加工石灰岩的金剛石圓鋸片的失效形式及影響因素

金剛石圓鋸片的失效主要可分為基體失效和節塊磨損兩個方麵，基體失效主要是指基體水槽底部出現裂紋、發生疲勞斷裂和扭曲變形等，節塊磨損主要指節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，在鋸片製造行業，為了節約圓鋸片的製造成本和提高生產效率，通常的做法是鋸片的基體重複利用多次，當金剛石節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複工藝，然後重新焊接新的金剛石節塊，經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，同時有效地節約了金剛石圓鋸片的製造成本和提高了鋸片的生產效率。但有的金剛石圓鋸片往往在節塊未完全磨損還具有切削功能時，就出現切削過程中鋸齒的脆性斷裂，造成鋸片鑒體的不可修複和昂貴金剛石節塊的浪費。

據統計，目前90%的鋸片基體失效都是由於水槽底部出現裂紋，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。且由於此處開有槽孔使刀體斷麵麵積減校造成應力集中，是較危瞼的截麵。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，可能會發生疲勞損壞。幾乎所有的裂紋源都在水槽的底部圓孔出現，而且初始裂紋擴展的方向與斷裂口表麵垂直，隨著裂紋的繼續擴展，裂紋開始向沿主切削力垂直的方向發展。裂紋的形狀有兩種，或平直或波浪形。如果裂紋繼續擴展，行程交叉後，鋸齒則可能在鋸切過程中發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、鑽小圓孔等特殊結構，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生削弱作用，同時，如果所加工石灰岩材質不均勻，鋸片在切削過程當中實際受載情況很複雜，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衝擊作用。使得鋸片在加工石灰岩的過程中發生變形，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。

對於圓鋸片的結構設計、材料選擇和製造工藝，應當主要放在增加其鋸切中的穩定性和改善鋸齒部位應力集中的問題等方麵，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定性的重要措施。

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