CN107214867B - W型槽金刚石干切片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种W型槽金刚石干切片，属于金刚石工具的技术领域。本发明的W型槽金刚石干切片，包括圆盘形基体，和设置在基体径向外边缘上的多个金刚石刀头；金刚石刀头相对的两个侧面上设置有W型凹槽，W型凹槽由两个V字形凹槽连接而成，V字形凹槽由两条底部相连的斜槽组成。本发明的W型槽金刚石干切片在高速切削时能始终保持自锐性和锋利性，而且W型槽能够将切削过程中产生的应力均匀分布在宽度方向，因而即使是在高速干切的工况条件下也能够防止表面裂纹以及崩裂，能够显著提高切削效率和使用寿命。

Description

W型槽金刚石干切片
技术领域
本发明涉及金刚石工具的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种W型槽金刚石干切片。
背景技术
金刚石工具是以金刚石为切磨材料，借助于结合剂或其他辅助材料制成的具有一定形状、性能和用途的工具。目前金刚石工具已经广泛应用于大理石、花岗岩、混凝土等石材或建筑材料的切割、精整、磨削等方面，其中金刚石干切片通常包括圆盘形基体以及设沿该盘型基体外侧分布的多个金刚石刀头，并且在相邻金刚石刀头之间形成有沿着径向分布的通槽，但是这种结构由于安装以及制造精度上的偏差，在应用过程中尤其是高速运转状态下容易导致跳刀甚至崩边的情形，为了保护金刚石刀头，减少安全事故的发生，ZL200720049981.4公开了一种金刚石圆锯片，其在金刚石刀头表面设有多个从外边缘到里的斜凹槽结构，不仅提高了锋利度而且在旋转时有利于排屑。另外，为了保持在切削过程中的自锐性，现有技术中还有在金刚石刀头的外侧和内侧上形成两个或多个不连续地V形槽，以使得刀头在切削工作中始终保持自锐性和锋利度。然而，上述现有技术一般应用于采用冷却液例如水冷切削的锯片，对于金刚石干切片而言，由于没有采用冷却液并且切削速度快，对于如ZL200720049981.4的斜凹槽，或者两个或多个V形槽(指槽的截面或底面呈V形)，在使用过程中会导致纵向的应力逐渐集中，从而使得在高速切削的应用条件下或者应用一段时间后会出现磨损加速甚至崩脱的现象，导致使用寿命降低。
发明内容
为了获得兼有良好锋利度和使用寿命，本发明提供了一种W型槽金刚石干切片。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种W型槽金刚石干切片，包括圆盘形基体，和设置在所述基体径向外边缘上的多个金刚石刀头；其特征在于：所述金刚石刀头相对的两个侧面上设置有W型凹槽，所述W型凹槽由两个V字形凹槽连接而成，并且所述V字形凹槽由两条底部相连的斜槽组成。
其中，所述圆盘形基体的径向外边缘的厚度小于圆盘形基体内部的厚度，并且所述多个金刚石刀头通过镶嵌、热压烧结或者焊接的方式结合在所述径向外边缘上。
其中，相邻金刚石刀头之间形成有向所述圆盘形基体内部延伸的通孔槽，并且所述通孔槽的末端与圆孔相连。所述圆孔设置在所述圆盘形基体内部。
其中，所述W型凹槽自所述金刚石刀头的外沿延伸至所述金刚石刀头的内沿。
其中，所述W型凹槽顶端两侧的宽度为所述金刚石刀头宽度的50％以上，优选为60％以上，例如可以为60～95％，更优选为80～90％。
其中，所述斜槽的宽度为所述金刚石刀头宽度的1/10～1/30，优选为所述金刚石刀头宽度的1/10～1/20。所述斜槽的深度为所述金刚石刀头深度的1/5～1/20，优选为1/5～1/10。
其中，所述两个侧面上设置的W型凹槽形状相同，但二者相互错开(即二者的投影不重合)。
与最接近的现有技术相比，本发明的W型槽金刚石干切片具有以下有益效果：
本发明的W型槽金刚石干切片在高速切削时能始终保持自锐性和锋利性，而且W型槽能够将切削过程中产生的应力均匀分布在宽度方向，因而即使是在高速干切的工况条件下也能够防止表面裂纹以及崩裂，能够显著提高切削效率和使用寿命。
附图说明
图1为本发明的W型槽金刚石干切片的透视图。
图2为图1中沿着B-B方向的横截面结构的放大示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明的W型槽金刚石干切片做进一步的阐述，以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。
实施例1
如图1-2所示，为实施例的W型槽金刚石干切片，包括圆盘形基体10，和设置在所述基体径向外边缘上的多个金刚石刀头20，在图1中所示的金刚石刀头的个数为10个，当然还可以为其它个数，例如通常地可以设计成6-30个，更优选地可为6-20个，其可以根据圆盘形基体的大小等因素来确定。在图1中，作为一个改进地方案，圆盘形基体的径向外边缘部分12的厚度小于圆盘形基体内部的厚度，该外边缘部分12具有减薄的厚度以利于与金刚石刀头相结合。所述金刚石刀头与圆盘形基体可采用公知地方法结合在一起，例如可以通过镶嵌、热压烧结或者焊接(优选为钎焊，例如真空钎焊、感应钎焊、激光钎焊等)的方式结合在所述外边缘部分上。对于基体尺寸较少的干切片，为了降低成本通常可采用常规的热压烧结方法。当圆盘形基体的直径大于300mm时，为了保证基体与金刚石刀头的结合强度一般应采用钎焊的方法。相邻金刚石刀头20之间形成有向所述圆盘形基体10内部延伸的通孔槽，并且所述通孔槽的末端与圆孔相连，所述圆孔设置在所述圆盘形基体内部。该通孔槽在金刚石刀头之间的部分一般被设计成V形或U形，即具有外沿开口大于内沿开口的特征，而在所述基体上的部分一般设计成等宽的形式。而且为了保证切削顺畅，所述圆盘形基体中心与所述圆孔中心的连线(即径向)与该通孔槽的中心线应当基本重合，或者二者之间的夹角应当小于5°，优选地小于3°即可保证切削的平顺性，而该加工精度要求对于普通的机加工机床即可简单地实现，无需增加设备或工艺成本。在本实施例中所述圆盘形基体通常可以采用钢材，例如45号钢或者65Mn钢等材料加工而成。而所述金刚石刀头可采用金属结合剂与人工金刚石颗粒通过配料、混合冷压、热压烧结(或自由烧结)的方式形成，例如可以采用常用的铁基、铜基或钴基金属结合剂，为了改进其磨削性能，尤其是金刚石与金刚石结合剂之间的结合强度，优选可采用预合金粉与金属粉掺混的形式。对于该金刚石刀头，在本实施例中并无特殊要求，可采用现有技术公知地方法制备或者直接采购商用的金刚石刀头等。在本发明中所述每个金刚石刀头相对的两个侧面上设置有W型凹槽。具体地说，所述W型凹槽由两个V字形凹槽连接而成，并且所述V字形凹槽由两条底部相连的斜槽组成。为了在整个切削操作和寿命期间维持高速切割时地自锐性和锋利性，所述W型凹槽较好地是自所述金刚石刀头的外沿延伸至所述金刚石刀头的内沿(所述W型凹槽的顶端至底端的距离为所述金刚石刀头的高度)。而为了使得切削过程中产生的内应力沿着金刚石刀头的宽度方向传递、分布和耗散，而防止内应力在槽的底部附近积累。在本实施例中，所述W型凹槽顶端两侧的宽度为所述金刚石刀头宽度的50％以上，优选为60％以上，例如可以为60～95％，更优选为80～90％。在本实施例中，所述斜槽的宽度较好地为金刚石刀头宽度的1/10～1/30，优选为所述金刚石刀头宽度的1/10～1/20。所述斜槽的深度为所述金刚石刀头深度的1/5～1/20，优选为1/5～1/10。所述两个侧面上设置的W型凹槽形状相同，但二者相互错开(即二者的投影不重合)，例如二者错开的距离可以为0.5～2个斜槽的宽度。
以铜基预合金粉结合剂与人工金刚石颗粒(浓度为100％)混合配料冷压后与直径分别为的65Mn圆盘形基体热压烧结得到的金刚石干切片(刀头个数均为10个)为例通过对厚度20mm中等硬度的花岗岩板材进行切削实验表明各干切片最佳切削速度以及相应地寿命如表1所示。
每个金刚石刀头上分别形成一个W型槽，6个平行的斜槽，一个V字形槽(由两条底部相连的斜槽组成)。W型槽上沿的宽度为金刚石刀头宽度的80％，相隔最远的两个斜槽的距离为金刚石刀头宽度的80％，V型槽上沿的宽度为金刚石刀头宽度的80％。上述所有槽均自金刚石刀头的外沿延伸至内沿，斜槽的宽度为金刚石刀头宽度的1/20，深度为金刚石刀头厚度的1/10。
每个金刚石刀头上分别形成两个V形槽(指槽的截面呈V形)，V形槽之间间隔，且每个V形槽上沿的宽度为金刚石刀头宽度的30％，每个V形槽均自金刚石刀头的外沿延伸至内沿，且深度为金刚石刀头厚度的1/10。
表1
W型槽 V字形槽 平行的斜槽 两个V形槽
切割速率(m/min) 4.1 3.2 2.9 3.5
切割寿命(m) 617 623 636 695
而以3.8m/min的切割速率使用时，具有V字形槽、平行的斜槽以及两个V形槽的金刚石干切片的切割寿命如表2所示。
表2
V字形槽 平行的斜槽 两个V形槽
切割寿命(m) 472 429 516
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种W型槽金刚石干切片，包括圆盘形基体，和设置在所述基体径向外边缘上的多个金刚石刀头；其特征在于：所述金刚石刀头相对的两个侧面上设置有W型凹槽，所述W型凹槽由两个V字形凹槽连接而成，并且所述V字形凹槽由两条底部相连的斜槽组成；所述W型凹槽自所述金刚石刀头的外沿延伸至所述金刚石刀头的内沿，所述W型凹槽的顶端至底端的距离为所述金刚石刀头的高度；所述W型凹槽顶端两侧的宽度为所述金刚石刀头宽度的50％以上。
2.根据权利要求1所述的W型槽金刚石干切片，其特征在于：所述圆盘形基体的径向外边缘的厚度小于圆盘形基体内部的厚度。
3.根据权利要求2所述的W型槽金刚石干切片，其特征在于：所述多个金刚石刀头通过镶嵌、热压烧结或者焊接的方式结合在所述径向外边缘上。
4.根据权利要求1所述的W型槽金刚石干切片，其特征在于：相邻金刚石刀头之间形成有向所述圆盘形基体内部延伸的通孔槽，并且所述通孔槽的末端与圆孔相连。
5.根据权利要求4所述的W型槽金刚石干切片，其特征在于：所述圆孔设置在所述圆盘形基体内部。
6.根据权利要求1所述的W型槽金刚石干切片，其特征在于：所述斜槽的宽度为所述金刚石刀头宽度的1/10～1/30，所述斜槽的深度为所述金刚石刀头深度的1/5～1/20。
7.根据权利要求1所述的W型槽金刚石干切片，其特征在于：所述两个侧面上设置的W型凹槽形状相同，但二者相互错开。
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