石材鋸切過程中聲發(fā)射信號特征的實驗研究.pdf

1、巖石由于硬度高、耐磨損等特性，被大量應(yīng)用在建筑和精密儀器行業(yè)。隨著人類石材消耗量的增加，如何高效環(huán)保的對石材進行加工成為亟待解決的問題。目前金剛石圓鋸片鋸切在巖石切割加工中占有主導(dǎo)地位，通過對鋸片的鋸切性能與鋸切機理進行深入的系統(tǒng)研究，有利于在降低加工成本、節(jié)能減排的同時提高效率。聲發(fā)射技術(shù)能夠動態(tài)監(jiān)測材料中的瞬態(tài)彈性波，其優(yōu)越性已在磨削、切削等加工過程的在線監(jiān)測方面得到了驗證。通過對這些加工過程的在線監(jiān)測，可以實現(xiàn)對刀具變鈍、工件燒傷

2、、磨削區(qū)粗糙度等過程的控制。但是，聲發(fā)射技術(shù)在鋸切過程監(jiān)測方面的研究還較少。
　　本文通過系列實驗，首先研究了巖石失穩(wěn)過程、鋸切過程中的聲發(fā)射信號特征量變化趨勢，并結(jié)合鋸切力及鋸切功率進行了分析。然后通過磨損實驗，研究了用聲發(fā)射技術(shù)跟蹤鋸片磨損的可行性，并分析了鋸片磨損過程中鋸切力、功率以及鋸片磨損狀態(tài)與聲發(fā)射的對應(yīng)關(guān)系。本論文主要工作及內(nèi)容歸結(jié)如下：
　　1.以三點抗彎和單軸壓縮實驗研究被加工工件失穩(wěn)破壞過程中的特性，實驗

3、結(jié)果表明，不同種類的巖石失穩(wěn)破壞過程中釋放的聲發(fā)射能量和力學(xué)強度不同，且隨著加載速率的增大而增大。相同加載速度下，聲發(fā)射絕對能量從大到小依次是：G654、G603、G657、綠砂巖。
　　2.單顆金剛石磨粒劃擦實驗中，劃擦力隨著劃擦深度的增大而增大，隨著線速度的增大而減??；劃擦法向力隨著工作臺速度的增大總體呈增大趨勢，但影響較??；而劃擦切向力隨著工作臺速度的增大波動較大，沒有明顯規(guī)律。聲發(fā)射信號方面，聲發(fā)射有效值A(chǔ)Erms隨著劃擦

4、深度、線速度或工作臺速度的增大而增大，其中劃擦深度對聲發(fā)射信號的影響較大。四種巖石在同種劃擦參數(shù)下，AErms大小依次是：G654、G603、G657、綠砂巖。
　　3.鋸切實驗中，AErms隨著鋸切深度或進給速度的增大而增大，隨著線速度的增大而減小。四種巖石在同種鋸切工藝參數(shù)下，AErms從大到小依次是：G654、G603、G657、綠砂巖。同時，AErms和主軸功率以及鋸切力有很好的線性關(guān)系。
　　4.鋸片磨損過程中，磨