CN106112121A - 一种仿生双金属带锯条 - Google Patents
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Abstract
一种仿生双金属带锯条属切割工具技术领域,本发明由锯齿和锯条体固接而成,锯齿具有獾犬齿的几何结构特征,其中锯条齿部的单个齿距的齿形轮廓由齿形前部曲线、齿形背部曲线和齿底圆弧平滑连接而成,形成仿生锯齿,齿底圆弧线的圆弧半径为1.51‑4.67mm,分齿量为0.32‑0.34mm,齿节为1‑9,锯齿分齿形式依次为左分齿、右分齿、左分齿、右分齿、直分齿;齿深为3.39‑6.20mm;齿尖到齿底圆弧圆心的水平距离为1.26‑4.3mm;锯齿材料为M42高速钢,锯条体材料为Rm80钢;本发明在锯齿齿形前部和后部使用仿生曲线结构,锯齿更锋利、切割效率更高、锯条使用寿命更长。
Description
技术领域
本发明属切割工具技术领域,具体涉及一种仿生双金属带锯条。
背景技术
双金属带锯条是切断工件材料最常用的工具,主要用于锯切金属型材,是金属切削加工的起点。随着锯切加工材料品种的不断增加,对带锯条也提出了更高的要求。带锯条由锯齿和锯条体组成,锯齿设计的好坏是双金属带锯条性能优劣的关键。双金属带锯条在切割金属棒材、管材、型材时,由于材料的直径、壁厚不等、形状不同,对其齿部冲击力较大,尤其是在切割大直径金属棒材、厚壁管材和异型材时产生的震动,对双金属带锯条的齿部冲击力更大,普通带锯齿形无法承受这种冲击力,对锯齿的损伤很大,造成切割速度和切割效率低、质量差、锯条寿命短等问题。
因此,研制出一种高效率、耐冲击、高寿命的双金属带锯条成为带锯条发展的关键环节。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用仿生学原理,能大幅度提高切削效率和使用寿命,降低生产成本的双金属带锯条。
本发明由锯齿1和锯条体2组成,锯齿1和锯条体2固接成一体,所述锯齿1具有獾犬齿的几何结构特征,其中锯齿1由a、b、c、d四点顺序平滑连接而成,其中a、b两点连线为齿形前部曲线A;b、c两点连线为齿底圆弧线B;c、d两点连线为齿形背部曲线C;
所述齿形前部曲线A的数学表达式为:
y1=-0.05536x3+0.4633x2-1.048x+4.236
其中:0.1≤x≤5;
齿底圆弧线B的圆弧半径r为1.51-4.67mm;
所述齿形背部曲线C的数学表达式为:
y2=-0.01391x3-0.32996x2+1.4452x+0.01848
其中:0.1≤x≤5。
所述的仿生双金属带锯条的齿节为1-9,分齿形式为改进型斜向分齿,锯齿分齿形式依次为左分齿4、右分齿5、左分齿4、右分齿5、直分齿3,分齿量e为0.32±0.05mm和0.34±0.05mm。
齿深h2为3.39-6.20mm;齿尖a点到齿底圆弧圆心o的水平距离s为1.26-4.3mm。
所述的仿生双金属带锯条厚度D为0.89mm和1.07mm,宽度h1为27-41mm。
所述锯齿1的材料为M42高速钢,所述锯条体2的材料为RM80钢。
本发明锯条的锯齿更锋利、切割效率更高,锯条寿命更长。
附图说明
图1为仿生双金属带锯条的主视图
图2为锯齿局部放大图
图3为仿生双金属带锯条的俯视图
图4为仿生双金属带锯条的左视图
图5为齿形前部曲线示意图
图6为齿形背部曲线示意图
图7为仿生等齿双金属带锯条正视图
图8为仿生3/4变齿双金属带锯条正视图
图9为仿生2/3变齿双金属带锯条正视图
其中:1.锯齿 2.锯条体 3.直分齿 4.左分齿 5.右分齿 e.分齿量
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实例进行详细阐述。
实例1:一种仿生等齿双金属带锯条
本发明涉及的仿生双金属带锯条包括锯齿1和锯条体2,齿材料采用M42高速钢,锯条体材料采用Rm80钢。锯齿1和锯条体2固接成一体,所述锯齿1具有獾犬齿的几何结构特征,其中锯齿1由a、b、c、d四点顺序平滑连接而成,其中a、b两点连线为齿形前部曲线A;b、c两点连线为齿底圆弧线B;c、d两点连线为齿形背部曲线C;
采用的分齿形式为改进型斜向分齿,锯齿分齿形式依次为左分齿4、右分齿5、左分齿4、右分齿5、直分齿3。所述仿生双金属带锯条齿形前部曲线A的数学表达式为:
y1=-0.05536x3+0.4633x2-1.048x+4.236,取0.1≤x≤3,
所述仿生双金属带锯条齿形背部曲线C的数学表达式为:
y2=-0.01391x3-0.32996x2+1.4452x+0.01848,取0.1≤x≤3,上述方程均以mm为单位。
其中,曲线y1与y2相交于仿生双金属带锯齿尖,下段曲线y2与y1通过齿底圆弧平滑过渡连接,齿距为7.67mm,齿底圆弧线B的圆弧半径r为2.25mm,齿底圆弧的角度θ为131°,锯条厚度D为0.89mm,锯条宽度h1为27mm,分齿量为0.32±0.05。
实例2:一种仿生3/4变齿双金属带锯条
本发明涉及的仿生双金属带锯条包括锯齿1和锯条体2,齿材料采用M42高速钢,锯条体材料采用Rm80钢。锯齿1和锯条体2固接成一体,所述锯齿1具有獾犬齿的几何结构特征,其中锯齿1由a、b、c、d四点顺序平滑连接而成,其中a、b两点连线为齿形前部曲线A;b、c两点连线为齿底圆弧线B;c、d两点连线为齿形背部曲线C。
仿生双金属带锯条5个单个锯齿构成一个循环齿距,采用的分齿形式为改进型斜向分齿,锯齿分齿形式依次为左分齿4、右分齿5、左分齿4、右分齿5、直分齿3,且为3/4变齿的尺寸规格。
所述仿生双金属带锯条齿形前部曲线A的数学表达式为:
y1=-0.05536x3+0.4633x2-1.048x+4.236,取0.1≤x≤3。
所述仿生双金属带锯条齿形背部曲线C的数学表达式为:
y2=-0.01391x3-0.32996x2+1.4452x+0.01848,取0.1≤x≤3。
上述方程均以mm为单位。其中,曲线y1与y2相交于仿生双金属带锯齿尖,下段曲线y2与y1通过齿底圆弧平滑过渡连接,一个循环齿距由5个锯齿组成,齿距依次为:8.46mm,7.67mm,6.89mm,6.35mm,7.26mm,齿深h2依次为:4.00mm,3.82mm,3.39mm,3.91mm,4.07mm,齿底圆弧线B的圆弧半径r依次为:2.25mm,1.83mm,1.51mm,2.00mm,2.93mm,齿尖a点到齿底圆弧圆心o的水平距离s依次为:1.93mm,1.51mm,1.26mm,1.73mm,2.26mm,齿底圆弧的角度θ分别为147°,131°,130°,130°120°,锯条厚度D选为1.07mm,锯条宽度h1为34mm,分齿量为0.34±0.05。
实例3:一种仿生2/3变齿双金属带锯条
本发明涉及的仿生双金属带锯条包括锯齿1和锯条体2,齿材料采用M42高速钢,锯条体材料采用Rm80钢。锯齿1和锯条体2固接成一体,所述锯齿1具有獾犬齿的几何结构特征,其中锯齿1由a、b、c、d四点顺序平滑连接而成,其中a、b两点连线为齿形前部曲线A;b、c两点连线为齿底圆弧线B;c、d两点连线为齿形背部曲线C。
仿生双金属带锯条8个单个锯齿构成一个循环齿距,采用的分齿形式为改进型斜向分齿锯齿分齿形式依次为直分齿3、左分齿4、右分齿5、左分齿4、右分齿5、左分齿4、右分齿5、直分齿3,且为2/3变齿的尺寸规格。所述仿生双金属带锯条齿形前部曲线A的数学表达式为:
y1=-0.05536x3+0.4633x2-1.048x+4.236,取0.1≤x≤3,
所述仿生双金属带锯条齿形背部曲线C的数学表达式为:
y2=-0.01391x3-0.32996x2+1.4452x+0.01848,取0.1≤x≤3,
上述方程均以mm为单位。其中,曲线y1与y2相交于仿生双金属带锯齿尖,下段曲线y2与y1通过齿底圆弧平滑过渡连接,一个循环齿距由9个锯齿组成,齿距依次为:12.50mm,12.00mm,10.60mm,9.40mm,8.40mm,9.40mm,10.60mm,12.00mm,12.50mm,齿深h2依次为:6.11mm,6.20mm,5.06mm,4.56mm,4.42mm,4.56mm,5.06mm,6.20mm,6.11mm,齿底圆弧线B的圆弧半径r依次为:4.67mm,4.35mm,3.83mm,3.24mm,2.60mm,3.24mm,3.83mm,4.35mm,4.67mm,齿尖a点到齿底圆弧圆心o的水平距离s依次为:4.30mm,4.02mm,3.39mm,2.77mm,2.26mm,2.77mm,3.39mm,4.02mm,4.30mm,齿底圆弧角θ分别为150°,159°,140°,130°,148°,130°,136°,159°,150°,锯条厚度D选为1.07mm,锯条宽度h1为41mm,分齿量为0.34±0.05。
Claims (4)
1.一种仿生双金属带锯条,由锯齿1和锯条体2组成,锯齿1和锯条体2固接成一体,其特征在于,锯齿1由a、b、c、d四点顺序平滑连接而成,其中a、b两点连线为齿形前部曲线A;b、c两点连线为齿底圆弧线B;c、d两点连线为齿形背部曲线C;
所述齿形前部曲线A的数学表达式为:
y1=-0.05536x3+0.4633x2-1.048x+4.236
其中:0.1≤x≤5;
齿底圆弧线B的圆弧半径r为1.51-4.67mm,齿底圆弧角θ为130-159°;
所述齿形背部曲线C的数学表达式为:
y2=-0.01391x3-0.32996x2+1.4452x+0.01848
其中:0.1≤x≤5。
2.按权利要求1所述的仿生双金属带锯条,其特征在于,所述仿生双金属带锯条的齿节为1-9,分齿形式为改进型斜向分齿,锯齿分齿形式依次为左分齿4、右分齿5、左分齿4、右分齿5、直分齿3,分齿量e为0.32±0.05mm和0.34±0.05mm;齿深h2为3.39-6.20mm;齿尖a点到齿底圆弧圆心o的水平距离s为1.26-4.3mm。
3.按权利要求1所述的仿生双金属带锯条,其特征在于,所述的仿生双金属带锯条厚度D为0.89mm和1.07mm,宽度h1为27-41mm。
4.按权利要求1所述的仿生双金属带锯条,其特征在于,所述锯齿1的材料为M42高速钢,所述锯条体2的材料为RM80钢。
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