山东大学机械工程学院高伟刘镇昌l.SH4W=JSl，也各有其局限性。除了金刚石串珠4居外，般都难=珠银切割等。这此切割方法各有其特点，用途各视本文还比较详细地介绍了较先进的线银切割的，并且切缝较宽材率低，不适用于贵重材，的货重的硬脆非金属材料，并且切割速度7斤式。指出环形电，金刚石线锯切缝窄，特别适合切割主词超硬磨料硬脆材料切割会则石概述硬脆村料是指硬度高脆性大的村料。通常为非导或半导呢如衷祝材宝。玻璃娃晶体石英0曰体硬顷合金陶瓷和稀士磁性村料等。随着工业的发展，硬脆村料在各个领域的应用，益广泛在硬脆材料的各种加工方法中，切割加工占有很重要的地位，对脆性材料的切割大致有以下要求高效率低成本窄切缝材料利用率尚无损伤无环境污染。
近十几年来，随着超硬材料的迅速崛起，硬脆材料现。超硬材料主要指金刚石和立方氮化硼，它仙以单品聚品及薄膜等形式出现，足当今，界高科技领域中*有活力*有前景的材料之。金刚石是世界上己知*硬的物质，并具有高导热性高绝缘性高化学稳定性等多种优良性能，可用于铝铜等有色金属及其合金的高效桁密加工，特，适用于加工硬脆非金属材料。
立方氦化硼的硬度仅次于金刚石。具有高化学稳定件。高热稳定性等优性能，特别适用沪加工黑色金属材料及其合金。超硬材料的独特性能决定了其在各种工程材料尤艽是硬脆材料的切割加工领域将有广涵2硬脆材料的切割方法3前。按切割工具形状分，硬脆材料的切割方法可分为1的几种。
2.1圆锯片切害人造金刚石的大量上市，金刚石圆片锯作为切割工具2天己进入全盛时期。这种设备具有操作方便效率高加工质量好等优点，但噪音较大，刀片刚性差。切割过程中锯片易产生振摆跑偏，导致被切割工件的平行度差，锯片主轴唯以承受较大的锯片，使切割过程中产生摆魂而不能切出直线，尽管增加锯片厚度可以提1其刚性。1仍难以保证切1的平行度，另外，增加厚度个仅，加广锯片成木。而儿使锯缝宽度增加而降低了出材率2.外圆切割的线速度较高，可达508，锯切深度受到锯片直径的限制，般不超过直径的分之。目前，锯切深度般不超过1米1997年德国研制成功直径达5米的圆锯片芯片，据称是世界之，外圆切割1要用干石材的切割。房4桥梁路面等建筑的拆除改建。为提高生产率，生产板材多用先进的多片式圆片锯，般不超过30片，多者可达55按切割形式，圆锯片切割又分为外圆切割和内圆切割两种。外，切割机以锯片外周上的金刚公磨粒内圆切割机是利用圆锯片内孔圆周上的金刚石磨切割冲的刚性好可做得很目前*薄可达内圆切割的切缝窄，材料利用率高，机床易于调整，切割晶体质量高，对材料损伤极小。由于其显著优点，因此，内圆切割在硬脆材料的切割领域中应用广泛，发展迅速，特别适于切割硅晶体陶瓷及硬质合金等硬脆材料。但是，内圆切割只能进行直线切割，无法切割曲面。，2.2带状具切割框架银是种古老的使用带状工具的切割设备，人们对框架锯切割原理进行了深入的研究1213.现代框架锯的工艺参数在定范围内可自动调节，连杆行程可实现不停机自动补偿。目前，世界上*大的框架锯次可安装180根锯条，能切出厚板材，银条行程为80，1采用双连杆驱动，可确保锯路的直线性3.框架锯是生产花岗岩大理石板材的常用机械设备，特别适合生产大尺寸板材。根据切割介质分，框架锯有使用游离磨料的，也有使用固结磨料的。使用游离磨料的框架锯采用含有钢砂的切割液为切割介质，切割过程中产生的大量废钢砂浆对环境污染严重，切割效率较低，工具磨损较快，因此，采用固结金刚石磨料的银条是框架锯的个发展方向。不过，金刚石框架锯目前还不能用于切割较硬的花岗岩石材。这是因为框架锯的锯条作往复运魂使金刚石烧结块刀头上的金刚石后部无法形成鱼尾状支撑，把持力较小，容易从胎体上脱落框架锯锯切大理石等较软的石村时现在广泛采用金刚石框架，备种框架，金刚邵锯是以，焊金刚烧纟改的环形锯条为切割工具。金刚石带锯于20世纪50年代出现于市场，我国于80年代才开始研制出该类设备14.这种设备有锯小。锯切违度快。刀几材料消耗小噪音小等优点。但它对荒料要求规整，不能逃行多炒切割钢片切割机是利用排定间隙的张紧的钢片在工件上作往复运动进行切割，其原理类似于钢砂锯。
磨液不断地浇注到钢片与工件的接触部位，钢片将磨液带入工件切缝中形成切割作用。磨液中的磨料通常为碳化硅。钢片切割机可同时切割几十片上百片工件，切割效率高，质量好。磨液经处理后可重复使用，但切割环境较脏，对环境仍造成定污染。钢片切割法适用于大量生广石英谐振器的石英振子，计算机磁头用的陶瓷铁氧体结合剂，彩电用的延时玻璃片，陶瓷等的切断切槽等13.
线锯可分为种钢丝锯金刚石线锯和金刚石串珠锯。
2.3.1钢丝钋钢丝锯分为单线式和多线式两种，但常用多线式。
多线式钢丝锯原理2，是利用根钢丝缠绕在组锯丝导轮上，形成排以定间隔排列的切割线，切割时，钢丝按定方向运动，同时工件和钢丝相5压紧，当含有游离磨料的切割液浇注到工件和锯丝之间时，锯丝快速运动将切割液带入工件切缝，产生切削作用。切割液通常为磨料和矿物油按定比例混合而成。常用的磨料为碳化硅。
传统的钢丝锯般为住复式记动，受到钢丝度了利用单向程钢丝进行高速高精度切断加解决了08的大直径硅片的高精度高效切断加工问使切割线始终朝1个方向运动。比往复式钢丝锯切割违度提高12倍，可达0800通过提；1送料速度可缩短锯切时间，这种钢丝可重复使用510次。
该装置可切割单晶硅英瓷和水品等。
加工大规模集成电路散热器，1998年0必开发了种多线切割技术。该装置仍为单向走丝，钢丝线长达，切⑴是般线长的，扪倍似大走线速度钢丝锯的主要特点为切缝窄，目前*小切缝可达0.2切片量大，切片成本低；但可靠性差，钢丝耐用度低。
2.3.2金刚石线据金刚石线锯是将高硬度高耐磨性的金刚石磨粒牢固地电镀在钢丝基体上面制成的种切割工具。和使用含碳化硅等传统磨料的切割液为切割介质的钢丝据相比，由于金刚石磨料具有高硬度高耐磨性等显著金刚石与磨料磨具工资〉触，钢丝寿命可大大提高，切割效率和精度也更高。金刚石线锯不仅可以加工石材玻璃等普通硬脆材料，而且因其切缝窄可小于0.5，特别适用于切割宝石玛瑙陶瓷水晶等贵重的硬脆材料。实验研究明，金刚石线锯切割硬脆材料有以下优点⑴切割未经烧结的她质合企能保证其软的边缘不破损2脆性品体切片用线银比用砂轮效果好，其振动旦接触工件就马停止3线锯切割时温度低。可用来切割闱炸裂材料；4切割绝缘体不引起崩碎5能切褙密窄缝6能做大尺寸工件切岸金刚石线锯亦单线式和多线式两种金刚石多线锯的切割运动形式类似于钢丝锯卞要用尸切断加工切割，锯丝从个绞轮绕到另个绞轮上叮实现中等速度的切割，但同钢丝锯样，锯丝必须有足够节机构较繁琐。80年代中期，英国有人做出种多线紧缠着100200英尺长的切割线。这种工具可锯割金属陶瓷玻璃石英等脆性物质，且线拉得越直切割效果越好，央1的从咖1610了公司生产的金刚石线锯也为多线式。该锯可切割任意材料，切口面光洁，无崩刃现象发生25.
金刚石单线锯多用于成型切割。金刚石单线锯有两种形式往复式多由曲柄机构驱，锯丝上下往复运动。这种锯结构简单，适应性好，可以对各种硬脆材料进行内外曲线面的切割。但由于往复运动，锯丝的有效工作长度受到限制。锯丝利用率低，切割速度较低。般为231.，瑞于8年代中朗研制出往复式金刚石线银21.九十年代国内先后研制出几种类似设备2223，主要加工各种精密复杂形状的石墨电极石墨零件等石墨制品，还可切割玻璃夹布胶木陶瓷火理等非金属材料之徊转式足将线锯焊接成环形通过导轮实现循环切割叫转式线锯的整个长度内都，工作史用寿命长，切割速度，切割速度可达10208.美中不足的是该形式的线银切割内曲面时必须先切割条进线口。1989年联邦德国的130，3公司生产了种回转式的金刚石线，该锯用个导以轮使线锯沿环形轨道导向，调节滚轮的位置可切割高达300的还料，切割宽度为0.61.5，可实现干切割硬质合金陶瓷橡胶等各种软硬材料24.1993年日本进行了金刚石电镀环形线锯的研宄，并提出了焊据可提高硅块切割面的质量2钢丝锯和金刚石线锯般适用于尺寸较小的工件般不能用切割大尺寸工件2.3.3金刚石串珠锯金刚石串珠锯是近十几年发展较快的切割工具。
它产生于70年代，*初应用于石材的开采，后来广泛应用于建筑物桥梁等混凝土结构的拆除和改造，也用于切割玻璃等材料26气金刚石串珠锯0131 31聊由钢丝绳芯金刚石串珠和隔离套组成串珠以定间隔穿在绳芯上，并由隔离套分开。串珠锯的性能，如切割效率使用寿命等主要取决于金刚石串珠镀和热压烧结。*初金刚石串珠是通过电镀的方法制造的，1983年以后开始用烧结的方法生产23.前者只有层金刚石磨料，开始时切割速度较快，但磨损速度也较快；而后者的金刚石磨料可以不断的更新，切割速度较慢，但使用寿命长。这两种串珠的共同缺点是金刚石磨粒为随机分布，分布不均。文献2介绍了种焊接式金刚石串珠，金刚石磨粒可按定方向较均勾地分布，取得了较好的应用效果。
除了制造方法外，材料组成和工艺条件对串珠特性也有定影响。有不少学者对其进行了研宄，大部分的研究都是对以较昂贵的钴为结合剂的金刚石串珠。*近几年有人开始研宄以铁作结合剂的串珠，并取了定效果33叫。
和传统的磨料相比，金刚石特性优良，金刚石工具既能加工石材。也可加玻璃；代它硬脆村料。因此各国对串珠银的研究都非常重视。奥地利开发生产了种金刚石串珠据，可以加工玻璃石材等的圆形桌面和其他贵重家具，也可加工墓碑和石英玻逸以及切割玻璃板该锯可完成斜面。1面内部凹梢以及切割阅形等维曲面切割速度为抑，进给违度为公司1997年研制了种计算机控制的4轴联动的金刚石串珠据，该锯有两个直线运动轨个垂直面的旋转轴，个水平面的旋转轴。可加工不同长度的柱体锥体及其它成型曲面。如可山整块石料加工出旋转楼梯切割速度为14，进给速度为1.几巧。
金刚石串珠锯不但能切割直面，而且还能切割曲面，切割板料时，还可进行多道串珠锯切割，生产效率非常高37，因此，其作用非常广泛，但受到串珠直径的限制，切缝比较宽。村此。目前还+能亍细微结3硬脆材料切割技术的主要发展方向随养硬脆村，应用的日，广泛，近儿年来切剖技术也得到了日新月异的发展，总的发展趋势可归纳为以下几个方面。
高速切割。随着刀具材料及机床技术的发展，切割速度不断提高以金刚线锯为例，往夂式的切割速度，为，如无法体现金刚心切割工几的卓越性能而回转式线银其速度可提高到，以上。
高出材率。提高出材率有利于节约自然资源，降低生产成本。圆锯片金刚石绳锯框架锯等传统的切割方法的切缝都较宽，不适用于贵重材料的切割，内圆切割的切缝虽可达0.1但只能切割直面，不能切割曲面，金刚石线锯的切缝*小可为0.2，而且可以切割曲面，无疑是发展方向之。
自动编程与多轴联动。随着软件技术的发展，数控切割的编程系统将更加完善，基于斯8和入1 01的动编程乐统将大人，编程效率，振动切割。日本对振动切割技术的研究较多，实际应用明振动切割效率相当于普通无振动切割具的寿命。
宇根宏治。金刚石圆镑。1祝迅腿，993，9谈耀麟。石材加工机械发展趋势。石材，2⑴0l334 15康善存。硬脆材料的精密切割与发展趋势。制造技术与机床，1997.
16小岛，正康。利用单向行程钢丝锯进行高速高精度切断加工。精密22张国林，陈玉全。电镀金刚石丝锯的开发研究。仪技术与传感器，23毕善斌，陈玉全。硬脆材料线切割机床的研究。机械设计与制造，24联邦德国6，上01心公司用金刚石线锯切割的机床。他RolireprofiK 25取访部仁。金刚石电镀环形金属钱材工具的开发，焊接法及焊接接编辑王琴
