力效應(yīng)、溫度效應(yīng)和磨損:金剛石鋸片在切割過程中會(huì)受到離心力、鋸切力、鋸熱等交變載荷的影響,導(dǎo)致金剛石鋸片的磨損。
力效應(yīng):鋸片在鋸切過程中應(yīng)受軸向力和切向力的作用,由于鋸片在圓周方向和徑向方向的作用力,鋸片在軸向呈波浪狀,徑向?yàn)楸P狀,這兩種變形會(huì)導(dǎo)致巖石切割面不均勻、石料浪費(fèi)、鋸切噪聲和振動(dòng)加劇,從而導(dǎo)致金剛石結(jié)塊早期破碎和鋸片壽命的降低。
溫度效應(yīng):根據(jù)傳統(tǒng)理論,溫度對(duì)鋸片加工過程的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是金剛石結(jié)塊過程中的石墨化,二是金剛石與基體之間的熱能,導(dǎo)致金剛石顆粒過早脫落,新的研究表明,切削過程中產(chǎn)生的熱量主要引入結(jié)塊過程,電弧區(qū)溫度不高,一般在40~12 0℃之間,但磨削點(diǎn)溫度較高,一般在2 5 0℃~70 0℃之間。
但冷卻液只降低電弧區(qū)的平均溫度,對(duì)磨料溫度影響不大,這種溫度不會(huì)引起石墨碳化,但會(huì)改變磨料顆粒與工件之間的摩擦性能,引起金剛石與添加劑之間的熱應(yīng)力,導(dǎo)致金剛石失效機(jī)理的基本彎曲,結(jié)果表明溫度效應(yīng)是影響鋸片損傷的最重要因素。
磨損:由于受力和溫度的影響,鋸片在使用一段時(shí)間后經(jīng)常磨損。磨損的主要形式有:磨粒磨損、局部破碎、大面積破碎、脫落、機(jī)械劃痕沿鋸切速度方向。磨料磨損:金剛石顆粒和零件繼續(xù)摩擦,邊緣被動(dòng)進(jìn)入平面,破壞切削性能,增加摩擦。
鋸切熱會(huì)使金剛石顆粒表面產(chǎn)生石墨化薄層,硬度大大降低,磨損加劇。同時(shí),金剛石顆粒表面承受交替的熱應(yīng)力,同時(shí)承受交變切削應(yīng)力、疲勞裂紋和局部裂紋,出現(xiàn)銳利的新邊緣,這是一種理想的磨損形式。大面積破碎:金剛石顆粒在切削時(shí)承受沖擊載荷,突出的顆粒和晶粒過早消耗。
脫落:交替切削力使金剛石顆粒在粘結(jié)劑中不斷搖動(dòng),產(chǎn)生松動(dòng)。同時(shí),在鋸切過程中,粘結(jié)劑本身的磨損和鋸切熱使粘結(jié)劑軟化。這使得粘結(jié)劑的持久力減小,當(dāng)切削力大于保持力時(shí),金剛石顆粒就會(huì)脫落。無論哪種磨損與金剛石顆粒的載荷和溫度密切相關(guān)。兩者都取決于切削過程和冷卻潤滑條件。