专利名称：切割与研磨用的复合工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安装在工具机上的工具，特别是一种安装在加工石材、玻璃、硬木和高硬度脆性钢材等的工具机上，能够同时进行切割和研磨作业的复合工具。
以往在加工石材之类的高硬度脆性材料时，切割工序和研磨工序是分开的，使用两种不同的工具。切割工具一般是镶有高硬度刀片的平板形锯片，而研磨工具是将金刚砂和磨料用粘结剂粘合而成的砂轮片。使用这种分开加工的工具存在着效率低，加工时间长，工具消耗大，切口宽，加工面的质量不高等等缺点。
中国实用新型专利ZL 96201123.1中公开了一种本发明人设计的“切割与研磨用的复合工具”。这种复合工具具有由中心部分、带锯齿的平板形周缘部分，和连接这两部分的截头圆锥形部分的组成的主体部分，以及用喷镀方法粘结在周缘部分上的金刚砂。这种复合工具的刚度大，切口窄，可以同时进行切割和研磨，加工时间短。并且，由于在主体的周缘部分开设了通风孔，降低了工具在使用时温度的升高程度，可以大大提高工具寿命和加工效率。
但是，经过若干年的实践之后，发明人发现，上述复合工具还存在某些不足之处。
首先，由于主体的周缘部分上锯齿的形状和尺寸设计不够合理，影响了复合工具的使用寿命，增大了加工过程中的切削阻力。具体的说，这种复合工具上的锯齿为顶角在50°～70°之间的三角形，齿顶宽度在0.3～1mm之间，因此，在整个圆周上锯齿的数量非常多。然而，使用这种在周缘部分喷镀粘结了金刚砂的复合工具进行切割时，主要是利用金刚砂对坚硬材料的磨削功能磨掉被加工的材料，而不是依靠锯齿来切割被加工材料。所以，以往的这种工具，锯齿数量很多，但齿顶宽度只有0.3～1mm，在圆周上参加切割工作的面积很少，所以阻力大，切割速度比较缓慢。而每一个参加切割工作的齿又很容易磨损，很难进一步提高工具的寿命。另外，呈锐角的齿顶使锯齿的强度降低，易于损坏。
其次，以往的复合工具在周缘部分用作研磨的平面上全部都喷镀金刚砂，这样就不利于在研磨加工过程中排出磨屑和发散因切削和摩擦所产生的热量。
本实用新型的目的就是针对ZL96201123.1实用新型专利中所存在的上述问题，对锯齿的数量，形状和角度，以及喷镀金刚砂的部位进行改进，提供一种切割阻力小，工具寿命更长的切割与研磨用的复合工具。
由于本实用新型的复合工具是在ZL96201123.1专利的基础上改进的，因此，上述专利是本实用新型最接近的参考文献，可用于说明本实用新型。
为达到上述目的，本实用新型的切割与研磨用的复合工具包括钢板制成的主体和用作磨料的金刚砂。上述主体由带有与工具机联接的连接孔的平板形中心部分，圆周上带有锯齿的平板形周缘部分，和连接中心部分和周缘部分的截头圆锥形部分组成；上述金刚砂喷镀粘接在上述主体的周缘部分上，其特征在于，上述锯齿呈梯形，并且锯齿的顶角都倒成圆角。
上述喷镀在主体周缘部分上的金刚砂，在锯齿的齿形部分和外圆周上覆盖全部面积，在齿形部分以下，则只在用作研磨的底面上覆盖一部分面积，以利于排屑和散发热量。
为了散发加工过程中因摩擦而产生的热量，还在上述主体的周缘部分上开设了若干排自内向外隔开距离的通风孔。这样，在工具加工时的高速旋转过程中，周围的空气便会流过这些通风孔，强化工具的冷却，降低工具的温度。
上述若干排通风孔最好均匀分布在周缘部分的环形面积上，通风孔的直径在2～8mm范围内，并且，每一排通风孔的中心的连线，与通过该排通风孔的中间通风孔中心的半径之间的夹角为30°～60°。
上述主体的截头圆锥形部分的锥角在60°～150°的范围内。
上述梯形锯齿的前顶角为90°，后顶角在110°～150°之间，最好是125°；锯齿的齿顶宽度在6～22之间，最好是14mm；齿高在2.5～12mm之间，最好是6mm。
上述主体所用的钢板的厚度，应根据主体的最大外径选择，直径越长，钢板越厚，一般在0.5～1.0mm范围内。钢板的材质可采用高强度中碳结构钢或合金结构钢。
下面参照附图详细描述本实用新型的实施例。附图中
图1是本实用新型的复合工具的一个实施例的立体图；图2是本实用新型的复合工具的一个实施例的底视图；图3是本实用新型的复合工具的一个实施例的顶视图；图4是本实用新型的复合工具的一个实施例的侧视图；图5A、5B、5C是本实用新型的复合工具的一个实施例的齿形的局部放大图；图6是本实用新型的复合工具安装在工具机上的使用状态图。
请参阅
图1，
图1表示本实用新型的一个切割与研磨用的复合工具。该复合工具具有由中心部分1、截头圆锥部分2和周缘部分3组成的，用整块50号钢板冲压成的主体，以及用喷镀方法粘结在周缘部分3上的金刚砂5。此外，在周缘部分3的外圆周上有许多等距分布的锯齿4。由图4可见，截头圆锥部分的锥顶角β为100°。在中心部分1的中央有中心孔1′，用于把复合工具装在工具机上。
图2是表示复合工具的底面3′的构造的底视图。从图2中可以看出，在周缘部分3的圆周上有许多齿4，这些齿4的齿顶很宽。在底面3′和顶面3″上有用喷镀方法粘结在上面的金刚砂5和5′，其中，标号5表示喷镀在齿顶的外圆周表面上和沿着齿的两侧面宽度大约为齿高的一半的金刚砂喷镀部位。而标号5′则表示只喷镀在底面3′上的圆点状的金刚砂喷镀部位，这些喷镀的金刚砂圆点不是连续的，而是分散的。上述圆点状金刚砂的直径可在2～12mm范围内，一般以4mm为好。各圆点状金刚砂中心之间的距离视圆点的直径而定，一般比圆点的直径大0.5～6mm，最好是比圆点直径大2mm，即各圆点外圆周之间离开2mm。
由图3可见，在周缘部分3上还开有6排通风孔6，用于通风散发摩擦热量，每排3个，每一排通风孔的中心连线与复合工具的中心线的夹角为45°。通风孔6的直径为3mm。
图5A、5B和5C表示周缘部分外圆周上齿形的几何参数。图5A中的箭头A表示复合工具的旋转方向。齿的几何形状为梯形，该梯形的向着旋转方向A的前侧边与工具的中心线之间大致成直角，而背向工具旋转方向A的后侧边与复合工具的中心线之间成α角，此α角可在20°～60°范围内，最好是35°。图5B中所示的齿高h可在2.5～12mm范围内，最好是6mm。图5C中所示的齿宽b可在6～22mm的范围内，最好是14mm。梯形齿的顶角都倒成圆角，圆角的半径r在0.5～2mm范围内，最好是1mm。
图6是本实用新型的复合工具安装在工具机上的使用状态图。当紧固件7通过中心孔把复合工具固定在工具机上之后，开动工具机，并且使周缘部分3的平面垂直于被加工材料，就可以利用喷镀粘结了金刚砂的带齿的周缘部分切割材料，并且在切割的过程中对切割面进行研磨。此外，如果使周缘部分3的底面3′与被加工材料的平面接触，就可以进行单一的研磨工序。
如上所述，本实用新型的切割与研磨用的复合工具，除了具有ZL96201123.1实用新型所具备的功能和优点之外，还进一步增强了切割齿的强度，减小了加工阻力，提高了工具的排屑性能和通风冷却性能，从而进一步提高了使用寿命和加工效率。
权利要求1．一种切割与研磨用的复合工具，它包括用钢板制成的主体和用作磨料的金刚砂，上述主体由带有与工具机联接的连接孔的平板形中心部分、圆周上带有锯齿的平板形周缘部分、连接中心部分与周缘部分的截头圆锥形部分组成；上述金刚砂喷镀粘接在上述主体的周缘部分上，其特征在于，上述锯齿呈梯形，并且锯齿的顶角都倒成圆角。
2．如权利要求1所述的复合工具，其特征在于，上述喷镀在主体周缘部分上的金刚砂，在锯齿的齿形部分和外圆周上覆盖全部面积，而在齿形部分以下，则只在用作研磨的底面上覆盖一部分面积。
3．如权利要求2所述的复合工具，其特征在于，在底面上覆盖一部分面积的金刚砂喷镀成分散的圆点状，圆点的直径在2～12mm范围内，最好是4mm，各圆点中心之间的距离比圆点的直径大0.5～6mm，最好是大2mm。
4．如权利要求1或2或3所述的复合工具，其特征在于，上述锯齿的梯形中，向着工具旋转方向的前侧边与工具的中心线之间大致成直角，而背向工具旋转方向的后侧边与工具的中心线之间成α角，α角可在20°～60°内，最好是35°。
5．如权利要求1或2或3所述的复合工具，其特征在于，上述锯齿的梯形高在2.5～12mm范围内，最好是6mm；齿顶宽度在6～22mm范围内，最好是14mm。
6．如权利要求4所述的复合工具，其特征在于，上述锯齿的梯形高在2.5～12mm范围内，最好是6mm；齿顶宽度在6～22mm范围内，最好是14mm。
7．如权利要求1或2或3所述的复合工具，其特征在于，在上述主体的周缘部分上开设了若干排自内向外隔开距离的通风孔，上述通风孔的直径在2～8mm范围内。
8．如权利要求7所述的复合工具，其特征在于，上述每一排通风孔的中心的连线，与通过工具的中心线之间的夹角为30°～60°。
9．如权利要求1至3中任何一项所述的复合工具，其特征在于，上述主体中截头圆锥部分的锥角在60°～150°范围内。
10．如权利要求1至3中任何一项所述的复合工具，其特征在于，制作上述主体的钢板的材料为高强度中碳结构钢或合金结构钢，钢板的厚度在0.5～1mm范围内。
专利摘要本实用新型提供了一种经过改进的切割与研磨用的复合工具,特别适合于石材、玻璃、高硬度钢材等的切割和研磨。这种复合工具用钢板制成的主体和喷镀的金刚砂组成。主体由带连接孔的中心部分、带锯齿的周缘部分和连接这两部分的截头圆锥部分组成。金刚砂用喷镀的方法粘结在主体的周缘部分上。其改进之处在于加宽了锯齿的宽度和深度,而金刚砂则采用点喷镀与连续喷镀相结合的方式,从而进一步提高了工具的寿命和加工效率。
文档编号B24D5/00GK2342933SQ98207059
公开日1999年10月13日 申请日期1998年7月20日 优先权日1998年7月20日
发明者车锺培 申请人:车锺培