用3D坐标测量仪对其它锯切速度下锯缝的平行度作定量测量的偏差小于图3

在浩瀚的修建装饰山东锈石中，花岗石质地坚固密实、不易风化，并且其天然矿物结晶纹理形成了烂漫的颜色，所以很受青睐，多用作修建物外墙和厅堂、走廊、浴室、厨房、泳池等的墙面砖或地板砖。
一般采石场开采花岗石荒料以及将花岗石荒料锯切成板材都广泛回收了金刚石串珠绳锯。但在小规格花岗石板材和花岗石贴面砖的出产中主要照旧回收金刚石圆锯片。譬喻锯切厚度在10?15mm以下，宽度不大于400mm的板材时，大多利用直径为1000mm的金刚石圆锯片。原因是这种锯切要领靠得住，具有较高的出产效率和较好的锯切质量。不外，今朝常用的金刚石圆锯片的厚度较大。因此，对被锯切山东锈石的损耗也较大，据预计险些占到50％［1］。众所周知，花岗石是不行再生的天然资源，出格是品种稀缺的花岗石弥足贵重，在加工进程中应只管淘汰原料的损耗。另外，在小规格板材的出产进程中，金刚石圆锯片的锯切本钱约占2／3［1］。因此，回收尽大概薄的金刚石锯片以减小锯缝宽度，既可淘汰山东锈石资源的挥霍，又可提高山东锈石荒料的成材率。可是，薄型金刚石锯片的刚性较差，在锯切进程中往往引起锯片挠曲而低落锯切质量。提高薄型金刚石锯片的转速，由于离心力增加就有大概提高它在锯切进程中的轴向刚性。德国汉诺威大学J·Bockhorst博士在这方面举办了尝试研究事情［1］。有些技能问题值得切磋。

来历：山东锈石杂志

旋转着的锯片有无数个本征频率，在此频率锯片以必然方法振动。锯片的临界速度直接取决于锯片的本征频率。芯片越薄的锯片其第一本征频率也越低。从图1中可看出，芯片厚度为5mm的锯片的临界速度范畴在105?130m／s之间，而芯片厚度为3mm的锯片的临界速度则低得多，在64?90m／s之间，这是因为芯片较薄的锯片的第一本征频率低得多。如图1所示，芯片厚度为3mm的锯片的第一本征频率为?e＝20.4Hz；而芯片厚度为5mm的锯片的第一本征频率为?e＝36.0Hz。锯片在临界速度范畴内旋转会引起严重挠曲变形，因为其轴向刚性急剧下降。
任何物体都有它的本征频率。本征频率由物体的布局、形状、巨细、材质等因素抉择。图1中的临界速度范畴所对应的锯片的物理特性是：锯片直径为1000mm，刀头数为70，芯片厚度别离为3mm（实线）和5mm（虚线），芯片质料为50CrV4钢。
应指出的是，理论上所确定的临界速度应通过实际锯切试验来核实。为此Bockhorst做了如下试验：取芯片厚度为3mm的锯片锯切山东黄锈石。因为在山东黄锈石这样的软山东锈石中的锯切偏斜现象比在花岗石这样的硬山东锈石中更轻易看出来。试验时锯切深度较小，取ae＝2.5mm，所以施加的锯切力也很小，固然会引起锯片振动，但不会影响锯片的动态特性。锯片的技能规格为：直径1000mm，芯片厚3mm，芯片材质50CrV4钢，刀头宽4.2?3.8mm，刀头数70，金刚石粒度40／50目。锯切时的进给速度为2m／min。在差异的锯切速度下，与锯切速度相关的锯缝偏斜状况如图2所示。

从图2 中可以看到，锯切速度到达临界速度70?84m／s时，锯缝明明偏离直线。以锯切速度Vc＝50m／s时的锯缝为参照，用3D坐标丈量仪对其余锯切速度下锯缝的平行度作定量丈量的毛病小于图3。
从图3可以看出，锯切速度越高，锯缝偏斜越大。偏斜量可到达6mm，最大到达10mm。原因是锯片的转速在临界速度范畴内时其刚性低落。锯片对轴向力的浸染很敏感，在临界速度范畴内只要一个小的轴向力就足以使锯片明明偏斜。因此，锯出来的板材呈现不切合要求的厚度毛病，出格是利用薄型锯片举办高速锯切时其转速不该高出临界速度。

2 关于高锯切的大概性
Bockhorst以为，在以下界线前提范畴内以常用金刚石锯片举办高速锯切是可行的，其前提应为：
芯片厚度为5mm的常用锯片的临界速度大于100m／s；
为了保住锯片刀头的自磨锐结果，回收特定切屑厚度（heu）是须要的，这需要优化加工参数。
锯切进程的浸染力抉择锯片锯切进程的特性。浸染力的巨细取决于特定切屑厚度。
Bockhorst以直径为dc＝1000mm的常用锯片的常用锯切参数即锯切速度Vc＝30m／s，锯切深度ae＝10mm，以及进给速度V?t＝4m／min，凭证T?nshoff／Warnecke［2］模子用以下公式计较出特定切屑厚度hcu＝10.5μm。

Bockhorst举办了如下高速锯切花岗石的试验：在保持特定切屑厚度hcu＝10.5μm稳定和保住锯片刀头自磨锐结果的前提下，将锯切速度从30m／s提高到60m／s，凭证上述公式则需调解锯切深度ae和进给速度V?t两个参数。减小锯切深度有利于减小锯切力从而低落锯片的偏斜，但也应思量到锯切率的巨细。在上述试验中取锯切深度ae＝4mm，则进给速度需提高至V?t＝12.65m／min。若将锯切速度提高到90m／s，则进给速度要提高到V?t＝19m／s。
试验证实，提高锯切速度是可行的。当锯切速度为30m／s时，锯切率（质料切除率）为400cm2／min，锯切速度提高到60m／s和90m／s时，锯切率可别离提高到560cm2／min和760400cm2／min。
值得留意的是，回收上述差异参数锯切时，法向上和切向上的锯切力相差很小。前者在940?1010N范畴内，后者在155?180N范畴内。这是由于保持切屑厚度稳定，刀头上每一颗金刚石上的负荷险些是相等的。可是，当锯切速度Vc＝60或90m／s时，轴向力在90?125N之间，而锯切速度较低即Vc＝30m／s时，轴向力反而较大，为200N。其原因是当锯片以＞50m／s的锯切速度事情时，芯片受到较大的张紧力。
3 关于锯片的磨损问题
Bockhorst的试验证实，当常用锯切速度Vc＝30m／s时，测得锯片径向磨损为△r＝88μm／m2，锯片寿命为AT＝114m2（刀头高hs＝10mm）。在最高锯片速度Vc＝90m／s时，锯片径向磨损增加到△r＝150μm／m2，导致锯片寿命降至62.5m2，低落45％。Bockhorst以为在高锯切速度前提下，刀头上的金刚石受到较大的动态攻击载荷，在胎体中的保持力不敷以防备金刚石粒的脱落。因此，加大了锯片的径向磨损。另外，在高锯切速度前提下，金刚石受到的热攻击也大得多。若冷却水量不敷则金刚石往往遭到热损坏。
4 关于锯切质量问题
回收高锯切速度可提高板材的锯切质量。上述试验证明，锯切速度Vc＝30m／s时，锯出的板材厚度差为△Wp＝0.73mm，而锯切速度提高到Vc＝90m／s时，板材厚度差可降至△Wp＝0.46mm，同时锯切率也提高一倍，也就是说提高锯切速度不单淘汰了锯切时间，提高了出产效率，并且也提高了板材质量。
5 关于能量耗损问题
除了锯片磨损和锯切质量，能量耗损也与出产本钱有亲近干系。据Bockhorst的试验，用直径1000mm，芯片厚5mm，刀头宽7mm的常用金刚石锯片锯切花岗石荒料时，均匀锯切功率为5300W。回收较薄芯片厚度为4mm，刀头宽5.5mm，提高锯切速度同时提高进给速度，则锯切功率可低落30％以上。显然，利用尺寸小的刀头由于质料切除量较小，所以功率耗损也较少。当锯切深度减小，由于刀头与山东锈石的打仗长度淘汰也会淘汰功率耗损。
对付芯片厚度为3.3mm此类薄型金刚石锯片而言，要提高其刚性就必需将锯切速度提高到50m／s，但所需功率也加大了。不外，比起常用锯片以通例锯切速度锯切时的功率耗损照旧低落了15％。
Bockhorst还做了这样的比拟试验，利用直径1000mm，芯片厚度3.3mm，刀头宽带4.2mm的薄型金刚石锯片以锯切深度4mm锯切花岗石，将进给速度由10m／min提高到15m／min，相应的锯切率由400m2／min增加到600m2／min，功率耗损只是从4600W增加到4750W。也就是说锯切率提高50％，而功率耗损只增加3.2％。Bockhorst以为，锯切进程中所需的功率大部门耗损在锯切机主轴的旋转举动，只是小部门耗损在锯切浸染自己。所以说回收薄型金刚石锯片以较高锯切速度举办锯切可低落功率耗损，同时也提高了锯切率。
6 结论
提高金刚石锯片的速度是可行的。通例锯片以较高的锯切速度90m／s锯切可使锯切率险些提高一倍，并且由于高转速有助于芯片轴向刚性的提高从而提高了锯切质量，因而在板材与饰面砖的出产进程中可更有效和更经济举办最后的研磨加工。
利用薄型锯片时须思量锯片的临界转速。锯片越薄，其临界转速越低。临界转速直接取决于芯片的第一本征频率。较薄的锯片的第一本征频率比平凡厚度锯片的第一本征频率低。最大的合用锯切速度受第一临界转速的限制。
回收高锯切速度时，为了保持锯片刀头的自磨锐结果，需要恰当的切屑厚度共同，通过提高进给速度而无需加大锯切力来增加质料切除率是大概的。在Bockhorst的试验中，质料切除率增加90％，但锯片寿命低落45％［1］，这是由于试验中利用的是平凡金刚石锯片和一般冷却系统，在高锯切速度下锯片的磨损较快。不外跟着耐磨粘接质料的成长与高品格抗攻击金刚石相团结制成高机能刀头，低落锯片的磨损是大概的。

1 关于临界速度问题
Bockhorst指出，迄今为止，金刚石圆锯片锯切试验时的线速度只到达60m／s，远未到达其临界速度。
在旋起色器计划中，应用坎贝尔图（Campbell Diagtam）可以制止在呆板运行速度范畴内产生共振。Bockhorst凭证坎贝尔图道理绘制出直径为1000mm，芯片厚度别离为3mm和5mm的金刚石圆锯片的坎贝尔图，如图1所示。图中虚线代表芯片厚度为5mm的锯片频率曲线；实线代表芯片厚度为3mm的锯片的频率曲线。