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石材种类对锯切力影响的实验研究
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关键字：石材 锯切力 石材 锯片 大理石 花岗岩 2007-8-17 |
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摘要：文章研究石材种类对锯切石材过程中的力的影响。应用自制型超薄锯片加工五种不同石材试样，通过测量石材锯切中的主轴消耗功率p，垂自与水平锯切力(Fv Fh)，以及锯切后试样表面的锯缝宽度B；分析了单位宽度锯切力、力比、比能随石材种类的变化；讨论了锯缝及其变化与石材种类变化间的依赖关系。结果表明，锯切消耗功率p与石材种类的强度性能S满足p=190.53S0.0115关系，其相关系数R1= 0 97330.5；锯切垂自力Fv与S满足Fv=-1703.6+ 55.551S-0. 1797S2指数关系，其相关系数R2 = 0 9690.5。锯缝宽度的平均值T与石材种类的硬度性能H满足T= 51.203-3.1407H + 7. 25×10-2H-2－7×10-4 + 3×10-6H4关系，其相关系数R3=0.99980.5；锯缝宽度的偏差t与石材种类的颗粒尺寸及颗粒间的连接强度密切有关。
1引言
天然石板材因其优良抗环境能力和诱人的装饰性能，作为建筑材料广泛应用。荒料锯割是板材加工关键工序，直接影响着产品质量和价格。锯割过程中的力能研究一直是研究热点，许多研究者己经取得了一些有用的成果。然而，实验中试样主要为单一品种，通常忽略石材种类对锯切力的作用。实际上，石材种类对锯切效率、能量消耗均有重要的影响。文中选择6种石材(3种花岗岩，3种大理石)进行锯切实验，分析石材种类对锯切过程的影响作用。
2实验条件
实验在高性能锯机(HPM-1)上进行。锯切及测量系统见图1示，分别用GX3型功率计和K istlex9257B测力仪测量功率p和力(垂直力Fv、和水平力Fh)，力和功率信号经数模转换器输入处理系统，经软件处理，得到力和功率，锯切条件见表1，试样性能见表2。锯切材料在加工方向长度为130mm。冷却液为自来水。
实验使用自制整体式锯片，锯片基体直径380mm。锯齿尺寸40 mm x2mm x l0mm(长x宽x高)，个数28。金刚石ISD -1600，粒度30 /40。磨粒焊接到基体上。焊接温度1065℃，保温15min。
锯切石材前，用耐火砖开刃，直到消耗功率不变，才正式进行石材锯切实验。实验中，每切入采集一次锯切力和锯切功率，同一工作参数共采集三次。锯切实验结束后，在锯切加工方向选取五点测量锯缝宽度B，从平均值视为加工锯缝宽T。
3实验结果与分析
3.1实验结果
相同条件下不同石材种类石材的钎焊锯片锯切力(Fh，Fv)功率P锯缝宽度B变化如图2所示。
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