[发明专利]一种带锯条及其制造方法

说明书

一种带锯条及其制造方法，带锯条包括锯条体和锯齿；锯齿按照多个主循环重复排列，每个主循环由多个分齿子循环排列而成，同时该主循环还遵循多个几何子循环的排列规律；每个分齿子循环包括至少三个分齿，相邻两个分齿子循环中的分齿顺序不同；每个几何子循环包括多个分齿，同一个几何子循环中的齿沟的各齿间距不同，该带锯条延长了使用寿命，降低了噪音，减少了振动，并且使切削后的工件表面光滑平整。

技术领域

本发明涉及一种带锯条及其制造方法，属于带锯设计与制造领域。

背景技术

带锯条一直用于难切削材料的加工，如工具钢、模具钢和轴承钢。与圆盘锯相比，其主要优点是比圆盘锯更薄，因此更加节省材料。但是当切削刃的进给阻力较大时，带锯条将会损失其扭转刚度，这个缺点限制了带锯条的应用。这种情况将会造成带锯条的挠曲，如将其视作一个横梁，在锯齿一侧的边缘将会承受压应力。当这个压应力与锯条张紧时形成的拉应力相抵消时，锯条扭转刚性将会大大降低。这就是说齿形排列设计是为减少进给力和其他造成带锯条扭曲的分力。像这样设计的包括一些直齿比带锯条侧倾的分齿要高，并且齿的高度和宽度不相等，即所谓的“三屑”齿形。

有效减少带锯条锯齿边横向力影响的方法是让左分齿和右分齿成对出现，从而让较大的横向力相互抵消。如果它们之间的距离足够小，处于切削状态时，它们之间的横向力可以相互制约。然而，小距离也就意味着在切割工件时，将会有更多的齿同时切割，从而产生更大的进给力，这并不是所期望的。另外，每个齿上只有小的进给力也是不可取的，这意味着更低的切削效率，同时加剧齿尖的磨损。

另一个问题是当许多进给力同时一致的工作时，因截面刚度较低，在相等的距离同时切割时就会产生极高的振动风险，这会造成振动、噪声、切断面粗糙，并且降低带锯条寿命。带锯条寿命的降低是振动引起齿尖的损伤造成的。如果只有少数的齿同时切削，侧向力将不会平衡，导致已经切削完的工件表面呈波纹状。为此有一个经验：至少有3个参与切削的锯齿同时与工件接触。

上述问题导致设计一种适用于锯切不同厚度、硬度和形状的工件的理想带锯条是比较困难的。这种情形建议采用很长的齿形周期。高低齿形不仅能够用于引导侧向力，而且锯切难切材料时能够在更少的高齿参与锯切时仍然能够保持合理的切削效率，而锯切软材料时有更多的锯齿参与锯切。

变齿距可以用来避免共振现象的发生，其左分齿和右分齿成对出现而且是等高的。变分齿量能够将锯缝宽度分成更多的切屑，从而改善切屑成形，使切屑厚度增加。传统的分齿为“左分齿-不分齿-右分齿”三个锯齿为一周期，但5个或更多锯齿为一周期的分齿方式同样存在，其低齿的分齿量大于高齿的分齿量。

对于常规生产，锯齿按一定规律循环排列，与磨削、铣削、冲压和分齿模具的循环周期相对应。长周期的循环需要更大的工具和机械设备，这些设备都是昂贵的，并且难以获得。有一个特例，在美国专利US2004/0255749 A1中发明一种带锯条，其分齿循环和齿沟几何循环的周期是不同的。

在大多数的专利中，许多的分齿方式包括变分齿量的分齿本身是没有提及的，但是也包含在专利里面，作为特定分齿几何形状的一部分。这些所申明的齿形通过不同齿高、齿距和分齿的组合，获得一组锯齿数量有限的主循环，其长度受锯齿成形和分齿设备的限制。在美国专利US4727788的第19项权利描述和US5410935专利中，一组齿只有5个锯齿。对于齿距很大的带锯条来说，这限制了其锯齿循环的最大长度约只有5英寸。

发明内容

本发明旨在提供一种带锯条及其制造方法，该带锯条在铣齿和分齿时不受传统工艺的限制，它的目的只是提高带锯条寿命，降低噪音，减少振动，并且使切削后的工件表面光滑平整。尤其在锯切外形尺寸为500mm或者500mm以上的大工件时具有显著优势。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：