超声波振动辅助对浙江铝型材切割机锯片的影响

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在我们使用铝型材切割机切割门窗铝型材的锯切过程中，锯片的切削能力因磨损而下降。理想的加工工艺系统应使金刚石磨粒的磨损速度与结合剂磨损速度相匹配，从而实现锯片良好的自锐性。锯切过程是分布于锯切面上众多单颗磨粒进行切削的综合效果，对表面磨粒状态进行跟踪分析是研究锯切过程的有效方法之一。

在普通锯切中，锯片因磨损而丧失切削性能，表现形态主要是金刚石的磨耗磨损以及宏观破碎。而在超声波振动辅助锯切过程中，锯片受到超声波振动冲击作用，相对于普通锯切，表面形貌变化相差各异。

普通锯切时，法向锯切力随锯切次数的增加一直处于递增的趋势。而超声振动辅助锯切下，法向力递增极其缓慢，并且呈现一定周期性波动，其原因在于在超声振动辅助锯切过程中，一方面磨粒磨损使得锯切力增大，另一方面磨损磨粒脱落、磨粒微破碎和新磨粒切削刃产生使得锯切力减小，它们彼此相互制约，形成了锯切力较小幅度的波动，大体上保持相对的稳定。锯切力比与锯片的锐利程度和工件材料的硬度有关。锯片锋利性越好，锯切力比就越小；料越硬越脆，锯切力比越大。两种锯切方式下随锯切次数的增加，普通锯切力比上升的趋势更明显。这是因为普通锯切时，磨粒随锯切行程的增加，越来越钝；而超声振动辅助锯切良好自锐性使磨粒一直保持较好的锋利性。

超声振动辅助锯切相比于普通锯切，金刚石锯片之所以能够保持良好的自锐效果，其原因关键在于结合剂的快速去除，致使磨粒的裸露体积增大，出刃高度增加，新的磨粒及时出刃，保持了锯片上磨粒的锋利性和磨粒数量的动态稳定性。同时因结合剂的快速去除也就必然导致锯片径向磨损量一定程度增大。换句话而言，正是因为超声锯切过程中结合剂的快速去除，磨损的加大，才会致使超声锯切过程中锯片保持良好的自锐性。虽然普通锯切过程中锯片径向磨损量小于超声锯切，但是由于普通锯切过程中较差的自锐性，导致一定锯切行程后磨粒切削能力下降，锯切力明显增加。为了使普通锯切切削效果恢复到初始状态，就必须锯切一定行程后定期进行人为油石修锐，这不仅会增加加工时间，影响工件连续加工质量，而且也会因为修锐增大锯片径向磨损量。

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