CN106112120B - 圆形锯片及用圆形锯片加工的方法 - Google Patents

Abstract

存在如下的问题：在使用具有粘结到锯沟的尖端的圆形锯片来切断或切割空心工件时，工件的切屑沿圆形锯片的旋转轴线的方向向右和向左散落，并且，残留于工件的空心部分内侧，这造成稍后的加工中的问题。通过如下的构造而解决该问题：使圆形锯片(10)的锯沟(14)的锯沟底部(18)和背部部分(20)呈直线地形成，并且，将由背部部分(20)相对于直线(L1)限定而形成的倾斜角(Φ)设定于‑5°与35°之间，直线(L1)经过圆形锯片(10)的旋转中心和旋转方向上的锯沟底部(18)的前部部分(24)。

Description

圆形锯片及用圆形锯片加工的方法

技术领域

本发明涉及圆形锯片及用圆形锯片加工的方法，在使用具有粘结到盘形基底金属的外周的尖端的圆形锯片来切割合成树脂、铝合金等的工件时，该圆形锯片能够高效地抑制切屑沿圆形锯片的旋转轴线的方向向右和向左散落。

背景技术

圆形锯片普遍作为用于切断并切割各种材料的工件(在下文中，被称为“切割加工”)的手段。圆形锯片包括(1)具有以预定的间隔直接地形成于盘形基底金属的外周上的切割齿部的圆形锯片和(2)具有以预定的间隔形成于盘形基底金属的外周的锯沟(gullet)且具有在圆形锯片的单个的锯沟中沿旋转方向向后钎焊到基底金属的尖端的圆形锯片。尖端的材料可以根据将被切割的各种工件的材料而适当地选自诸如硬质金属之类的材料，使得圆形锯片(带有尖端的锯片)是本领域中的主流。

现有技术文献

专利文献

未经审查的日本专利公开No.2002-347005。

发明内容

发明要解决的问题

在将被设置有尖端的圆形锯片切割的工件是诸如以合成树脂或铝合金作为材料的挤压型材或拉挤型材之类的空心部件(圆管、方管等)时，切割的声音不利地非常嘈杂。因此，为了降低切割时的噪声，使用交替地设置有在一侧上使远端成斜边的尖端和在两侧上使远端成斜边的尖端的圆形锯片。例如，图3A至图3C图示在圆形锯片的旋转方向朝向背部的情况下从前部观察时的粘结到圆形锯片的盘形基底金属12的尖端16，并且，图3A图示向右倾斜的右侧斜边16a设置于尖端16的远端上的状态。图3B图示向左倾斜的左侧斜边16b设置于尖端16的远端上的状态，并且，图3C图示两侧斜边16a、16b设置于尖端16的远端的相应的侧面上的状态。在两侧上成斜边的尖端16的中心平坦部分具有比单侧成斜边的平坦部分的半径更大0.2 mm的半径。

确认到，在使用在上面交替地设置有单侧成斜边的尖端和双侧成斜边的尖端的圆形锯片来切割以前面提到的树脂、铝合金等作为材料的工件时，显著地降低切割时的噪声。该方法对降低噪声非常有效。然而，有人指出，在切割工件时，切屑沿圆形锯片的旋转轴线的方向向右和向左散落，使得大量的切屑到处散落，切屑的散落被假定为起源于圆形锯片的单个的尖端的远端的右侧斜边、左侧斜边以及两侧斜边。尤其是，在将被切割的工件是空心管时，在切割的期间沿圆形锯片的旋转轴线的方向向右和向左散落的切屑必然地进入工件的空心部分并残留在其中。因此，在残留的切屑从加工过的空心工件掉落之后，有必要进入下一个加工。然而，理想的是，使残留的切屑的量从一开始就较少，以便减少这样的麻烦的掉落加工。

而且，即使切屑掉落，静电也可以防止细小的切屑全部掉落，使得切屑残留于工件的空心部分中。空心工件内侧的这样的残留的切屑可能导致在切割之后将涂料涂敷于切割工件或执行精密的后加工时的各种不利的行为。因此，在生产的点上，强烈地要求尽量抑制在用圆形锯片切割工件时使切屑向右和向左散落的现象。

用于解决问题的方案

为了解决问题并实现期望的目的，技术方案1中所阐述的本发明的要点如下：圆形锯片具有在沿锯沟的旋转方向向后粘结到基底金属的尖端，该锯沟在基底金属的外周以预定的间隔凹入，锯沟的锯沟底部呈直线地成形，并且，锯沟的面向尖端的前刀面的背部部分呈直线地成形，由背部部分相对于经过圆形锯片的旋转中心和旋转方向上的锯沟底部的前部部分的直线而形成的倾斜角Φ处于-5°与35°之间，由直线锯沟底部相对于经过圆形锯片的旋转中心和旋转方向上的锯沟底部的后部部分的直线而形成的倾斜角θ处于45°与100°之间，并且，锯沟底部的直线长度处于3.5 mm与7.5 mm之间。

根据技术方案1中所阐述的本发明，许可在用圆形锯片切割时产生的切屑集中地掉落于圆形锯片的旋转方向上的正下方，因而有效地抑制切屑沿圆形锯片的旋转轴线的方向向右和向左散落的不便。

为了解决与上文的问题类似的问题并实现期望的目的，技术方案2中所阐述的本发明的要点如下：圆形锯片具有沿锯沟的旋转方向向后粘结到基底金属的尖端，该锯沟在基底金属的外周以预定的间隔凹入，锯沟的锯沟底部呈直线地成形，锯沟的面向尖端的前刀面的背部部分呈直线地成形，由背部部分相对于经过圆形锯片的旋转中心和旋转方向上的锯沟底部的前部部分的直线而形成的倾斜角Φ处于-5°与35°之间，锯沟中的尖端的前刀面和面向前刀面的背部部分设定为基本上彼此平行，并且，由直线锯沟底部相对于经过圆形锯片的旋转中心和旋转方向上的锯沟底部的后部部分的直线而形成的倾斜角θ处于45°与60°之间。

根据技术方案2中所阐述的本发明，许可在用圆形锯片切割时产生的切屑集中地掉落于圆形锯片的旋转方向上的正下方，因而有效地抑制切屑沿圆形锯片的旋转轴线的方向向右和向左散落的不便。另外，降低在切割工件时产生的切割声音。

技术方案3中所阐述的本发明的要点如下：尖端的前刀面具有沿相对于圆形锯片的旋转方向而后退的方向凹陷的空心面。

根据技术方案3中所阐述的本发明，除了技术方案1或技术方案2的本发明之外，空心面还形成于尖端的前刀面上，由此更有效地抑制切屑从圆形锯片向右和向左散落。

技术方案4中所阐述的本发明的要点如下：根据技术方案1至3中的任一项的圆形锯片切割以铝合金作为材料的挤压型材或拉挤型材。

根据技术方案4中所阐述的本发明，有可能显著地减少切割空心部件时的包括挤压型材等的空心部件内侧的切屑的可能的散落。

发明的效果

本发明证实如下的效果：在用圆形锯片切割各种材料的工件时，不但降低切割噪声，而且还高效地抑制切割切屑(切屑)沿圆形锯片的旋转轴线的方向向右和向左散落的现象。

附图说明

图1A是根据本发明的第一实施例的圆形锯片的齿部部分的局部放大平面图，并且，图1B是图1A中所圈住的部分的放大图。

图2是根据本发明的第二实施例的圆形锯片的齿部部分的局部放大平面图。

图3A至图3C各自是常规地用于降低切割工件时的噪声的尖端的“前刀面”的正视图，图3A至图3C图示应用于尖端的远端的各种类型的斜边。

用于执行本发明的模式

接下来，参考附图而经由优选的实施例来描述根据本发明的圆形锯片和用圆形锯片切割工件的加工方法。体现本发明的圆形锯片是具有在单个的锯沟中粘结到基底金属的尖端的上述的所谓的带有尖端的锯片。

第一实施例

图1A和图1B图示根据本发明的圆形锯片10的第一实施例，圆形锯片10是上文所提到的所谓的带有尖端的锯片。即，锯沟14 在圆形锯片10的盘形基底金属12的外周以所要求的间隔凹入，并且，以硬质金属等作为材料的尖端16钎焊到单个的锯沟14。尖端16在锯沟14中粘结到基底金属12的位置是沿相对于圆形锯片10的旋转方向而后退的方向，即沿旋转方向向后的锯沟14的径向延伸的部分。

在根据本发明的圆形锯片10中，锯沟14中的锯沟底部18和背部部分20 (稍后将对此进行描述)中的每个都配置成呈直线地延伸。换句话说，关于凹入基底金属12中的锯沟14，被称为锯沟底部18的离圆形锯片的旋转中心最近的底部以所要求的距离沿切向方向呈直线地延伸。锯沟底部18中的该直线距离D (从前部部分24至后部部分26的距离，稍后将对此进行描述)优选处于3.5 mm与7.5 mm之间。关于锯沟14，被称为背部部分20的面向粘结到基底金属12的尖端16的前刀面22的部分也以预定的距离呈直线地延伸。背部部分20的上端与尖端16的粘结到沿圆形锯片的旋转方向设置的下一个锯沟14的粘结部分连续。前刀面22是用来在圆形锯片10的尖端16的旋转方向前面擦过(rake)切屑的面。

而且，根据第一实施例，从各种实验的结果证明，将由呈直线地延伸的背部部分20相对于经过圆形锯片10的旋转中心的直线而形成的倾斜角规定为某一范围，由此，能够将切割工件时所产生的切屑的散落方向控制成属于有利的散落范围内。即，由背部部分20相对于直线L1而形成的倾斜角Φ选自-5°至35°的范围，其中，直线L1经过圆形锯片10的旋转轴线(未示出)的中心和锯沟底部18处的旋转方向(稍后将描述)上的前部部分24。在实施例中，由背部部分20相对于直线L1而形成的倾斜角Φ是34°。另外，由锯沟14的直线锯沟底部18相对于直线L2而形成的倾斜角θ处于45°与100°之间，其中，直线L2经过圆形锯片的旋转中心和锯沟底部18处的旋转方向上的后部部分26。

参考图1B而描述上文所提到的“前部部分24”。图1B是图1A中的锯沟14的所圈住的部分的放大图，并且，锯沟底部18的作为直线的向右延伸线与背部部分20的也作为直线的向下延伸线的交叉区域被称为“前部部分24”。因此，直线L1被限定为经过圆形锯片10的旋转中心和前部部分24的直线，该前部部分24是锯沟底部18与背部部分20的个别的延伸线的交叉区域。

在第一实施例的圆形锯片10中，如从上文显而易见的，锯沟14处的锯沟底部18和背部部分20以预定的距离呈直线地延伸，由背部部分20相对于直线L1而形成的倾斜角Φ设定于-5°至35°的范围内，其中，直线L1经过圆形锯片的旋转中心和锯沟底部18处的旋转方向上的前部部分24，由锯沟14的直线锯沟底部18 相对于直线L2而形成的倾斜角θ设定为45°至100°，其中，直线L2经过圆形锯片的旋转中心和锯沟底部18处的旋转方向上的后部部分26，并且，锯沟底部18的长度D设定为 3.5 mm至7.5 mm，由此与图3A至图3C中所图示的常规的圆形锯片相比，残留于例如以铝合金作为材料的空心工件的内侧的切屑的散落量减少92%。换句话说，用圆形锯片10切割工件的过程导致工件的切屑集中地掉落于圆形锯片10的旋转方向的正下方，因而高效地抑制切屑沿圆形锯片的旋转轴线的方向向右散落和向左散落的现象。

所谓的空心面沿相对于圆形锯片10的旋转方向而后退的方向形成于图1A中所图示的尖端16的前刀面22上。如段落[0003]中的专利文献1中所描述的，当从外周的退刀侧(escaping side)沿与前刀面22平行的方向观察尖端16时，该空心面是尖端16的如下的牙痕：通过在前刀面22形成左右对称的凹痕，从而形成为大体上弓状的前刀面。而且，在根据第一实施例的圆形锯片10的尖端16的前刀面22上形成空心面的过程能够减少以99%的高效率切割例如以铝合金作为材料的工件时的切屑的散落量。

实验

使用外径为510 mm、尖端的锯沟宽度为3.5 mm且锯沟的数量为100的带有尖端的锯片，以旋转速度3600 rpm和进给速度6m/min切割厚度为50 mm x 1.5 mm的铝合金制方管。在切割之后，测量残留于每个方管中的切屑的总重量，并且，对测量结果进行比较。

表1

。

考虑

在锯沟的锯沟底部设定为直线且旋转方向上的向前倾斜角Φ设定于-5°至35°的范围内时，由于卡门涡流(Karman's vortex)(稍后将描述)而导致切屑残留于锯沟中，使得防止切屑散落的效果变高。确认到，锯沟底部处的有利的直线长度(从前部部分至后部部分的长度)是3.5mm至7.5 mm。

第二实施例

图2图示根据本发明的圆形锯片10的第二实施例，其基本配置与第一实施例的上述的配置相同。根据第二实施例的圆形锯片10的尺寸以这样的方式设定，使得在锯沟14粘结到基底金属12的尖端16的前刀面22与各自面向前刀面22的背部部分20基本上彼此平行，其中，锯沟14位于前刀面22与背部部分20之间。在这种情况下，尖端16的基本上彼此平行的前刀面22与背部部分20之间的分离距离优选处于3.5 mm与7.5 mm之间；并且，在该实施例中，距离是7.2 mm。

而且，根据第二实施例的圆形锯片10通过将由锯沟14处的锯沟底部18和经过圆形锯片10的旋转中心的直线形成的倾斜角规定为某一范围，从而能够将切割工件时所产生的切屑的散落方向控制成属于有利的散落范围内。即，由锯沟14的锯沟底部18相对于直线 L2而形成的倾斜角θ选自45°至60°的范围，其中，直线 L2经过圆形锯片10的旋转轴线(未示出)的中心和锯沟底部18处的旋转方向(与旋转方向相反的方向)上的后部部分26。在该实施例中，倾斜角θ是52.5°。

在第二实施例的圆形锯片10中，如从上文显而易见的，锯沟14处的尖端16的前刀面22和面向前刀面22的背部部分20设定为基本上彼此平行，并且，由锯沟14的锯沟底部18相对于经过圆形锯片的旋转中心和锯沟底部18处的旋转方向上的后部部分26的直线 L2形成的倾斜角θ设定为45°至60°，导致与图3A至图3C中所图示的常规的圆形锯片相比，残留于铝合金制工件内侧的切屑的散落量有可能减少90%。与不具有尖端的基底金属相比，第一实施例中的怠速噪声是94 dB，然而，第二实施例中的怠速噪声降低至92 dB。

而且，如第一实施例的所图示的圆形锯片10中那样在尖端16的前刀面22上形成空心面的结构能够将前面提到的铝合金的工件的切屑的散落量减少至97%。

应当注意到，图2中的尖端16的前角是5°至25°。对于该实施例的圆形锯片10，前角是10°。

实验

使用外径为510 mm、尖端的锯沟宽度为3.5 mm且锯沟的数量为100的带有尖端的锯片来以旋转速度3600 rpm和进给速度6m/min切割厚度为50 mm x 1.5 mm的铝合金制方管。在切割之后，测量残留于每个方管中的切屑的总重量，并且，对测量结果进行比较。

表2

。

考虑

在锯沟的锯沟底部设定为直线且旋转方向上的向前倾斜角Φ设定于-5°至35°的范围内时，由于卡门涡流(稍后将描述)而导致切屑残留于锯沟中，使得防止切屑散落的效果变高。确认到，锯沟底部处的有利的直线长度(从前部部分至后部部分的长度)是3.5 mm至7.5 mm。

看来，第一实施例和第二实施例的圆形锯片10的使用能够降低切屑沿圆形锯片10的旋转轴线的方向向右和向左散落的比率，以有效地控制由于卡门涡流而导致的散落方向。“卡门涡流”在学术上被解释为如下的流体行为：随着柱状物体以适当的速度移动于流体中，从该物体的右侧和左侧产生反向的涡流，这两个涡流整齐地对准成两条线。在本发明的情况下，虽然将被圆形锯片10切割的工件当然是固体，但由于切割加工而产生的大量的切屑的集合体可以被认为是流体。因此，看来，切割切屑作为流体而停留于圆形锯片10的锯沟14中，但第一实施例和第二实施例中所规定的圆形锯片10的锯沟14的形状导致随着圆形锯片10旋转而在锯沟14中产生卡门涡流，由此抑制切屑沿圆形锯片10的旋转轴线的方向向右和向左散落。确认到，切割工件时的噪声也被抑制得较低。

如从上文显而易见的，根据本发明的圆形锯片高效地抑制切割工件时所产生的切屑从圆形锯片向右和向左散落，使得在将被切割的物体是空心工件时，例如，有可能显著地减少切屑在工件的空心部分内侧的不理想的散落和切屑在其中的残留。

参考标号的描述

12 基底金属

14 锯沟

16 尖端

18 锯沟底部

20 背部部分

22 前刀面

24 前部部分

26 后部部分

L1、L2 直线。

Claims (6)

1.一种圆形锯片，具有沿锯沟(14)的旋转方向向后粘结到基底金属(12)的尖端(16)，该锯沟(14)在所述基底金属(12)的外周以预定的间隔凹入，其中：

所述锯沟(14)的锯沟底部(18)呈直线地成形，并且所述锯沟(14)的面向所述尖端(16)的前刀面(22)的背部部分(20)呈直线地成形，

由所述背部部分(20)相对于直线L1而形成的倾斜角Φ处于-5°与35°之间，该直线L1经过所述圆形锯片的旋转中心和所述旋转方向上的所述锯沟底部(18)的前部部分(24)，所述前部部分是所述锯沟底部(18)的作为直线的向右延伸线与所述背部部分(20)的作为直线的向下延伸线的交叉区域，由直线锯沟底部(18)相对于直线L2而形成的倾斜角θ处于45°与100°之间，该直线L2经过所述圆形锯片的所述旋转中心和所述旋转方向上的所述锯沟底部(18)的后部部分(26)，并且从所述前部部分(24)至所述后部部分(26)的距离处于3.5 mm与7.5 mm之间。

2.一种圆形锯片，具有沿锯沟(14)的旋转方向向后粘结到基底金属的尖端(16)，该锯沟(14)在所述基底金属(12)的外周以预定的间隔凹入，其中：

所述锯沟(14)的锯沟底部(18)呈直线地成形，并且所述锯沟(14)的面向所述尖端(16)的前刀面(22)的背部部分(20)呈直线地成形，

由所述背部部分(20)相对于直线L1而形成的倾斜角Φ处于-5°与35°之间，该直线L1经过所述圆形锯片的旋转中心和所述旋转方向上的所述锯沟底部(18)的前部部分(24)，所述前部部分是所述锯沟底部(18)的作为直线的向右延伸线与所述背部部分(20)的作为直线的向下延伸线的交叉区域，

所述锯沟(14)中的所述尖端(16)的所述前刀面(22)和面向所述前刀面(22)的所述背部部分(20)设定为基本上彼此平行，并且

由直线锯沟底部(18)相对于直线L2而形成的倾斜角θ处于45°与60°之间，该直线L2经过所述圆形锯片的所述旋转中心和所述旋转方向上的所述锯沟底部(18)的后部部分(26)。

3.根据权利要求1或2所述的圆形锯片，其特征在于，所述尖端(16)的所述前刀面(22)具有沿相对于所述圆形锯片的所述旋转方向而后退的方向凹陷的空心面。

4.一种用根据权利要求1所述的圆形锯片加工的方法，其特征在于，所述圆形锯片切割以铝合金作为材料的挤压型材或拉挤型材。

5.一种用根据权利要求2所述的圆形锯片加工的方法，其特征在于，所述圆形锯片切割以铝合金作为材料的挤压型材或拉挤型材。

6.一种用根据权利要求3所述的圆形锯片加工的方法，其特征在于，所述圆形锯片切割以铝合金作为材料的挤压型材或拉挤型材。