of saw2blade图 3 金 刚 石 在 锯 片 刀 头 中 的 有 序 分 布 情 况Fig13 The ordered state of diamonds in thesegment of saw2blade将 6 片 锯 片 用 于 切 割 统 一 制 作 的 同 一 批 次 混凝 土 ,其 尺 寸 规 格 为 1 000mm 300mm 45mm。切 割 试 验 使 用 的 切 割 机 参 数 为 额
13、 定 电 压 380V ,转 速2 200r/ min ,频 率 50Hz。 切 割 机 进 刀 速 度 调 节 范 围在 0 7 m/ min。 切 割 过 程 中 ,进 刀 速 度 保 持 某 一 恒定 值 ,用 电 流 表 测 每 片 锯 片 消 耗 的 电 流 大 小 。 当 锯片 切 割 锋 利 时 ,锯 片 承 受 的 阻 力 小 ,切 割 机 消 耗 的 负荷 相 应 也 小 ,在 电 压 一 定 的 情 况 下 ,表 现 为 切 割 机 的电 流 也 小 ;相 反 ,当 锯 片 切 割 不 锋 利 时 ,锯 片 承 受 的阻 力 大 ,切 割 机 消 耗 的 负 荷 相 应 也
14、 大 ,表 现 为 切 割 机的 电 流 也 大 。 因 而 用 切 割 机 电 流 大 小 可 以 说 明 锯 片的 锋 利 性 ,电 流 越 小 说 明 锯 片 越 锋 利 。试 验 中 在 切 割 相 同 的 刀 数 和 长 度 后 ,用 游 标 卡尺 测 量 锯 片 的 外 径 消 耗 ,从 而 得 出 锯 片 的 寿 命 。 具体 试 验 数 据 列 于 表 2 (锯 片 空 转 电 流 都 是 1016A) 。分 析 表 2 所 示 ,可 得 出 如 下 结 果 : (a) 金 刚 石 有 序 分布 锯 片 和 无 序 分 布 锯 片 都 是 金 刚 石 浓 度 越 高 ,锋 利性
15、 越 差 ,寿 命 越 好 。 (b) 金 刚 石 同 为 27 %浓 度 时 ,有序 分 布 锯 片 3 # 的 综 合 性 能 比 无 序 分 布 1 # 锯 片 好 ,其 中 锋 利 性 高 出 2516 % ,寿 命 高 出 1518 %。 (c) 金刚 石 同 为 33 %浓 度 时 ,有 序 分 布 锯 片 5 # 的 综 合 性能 最 好 。 有 序 分 布 锯 片 5 # 锋 利 性 比 无 序 分 布 锯 片2 # 高 2916 % ,寿 命 高 出 711 %。 有 序 分 布 锯 片 4 #的 锋 利 性 最 差 。表 2 锯 片 切 割 性 能 表Table 2 The
16、 cutting performance of saw2blades锯 片 序 号 切 割 速 度/ (m min - 1) 切 割 长 度/ m 电 流/ A 外 径 消 耗/ mm 刀 头 寿 命/ (mm m - 1)1 # (无 序 ) 3 9 1818 0134 010192 # (无 序 ) 3 9 2014 0126 010143 # (有 序 ) 3 9 1617 0128 010164 # (有 序 ) 3 9 2116 0120 010115 # (有 序 ) 3 9 1715 0124 010136 # (有 序 ) 3 9 1718 0124 010133 分 析 与 讨 论311 横 向 间 距 与 切 屑 厚 度 的 关 系如 图 4 所 示 , M 、 N 为 锯 片 上 两 点 , M 和 N 间 的夹 角
