金刚石锯片的张力处理.ppt

金刚石锯片的张力处理金刚石锯片的张力处理 FACT FACT 江江信信有有限限公公司司( (台湾台湾) ) 陈伟恩陈伟恩 FACT FACT 江信超硬材料有限公司江信超硬材料有限公司( (北京北京) ) 向震泽向震泽 1 1 一、锯片的应力状态 1-1 、应力的定义( N/m ㎡) 当谈到材料强度的时候,必须先了解钢板表面上的任何一个点,在受到外来的合成力作用下对钢板所造成的影响符号: @(应力) 单位: kgf/ m㎡或 N/m ㎡拉张应力例如:圆棒(图1) 压缩应力例如:圆柱(图2) 2 2 弯曲应力例如:内建梁(图3) 钢铁的抗拉试验(图4)3 3 拉张曲线图(图5) 各阶段的相对应力极限如下: @ : 当时物件所承受之应力。***@E: 物件于弹性变形极限时承受之应力。***@R: 物件于塑性变形极限时承受之应力。弹性变形阶段:@<@ 塑性变形阶段:***@E<@<***@R 最终断裂阶段:@>***@R 物件的***@E值与***@R值为定植。以一般的金刚石锯片而言,其硬度及特性值大约如下: 弹性极限***@E=90kgf/m ㎡断裂极限***@R=130kgf/m ㎡ HRC 42 ( 洛氏硬度) 4 4 1-2 锯片本身具有应力的因素: 冶金因素:钢材本身因材料特性,对于成形、加工、切割及热处理过程的影响而具有记忆性。加热因素:局部加热(强烈日照,焊接)因不均匀膨胀和局部体积改变所造成内应力。机械因素:敲击、锤平等必要性措施,将造成塑性变形使钢板产生局部应力。其他因素:出厂后加工、修改、撞击等造成局部变形与应力。 1-3 回转速度而产生的应力: 在半径方向上,从内缘一点 A到外缘 B,其力量的作用有二型: 切线方向应力---***@T 半径方向应力---***@R 锯片径向与切线方向应力解析图(图6) 5 5 由离心力所产生的切线和径向上的张应力有助于锯片的刚性(除非已达锯片的临界速度) ***@kgf/m ㎡= × ×10-6 ×Vm/s ×106/ ×103 ***@kgf/m ㎡= Vm/s ×10-3 V: 周速=rpm × ×直径/60 米/秒假设直径为 米,转速 rpm 为1000 转/分钟则线速度 V=(1000) × ×= 总应力***@kgf/m ㎡= × ×线速度()/ ×1000= kgf/m ㎡总应力@= kgf/m ㎡远小于锯片产生变形的弹性极限***@E=90kgf/m ㎡断裂极限***@R=130kgf/m ㎡因此离心力不足以产生变形或断裂。 6 6 钢板的速度效应。(图 7)7 7 1-4 周围热能所产生的应力: 锯片的外环受热时应该却无法膨胀,对钢板内部产生了压应力***@T 造成无法直线纵向切割。切木材时,锯片圆周外缘的热效应是必须让锯片预先处理成“强张力”的最主要因素。但切割石材时,因为使用大量冷却水,这种热效应的影响通常不大。外部热能变化图(图 8) 8 8 1-5 内部热能所产生的应力: 通常摩擦力产生的原因有: 1,切割通路受限制 2,排屑困难 3,切割时石块晃动摩擦力产生的热量大多集中在锯片表面或法兰附近,并将产生危险的内部应力造成“张力扩增”现象,尤其在多刀式机械核心部份冷却不足时最易发生。内部让能变化图(图 9) 9 9 1-6 切削力量所产生的应力: 这是影响最大的一种应力,远超过上述的所有应力。切削变数包括: 1、推送速率 2、切削深度 3、回转数 4、齿段特性(锋利、耐磨耗) 5、石材的自然特性 6、机台稳定性 7、操控情形在转速不变的条件下: 1. 推送速率增大而切深不变时,切线方向受力增加 ,径向受力增加因切削深度不同,造成钢板在径向与切线方向受力的变化 10 10