Specifics of granite-based stone micro-cutting mechanism

Abstract

The paper shows the results of investigations performed in the brittle materials micro-cutting at the Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade University. The interactions between a single diamond grain and the machined marble and granite are analyzed. The change in the normal cutting force as a function of cutting speed and grain penetration depth was experimentally established in micro-cutting of two types of stone, marble and granite, originating from Serbia. Based on the grain traces on granite and the generated cracks, the critical grain penetration depth for the formation of brittle fracturing was established. The investigations mentioned should assist in the optimization of the grinding and polishing processes as technologies dominant in the granite finishing.

В данной работе показаны результаты исследования, проводящиеся на Машиностроительном факультете в г. Белграде в области микрорезания хрупких материалов. Здесь проанализировано взаимодействие между алмазным зерном и обрабатывающимся мрамором и гранитом. Экспериментально установлено изменение нормальной составляющей силы резания в функции скорости резания и глубины проникновения при микрорезании на двух видах мрамора и гранита из местонахождений в Ресчпублиике Сербии. На основании следов на граните и возникших трещин установлена критическая глубина проникновения зерна, при которой возникает хрупкое разрушение. Указанные исследования должны помогать оптимизации процесса шлифования и полировки, являющихся доминирующими технологиями окончательной обработки гранита.