CN110977030A - 一种大直径圆盘全钢刀及其制作工艺 - Google Patents

一种大直径圆盘全钢刀及其制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大直径圆盘全钢刀，包括刀体，所述刀体为圆形，且位于圆形刀体的圆心处开设有定位孔，所述刀体的表面且位于定位孔的四周开设有辅助孔，所述刀体的表面打磨有刀体倾斜面。一种大直径圆盘全钢刀的制作工艺，包括以下步骤：A、将d2钢材制成的钢板采用线切割加工成圆形刀胚，并保留加工余量，表面进行初步抛光处理。该制作工艺在热处理后对工件进行退火保温，使其工件内部的一部分内应力随着保温和退火降温速度而消除，然后在采用高温回火处理，使工件升温减小内部应力并防止工件表面开裂现象，最后对工件进行深冷处理，使工件内部的应力缓慢消除，从而提高大直径圆盘全钢刀的强度和寿命。

Description

一种大直径圆盘全钢刀及其制作工艺
技术领域
本发明涉及切割刀片技术领域，尤其涉及一种大直径圆盘全钢刀及其制作工艺。
背景技术
圆盘全钢刀是一种针对岩棉、胶合板、铝材、木材板等材料的切割锯片，根据刃口规格可以划分为单斜刃口刀和双刃口刀，刀身为圆形，其圆心处开设有定位孔和加工孔。
目前针对市场需求，圆盘全钢刀的直径范围在φ400mm-φ1250mm之间，将φ610mm以上圆盘全钢刀叫做大直径圆盘全钢刀，将φ610mm以下的圆盘圈钢刀叫做小直径圆盘全钢刀。现有的大圆盘全钢刀固定在旋转类型的刀架上，高速旋转切割产品时由于直径增大的原因刀体容易晃动，使得切割阻力增大，同时刀体发热严重，其切割寿命非常低，导致切割的产品切割面不平整。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种大直径圆盘全钢刀及其制作工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种大直径圆盘全钢刀，包括刀体，所述刀体为圆形，且位于圆形刀体的圆心处开设有定位孔，所述刀体的表面且位于定位孔的四周开设有辅助孔，所述刀体的表面打磨有刀体倾斜面，所述刀体倾斜面自圆形刀体的表面向圆形刀体的四周扩散，所述刀体的四周打磨设置有刀刃。
优选地，所述刀体的直径大于610mm，小于等于1250mm，所述刀体的厚度为4-10mm。
优选地，所述辅助孔的数量大于等于2个，所述刀刃包括单面刀刃和双面刀刃中的任意一种。
一种大直径圆盘全钢刀的制作工艺，包括以下步骤：
A、将d2钢材制成的钢板采用线切割加工成圆形刀胚，并保留加工余量，表面进行初步抛光处理；
B、将切割成型的圆形刀胚放入真空炉进行热处理加工，加热温度1050±50℃；
C、真空炉退火处理，退火保温500～650℃，保温时间且根据圆形刀胚的厚度值计算方式为3min/mm；
D、将步骤C得到的圆形刀胚取出自然冷却，然后高温回火处理，采用压平炉,设置压平炉温度550±20℃，回火时间2-3小时；
E、高温回火后的圆形刀胚进行最后深冷处理，将圆形刀胚放入冷处理室，采用液氮作为冷却介质，等时降温-20℃/30min，最低温度-120℃；
F、将深冷处理后刀圆形刀胚采用加工中心进行精切割成型，依靠定位孔在圆刀磨床上面定位，进行刀体倾斜面打磨，圆刀磨床采用高速旋转的树脂砂轮，对旋转的刀体进行打磨，打磨过程中添加磨削液，磨削液中添加10%的碳酸溶液；
G、将打磨好刀体倾斜面的产品进行开刃加工，选取单面或双面砂轮的开刃机，对刀体倾斜面的外围进行磨砂开刃，开刃时刀体旋转且添加磨削液，开刃完毕即可得到成品刀。
优选地，所述步骤F中使用圆刀磨床斜面打磨时间为1-1.5天，单次砂轮下降深度为0.2mm。
优选地，所述步骤G中所使用的开刃砂轮是型号为6A2的金刚石树脂砂轮。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明提出的大直径圆盘全钢刀为一整块圆盘全钢加工形成，在成型精切割前采用真空炉高温淬火处理，使热处理后刀体内部的应力大大下降，该刀体的厚度根据直径的大小而变化，使得刀体的在高速旋转时刀体不易抖动。
2、本发明提出的大直径圆盘全钢刀的制作工艺，在热处理后对工件进行退火保温，使其工件内部的一部分内应力随着保温和退火降温速度而消除，然后在采用高温回火处理，使工件升温减小内部应力并防止工件表面开裂现象，最后对工件进行深冷处理，使工件内部的应力缓慢消除，从而提高大直径圆盘全钢刀的强度和寿命。
附图说明
图1为本发明提出的一种大直径圆盘全钢刀正视结构示意图；
图2为本发明提出的一种大直径圆盘全钢刀单面刃背面结构示意图；
图3为本发明提出的一种大直径圆盘全钢刀单面刃剖面结构示意图；
图4为本发明提出的一种大直径圆盘全钢刀双面刃剖面结构示意图。
图中：1刀体、2定位孔、3辅助孔、4刀体倾斜面、5刀刃。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
一、实施例部分
实施例1
一种大直径圆盘全钢刀，包括刀体，所述刀体为圆形，且位于圆形刀体的圆心处开设有定位孔，所述刀体的表面且位于定位孔的四周开设有辅助孔，所述刀体的表面打磨有刀体倾斜面，所述刀体倾斜面自圆形刀体的表面向圆形刀体的四周扩散，所述刀体的四周打磨设置有刀刃，所述刀体的直径为680mm，且刀体的厚度为4mm；所述辅助孔的数量大于等于2个，所述刀刃包括单面刀刃和双面刀刃中的任意一种。
该大直径圆盘全钢刀的制作步骤为：
A、将d2钢材制成的钢板采用线切割加工成圆形刀胚，并保留加工余量，表面进行初步抛光处理；
B、将切割成型的圆形刀胚放入真空炉进行热处理加工，加热温度1030℃；
C、真空炉退火处理，退火保温500℃，保温时间且根据圆形刀胚的厚度值计算方式为3min/mm；
D、将步骤C得到的圆形刀胚取出自然冷却，然后高温回火处理，采用压平炉,设置压平炉温度530℃，回火时间2小时；
E、高温回火后的圆形刀胚进行最后深冷处理，将圆形刀胚放入冷处理室，采用液氮作为冷却介质，等时降温-20℃/30min，最低温度-120℃；
F、将深冷处理后刀圆形刀胚采用加工中心进行精切割成型，依靠定位孔在圆刀磨床上面定位，进行刀体倾斜面打磨，圆刀磨床采用高速旋转的树脂砂轮，对旋转的刀体进行打磨，打磨过程中添加磨削液，磨削液中添加10%的碳酸溶液，圆刀磨床斜面打磨时间为1天，单次砂轮下降深度为0.2mm；
G、将打磨好刀体倾斜面的产品进行开刃加工，选取单面或双面砂轮的开刃机，对刀体倾斜面的外围进行磨砂开刃，使用的开刃砂轮是型号为6A2的金刚石树脂砂轮，开刃时刀体旋转且添加磨削液，开刃完毕即可得到成品刀。
实施例2
一种大直径圆盘全钢刀，包括刀体，所述刀体为圆形，且位于圆形刀体的圆心处开设有定位孔，所述刀体的表面且位于定位孔的四周开设有辅助孔，所述刀体的表面打磨有刀体倾斜面，所述刀体倾斜面自圆形刀体的表面向圆形刀体的四周扩散，所述刀体的四周打磨设置有刀刃，所述刀体的直径为700mm，且刀体的厚度为6mm；所述辅助孔的数量大于等于2个，所述刀刃包括单面刀刃和双面刀刃中的任意一种。
该大直径圆盘全钢刀的制作步骤为：
A、将d2钢材制成的钢板采用线切割加工成圆形刀胚，并保留加工余量，表面进行初步抛光处理；
B、将切割成型的圆形刀胚放入真空炉进行热处理加工，加热温度1050℃；
C、真空炉退火处理，退火保温550℃，保温时间且根据圆形刀胚的厚度值计算方式为3min/mm；
D、将步骤C得到的圆形刀胚取出自然冷却，然后高温回火处理，采用压平炉,设置压平炉温度550℃，回火时间3小时；
E、高温回火后的圆形刀胚进行最后深冷处理，将圆形刀胚放入冷处理室，采用液氮作为冷却介质，等时降温-20℃/30min，最低温度-120℃；
F、将深冷处理后刀圆形刀胚采用加工中心进行精切割成型，依靠定位孔在圆刀磨床上面定位，进行刀体倾斜面打磨，圆刀磨床采用高速旋转的树脂砂轮，对旋转的刀体进行打磨，打磨过程中添加磨削液，磨削液中添加10%的碳酸溶液，圆刀磨床斜面打磨时间为1天，单次砂轮下降深度为0.2mm；
G、将打磨好刀体倾斜面的产品进行开刃加工，选取单面或双面砂轮的开刃机，对刀体倾斜面的外围进行磨砂开刃，使用的开刃砂轮是型号为6A2的金刚石树脂砂轮，开刃时刀体旋转且添加磨削液，开刃完毕即可得到成品刀。
实施例3
一种大直径圆盘全钢刀，包括刀体，所述刀体为圆形，且位于圆形刀体的圆心处开设有定位孔，所述刀体的表面且位于定位孔的四周开设有辅助孔，所述刀体的表面打磨有刀体倾斜面，所述刀体倾斜面自圆形刀体的表面向圆形刀体的四周扩散，所述刀体的四周打磨设置有刀刃，所述刀体的直径为850mm，且刀体的厚度为8mm；所述辅助孔的数量大于等于2个，所述刀刃包括单面刀刃和双面刀刃中的任意一种。
该大直径圆盘全钢刀的制作步骤为：
A、将d2钢材制成的钢板采用线切割加工成圆形刀胚，并保留加工余量，表面进行初步抛光处理；
B、将切割成型的圆形刀胚放入真空炉进行热处理加工，加热温度1060℃；
C、真空炉退火处理，退火保温600℃，保温时间且根据圆形刀胚的厚度值计算方式为3min/mm；
D、将步骤C得到的圆形刀胚取出自然冷却，然后高温回火处理，采用压平炉,设置压平炉温度560℃，回火时间3小时；
E、高温回火后的圆形刀胚进行最后深冷处理，将圆形刀胚放入冷处理室，采用液氮作为冷却介质，等时降温-20℃/30min，最低温度-120℃；
F、将深冷处理后刀圆形刀胚采用加工中心进行精切割成型，依靠定位孔在圆刀磨床上面定位，进行刀体倾斜面打磨，圆刀磨床采用高速旋转的树脂砂轮，对旋转的刀体进行打磨，打磨过程中添加磨削液，磨削液中添加10%的碳酸溶液，圆刀磨床斜面打磨时间为1.5天，单次砂轮下降深度为0.2mm；
G、将打磨好刀体倾斜面的产品进行开刃加工，选取单面或双面砂轮的开刃机，对刀体倾斜面的外围进行磨砂开刃，使用的开刃砂轮是型号为6A2的金刚石树脂砂轮，开刃时刀体旋转且添加磨削液，开刃完毕即可得到成品刀。
实施例4
一种大直径圆盘全钢刀，包括刀体，所述刀体为圆形，且位于圆形刀体的圆心处开设有定位孔，所述刀体的表面且位于定位孔的四周开设有辅助孔，所述刀体的表面打磨有刀体倾斜面，所述刀体倾斜面自圆形刀体的表面向圆形刀体的四周扩散，所述刀体的四周打磨设置有刀刃，所述刀体的直径为870mm，且刀体的厚度为8mm；所述辅助孔的数量大于等于2个，所述刀刃包括单面刀刃和双面刀刃中的任意一种。
该大直径圆盘全钢刀的制作步骤为：
A、将d2钢材制成的钢板采用线切割加工成圆形刀胚，并保留加工余量，表面进行初步抛光处理；
B、将切割成型的圆形刀胚放入真空炉进行热处理加工，加热温度1070℃；
C、真空炉退火处理，退火保温650℃，保温时间且根据圆形刀胚的厚度值计算方式为3min/mm；
D、将步骤C得到的圆形刀胚取出自然冷却，然后高温回火处理，采用压平炉,设置压平炉温度570℃，回火时间3小时；
E、高温回火后的圆形刀胚进行最后深冷处理，将圆形刀胚放入冷处理室，采用液氮作为冷却介质，等时降温-20℃/30min，最低温度-120℃；
F、将深冷处理后刀圆形刀胚采用加工中心进行精切割成型，依靠定位孔在圆刀磨床上面定位，进行刀体倾斜面打磨，圆刀磨床采用高速旋转的树脂砂轮，对旋转的刀体进行打磨，打磨过程中添加磨削液，磨削液中添加10%的碳酸溶液，圆刀磨床斜面打磨时间为1.5天，单次砂轮下降深度为0.2mm；
G、将打磨好刀体倾斜面的产品进行开刃加工，选取单面或双面砂轮的开刃机，对刀体倾斜面的外围进行磨砂开刃，使用的开刃砂轮是型号为6A2的金刚石树脂砂轮，开刃时刀体旋转且添加磨削液，开刃完毕即可得到成品刀。
二、产品检测部分
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 普通产品1 普通产品2
应力（N/㎡） 0.05N 0.02N 0.028N 0.066N 0.35N 0.28N
振动幅度 ±0.5cm ±0.7cm ±0.6cm ±1cm ±2cm ±2.5cm
刀体最高温度 45℃ 52℃ 59℃ 55℃ 78℃ 82℃
切割面 平整 平整 平整 平整 轻微斜 明显斜
寿命（天数） 90 90 90 90 60 40
以上是将本发明中提出的实施例1-4的产品与常规方法（只有加热处理自然冷却后即开始精加工和打磨倾斜面）生产的2块直径850mm产品采用SCM21磁测法残余应力检测仪对产品的内应力检测，采用高速旋转的刀架带动圆盘全钢刀转动，进行振动、温度和切割面检测。
由上述检测结果可知，本发明提出制作工艺生产出的大直径圆盘全钢刀，跟普通工艺生产的圆盘全钢刀相比，刀体的寿命大大提升50-100%，同时切割产品质量较之普通刀具切割面大幅度提升平整度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大直径圆盘全钢刀，包括刀体（1），其特征在于：所述刀体（1）为圆形，且位于圆形刀体（1）的圆心处开设有定位孔（2），所述刀体（1）的表面且位于定位孔（2）的四周开设有辅助孔（3），所述刀体（1）的表面打磨有刀体倾斜面（4），所述刀体倾斜面（4）自圆形刀体（1）的表面向圆形刀体（1）的四周扩散，所述刀体（1）的四周打磨设置有刀刃（5）。
2.根据权利要求1所述的一种大直径圆盘全钢刀，其特征在于：所述刀体（1）的直径大于610mm，小于等于1250mm，所述刀体（1）的厚度为4-10mm。
3.根据权利要求1所述的一种大直径圆盘全钢刀，其特征在于：所述辅助孔（3）的数量大于等于2个，所述刀刃（5）包括单面刀刃和双面刀刃中的任意一种。
4.一种大直径圆盘全钢刀的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A、将d2钢材制成的钢板采用线切割加工成圆形刀胚，并保留加工余量，表面进行初步抛光处理；
B、将切割成型的圆形刀胚放入真空炉进行热处理加工，加热温度1050±50℃；
C、真空炉退火处理，退火保温500～650℃，保温时间且根据圆形刀胚的厚度值计算方式为3min/mm；
D、将步骤C得到的圆形刀胚取出自然冷却，然后高温回火处理，采用压平炉,设置压平炉温度550±20℃，回火时间2-3小时；
E、高温回火后的圆形刀胚进行最后深冷处理，将圆形刀胚放入冷处理室，采用液氮作为冷却介质，等时降温-20℃/30min，最低温度-120℃；
F、将深冷处理后刀圆形刀胚采用加工中心进行精切割成型，依靠定位孔在圆刀磨床上面定位，进行刀体倾斜面打磨，圆刀磨床采用高速旋转的树脂砂轮，对旋转的刀体进行打磨，打磨过程中添加磨削液，磨削液中添加10%的碳酸溶液；
G、将打磨好刀体倾斜面的产品进行开刃加工，选取单面或双面砂轮的开刃机，对刀体倾斜面的外围进行磨砂开刃，开刃时刀体旋转且添加磨削液，开刃完毕即可得到成品刀。
5.根据权利要求4所述的一种大直径圆盘全钢刀的制作工艺，其特征在于：所述步骤F中使用圆刀磨床斜面打磨时间为1-1.5天，单次砂轮下降深度为0.2mm。
6.根据权利要求4所述的一种大直径圆盘全钢刀的制作工艺，其特征在于：所述步骤G中所使用的开刃砂轮是型号为6A2的金刚石树脂砂轮。
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