本发明属于石材加工工艺装备技术领域，尤其涉及一种石材切割刀具。
背景技术：
随着石材加工行业的发展壮大，石材加工工艺过程中所需使用的切割刀具的需求量也日益增加，在目前的市场上，提供了多种用于切割石材的切割刀具。通常，这种切割刀具也称为理刀，常用的大部分理刀具有由整体硬质合金制造的刀轮，它在玻璃上滚动，利用有刀尖角的刃口切割玻璃，工业上切玻璃寿命高的为15万米左右，一般为5至6万米。但是这些理刀的寿命仍未能很好地满足要求。例如，公开号为：“CN202200407U”的专利文献，公开了一种用于切割玻璃、瓷砖或石材的切割刀具，该切割刀具具有盘状刀轮，该盘状刀轮具有层叠布置的聚晶金刚石内层和分别布置在所述聚晶金刚石内层两侧上的两层金属外层，所述两层金属外层将所述聚晶金刚石内层夹持并固定在它们之间，所述聚晶金刚石内层沿其周向形成有用于切割所述玻璃、瓷砖或石材的刃口，其中所述刃口的外径大于所述金属外层的外径。采用该专利的技术方案，在刀具中引入使用了聚晶金刚石材料，使刀具的切割能力大大提高，但是，该刀具在使用时，由于刀具外层所使用的硬质合金材料导热能力较差，刀具在使用时所产生的切削热无法及时排出，容易使刀具烧坏，并且由于硬质合金材料脆性较大，当刀具进给量较大时，刀具所承受的径向力较大，加剧了刀具的磨损，影响了其使用寿命。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种石材切割刀具；
本发明通过以下技术方案得以实现；
本发明提供一种石材切割刀具，主要包括刀轴和刀体，所述刀体是通过烧结、焊接或化学气相沉积法固定于所述刀轴外周面上圆盘形，并且由刀具内层、两层刀具中间层以及两层刀具外层沿着所述刀轴轴向由里而外布置为层叠状结构，所述刀具内层布置于两层刀具中间层之间，所述两层刀具中间层布置于所述两层刀具外层之间，所述刀具内层外周向轮廓形成内层刀刃，所述刀具中间层外周向轮廓形成中间层刀刃，所述刀具外层外周向轮廓形成外层刀刃，所述外层刀刃、中间层刀刃、内层刀刃依次首尾相连组成一条非封闭、连续的刀刃曲线。
所述刀具内层的材质是聚晶金刚石。
所述刀具中间层的材质是牌号为W18Cr4V的高速钢。
所述刀具外层的材质是硬质合金，所述刀具外层外表面上还涂覆有TiN、TiC或CrN涂层。
所述内层刀刃以所述刀体中分径向截面为镜像面对称布置于两侧，所述两侧内层刀刃之间夹角范围是20°至40°之间。
所述中间层刀刃在所述刀体中心轴向截面内的投影为向着所述刀具中心轴线一侧向内凹的曲线，该曲线的曲率半径范围是15mm至30mm之间。
所述外层刀刃在所述刀体中心轴向截面内的投影为背离所述刀具中心轴线一侧向外凸的曲线，该曲线的曲率半径范围是15mm至30mm之间。
所述刀具外层、刀具中间层和刀具内层厚度之比为：::1。
所述刀轴具有沿其中心轴线延伸并且贯通其两端面的锥形中心孔，其大端一侧为所述石材切割刀具正面，其小端一侧为所述石材切割刀具背面。
所述刀轴的材质是牌号为40Cr的调制钢。
本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，刀具工作部分即刀体采用层状结构，各层采用了具有不同性能的材料制成，使刀具的强度大大增加，该刀具在使用时，内层刀刃最先接触石材工件，刀具内层采用具有高硬度的聚晶金刚石材料制成，内层刀刃在刀体中心轴向截面内的投影为折线段，使内层刀刃可更快速地方切入石材内部，从而提高了石材切割效率，随着刀具不断深入石材内部，中间层刀刃也与石材工件表面接触，这时，由于中间层刀刃在刀体中心轴向截面内的投影为曲线，使切割加工过程中产生的石屑更容易排出，并且其与外界空气之间的接触面积更大，更易于使切削热散发至空气中，而刀具中间层的材质为高速钢，既具有较高的硬度，也具有较好的韧性，能够承受足够的径向力，从而延长了刀具的使用寿命，进一步地，随着石材切割的进一步深入，刀具外层也与石材表面接触，刀具外层采用硬质合金制成，其外表面涂覆涂层，增强了其散热能力，由于其处于最外层，切削刃传递至刀具外层时已经大大减小，从而避免了刀具外层被烧坏，并且刀具外层具有较高的硬度，利用外层刀刃有利于取出石材工件切割口表面的毛刺，从而有利于提高工件质量。
附图说明
图1是本发明石材切割刀具的主视图；
图2是本发明石材切割刀具沿刀轴中心轴线迫切的结构示意图；
图3是本发明石材切割刀具刀体结构局部放大图。
图中：1-刀轴，2-刀体，101-锥形中心孔，201-刀具内层，202-刀具中间层，203-刀具外层，204-内层刀刃，205-中间层刀刃，206-外层刀刃。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述；
本发明提供一种石材切割刀具，如图1、图2、图3所示，包括刀轴1和刀体2，刀体2是通过烧结、焊接或化学气相沉积法固定于刀轴1外周面上圆盘形，并且由刀具内层201、两层刀具中间层202以及两层刀具外层203沿着刀轴1轴向由里而外布置为层叠状结构，刀具内层201布置于两层刀具中间层202之间，两层刀具中间层202布置于两层刀具外层203之间，刀具内层201外周向轮廓形成内层刀刃204，刀具中间层202外周向轮廓形成中间层刀刃205，刀具外层203外周向轮廓形成外层刀刃206，外层刀刃206、中间层刀刃205、内层刀刃204依次首尾相连组成一条非封闭、连续的刀刃曲线。
采用本发明的技术方案，刀具工作部分即刀体采用层状结构，各层采用了具有不同性能的材料制成，使刀具的强度大大增加，该刀具在使用时，内层刀刃最先接触石材工件，刀具内层采用具有高硬度的聚晶金刚石材料制成，内层刀刃在刀体中心轴向截面内的投影为折线段，使内层刀刃可更快速地方切入石材内部，从而提高了石材切割效率，随着刀具不断深入石材内部，中间层刀刃也与石材工件表面接触，这时，由于中间层刀刃在刀体中心轴向截面内的投影为曲线，使切割加工过程中产生的石屑更容易排出，并且其与外界空气之间的接触面积更大，更易于使切削热散发至空气中，而刀具中间层的材质为高速钢，既具有较高的硬度，也具有较好的韧性，能够承受足够的径向力，从而延长了刀具的使用寿命，进一步地，随着石材切割的进一步深入，刀具外层也与石材表面接触，刀具外层采用硬质合金制成，其外表面涂覆涂层，增强了其散热能力，由于其处于最外层，切削刃传递至刀具外层时已经大大减小，从而避免了刀具外层被烧坏，并且刀具外层具有较高的硬度，利用外层刀刃有利于取出石材工件切割口表面的毛刺，从而有利于提高工件质量。
进一步地，刀具内层201的材质是聚晶金刚石。刀具中间层202的材质是牌号为W18Cr4V的高速钢。刀具外层203的材质是硬质合金，刀具外层203外表面上还涂覆有TiN、TiC或CrN涂层。
进一步地，内层刀刃204以刀体2中分径向截面为镜像面对称布置于两侧，两侧内层刀刃204之间夹角范围是20°至40°之间。中间层刀刃205在刀体2中心轴向截面内的投影为向着刀具中心轴线一侧向内凹的曲线，该曲线的曲率半径范围是15mm至30mm之间。外层刀刃206在刀体2中心轴向截面内的投影为背离刀具中心轴线一侧向外凸的曲线，该曲线的曲率半径范围是15mm至30mm之间。采用本发明的技术方案，刀具在使用时，内层刀刃204、中间层刀刃205和外层刀刃206依次先后与石材工件接触，由于内层刀刃204由于在其径向截面内为折线段，有利于引导刀具快速进给，快速地进入石材工件内部，完成切削加工，从而提高了切削加工效率，中间层刀刃205由于其在径向截面内为向内凹的曲线，有利于引导加工中产生的石屑排出，并增大与空气接触面积，有利于散热，而外层刀刃206最后加入刀具工作部分参与工作，有利于清楚石材工件切割口处的毛刺，提高加工质量，同时，刀具外层具有较高的硬度，有利于提高刀具整体的强度和使用寿命。
进一步地，刀具外层203、刀具中间层202和刀具内层201厚度之比为：1.5～3:1.5～2:1。采用本发明的技术方案，刀具具有较高的强度，且适应于快速进给加工的需求，有利于提高生产效率，降低生产成本。
进一步地，刀轴1具有沿其中心轴线延伸并且贯通其两端面的锥形中心孔101，其大端一侧为石材切割刀具正面，其小端一侧为石材切割刀具背面。刀轴1的材质是牌号为40Cr的调制钢。采用本发明的技术方案，由于刀轴1上设置有锥形中心孔101，便于本发明石材切割刀具安装，通过锥形中心孔101使刀具固定安装于机床主轴上，中心孔101为锥形时，可将部分来自于刀具上的径向力转换为使刀具夹紧的力，从而防止刀具在使用过程中脱落，提高了刀具使用的可靠性。