CN110480095A - 一种带锯条 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带锯条。所述带锯条包括锯条体和锯齿，所述锯齿按照多个主循环重复排列，所述主循环遵循多个分齿子循环的排列规律，每个分齿子循环包括N+1齿，其中，第N齿为分齿型，第N+1为不分齿型；在N齿的分齿型中，第1+3k齿为不分齿，其余为分齿，其中k为自然数，且相邻两个齿的分齿顺序不同；第2齿和/或第3齿和/或第N‑1齿和/或第N齿的分齿量都大于该分齿子循环中的其余分齿的分齿量；第1齿的高度高于该分齿子循环中的其余分齿的高度，第N+1齿的宽度大于该分齿子循环中的其余分齿的宽度。与相关技术相比，本发明所提供的带锯条设计一个不分齿的结构，解决了在锯切难加工材料时，降低切削力，提升锯切效率，提升切断面精度。
Description
技术领域
本发明涉及带锯条设计与制造技术领域，尤其涉及一种带锯条。
背景技术
从目前全球的硬质合金带锯条产品来看，主要分为两大类：分齿型带锯条（SetStyle）和不分齿型带锯条（Nonset Style）。但是对于混合型的带锯条（分齿型+不分齿型）是一个空白。主要原因是带锯条的加工属于粗加工范围，还没有完全进入到精加工的领域。但是随着加工成本的上升，越来越多的客户意识到要将带锯条的粗加工向精加工转变，因此这对带锯条的要求也随着上升，因而作为带锯条的生产制造厂家要设计一种能够用于精加工的产品是重中之重。
从全球分齿型的硬质合金带锯条产品来看，主要是以Bacho的3868系列（3齿/组）、3881系列（6齿/组）为原型而演变过来的磨齿形式设计，如中国专利CN 109311107A中发明的一种带锯条及其制造方法，该多屑分齿的带锯条在对应锯切难切材料时，由于齿部所受切削力大，导致锯条齿尖容易打齿、崩刃、磨损大，且锯切切断面粗糙。
随着国内材料领域的不断发展，越来越多的高端材料如高温合金、钛合金以及不锈钢等应用到航空航天、石油钻探、船舶制造等行业，这些材料基本上都属于难切材料，目前这些齿形在锯切时已经满足不了客户的需求，因此要设计出针对难切材料更高端的磨齿形式，降低在锯切过程中的切削力，减小齿尖刃口磨损程度，提升锯切切断面的光洁度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能用于精加工领域、降低切削力、减小齿尖刃口磨损和提升锯切切断面的光洁度的带锯条。
本发明的技术方案是：一种带锯条包括锯条体和锯齿，所述锯齿按照多个主循环重复排列，每个主循环由多个分齿子循环排列而成分齿子循环，每个分齿子循环包括N+1齿，其中，第N齿为分齿型，第N+1为不分齿型；在N齿的分齿型中，第1+3k齿为不分齿，其余为分齿，其中k为自然数，且相邻两个齿的分齿顺序不同；第2齿和/或第3齿和/或第N-1齿和/或第N齿的分齿量都大于该分齿子循环中的其余分齿的分齿量；第1齿的高度高于该分齿子循环中的其余分齿的高度，第N+1齿的宽度大于该分齿子循环中的其余分齿的宽度。
自然数是指用数码0，1，2，3，4，……所表示的数，非小数。
在分齿子循环中，增设计一个不分齿，且该不分齿的宽度最宽，其目的是精修切削断面，保证切断面的光滑。
优选的，每个分齿子循环为10齿一组，其顺序为：第一不分齿、第一标准左分齿、第一标准右分齿、第二不分齿、半分齿量左分齿、半分齿量右分齿、第三不分齿、第二标准左分齿、第二标准右分齿和不分齿。
上述方案中，主循环中采用10齿一组，其中第1~9齿为分齿型结构，用于降低切削力，第10个齿为不分齿型结构，用于保证切削断面精度，该结构的带锯条的分屑原理图可参阅图3，10齿/组的设计分屑为11屑，而现有的标准型带锯条为3齿分3屑，6齿分7屑。在锯切过程中，分屑越多，单位面积上切削刀具所受切屑力越小。
优选的，每个分齿子循环中各齿的分齿量依次为：半分齿量左分齿和半分齿量右分齿＜第一标准左分齿、第一标准右分齿、第二标准左分齿和第二标准右分齿；第一标准左分齿和第二标准左分齿的分齿量相同。
优选的，每个分齿子循环中各齿尖高度差依次为：第一不分齿＞第二不分齿＞第三不分齿＞半分齿量左分齿和半分齿量右分齿＞第一标准左分齿、第一标准右分齿、第二标准左分齿和第二标准右分齿＞不分齿。
优选的，第一不分齿和第二不分齿两侧均设有倒角，所述半分齿量左分齿的左侧、半分齿量右分齿的右侧设有倒角。
优选的，在每个分齿子循环中，第2齿的末端为圆柱形刀头，其余齿的末端为圆球形刀头。
目前硬质合金带锯条制造过程中，硬质合金刀头的形状有圆球、圆柱以及扇形，这三中类型的刀头经过焊接之后，需要对刀头进行磨削，完成所需刃口及齿形要求。在这三类刀头中，扇形的磨削量是最小的，圆球次之，圆柱的磨削量最大。将最大磨削量的圆柱设计在第2齿的末端，其余设计为圆球，以保证硬质合金在磨削时的最小磨量。
与相关技术相比，本发明具有以下有益效果：
一、在主循环中设计一个不分齿的结构，解决了在锯切难加工材料时，降低切削力，提升锯切效率，提升切断面精度；
二、所述带锯条采用10齿/组的主循环结构，增加了锯切过程中的分屑量，单位面积上切削刀具所受切削力越小。
附图说明
图1为本发明提供的带锯条的结构示意图；
图2为本发明提供的带锯条一组分齿子循环的结构示意图；
图3本发明提供的带锯条形成屑的原理示意图；
图4为本发明提供的带锯条切削力测试结果分析图；
图5为本发明提供的带锯条切削第40刀后切断面粗糙度显示图；
图6为本发明提供的带锯条切削第80刀后切断面粗糙度显示图。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
如图1~2所示，本发明提供的一种带锯条包括锯条体和锯齿，所述锯齿按照多个主循环重复排列，所述主循环遵循多个分齿子循环的排列规律，在本实施例中，N=9，每个分齿子循环为9个分齿+1个不分齿的排列。即每个分齿子循环为10齿一组，分齿顺序为：第一不分齿1、第一标准左分齿2、第一标准右分齿3、第二不分齿4、半分齿量左分齿5、半分齿量右分齿6、第三不分齿7、第二标准左分齿8、第二标准右分齿9和不分齿10。在本实施例中，第1齿、第1+3=4齿和第1+3+3=7齿为不分齿。
第一标准左分齿2、第一标准右分齿3、第二标准左分齿8和第二标准右分齿9的分齿量均大于半分齿量左分齿5和半分齿量右分齿6的分齿量。
第一标准左分齿2和第二标准左分齿8的分齿量相同，第一标准右分齿3和第二标准右分齿9的分齿量相同。
每个分齿子循环中各齿的分齿量依次为：第一不分齿1＜第二不分齿4＜第三不分齿7＜半分齿量左分齿5和半分齿量右分齿6＜第一标准左分齿2、第一标准右分齿3、第二标准左分齿8和第二标准右分齿9。
该齿形设计包含10个齿，其中1~9齿（第一不分齿1、第一标准左分齿2、第一标准右分齿3、第二不分齿4、半分齿量左分齿5、半分齿量右分齿6、第三不分齿7、第二标准左分齿8、第二标准右分齿9）为分齿型设计，10齿为不分齿设计。不分齿10径向角在3~8°之间。
1~9齿中，第一不分齿1、第二不分齿4和第三不分齿7不需要进行分齿，用于进给方向的切削。第一标准左分齿2、第一标准右分齿3、半分齿量左分齿5、半分齿量右分齿6、第二标准左分齿8和第二标准右分齿9需要进行分齿，分齿量在0.4~0.8mm之间，主要用于形成锯切锯路，或者锯带的侧面切削。
不分齿10为不分齿设计，其锯路宽度比第一标准左分齿2、第一标准右分齿3、第二标准左分齿8和第二标准右分齿9形成的锯路宽度要宽0.02~0.06mm。不分齿10用于保证锯切断面的精度。
每个分齿子循环中各齿尖高度差依次为：第一不分齿1＞第二不分齿4＞第三不分齿7＞半分齿量左分齿5和半分齿量右分齿6＞第一标准左分齿2、第一标准右分齿3、第二标准左分齿8和第二标准右分齿9＞不分齿10。由此构成了5个等高差梯度，每个等高差梯度一致。等高差范围在0.05~0.15mm，根据锯切材料特性来确定合适等高差。
所述第一不分齿1为最高齿，两侧倒角。所述第一标准左分齿2、第一标准右分齿3、第二标准左分齿8和第二标准右分齿9的分齿量分齿量最大，主要用于形成锯路宽度。所述第二不分齿4为次高齿、两侧倒角。所述半分齿量左分齿5的左侧、半分齿量右分齿6的右侧设有倒角。所述第三不分齿7为第三高齿。第10齿为不分齿，齿宽度最宽。
为了保证硬质合金在磨削时的最小磨量，所述带锯条焊接时采用圆球和圆柱的组合，即在分齿子循环中，第2齿（第一标准左分齿2）的末端为圆柱形刀头，其余齿的末端为圆球形刀头。
如图3所示，本发明提供的带锯条在锯切时，其分屑为11屑，即第一不分齿1锯切分屑1＇，第一标准左分齿2锯切分屑2＇，第一标准右分齿3锯切分屑3＇，第二不分齿4锯切分屑4＇和5＇，半分齿量左分齿5锯切分屑6＇，半分齿量右分齿6锯切分屑7＇，第三不分齿7锯切分屑8＇和9＇，第二标准左分齿8锯切分屑10＇，第二标准右分齿9锯切分屑11＇。不分齿10不参与分屑，其宽度比第一标准左分齿2、第一标准右分齿3、第二标准左分齿8和第二标准右分齿9的宽度还要宽，其目的是精修切削断面，保证切断面光滑。
采用带锯条进行对比锯切试验，并测试切削力，测试材料采用直径200mm的304不锈钢，锯床采用合济锯床。线速度从30-80m/min，进给10-25mm/min，切削液浓度10%，切斜量标准为1.5%，即3mm。每锯切4刀后进行测力实验，测得切削力如图4所示。从图中可以看出，新设计齿形相比普通标准型切削力要降低20-25%，相比多屑分齿型要降低10-15%，而且切削寿命要长。
切断面精度请参阅图5、图6，在降低切削力的前提下，单齿受力小，因而磨损较慢，加入第10号齿后，其两侧刃不参与分屑，因此其作用主要是对锯路宽度两侧的切断面进行精修处理，因此切断面非常的光滑。对于难切材料来说，一般都比较贵重，能够减少下一道工序的加工余量避免浪费，给用户带来受益。
在另一种实施例中，如N=3，则3+1共4齿，第4齿为不分齿型，其余1~3齿为分齿型设计，在该3齿分齿型设计中，第1齿为不分齿，第2齿为分齿。
又如N=6，则6+1共7齿，第7齿为不分齿型，其余1~5齿为分齿型设计，在该5齿分齿型设计中，第1齿、第1+3=4齿为不分齿，其余为分齿。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种带锯条，包括锯条体和锯齿，所述锯齿按照多个主循环重复排列，每个主循环由多个分齿子循环排列而成分齿子循环，其特征在于，每个分齿子循环包括N+1齿，其中，第N齿为分齿型，第N+1为不分齿型；在N齿的分齿型中，第1+3k齿为不分齿，其余为分齿，其中k为自然数，且相邻两个齿的分齿顺序不同；第2齿和/或第3齿和/或第N-1齿和/或第N齿的分齿量都大于该分齿子循环中的其余分齿的分齿量；第1齿的高度高于该分齿子循环中的其余分齿的高度，第N+1齿的宽度大于该分齿子循环中的其余分齿的宽度。
2.根据权利要求1所述的带锯条，其特征在于，每个分齿子循环为10齿一组，其顺序为：第一不分齿（1）、第一标准左分齿（2）、第一标准右分齿（3）、第二不分齿（4）、半分齿量左分齿（5）、半分齿量右分齿（6）、第三不分齿（7）、第二标准左分齿（8）、第二标准右分齿（9）和不分齿（10）。
3.根据权利要求2所述的带锯条，其特征在于，每个分齿子循环中各齿的分齿量依次为：半分齿量左分齿（5）和半分齿量右分齿（6）＜第一标准左分齿（2）、第一标准右分齿（3）、第二标准左分齿（8）和第二标准右分齿（9）；第一标准左分齿（2）和第二标准左分齿（8）的分齿量相同，第一标准右分齿（3）和第二标准右分齿（9）的分齿量相同。
4.根据权利要求2所述的带锯条，其特征在于，每个分齿子循环中各齿尖高度差依次为：第一不分齿（1）＞第二不分齿（4）＞第三不分齿（7）＞半分齿量左分齿（5）和半分齿量右分齿（6）＞第一标准左分齿（2）、第一标准右分齿（3）、第二标准左分齿（8）和第二标准右分齿（9）＞不分齿（10）。
5.根据权利要求2所述的带锯条，其特征在于，第一不分齿（1）和第二不分齿（4）两侧均设有倒角，所述半分齿量左分齿（5）的左侧、半分齿量右分齿（6）的右侧设有倒角。
6.根据权利要求1或2所述的带锯条，其特征在于，在每个分齿子循环中，第2齿的末端为圆柱形刀头，其余齿的末端为圆球形刀头。
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