专利名称：多切屑切割面的切割锯条及相关方法
技术领域：
本发明涉及锯条，并且更具体地涉及诸如带锯条之类的锯条，其包括具有切割表面的切割齿的重复图案，所述切割表面由平坦上表面和相对于刀刃和/或各自齿的中心面以倾斜角定位的侧面形成。
背景技术：
Kullman的美国专利No.5,477,763示出了具有以循环周期设置的多个不固定齿的带锯条，其中每个循环周期包括齿的第一和第二组，并且第二组的齿散布于第一组的齿之间。第一组中的齿从齿到齿的高度逐渐降低并且宽度逐渐增加。另一方面，第二组中的齿彼此相同，并且第二组中的每个齿的宽度大于第一组中的任何一个齿的宽度。Handschuh等人的美国专利No.6,276,249示出了具有以循环周期设置的多个不固定齿的带锯条，其中所述齿从齿到齿的高度增加而同时宽度减小。
与这些或类似现有技术的带锯条相关的一个缺点是切割表面由所述齿的相对宽阔平坦上表面所限定。因此，刀刃可能在切割过程中，特别是在切割诸如直径或宽度大于15或20英寸的条钢之类的相对大直径的工件时会横向偏斜。这样，刀刃可能提供歪斜的切口，或者不能提供如所希望的直切口或连续的直切口。与这些或类似现有技术的带锯条相关的另一个缺点是较宽或较向外的齿会比较向内或较狭窄的齿承受更大的切割负载。另外，在较高的进给速度下，较宽或较向外的齿会承受逐渐增大的切割负载。因此，齿负载可能相对失衡，其依次可能导致过早失效或比所希望的更短的磨损寿命。
氮化铝钛(AlTiN)涂层未被想到应用于带锯条上。AlTiN涂层典型地通过物理气相沉积施加到例如下方的钢表面或基板上。如果应用到刀具上的话，这些涂层要求刀具以较高的速度和温度运转以实现希望的性能。另外，这些涂层要求在开始使用时刀具以较高速度和温度干运转(即没有任何润滑剂)以便使涂层氧化并获得其性能优势。另一方面，带锯条通常以比那些需要AlTiN涂层的锯条更低的速度和进给速度运转。此外，传统的知识倾向于要求带锯条以相对较低带速度和/或进给速度运转以便改善磨损寿命和/或刀刃寿命。因此，传统的带锯条典型地要求在较高的生产率(例如，较快的带速度和/或进给速度)和磨损寿命或刀刃寿命之间选择其一。这样，磨损寿命或刀刃寿命越长，生产率越低，反之亦然。
因此，本发明的目的是克服一个或多个现有技术的上述缺陷和/或缺点。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种锯条，其包括限定切割方向和重复的齿图案的多个切割齿，所述重复的齿图案包括(1)第一齿，其限定具有第一宽度W1和第一高度H1的第一横向延伸上表面，和相对于第一上表面以第一锐角A1在第一上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第一侧表面；(2)第二齿，其相对于锯条的切割方向定位于第一齿后面，并且包括限定第二宽度W2和第二高度H2的第二横向延伸上表面，和相对于第二上表面以第二锐角A2在第二上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第二侧表面；和(3)第三齿，其相对于锯条的切割方向定位于第一和第二齿后面，并且包括限定第三宽度W3和第三高度H3的第三横向延伸上表面，和相对于第三上表面以第三锐角A3在第三上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第三侧表面。所述第一高度H1分别大于第二高度H2和第三高度H3，所述第一宽度W1分别小于第二宽度W2和第三宽度W3，并且所述第一锐角A1分别大于第二锐角A2和第三锐角A3。
在本发明的一个实施例中，第一高度H1大于第二高度H2，并且第二高度H2大于第三高度H3。还是在本发明的一个实施例中，第一角A1大于第二角A2，并且第二角A2大于第三角A3。还是在本发明的一个实施例中，第二宽度W2和第三宽度W3彼此大致相等。
本发明的另一方面提供了一种用于切割工件的方法，包括下列步骤(i)提供包括限定切割方向、进给方向和包括至少三个齿的重复的齿图案的多个切割齿的锯条，其中所述图案的每个齿限定具有宽度和高度的横向延伸的上表面，和相对于上表面以锐角在上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的侧表面，并且在该图案内，第一齿的第一上表面的高度大于该图案中相对于锯条的切割方向的随后齿的上表面高度，第一上表面的宽度小于随后齿的宽度，并且第一齿的侧表面的锐角大于随后齿的侧表面的锐角；(ii)基本同时地沿切割方向和进给方向与工件相接合地移动锯条；(iii)使用由第一齿的第一上表面和邻接的第一侧表面的一部分所限定的第一切割表面从工件上切割至少一块第一切屑；(iv)使用由相对于第一齿的第一切割表面横向向外延伸的第二齿的侧表面的一部分所限定的两个第二切割表面从工件上切割至少两块第二切屑；(v)随后使用由相对于第二齿的第二切割表面横向向外延伸的第三齿的侧表面的一部分所限定的两个第三切割表面从工件上切割至少两块第三切屑；以及(iv)使用锯条上的齿的每个重复的图案重复步骤(iii)-(v)。
在本发明的一个实施例中，工件为金属工件，并且锯条为带锯条。还是在本发明的一个实施例中，所述方法还包括步骤在齿的至少切割表面上提供氮化铝钛(AlTiN)涂层；和最初不使用任何润滑剂运转带锯条持续(i)一段预定时间，和/或(ii)直到AlTiN涂层表面达到预定温度为止，并随后在切割期间将流体应用到锯条的至少切割表面上以使其润滑。
本发明锯条的当前优选实施例的一个优点是它们提供了改进的刀刃寿命和切口的直线度。另外，本发明当前优选的带锯条实施例与现有技术的带锯条相比，提供了以显著提高的带速度和进给速度进行切割的能力，和/或与现有技术的带锯条相比，允许在较高带速度和/或进给速度下显著改进磨损寿命和/或刀刃寿命。
由于下面当前优选实施例的详细说明和附图，本发明的其它目的和优点将变得显而易见。
图1是体现本发明的带锯条的局部侧部正视图；图2是图1中的带锯条的第一齿的侧部正视图；图3是图2中的第一齿的正视图；图4是图1中的带锯条的第二齿的侧部正视图；图5是图4中的第二齿的正视图；图6是图1中的带锯条的第三齿的侧部正视图；图7是图6中的第三齿的正视图；和图8是图1至7的第一、第二和第三齿的大致示意性正视图，其示出了各齿的切除材料的大致横截面面积以及齿相互之间的平衡切削负载。
具体实施例方式
在图1中，体现本发明的带锯条整体由附图标记10表示。带锯条10限定了由箭头“a”指示的切削方向，和由箭头“b”指示的进给方向。带锯条10包括齿的多个循环或重复的图案。在图解实施例中，每个图案由附图标记12、14和16表示的三个连续齿的循环组所限定。每个齿限定各自的齿距，其可以在相邻齿的齿尖之间测得，或者如果希望的话，也可以在相邻齿间的任意多个其它相应点之间测得。在本发明当前优选实施例中，重复的齿图案包括大约3个到大约7个齿。然而，本领域的普通技术人员根据此处的教导可以认识到，重复的齿图案根据锯条类型和/或刀刃的应用可以包括不同数目的齿。在本发明的图解实施例中，所述锯条为金属切割带锯条，齿为硬质合金的，重复的齿图案中的每个齿是不固定的，并且所述重复的齿图案的第一、第二和第三齿连续定位在锯条上，在它们之间没有任何附加的或插入的齿。然而，本领域的普通技术人员根据此处的教导可以认识到，这些特征只是示例性的，并且可以按所希望的进行变化，或按所要求的满足特定应用的要求。
如图2至7中典型示出的，带锯条10的每个齿包括由具有宽度(“W”)和高度(“H”)的横向延伸的上表面18所限定的齿尖；第一侧表面20相对于各自的上表面18以锐角(“A”)(或相对于各自的齿和/或刀刃的中心面“CP”以倾斜的角度)在上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸；并且第二侧表面22从各自的第一侧表面20的外端向下延伸。在图解的实施例中，所述第二侧表面22相对于各自齿的中心面CP以锐角(“B”)(或相对于各自的上表面18以倾斜的角度)横向向内地定向。
在本发明当前优选实施例中，第一高度H1大于第二高度H2，并且第二高度H2大于第三高度H3。典型地，高度H相对于带锯条10(图1)的后边缘22测得；然而，本领域的普通技术人员根据此处的教导可以认识到，高度H可以根据目前已知或使用，或者出于这个目的稍后变成已知或使用的任意多个不同的参考点测得。在图解实施例中，H1大约为2.643英寸，H2大约为2.639英寸，并且H3大约为2.635英寸。然而，本领域的普通技术人员根据此处的教导可以认识到，这些尺寸只是示例性的，并且可以按所希望的进行变化，或根据需要满足特定应用的要求。根据本发明目前优选的实施例，三个上表面18中的任意一个相对于其它任意两个上表面18(或者在具有不同数目齿的重复的齿图案中的其它上表面)的高度H的差值在大约0到大约0.045英寸的范围内。另外，每个重复的齿图案中的齿的高度H优选地在与锯条的切割方向“a”相反的方向上相对于彼此逐渐降低。
如图2至7所示出的，第一锐角A1大于第二锐角A2，并且第二锐角A2大于第三锐角A3。在本发明当前优选实施例中，每个角优选地在大约5°到大约50°的范围内。更为优选地，第一锐角A1在大约40°到大约50°的范围内，第二锐角A2在大约20°到大约30°的范围内，并且第三锐角A3在大约5°到大约15°的范围内。在图解的实施例中，第一锐角A1大约为45°，第二锐角A2大约为24°，并且第三锐角A3大约为10°。本领域的普通技术人员根据此处的教导可以认识到，这些角度只是示例性的，并且可以按所希望的进行变化，或按特定应用的要求进行变化。然而，不管每个重复的齿图案中的齿的数目，齿的第一侧表面20的锐角优选地在与锯条的切割方向“a”相反的方向上相对于彼此逐渐减小，或者例如相对于中心面CP测得的倾斜角优选地在与锯条的切割方向“a”相反的方向上相对于彼此逐渐增加。
在图解的实施例中，每个第二侧表面22的每个锐角“B”优选地在大约3°到大约10°的范围内。在图解的实施例中，每个锐角B为大约5°。本领域的普通技术人员根据此处的教导可以认识到，这些角度只是示例性的，并且可以按所希望的进行变化，或按特定应用的要求进行变化。
如图3、5和7中所示，在与锯条的切割方向“a”相反的方向上，对于在重复的齿图案中紧随第一齿12的齿来说，这些齿的上表面18的宽度“W”优选地较大。在本发明当前优选实施例中，其中预定的齿图案由(n)个齿限定并且锯条限定了预定锯缝(kerf)，第一上表面18的第一宽度W1小于预定锯缝的大约(1/(n+1))，并且图案中的其它齿的上表面18的宽度W2-Wn中的每一个都大致等于或大于预定锯缝的大约(1/(n+1))。这样，在图解实施例中，其中重复的图案包括三个齿，第一上表面18的第一宽度W1小于预定锯缝的大约1/4，并且第二和第三上表面的第二宽度W2和第三宽度W3分别都大于预定锯缝的大约1/3。这样，第一齿12的宽度W1小于第二齿14的宽度W2和第三齿16的宽度W3。在图解的实施例中，第二和第三齿14和16的宽度W2和W3彼此大致相等。还是在该图解的实施例中，第一齿12的宽度W1大约为0.021英寸，第二齿14的宽度W2大约为0.029英寸，并且第三齿16的宽度W3大约为0.029英寸。本领域的普通技术人员根据此处的教导可以认识到，这些尺寸只是示例性的，并且可以按所希望的进行变化，或按特定应用的要求进行变化。
本发明图解实施例的一个优点在于所述锯条包括用于产生大致横向向内地指向中心面CP的切割力以及依次形成穿过工件的大致直切口的装置。在本发明的图解实施例中，该装置采用相对于齿的第一、第二和第三上表面18分别以锐角A1-A3定向的第一、第二和第三侧表面20的形式。特别是当切割相对大直径或宽度的工件时，就保持穿过工件的大致直切口而言，这个特征是非常有益的。在某些现有技术的金属切割带锯条中，在工件切割过程中，特别是当切割相对大直径或宽度的工件(例如直径为20英寸及更大的工件)时，刀刃可能会横向偏斜并且可以依次提供不如希望的直的切口。
本发明图解实施例的另一个优点是锯条包括用于平衡重复的齿图案中的齿上的相互之间的切割负载的装置。在本发明的图解实施例中，该装置采用彼此之间以逐渐降低的高度H定位的第一、第二和第三上表面18以及相对于各自的上表面18以逐渐变小的锐角A定向的第一、第二和第三侧面20的形式。
如图8中典型示出的，第一齿12限定了由相应的齿从工件上切掉的材料的第一横截面面积24，第二齿14限定了由相应的齿从工件上切掉的材料的第二横截面面积26，以及第三齿16限定了由相应的齿从工件上切掉的材料的第三横截面面积28。可以看出，每个齿切割各自的切屑，并且因此所述齿形提供了多切屑设计。每个切屑的体积大致等于所示的相应的横截面面积(24、26或28)乘以切屑在锯条切割方向“a”上的长度。如下列表格中指出的，在图解实施例中，由各齿切掉的材料的横截面面积和由此在重复的齿图案中的齿上的切割负载彼此之间大致平衡。
齿# 切掉材料的横截面面积
12横截面面积24＝4.5×10-5in214横截面面积26＝4.6×10-5in216截面面积28＝5.8×10-5in2与现有技术的金属切割带锯条相比，该平衡齿负载的重要优点就是其提供了改进的磨损寿命。另一个优点是切割面或第一侧表面20完成切割的主要部分，特别是与第二和第三齿相结合(或紧随重复的齿图案中的第一齿的其它数目的齿)。如上所指出的，这形成了横向向内地指向中心面CP的切割力，其依次使刀刃保持笔直切割，以便与现有技术的带锯条相比提供相对笔直的切口。
在本发明的图解实施例中，齿优选地通过物理气相沉积涂敷有氮化铝钛(AlTiN)涂层。这种涂层的一个优点是其允许本发明实施例的带锯条比现有技术的带锯条运行更快更高速，从而获得明显更快的生产率(更高的带速和进给速度)。使用AlTiN涂层，刀刃最开始进行一段预定时间的干运转(即没有任何润滑剂)以允许刀刃达到足够高的预定温度以满足涂层的要求。在本发明的一个实施例中，带锯条持续干运转大约120秒直到达到800℃为止。然后，在工件切割过程中，刀刃以常见的方式润滑，诸如在其上喷水、油或其它润滑剂和/或冷却剂。在本发明的其它实施例中，干运转时间在大约1分钟到大约3分钟的范围内，并且预定温度在大约750℃到大约850℃的范围内。还是在本发明的一个实施例中，本发明的具有AlTiN涂层的带锯条被用于切割直径大约为19.5英寸并且横截面面积大约为298.65平方英寸的条钢(标准钢中的1073类型)。如上所指出的，带速大约为190(SFM)，进给速度大约为3.35或2.5(IPM)，每分钟切割材料的平方英寸大约为33.18平方英寸/分钟，切割时间根据进给速度大约为6分钟或大约8分钟，并且每次切割的总平方英寸大约为298.65平方英寸。被测试的本发明的具有AlTiN涂层的带锯条实现了每刀平均大约36个切口，或者每刀大约总计10651.85平方英寸的工件切割量。以同样的带速度和进给速度在同样类型的工件上操作的具有现有技术结构的带锯条获得了显著减少的磨损寿命。例如，一个现有技术结构的带锯条实现了每刀平均大约13个切口，或者每刀大约总计3882.45平方英寸的材料切割量，并且另一个现有技术结构的带锯条实现了每刀平均大约16个切口，或每刀大约总计4778.4平方英寸的材料切割量。刀刃在它们使用过长的时间切割工件(例如大约20分钟或更长)，或者它们不能提供直切口(即提供歪斜的切口)时就被认为失效。这样，本发明具有涂层的带锯条提供了显著改进的性能(就带速度和进给速度而言)，以及与现有技术的带锯条相比显著改进的磨损寿命。本领域的普通技术人员根据此处的教导可以认识到，这些时间周期、温度、进给速度和带速度只是示例性的，并且可以根据希望的或按要求进行变化以满足锯条的特定涂层或应用的要求。
如图2、4和6所示，每个齿还包括形成于齿尖18一侧上的前刀面30，和形成在相对于前刀面的齿尖的相对侧上并且限定了相对于刀刃后边缘22的锐角的主后角“C1”(图6)的主留隙表面32。副留隙表面34形成于相对于齿尖18的主留隙表面32的相对侧上，并且副留隙表面34限定了相对于刀刃后边缘22的锐角的副后角“C2”，其小于锐角的主后角(图4)。如果希望的话，第三后角表面可以形成在相对于主留隙表面32的副留隙表面34的相对侧上，并且可以限定相对于刀刃后边缘22的锐角的第三后角，其大于主、副后角中的每一个。
主后角C1相对于刀刃后边缘22限定的平面在大约1°到大约40°的范围内，并且锐角的副后角C2相对于刀刃后边缘22限定的平面在大约1°到大约40°的范围内。在图解实施例中，锐角的主后角C1大约为12°，并且锐角的副后角C2大约为20°。如图6典型示出的，每个前刀面30相对于垂直面(或后边缘22的法线或在两个同样高度的不固定齿的齿尖之间延伸的平面)以锐角“D”定向。前角D优选地在大约-5°到大约20°的范围内，在图解实施例中，前角D大约为6°。然而，本领域的普通技术人员根据此处的教导可以认识到，这些角度可以根据特定锯条或应用的要求按所希望的进行调整。另外，本发明的带锯条的后边缘22可以成台阶状或者例如共同受让的美国专利No.4,423,653中所教导的限定不规则形状表面部分的其它形状，该专利文献在此以参考的方式特别结合作为本公开的一部分。在这种情况下，在此相对于后边缘所限定的角可以相对于这种改进后边缘的水平或平坦部分限定，或者可以相对于例如在不固定齿的齿尖之间延伸的平面限定。
在涉及延伸的重复图案(例如大于5齿左右)的本发明的一些实施例中，根据名称为“具有降低的噪音和均匀的齿负载特征的带锯条”的美国专利No.6,276,248的教导，在每个图案内相同设定方向的齿的齿距与累积齿距的比率可以在与锯条切割方向“a”相反的方向上从一个齿到下一个齿增加以进一步平衡锯条的齿上的切屑负载，该专利文献受让给本发明的受让人并且在此以参考的方式特别结合作为本公开的一部分。
本领域的普通技术人员根据此处的教导可以认识到，在本发明的教导和范围内，根据锯条的特定设计准则或其它希望的特征，可以应用许多不同的尺寸、齿距、累积齿距或其它尺寸。例如，每个齿的齿槽面积可以与该齿和相同设定方向的紧挨的前一齿之间的累积齿距成正比，如共同受让的美国专利No.6,003,422所公开的，该专利文献在此以参考的方式特别结合作为本公开的一部分。同样地，可以采用许多不同的齿形，包括在美国专利No.6,167,792中公开的一个或多个齿形或其它几何形状，该专利文献受让给本发明的受让人并且在此以参考的方式特别结合作为本公开的一部分。
另外，如果希望的话，每个齿可以限定与相应重复图案中的多个其它齿不同的齿距。该特征的一个优点在于在切割操作期间，进入或离开工件的每个齿产生与同时进入或离开工件的每个其它齿或连续进入或离开工件的其它齿不同的受迫振动频率，从而减小了切割操作期间的噪音和振动，并且促进了刀刃操作。每个齿的受迫振动频率(“f”)可以根据带速度(“BS”)和齿距(“P”)按照下列公式确定f＝BS/5P，其中f为周期数/秒，BS为英尺/分钟，并且P为英寸。这样，通过提供具有与齿距图案中的多个其它齿不同的齿距的每个齿，每个齿在切割工件时将产生不同的受迫振动频率。于是，进入或离开工件的每个齿在切割操作的过程中典型地产生与同时进入或离开工件和/或连续进入或离开工件的每个其它齿不同的受迫振动频率。
相关技术领域的普通技术人员根据此处的教导可以认识到，在不脱离如所附的权利要求所限定的本发明的范围内可以对本发明的上述和其它实施例进行许多变化和修改。例如，尽管齿为硬质合金的，但是这些齿可以限定当前已知或稍后成为已知的许多不同的结构，包括双金属或其它结构。同样地，尽管这些齿在每个重复图案中是不固定的，但是这些齿中的一个或多个可以固定。另外，重复图案可以包括所希望的任意数目的齿(例如至少两个齿和大于两个齿的任何可行的齿数)，所述锯条可以包括多于一个的重复图案，或者附加的齿可以定位在重复图案的齿之间。另外，尽管上面图解的锯条在与锯条切割方向相反的方向上限定了逐渐降低的齿高，但是齿高可以被布置成非累进的图案。进一步地，本发明的锯条可以表面镀有许多当前或稍后成为已知的任何不同的涂层，诸如氮化钛(TiN)涂层，或者锯条可以根本不包括任何涂层。于是，对当前优选实施例的详细说明理解为说明性的，与限制的意义相反。
权利要求
1.一种锯条，包括限定切割方向和重复的齿图案的多个切割齿，所述重复的齿图案包括(1)第一齿，其限定具有第一宽度和第一高度的第一横向延伸上表面，和相对于第一上表面以第一锐角在第一上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第一侧表面；(2)第二齿，其相对于锯条的切割方向定位于第一齿后面，并且包括限定第二宽度和第二高度的第二横向延伸上表面，和相对于第二上表面以第二锐角在第二上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第二侧表面；和(3)第三齿，其相对于锯条的切割方向定位于第一和第二齿后面，并且包括限定第三宽度和第三高度的第三横向延伸上表面，和相对于第三上表面以第三锐角在第三上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第三侧表面；其中第一高度大于第二和第三高度，第一宽度小于第二和第三宽度，并且第一锐角大于第二和第三锐角。
2.如权利要求1所述的锯条，其中第一高度大于第二高度，并且第二高度大于第三高度。
3.如权利要求2所述的锯条，其中第一角大于第二角，并且第二角大于第三角。
4.如权利要求3所述的锯条，其中第二和第三宽度大致彼此相等。
5.如权利要求1所述的锯条，其中锯条为带锯条。
6.如权利要求1所述的锯条，其中齿为硬质合金的。
7.如权利要求1所述的锯条，其中重复的齿图案包括大约3到大约7个齿。
8.如权利要求1所述的锯条，其中每个齿至少在其各自的上表面和侧表面上包括氮化铝钛涂层。
9.如权利要求8所述的锯条，其中氮化铝钛涂层为物理气相沉积涂层。
10.如权利要求1所述的锯条，其中第一、第二和第三齿依次地定位在锯条上，而它们之间没有任何附加的齿。
11.如权利要求1所述的锯条，其中第一、第二和第三锐角各自在大约5°到大约50°的范围内。
12.如权利要求11所述的锯条，其中第一角大约为45°。
13.如权利要求11所述的锯条，其中第二角在大约20°到大约30°的范围内。
14.如权利要求11所述的锯条，其中第三角在大约5°到大约15°的范围内。
15.如权利要求1所述的锯条，其中第一、第二和第三齿每个都为不固定的。
16.如权利要求15所述的锯条，其中重复的齿图案中的每个齿都为不固定的。
17.如权利要求1所述的锯条，其中三个上表面中的任意一个相对于任意其它两个上表面的高度差在大约0到大约0.045英寸的范围内。
18.如权利要求17所述的锯条，其中每个上表面的高度相对于锯条的后边缘测得。
19.如权利要求1所述的锯条，其中重复的齿图案中的齿的高度在与锯条的切割方向相反的方向上逐渐减小。
20.如权利要求1所述的锯条，其中重复的齿图案由三个齿限定，锯条限定预定锯缝，第一上表面的第一宽度小于预定锯缝的大约1/4，并且第二和第三上表面的第二和第三宽度分别都大于预定锯缝的大约1/4。
21.如权利要求1所述的锯条，其中预定的齿图案由(n)齿限定，锯条限定预定锯缝，第一上表面的第一宽度小于预定锯缝的大约(1/(n+1))，并且图案中的其它齿的上表面的宽度分别都大致等于或大于预定锯缝的大约(1/(n+1))。
22.如权利要求5所述的锯条，其中锯条为金属切割带锯条。
23.一种锯条，包括限定基本中心的面、切割方向和重复的齿图案的多个切割齿，所述重复的齿图案包括(1)第一齿，其限定具有第一宽度和第一高度的第一横向延伸上表面，和在第一上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第一侧表面；(2)第二齿，其相对于锯条的切割方向定位于第一齿后面，并且包括限定第二宽度和第二高度的第二横向延伸上表面，和在第二上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第二侧表面；和(3)第三齿，其相对于锯条的切割方向定位于第一和第二齿后面，并且包括限定第三宽度和第三高度的第三横向延伸上表面，和在第三上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第三侧表面；和用于产生横向向内地基本指向中心面的切割力并依次形成穿过工件的基本直的切口的第一装置。
24.如权利要求23所述的锯条，其中第一装置包括分别相对于第一、第二和第三上表面以锐角定向的第一、第二和第三侧表面。
25.如权利要求24所述的锯条，其中第一侧表面各自相对于第一上表面以第一锐角定位，第二侧表面各自相对于第二上表面以第二锐角定位，并且第三侧表面各自相对于第三上表面以第三锐角定位。
26.如权利要求25所述的锯条，其中第一角大于第二角，并且第二角大于第三角。
27.如权利要求23所述的锯条，其中第一高度大于第二高度，并且第二高度大于第三高度。
28.如权利要求23所述的锯条，其中第二和第三宽度大致彼此相等。
29.一种锯条，包括限定基本中心的面、切割方向和重复的齿图案的多个切割齿，所述重复的齿图案包括(1)第一齿，其限定具有第一宽度和第一高度的第一横向延伸上表面，和在第一上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第一侧表面；(2)第二齿，其相对于锯条的切割方向定位于第一齿后面，并且包括限定第二宽度和第二高度的第二横向延伸上表面，和在第二上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第二侧表面；和(3)第三齿，其相对于锯条的切割方向定位于第一和第二齿后面，并且包括限定第三宽度和第三高度的第三横向延伸上表面，和在第三上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第三侧表面；用于产生横向向内地基本指向中心面的切割力并依次形成穿过工件的基本直的切口的第一装置；和用于平衡重复的齿图案中的齿上的相对于彼此的切割负载的第二装置。
30.如权利要求29所述的锯条，其中第一装置包括分别相对于第一、第二和第三上表面以锐角定向的第一、第二和第三侧表面。
31.如权利要求29所述的锯条，其中第二装置包括相对于彼此以逐渐降低的高度定位的第一、第二和第三上表面，并且第一、第二和第三侧表面相对于各自的上表面以逐渐减小的锐角定向。
32.一种用于切割工件的锯条，包括限定切割方向和重复的齿图案的多个切割齿，所述重复的齿图案包括(1)第一齿，其限定具有第一宽度和第一高度的第一横向延伸上表面，和相对于第一上表面以第一锐角在第一上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第一侧表面，其中第一上表面和邻接第一上表面的第一侧表面的一部分限定用于从工件上切割第一切屑的第一切割表面；(2)第二齿，其相对于锯条的切割方向定位于第一齿后面，并且包括限定第二宽度和小于第一高度的第二高度的第二横向延伸上表面，和相对于第二上表面以小于第一锐角的第二锐角在第二上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第二侧表面，其中相对于第一切割表面横向向外延伸的第二侧表面的一部分限定用于从工件上切割第二切屑的第二切割表面；和(3)第三齿，其相对于锯条的切割方向定位于第一和第二齿后面，并且包括限定第三宽度和小于第一高度的第三高度的第三横向延伸上表面，和相对于第三上表面以小于第一锐角的第三锐角在第三上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的第三侧表面，其中相对于第二切割表面横向向外延伸的第三侧表面的一部分限定用于从工件上切割第三切屑的第三切割表面。
33.如权利要求32所述的锯条，其中第一宽度小于第二和第三宽度。
34.如权利要求32所述的锯条，其中第一高度大于第二高度，并且第二高度大于第三高度。
35.如权利要求32所述的锯条，其中第一角大于第二角，并且第二角大于第三角。
36.如权利要求33所述的锯条，其中第二和第三宽度大致彼此相等。
37.一种用于切割工件的方法，包括以下步骤(i)提供包括限定切割方向、进给方向、和包括至少三个齿的重复的齿图案的多个切割齿的锯，其中所述图案的每个齿限定具有宽度和高度的横向延伸的上表面，和相对于上表面以锐角在上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的侧表面，并且在该图案内，第一齿的第一上表面的高度大于相对于锯条的切割方向的图案的随后齿的上表面高度，第一上表面的宽度小于随后上表面的宽度，并且第一齿的侧表面的锐角大于随后齿的侧表面的锐角；(ii)基本同时地沿切割方向和进给方向与工件相接合地移动锯条；(iii)使用由第一齿的第一上表面和邻接的第一侧表面的一部分所限定的第一切割表面从工件上切割至少一块第一切屑；(iv)使用由相对于第一齿的第一切割表面横向向外延伸的第二齿的侧表面的一部分所限定的两个第二切割表面从工件上切割至少两块第二切屑；(v)随后使用由相对于第二齿的第二切割表面横向向外延伸的第三齿的侧表面的一部分所限定的两个第三切割表面从工件上切割至少两块第三切屑；和(iv)使用锯条上的每个重复图案重复步骤(iii)-(v)。
38.如权利要求37所述的方法，其中工件为金属工件，并且锯条为带锯条。
39.如权利要求38所述的方法，还包括以下步骤在齿的至少切割表面上提供氮化铝钛(AlTiN)涂层；最初不使用任何润滑剂运转带锯条持续至少一个(i)一段预定时间，和(ii)直到AlTiN涂层表面达到预定温度为止，并随后在切割期间将流体应用到锯条的至少切割表面上以使其润滑。
40.如权利要求39所述的方法，其中预定的一段时间在大约1分钟到大约3分钟的范围内。
41.如权利要求39所述的方法，其中预定的温度在大约750℃到大约850℃的范围内。
42.如权利要求39所述的方法，其中带速度为至少大约150英尺/分钟(SFM)。
43.如权利要求42所述的方法，其中带速度在大约150到大约250(SFM)的范围内。
44.如权利要求39所述的方法，其中进给速度为至少大约2英寸/分钟。
45.如权利要求44所述的方法，其中进给速度在大约2到大约4英寸/分钟的范围内。
全文摘要
一种金属切割带锯条，具有多个限定切割方向和3到7个齿的重复的齿图案的切割齿。每个齿限定相对于刀刃的后边缘具有宽度和高度的横向延伸的上表面，和相对于上表面以锐角在上表面的相对侧上相对于彼此横向向下延伸的侧表面。相对于锯条的切割方向定位于第一齿后面的齿限定侧表面逐渐降低的高度和逐渐减小的锐角，并且这些齿的上表面宽度大于各自的第一齿的上表面宽度。
文档编号B23D61/12GK1867431SQ200480030157
公开日2006年11月22日 申请日期2004年6月22日 优先权日2003年9月16日
发明者肯尼思·霍尔, D·苏卡德哈雷 申请人:欧文工业用具公司