在32片多刀式机器上,只要有一片锯片不稳,则临近的锯片就有相当大的危险,必须将整套机器 停止下来并进行极麻烦的拆卸及重新安装的工作.也就是说任何小事件的效应是要乘32倍的.所 以在准备锯片组时,检查的必要性及小心的程度是极为重要的.
7-4 厚度公差:
当多刀式锯机只装上一种规格的锯片时,应不致于发生厚度公差的问题,但在“多段锯机具 有2到3种直径,就必须要非常严紧的公差,因为锯片厚度与锯片间隔的公差,其影响将从小锯片 延伸到大口径锯片. 公差要求在+/-0.03㎜或+/-0.02㎜以内.
3.或根本没有变形(表示零张力 0 )
用张力测试机可读出偏移量的测定值,这些测定值用来显示锯片各部位的张力程度.
正向张力（＋）
负向张力（－）
测试机测量张力(图18)
施加力量的大小影响测定的值,所以施力大小须以扭力计加以确定. 〔paffenhoff〕机器所采用施力标准值的基础,是测量标准偏移值3.5mm时的施 力值,在FEPA标准厚度时,其直径在700到2000mm范围内,荷重约20kg.但在意 大利使用较小荷重,约4到6公斤
1-3 回转速度而产生的应力:
在半径方向上,从内缘一点A到外缘B,其力量的作用有二型: 切线方向应力---@T 半径方向应力---@R
锯片径向与切线 方向应力解析图 (图6)
由离心力所产生的切线和径向上的张应力有助于锯片的刚性(除非已达锯片的临界速度) @kgf/m㎡=0.41×7.85×10-6×Vm/s×106/9.81×103 @kgf/m㎡=0.328 Vm/s×10-3 V: 周速=rpm×3.14×直径/60米/秒 假设直径为1.2米,转速rpm为1000转/分钟 则线速度V=(1000)×3.14×1.2/60=62.8m/s 总应力@kgf/m㎡=0.41×7.85×线速度(62.8)/9.81×1000=1.29 kgf/m㎡ 总应力@=1.29 kgf/m㎡远小于锯片产生变形的 弹性极限@E=90kgf/m㎡
1-2 锯片本身具有应力的因素:
冶金因素:钢材本身因材料特性,对于成形、加工、切割及热处理过程的影响而具有记忆性。
加热因素:局部加热(强烈日照,焊接)因不均匀膨胀和局部体积改变所造成内应力。
机械因素:敲击、锤平等必要性措施,将造成塑性变形使钢板产生局部应力。 其他因素:出厂后加工、修改、撞击等造成局部变形与应力。
张力效应（图14）
2-3 金刚石锯片的张力处理目的
借助“预置应力”的运用来增加锯片的稳定性、锯片使用期限、切割品质及效率。 主要的好处有：1、确保稳定，尤其降低外环热能所导致的伤害。 2、提高自然频率及临界速度来消除振动的现象。 这就是说在锯片内环区施以压应力，可以有效地消除因为高切割力量所造成的变形。应力
例如:圆柱
(图2)
弯曲应力
例如:内建梁 (图3)
钢铁的抗拉试验 (图4)
拉张曲线图(图5)
各阶段的相对应力极限如下:
@ : 当时物件所承受之应力。 @E: 物件于弹性变形极限时承受之应力。 @R: 物件于塑性变形极限时承受之应力。 弹性变形阶段:@<@ 最终断裂阶段:@>@R 以一般的金刚石锯片而言,其硬度及特性值大约如下: 弹性极限 @E=90kgf/m㎡ 断裂极限 @R=130kgf/m㎡ HRC 42 (洛氏硬度) 塑性变形阶段:@E<@<@R 物件的@E值与@R值为定植。
使用油压张力机,其两侧具对称性压力并可显示负荷,且与厚度公差无关. *滚压机滚轮半径必须大于60㎜,以避免造成过深的压槽.(V型槽) 3.其他方法: 其他如热应力法、喷珠法,皆是可行且应加以发展的方法.但钨钢榔头则不宜使用.
5-2 张力矫正方法的运用:视状况不同来决定
1.张力不足时:将负向或零张力锯片调整成正向张力
切削应力图（图10）
二、预设张力:
2-1 环状张力处理所产生的应力:
在锯片半径的一半的位置上,利用滚压机(即油压张力机),或锤击锯片两侧的固定直径部位 以造成张力环,如此一来可借膨胀或不对称所造成预置的应力. 内部区域具有压缩应力,外环区域则具切线方向上的张应力.
这样的处理对锯片的稳定性有很帮助.可以抵消外环热能及切削力量所造成的负面效应.
张力过大(图22)
张力不足 (图21)
六、焊接对张力的影响
6-1 焊接前后的张力检查
操作者必须注意钢板在焊接过程中的张力变化,张力变化视焊接机器(过期,冷却效率)或锯 片性质(厚度,成分)而有所不同.张力变化应该要数据化及表格化,以便提供给钢板供应厂商配 合改善.
6-2 焊接前后张力的变化:
1.焊接加工时 前面1.4节时曾对锯片周围受热的现象有所叙述,锯片周旁因热膨胀而过度扩张,尤其冷却不 足时更加明显.当锯片仍处于高温时,没有方法控制张力变化,尤其应避免急速冷却. 2.焊接加工后 当外环恢复原始大小时,在加热及冷却过程中对锯片内部产生的张应力以远超过其弹性极 限,使钢板造成塑性(永久)膨胀变形了.
三、锯片张力状态的检查
3-1 由变形量观察应力状态
当一锯片平摆而静置时，所有的内部应力虽存在但并不能产生任何变形。 但若是将锯片施加外力以造成弯曲变形，则内存的应力将会助长变形量更加明显，观察这些变 形量便可了解锯片内部所存留的应力状态。
3-2 用刀口尺检查---锯片水平放置：
适用在锯片直径小于1.2米时，观察当锯片变形时与刀口尺间的间隙，可预示张力在径向上所 造成的压缩应力。 弯曲的间隙是外环不均匀膨胀的重要依据。这些观察与判断皆需要经验的积累。
7-2 冷却问题:
多刀式锯机多具有极大的马力,如32片PEDRINI多刀式锯机就必须有160Kw的驱动马力,在台 湾更有3组90片多刀式组合在一起(800/1200/1600)的锯机,而这些紧密的锯片组通常不易以冷 却系统驱散由摩擦而产生的巨大热能. 由热能所产生的应力问题如前面1.5所述.
7-3 当机的经济成本:
张力处理图 (图11)
张应力图(图12)
外环张应力
内环张应力
2-2 圆锯片的振动
通常锯片的稳定性会随速度而提高,但在超过临界速度时, 锯片将因不稳定而产生不正常的切割. 适当的张力处理,将提高锯片的刚性,使其自然频率升高,发生振动的临界速度亦提高,以超过一般 使用时的切削速度
锯片抖动的几种形式(图13)
多段式锯机(图24)
7-5 其他预防措施:
将14或32片(常见1.2m)锯片放在同一轴上,不论该轴有多坚固,运转时常仍会有许多震动的 问题发生,但在多刀锯片中则不容许有这种不平衡的现象. 经过我们分析,不平衡的一个重大因素是锯片改孔径!这只有资深且经验丰富的师傅,以及使 用专业化的设备才能进行.尤其必须注意:改孔特别容易使锯片产生张力不平衡问题. 刀组的一致性是多刀的关键在于: 1.相同的钢材. 2.相同的热处理. 3.相同且连续的焊接方式. 4.相同的张力检验发与张力图. 5.相同的方式进行检测. 6.相同的处理过程.
八、多刀式锯片组检查:
8-1张力测试机
进行钢板检测时,宜使用测试机进行平整测试与压力调控,以取得精确一直的标准.操作 时应注意下列事项: 1.压力的运用须籍助有经验的师傅.
金刚石锯片的张力处理
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陈伟恩
江信超硬材料有限公司 (北京)
向震泽
一、 锯片的应力状态
1-1、 应力的定义（N/m㎡）
当谈到材料强度的时候,必须先了解钢板表面上的任何一个点，在受到外来的合成力作用下对钢 板所造成的影响 符号：@（应力） 单位:
kgf/m㎡ 或 N/m㎡
中性点角度测量(图20)
四、锯片张力的各种不同状态:
为了用语及词汇的统一起见,将张力的各种状态详细列出;每种张力的描述方式为: A）锯片在不同区域内(内区、中间、外环)的应力特征; C）在距施力点90度位置的变形状态; B）扩张状态所在的区域; D ）中性角的角度.
4-1 正向张力:
A)内部区域具径向压应力. B) 中间区域扩张.(成锅碗形)
这是影响最大的一种应力，远超过上述的所有应力。 切削变数包括：1、推送速率 2、切削深度
3、回转数
4、齿段特性（锋利、耐磨耗） 5、石材的自然特性 6、机台稳定性 7、操控情形 在转速不变的条件下: 1.推送速率增大而切深不变时,切线方向受力增加 2.切削深度增大而推送度不变时,径向受力增加
因切削深度不同,造成钢板在径向与切线方向受力的变化
断裂极限@R=130kgf/m㎡
因此离心力不足以产生变形或断裂。
钢板的速度效应。(图7)
1-4 周围热能所产生的应力：
锯片的外环受热时应该却无法膨胀，对钢板内部产生了压应力@T 造成无法直线纵向切割。 切木材时，锯片圆周外缘的热效应是必须让锯片预先处理成“强张力”的最主要因素。 但切割石材时，因为使用大量冷却水，这种热效应的影响通常不大。
总结而言,锯片是否出现严重的张力增加,完全视其加工过程及方式而定.
七、多刀式锯片使用时的特殊问题:
平行式多刀锯机的发展愈来愈大型化,也愈趋复杂,这些必须一致的刀具组经历了远比单刀式 锯机更精密的发展过程.
32片多刀式组锯(1米锯片) （图23）
7-1 变形的结果
震动变形在单刀式的情形下是比较可以被接受的,但是在多刀式中变形偏差则非常危险,因为 每片刀的间隔空隙通常只有13或15㎜宽.
1)张力环距中间约1/3处
2)确定位置须依前述(90度张力值)来评估. 3)滚压压力必须够大
2.张力过大时:将过强的张力调整降低或去除 1)张力环距外部1/3处 3.形成均匀的张力: 张力在每个方向上必须一致,但要得到均匀的张力必须依靠资深技术的专家.同时可依据显示 张力状态的环状图判断.重要的是要测量距施力点90度位置的偏摆量,及该区域内的应力状态. 2)滚压压力须减小
钢板具有正向张力（＋）(图15)