花崗岩鑽削加工溫度的影響因素

時間：2014-04-28 09:57:42

作者：博鱼機器

在石材鑽削中，由於金剛石鑽頭與石材之間的相對高速運動而在其接觸界麵產生複雜摩擦學現象。金剛石鑽頭與石材之間摩擦，由於石材導熱性差，大部分熱量傳到金剛石刀頭中，使金剛石鑽頭表麵溫度升高，造成金剛石石墨化，金剛石切削能力降低，同時導致鑽頭基體產生熱疲勞，強度和剛度降低，加工石材時噪聲增加，振動加劇，鑽頭壽命降低，嚴重時金剛石刀頭脫落，對操作者造成傷害，同時也影響加工質量和加工效率。采用合理加工參數，有利於提高金剛石鑽頭使用壽命和降低加工成本，提高加工質量，

金剛石鑽頭加工花崗岩時，影響鑽頭表麵溫度參數很多，其中包括加工參數、金剛石性能、結合劑性能、石材物理學性能、冷卻參數等。

（1）進給速度對鑽削加工溫度的影響采用不同的進給速度，金剛石鑽頭表麵溫度都隨加工時間的增大而加大。在加工初期階段，溫度增加比較緩慢，當加工時間達到一定階段後，溫度會急劇增加。當麵溫度是初始的5倍。采用較小的進給速度時加工區溫度上升較慢，在進給速度較大時，溫度上升較為明顯，鑽頭加工石材產生的熱量增多。由於鑽削過程中，金剛石鑽頭與石材表麵產生很大摩擦，導致金剛石鑽頭表麵溫度上升。由於石材的導熱率很低，而金剛石節塊的導熱率很高，很大一部分熱量傳導到金剛石鑽頭上，導致金剛石鑽頭表麵溫度升高。由於進給速度增加。單位時間內切割麵積增加，刀具接觸石材次數增加，表麵溫度增加。

（2）鑽頭轉速對鑽削加工溫度的影響一殷情況下．鑽削石材時金剛石鑽頭表麵溫度隨鑽頭轉速（主軸轉速）增加而增加。但是溫度上升不明顯．主軸轉速增加使單位時間內金剛石顆粒與摩擦次數增加，接觸時間長，由此導致表麵溫度增加。

（3）石材性能對鑽削加工溫度的影響以花崗岩、大理石和砂岩為例，相同工藝條件下，鑽削花崗岩時金剛石表麵溫度非常大，而加工砂岩時表麵星度較低，加工大理石時的溫度在兩者之間。

通過石材性能參數得知，花崗岩密度為2，5～2，7kg/cm³、抗壓強度為120～250MPa，大理石的密度為2，5～2，7kg/cm3、抗壓強度為47～120MPa．砂岩的密度為2，2～2，5kg/cm³、抗壓強度為47～120MPa。三種石材的密度基本一致，但是花崗岩的抗壓強度圓圓大於大理石和砂岩，幾乎是大理石和砂岩的兩倍。石材強度增加，切削力加大，金剛石刀具磨損嚴重，導致金剛石鑽頭表麵溫度升高。如采用幹式鑽削花崗岩時，金剛石刀具表麵溫度上升很快，同時溫度很高，易導致金剛石鑽頭表麵溫度急劇增高，金剛石磨損嚴重和金剛石刀頭脫落，因此花崗岩鑽削時一定須施加冷卻液，對燒結金剛石應采用銅焊貨激光焊接，可以保證焊接處耐高溫，不至於金剛石刀頭焦躁脫落。