[发明专利]具有金刚石磨层的一体式高分子材料专用锯片及加工方法

说明书

本发明涉及机械加工装置，属于机械加工领域。一种具有金刚石磨层的一体式高分子材料专用锯片，包括圆盘形的刀片基体及设置在圆盘形刀片外周的锯齿，锯齿与圆盘形的刀片基体为均相一体化的材质，锯齿侧面、与锯齿根部相连的刀片基体区域的侧面均设置金刚石粉末层。本装置中锯齿与基体一体化，无需后期通过复杂的焊接工艺增加锯齿，有效降低加工难度及生产成本，且能够将齿距做的更小，更适合切割薄壁塑料型材；侧面设置的金刚石磨层使得该锯片兼具了切削与磨削的双重功能，改变了传统硬质合金圆锯片只有切削而金刚石锯片只有磨削的单一功能，有效提升刀齿的耐磨性，提升刀齿的使用寿命。

技术领域

本发明涉及圆锯片的设计与制造，尤其涉及一种具有金刚石磨层的一体式高分子材料专用锯片及加工方法。

背景技术

随着工程学与材料学的不断发展，材料加工领域对锯齿的耐磨性、使用寿命、制造工艺难度提出了很多超出材料本身极限物理参数的要求，现有技术下所生产锯齿的各项力学性能均与锯齿本身的材料理论参数数据相持平。鉴于基础科学理论的缓慢发展，难以简单通过革新材料的方式找到一种大幅度提升锯齿性能的方法。因此，如何利用现有材料，合理的设计锯齿结构，优化锯齿的使用效率、使用寿命、降低加工难度，成为锯齿研究发展的主要方向。

现代材料加工领域采用的锯齿在综合了加工难度、材料成本及使用寿命等因素下，多采用锯齿--锯片基底结构，采用成本较低且易于加工的碳钢等材料作为锯片基底，根据锯片使用环境的不同对锯片基底外形进行机械加工，在成型的锯片基底上焊接碳化钨等高强度合金或其它硬质材料做的锯齿，然后通过对锯齿的研磨开刃，获得成品锯片。

这种两段式锯片结构存在以下缺点：

1.加工工艺复杂：基体需要经过成型、热处理、表面研磨处理；锯齿需要在焊齿机上逐个焊接，焊接后经过喷砂再在磨齿机上研磨开前、侧、后角的刃口，涉及设备众多成本高，品质不易控制。

2.基体与锯齿的焊接口为多相材料结合处，不同相材料相容度不同，结合处的力学强度低、易于损坏；

3.基体与锯齿两段式拼接，难以做到整个锯片纵向和侧向的力学平衡，尤其是在薄材料加工时，锯片横向震动对材料、切槽、锯片、锯齿都存在明显的破坏作用；

4.受限于材料学的发展极限，锯齿材料在工作温度下仍易于磨损：常用的硬质合金锯齿(碳化钨—钴锯齿)硬度为HRA90.5～92.5，耐磨度不够(一般只能用一个多月左右)，不锋利后需要反复拆卸修磨，受限于锯齿体积和形状规格，一般一张锯片只能修磨5～8次，受限于锯齿长时间处于较高的工作温度对内部金属晶格的破坏作用，每次修磨后只能使用一个星期左右，耗用量大、成本高。且售出锯齿的修磨为非标准流程操作，锯齿的原设计参数无法保证，影响切割产品的质量。

5.任何锯片工作时会产生侧摩擦高温，对金属锯片本身的内部金属晶格稳定性带来严重破坏作用，降低锯齿使用寿命；侧摩擦产生的高温还会对被加工材料，降低加工质量。

现有技术中除上述两段式锯片外，还存在其他类型的锯片，但多因应用环境简单，且加工精密度要求不高，所以采用简化了的锯片结构，比如一体式、分段式、绳锯、链锯等。但这类简化的廉价锯应用环境简单，主要是价格与精度妥协下的一种选择，与上述高强度锯片使用要求不一致，在此不做一一论述。

因此，设计合理的锯片可以保证锯片各项材料力学性能发挥到极限的同时，有效延长锯片使用寿命，降低维护成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有金刚石磨层的一体式高分子材料专用锯片及加工方法，解决现在高分子材料加工锯片的使用寿命过短、加工工艺复杂、维护成本较高的问题。

技术方案