CN111054977B - 一种多屑型带锯条 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多屑型带锯条，包括锯条本体和位于锯条本体上的锯齿，依次排列的15个锯齿形成一个主齿组，每一个主齿组包括第一子齿组、第二子齿组、第三子齿组、第四子齿组、第五子齿组；每一个子齿组均包括依次排列的第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿，所述第一锯齿为直齿，所述第二锯齿和第三锯齿分别为左分齿和右分齿；通过对齿的不同高度的控制、分齿量的控制，使本发明的齿型在切削时将切屑分为18片切屑，这种齿型可显著降低切削中的切削力。锯切过程中的切削力；避免出现因齿尖磨损过大而导致的切斜、挖心、切不动、不耐切等问题。

Description

一种多屑型带锯条

技术领域

本发明涉及一种多屑型带锯条，属于锯切金属刀具领域，尤其涉及一种针对超大型截面工件切削的硬质合金带锯条。

背景技术

不锈钢行业，随着我国不锈钢质量的提升，我国对不锈钢相关产品的消费需要更新换代和升级，拉动了不锈钢高端产品的需求。高铁、地铁等轨道交通，以及不断升级的船舶、管道等运输设施，都将拉动不锈钢的需求不断扩大。

作为不锈钢的粗加工，尤其是马氏体沉淀硬化不锈钢，非常难加工。在加工过程中，对于超大型截面不锈钢来说，主要是出现齿尖磨损过大，出现不耐切、切不动以及切斜、挖心等现象，导致锯条的加速失效。

从硬质合金带锯产品发展来看，目前主要有分齿型和不分齿型硬质合金带锯条两大类。对于超大型截面工件卧式锯切，主要采用分齿型的硬质合金锯条。

分齿型硬质合金锯条从齿形设计上来看，主要有三屑标准型以及多屑型，其中多屑型又有7屑型，11屑型。从切削力的角度来看，多屑型硬质合金在锯切过程中所受切削力要明显低于三屑标准型，而且分屑越多，所受切削力就越小。目前采用三屑标准型和多屑型分齿型硬质合金带锯条不能解决齿尖磨损过大，切断面波浪纹过大的问题。采用三屑标准型硬质合金，切屑较粗大而且厚实，在锯切不锈钢时，最为容易造成齿尖的加速磨损；采用7屑时，虽然出来的切屑细小且薄，相比三屑能够明显的降低切削力，但是整体来说，齿尖抗磨损能力不强，齿尖刃口磨损过快，造成锯齿出现切不动，进而导致打齿、掉齿的现象。

在国内某大型不锈钢加工企业，采用常规分齿型硬质合金锯条，当锯条锯切一刀后，出现掉齿、拉齿，齿尖磨损过大，切断面波浪纹过大等现象，以至于不敢尝试再切第二刀。

发明内容

为了锯切大型难切削镍基合金，使得锯切过程中尽量多的产生更多片的切屑以减小总切削力，本发明提供一种带锯条，具体技术方案如下。

针对在卧式锯切超大型截面时，尤其是在锯切不锈钢时容易出现打齿、拉齿、不耐磨、切斜等问题。本发明提供一种多屑型带锯条，将现有技术中粗大、厚实的切屑变得更加细薄，降低切削时的切削力，配合抗磨损型齿形设计，使锯切寿命更长，避免出现因齿尖磨损过大而导致的切斜、挖心、切不动、不耐切等问题。具体技术方案如下。

一种多屑型带锯条，包括锯条本体和位于锯条本体上的锯齿，其特征在于，依次排列的15个锯齿形成一个主齿组，每一个主齿组包括第一子齿组、第二子齿组、第三子齿组、第四子齿组、第五子齿组；每一个子齿组均包括依次排列的第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿，所述第一锯齿为直齿，所述第二锯齿和第三锯齿分别为左分齿和右分齿；

所述第一子齿组和第四子齿组的第一锯齿相同，两者具有第一高度，且两侧均设置有倒角；所述第三子齿组的第一锯齿具有第二高度，其两侧均设置有倒角，且顶部平面宽度大于所述第一子齿组的第一锯齿的顶部平面宽度；所述第二子齿组和第五子齿组的第一锯齿相同，两者具有第三高度，且顶部平面宽度大于所述第三子齿组的第一锯齿的顶部平面宽度；

所述第一子齿组的第二、第三锯齿，所述第三子齿组的第二、第三锯齿以及所述第四子齿组的第二、第三锯齿具有相同的第五高度；所述第二子齿组的第二、第三锯齿，所述第五子齿组的第二、第三锯齿具有相同的第四高度，且它们的外侧设置有倒角；

所述第一高度、第二高度、第三高度、第四高度和第五高度的高度依次递减。

进一步地，所述锯齿包括由硬质合金形成的刃口。

进一步地，所述带锯条的锯齿前角为10°-20°，优选为10°；锯齿后角为10°-30°，优选20°。

进一步地，所述第一高度、第二高度、第三高度、第四高度和第五高度的高度呈等差数列依次递减。

进一步地，所述第一子齿组、第三子齿组以及第四子齿组的第二、第三锯齿的齿分量大于所述第二子齿组和第五子齿组的第二、第三锯齿的齿分量。

进一步地，所述第二子齿组和第五子齿组的第一锯齿未设置倒角。

进一步地，所述第一子齿组、第三子齿组以及第四子齿组的第二、第三锯齿均未设置倒角。

进一步地，第一子齿组、第二子齿组、第三子齿组、第四子齿组和第五子齿组的排列顺序可不做限定，可以以任何顺序随机排列，而不影响所述切屑的数量或尺寸或切削能力；优选采用第一、第二至第五的顺序依次排列。

本发明采用15齿每组齿型设计，分屑数量18，相比现有技术，更进一步降低了锯切过程中的切削力；采用增加中齿数量设计，补偿了中齿承受大切削力时的磨损，减小锯切过程中的纵向振动，降低切不动、不耐切的风险；采用增加偏齿数量设计，补偿齿尖侧刃的磨损，减小了锯切过程中横向振动，降低了切斜、挖心的风险。

附图说明

图1为本发明的带锯条的齿形图；

图2为本发明的带锯条的齿形高度图；

图3为本发明的带锯条的齿形及高度示意图；

图4为本发明的带锯条的切削示意图；

图5为本发明的带锯条的分齿量示意图；

图6为本发明的带锯条的切削形状示意图；

图7为切屑厚度与切削力之间的关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

参见图1-5，一种多屑型带锯条，包括锯条本体(背材)和位于锯条本体上的锯齿，依次排列的15个锯齿形成一个主齿组，每一个主齿组包括第一子齿组、第二子齿组、第三子齿组、第四子齿组、第五子齿组；每一个子齿组均包括依次排列的第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿，所述第一锯齿为直齿，所述第二锯齿和第三锯齿分别为左分齿和右分齿；第一子齿组、第二子齿组、第三子齿组、第四子齿组和第五子齿组的排列顺序可不做限定，可以以任何顺序排列，而不影响所述切屑的数量或尺寸或切削能力。

锯齿前角α在切削过程中主要是影响对工件的切入性，一般地前角越大，切入性越好；前角的大小能够改善切削力，前角越大，锯齿在切削过程中，所受切削力越小。锯齿前角α的范围一般在-5°～20°，在本实施案例中，锯齿前角α为10°～20°，优选为10°；

锯齿后角β在切削过程中主要是影响抗振动能力以及进给方向的切削力。一般地后角越大，抗振动能力越差，进给方向所受切削力越小；另外，后角越大，后刀面与工件之间的摩擦就越小，锯切时切削液能够更好的进入到齿尖与工件之间，散热效果更好，能够更好的降低齿尖的温度，减缓齿尖刃口的磨损。锯齿后角β的范围一般在1°～30°，在本实施案例中，由于在进给方向上所受切削力不大，因此锯齿后角β为10°～30°，优选20°；

每一个主齿组包括15齿，其中包含5个中齿，其中1#、7#、10#中齿两侧进行倒角，4#、13#中齿不倒角；每一个主齿组中包含10个偏齿，偏齿为分齿模向左/右打击带体(背材)形成。偏齿中，5#、6#、14#及15#齿为一侧倒角，采用小分齿量设计；2#、3#、8#、9#、11#及12#齿不倒角，采用大分齿量设计；

齿形设计中，等高差梯度采用4个梯度，每个等高差梯度为0.10mm，其中1#、10#齿为最高齿，2#、3#、8#、9#、11#及12#齿高度最低；7#高度仅次于1#齿为次高齿；4#、13#齿高度次于7#齿，为第三高齿；5#、6#、14#及15#齿高度仅高于2#、3#、8#、9#、11#及12#齿高度，为次低齿。

在15齿/组设计中，形成的锯路宽度为W(见图1、5)，2#、3#、5#、6#、8#、9#、11#、12#偏齿中，均采用相同分齿量设计(见图5中W1)，5#、6#、14#及15#齿虽采用与2#、3#、8#、9#、11#、12#相同分齿量设计，但是由于5#、6#、14#及15#齿一侧倒角，其分齿量(见图5中W2)最后要小于2#、3#、8#、9#、11#、12#的分齿量(见图5中W1)。

1#～15#齿产生的切屑(c1、c2、c3……c18)如图4所示。其中1#、10#齿所产生的切屑厚度最厚，为最低齿的1.5倍；4#、13#齿所产生的切屑厚度为最低齿的3倍，5#、6#、14#及15#齿所产生的切屑厚度为最低齿的1.5倍。切屑宽度上，1#、10#齿所产生的切屑宽度是7#、4#、13#齿所产生的切屑宽度的2倍，是2#、3#、8#、9#、11#、12#齿的产生的切屑宽度的1.6倍，而2#、3#、8#、9#、11#、12#齿的切屑最为细长，成丝状(见图6)。

为了增强齿尖抗磨损的能力，延长锯条使用寿命，在整个齿形设计中增加了中齿的个数。从图1中可知，中齿是不需要分齿的齿，因此中齿在锯切过程中承担了很大一部分切削力，其磨损也是非常大的。为了增强抗磨损性能，在整个齿形设计中相比于11屑型增加了中齿的个数，有原来的3个变成现在的5个(1#、4#、7#、10#、13#)，其磨损程度要较之前降低40％。中齿磨损量的降低，意味着锯条在使用过程中的切入性较好，在进给方向上产生的振动少，出现切斜、切不动的概率就会随之降低。对于偏齿而言，由原来的4个增加至现在的6个(2#、3#、8#、9#、11#、12#)，偏齿的增加，增强了在横向上的齿侧抗磨损的性能，降低了横向上的振动，降低了挖心、切偏的风险。

根据M.Sarwar，H.Hellbergh，A.R.Doraisingam，M.Persson等人发表的论文“Simulation of the Intermittent Cutting Action of a Bandsaw Blade”，我们可以建立相应的锯切过程中切屑厚度与切削力之间的关系，如图7所示，其中方点表示切削力的理论值，圆点表示实际及修正值。

根据切削力与切屑厚度关系，将硬质合金常见齿形的切削力进行计算，并得出各个齿形的切削力，见下表1所示：

表1不同齿行切屑力和切削数的对比表

从上表格中可以看出，本申请的齿型设计所受切削力是最低的，从整体齿型设计来看，不仅齿部所受切削力最低，而且通过增加中齿和偏齿，达到抗磨损性能的提升。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，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。本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多屑型带锯条，包括锯条本体和位于锯条本体上的锯齿，其特征在于，依次排列的15个锯齿形成一个主齿组，每一个主齿组包括第一子齿组、第二子齿组、第三子齿组、第四子齿组、第五子齿组；每一个子齿组均包括依次排列的第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿，所述第一锯齿为直齿，所述第二锯齿和第三锯齿分别为左分齿和右分齿；

所述第一子齿组和第四子齿组的第一锯齿相同，两者具有第一高度，且两侧均设置有倒角；所述第三子齿组的第一锯齿具有第二高度，其两侧均设置有倒角，且顶部平面宽度大于所述第一子齿组的第一锯齿的顶部平面宽度；所述第二子齿组和第五子齿组的第一锯齿相同，两者具有第三高度，且顶部平面宽度大于所述第三子齿组的第一锯齿的顶部平面宽度；

所述第一子齿组的第二、第三锯齿，所述第三子齿组的第二、第三锯齿以及所述第四子齿组的第二、第三锯齿具有相同的第五高度；所述第二子齿组的第二、第三锯齿，所述第五子齿组的第二、第三锯齿具有相同的第四高度，且它们的外侧设置有倒角；

所述第一高度、第二高度、第三高度、第四高度和第五高度的高度依次递减。

2.根据权利要求1所述的一种多屑型带锯条，其特征在于，所述锯齿包括由硬质合金形成的刃口。

3.根据权利要求1所述的一种多屑型带锯条，其特征在于，所述带锯条的锯齿前角为10°-20°，锯齿后角为10°-30°。

4.根据权利要求1所述的一种多屑型带锯条，其特征在于，所述第一高度、第二高度、第三高度、第四高度和第五高度的高度呈等差数列依次递减。

5.根据权利要求1所述的一种多屑型带锯条，其特征在于，所述第一子齿组、第三子齿组以及第四子齿组的第二、第三锯齿的齿分量大于所述第二子齿组和第五子齿组的第二、第三锯齿的齿分量。

6.根据权利要求1所述的一种多屑型带锯条，其特征在于，所述第二子齿组和第五子齿组的第一锯齿未设置倒角。

7.根据权利要求1所述的一种多屑型带锯条，其特征在于，所述第一子齿组、第三子齿组以及第四子齿组的第二、第三锯齿均未设置倒角。

8.根据权利要求1所述的一种多屑型带锯条，其特征在于，第一子齿组、第二子齿组、第三子齿组、第四子齿组和第五子齿组的顺序随机排列。

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