金剛石復(fù)合圓鋸片的制作方法
【專利摘要】一種金剛石復(fù)合圓鋸片，包括鋸片基體和均勻固定在鋸片基體圓周外緣上的金剛石刀頭，鋸片基體為三段式結(jié)構(gòu)，由其中心向外依次包括金屬圓盤、膠接體和預(yù)埋件刀座；預(yù)埋件刀座包括預(yù)埋端和刀頭連接端，金剛石刀頭固定在刀頭連接端上；金屬圓盤的外周設(shè)有連接凸緣；膠接體的內(nèi)、外兩側(cè)圓周上分別嵌設(shè)有連接凸緣和預(yù)埋端；連接凸緣和預(yù)埋端的厚度小于膠接體的厚度；金屬圓盤、膠接體和預(yù)埋件刀座膠接為一體，三者表面保持平齊。本實用新型具有質(zhì)輕、降噪和低能耗的優(yōu)點，金屬圓盤提高了鋸片的強度和剛度，既能適應(yīng)切深小、進給大的切割方式，又能達到鋸片線速度大，切削深度大于5mm的切割效果，使切割直線穩(wěn)定，板材厚薄均勻，石板質(zhì)量穩(wěn)定。
【專利說明】金剛石復(fù)合圓鋸片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種金剛石復(fù)合圓鋸片，屬于金剛石圓鋸片制造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]金剛石圓鋸片是一種廣泛應(yīng)用在石料加工行業(yè)的加工工具?，F(xiàn)有金剛石圓鋸片主要包括兩類:鋼基體金剛石圓鋸片和聚合物基復(fù)合材料基體金剛石圓鋸片。鋼基體金剛石圓鋸片是市場上的主流產(chǎn)品，制造成本高、制造耗能高；并且重量大，使用過程中耗能大、噪音大，裝卸不便。由于鋼基體金剛石圓鋸片是一個整體，頻繁的高頻焊接刀頭，鋸片產(chǎn)生很大變形，導(dǎo)致鋸切的石板質(zhì)量快速降低。目前的金剛石圓鋸片鋸機結(jié)構(gòu)是上置電動機，且鋸片為懸空安置，重量大的鋼基體鋸片使得組合鋸機增加鋸片數(shù)量的難度很大，致使石材加工效率難以大幅度提高。鋼基體金剛石鋸片的這些問題已經(jīng)成為金剛石圓鋸片和石材加工行業(yè)快速發(fā)展的重要制約因素。而聚合物基復(fù)合材料基體金剛石圓鋸片是剛剛進入市場的新型鋸片，在節(jié)能降噪、降低生產(chǎn)成本、降低投資成本方面優(yōu)勢明顯，受到廣泛關(guān)注。聚合物基復(fù)合材料基體金剛石圓鋸片的重量輕，鋸片的線速度快，可保持在50-90米/秒。按照金剛石圓鋸片運行的規(guī)律，鋸片線速度大，應(yīng)選取大的切削深度，以提高切削效率。但聚合物基復(fù)合材料基體金剛石圓鋸片由于本身的剛性不足，當(dāng)鋸切花崗石的切削深度超過3_時，鋸片容易受損，鋸切的石材質(zhì)量得不到保證。實踐中認(rèn)識到，聚合物基復(fù)合材料基體金剛石圓鋸片能夠適合切削深度小，進給速度大的切割方式，而對于切削深度大，進給速度小的切割方式是不太適用的。運用有限元理論和分析軟件(ANSYS)對現(xiàn)有金剛石圓鋸片進行結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形分析和模態(tài)分析，結(jié)果表明，鋸片的應(yīng)力主要集中在刀頭鋸切側(cè)下方和鋸片基體圓軸孔的邊緣，這是由于鋸切作用的直接施壓和鋸片基體圓軸孔的約束作用產(chǎn)生的。也就是說，聚合物基復(fù)合材料基體金剛石圓鋸片在以上兩個主要應(yīng)力集中區(qū)，所受的損傷相比鋼基體要大得多，其主要原因是聚合物基復(fù)合材料基體剛性不足、強度不夠。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，針對聚合物復(fù)合材料基體金剛石圓鋸片現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種金剛石復(fù)合圓鋸片，解決聚合物基復(fù)合材料基體金剛石圓鋸片剛性不足、強度不夠的突出問題，既具有質(zhì)輕、降噪和低能耗的優(yōu)點，又能適應(yīng)切深小、進給大的切割方式，還能達到鋸片線速度大，切削深度大于5mm切割的效果，使切割直線穩(wěn)定，板材厚薄均勻，石板質(zhì)量穩(wěn)定。
[0004]本實用新型的所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種金剛石復(fù)合圓鋸片，包括鋸片基體和金剛石刀頭，金剛石刀頭均勻固定在鋸片基體的圓周外緣上，所述鋸片基體由其中心向外依次包括金屬圓盤、膠接體和預(yù)埋件刀座；所述預(yù)埋件刀座包括靠近中心的預(yù)埋端和遠離中心的刀頭連接端，所述金剛石刀頭固定在刀頭連接端上；所述金屬圓盤的外周設(shè)有連接凸緣；所述膠接體的內(nèi)、外兩側(cè)圓周上分別嵌設(shè)有所述金屬圓盤的連接凸緣和預(yù)埋件刀座的預(yù)埋端；所述金屬圓盤的連接凸緣和預(yù)埋件刀座的預(yù)埋端的厚度小于所述膠接體的厚度；所述金屬圓盤、膠接體和預(yù)埋件刀座膠接在一體后，三者表面保持平齊。
[0006]所述預(yù)埋件刀座由多個刀座元件連接而成，每個刀座元件上設(shè)有三個或三個以上遠離鋸片基體中心的刀頭連接端。所述預(yù)埋件刀座由12-64個刀座元件連接而成。
[0007]所述預(yù)埋件刀座的預(yù)埋端徑向?qū)挾群偷额^連接端徑向?qū)挾鹊谋壤秊?:1。所述金屬圓盤半徑與連接凸緣徑向?qū)挾缺壤秊?:0.1-1:0.5。
[0008]根據(jù)需要，所述金屬圓盤的連接凸緣和刀座預(yù)埋端嵌入膠接體內(nèi)部的總深度為1-300毫米，連接凸緣和預(yù)埋端徑向?qū)挾缺葹?:0.3-1:2。
[0009]為了便于膠接后的表面平整，所述金屬圓盤的連接凸緣和預(yù)埋件刀座的預(yù)埋端的厚度比所述膠接體的厚度小0.5-6毫米。
[0010]所述金屬圓盤的離心端與預(yù)埋件刀座的向心端之間的距離為10毫米至1000毫米。
[0011]所述鋸片基體的金屬圓盤半徑、膠接體徑向?qū)挾群皖A(yù)埋件刀座徑向?qū)挾热叩谋壤秊?1:0.571:0.095 至 1:3:1。
[0012]綜上所述，本實用新型提供一種金剛石復(fù)合圓鋸片，對比鋼基體金剛石圓鋸片來說，具有質(zhì)輕、降噪和低能耗的優(yōu)點；對比聚合物基復(fù)合材料基體金剛石圓鋸片來說，采用金屬圓盤后，鋸片的強度和剛度都得到明顯提高，既能適應(yīng)切深小、進給大的切割方式，又能達到鋸片線速度大，切削深度大于5mm的切割效果，使切割直線穩(wěn)定，板材厚薄均勻，石板質(zhì)量穩(wěn)定。
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細(xì)地說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型金剛石復(fù)合圓鋸片的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型金剛石復(fù)合圓鋸片局部剖視圖；
[0016]圖3為本實用新型金剛石復(fù)合圓鋸片的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本實用新型金屬圓盤的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為本實用新型金屬圓盤的局部剖視圖；
[0019]圖6為本實用新型實施例一的局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖7為本實用新型實施例二的局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]圖1為本實用新型金剛石復(fù)合圓鋸片的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型金剛石復(fù)合圓鋸片局部剖視圖；圖3為本實用新型金剛石復(fù)合圓鋸片的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1并結(jié)合圖2、圖3所示，本實用新型提供一種金剛石復(fù)合圓鋸片100，包括鋸片基體200和金剛石刀頭300，金剛石刀頭300均勻固定在鋸片基體200的圓周外緣上。所述鋸片基體200由其中心向外依次包括金屬圓盤201、膠接體202和預(yù)埋件刀座203。所述預(yù)埋件刀座203包括靠近中心的預(yù)埋端2031和遠離中心的刀頭連接端2032，所述金剛石刀頭300固定在刀頭連接端2032上。所述金屬圓盤201的外周設(shè)有連接凸緣2011，所述膠接體202的內(nèi)、外兩側(cè)圓周上分別嵌設(shè)有所述金屬圓盤201的連接凸緣2011和預(yù)埋件刀座203的預(yù)埋端。所述金屬圓盤201的連接凸緣2011和預(yù)埋件刀座203的預(yù)埋端2031的厚度小于所述膠接體202的厚度。所述金屬圓盤201、膠接體202和預(yù)埋件刀座203膠接在一體后，三者表面保持平齊。
[0022]為了使鋸片在工作過程中具有一定的抗熱變形能力，同時保證鋸片的強度，所述預(yù)埋件刀座203可以由多個刀座元件連接而成，圓周上的相鄰兩個刀座元件之間先通過凹凸結(jié)構(gòu)拼接，再通過粘接的方式連接在一起。比如可以將圖1所示的完整的預(yù)埋件刀座203分成兩半，即:由兩個刀座元件連接而成；當(dāng)然元件的數(shù)量還可以分成更多。刀座元件的數(shù)量越多，鋸片抗熱變形的能力就越強，強度也越高，但加工工藝相應(yīng)也更復(fù)雜；而刀座元件的數(shù)量越少，鋸片的抗熱變形能力就越差，尤其如圖1所示的結(jié)構(gòu)中，完整的預(yù)埋件刀座203很容易在工作中產(chǎn)生熱變形，但完整的預(yù)埋件刀座可以直接沖壓而成，不需要拼接、粘接等工藝過程，加工工藝相對簡單。因此，綜合考慮鋸片的抗熱變形能力、強度和加工工藝，使三者在一定程度上達到平衡，刀座元件的設(shè)置數(shù)量可以根據(jù)鋸片的直徑大小不同進行選擇，優(yōu)選12-64個。另外，每個刀座元件上可以設(shè)置三個或三個以上刀頭連接端2032，比如:設(shè)置四個或六個刀頭連接端2032，甚至更多。
[0023]本實用新型所提供的這種金剛石復(fù)合圓鋸片為系列產(chǎn)品，其尺寸大小具有一定的要求。根據(jù)鋸片直徑大小的不同，由中心向外依次構(gòu)成所述鋸片基體200的金屬圓盤201、膠接體202和預(yù)埋件刀座203三者之間也存在一定的比例關(guān)系。
[0024]以下通過表格對本實用新型所提供的金剛石復(fù)合圓鋸片中各個部分的尺寸比例進行說明，其中的金屬圓盤半徑、膠接體徑向?qū)挾群皖A(yù)埋件刀座徑向?qū)挾鹊谋壤傅氖窃摻饎偸瘡?fù)合圓鋸片外形尺寸的比例，不包括用于連接的連接凸緣和預(yù)埋端的尺寸。
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種金剛石復(fù)合圓鋸片，包括鋸片基體(200)和金剛石刀頭(300)，金剛石刀頭均勻固定在鋸片基體的圓周外緣上，其特征在于， 所述鋸片基體(200 )由其中心向外依次包括金屬圓盤(201)、膠接體(202 )和預(yù)埋件刀座(203)； 所述預(yù)埋件刀座(203)包括靠近中心的預(yù)埋端(2031)和遠離中心的刀頭連接端(2032)，所述金剛石刀頭(300)固定在刀頭連接端(2032)上； 所述金屬圓盤(201)的外周設(shè)有連接凸緣(2011)； 膠接體(202)的內(nèi)、外兩側(cè)圓周上分別嵌設(shè)有所述金屬圓盤的連接凸緣(2011)和預(yù)埋件刀座的預(yù)埋端(2031)； 所述金屬圓盤的連接凸緣(2011)和預(yù)埋件刀座的預(yù)埋端(2031)的厚度小于所述膠接體(202)的厚度； 所述金屬圓盤(201 )、膠接體(202 )和預(yù)埋件刀座(203 )膠接在一體后，三者表面保持平齊。
2.如權(quán)利要求1所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，所述預(yù)埋件刀座(203)由多個刀座元件連接而成，每個刀座元件上設(shè)有三個或三個以上遠離鋸片基體中心的刀頭連接端(2032)。
3.如權(quán)利要求2所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，所述預(yù)埋件刀座(203)由12-64個刀座元件連接而成。
4.如權(quán)利要求1所述的金剛`石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，所述預(yù)埋件刀座的預(yù)埋端(2031)和刀頭連接端(2032)的徑向?qū)挾缺葹?:1。
5.如權(quán)利要求1所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，所述金屬圓盤(201)的半徑與連接凸緣(2011)的徑向?qū)挾缺葹?:0.1-1:0.5。
6.如權(quán)利要求1所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，所述金屬圓盤的連接凸緣(2011)和預(yù)埋件刀座的預(yù)埋端(2031)嵌入膠接體(202)內(nèi)部的總深度為1-300毫米，所述連接凸緣(2011)和預(yù)埋端(2031)的徑向?qū)挾缺葹?:0.3-1:2。
7.如權(quán)利要求6所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，所述金屬圓盤的連接凸緣(2011)和預(yù)埋件刀座的預(yù)埋端(2031)的厚度比所述膠接體(202)的厚度小0.5-6毫米。
8.如權(quán)利要求6所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，所述金屬圓盤(201)的離心端與預(yù)埋件刀座(203)的向心端之間的距離為10毫米至1000毫米。
9.如權(quán)利要求1所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，組成所述鋸片基體(200)的金屬圓盤(201)的半徑、膠接體(202)徑向?qū)挾群皖A(yù)埋件刀座(203)徑向?qū)挾热叩谋壤秊?1:0.571:0.095 至 1:3:1。
10.如權(quán)利要求1所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，所述預(yù)埋件刀座預(yù)埋端(2031)上設(shè)有4-2000個直徑大小不等的連接通孔。
11.如權(quán)利要求1所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，所述金屬圓盤的連接凸緣(2011)上設(shè)有4-300個連接通孔(2012)。
12.如權(quán)利要求1所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，所述膠接體(202)的材質(zhì)為熱固性樹脂或熱固性樹脂膠粘劑。
13.如權(quán)利要求1所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，所述金屬圓盤(201)的材質(zhì)為鋁合金、錳合金鋼或碳結(jié)構(gòu)鋼。
14.如權(quán)利要求1所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于， 所述鋸片基體(200’ )的直徑為1600毫米；所述金屬圓盤(201’)為7毫米厚的冷處理鍛壓鋁合金板，直徑為1000毫米，所述連接凸緣(2011’)的徑向?qū)挾葹?0毫米，厚度為4毫米，該連接凸緣上開設(shè)120個連接通孔；所述預(yù)埋件刀座(203’ )為7毫米厚的45#碳結(jié)構(gòu)鋼板，徑向?qū)挾葹?00毫米，所述刀頭連接端(2032’)的徑向?qū)挾葹?0毫米，預(yù)埋端(2031’)的徑向?qū)挾葹?0毫米，厚度為4毫米； 該預(yù)埋件刀座由36個刀座元件連接而成，每個刀座元件的圓周長為139.6毫米，刀座每個刀座元件上設(shè)有個3個徑向?qū)挾葹?4毫米的刀頭連接端，36個刀座元件組成預(yù)埋件刀座(203’)的整體圓環(huán)，一共安裝108個金剛石刀頭(300);相鄰的兩個刀座元件之間設(shè)有間隔為22毫米的冷卻水槽(2033’)，每個刀座元件上設(shè)有24個連接通孔； 所述金屬圓盤(201’)的離心端與預(yù)埋件刀座(203’)的向心端之間的距離為200毫米; 膠接體(202’)的徑向總寬度為300毫米； 金屬圓盤(201’)的連接凸緣和預(yù)埋件刀座(203’)的預(yù)埋端的厚度比膠接體(202’)的厚度小3毫米。
15.如權(quán)利要求1所述的金剛石復(fù)合圓鋸片，其特征在于，` 所述鋸片基體(200”)的直徑為2000毫米； 所述金屬圓盤(201”)為8毫米厚的45#碳結(jié)構(gòu)鋼板，直徑為1000毫米，所述連接凸緣(2011”)的徑向?qū)挾葹?0毫米，厚度為5毫米，該連接凸緣上帶有180個連接通孔；所述預(yù)埋件刀座(203”)為8毫米厚的65Mn鋼板，徑向?qū)挾葹?20毫米，所述刀頭連接端(2032”)的徑向?qū)挾葹?0毫米，預(yù)埋端(2031”)的徑向?qū)挾葹?0毫米，厚度為5毫米；所述預(yù)埋件刀座(203”)由32個刀座元件連接而成，每個刀座元件的圓周長度為`196.343毫米；每個刀座元件上設(shè)有4個徑向?qū)挾葹?4毫米的刀頭連接端(2032”)，32個刀座元件組成預(yù)埋件刀座(203”)的整體圓環(huán)，一共安裝128個金剛石刀頭(300);相鄰的兩個刀座元件之間設(shè)有間隔為24毫米的水槽(2033”)，每個刀座元件上設(shè)有32個連接通孔；金屬圓盤(201”)的離心端與預(yù)埋件刀座(203”)的向心端之間的距離為380毫米；所述膠接體(202”)的徑向總寬度為500毫米； 所述金屬圓盤(201”)的連接凸緣和預(yù)埋件刀座(203”)的預(yù)埋端(2031”)的厚度比膠接體(202”)的厚度小3毫米。
【文檔編號】B28D1/04GK203510485SQ201320411184
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】繆嘉軍 申請人:北京精準(zhǔn)國匯技術(shù)有限公司