论文部分内容阅读
金刚石圆锯片是锯解石材等脆硬材料最常用的工具,属于高转速、大径厚比薄型圆盘结构。锯解脆硬材料时,会产生一定量随机的附加轴向力,导致金刚石圆锯片产生强烈的振动变形。圆锯片适张处理可以在其材料内施加具有干预性的残余应力,包括径向残余应力与周向残余应力。研究表明,当残余应力整体分布上表现为拉应力状态时,圆锯片在高速旋转状态下具有更强的稳定性与刚性,能够有效地抑制附加轴向力对圆锯片产生的影响。目前,适张应力处理在生产应用中,其工艺参数的选取仍依靠经验法,因此本研究采用的应力分布状态与轴向变形抑制能力的综合评定,设定合理的适张处理工艺参数,对提高圆锯片锯解能力具有重要作用。 论文以石材锯解中大量使用的φ1650mm圆锯片作为研究对象,进行圆锯片锯解石材变形检测实验,对圆锯片变形分布规律有如下结论:圆锯片沿半径方向上,从中心孔到锯齿边缘其变形呈现非线性的增长趋势。顺切与逆切两种工作状态下,圆锯片相同位置处的应变数据产生波动,验证了欠适张应力的圆锯片在锯解石材时,变形控制能力不能满足锯解性能的要求。 基于Kirchhoff假设与辊压区域Three links理论,建立圆锯片应力场分布检测计算模型。通过研究应力应变的关系,以变形数据来换算圆锯片应力分布数值,实现以变形量来考量应力状态的转化,实现了应力检测操作的简易化,为后续的圆锯片适张处理工艺参数实验提供理论依据。 进行圆锯片适张处理工艺参数实验,获取圆锯片应力分布曲线与圆锯片受载变形曲线,获得结论:处理位置从内向外,圆锯片抑制轴向受载变形的能力增强幅度在216%到232%之间;适张载荷增大,抑制轴向受载变形能力增强幅度在155%到187%之间。通过应力分布与变形数据的综合评定,确定出合理的应力处理位置参数为0.75R到0.8R之间,应力处理载荷参数选取为14MPa。 通过实验研究的方式,获取圆锯片受轴向附加力后应力与变形分布状态,通过综合评价,为适张应力工艺参数的选择提供依据。