Pcd鋸片的製作方法

2023-12-11 06:18:52

Pcd鋸片的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種PCD鋸片，該鋸片包括基體和刀頭，所述基體的外周面設置有多個鑲刀槽，所述基體上還設有膨脹槽和切縫，所述刀頭設置在所述鑲刀槽中，所述刀頭的頂面包括平面部與凸臺部。本實用新型克服了現有PCD鋸片易崩齒的弊端，提高了被切割材料的加工表面光潔度，大大提高了生產效率，提高了鋸片的抗崩性能和切割壽命。
【專利說明】PCD鋸片
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及超硬工具及其製備【技術領域】，尤其涉及一種PCD (聚晶金剛石)鋸片。
【背景技術】
[0002]相對於硬質合金鋸片，PCD鋸片具有加工表面質量好、壽命超長、切割速度快以及性價比高等優點，因此被廣泛地用於除黑色金屬以外的耐磨性材料加工，例如木質材料、線路板材料、複合纖維塑料等。
[0003]此外，P⑶鋸片已很好的解決了合金鋸片換刀時間長帶來的誤工問題。例如，在地板和家具行業，P⑶鋸片逐漸被用於強化地板、刨花板等板材的加工。
[0004]P⑶鋸片通常包括鋼基體和P⑶刀頭，鋼基體的鑲刀槽內焊上刀頭，刀頭常見的刃形有梯平齒交替、左右齒交替、尖平齒交替等，一般梯齒的作用為預開槽防止崩齒、平齒的作用為拋光以提高表面加工質量。如常見的用於切割刨花板的梯平齒主鋸片一般有300x3.2x96TxH30、350x4.4x84TxH80 等規格，其中 300x3.2x96TxH30梯平齒交替的 PCD鋸片可由48個梯齒、48個平齒組成，這種常規的PCD鋸片缺點:1、無法滿足高檔家具加工表面質量要求，壽命低，易崩齒；2、齒數過多過密，難以精密刃磨，性價比低，無法有效發揮PCD的優勢。圖7為目前常規的梯平齒交替鋸片，圖中傾斜部分2e不但減少了有用的工作面，且增加了刃磨量，浪費工時。
[0005]例如，專利號為2006/0112799、名稱為纖維水泥鋸片(fiber cement saw blade)的美國專利提供一個4齒鋸片，而專利號為2006/0283436、名稱為用於切割纖維水泥的鋸片(Saw blade for cutting fiber cement)的美國專利提出6齒鋸片切割才能基本平穩，並設計有消音孔、散熱孔、排屑槽等，其提出基體採用衝壓工藝降低成本，並做消除基體應力、保證焊接精度的半圓槽。由於電火花切割相對於雷射切割來說效率稍低但聚晶金剛石表面光潔度高，該專利還提出鋸片成品刀頭應當直接電火花切割成型，而不是雷射切割成方形焊接後電火花刃磨，這樣可以大大降低工時；如果切割刀頭可以不計入鋸片生產工時，則可大量節約後續刃磨工時，但其實由於切割難度增加同樣增加了刀頭採購成本。該專利還提出鋸片設計成負前角，以便切割平穩。
[0006]總體而言，為使PCD刀頭與基體的鑲刀槽焊接緊密，一般將PCD刀頭的齒坯進行倒角，費時費力；某些生產者一般只簡單將PCD齒坯切割為方形，這既浪費了材料，又增加了刃磨時間；刃磨時由於不同齒形交替需要多次調整電火花磨刀機，也浪費了大量時間；另夕卜，由於刃磨過的P⑶刃尖韌性差，且刃磨形成的刃尖較薄，在非正常使用過程中，經常崩刃。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的在於提供一種更加經濟的PCD鋸片，以提高鋸片的表面加工質量和抗崩性能、降低鋸片的製作成本及工時。[0008]本實用新型的另一目的在於提供一種PCD鋸片的製備方法，以生產更加經濟的PCD鋸片。
[0009]為了實現上述目的，本實用新型提供一種PCD鋸片，其包括基體和刀頭，所述基體的外周面設置有多個鑲刀槽，所述基體上還設有膨脹槽和切縫，所述刀頭設置在所述鑲刀槽中，其特徵在於，所述刀頭的頂面包括平面部與凸臺部。
[0010]優選地，所述刀頭的頂面的凸臺部為梯形。
[0011]優選地，，所述梯形的高度為0.1-ο.5mm,寬度為所述刀頭的齒坯的寬度的1/4-1/2，所述梯形的兩斜邊的夾角為0° -90°。
[0012]優選地，所述刀頭的頂面的凸臺部為三角形。
[0013]優選地，，所述三角形的高度為0.1-0.5mm,寬度為所述刀頭的齒坯的寬度的1/4-1/2，頂角角度為 90° -160。。
[0014]優選地,所述刀頭的頂面設置有0.5x45°的倒鈍。
[0015]優選地，所述膨脹槽內鑲銅，所述切縫內鑲橡膠。
[0016]優選地，所述鑲刀槽為60個，每個所述鑲刀槽中設置有所述刀頭，所述PCD鋸片的齒長為16mm。
[0017]本實用新型的優點在於:克服了現有PCD鋸片多種齒形交替的刃磨弊端；既滿足了被切割材料的加工表面光潔度要求，又適當減少了刀頭的數量和種類，大大提高了生產率，提高了鋸片的抗崩性能和切割壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的PCD鋸片實施例一的側面結構的示意圖；
[0019]圖2為圖1中的刀頭部分A的放大圖；
[0020]圖3為圖1中刀頭部分的正面示意圖；
[0021]圖4為圖1中刀頭部分的俯視圖；
[0022]圖5為圖3中刀頭部分的齒坯切割示意圖；
[0023]圖6為本實用新型的P⑶鋸片實施例二的刀頭正面示意圖；
[0024]圖7為目前常見的梯平齒的正面示意圖。
[0025]圖8為加工圖3所不刀頭使用的聞效石墨電極的不意圖。
[0026]圖9為圖6中刀頭部分的齒坯切割示意圖。
[0027]圖10為加工圖6所不刀頭使用的聞效石墨電極的不意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步詳細說明。
[0029]實施例一
[0030]如圖1-圖3所示，本實用新型的P⑶鋸片實施例一包括基體I (一般材質為鋼)和刀頭2，基體I的外周面設置有多個鑲刀槽la。基體I上還設有膨脹槽Ic和切縫Id。刀頭2設置在鑲刀槽Ia中。刀頭2的頂面2d呈凸臺形狀，具有平面部和較平面部凸出的凸臺部，平面部在凸臺部的兩邊。
[0031]優選地，如圖3，刀頭2的頂面2d的凸臺部為梯形，更優選為等腰梯形。凸臺部的高度t (即梯形凸臺部的頂端面至平面部的距離)為0.1-0.5mm,寬度bl為如圖5所示的齒坯2b的寬度的1/4-1/2，梯形的兩斜邊的夾角β為0° -90°。
[0032]優選地，如圖2，刀頭2的頂面2d設置有倒鈍2a。
[0033]更具體而言，圖1-圖5所示本實用新型的實施例一為一種用於切割刨花板的PCD主鋸片，其外徑為300mm，齒厚3.2mm,中孔直徑30mm。基體I的外周面設置有60個鑲刀槽la，每個鑲刀槽Ia內分別設置有「凸」型的刀頭2，也即本實用新型實施例一的P⑶鋸片具有60個刀頭2。
[0034]如圖3，向心角(刀頭側面與切割速度方向的夾角)λ為1°，刀頭2的頂面2d的凸臺部為梯形，其寬度bl=l.4mm,是切割形成的楔形齒坯2b的寬度的40%，高度t為0.25mm,角度β為60° ;每一個頂面2d分為平面部與梯形凸臺部的刀頭2都相當於一對梯齒和平齒，因此整張鋸片的60個刀頭2相當於60個梯齒和60個平齒。相較於此，目前本領域常用的300x3.2χ96Τ鋸片具有梯齒和平齒各48個，即相當於由96個齒組成了 48對梯齒和平齒，較本實用新型的梯平齒組數少，因此該實施例在理論上提高了鋸片的抗崩性能和被切割對象的表面光潔度；其次經過大量的切割試驗證明，加工質量滿足使用需求，振動和噪音也極小。同時由於需要加工的齒數從96個減少到60個，材料成本、加工成本及工時降低。
[0035]如圖1，該P⑶鋸片的齒長L為16mm，比本領域目前常見的P⑶鋸片齒長稍長，在切割較厚的刨花板時，更易於排屑。基體I上的膨脹槽Ic內鑲銅，切縫Id內鑲橡膠，以便減震降噪。
[0036]如附圖2所示，P⑶鋸片的前角Y為10。，后角α為14°。刀頭的頂面設置的倒鈍2a為0.5x45° ,如此,可以減少在非正常使用過程中的崩刃現象,增加耐用度。
[0037]如圖4，本實施例一的P⑶鋸片的側后角(刀頭側面與進給速度方向的夾角)Θ °刃磨到3.5°，以減小切割時的摩擦力。
[0038]在製備圖1-圖5所示的P⑶鋸片時，可以遵循以下步驟:
[0039]雷射切割基體1:硬度HRC48±2，電鍍硬鉻，膨脹槽Ic處鑲銅，張力範圍
0.05-0.15，基體I的鑲刀槽Ia內設置有R0.3mm的鏤空lb，如圖2，一方面減小基體應力，另一方面可直接將齒坯2b焊接在鑲刀槽Ia內，免去齒坯倒角的工序，節約大量工時。
[0040]雷射切割刀頭2:圖5為刀頭2部分的齒坯2b切割示意圖，在整塊P⑶複合片圓盤上進行雷射切割，形成楔形齒坯。在切割時，可以按圖5所示，按照楔形齒坯的上部下部(本說明書為便於說明，將楔形齒坯的具有凸臺部的部分作為上部，與具有凸臺部的部分相對的部分作為下部)交錯的方式進行切割。即，如圖5所示，左右方向上，每個楔形齒坯的上部都與相鄰齒坯的下部相鄰，而上下方向上，每個楔形齒坯的凸臺部與另一楔形齒坯的凸臺部相對，每個楔形齒坯的下部與另一楔形齒坯的下部相對。由此，提高了 PCD圓盤的材料利用率。並且，由於一次性形成了頂面2d的平面部與凸臺部，有效減小了刃磨量。齒坯2b長 6.2mm,寬 3.5mm。
[0041]鋸片焊接:在自動焊接機上，將楔形齒坯2b通過銀釺焊至基體I的鑲刀槽Ia上，其焊接夾持塊傾斜1°，噴砂，調整基體偏擺< 0.05mm，應力在0.05-0.15範圍內；用砂輪打磨齒坯的合金部位(如圖4中的刀頭2，左半部分為合金，右半部分為聚晶金剛石)。
[0042]鋸片刃磨:利用圖8所示的石墨成型電極同時刃磨刀頭2的頂面2d中由平面部與凸臺部構成的齒形，其中PCD鋸片的總齒數是石墨電極齒數的整數倍，其次用雙側面電火花磨刀機同時刃磨「凸」型刀頭2的兩側齒形2c，這大大減少工時；最後可用砂輪打磨刀頭2的倒鈍2a。
[0043]塗防鏽油:在整個鋸片上塗抹防鏽油。
[0044]實施例二
[0045]如圖6所示，在本實用新型的PCD鋸片實施例二中，與上述實施例一不同的是，「凸」型刀頭2頂面2d的凸臺部的形狀為三角形，三角形凸臺部的高度t (三角形凸臺部的頂端到平面部的距離)為0.1-0.5mm,寬度bl為齒還2b寬度的1/4-1/2,三角形的兩斜邊的夾角β (三角形的頂角)為90° -160°。
[0046]更具體而言，實施例二的線路板切割P⑶鋸片，外徑325_，齒厚4.0mm,中孔直徑60mm。其包括基體I和刀頭2，基體I的外周面設置有多個鑲刀槽la，基體I上還設有膨脹槽Ic和切縫ld，刀頭2設置在鑲刀槽Ia中，刀頭2的頂面2d分為平面部與三角形的凸臺部。三角形凸臺部的高度t為0.29mm,寬度b為1.6mm,角度β為140° mm。
[0047]該PCD鋸片的齒長L為16mm，比本領域目前常見的PCD鋸片齒長稍長，在切割較厚的刨花板時，更易於排屑。基體I上的膨脹槽Ic內鑲銅，切縫Id內鑲橡膠，以便減震降噪。
[0048]參考上述實施例一的相應圖示，圖6所示實施例二的前角Y為10° ,后角α為14°，側后角Θ為3.5°，向心角λ為1°。刀頭2的頂面2d設置的倒鈍2a為0.5x45°。
[0049]如圖6，每一個頂面2d分為平面部與三角形凸臺部的刀頭2的都相當於一對尖齒和平齒，因此整張鋸片的60個刀頭2相當於60個尖齒和60個平齒，。相較於此，目前本領域常用的325x4.0x72T鋸片具有尖齒和平齒各36個，即相當於由72個齒組成了 36對尖齒和平齒，較本實用新型的尖平齒組數少，因此本實施例二在理論上保證被切割對象的表面光潔度；其次經過大量的切割試驗證明，加工質量滿足使用需求，振動和噪音也極小。同時由於需要加工的齒數從72個減少到60個，材料成本、加工成本及工時降低。
[0050]在製備圖1、圖2、圖4、圖6所示的P⑶鋸片時，可以遵循以下步驟:
[0051]雷射切割基體1，硬度HRC48±2，電鍍硬鉻，膨脹槽Ic處鑲銅，張力範圍
0.05-0.15，在基體I的鑲刀槽Ia內設置R0.3mm的鏤空lb，如圖2，這一方面減小了基體應力，另一方面可直接將齒坯2b焊接在鑲刀槽Ia內，免去了齒坯倒角的工序，節約大量工時。
[0052]雷射切割刀頭2:圖9是齒坯2b切割示意圖，在整塊P⑶複合片圓盤上進行雷射切割，形成楔形齒坯。切割時，按照實施例一中的方式交錯切割相鄰的齒坯，提高了 PCD圓盤的材料利用率，並且能夠一次性形成頂面2d的平面部與三角形凸臺部，有效減小了刃磨量。該齒還2b長7.2mm,寬4.3mm。
[0053]鋸片焊接:在自動焊接機上，將楔形齒坯2b通過銀釺焊至基體I的鑲刀槽Ia上，其焊接夾持塊傾斜1°，噴砂，調整基體偏擺< 0.05mm，應力在0.05-0.15範圍內；用砂輪打磨齒坯的合金部分。
[0054]鋸片刃磨:利用圖10所示的石墨成型電極同時刃磨圖6中的刀頭頂面2d的齒形，其次用雙電極夾持鋸片同時刃磨「凸」型刀頭2的兩側齒形2c，大大減少工時；最後若要增加耐用度，可選用砂輪打磨刀頭2的倒鈍2a。
[0055]塗防鏽油:在整個鋸片上塗抹防鏽油。
[0056]當然，本實用新型的「凸」型刀頭的頂面的齒形，也即頂面上的凸臺形狀，不限於上述兩種實施例。另外，本實用新型的規格優選為300x3.2x60T,305x4.0χ48Τ、325χ4.0χ60Τ、350x4.0χ60Τλ380χ4.0χ60Τ。
[0057]綜上，本實用新型克服了現有PCD鋸片多種齒形交替的刃磨弊端，同一刀頭包括兩種齒形。既滿足了被切割材料的加工表面光潔度要求，又適當減少了刀頭的數量和種類，大大提高了生產率。可見，本實用新型提供的鋸片為更加經濟的PCD鋸片，提高鋸片的表面加工質量和抗崩性能的同時，降低了鋸片的製作成本及工時。
[0058]由技術常識可知，本實用新型可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特徵的實施方案來實現。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，並不是僅有的。所有在本實用新型範圍內或在等同於本實用新型的範圍內的改變均被本實用新型包
含ο
【權利要求】
1.一種PCD鋸片，包括基體和刀頭，所述基體的外周面設置有多個鑲刀槽，所述基體上還設有膨脹槽和切縫，所述刀頭設置在所述鑲刀槽中，其特徵在於，所述刀頭的頂面包括平面部與凸臺部。
2.如權利要求1所述的PCD鋸片，其特徵在於， 所述刀頭的頂面的凸臺部為梯形。
3.如權利要求2所述的PCD鋸片，其特徵在於， 所述梯形的高度為0.1-0.5mm,寬度為所述刀頭的齒還的寬度的1/4-1/2,所述梯形的兩斜邊的夾角為0° -90°。
4.如權利要求1所述的PCD鋸片，其特徵在於， 所述刀頭的頂面的凸臺部為三角形。
5.如權利要求4所述的PCD鋸片，其特徵在於， 所述三角形的高度為0.1-0.5mm，寬度為所述刀頭的齒坯的寬度的1/4-1/2，頂角角度為 90° -160。。
6.如權利要求1所述的PCD鋸片，其特徵在於， 所述刀頭的頂面設置有0.5x45°的倒鈍。
7.如權利要求1所述的PCD鋸片，其特徵在於， 所述膨脹槽內鑲銅，所述切縫內鑲橡膠。
8.如權利要求1所述的PCD鋸片，其特徵在於， 所述鑲刀槽為60個，每個所述鑲刀槽中設置有一個所述刀頭， 所述PCD鋸片的齒長為16mm。
【文檔編號】B23D61/04GK203409363SQ201320539450
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】劉錕, 劉一波, 葛科, 牛毅, 劉志海, 董冠鵬, 陳哲, 趙剛 申請人:安泰科技股份有限公司, 北京安泰鋼研超硬材料製品有限責任公司