CN1323253A - 用在磨削或切削装置中具有轮缘式切削刀片的金刚石刀具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用在诸如切削锯床等装置中的具有轮缘式切削刀片的金刚石工具,它具有下述结构,即所述轮缘式切削刀片能够在切削工作时产生尺寸相对大的切屑,使得这些切屑能够在与工具的切削刀片减小摩擦的情况下很容易地排出,从而提高切削能力并防止产生弥散在空气中的切屑,改善了对使用者健康有害的环境污染状况。根据本发明所述的金刚石工具包括一个与电机轴相连的轮体,和设置在轮体圆周上的用于切削或磨削可挤压材料的切削刀片,所述切削刀片包括至少两个在纵向上设置的、并与包含金刚石颗粒的工具的旋转方向平行的金刚石层,以及设置在金刚石层之间的不包含金刚石颗粒的无金刚石部分。
Description
发明背景
本发明涉及一种用在诸如切削锯床等装置内的、用于磨削和切削砖块、水泥、花岗岩、大理石等可挤压材料的金刚石刀具，特别是一种具有轮缘式切削刀片的金刚石刀具，其中至少有两个金刚石层在刀具的旋转方向上沿纵向设置，以形成微观线性切削槽，从而使切削槽之间的可挤压材料部分，能够在切削操作时很容易地被切削刀片的无金刚石部分挤压成尺寸相对大的切屑，以增强刀具的切削能力并防止产生那些很容易弥散在空气中的挤压的切屑，并改善了对使用者健康有害的环境污染状况。
如图1所示，该图表示了一种用在诸如切削锯床等用于切削可挤压材料装置中的传统金刚石刀具1，它包括与电机轴相连的钢制轮体2，和沿圆周设置并固定在钢制轮体2上的轮缘式切削刀片3。轮缘式切削刀片3由金刚石颗粒和磨削材料、包括钴、镍、青铜、黄铜等金属材料和树脂或陶瓷颗粒等混合制成的，并通过对混合颗粒进行包括挤压加工等塑性加工而制成给定形状的轮缘。
因此，如图3所示，金刚石颗粒4无规则地散布在轮缘式切削刀片3的内部和表面上。
在该刀具1中，轮缘式切削刀片3的上表面与要被切削的可挤压材料18的对应表面部分接触，并对其进行磨削以在切削工作时在可挤压材料上形成切削槽16，如图3所示。
由轮缘式切削刀片3的切削作用产生的细小切屑都聚集在切削槽16内，并且在轮缘式切削刀片3的旋转作用下，从上述切削槽中排出。
但是，由于刀具1，即轮缘式切削刀片3的上表面的形状和材料组分在整体上都相同，与可挤压材料18上形成的切削槽16的底面和侧壁接触的上表面的两个边缘15，在切削工作中比仅与可挤压材料18的切削槽16底部接触的中央部分17磨损得更快。
因此，轮缘式切削刀片3的上表面和要被切削的可挤压材料18之间的接触区域增大了，从而增加了可挤压材料18的阻力，并产生无效切削而且降低了切削性能以及刀具1的寿命。
另外，由于在切削工作中产生的切屑尺寸非常小，所以这些切屑很容易滞留在可挤压材料18的切削槽16内，这就阻止了轮缘式切削刀片3的上表面磨削切削槽16的底面，从而降低了切削性能。另外，在那些从切削槽16中排出的细小切屑弥散在空气中的情况下，使用者的健康受到了影响并且污染了环境。
为了克服这些问题，提出了一种金刚石刀具11，其中在轮缘式切削刀片13的内、外表面上以给定的间隔制成了多个凹陷部分19。
由于这种刀具具有的固有特性，就使得位于可挤压材料的切削槽内的、使轮缘式切削刀片磨损的细小切屑的排出状况得以改善，但是上表面的两边缘的磨损会导致无效切削，并降低了刀具的切削能力以及刀具寿命，并且弥散在空气中的切屑会影响使用者的健康，并产生环境污染，这些仍是需要解决的问题。
发明概述
本发明的一个目的是提供一种用在诸如切削锯床等装置内的用于切削砖块、水泥、花岗岩、大理石等可挤压材料的金刚石刀具，它具有轮缘式切削刀片，其中至少有两个金刚石层在刀具的旋转方向上沿纵向设置，以在切削工作时在可挤压材料中形成微观切削槽，从而使切削槽之间的可挤压材料部分，能够很容易地被轮缘式切削刀片的无金刚石部分挤压，以增强刀具的切削能力。
本发明的另一个目的是提供一种用在诸如切削锯床等装置内的金刚石刀具，它具有下述结构，即其中轮缘式切削刀片能够在切削工作时产生尺寸相对大的切屑，使得这些切屑能够在减小与刀具的切削刀片的摩擦的情况下很容易地排出，从而提高切削能力，并防止切屑弥散在空气中，并改善了对使用者健康有害的环境污染状况。
本发明的另一个目的是提供一种用在诸如切削锯床等装置内的金刚石刀具，它具有轮缘式切削刀片，其中金刚石层内的金刚石颗粒都以给定的图案分布，以减少采用的金刚石颗粒的数量，从而减少刀具制造费用。
为了实现这些目的，根据本发明所述的用于磨削或切削可挤压材料的装置中的金刚石刀具，包括与电机轴相连的轮体、和设置在轮体圆周上用于磨削或切削可挤压材料的轮缘式切削刀片，所述切削刀片包括至少两个在纵向上设置的、并与包含金刚石颗粒的刀具的旋转方向平行的金刚石层，以及设置在金刚石层之间的不包含金刚石颗粒的无金刚石部分。
在本发明的这一实施例中，金刚石层都相互以预定的间隔垂直于刀具的旋转方向设置。
要求金刚石层仅设置在轮缘式切削刀片的内、外表面上。
作为替换形式，轮缘式切削刀片的每一金刚石层中的金刚石颗粒是以给定的图案或布局分布，例如具有栅格形区域的单层或双层图案。
另外，在轮缘式切削刀片的无金刚石部分，金刚石颗粒可以以比金刚石层的密度更小的密度分布。
在本发明的另一实施例中，用于磨削或切削可挤压材料的装置中的金刚石刀具，包括与电机轴相连的轮体、和设置在轮体圆周上用于磨削或切削可挤压材料的轮缘式切削刀片，所述切削刀片包括多个具有下陷部分的无金刚石部分，这些下陷部分以预定的间隔相互交错设置在无金刚石部分的内、外表面上，和多个在纵向上设置的并与刀具旋转方向平行的金刚石层，它们分别设置在无金刚石部分的下陷部分的底面上，以及被下陷部分分隔的无金刚石部分的内、外表面上。
在本发明的这一实施例中，很希望无金刚石部分的下陷部分的底面，设置在形成位于切削刀片的无金刚石部分的内外表面之间的中央部分的平面上，使设置在其上的金刚石层在刀具的切削工作期间形成一条切削直线。
另外，无金刚石部分的内外表面的下陷部分的所有底面的深度，可以设置成小于无金刚石部分的厚度的一半，以使设置在其上的金刚石层在刀具切削工作期间形成至少两个线性切削线。
附图简要描述
下面将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细描述，由此本发明的上述目的和其他优点将更清楚地体现出来，其中：
图1是用在切削锯床中的一种传统金刚石刀具的正视图，其中金刚石颗粒散布在轮缘式切削刀片上；
图2是另一种传统金刚石刀具的正视图，其中金刚石颗粒无规则地散布在轮缘式切削刀片上，并且在轮缘式切削刀片的内、外表面上设置了多个下陷部分；
图3是图1所示传统金刚石刀具的局部截面图，表示了轮缘式切削刀片工作时的状态；
图4是根据本发明一个实施例所述的用在切削锯床中的金刚石刀具的立体图，其中两金刚石层分别沿纵向设置在轮缘式切削刀片的无金刚石部分的内、外表面上，以在切削工作时在可挤压材料中形成两个微观线性切削槽；
图5是沿图4所示A-A剖开的本发明金刚石刀具的局部截面图，表示了轮缘式金刚石切削刀片工作时的状态；
图6是根据本发明另一实施例所述的用在切削锯床中的金刚石刀具的立体图，其中多个金刚石层分别沿纵向设置在无金刚石部分下陷部分的底面上，和无金刚石部分的内、外表面上，无金刚石部分的下陷部分的底面深度是无金刚石部分的整个厚度的一半；
图7是本发明的金刚石刀具的局部截面图，该图与沿图6所示B-B和C-C剖开的视图重叠，表示了轮缘式金刚石切削刀片工作时的状态；
图8是本发明所述金刚石刀具的立体图，其中无金刚石部分的下陷部分的底面深度小于无金刚石部分的整个厚度的一半；
图9是图8所示本发明金刚石刀具的局部立体图；
图10是本发明的金刚石刀具的局部截面图，该图与沿图9所示E-E和F-F剖开的视图重叠，表示了轮缘式金刚石切削刀片工作时的状态；
对优选实施例的详细描述
在参照附图进行描述的本发明的几个实施例中，本发明是应用于切削锯床中。
参见图4，它表示了根据本发明一个优选实施例所述的、用在诸如切削锯床等用于磨削或切削可挤压材料的装置中的具有轮缘式切削刀片33的金刚石刀具31。
用于切削锯床的金刚石刀具31包括与电机轴相连的轮体32，以及固定设置在轮体32的圆周上的、用于切削和磨削可挤压材料的轮缘式切削刀片33。
轮缘式切削刀片33包括两个分别沿纵向设置在其内、外表面上，并且平行于刀具32的旋转方向的薄金刚石层38和38′，以及设置在两金刚石层38和38′之间的无金刚石部分35，如图4和5所示。
薄金刚石层38和38′由金刚石颗粒和磨削材料、金属颗粒以及树脂或陶瓷颗粒构成，金属颗粒包括钴、镍、青铜、黄铜等。
薄金刚石层38和38′中的金刚石颗粒39无规则地散布在金刚石层中，或者以诸如具有栅格区域的单层或双层图案等给定的形状或布局设置，以减少金刚石颗粒的使用量。
无金刚石部分35由磨削材料、金属以及树脂和陶瓷构成，金属可以是钴、镍、青铜、黄铜等。
薄金刚石层38和38′是用作防止轮缘式切削刀片33的上表面边缘区域损伤，并在切削工作中在可挤压材料37中形成两个微观线性切削槽37′和37″，如图5所示。因此，位于两切削槽37和37″之间的可挤压材料37上的部分40，能够很容易地被无金刚石部分35的轻微摩擦力和旋转中击力挤压，从而在切削工作时，使轮缘式切削刀片33的无金刚石部分35产生尺寸相对较大的切屑，使得这些切屑在与刀具的轮缘式切削刀片33的摩擦力降低的情况下，很容易地被排出，从而提高了切削性能并防止切屑散布在空气中。
在本发明的这一实施例中，应该注意到轮缘式切削刀片33可以由包含三个或四个薄金刚石层，以及设置在三个或四个薄金刚石层之间的无金刚石部分的切削刀片所替代，上述各金刚石层都分别沿纵向设置并与刀具的旋转方向平行，以在切削工作时在可挤压材料中形成微观线性切削槽。
金刚石层都相互以预定的间隔垂直于刀具的旋转方向设置，并位于切削刀片的无金刚石部分之间。
在这种情况下，位于微观线性切削槽之间的可挤压材料部分能够很容易地被摩擦力和旋转冲击力所挤压，其比具有两个薄金刚石层38和38′的轮缘式切削刀片33的无金刚石部分35的摩擦力和旋转冲击力小。
另外，在轮缘式切削刀片的无金刚石部分中，金刚石颗粒可以以密度低于轮缘式切削刀片的金刚石层的密度分布。
参见图6和7，它们表示了根据本发明另一实施例所述的、用在诸如切削锯床等用于切削和钻削可挤压材料的装置中的金刚石刀具41。
用于切削锯床的金刚石刀具41包括与电机轴相连的轮体42，以及固定设置在轮体圆周上的轮缘式切削刀片43。轮缘式切削刀片43具有无金刚石部分45，该部分具有多个以预定间隔设置的下陷部分44，并在无金刚石部分45的内、外表面上相互交错。
轮缘式切削刀片43还包括多个沿纵向设置的、并与刀具41的旋转方向平行的金刚石层48、48′和48″，它们分别位于无金刚石部分45的下陷部分44的底面上，和被下陷部分44分隔的无金刚石部分45的内、外表面上，如图6所示。
无金刚石部分45的下陷部分44的底面，位于形成无金刚石部分45的内、外表面之间的中央部分的平面上，使得设置在其上的金刚石层48′于刀具41的切削工作过程中，在可挤压材料47中形成一个微观线性切削槽47＂，如图7所示。
因此，位于无金刚石部分45的下陷部分44的底面上，和无金刚石部分45的内、外表面上的金刚石层48、48′和48″，在可挤压材料47中形成三个微观线性切削槽47′、47″和47，以使微观线性切削槽47′、47″和47之间的可挤压材料47的部分50和50′，能够在刀具41的切削工作期间，很容易地被无金刚石部分45的轻微摩擦力和旋转冲击力挤压，如图7所示。
另外，在轮缘式切削刀片43的无金刚石部分45中，金刚石颗粒能散布在其中，其密度低于金刚石层48、48′和48″的密度。
作为替换形式，在本发明的这一实施例，无金刚石部分55的下陷部分54的底面的深度，可以小于无金刚石部分55的整个厚度的一半，以使设置在其上的金刚石层58′、58″在刀具51切削工作期间在可挤压材料57上形成两个微观线性切削槽57″和57，如图10所示。
因此，在这种情况下，位于下陷部分54的底面和无金刚石部分55的内、外表面上的金刚石层58、58′、58″和58，在可挤压材料57上形成四个微观线性切削槽57′、57″、57″和57，以使切削槽57′、57″、57和57′之间的可挤压材料57的突出部分60,60′和60″，能够在刀具51的切削工作期间，很容易地被无金刚石部分55的轻微摩擦力和旋转冲击力挤压，如图10所示。
下文将描述根据本发明实施例所述的、用在切削锯床等装置中的具有轮缘式切削刀片的金刚石刀具的操作方法。
参见图4，该图表示了根据本发明一个实施例所述的金刚石刀具31的操作方法，其中两个薄金刚石层38和38′分别沿纵向设置在轮缘式切削刀片33的内、外表面上。首先，当轮体32在与其轮轴相连的电机驱动下旋转，以切削砖块、水泥、花岗岩、大理石等可挤压材料37时，切削刀片33开始磨削可挤压材料37，以在其中沿着预定直线形成切削槽36。
此时，由于包括金刚石颗粒39的薄金刚石层38和38′设置在切削刀片33的内、外表面上，所以切削刀片33的两边缘都比其中心损伤小，因此，在可挤压材料37的切削槽36中形成了两个微观线性切削槽37′和37″，如图5所示。
通过形成切削槽37′和37″，其间的可挤压材料37上的部分40受到削弱，并能够很容易地被无金刚石部分35的轻微摩擦力和旋转冲击力挤压。因此，切削刀片33的无金刚石部分35能够产生尺寸相对大的切屑，并且由于与刀具31的切削刀片33之间的摩擦力减小，上述产生的切屑就能够很容易地排出，从而提高了切削性能并防止了切屑散布在空气中。
在这种方式下，通过反复操作金刚石刀具31的切削刀片33，就能够沿着预定直线完成切削可挤压材料37。
参见图7和10，它们表示了根据本发明其他实施例所述的金刚石刀具41和51的操作。
除了位于无金刚石部分45或55的内、外表面上和下陷部分上的金刚石层48、48″和48″，或58、58″、58和58′，在可挤压材料47或57上形成三个或四个线性切削槽47′、47″和47，或57′、57″、57和57′以外，这些金刚石刀具41和51的操作与上述实施例中金刚石刀具31的操作相同。
从上面的描述中可以清楚地看出，本发明提供了一种具有轮缘式切削刀片的金刚石刀具，其中，至少有两金刚石层在刀具的旋转方向上沿纵向设置，以在切削工作时在可挤压材料中至少形成两线性微观切削槽，从而使切削槽之间的可挤压材料部分能够很容易地被切削刀片的无金刚石部分挤压，以增强刀具的切削能力。
另外，本发明还提供了一种具有下述结构的金刚石刀具，其中轮缘式切削刀片能够在切削工作时产生尺寸相对大的切屑，使得这些切屑能够在减小与刀具的金刚石层部件的摩擦的情况下很容易地排出，从而提高切削能力并防止切屑弥散在空气中，并改善了对使用者健康有害的环境污染状况。
另外，本发明还提供了一种具有轮缘式切削刀片的金刚石刀具，其中金刚石层内的金刚石颗粒都以给定的图案分布，以减少采用的金刚石颗粒的数量，从而减少刀具制造费用。
Claims (16)
1．一种用在磨削或切削装置中的具有轮缘式切削刀片的金刚石刀具，包括：
一个与电机轴相连的轮体，和设置在所述轮体圆周上用于磨削或切削可挤压材料的轮缘式切削刀片，所述切削刀片包括至少两个在纵向上设置的、并与包含金刚石颗粒的刀具的旋转方向平行的金刚石层，以及设置在金刚石层之间的不包含金刚石颗粒的无金刚石部分。
2．如权利要求1所述的金刚石刀具，其中所述金刚石层都相互以预定的间隔垂直于刀具的旋转方向，设置在切削刀片的无金刚石部分之间。
3．如权利要求1所述的金刚石刀具，其中所述金刚石层仅设置在轮缘式切削刀片的内、外表面上。
4．如权利要求1所述的金刚石刀具，其中轮缘式切削刀片的每一金刚石层中的金刚石颗粒以给定的图案或布局分布。
5．如权利要求4所述的金刚石刀具，其中轮缘式切削刀片的每一金刚石层中的金刚石颗粒，以具有栅格形区域的单层图案分布。
6．如权利要求4所述的金刚石工具，其中轮缘式切削刀片的每一金刚石层中的金刚石颗粒，以具有栅格形区域的双层图案分布。
7．如权利要求1所述的金刚石工具，其中轮缘式切削刀片的每一金刚石层中的金刚石颗粒无规则地散布。
8．如权利要求1所述的金刚石工具，其中在轮缘式切削刀片的所述无金刚石部分中，金刚石颗粒以比金刚石层的密度更小的密度分布。
9．一种用在磨削或切削装置中的具有轮缘式切削刀片的金刚石刀具，包括：
一个与电机轴相连的轮体，和设置在所述轮体圆周上用于切削或磨削可挤压材料的轮缘式切削刀片，所述切削刀片包括多个具有下陷部分的无金刚石部分，这些下陷部分以预定的间隔相互交错设置在无金刚石部分的内、外表面上，和多个在纵向上设置的并与刀具旋转方向平行的金刚石层，它们分别设置在无金刚石部分的下陷部分的底面上，以及被下陷部分分隔的无金刚石部分的内、外表面上。
10．如权利要求9所述的金刚石刀具，其中无金刚石部分的下陷部分的所有底面，都设置在位于切削刀片的无金刚石部分的内外表面之间的中央部分的平面上，使设置在其上的金刚石层在刀具的切削工作期间形成一条切削直线。
11．如权利要求9所述的金刚石刀具，其中无金刚石部分的内外表面的下陷部分的所有底面的深度，设置成小于无金刚石部分的整个厚度的一半，以使设置在其上的金刚石层在刀具切削工作期间形成两条线性切削线。
12．如权利要求9所述的金刚石刀具，其中轮缘式切削刀片的每一金刚石层中的金刚石颗粒以给定的图案或布局分布。
13．如权利要求12所述的金刚石刀具，其中轮缘式切削刀片的每一金刚石层中的金刚石颗粒以具有栅格形区域的单层图案分布。
14．如权利要求12所述的金刚石工具，其中轮缘式切削刀片的每一金刚石层中的金刚石颗粒以具有栅格形区域的双层图案分布。
15．如权利要求9所述的金刚石工具，其中轮缘式切削刀片的每一金刚石层中的金刚石颗粒无规则地散布。
16．如权利要求9所述的金刚石工具，其中在轮缘式切削刀片的所述无金刚石部分中，金刚石颗粒以比金刚石层的密度更小的密度分布。
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