锯片基体受力分析计算和切割工艺选择

今金刚石工具锯片皇恤委力分析计算和切割工艺选择王忠义去张云才洪余才宜昌黑旋风据业有限责任公司，锯片基体切割石材时尽管加工简单，而影响锯片宜昌基体的使用性能因素诸多，况且合理选择加工工艺认识不统一，切割参数的选择随意性较大。

本文试图从材料力学角度出发，用计算锯片受力的大小和几何方法探索诸因素之间的关系。

在分析锯片在使用中变软的原因，提高实际有效的选择加工工艺参数。

一锯片基体空转时产生的应力计算现行使用的圆锯片基体，就它的半径和厚度之比均在百倍左右，故旋转的圆锯片所产生的应力问题可以按平面应力问题处理。

设锯片基体厚度为半径为质量在角速度为。

状态下产生的离心力，见图r二尸根据力学受力平衡原理，单元体在轴上的投影见图二不咬根据平面应力状态下的广义胡克定律（应力与应变的关系），并把（）式代人有一林一林下十林一甲一（二十林毛万把式代人式简化后得到产一吕，一吕等一。

二人二甲一只一茸下，股井工熟，井舌太向伏兀限小里乙图单元体受力图产吕，币丁一刁二。

十。

一。，一厂气设为圆锯片半径处的径向位移，则在击处径向和切向相对伸长为北京钢铁研究院。

高级工租师地址湖北省宜昌市港密路2一号电话传真）翻日期犯O一图力在轴上的投影年第期石材今金刚石工具一林仿照前面推导旋转圆锯产生的应力方法，同样可以得到热应力的计算公式一尸一击一万下十一把上式再改写成微分形有右二刹令禁一上兴二对（ 4）式经两次积分后求并代人（3）式，再一认一右一林劝一卜一普卜普料普一鸽斜利用边界条件*后得到片污匕龙一片透一刹梦一尸一尸弋片污音卜片遥衬学一林尸一一、一尸一`尸一/一式中丫径向分应力氛切向分应力。

卜波桑比锯片基体的密度。

锯片基体的角速度丫半径的变量乍为锯片内孔和外径的半径现以小0锯片基体为例，用（式进行计算式中一线膨胀系数一内外圆温差其它同（ l）式一般切割石材均有冷却液，故取二一般情况温差小于此值一卜则有一吕八产、取，二，时，。

转分卜二弧度万各二巧。

而变量，取某一系列值时，由（式计算径向应力在锯片基体的中一小的环形带内的值为一*大值一7.

出现在小处。

而中和小则应力值减小直到零。

二锯片基体外圆位向位移的计算由式可知，旋转锯片基体外圆位移为四旋转锯片基体因径向伸长所受的压应力由胡克定律可知五某些切割参数的计算根据图切割石材示意图的几何关系。

当下刀量为时切深锯片半径为则所切石材夹角。

有下面的关系表表供参考二一二c一‘一而切割的弧长叮二百丽以平面应力状态广义胡克定律是图切刻石材过程示意图表切割几何参数林切深告一告。一林二会吕夹角弧长参加切割的齿数户，J气八nU 10巧一二其中二三锯片切割石材时因摩擦而产生的热应期石材勺金刚石工具圈行刀速度和切削工转速二转分行刀速度分一转切削量转以上表格均以妇据片为例，齿数二齿长二齿宽二六空转锯片受力分析（以小0锯片为例锯片外沿的径向应力为零，切向应力为巧公斤即在0转分下切割石材所需的切力。

而在锯片中34一材的环形带内径向应力在一范围内，峰值为出现在妙处。

中和冲币则径向应力减小直到零。

径向伸长所引起的应力为相比可以忽略不计。

内外圆温差按20算，热应力为相比之下热应力也可忽略不计。

刀头的锋利的好坏和石材的硬度高低直接影响切割阻力大小，前者与阻力成反比，后者成正比。

切深加大刀头与石材接触的刀头数增多，同样使切割阻力增加。

行刀速度加快，则锯片每转一周切削量增加，而切割阻力也增加。

锯片经空转进人切割状态时，为了保证锯片仍具有空转的速度，所有的切割阻力均由主电机在空转电流的基础上再增加电流来补偿，否则切机无法正常切割。

也就是说切割参数的选择应当与主电机的电流增加量联系起来，这样选择切割条件方便，并且基体使用寿命长生产效率也好。

实际切割条件下，锯片基体因种种原因并非在一个平面内旋转，则切割过程中外沿阻力出现微小的左右摆动，与旋转锯片中一径向*大分应力互相反复作用使中间区域变软为了延缓锯片变软可采取相应措施①锯片本身的中间区域。

年第期石材刚性要好每焊一次刀头须调正片体的刚性刀头尽可能的焊在一个平面内尽可能确保片体在一个平面内转动。

七切割石材工艺选择的标准圆锯片由空转进人切割状态时，切割阻力显著增加，为了确保锯片连续切割，主电机的电流势必猛增。

主电机的电流增加量与阻力大小成正比。

选择切割条件应注重考虑主电机的电流增加多少，这是综合考虑的基石。

刀头锋利度在同样条件下，钝刀头能产生较大的阻力。

切深在同样条件下，加大切深，由于刀头与切缝的接触数目增多，而产生较大的阻力。

行刀速度在同样条件下，行刀速度加快，锯片每转一周切削量加大，阻力增加。

石材硬度在同样条件下，石材硬度升高也引起切割阻力增加。

总之，由空转进人切割状态，凡是引起切割阻力增加的因素均使主电机的电流迅猛增加。

我们可以把切割诸因素的选择归结到主电机的电流增加量多少的单一因素上。

综合各方面考虑，以中16 0单切机为例，切割状态下主电机的电流是空转的电流一倍为佳。

某石材厂，中0单切割机，空转主电机的电流为巧电压切割时，主电机的电流为这时下刀量（切深一次，行刀速度一转速一转切割效果很好。

结论（以中单切机为例）锯片空转时，锯片外沿径向应力二切向应力二在中一科环形带内有*大的径向应力存在。

由空转进人切割状态，摆动的切割阻力与锯片内的环形径向应力互相反复作用使锯片基体逐渐变软即所谓的软片。

切割条件的选择应以主电机的电流增加量为准则，一般选取切割时的工作电流是空转的电流一倍为好。