CN105345145B - 镶齿型高速钢锯片及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镶齿型高速钢锯片，由圆锯片基体和高速钢颗粒组成，采用钢板作成的圆锯片基体的齿部刃口部分镶拼焊接多颗高速钢颗粒。本发明还公开了一种镶齿型高速钢锯片的制作方法，将高速钢颗粒镶嵌在圆锯片基体上。本发明采用弹簧钢作成的圆锯片基体齿部刃口20mm部分镶嵌高速钢颗粒，在实现整体高速钢圆锯片同样性能的情况下，使用了极其少的高速钢材料，提高高速钢圆锯片的高速钢材料使用率，大大降低锯片材料浪费，提高锯片制作精度，降低成本。
Description
技术领域
本发明属于高速钢锯片技术领域，涉及一种采用弹簧钢为基体，齿部采用高速钢颗粒镶嵌而成的高速钢圆锯片及其制作方法。
背景技术
现有高速钢圆锯片的制作形式是整体高速钢式(M2/M3/M35/M42等)，从高速钢板坯到冷轧薄板，再经过冲压成锯片圆坯，然后经过热处理加工、磨加工、整平、开齿等工序完成制作，它有几大缺点：
1、高速钢圆锯片采用整体高速钢，制作时原材料成本高；
2、锯片刃口段仅使用约20mm，材料使用率低，浪费严重；
3、整体高速钢的形式，在制作时锯片的制作精度不好，偏摆不良率高。
发明内容
本发明的目的是提供一种镶齿型高速钢锯片及其制作方法，解决了现有技术中存在的高速钢圆锯片采用整体高速钢，制作时原材料成本高，锯片刃口段仅使用约20mm，材料使用率低，浪费严重，在制作时锯片的制作精度不好，偏摆不良率高的技术问题。
本发明所采用的技术方案是，一种镶齿型高速钢锯片，由圆锯片基体和高速钢颗粒组成，采用弹簧钢板作成的圆锯片基体在齿部刃口处镶拼焊接高速钢颗粒。
本发明还提供了技术方案镶齿型高速钢锯片的制作方法，包括如下步骤：
基体准备：基体采用65Mn弹簧钢板，经过模具冲压成相应锯片大小、然后通过淬火、整平工序制作而成，要求控制整体平整度和偏摆在0.03mm以下；
高速钢颗粒准备：将高速钢丝带扁线或板材，经过整平调直、切割、淬火工艺制作而成高速钢颗粒，要求过程中颗粒的水平和侧弯都在0.01mm以下，淬火硬度建议达到HRC64.5-65.5为最佳状态；
组合焊接：将基体与高速钢颗粒两素材通过专用夹具定位后由压机压入，两材料间小过盈配合状态0.005-0.01mm,随后将组合后材料进行焊接，焊点为4-6点，焊头大小直径为3-5mm，焊接时间5-9秒；
镶齿型高速钢锯片齿部精加工：焊接后锯片经过精密圆台磨和外圆磨将颗粒加工到位，最后开齿处理；齿部颗粒设计时带有一定斜度，满足开齿和后续修齿需要，可达到修齿后齿部位置始终在高速钢颗粒上。
本发明的有益效果是采用弹簧钢作成的圆锯片基体齿部刃口20mm部分镶嵌高速钢颗粒，在实现整体高速钢圆锯片同样性能的情况下，使用了极其少的高速钢材料，提高高速钢圆锯片的高速钢材料使用率，大大降低锯片材料浪费，提高锯片制作精度，降低成本。
附图说明
图1是本发明的整体结构图；
图2是本发明高速钢颗粒和圆锯片基体焊接点细节图；
图3是本发明方法涉及的专用夹具结构示意图。
图中，1圆锯片基体，2高速钢颗粒，3大圆孔，4小圆孔，5焊点，6导柱导套组,7斜滑块组,8定位装置；
a高速钢颗粒最外点所在的长边与圆锯片中心线夹角，
b高速钢颗粒最外侧短边与高速钢颗粒最外点所在的圆锯片中心线夹角，
d1大圆孔直径，d2两个相对小圆孔圆心之间的距离，d3小圆孔直径，d4圆锯片除高速钢颗粒之外的直径，d5圆锯片总直径。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
产品部分：
如图1和图2本发明提供一种镶齿型高速钢锯片,由圆锯片基体1和高速钢颗粒2组成，采用钢板作成的圆锯片基体1的齿部刃口部分镶拼焊接多颗高速钢颗粒。好钢用在刀刃上,齿部切割需要的部位采用焊接形式将好的高速钢材料焊接在圆锯片基体1上，圆锯片基体1基体的整体加工精度较高速钢有大的提高，整体制作成本降低。
采用钢板作成的圆锯片基体1为采用弹簧钢65Mn作成的圆锯片基体1.
所述高速钢颗粒2长度20mm，宽度3mm，厚度2.7mm，圆锯片总直径d5为350毫米，高速钢颗粒2等距离分布在圆锯片齿部刃口部分最外侧，高速钢颗粒2最外点所在的长边与圆锯片中心线夹角a5～15度，高速钢颗粒2最外侧短边与高速钢颗粒2最外点所在的圆锯片中心线夹角b为102度，此角度的作用是锯片在切削时候减少摩擦面积。圆锯片除高速钢颗粒2之外的直径d4为310毫米。齿部高速钢颗粒2与中心线成一定角度，满足锯片在使用过程中修齿的需求，比如当高速钢颗粒2两条平行长边与高速钢颗粒2最外点所在的圆锯片中心线夹角为9度时，修齿合适，当高速钢颗粒2长度20mm，实现圆锯片现有的寿命需求。
每颗高速钢颗粒2有4个焊点5，4个焊点5分别分布在高速钢颗粒2最外点所在长边的最内侧与短边相交处、高速钢颗粒2最外点所在长边的内侧靠近中点的位置、高速钢颗粒2另一长边内侧靠近短边处、高速钢颗粒2另一长边外侧靠近中点处。这样焊接牢固。
圆锯片中心设置一个大圆孔3，大圆孔3直径d1为50毫米，距离圆锯片中心40毫米处等距离设置4个小圆孔4，小圆孔4直径d3为15毫米,两个相对小圆孔圆心之间的距离d2为80毫米。用于圆锯片的安装。
方法部分：
本发明还提供一种镶齿型高速钢锯片的制作方法，包括如下步骤：
基体准备：基体采用65Mn弹簧钢板，经过模具冲压成相应锯片大小、然后通过淬火、整平工序制作而成，要求控制整体平整度和偏摆在0.03mm以下；
高速钢颗粒准备：将丝带扁线或板材，经过整平调直、切割、淬火工艺制作而成高速钢颗粒，要求过程中颗粒的水平和侧弯都在0.01mm以下，淬火硬度达到HRC64.5-65.5为最佳状态；丝带扁线或板材的型号为M2、M3、M35、M42。
组合焊接：将基体与高速钢颗粒两素材通过专用夹具定位后由压机压入，两材料间小过盈配合状态0.005-0.01mm,随后将组合后材料进行焊接，焊点为4-6点，焊头大小直径为3-5mm，焊接时间5-9秒；
如图3所示压机上滑块和下工作台之间的即为专用夹具，用于定位。
导柱导套组6---确保专用夹具上下部分定位精度。
斜滑块组7---将压机上下运动力转换为将高速钢颗粒2压入圆锯片基体1的水平力；
定位装置8---通过弹簧的形式用锥形定位针将圆锯片基体1定位牢靠；
专用夹具操作步骤：
a将圆锯片基体1放置于专用夹具上，用定位针定位；
b手工将高速钢颗粒2逐步嵌入基体1-2mm，保持水平；
c启动压机按钮，将高速钢颗粒2压入到位；
d人工调整90度，重复上述内容，直至全部完成。
镶齿型高速钢锯片齿部精加工：焊接后锯片经过精密圆台磨和外圆磨将颗粒加工到位，最后开齿处理；齿部颗粒设计时带有一定斜度，满足开齿和后续修齿需要，可达到修齿后齿部位置始终在高速钢颗粒上。
所述镶齿型高速钢锯片修齿的轨迹定位为径向每次磨削2mm，切向移动0.25mm为宜。
镶齿颗粒在定位设计时需要考虑后续的修齿轨迹，如果角度设计不合理，则直接影响锯片修齿次数和寿命。在此我们总结了非常多的锯片修齿数据，得出结论是：锯片修齿轨迹定位为径向每次磨削2mm，切向移动0.25为宜。这样可以在正常修齿次数和异常(崩齿)修齿次数上得到平衡，达到每个锯片都得到相对稳定的性能。
表一为经济效益对比表，从表一可知采用本发明方法制作的镶齿型高速钢锯片原材料成本可降低80％左右。
例：现有整体高速钢锯片350*2.5*50*80Z，整体高速钢成品重量1.05公斤，制作前毛坯需要2.3公斤，修齿10次左右外径310mm后报废；
采用本发明方法后，基体采用65Mn弹簧钢，高速钢颗粒用量是0.12公斤，制作完成后同样达到修齿10次，外径310mm后报废；
对比两者：原材料直接节约约80％，虽说加工成本增加约30％，但总的
表一
经济效果还是十分明显的。
表二
表二为锯片效果对照表，根据表二测试结果可知，镶齿式锯片在成本降低的同时，锯片性能还得到了一定的提升。如果将齿部颗粒更换用更好的M42材料，性能将进一步大幅度提升。
本发明采用弹簧钢作成的圆锯片基体1齿部刃口20mm部分镶嵌高速钢颗粒2，在实现整体高速钢圆锯片同样性能的情况下，使用了极其少的高速钢材料，提高高速钢圆锯片的高速钢材料使用率，大大降低锯片材料浪费，提高锯片制作精度，降低成本。
Claims (4)
1.镶齿型高速钢锯片,其特征在于，由圆锯片基体(1)和高速钢颗粒(2)组成，采用钢板作成的圆锯片基体(1)的齿部刃口部分镶拼焊接多颗高速钢颗粒(2)；
所述采用钢板作成的圆锯片基体(1)为采用弹簧钢作成的圆锯片基体(1)；
所述高速钢颗粒(2)长度20mm，宽度3mm，厚度2.7mm，圆锯片总直径(d5)为350毫米，高速钢颗粒(2)等距离分布在圆锯片齿部刃口部分最外侧，高速钢颗粒(2)最外点所在的长边与圆锯片中心线夹角(a)为5～15度，高速钢颗粒(2)最外侧短边与高速钢颗粒(2)最外点所在的圆锯片中心线夹角(b)为102度；
每颗高速钢颗粒(2)有4个焊点(5)，4个焊点(5)分别分布在高速钢颗粒(2)最外点所在长边的最内侧与短边相交处、高速钢颗粒(2)最外点所在长边的内侧靠近中点的位置、高速钢颗粒(2)另一长边内侧靠近短边处、高速钢颗粒(2)另一长边外侧靠近中点处。
2.根据权利要求1所述的镶齿型高速钢锯片,其特征在于，圆锯片中心设置一个大圆孔(3)，大圆孔(3)直径(d1)为50毫米，距离圆锯片中心40毫米处等距离设置4个小圆孔(4)，小圆孔(4)直径(d3)为15毫米。
3.镶齿型高速钢锯片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
基体准备：基体采用65Mn弹簧钢板，经过模具冲压成相应锯片大小、然后通过淬火、整平工序制作而成，要求控制整体平整度和偏摆在0.03mm以下；
高速钢颗粒准备：丝带扁线或板材，经过整平调直、切割、淬火工艺制作而成高速钢颗粒，要求过程中颗粒的水平和侧弯都在0.01mm以下，淬火硬度达到HRC64.5-65.5为最佳状态；
组合焊接：基体与高速钢颗粒两素材通过专用夹具定位后由压机压入，两材料间小过盈配合状态0.005-0.01mm,随后将组合后材料进行焊接，焊点为4点，
4个焊点分别分布在高速钢颗粒最外点所在长边的最内侧与短边相交处、高速钢颗粒最外点所在长边的内侧靠近中点的位置、高速钢颗粒另一长边内侧靠近短边处、高速钢颗粒另一长边外侧靠近中点处；
焊头大小直径为3-5mm，焊接时间5-9秒；
镶齿型高速钢锯片齿部精加工：焊接后锯片经过精密圆台磨和外圆磨将颗粒加工到位，最后开齿处理；齿 部颗粒设计时带有一定斜度，满足开齿和后续修齿需要，可达到修齿后齿部位置始终在高速钢颗粒上。
4.根据权利要求3所述的镶齿型高速钢锯片的制作方法，其特征在于所述镶齿型高速钢锯片修齿的轨迹定位为径向每次磨削2mm，切向移动0.25mm为宜。
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