一种水滴形斜孔结构圆锯片及加工方法

技术领域

本发明涉及金刚石锯片领域，具体涉及一种水滴形斜孔结构圆锯片及加工方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，建筑行业对于石料的需求来来越大，对于石料开采的效率和成本提出了更高的要求，金刚石锯片作为石料开采中最常用的切割刀具，其报废量远远大于其他种类的刀具。大尺寸金刚石锯片在使用过程中，随着切削时间的得增加，切削深度的增加，锯片与石料的接触面积越来越大，会导致切削温度急剧上升，热量的堆积是影响锯片寿命的主要原因：第一，锯片过热会改变锯片基体材料的金相组织，降低基体材料的整体强度和耐磨性，使得锯片基体在持续切割中出现变形；第二，锯片在使用中，过多的热量堆积会在锯片内部产生残余热应力，随着运行时间的增长，在锯片基体薄弱处会产生裂缝，最终造成锯片破坏；第三，在锯切石料的过程中若热量持续堆积问题得不到解决，过高的温度会直接烧坏锯片，让锯片失去作用。大型锯片的损坏更换不仅提高了成本，还降低了生产的效率，因此锯片在运行过程中的散热是至关重要的。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种水滴形斜孔结构圆锯片及加工方法，此锯片能够适用于高强度岩石开采，在切割过程中，具有很好的散热能力和排屑能力，切割效率高，锯片加工简单，工作效率高，生产成本低，而且锯片使用寿命长。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种水滴形斜孔结构圆锯片，它包括锯片基体，所述锯片基体的中心部位设置有安装孔；锯片基体的外圆周加工有均布的锯齿；相邻锯齿之间形成排屑槽；锯齿的边缘设置有刀片；

锯片基体上并靠近排屑槽附近设置有均布的散热孔，锯片基体上并靠近安装孔附近设置有均布的散热槽；

所述散热孔的内壁均采用过渡的圆弧内壁形成水滴形。

所述排屑槽采用U型槽。

所述锯片基体和刀片采用不同的材质制成。

所述刀片采用金刚石刀片，采用焊接的方式和锯片基体进行连接。

所述散热孔采用倾斜开孔的方式。

所述散热孔的内壁采用不同半径的第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧和第四圆弧过渡连接而成。

所述散热槽的为弧形，并以安装孔中心为圆心，均匀分布在安装孔附近。

所述散热槽的两端采用圆弧形。

所述水滴形斜孔结构圆锯片的加工方法，包括以下步骤：

步骤一：选取锯片基体的圆形板材备用；

步骤二：将锯片基体的圆形板材毛坯放在大功率水刀切割设备上固定好；

步骤三：启动水刀切割设备，首先对安装孔进行切割，然后，切割散热槽，其次，加工锯片基体边缘的排屑槽；最后在切割散热孔时，需要不断调整水刀喷头与锯面的夹角，进而保证所加工的散热孔的内壁为倾斜内壁；

步骤四：将水刀加工后的锯片基体的两表面进行表面除锈以及平整处理；

步骤五：通过钎焊将金刚石刀片与锯齿进行连接，刀片的厚度和长度与锯齿尺寸一致；

步骤六：焊接完成之后，将冷却的锯片基体进行校直处理；

步骤七：将所有水刀切割过的边缘进行去毛刺倒角处理，防止使用过程中在尖角处产生应力集中；

步骤八：最后对水滴形斜孔结构圆锯片进行防锈处理。

所述锯片基体的毛坯的厚度选取5-10mm；基体材料选用75Cr1；散热孔的内壁倾斜角度采用25°~35°，锯齿宽度尺寸10-15mm。

本发明有如下有益效果：

1、本发明通过采用上述的众多的锯齿增加和空气和冷却液的接触面积，提高了锯片在运行过程中的散热能力。

2、通过采用排屑槽除了能排出切屑，还能在切削过程中容纳一定的冷却液；在锯片上开孔不仅能够减少锯面与石料的摩擦面积，还能有效地帮助锯片散热，另外，锯面开孔在一定程度上还能降低锯片在切割过程中产生的噪音。

3、本发明中的散热孔为水滴孔结构的四段圆弧能够很好的避免锯片在运行中产生的应力集中；在同等截面积下，倾斜的水滴孔比垂直于锯面的水滴孔与空气以及冷却液的接触面积更大；以倾角30°为例，同等截面尺寸下，倾斜的水滴孔比垂直于锯面的水滴孔接触面积大8%，更大的与空气接触面积代表着更好的散热性能；除了与空气冷却液接触面积增加，倾斜的水滴孔能够利用锯片旋转时的离心力，将进入水滴孔的细小切屑不断甩出，而甩出的细小切屑又能够带走部分热量，减少切屑中的热量堆积，进一步提高锯片的散热效果。

4、通过将靠近安装孔的散热槽是均匀分布的圆弧，有一定程度的散热效果，能够缓解基体外部温度向基体中心部位传递，减少温度对安装孔附近基体强度的影响。

5、本发明所述的倾斜水滴孔的加工方法为水刀切割，相对于传统的薄板类加工一般使用激光切割和冲压成型，传统的激光切割和冲压成型都会在切口附近产生残余应力，消除残余应力还需要进行热处理，增加加工成本。本发明中提出的水滴形斜孔结构圆锯片中的倾斜水滴孔采用水刀切割，大型的水刀切割装备可以一次切割成型，而且切割过程中不会产生高温，不会有残余应力的产生。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明提出的水滴形斜孔结构圆锯片整体结构图。

图2为本发明提出的水滴形斜孔结构圆锯片中的水滴平面结构示意图。

图3为本发明提出的水滴形斜孔结构圆锯片中的倾斜水滴孔示意图。

图4为本发明提出的水滴形斜孔结构圆锯片中的刀片、锯齿和排屑槽详细示意图。

图5为本发明提出的水滴形斜孔结构圆锯片在工作过程中切屑位置及排屑示意图。

图6为本发明提出的水滴形斜孔结构圆锯片中的倾斜水滴孔加工示意图。

图中：基体1、刀片2、排屑槽3、锯齿4、散热孔5、散热槽6、安装孔7、水刀喷头8、锯面9、细小切屑10。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-6，一种水滴形斜孔结构圆锯片，它包括锯片基体1，所述锯片基体1的中心部位设置有安装孔7；锯片基体1的外圆周加工有均布的锯齿4；相邻锯齿4之间形成排屑槽3；锯齿4的边缘设置有刀片2；锯片基体1上并靠近排屑槽3附近设置有均布的散热孔5，锯片基体1上并靠近安装孔7附近设置有均布的散热槽6；所述散热孔5的内壁均采用过渡的圆弧内壁形成水滴形。本发明中，通过采用上述的圆锯片能有效的适用于高强度岩石切割，锯片散热、排屑效果好，切割效率高，锯片加工简单，提高工作效率，降低生产成本。

进一步的，所述排屑槽3采用U型槽。通过采用上述的U型槽除了能排出切屑，还能在切削过程中容纳一定的冷却液；在锯片上开孔不仅能够减少锯面与石料的摩擦面积，还能有效地帮助锯片散热，另外，锯面开孔在一定程度上还能降低锯片在切割过程中产生的噪音。

进一步的，所述锯片基体1和刀片2采用不同的材质制成。通过采用不同的材质制成，进而保证了后续能够实现两者的可靠焊接组合。

进一步的，所述刀片2采用金刚石刀片，采用焊接的方式和锯片基体1进行连接。通过焊接，提高了连接效率。

进一步的，所述散热孔5采用倾斜开孔的方式。通过采用倾斜开孔比垂直于锯面的水滴孔与空气以及冷却液的接触面积更大；以倾角30°为例，同等截面尺寸下，倾斜的水滴孔比垂直于锯面的水滴孔接触面积大8%，更大的与空气接触面积代表着更好的散热性能。而且采用倾斜的角度，除了与空气冷却液接触面积增加，倾斜的水滴孔能够利用锯片旋转时的离心力，将进入水滴孔的细小切屑10不断甩出，而甩出的细小切屑10又能够带走部分热量，减少切屑中的热量堆积，进一步提高锯片的散热效果。

进一步的，所述散热孔5的内壁采用不同半径的第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧和第四圆弧过渡连接而成。通过采用多段圆弧结构，能够很好的避免锯片在运行中产生的应力集中。因为，现有的水滴孔在其尾部为尖端结构，这样就容易产生应力集中，进而导致锯片的碎裂的问题。

进一步的，所述散热槽6的为弧形，并以安装孔中心为圆心，均匀分布在安装孔附近。通过采用散热槽6能够起到很好的散热效果。

进一步的，所述散热槽6的两端采用圆弧形。通过采用圆弧形有效避免了产生应力集中。

进一步的，如图2所示水滴结构由四段圆弧构成，水滴头和水滴尾圆心相连的直线与竖直方向形成一定的夹角。

进一步的，如图5所述，采用倾斜的角度，除了与空气冷却液接触面积增加，倾斜的水滴孔能够利用锯片旋转时的离心力，将进入水滴孔的细小切屑10不断甩出，而甩出的细小切屑10又能够带走部分热量，减少切屑中的热量堆积，进一步提高锯片的散热效果。

实施例2：

所述水滴形斜孔结构圆锯片的加工方法，包括以下步骤：

步骤一：选取锯片基体的圆形板材备用；

步骤二：将锯片基体的圆形板材毛坯放在大功率水刀切割设备上固定好；

步骤三：启动水刀切割设备，首先对安装孔7进行切割，然后，切割散热槽6，其次，加工锯片基体边缘的排屑槽3；最后在切割散热孔5时，需要不断调整水刀喷头8与锯面9的夹角，进而保证所加工的散热孔5的内壁为倾斜内壁；

步骤四：将水刀加工后的锯片基体的两表面进行表面除锈以及平整处理；

步骤五：通过钎焊将金刚石刀片2与锯齿4进行连接，刀片2的厚度和长度与锯齿4尺寸一致；

步骤六：焊接完成之后，将冷却的锯片基体进行校直处理；

步骤七：将所有水刀切割过的边缘进行去毛刺倒角处理，防止使用过程中在尖角处产生应力集中；

步骤八：最后对水滴形斜孔结构圆锯片进行防锈处理。

所述锯片基体的毛坯的厚度选取5-10mm；基体材料选用75Cr1；散热孔5的内壁倾斜角度采用25°~35°，锯齿4宽度尺寸10-15mm。

实施例3：

本实施例中，为了保证散热孔5具有最佳的性能，防止其产生应力集中等问题，其内部四段圆弧的取值为：R1为：25mm ， R2为：10mm， R3为：70mm， R4为：75mm。