圆锯片的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种圆锯片，包括台金和设于台金外周的刀齿，刀齿包括交替设置的第一刀齿和第二刀齿，第一刀齿的外周切刃是向刃厚方向的两侧呈对称倾斜的尖顶山峰状，尖顶山峰状外周切刃的两腰分别至少包括倾角依次减小的第一外周切刃和第二外周切刃，第二刀齿的外周切刃是向刃厚方向的两侧呈对称倾斜、且尖端平坦的平顶山峰状，平顶山峰状外周切刃的两腰分别至少包括第三外周切刃；第一刀齿的齿高高于第二刀齿的齿高。本实用新型的圆锯片，将第一刀齿和第二刀齿的外周切刃设计成相互配合的分段形式，不仅能抑制被切割材料缺口、降低噪音，还能使全部刀齿起到切断作用，增加圆锯片的有效齿数，提高切断速度，还能大大改善切断面质量，提高光洁度。
【专利说明】圆据片
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种切割工具，尤其涉及一种圆锯片，广泛应用于硬质木料、软金属材料及其它复合材料的切害lJ，尤其适用于木塑复合材料(Wood-PlasticComposites, WPC)的切割。
【背景技术】
[0002]圆锯片作为一种切割工具，包括圆盘状的台金和设于台金外周的多个刀齿。中国专利CN201776524U公开了一种铝材切割专用合金锯片，其刀齿采用梯形齿和平齿交叉排布的形式，且梯形齿高度高于平齿高度。其中，梯形齿起切断作用，而平齿起修正、优化锯缝的作用，这样在保证切割效率的同时大大提高了锯缝的光洁度。但是这种圆锯片，一方面切割材料的噪音较大，污染作业环境，另一方面由于真正起切断作用的仅为梯形齿，也即只有圆锯片全部刀齿中的一部分，因此会影响切割的切断面质量，而平齿的修正和优化则效果有限。
【发明内容】
[0003]本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种低切割噪音、高切割断面质量、且使用寿命长的圆锯片。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为:一种圆锯片，包括圆盘状的台金和设于台金外周的多个刀齿，所述刀齿包括沿台金周向交替设置的第一刀齿和第二刀齿，其特征在于:所述第一刀齿的外周切刃是向刃厚方向的两侧呈对称倾斜的尖顶山峰状，尖顶山峰状外周切刃的两腰分别至少包括倾角依次减小的第一外周切刃和第二外周切刃，所述第二刀齿的外周切刃是向刃厚方向的两侧呈对称倾斜、且尖端平坦的平顶山峰状，平顶山峰状外周切刃的两腰分别至少包括第三外周切刃；所述第一刀齿的齿高高于第二刀齿的齿高。
[0005]优选的，所述第一刀齿外周切刃的两腰分别由第一外周切刃和第二外周切刃构成，所述第二刀齿外周切刃的两腰分别由第三外周切刃构成。
[0006]优选的，所述第一外周切刃、第二外周切刃、第三外周切刃均为直线状刀刃。
[0007]优选的，所述第二外周切刃的倾角等于第三外周切刃的倾角，并且，沿台金周向，圆锯片刀齿同侧的第二外周切刃底端与第三外周切刃底端重合，而圆锯片刀齿同侧的第二外周切刃顶端低于第三外周切刃顶端。
[0008]优选的，所述第二刀齿的齿高为bcm，第一刀齿高于第二刀齿acm，第一刀齿的外周切刃刃厚为Tcm，所述第二外周切刃的倾角角度等于第三外周切刃的倾角角度等于α°，所述第一刀齿的两第一外周切刃组成山刃，所述山刃的先端角度为θ°，Q1S Θ彡θ2，Θ 1=180-2arctan [ (a+b-0.05)/ (T/2-0.05tan α ) ] , θ 2=180-2arctan [ (a+0.05) /(T/2_b*tan α +0.05tan α )]，当θ = θ i时，圆锯片刀齿同侧的第二外周切刃顶端高于第三外周切刃底端0.05cm,当Θ = Θ 2时，圆锯片刀齿同侧的第二外周切刃顶端低于第三外周切刃顶端0.05cm。
[0009]优选的，α=45 ο
[0010]优选的，所述第一刀齿和第二刀齿均为多结晶金刚石刀齿。
[0011]优选的，所述刀齿包括前角面，且在前角面整个边缘处具有倒角。
[0012]本实用新型解决了【背景技术】中存在的缺陷，具有如下有益效果:
[0013]1.本实用新型的圆锯片，改进了交替设置的第一刀齿和第二刀齿的外周切刃形状，其中，第一刀齿的外周切刃呈尖顶山峰状，第二刀齿的外周切刃则呈平顶山峰状，并且将外周切刃设计成分段形式，如此一方面能实现分段切割，抑制被切割材料缺口，降低噪音，改善作业环境，另一方面第一刀齿和第二刀齿都起到了切断作用，增加圆锯片的有效齿数，提高切断速度，而且大大改善切断面质量，提高光洁度。
[0014]2.本实用新型的圆锯片用较少的力实现切削，减轻作业负荷。
[0015]3.设置第一、第二刀齿外周切刃的分段形式为:第一刀齿外周切刃的两腰分别由第一外周切刃和第二外周切刃构成，第二刀齿外周切刃的两腰分别由第三外周切刃构成。如此配合能够兼顾较低的噪音和较好的切割效率及质量，加工也相对容易。
[0016]4.尤其设置山刃的先端角度大于等于Q1、小于等于θ2，且
Θ 1=180-2arctan [ (a+b-0.05)/ (T/2-0.05tan α ) ] , Θ 2=180-2arctan [ (a+0.05) /(T/2_b*tan a +0.05tan a )]，此时能最好的兼顾较低的噪音和较好的切割效率、切割质量。
[0017]6.第一刀齿和第二刀齿均为多结晶金刚石刀齿，相对于传统的超硬合金，能够大大延长刀齿的使用寿命，使使用寿命达到3-4个月。而且，本实用新型的圆锯片在使用寿命期内都能保持稳定的切削性能。
[0018]7.还可以在刀齿的前角面整个边缘处设置倒角，进一步改善切削效果更佳，使得切断面更平滑。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0020]图1是本实用新型圆锯片的平面图；
[0021]图2是图1所示局部A的放大示意图；
[0022]图3是图1X-X线断面图中的第一刀齿示意图；
[0023]图4是图1V-V线断面图中的第二刀齿示意图；
[0024]图5是沿圆锯片台金圆周方向，相邻第一刀齿和第二刀齿的位置关系图；
[0025]图6是图5中Θ取Θ i时，相邻第一刀齿和第二刀齿的位置关系图；
[0026]图7是图5中Θ取Θ 2时，相邻第一刀齿和第二刀齿的位置关系图；
[0027]图8是切削磨损试验中，试验例I和对比例I的刀齿磨损情况对比；
[0028]图9是切削磨损试验中，试验例I的外周切刃磨损示意；
[0029]图10是切削磨损试验中，对比例I的外周切刃磨损示意；
[0030]图11是切削噪音试验中，试验例2和对比例I在空转、角材、型材三种情况下的对比；
[0031]图12是切断动力试验中，试验例2和对比例I在空转、角材、型材三种情况下的对比；
[0032]图13是切断面质量试验中，试验例2的切断面粗度示意；
[0033]图14是切断面质量试验中，对比例I的切断面粗度示意；
[0034]图中:10、圆锯片，11、台金，14、刀齿，16、嵌合孔，20、刀齿安装部，22、顶点部，24、刀齿安装面，30、第一刀齿，32、前角面，34、侧面，36、侧面切刃，38、外周逃逸面，39、外周切刃，391、第一外周切刃，392、第二外周切刃，40、第二刀齿，42、前角面，44、侧面，46、侧面切刃，48、外周逃逸面，49、外周切刃，491、第三外周切刃，492、第四外周切刃。
【具体实施方式】
[0035]现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0036]需要说明的是，图3是图1X-X线断面图中的第一刀齿示意图，具体的说，为第一刀齿被投影到假想平面Hl上的断面结构示意，X-X线包含在假想平面Hl中。图4是图1V-V线断面图中的第二刀齿示意图，具体的说，为第二刀齿被投影到假想平面H2上的断面结构示意，V-V线包含在假想平面H2中。
[0037]如图1-7所示，一种圆锯片10，包括圆盘状的台金11，即圆锯本体，还包括设于台金11外周的多个刀齿14。圆锯片10的中心处，在轴方向上形成贯通的圆形的嵌合孔16。
[0038]具体的，台金11的外周设有多个刀齿安装部20，刀齿安装部20由台金11沿径向向外突出而形成，呈山峰状。各刀齿安装部20成等中心角间隔设置。刀齿安装部20的顶点部22，沿径向向外突出，而且设置在刀齿安装部20沿圆锯片10的旋转方向Fn的前方一侦U。顶点部22的内周侧处有刀齿安装面24，刀齿安装面24上形成可安置刀齿14的呈阶梯状的空缺。因此，各刀齿14安装在对应的刀齿安装部20，沿台金11周向排列，也成等中心角间隔设置。更具体的，刀齿14由沿台金11周向交替排布的第一刀齿30和第二刀齿40组成，即第一刀齿30和第二刀齿40的数量分别为刀齿14总数的一半。
[0039]第一刀齿30，如图3所示,拥有前角面32，侧面34，侧面切刃36，外周逃逸面38，夕卜周切刃。从图3视图方向看，第一刀齿30两侧面34对称设置。侧面切刃36处于前角面32与侧面34交叉的位置。其外周切刃39，处于前角面32与外周逃逸面38交叉的位置。第一刀齿30，如图3所示，侧面34从外周切刃39的位置开始面向径向内部，以台金11半径线Jl为基准形成侧面向心角Rl°。外周切刃39是向刃厚方向的两侧呈对称倾斜的尖顶山峰状，外周切刃39的两腰分别由倾角依次减小的第一外周切刃391和第二外周切刃392组成。第一外周切刃391、第二外周切刃392均为直线状刀刃。第一刀齿30的两第一外周切刃391构成山刃，山刃的先端角度即两第一外周切刃391的夹角为θ°，第一外周切刃391相对于半径线Jl的倾角为θ/2°，第二外周切刃392相对于半径线Jl的倾角为α。。第一刀齿30的外周切刃39刃厚为Tmm。而第二外周切刃392相对于半径线Jl的倾角，其两条边与过山刃顶点水平线k的交点间距离为Zmm，Z < T/2。整个第一刀齿30的侧面向心线长为Llmm。
[0040]第二刀齿40，如图4所示，拥有前角面42，侧面44，侧面切刃46，外周逃逸面48，外周切刃49。从图4视图方向看，第二刀齿40两侧面44对称设置。侧面切刃46处于前角面42与侧面44交叉的位置。其外周切刃49，处于前角面42与外周逃逸面48交叉的位置。第二刀齿40，如图4所示，侧面44从外周切刃49的位置开始面向径向内部，以台金11半径线Jl为基准形成侧面向心角R2°。外周切刃49是向刃厚方向的两侧呈对称倾斜、且尖端平坦的平顶山峰状，外周切刃49的两腰分别由第三外周切刃491构成。外周切刃49还包括沿外周切刃49刃厚方向衔接两第三外周切刃491的第四外周切刃492。第三外周切刃491、第四外周切刃492均为直线状刀刃。第四外周切刃492与半径线Jl垂直。第三外周切刃491相对于半径线Jl的倾角为Y °，Υ = α。整个第二刀齿40的侧面向心线长L2mm。
[0041]沿台金11周向，圆锯片10刀齿14同侧的第二外周切刃392底端与第三外周切刃491底端重合，而第二外周切刃392顶端则低于第三外周切刃491顶端。即圆锯片10各刀齿14在台金11轴向的位置相同，第二外周切刃392底端与第三外周切刃491底端的高度相同，第一刀齿30的外周切刃39刃厚和第二刀齿40的外周切刃49刃厚也相等，大小为Tcm0而第二外周切刃392在外周切刃刃厚方向的投影长度则短于第三外周切刃491在外周切刃刃厚方向的投影长度。更具体的，G1S Θ ( θ2, Θ 1=180-2arctan[ (a+b-0.05)/(T/2-0.05tan α ) ], Θ 2=180-2arctan[ (a+0.05) / (T/2_b*tan a+0.05tan a )]。其中，第二刀齿40的齿高为bcm，第一刀齿30的齿高高于第二刀齿40齿高acm。当9 = 01时，如图6所示，圆锯片刀齿14同侧的第二外周切刃392顶端高于第三外周切刃491底端0.05cm,当Θ = Θ 2时，如图7所示，圆锯片刀齿14同侧的第二外周切刃392顶端低于第三外周切刃491 顶端 0.05cm。
[0042]第一刀齿30和第二刀齿40均为多结晶金刚石刀齿。
[0043]实施例1
[0044]圆锯片10外径Dl为200mm,台金厚度U为20mm,嵌合孔16直径D2为40mm,刀齿数为 IPo 第一刀齿 30 中，Rl=l，Ll=4.2，a+b =0.5，α =45。第二刀齿 40 中，R2=l，L2=4.0,b=0.3, y =45o 另外，T=2。
[0045]根据Q1S Θ ^ Θ 2，Θ 1=180-2arctan[ (a+b-0.05) / (T/2-0.05tan α )]，Θ 2=180_2arctan[ (a+0.05)/ (T/2_b*tana+0.05tana )]，得出 129.3 < Θ <143.1。其中优选θ =135，即山刃的先端角度为135°。
[0046]作为实施例1的优选方案，第一刀齿30的前角面32整个边缘处具有倒角，同时第二刀齿40的前角面42整个边缘处也具有倒角。倒角尺寸进一步优选(0.3 mm-0.5mm)X45°。使得切削效果更佳，切断面更平滑。
[0047]对实施例1的圆锯片10进行如下性能测试:
[0048]实施例1圆锯片10作为试验例1，而选用AB齿型、刀齿材质为超硬合金、而其它条件与本实施例圆锯片10相同的圆锯片作为对比例I。
[0049]一、切削磨损试验。
[0050]将试验例I圆锯片和对比例I圆锯片分别安装在相同的圆锯片切断机上进行切肖IJ，测定各自刀齿以及刀齿外周切刃的磨损量。其中被切削材料选取的是重量分数组成为50%木粉、50%树脂的WPC材。
[0051]1.1刀齿磨损情况。
[0052]无论是试验例I还是对比例1，切削条件相同，其中转速为5000rpm，送入速度为2m/min,切割量0.5mm。刀齿磨损的测定结果见图8。如图8所示,随着切削距离的增大,对比例I圆锯片刀齿的磨损量增加的很快，而试验例I圆锯片刀齿的磨损量则增幅较小，变化较为平稳，而且相同的切削距离，对比例I圆锯片刀齿的磨损量远大于本实施例圆锯片10刀齿的磨损量。
[0053]1.2外周切刃磨损情况。
[0054]在相同的切削条件下，试验例I也即实施例1圆锯片10使用3个月后，如图9所示，刀齿外周切刃的磨损量为0.1mm，还能继续使用，而对比例I圆锯片使用1.5日后如图10所示刀齿外周切刃磨损量已为0.2mm，无法继续使用。可见本实施例圆锯片的切割量增大到对比例I圆锯片的50倍，而磨损量仅为其一半，使用寿命大大延长。
[0055]上述切削磨损试验表明:本实用新型特别齿型设计、且刀齿采用多结晶金刚石的圆锯片，相对于传统AB齿型、超硬合金刀齿的圆锯片可较好抑制磨损、从而获得超长使用寿命。
[0056]由于本实用新型圆锯片的使用寿命大大延长，因此虽然其售价较高，但考虑到可再研磨使用的次数和寿命，其使用成本相对于传统AB齿型、超硬合金刀齿的圆锯片仍然是下降的，成本消减率(=本实用新型圆锯片成本/传统圆锯片成本*100%)甚至可达77%。
[0057]二、切削噪音、切断动力及切断面质量试验。
[0058]将使用3个月后的实施例1圆锯片10作为试验例2，并将对比例I圆锯片和试验例2圆锯片分别安装在同一圆锯片切断机上，①离圆锯片切断机500mm处测切削噪音；②测定电流值并通过计算公式将切断动力换算为动力；③测定切断面粗度。
[0059]无论是试验例2还是对比例I，切削试验的条件均为:转速1300rpm，手动送入被切削材料，具体送入速度为0.3m/min。另外，上述两种圆锯片的切削试验还分别在下述三种情况下进行:①选用40HX 70W、中间为实心的WPC角材作为被切削材料，②选用25HX 150W、中间为空心的WPC型材作为被切削材料，③空转。其中所用被切削材料的组成成分均相同。
[0060]测试结果如下:
[0061]2.1、如图11所示，与对比例I相比，试验例2在空转时噪音降低了 3dB，切削角材时降低了 4dB，切削型材时也有所降低。另外，经测试，试验例2空转时的噪音与圆锯片切断机不安装圆锯片时的噪音水平相当。由此，使用本实用新型圆锯片，可大大降低空转噪音和切削噪音。
[0062]2.2、如图12所示，与对比例I相比，试验例2于空转、切削角材以及型材时在动力(平均值)上的差异均不大，但与切断相关的负荷则减轻了。
[0063]2.3、如图13-14所示，试验例2作为本实用新型圆锯片10使用3个月后的状态，根据切断面粗度其切断面质量仍优于对比例I圆锯片的切断面质量。另外，还测得，相比对比例1，试验例2圆锯片的侧面振动以及刀齿间刀纹也更小。
[0064]以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
【权利要求】
1.一种圆锯片，包括圆盘状的台金和设于台金外周的多个刀齿，所述刀齿包括沿台金周向交替设置的第一刀齿和第二刀齿，其特征在于:所述第一刀齿的外周切刃是向刃厚方向的两侧呈对称倾斜的尖顶山峰状，尖顶山峰状外周切刃的两腰分别至少包括倾角依次减小的第一外周切刃和第二外周切刃，所述第二刀齿的外周切刃是向刃厚方向的两侧呈对称倾斜、且尖端平坦的平顶山峰状，平顶山峰状外周切刃的两腰分别至少包括第三外周切刃；所述第一刀齿的齿高高于第二刀齿的齿高。
2.根据权利要求1所述的圆锯片，其特征在于:所述第一刀齿外周切刃的两腰分别由第一外周切刃和第二外周切刃构成，所述第二刀齿外周切刃的两腰分别由第三外周切刃构成。
3.根据权利要求1所述的圆锯片，其特征在于:所述第一外周切刃、第二外周切刃、第三外周切刃均为直线状刀刃。
4.根据权利要求3所述的圆锯片，其特征在于:所述第二外周切刃的倾角等于第三外周切刃的倾角，并且，沿台金周向，圆锯片刀齿同侧的第二外周切刃底端与第三外周切刃底端重合，而圆锯片刀齿同侧的第二外周切刃顶端低于第三外周切刃顶端。
5.根据权利要求4所述的圆锯片，其特征在于:所述第二刀齿的齿高为bcm，第一刀齿高于第二刀齿acm，第一刀齿的外周切刃刃厚为Tcm，所述第二外周切刃的倾角角度等于第三外周切刃的倾角角度等于，所述第一刀齿的两第一外周切刃组成山刃，所述山刃的先端角度为Θ !=ISO^arctant (a+b-0.05) / (T/2-0.05tan α )]，Θ 2=180-2arctan[ (a+0.05) / (T/2_b*tan α+0.05tan α )],当 0 = 0丨时，圆锯片刀齿同侧的第二外周切刃顶端高于第三外周切刃底端0.05cm,当Θ = Θ 2时，圆锯片刀齿同侧的第二外周切刃顶端低于第三外周切刃顶端0.05cm。
6.根据权利要求5所述的圆锯片，其特征在于:α=45。
7.根据权利要求1所述的圆锯片，其特征在于:所述第一刀齿和第二刀齿均为多结晶金刚石刀齿。
8.根据权利要求1所述的圆锯片，其特征在于:所述刀齿包括前角面，且在前角面整个边缘处具有倒角。
【文档编号】B23D61/04GK203944927SQ201420326062
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】井出强 申请人:昆山兼房高科技刀具有限公司