金刚石圆锯片的质量评价体系的建立

【摘要】： 本文针对国内暂无金刚石圆锯片产品的系统评价体系的现状,开展了评价圆锯片质量的理论分析与试验研究。 首先采用数学方法和基于理想状态,构建了金刚石圆锯片切削过程的理论模型,并对锯片刀头的主要参量进行了计算,初步建立了锯片性能与刀头配方、参数间的定量关系,以此作为刀头原材料优选和配方设计的依据。 在国家标准的基础上适当改进了金刚石圆锯片基体的化学成分,优化了热处理工艺。并提出选择锯片用金刚石的主要性能指标和量化的依据。 在制造金刚石圆锯片的工艺方面,优化了混料工艺,变更了投料的顺序,改进了混料装置,并提出了一种评价混料均匀性的简便方法。从烧结设备、烧结工艺两个方面对锯片的热压烧结工艺进行了改进,并制定出烧结工艺曲线。 采用与国内其它厂家同类型优质产品进行对比切割的试验方法,客观地评价了不同金刚石圆锯片的锋利度、切割效率和使用寿命等主要指标。 结果表明,在湿切的工况条件下,自制圆锯片的锋利度、切割效率和使用寿命明显优于国内其它同类产品;但在于切的工况条件下,自制圆锯片的锋利度欠佳,使用寿命偏低。分析认为,主要原因是自制圆锯片的刀头硬度偏高,导致刀头的磨损与金刚石的磨损不匹配;当金刚石失效或脱落后,新的金刚石难以出刃,锯片的自锐性降低;同时,由于金属胎体与被加工材料的过分摩擦,产生较多的热量,容易造成糊齿。 对自制圆锯片的刀头进行了组织和物相分析,结果验证了上述分析的客观性。同时发现,虽然胎体成分中没有添加昂贵的钴,但从刀头的组织和物相分析结果看,达到了与添加钴的圆锯片刀头样品相近的效果。由此说明,在胎体材料设计思路中以多元合金化代替钴是完全可行的。