CN108341589A - 一种带平台的刀轮 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种带平台的刀轮，包括两个对称的盘面和用于安装刀轴的轴孔，轴孔位于刀轮中心并沿横向延伸至盘面，盘面分别沿外缘向刀轮纵向中心截面延伸相交，形成两个对称的锥面，锥面的相交线构成圆周刃口，圆周刃口上均匀分布有凹槽，凹槽的开口为V型截面，沿圆周刃口向刀轮横向中心截面延伸并相交形成第一槽壁和第二槽壁；第一槽壁和第二槽壁均向外凸起形成至少2个平台，平台沿横向延伸至锥面，形成内刃口。本申请所述的带平台的刀轮，能通过分散刃口部位的切割压力，减缓切割过程中刃口的磨损程度，提高切割寿命；同时平台作为面性的内刃口可以辅助切割，扩大切割范围，平台形成的内刃口使刀轮的切割压力范围更大，使用范围更广。

Description

一种带平台的刀轮

技术领域

本申请涉及刀具加工领域，尤其涉及一种带平台的刀轮。

背景技术

切割玻璃等脆性材料的工具普遍为盘状的刀轮，普遍使用的刀轮由轴孔、两侧对称的盘面、相交的两锥面及刃口等部分组成。刀轮的基本结构是盘面中心设置安装刀轴的轴孔，两侧盘面的外缘向外延伸为两对称的锥面，两锥面相交形成刀轮的圆周刃口，沿圆周刃口周向间隔的分布有内凹的齿形槽。齿形槽是由两锥面顶端形成的两个对称的槽面构成的，两槽面的相交线形成齿形槽的内刃口，其与圆周刃口共同构成线性的刀轮刃口。

在切割玻璃时，刀轮接触玻璃表面，对刀轮施加一定的外部压力，在刀座的牵引下，刀轮沿玻璃表面进行切割，切割后会在玻璃表面沿切割方向产生一条连续的切割线，之后加上外力的作用，玻璃切割面会产生垂直裂纹及水平裂纹，垂直裂纹就会沿垂直玻璃表面方向扩展，使得玻璃分离。但是因为线性的刀轮刃口接触面积小，切割玻璃受到的切割压力大，随着切割里程的增加，会导致圆周刃口部位出现磨损，从而降低刀轮的渗透性能，影响切割品质。

发明内容

本申请提供了一种带平台的刀轮，以解决现有线性刀轮刃口的接触面积小，切割压力大，易出现磨损的问题。

第一方面，为实现上述目的，本申请提供了一种带平台的刀轮，包括两个对称的盘面和用于安装刀轴的轴孔，所述轴孔位于刀轮中心并沿横向延伸至盘面，所述盘面分别沿外缘向刀轮纵向中心截面延伸相交，形成两个对称的锥面，所述锥面的相交线构成圆周刃口；

所述圆周刃口上均匀分布有凹槽，所述凹槽的开口为V型截面，沿圆周刃口向刀轮横向中心截面延伸并相交形成第一槽壁和第二槽壁；

所述第一槽壁和第二槽壁均向外凸起形成至少2个平台，所述平台沿横向延伸至锥面，形成内刃口，相邻平台的夹角θ逐渐增大。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述第一槽壁与第二槽壁关于所述刀轮横向中心截面对称，所述平台均为外凸弧形平台，相邻平台的高度逐渐增加，表面积逐渐增大。

结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述第一槽壁与第二槽壁关于所述刀轮横向中心截面对称，所述平台均为外凸梯形平台，相邻平台的高度逐渐增加，表面积逐渐增大。

结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述第一槽壁上的平台均为外凸弧形平台，所述第二槽壁上的平台为外凸梯形平台，两对侧的平台的高度相同，两对侧的相邻平台的夹角θ角度相同。

结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，相邻平台的夹角θ为80°～150°，优选为90°～120°。

结合第一方面，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述平台的高度h为0.5～2um，优选为1.0～1.5um。

结合第一方面，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述凹槽的槽深H范围为2～4um，优选范围为2.5～3.5um。

结合第一方面第一种～第三种任一项可能的实现方式，在第一方面第七种～第九种可能的实现方式中，盘面为两侧平行设置的平面，刀轮的直径D为2.0～4.0mm，轴孔的直径d为0.8～1.2mm，刀轮的厚度T为0.65～1.0mm；所述锥面相交形成的圆周刃口角α为100°～160°。

结合第一方面第一种～第三种任一项可能的实现方式，在第一方面第十种～第十二种可能的实现方式中，盘面均为外凸弧面，与对应的锥面的相交处为圆滑过度，所述外凸弧面的半径为0.7～1.2mm；所述外凸弧面被第一中心截面所截圆弧的圆心角为0.5°～3.5°，优选为1°；轴孔的厚度t为0.45～0.8mm。

结合第一方面第一种～第三种任一项可能的实现方式，在第一方面第十三种～第十五种可能的实现方式中，盘面均为内凹弧面，所述内凹弧面的半径为0.7～1.2mm，所述内凹弧面被第一中心截面所截圆弧的圆心角为0.5°～3.5°，优选为1°；轴孔的厚度t为0.45～0.8mm。

由以上技术方案可知，本申请所述的带平台的刀轮，能通过分散刃口部位的切割压力，减缓切割过程中刃口的磨损程度，提高切割寿命；同时平台作为内刃口可以辅助切割，扩大切割范围，平台形成的内刃口使刀轮的切割压力范围更大，使用范围更广。平台形状分为圆弧型及直线型，圆弧型平台刀轮切割压力相对较小、产生横向裂纹少，侧裂少，切割线崩口小，粉尘少；直线型平台刀轮具有切线破损小、切割线平滑、切割断面平整、裂深均匀等特点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的带平台的刀轮的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的带平台的刀轮的主视结构示意图；

图3为本申请实施例提供的带平台的刀轮的局部A放大图；

图4为本申请实施例提供的凹槽的侧视结构示意图；

图5为本申请实施例提供的凹槽的侧视结构示意图；直线

图6为本申请实施例提供的盘面的内凹弧面的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的第一中心截面的示意图；

图8为本申请实施例提供的盘面的外凸弧面的结构示意图。

具体实施方式

下面通过对本申请进行详细说明，本申请的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请人发现，现有刀轮结构中，圆周刃口上分布的齿形槽是由两锥面顶端形成的两个对称的槽面构成的，两槽面的相交线形成齿形槽的内刃口，其与圆周刃口共同构成线性的刀轮刃口。但是因为线性的刀轮刃口接触面积小，切割玻璃受到的切割压力大，随着切割里程的增加，会导致圆周刃口部位出现磨损，从而降低刀轮的渗透性能，影响切割品质。为避免上述现象的发生，发明人基于现有刀轮的结构，对齿形槽的结构进行了改进。

下面结合附图，详细介绍本申请的具体实施例。

图1为根据一优选实施例示出的带平台的刀轮的结构示意图，图2为图1所示的带平台的刀轮的主视结构示意图，图3为带平台的刀轮的局部A放大图。如图1至图3所示，带平台的刀轮包括两个对称的盘面1和盘面2，用于安装刀轴的轴孔5，所述轴孔5位于刀轮中心并沿横向延伸至盘面，所述盘面1和盘面2分别沿外缘向刀轮纵向中心截面S1延伸相交，形成两个对称的锥面3和锥面4，所述锥面3和锥面4的相交线构成圆周刃口6，所述圆周刃口6上均匀分布有凹槽7，所述凹槽7的开口为V型截面，沿圆周刃口6向刀轮横向中心截面S2延伸并相交形成第一槽壁71和第二槽壁72，凹槽7的底边线与圆周刃口6垂直；

所述第一槽壁71和第二槽壁72均向外凸起形成至少2个平台73，平台个数为2n≤齿数Z(n＝1，2，3，……)；所述平台73沿横向延伸，两侧平台形成内刃口。

相邻平台的夹角θ逐渐增大，这样使每个平台都能参与切割。夹角θ包括平台与圆周刃口夹角及相邻平台的夹角，当0°＜θ＜80°时，平台缝隙易发生堵塞，从而影响渗透性能，当150°＜θ＜180°时增加工艺难度，所以相邻平台的夹角θ范围为80°≤θ≤150°，优选为90°≤θ≤120°，更优选为100°。

所述凹槽7的槽深H为2～4um，优选为2.5～3.5um；单个平台高度0.5～2um，优选为1.0～1.5um，这样既能保证切割深度，又能提高渗透性。

本申请人发现，与锥面两侧对称凹槽的槽面的相交线形成的齿形槽的内刃口相比，本申请凹槽内的平台形成的内刃口是面性的，能参与刀轮的深度切割，随着切割深度的增加，内刃口与玻璃的接触面积逐渐增大，使每个切割平台都能充分与玻璃接触，对玻璃的渗透性更强；并且能降低刃口尖端的锋利度，提高刀轮的耐磨性，内刃口与玻璃接触面积增大的同时，能降低刃口尖端所受的冲击压强，从而提高切割寿命；平台形成的内刃口使刀轮的切割压力范围更大，使用范围更广。

本申请中，对于平台73的结构，本申请提供了多种技术方案。下面通过不同实施例对平台73的结构进行详细介绍。

实施例1：

在本实施例中，凹槽7的侧视结构如图4所示。所述第一槽壁71与第二槽壁72关于所述刀轮横向中心截面S2对称，所述平台73均为外凸圆弧形平台，从圆周刃口6至凹槽7的底部延伸方向上来说，相邻平台之间的高度h逐渐增加，相邻平台之间的夹角θ逐渐增大，随着两锥面间的距离逐渐增大，平台的表面积也逐渐增大。

在本实施例中，夹角θ以每10°逐渐增加的同时，平台的高度h以每0.5um逐渐增加，这样确保每个平台都参与切割。

需要说明的是本实例中的圆弧型平台只能外凸不能内凹，否则起不到二次切割的作用。外凸圆弧型平台刀轮的切割压力相对较小，产生横向裂纹少，侧裂少，切割线崩口小，粉尘少。

实施例2：

在本实施例中，凹槽7的侧视结构如图5所示。所述第一槽壁71与第二槽壁72关于所述刀轮横向中心截面S2对称，所述平台73均为外凸梯形平台，从圆周刃口6至凹槽7的底部延伸方向上来说，相邻平台的高度h逐渐增加，相邻平台的夹角θ逐渐增大，随着两锥面间的距离逐渐增大，平台的表面积也逐渐增大。外凸梯形平台作为直线型平台，能使刀轮具有切线破损小、切割线平滑、切割断面平整、裂深均匀等优点。在本实施例中，夹角θ以每5°～10°逐渐增加的同时，平台的高度h以每0.2～0.5um逐渐增加，确保每个平台都参与切割。

在其他实施例中，所述第一槽壁71上的平台73均为外凸弧形平台，所述第二槽壁72上的平台73为外凸梯形平台，两对侧的平台73的高度相同，两对侧的相邻平台的夹角θ角度相同；或者相邻间隔的凹槽，一个是圆弧型平台，一个是直线型平台，同时具有圆弧形和直线型平台的优势，扩大应用范围。

在上述各实施例中，盘面1和盘面2为两侧平行设置的平面11和平面21，刀轮的直径D为2.0～4.0mm，轴孔5的直径d为0.8～1.2mm，刀轮的厚度T为0.65～1.0mm；所述锥面3和锥面4相交形成的圆周刃口角α为100°～160°，轴孔5的厚度t等于或略小于刀轮厚度；盘面的直径D1范围为刀轮直径D-0.3mm～D-0.1mm。

需要说明的是，上述实施例中平台的结构只是示例性的，凡是能够实现凹槽内平台形成面性内刃口的结构均落入本发明的保护范围。

此外本申请人还发现，现有刀轮轴孔的厚度等于或略小于盘面厚度，导致轴孔与刀轴接触面大，使刀轮在切割的过程中容易发生卡屑及切割不顺畅等问题。另外，平行设置的刀轮盘面与刀架内壁间的空隙体积较小，较大碎屑的排除不顺畅。

作为上述实施例1、实施例2或其他实施例中的更优选实施例，本申请中盘面可以采用弧面结构，以减小轴孔的厚度，切割时轴孔与刀轴接触面积小，使玻璃屑不易进入，不易出现滑刀及卡屑的风险。

本申请人发现，当盘面的直径D1过小时，刀轮摆动偏大，使切割不稳定，而盘面的直径D1过大则刀轮摆动的角度小，导致刀轮在旋转过程中卷进刀轮盘面与刀架槽内壁之前的玻璃屑不容易排出；当轴孔厚度0＜t＜0.45mm时，刀轮与刀轴接触面过小，切割过程中易出现偏摆，轴孔厚度t过大又易出现偶发性滑刀及卡屑等风险，适当减小轴孔切割时与刀轴接触面积小，能使玻璃屑不易进入，不易出现滑刀及卡屑的风险。

如图6所示，在一个具体实施例中，所述盘面1、盘面2为内凹弧面12和内凹弧面22，所述内凹弧面12和内凹弧面22的半径为0.7～1.2mm，所述内凹弧面被第一中心截面所截圆弧的圆心角为0.5°～3.5°，优选为1°；刀轮的厚度T为0.65～1.0mm，轴孔的厚度t为0.45～0.8mm。

盘面厚度T从轴孔至盘面最高点间逐渐增大，既能减小轴孔的厚度，避免出现滑刀及卡屑的风险，又能保证刀轮摆动角度合适，使刀轮切割稳定，而且内凹弧面使刀轮和刀架间隙增大，切割顺滑。

需要说明的是，本申请中所述的第一中心截面为能够同时将盘面和锥面进行切割且经过所述刀轮中心的平面，如图7示出了其中一个第一中心截面的示意图，S3为第一中心截面。

如图8所示，在一个具体实施例中，所述盘面1、盘面2为外凸弧面13和外凸弧面23，与锥面3及锥面4的相交处为圆滑过度，所述外凸弧面13和外凸弧面23的半径为0.7～1.2mm，所述内凹弧面被第一中心截面所截圆弧的圆心角为0.5°～3.5°，优选为1°；刀轮的厚度T为0.65～1.0mm，轴孔的厚度t为0.45～0.8mm。

本申请中将用于切割的锥面刀轮盘面的相交处为圆滑过渡设计，此种结构的刀轮，其两侧盘面与形成圆周刃口的两个锥面不形成尖角，从而提高刀轮的抗冲击能力，同时降低刀轮两侧盘面与刀架内壁之间的摩擦面积，减小刀轮旋转过程中的阻力，降低刀轮因转动不畅造成的切割品质不良率。

本申请所述的刀轮能缓冲圆周刃口承受的切割压力，提高抗冲击性，使圆周刃口不易崩缺，降低了刀轮的磨损程度，提高切割品质，延长刀轮切割寿命。平台通过增加刃口的接触面积及降低刃口尖端的锋利度提高了刀轮的耐磨性。。

带平台的锥形齿刀轮能通过超精密加工实现对刀轮参数的要求，从而满足切割需求。在保持了传统刀具的性能的基础上，实现玻璃产品对切割的高定位要求。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种带平台的刀轮，包括两个对称的盘面(1、2)和用于安装刀轴的轴孔(5)，所述轴孔(5)位于刀轮中心并沿横向延伸至盘面，所述盘面(1、2)分别沿外缘向刀轮纵向中心截面延伸相交，形成两个对称的锥面(3、4)，所述锥面(3、4)的相交线构成圆周刃口(6)，其特征在于，

所述圆周刃口(6)上均匀分布有凹槽(7)，所述凹槽(7)的开口为V型截面，沿圆周刃口(6)向刀轮横向中心截面延伸并相交形成第一槽壁(71)和第二槽壁(72)；

所述第一槽壁(71)和第二槽壁(72)均向外凸起形成至少2个平台(73)，所述平台(73)沿横向延伸至锥面，形成内刃口，相邻平台的夹角θ逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的带平台的刀轮，其特征在于，所述第一槽壁(71)与第二槽壁(72)关于所述刀轮横向中心截面对称，所述平台(73)均为外凸弧形平台，相邻平台的高度逐渐增加，表面积逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的带平台的刀轮，其特征在于，所述第一槽壁(71)与第二槽壁(72)关于所述刀轮横向中心截面对称，所述平台(73)均为外凸梯形平台，相邻平台的高度逐渐增加，表面积逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的带平台的刀轮，其特征在于，所述第一槽壁(71)上的平台(73)均为外凸弧形平台，所述第二槽壁(72)上的平台(73)为外凸梯形平台，两对侧的平台(73)的高度相同，两对侧的相邻平台的夹角θ角度相同。

5.根据权利要求1所述的带平台的刀轮，其特征在于，相邻平台的夹角θ为80°～150°，优选为90°～120°。

6.根据权利要求1所述的带平台的刀轮，其特征在于，所述平台(73)的高度h为0.5～2um，优选为1.0～1.5um。

7.根据权利要求1所述的带平台的刀轮，其特征在于，所述凹槽(7)的槽深H范围为2～4um，优选范围为2.5～3.5um。

8.根据权利要求2～4任一项所述的带平台的刀轮，其特征在于，盘面(1、2)为两侧平行设置的平面(11、21)，刀轮的直径D为2.0～4.0mm，轴孔(5)的直径d为0.8～1.2mm，刀轮的厚度T为0.65～1.0mm；所述锥面(3、4)相交形成的圆周刃口角α为100°～160°。

9.根据权利要求2～4任一项所述的带平台的刀轮，其特征在于，盘面(1、2)均为外凸弧面(12、22)，与对应的锥面(3、4)的相交处为圆滑过度，所述外凸弧面(12、22)的半径为0.7～1.2mm；所述外凸弧面(12、22)被第一中心截面所截圆弧的圆心角为0.5°～3.5°，优选为1°；轴孔(5)的厚度t为0.45～0.8mm。

10.根据权利要求2～4任一项所述的带平台的刀轮，其特征在于，盘面(1、2)均为内凹弧面(13、23)，所述内凹弧面(13、23)的半径为0.7～1.2mm，所述内凹弧面(13、23)被第一中心截面所截圆弧的圆心角为0.5°～3.5°，优选为1°；轴孔(5)的厚度t为0.45～0.8mm。