有序排列工艺制造的金刚石切割片整体受力分析

  金刚石切割片锯切岩石等硬脆材料时一个锯片对岩石等硬脆材料不断的磨削的过程，在该过程中，金刚石切割片除了受到主轴给予的扭矩作用外，还有受到锯切接触弧区内岩石等硬脆材料对锯片的作用力。

  该作用力是衡量锯切工艺参数合理性、锯片使用寿命、主电机消耗功率、锯切加工质量和岩石等硬脆材料的可锯切性等方面的重要依据。

  金刚石切割片的切割方式按切割方向的不同可以分为顺切和逆切两种，其中顺切是指金刚石切割片的旋转方向和被加工工件的进给方向相同，逆切是指金刚石切割片的旋转方向和被加工工件的进给方向相反。

  在锯切过程中，金金刚石切割片刀头对岩石产生法向力FN和沿线速度方向的切向力FT两个切割力。切向力FT是金刚石切割片的主切割力，直接决定着切割功率，而法向力FN则决定着锯片的刚度、切割稳定性和耐磨性。

  根据力的作用是相互的原理，金刚石切割片刀头会受到岩石作用的切向力Ft和法向力Fn。由于直接测量切向力Ft和法向力Fn比较困难，于是把切向力Ft和法向力Fn分解成沿被加工工件进给方向的切割力Fx和沿锯切深度方向的垂直力Fy,再用测力系统测出切割力Fx和垂直力Fy就比较容易。

  根据有序排列金刚石切割片空转时的电流值I0 以及有序排列锯片锯切时的稳定电流值I1 ，有序排列锯片在锯切过程中消耗的功率P可以通过以下的式子进行计算：

P=U₀  ×  (I₁ -I₀ )

  式中：U0 为切割机的工作电压，一般为380伏。

  已知切割机的转速为w，切向力Ft 、法向力Fn 与切割力Fx 、垂直力Fy、功率P之间满足下列关系式：

  式中：D为有序排列锯片直径。

  通过上式可以求得有序排列花岗岩锯片所受到的切向力Ft 和法向力Fn，通过试验研究发现，金刚石切割片所受切向力Ft一般只有其所受法向力Fn的0.20-0.35倍。