环形钎焊金刚石线锯成形切割铝合金厚板试验研究

摘要

提出了利用高频感应钎焊工艺制作环形钎焊金刚石线锯,并对铝合金厚板进行成形切割下料的构想,围绕该构想,完成的研究工作主要包括:
　　 1.建立了切割试验平台。将木工带锯机床改装成了环形线锯切割机床,采用恒拉力进给,线锯速度在4.7-13.5m/s之间,基本满足了试验的要求。
　　 2.制作了环形钎焊金刚石线锯。根据感应钎焊制作金刚石线锯的技术要求,选择了合适的基体、钎料和制作工艺,在氩气保护装置中成功制作了长2000mm、金刚石呈螺旋形单列环绕、基体直径1.2mm的钎焊金刚石线锯；利用氩弧焊,制作了环形周长1720mm的金刚石线锯,接头焊接牢靠。
　　 3.利用改装的线锯切割机床和自制的环形钎焊金刚石线锯进了行切割试验。试验结果表明:进给拉力增大,切割效率提高,切割曲线曲率半径减小；线锯速度提高,切割效率提高,切割曲线曲率半径增大；金刚石粒度增大,切割效率提高。研究结果表明:当控制预紧力、进给拉力、线锯速度在一定范围内时,环形钎焊金刚石线锯可以成形切割铝合金厚板。
　　 4.进行了切屑成形机理和线锯失效研究。建立了单颗磨粒切削模型,试验和理论研究表明,铝合金切屑以带状切屑为主；钎焊金刚石线锯主要失效形式为磨粒破碎和疲劳断裂,并针对失效形式提出了延长线锯寿命的措施。

目录

文摘

英文文摘

图清单

表清单

注释表

第一章 前言

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 铝合金厚板切割下料方法综述

1.2.1 等离子弧切割

1.2.2 激光切割

1.2.3 高压水射流切割

1.2.4 圆盘片、带锯下料

1.3 金刚石线锯制造技术研究

1.3.1 电镀金刚石线锯

1.3.2 树脂粘结金刚石线锯

1.3.3 钎焊金刚石线锯的提出

1.4 金刚石线锯切割技术综述

1.5 本研究课题存在的难点

1.6 课题来源及研究内容

第二章 环形钎焊金刚石线锯的研制

2.1 钎焊金刚石线锯的制作工艺

2.2 线锯基体的选择

2.2.1 线锯及线锯基体拉伸试验

2.2.2 线锯接头的焊接及抗拉强度的测量

2.2 .3线锯基体的弯曲疲劳强度的测试

2.3 金刚石线锯直径的量取

2.4 环形线锯的制作

2.5 小结

第三章 铝合金厚板切割性能试验研究

3.1 环形钎焊金刚石线锯切割试验平台的搭建

3.1.1 环形钎焊金刚石线锯切割试验平台机构组成

3.1.2 切割试验平台的搭建

3.2 铝合金厚板试样的选择

3.3 试验方案

3.4 切割要素对切割效率的影响

3.4.1 工件进给速度(进给拉力)对切割效率的影响

3.4.2 线锯速度对切割效率的影响

3.4.3 金刚石磨粒粒度对切割效率的影响

3.5 钎焊金刚石线锯切割铝合金切屑形成机理

3.5.1 线锯切割铝合金模型

3.5.2 单个磨粒平均切削深度计算

3.5.3 线锯切割铝合金的切屑生成机理分析

3.6 钎焊金刚石线锯的失效形式

3.6.1 金刚石线锯的宏观失效

3.6.2 金刚石线锯的微观失效

3.7 提高线锯效率、延长线锯使用寿命的措施

3.8 小结

第四章 切割曲线研究

4.1 线锯成形切割的可行性分析

4.2 金刚石线锯切割曲线研究

4.3 进给拉力、线锯速度对切割曲线的影响

4.3.1 工件进给速度(进给拉力)对切割曲线的影响

4.3.2 线锯速度对切割曲线的影响

4.4 切割轨迹分析及试验

4.5 小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展星

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文