刀头结构尺寸的设计与石材切锯中锯缝宽度的关系
刀头的结构和尺寸应满足三个条件,一是刀头的高度和宽度必须有适当的比例,在刀头的高度被磨损之前
,必须有适当的宽度,以保证刀头不因夹锯而损伤基体;二是必须有利于冷却液的充分冷却和排屑的顺畅
;三是刀头端面应保持适当的形状,以有利于导向和保径,不宜形成凸的弧形刀头。为此国内生产厂家不
断设计出各种各样的刀头,如梯形刀头、夹心刀头锯齿形刀头等一些更为复杂的刀头,在一定程度上提高
了锯切质量,然而这些设计均存在一明显的问题:刀头的设计尺寸和结构跟其锯切石材时的具体情况相脱
离,不符合实际情况的设计,常常造成浪费。事实上,刀头锯切时的各种参数决定刀头的受磨损情况,这
些参数包括了锯切工艺参数、锯机系统精度及石材性能三个方面。可以说如果刀头自身的结构性能(包括
胎体和金刚石)是其内因,则上面三个方面是刀头磨损的外因。当前的情况是,人们在设计刀头胎体和选
用金刚石时,已考虑到这些外因的作用,但在设计刀头的结构和尺寸时,并未充分考虑到锯切条件的作用
,这显然是不够的。本文试图从锯缝宽度这一角度出发来描述刀头的磨损情况。事实上,前面提到的锯机
,石材及锯机工艺三个方面,均在锯缝宽度上有所反映。我们只有全面了解刀头的磨损情况,并紧扣综合
成本这一关键要素,才能设计出优良的刀头,让锯切发挥最佳效益。
影响相对锯缝宽度的因素
一、锯片的影响
各厂家根据用户的需求设计出不同的刀头。我们将测得的相邻两块板材之间的距离称为锯缝的绝对宽
度,用D表示;定义d=(D-T)/2为锯缝的相对宽度,式中T是刀头的平均厚度。
锯片质量的好坏,和锯缝的宽窄最为密切,其径向、端面跳动及基体的质量,对d值均有直接影响。
二、锯机等设备的影响
设备本身质量不佳,各部件组合不当,加工粗糙,均易引起颤动;安装不当,地基不够牢固,被加工
石料过小,固定不牢,都易增大颤动,使d值增大。设备方面引起的颤动,往往伴随着很大的噪音,对锯
切十分不利。
三、锯切工艺方面的影响
这方面影响因素众多,比如金刚石与结合剂的不匹配,导致锯片锋利度下降;操作上如走刀速度过快
或锯切过深;又如被锯石材强度、韧性太高而锯切参数未做相应调整等等,其主要体现就是锯切力过大或
受力不均,锯片因变形而振动加剧。近年来国内锯片生产厂家已注意到基体与刀头的相匹配,比如针对锋
利度差的耐磨型刀头配之与刚度强度适中的基体或加厚的基体,针对耐磨与锋利兼顾的刀头配之以刚度强
度适中的基体,与锋利刀头配合以薄型,超薄型基体。匹配的目的之一是防止锯片因受力过大而变形,而
是在刀头锋利,锯切力小的情况下尽量减少消耗,提高效应,这两个方面都起到了降低d值,提高综合效
应的结果。
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