一种带锯条的制作方法

本发明涉及一种带锯条。

背景技术：

从带锯条的锯切过程来分析，其属于一个多刃、微量、振动切削的过程。多刃指的是的工件中同时存在多个锯齿切削工件。而单个锯齿的平均切深一般是1~12um，因此，对于单个锯齿而言是一个微量切削的过程。

由于带锯条基带特点是长且薄（0.65~1.6mm），在未张紧的情况下，基带处于自然弯曲状态。只有施加一定张紧力后，才能处于绷直状态。所以，在工作状态下的带锯条类似于一条张紧的弦。由于加工误差的存在，不同锯齿受到切削力并不相同，这种切削力的波动会引起基带的振动。其次，工作过程中，锯条随锯轮转动而循环运动，锯齿不断切入、切出工件，也会引起切削力波动。因此，锯切过程是一个振动切削的过程。

因为锯切过程的上述特点，在部分振动较大的场合，如切割管、型材等形状材料，由于锯齿上承受的切削力波动大，刃口非常容易发生崩损。为了减少刃口崩损，目前通常的做法是：减少锯齿的前角和后角，以获得结构更强的锯齿形状，如图1。

减少前角、后角齿形的做法的主要缺点是：1）切削阻力增加，切斜风险增加，且系切削效率下降。虽然结构强度增加，但后角和前角减少会使得同样切深下切削力和进给力增加。切削力和进给力增加过大，增加基带的形变，导致切斜。此时只能降低切削效率，降低切削力和进给力。2）振动增加，噪声增加。强度好齿形能够抵抗较大切削力波动，但切削力波动会通过锯齿传导到基带，使得基带承受的切削力波动增加，整根锯条振动相对增加，噪声增大。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种带锯条，通过对锯齿结构进行进一步改进，以降低带锯条振动，减少由于振动带来的锯齿崩刃几率。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种带锯条，包括基带和多个设置于基带上的锯齿；所述锯齿上开设有圆孔和槽，所述槽贯通圆孔和锯齿的后刀面，所述槽的宽度d4满足关系：0＜d4＜1mm；过圆孔的圆心作与基带长度方向平行的直线，该直线位于相应锯齿前刀面和后刀面之间的区段的长度为d5，所述圆孔的半径r满足关系：d4＜r＜d5；所述槽的长度d2满足关系：0＜d2＜0.8d5。

进一步地，所述锯齿具有焊缝，槽与焊缝的最小距离d1满足关系：0＜d1。

进一步地，d1＜1mm，一般地，d1＜0.8mm，优选地，d1＜0.5mm。

0<d1，可有效降低槽对焊缝强度的不利影响。另外，申请人发现，为了更好吸纳切削力波动，槽应尽量靠近焊缝，越靠近焊缝则，效果越好。

进一步地，0.1mm＜d4＜0.8mm，一般地，0.2mm＜d4＜0.5mm。

进一步地，2d4＜r＜0.5d5。

进一步地，d4＜d2。

槽长度d2过大会降低锯齿强度，也容易沿圆孔产生疲劳断裂，故本发明人将槽的长度设计为满足关系：d2<0.8d5。过小将无法产生形变而无法起到缓冲作用，因此d4<d2。

进一步地，所述槽为直线型或曲线型。

优选地，所述槽为直线型，槽的中心线过圆孔的圆心。

进一步地，所述带锯条包括双金属带锯条和硬质合金带锯条。

当锯齿齿尖承受过大切削力时，锯齿部位向槽形变，锯齿齿尖产生一个避让量ε，降低齿尖切削量，如图3所示。避免齿尖崩刃；另外，槽和圆孔的设计，可抑制切削力波动传导至基带。当锯齿上的切削力产生波动，槽会产生形变，从而降低基带承受切削力波动量；圆孔也能够有效抑制切削力波动的传导，圆孔过大会影响锯齿强度，过小则抑制作用差，本发明人经过反复试验摸索获知，圆孔半径应满足d4<r<d5，优选地在2d4＜r＜0.5d5条件下，效果更优。

d4<1mm，可避免对锯齿强度产生不利影响。根据单个锯齿平均试切深度为1~12um，为了产生有效的刃口位移，2ε<d4，ε为设计避让量。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）直接降低锯齿切削量，而非直接增强强度对抗过大切削量；

2）抑制切削力波动向锯条基带传动，降低基带振动，减少由于振动带来的锯齿崩刃几率；

3）由于锯齿后刀面主要受到压应力，制作一定尺寸的缓冲槽基本不会对锯齿结构强度产生不利影响。在同样前刀面法向力（30n）的作用下，没有缓冲槽的齿尖产生的最大应力是3.68*10⁸n/m²,而有缓冲槽的齿尖最大应力为3.36*10⁸n/m²，数值反而小。因此从最大应力的角度，增加缓冲槽没有产生太大影响，反而降低最大应力。

附图说明

图1是通常做法中锯齿增强前后的形状对比图。

图2是本发明第一种实施方式的带锯条的锯齿部位的放大图（带有尺寸标准）。

图3是本发明第一种实施方式的带锯条的锯齿部位的形变过程示意图。

图4是本发明第一种实施方式的带锯条的锯齿部位的放大图。

图5是本发明第二种实施方式的带锯条的锯齿部位的放大图。

图6是无槽、无圆孔的锯齿在一定切削力状态下的位移形变的有限元仿真分析图。

图7是本发明第一种实施方式的锯齿在一定切削力状态下的位移形变的有限元仿真分析图。

图8是本发明第一种实施方式的锯齿在前刀面法向力为30n状态下的应力分布的有限元仿真分析图。

图9是传统锯齿在前刀面法向力为30n状态下的微应力分布的有限元仿真分析图。

具体实施方式

以下将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图2和图3所示，一种带锯条，包括基带1和多个设置于基带1上的锯齿2；所述锯齿2上开设有圆孔3和槽（4），所述槽4贯通圆孔3和锯齿的后刀面202，所述槽4的宽度d4满足关系：0＜d4＜1mm；过圆孔的圆心作与基带长度方向平行的直线，该直线位于相应锯齿前刀面201和后刀面202之间的区段的长度为d5，所述圆孔3的半径r满足关系：d4＜r＜d5；所述槽4的长度d2满足关系：0＜d2＜0.8d5。所述带锯条为双金属带锯条。

所述锯齿2具有焊缝6，槽4与焊缝6的最小距离d1满足关系：0＜d1＜1mm。

0.1mm＜d4＜0.8mm。

d4＜d2。

一般地，焊缝与齿尖5之间的距离d3为1.5~2.2mm

所述槽4为直线型，槽4的中心线过圆孔的圆心。可选地，如图5所示，槽4可为s型。

图6、图7是在锯齿前面加载一定切削力（具体为30n的法向力）时，无槽和带槽两种情况下锯齿位移的变化情况图（有限元分析），从图来看：1）带槽后锯齿位移形变量变大（最大值从7.91e-03mm增大至1.39e-02mm），这表明槽产生了形变边并使得锯齿刃口下移产生避让。2）槽、圆孔向锯齿齿尖方向上位移梯度分布明显，但下方靠近基带均匀。而无槽、无圆孔，情况下，锯齿位移、应力呈明显梯度分布。这表明槽和圆孔的设计能够有效抑制切削力及其波动向基带传导，减少基带振动。另外，从图8和图9看，在同样前刀面法向力（30n）的作用下，没有缓冲槽的齿尖产生的最大应力是3.68*10⁸n/m²,而有缓冲槽的齿尖最大应力为3.36*10⁸n/m²，数值反而小。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。