5.4对加工机理的研究

　　石材加工是从传统的金属切削加工衍生出来的一个新的学科分支。多年来人们虽然围绕石材的加工设备、工具以及工艺方法做了不少工作，但因石材加工的历史不长，有关的机理研究工作还明显落后于生产应用，再加上石材市场竞争激烈，一些有价值的研究成果多被视作商业机密极少公开交流，因此无论是在国外还是在国内，石材加工这一新的分支至今仍未形成一套有效指导生产实际的理论支撑体系。事实上，不论何种花岗石材，它们都可以被看作是一种非均质各向异性的硬脆性天然复合材料。实际锯切花岗石材时其可能的状态不外以下三种：(1)磨粒相对于石材的干涉切深过小，相应的干涉力不足以使石材产生需要的解理破坏，磨粒与石材间多为激烈的挤压滑擦和耕犁刻划，此时去除的材料多呈粉末状。在这种状态下锯切，不仅材料去除率极低，且因锯切比能高，温升明显，磨粒磨损极为严重，故锯片寿命极低。(2)磨粒相对于石材的干涉切深过大，磨粒与石材间作用的干涉力过大，在这种状态下锯切虽可获得高的材料去除率，但同时也会因超负荷工作导致磨粒过早地破碎和脱落，锯片寿命同样很低。(3)磨粒与石材间有比较合理和适宜的干涉切深以及相应的干涉力，在此种状态下锯切，不仅石材可因理想的解理性碎断而获得极高的去除率，而且由于以解理为主的锯切过程轻松平稳，锯片本身也可获得最高的寿命［6］。

　　对锯切加工机理的研究从早期开始使用的单颗粒化上表面形貌观察方法，逐渐发展到综合使用偏光显微镜和扫描电镜观察矿物成份及划痕形貌、用声发射信号评价切削状态。近年来，这种加强了岩石矿物特征等对锯切工程的各种现象如锯切力、刀具磨损和锯切工艺等的影响研究［12］。

5.5对基体的研究

　　锯片以高速旋转对石材进行切割，通常切割花岗石的线速度为25～40m／s，切割大理石为45～60m／s。具有一定振动频率的基体，在切割过程中振动频率增加，当附加的频率和固有频率一致时，产生共振，这就要求基体具有高的弹性极限和屈强比；其次，由于机体的不平度，或是锯片安装不良等，切割时产生侧压力使基体反复弯曲，导致基体刚度降低，或发生疲劳强度。所以，基体还应具有高的刚度和疲劳强度；再者，锯片在切割过程中，基体要承受循环的切割压力和冲击力，因此，基体还用具有高的抗拉强度和一定的冲击韧度。

　　钢的化学成分和热处理状态，决定制品的机械性能和使用寿命。对于要求具有锯片基体这样机械性能高的制品，通常采用含碳量较高的碳素钢或合金钢制造，并经淬火、中温回火，以保证得到符合性能要求的回火托氏体组织。钢中含碳量的高低对制品的机械性能影响很大。含碳量低时，使抗拉强度、弹性极限、疲劳强度等性能降低。反之，脆性增加。合金元素的种类和含量对制品的机械性能、工艺性能也有很大的影响。经研究和实践探索可知，适宜制造锯片基体的材料为硅锰钢。

　　热处理规范是决定锯片基体机械性能和使用寿命的关键因素之一。采用中频感应加热等温淬火工艺有效地解决了基体采用 65Mn钢的金刚石锯片的盐浴淬火存在的问题［13］。此外，去应力退火、稳定化处理也是基体制造过程中不可忽视的工序［11］。