W型槽金剛石幹切片的製作方法

2023-05-14 04:08:36 1

本發明涉及金剛石工具的
技術領域：
，更具體地說，本發明涉及一種w型槽金剛石幹切片。
背景技術：
：金剛石工具是以金剛石為切磨材料，藉助於結合劑或其他輔助材料製成的具有一定形狀、性能和用途的工具。目前金剛石工具已經廣泛應用於大理石、花崗巖、混凝土等石材或建築材料的切割、精整、磨削等方面，其中金剛石幹切片通常包括圓盤形基體以及設沿該盤型基體外側分布的多個金剛石刀頭，並且在相鄰金剛石刀頭之間形成有沿著徑向分布的通槽，但是這種結構由於安裝以及製造精度上的偏差，在應用過程中尤其是高速運轉狀態下容易導致跳刀甚至崩邊的情形，為了保護金剛石刀頭，減少安全事故的發生，zl200720049981.4公開了一種金剛石圓鋸片，其在金剛石刀頭表面設有多個從外邊緣到裡的斜凹槽結構，不僅提高了鋒利度而且在旋轉時有利於排屑。另外，為了保持在切削過程中的自銳性，現有技術中還有在金剛石刀頭的外側和內側上形成兩個或多個不連續地v形槽，以使得刀頭在切削工作中始終保持自銳性和鋒利度。然而，上述現有技術一般應用於採用冷卻液例如水冷切削的鋸片，對於金剛石幹切片而言，由於沒有採用冷卻液並且切削速度快，對於如zl200720049981.4的斜凹槽，或者兩個或多個v形槽(指槽的截面或底面呈v形)，在使用過程中會導致縱向的應力逐漸集中，從而使得在高速切削的應用條件下或者應用一段時間後會出現磨損加速甚至崩脫的現象，導致使用壽命降低。技術實現要素：為了獲得兼有良好鋒利度和使用壽命，本發明提供了一種w型槽金剛石幹切片。為了實現上述發明目的，本發明採用了以下技術方案：一種w型槽金剛石幹切片，包括圓盤形基體，和設置在所述基體徑向外邊緣上的多個金剛石刀頭；其特徵在於：所述金剛石刀頭相對的兩個側面上設置有w型凹槽，所述w型凹槽由兩個v字形凹槽連接而成，並且所述v字形凹槽由兩條底部相連的斜槽組成。其中，所述圓盤形基體的徑向外邊緣的厚度小於圓盤形基體內部的厚度，並且所述多個金剛石刀頭通過鑲嵌、熱壓燒結或者焊接的方式結合在所述徑向外邊緣上。其中，相鄰金剛石刀頭之間形成有向所述圓盤形基體內部延伸的通孔槽，並且所述通孔槽的末端與圓孔相連。所述圓孔設置在所述圓盤形基體內部。其中，所述w型凹槽自所述金剛石刀頭的外沿延伸至所述金剛石刀頭的內沿。其中，所述w型凹槽頂端兩側的寬度為所述金剛石刀頭寬度的50％以上，優選為60％以上，例如可以為60～95％，更優選為80～90％。其中，所述斜槽的寬度為所述金剛石刀頭寬度的1/10～1/30，優選為所述金剛石刀頭寬度的1/10～1/20。所述斜槽的深度為所述金剛石刀頭深度的1/5～1/20，優選為1/5～1/10。其中，所述兩個側面上設置的w型凹槽形狀相同，但二者相互錯開(即二者的投影不重合)。與最接近的現有技術相比，本發明的w型槽金剛石幹切片具有以下有益效果：本發明的w型槽金剛石幹切片在高速切削時能始終保持自銳性和鋒利性，而且w型槽能夠將切削過程中產生的應力均勻分布在寬度方向，因而即使是在高速幹切的工況條件下也能夠防止表面裂紋以及崩裂，能夠顯著提高切削效率和使用壽命。附圖說明圖1為本發明的w型槽金剛石幹切片的透視圖。圖2為圖1中沿著b-b方向的橫截面結構的放大示意圖。具體實施方式以下將結合具體實施例對本發明的w型槽金剛石幹切片做進一步的闡述，以期對本發明的技術方案做出更完整和清楚的說明。實施例1如圖1-2所示，為實施例的w型槽金剛石幹切片，包括圓盤形基體10，和設置在所述基體徑向外邊緣上的多個金剛石刀頭20，在圖1中所示的金剛石刀頭的個數為10個，當然還可以為其它個數，例如通常地可以設計成6-30個，更優選地可為6-20個，其可以根據圓盤形基體的大小等因素來確定。在圖1中，作為一個改進地方案，圓盤形基體的徑向外邊緣部分12的厚度小於圓盤形基體內部的厚度，該外邊緣部分12具有減薄的厚度以利於與金剛石刀頭相結合。所述金剛石刀頭與圓盤形基體可採用公知地方法結合在一起，例如可以通過鑲嵌、熱壓燒結或者焊接(優選為釺焊，例如真空釺焊、感應釺焊、雷射釺焊等)的方式結合在所述外邊緣部分上。對於基體尺寸較少的幹切片，為了降低成本通常可採用常規的熱壓燒結方法。當圓盤形基體的直徑大於300mm時，為了保證基體與金剛石刀頭的結合強度一般應採用釺焊的方法。相鄰金剛石刀頭20之間形成有向所述圓盤形基體10內部延伸的通孔槽，並且所述通孔槽的末端與圓孔相連，所述圓孔設置在所述圓盤形基體內部。該通孔槽在金剛石刀頭之間的部分一般被設計成v形或u形，即具有外沿開口大於內沿開口的特徵，而在所述基體上的部分一般設計成等寬的形式。而且為了保證切削順暢，所述圓盤形基體中心與所述圓孔中心的連線(即徑向)與該通孔槽的中心線應當基本重合，或者二者之間的夾角應當小於5°，優選地小於3°即可保證切削的平順性，而該加工精度要求對於普通的機加工工具機即可簡單地實現，無需增加設備或工藝成本。在本實施例中所述圓盤形基體通常可以採用鋼材，例如45號鋼或者65mn鋼等材料加工而成。而所述金剛石刀頭可採用金屬結合劑與人工金剛石顆粒通過配料、混合冷壓、熱壓燒結(或自由燒結)的方式形成，例如可以採用常用的鐵基、銅基或鈷基金屬結合劑，為了改進其磨削性能，尤其是金剛石與金剛石結合劑之間的結合強度，優選可採用預合金粉與金屬粉摻混的形式。對於該金剛石刀頭，在本實施例中並無特殊要求，可採用現有技術公知地方法製備或者直接採購商用的金剛石刀頭等。在本發明中所述每個金剛石刀頭相對的兩個側面上設置有w型凹槽。具體地說，所述w型凹槽由兩個v字形凹槽連接而成，並且所述v字形凹槽由兩條底部相連的斜槽組成。為了在整個切削操作和壽命期間維持高速切割時地自銳性和鋒利性，所述w型凹槽較好地是自所述金剛石刀頭的外沿延伸至所述金剛石刀頭的內沿(所述w型凹槽的頂端至底端的距離為所述金剛石刀頭的高度)。而為了使得切削過程中產生的內應力沿著金剛石刀頭的寬度方向傳遞、分布和耗散，而防止內應力在槽的底部附近積累。在本實施例中，所述w型凹槽頂端兩側的寬度為所述金剛石刀頭寬度的50％以上，優選為60％以上，例如可以為60～95％，更優選為80～90％。在本實施例中，所述斜槽的寬度較好地為金剛石刀頭寬度的1/10～1/30，優選為所述金剛石刀頭寬度的1/10～1/20。所述斜槽的深度為所述金剛石刀頭深度的1/5～1/20，優選為1/5～1/10。所述兩個側面上設置的w型凹槽形狀相同，但二者相互錯開(即二者的投影不重合)，例如二者錯開的距離可以為0.5～2個斜槽的寬度。以銅基預合金粉結合劑與人工金剛石顆粒(濃度為100％)混合配料冷壓後與直徑分別為的65mn圓盤形基體熱壓燒結得到的金剛石幹切片(刀頭個數均為10個)為例通過對厚度20mm中等硬度的花崗巖板材進行切削實驗表明各幹切片最佳切削速度以及相應地壽命如表1所示。每個金剛石刀頭上分別形成一個w型槽，6個平行的斜槽，一個v字形槽(由兩條底部相連的斜槽組成)。w型槽上沿的寬度為金剛石刀頭寬度的80％，相隔最遠的兩個斜槽的距離為金剛石刀頭寬度的80％，v型槽上沿的寬度為金剛石刀頭寬度的80％。上述所有槽均自金剛石刀頭的外沿延伸至內沿，斜槽的寬度為金剛石刀頭寬度的1/20，深度為金剛石刀頭厚度的1/10。每個金剛石刀頭上分別形成兩個v形槽(指槽的截面呈v形)，v形槽之間間隔，且每個v形槽上沿的寬度為金剛石刀頭寬度的30％，每個v形槽均自金剛石刀頭的外沿延伸至內沿，且深度為金剛石刀頭厚度的1/10。表1w型槽v字形槽平行的斜槽兩個v形槽切割速率(m/min)4.13.22.93.5切割壽命(m)617623636695而以3.8m/min的切割速率使用時，具有v字形槽、平行的斜槽以及兩個v形槽的金剛石幹切片的切割壽命如表2所示。表2v字形槽平行的斜槽兩個v形槽切割壽命(m)472429516對於本領域的普通技術人員而言，具體實施例只是對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。當前第1頁12