Czynnikami wpływającymi na wydajność i żywotność tarczy diamentowej są parametry technologii cięcia, ziarnistość diamentu, stężenie, twardość spoiwa itp.
parametrami cięcia są: liczba obrotów ostrza na minutę, stężenie cięcia i prędkość posuwu.
1. Parametry cięcia:
(1) Prędkość liniowa ostrza: W praktyce prędkość liniowa ostrza jest ograniczona przez stan sprzętu, jakość ostrza i rodzaj kamienia. Od optymalnej żywotności ostrza i wydajności cięcia, po dobór prędkości liniowej ostrza w zależności od rodzaju kamienia.
Podczas cięcia granitu prędkość liniowa ostrza powinna mieścić się w zakresie 25 m～35 m/s.
W przypadku granitu o wysokiej zawartości kwarcu i trudnego do cięcia, prędkość liniową ostrza należy przyjąć jako dolną granicę.
Do produkcji płytek granitowych średnica użytego ostrza musi być mniejsza, a prędkość liniowa może wynosić 35 m/s.
(2) Głębokość cięcia: głębokość cięcia jest związana ze ścieralnością diamentu, efektywnym cięciem, stanem naprężenia ostrza, naturą kamienia i innymi ważniejszymi parametrami. Generalnie, przy wyższej prędkości liniowej tarczy diamentowej, aby wybrać małą głębokość cięcia, zgodnie z obecną technologią, głębokość cięcia tarczy powinna wynosić od 1 mm do 10 mm.
Zazwyczaj do cięcia bloków granitowych tarczą o dużej średnicy należy ustawić głębokość cięcia w zakresie 1–2 mm i zmniejszyć prędkość posuwu. W przypadku dużej prędkości liniowej tarczy diamentowej należy wybrać dużą głębokość cięcia.
Jednakże, gdy wydajność piły i wytrzymałość ostrza mieszczą się w dopuszczalnym zakresie, należy wybrać większą głębokość cięcia w celu zwiększenia efektywności cięcia.
W przypadku zapotrzebowania na powierzchnię obrabianą, należy zastosować małą głębokość cięcia.
(3) Prędkość podawania: prędkość podawania to prędkość podawania ciętego kamienia. Jej rozmiar wpływa na wydajność cięcia, naprężenie ostrza i warunki chłodzenia ostrza. Wartość tę należy dobrać w zależności od rodzaju kamienia. Zasadniczo, w przypadku cięcia miękkiego kamienia, takiego jak marmur, należy zwiększyć prędkość podawania; im niższa prędkość podawania, tym lepsza wydajność cięcia.
Do cięcia granitu drobnoziarnistego i jednorodnego należy zwiększyć prędkość posuwu. Jeśli prędkość posuwu jest niższa, segment będzie się łatwo zużywał. Natomiast do cięcia granitu o szorstkiej strukturze oraz nierównego miękkiego i twardego, należy zmniejszyć prędkość posuwu. W przeciwnym razie może to spowodować drgania ostrza i pęknięcie diamentu, co obniży wydajność cięcia.
Prędkość podawania ciętego granitu zwykle mieści się w zakresie 9–12 m/min.
2. Inne czynniki wpływające
(1)Granulacja diamentowa: typowa gradacja diamentowa mieści się w zakresie 30/35～60/80.
Jeśli kamień jest twardszy, należy wybrać drobną gradację. Przy tym samym ciśnieniu, im drobniejszy diament, tym ostrzejszy, co ułatwia cięcie twardego kamienia. Ponadto, ze względu na wymagania dotyczące wysokiej wydajności cięcia, tarcze o dużej średnicy powinny mieć grubsze gradacje, takie jak 30/40, 40/50; tarcze o małej średnicy mają niższą wydajność cięcia i wymagają gładkiego przekroju poprzecznego kamienia, dlatego należy wybrać drobną gradację, taką jak 50/60, 60/80.
(2) Koncentracja segmentów: Koncentracja segmentów to gęstość rozmieszczenia diamentów w wiązaniu roboczym (średnia powierzchnia jednostki zawierająca masę diamentu). „Standard” zakłada, że w wiązaniu roboczym znajduje się diament o masie 4,4 karata na centymetr, a w przypadku diamentu o masie 3,3 karata, koncentracja wynosi 75%.
Koncentracja objętościowa określa procentowy udział diamentu w objętości segmentu. Stężenie wynosi 100%, gdy diament stanowi 1/4 całkowitej objętości. Oczekuje się, że zwiększenie koncentracji diamentu wydłuży żywotność ostrza, ponieważ zmniejsza ono średnią siłę cięcia każdego diamentu. Zwiększenie głębokości z pewnością zwiększy koszt ostrza, a zatem jest to najbardziej ekonomiczne rozwiązanie, które będzie rosło wraz z wysoką wydajnością cięcia.
(3) Twardość spoiwa segmentowego: Generalnie im wyższa twardość spoiwa, tym wyższa odporność na zużycie. Zatem, podczas cięcia kamienia o wysokiej ścieralności, twardość spoiwa będzie wyższa; podczas cięcia miękkiego kamienia, twardość spoiwa będzie niższa; podczas cięcia kamienia o wysokiej ścieralności i twardości, twardość spoiwa będzie średnia.
(4) Wpływ siły, temperatury i uszkodzenia szlifowania: diamentowe tarcze tnące w procesie cięcia kamienia będą narażone na działanie siły odśrodkowej, siły cięcia i ciepła, zmieniając rolę obciążenia. Wpływ siły i temperatury spowodowany zużyciem diamentowej tarczy tnącej może powodować straty.
(a): Wpływ siły: w procesie piłowania na brzeszczot działa siła osiowa i siła styczna. W kierunku obwodowym i promieniowym występują siły, które powodują, że brzeszczot piły jest falisty w kierunku promieniowym. Oba odkształcenia spowodują, że fragment skały nie będzie prosty, kamień będzie się marnował, hałas cięcia i wibracje będą się nasilać, co doprowadzi do przedwczesnego pęknięcia aglomeratu diamentowego i skróci żywotność brzeszczotu.
(b):Wpływ temperatury: teoria tradycyjna: wpływ temperatury na proces cięcia występuje głównie w dwóch aspektach: po pierwsze, powoduje aglomerację grafityzacji diamentu; po drugie, siła cieplna wytworzona przez diament, matrycę i cząstki diamentu przedwcześnie się uwalniają.
Nowe badanie pokazuje, że: ciepło generowane w procesie cięcia jest mniejsze niż w przypadku aglomeracji wejściowej. Temperatura łuku nie jest wysoka, zazwyczaj między 40 a 120°C. Temperatura punktu szlifowania ścierniwem jest wyższa, zazwyczaj między 250 a 700°C. Płyn chłodzący jedynie obniża średnią temperaturę strefy łuku, a temperatura ścierniwa jest mniej wrażliwa.
Zatem temperatura nie powoduje zwęglania grafitu, lecz wywołuje tarcie między materiałem ściernym a obrabianym przedmiotem, co powoduje zmiany w wydajności, a także między diamentem a dodatkami, naprężenia cieplne, które prowadzą do podstawowego mechanizmu pękania diamentu.
Oznacza to, że największy wpływ na pękanie ostrzy ma temperatura.
(c): Uszkodzenia szlifierskie: z powodu siły i temperatury, brzeszczot piły ulegnie uszkodzeniu po pewnym czasie cięcia. Uszkodzenia szlifierskie mogą przybierać następujące formy: zużycie ścierne, miejscowe zgniecenia, zgniecenia na dużej powierzchni, oderwanie spoiwa wzdłuż mechanicznego ścierania w kierunku prędkości skrawania.
Zużycie ścierne: cząstki diamentu stale trą o elementy stylowe, pasywacja krawędzi w płaszczyźnie, utrata wydajności cięcia i wzrost tarcia. Ciepło cięcia powoduje, że powierzchnia cząstek diamentu pokrywa się cienką warstwą grafityzacji, twardość ulega znacznemu zmniejszeniu, a zużycie wzrasta: powierzchnia cząstek diamentu jest poddawana zmiennym naprężeniom termicznym, ale aby wytrzymać naprężenia związane z naprzemiennym cięciem, pojawią się pęknięcia zmęczeniowe, częściowo pęknięte, odsłaniające nową, ostrą krawędź, co stanowi idealny wzór zużycia; duży obszar pęknięć: cząstki diamentu w Qie Ruqie wytrzymują obciążenie udarowe, im więcej cząstek ściernych i ziaren zużywa się przedwcześnie; wyłączenie: zmienna siła cięcia, która powoduje drżenie cząstek diamentu w spoiwie, co powoduje ich poluzowanie. Jednocześnie spoiwo w procesie piłowania zużywa się, a ciepło cięcia zmiękcza spoiwo. Powoduje to zmniejszenie siły trzymania spoiwa, a gdy siła skrawania na cząstki jest większa niż siła trzymania, cząstki diamentu odpadną. Niezależnie od rodzaju zużycia, cząstki diamentu, aby wytrzymać obciążenie i temperatura, są ściśle ze sobą powiązane. Oba czynniki zależą od procesu cięcia oraz warunków chłodzenia i smarowania.