CN110315642B - 一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其加工工艺 - Google Patents

一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及超硬材料切割领域，具体公开了一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头，包括刀头本体，所述刀头本体由复数片基体压制而成，每片基体由第一作用层、第二作用层以及夹设于第一作用层、第二作用层之间的连接层构成；位于所述第一作用层、第二作用层刀头端的连接层的端面开设有排屑槽，且所述排屑槽内设有固定安装在连接层端面上的工作层，所述第一作用层、工作层以及第二作用层内都均匀填充设置有金刚石球化颗粒。本发明实施例还提供了一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头的加工工艺。本发明实施例提供的刀头能够有效的解决了锯条卡死和脱落的金刚石与刀头相互磨损的可能，且该刀头的加工工艺具有成型简单，加工方便，强度高的优点。

Description

一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其加工工艺
技术领域
本发明涉及超硬材料切割领域，具体是一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其加工工艺。
背景技术
传统的排锯也是一种石材加工设备，是将一组(几根至几百根不等)锯条装在往复式运动锯框上把石材荒料切割成板材的加工设备。对于排锯设备，例如，现有的大理石排锯选用大型飞轮，提高运行平稳性，有效储存能量，整机切割方式，主电机驱动飞轮，带动锯框做直线往复运动；装载荒料的荒料车通过升降台的提升实现荒料顶升式锯切，加工荒料时，锯框保持来回往返运动，装载石材荒料的荒料车通过提升机构上升，可大幅提高切割效果。
传统的排锯其锯条与水平面平行安装，电动机通过皮带带动飞轮旋转，旋转的飞轮通过曲柄连杆机构把旋转运动变成直线运动，推动锯框及装在锯框内的锯条做往复运动，被切石头装在荒料车上通过提升机构上升接触锯条上的刀头，刀头对石材做相对切割运动，达到切割石材的目的；此种切割模式对大理石、普通岗石是可行的，因为大理石、普通岗石硬度及强度低，切割时作用于刀头上的切割力小，刀头胎体内金刚石颗粒在切割力反复冲击作用下脱落所花时间长，这样刀头既能保持锋利度又能有一定寿命完成对大理石、普通岗石的切割；
但是对硬度大的花岗石及石英石，因硬度强度的关系，刀头所受切割冲击力大，切割过程中刀头胎体内金刚石颗粒在相同时间内脱落快得多，又因为锯条是水平往复运动，大量脱落的金刚石颗粒及切下石屑不易及时排出，反而与锯条上的刀头及刀头胎体发生相互研磨，这样刀头磨损消耗速度更快，影响正常运作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头，包括刀头本体，所述刀头本体由复数片基体压制而成，每片基体由第一作用层、第二作用层以及夹设于第一作用层、第二作用层之间的连接层构成；
位于所述第一作用层、第二作用层刀头端的连接层的端面开设有排屑槽，且所述排屑槽内设有固定安装在连接层端面上的工作层，所述第一作用层、工作层以及第二作用层内都均匀填充设置有金刚石球化颗粒。
作为本发明技术方案的进一步限定，所述第一作用层和所述第二作用层的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比相等。
作为本发明技术方案的进一步限定，所述第一作用层和所述第二作用层的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比大于所述工作层的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比。
作为本发明技术方案的进一步限定，所述金刚石球化颗粒由金属粉末涂层包裹金刚石球化而成。
作为本发明技术方案的进一步限定，所述金刚石球化颗粒的大小为30-80目。
本发明实施例还提供了一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头的加工工艺，该加工工艺包括以下具体步骤：
S10，选取需要造粒的金刚石颗粒，并经过涂层球化处理得到在金刚石颗粒表面均匀涂有金属粉末涂层的金刚石球化颗粒，然后进行筛分得到所需尺寸的金刚石球化颗粒；
S20，将金属粉末原料进行配料得到金属粉料；将金属粉末进行分层冷压预成型，形成金属粉末薄片；
S30，按比例金刚石球化颗粒均匀有序的压制在金属粉末薄片的表面上，形成作用层或工作层；
S40，采用自动冷压工艺使将工作层、连接层、作用层实现整体一次性压制成冷压坯；
S50，将复数片的冷压坯使用与刀头匹配的石墨模具摆装固定后，并通过热压烧结炉烧结，然后脱模并进行后处理，最终形成所需的锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头。
作为本发明技术方案的进一步限定，步骤S20中的所述金属粉末原料为铁粉、铝粉、镍粉、铜粉、钴粉、锌粉中的一种或多种经冷态混合球磨得到的合金粉。
作为本发明技术方案的进一步限定，所述金属粉末原料为由铝粉和镍粉经冷态混合球磨得到的铝镍合金粉。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实施例提供的刀头有效保证了倾斜切割花岗岩、石英石排锯设备的机械要求，其中在位于所述第一作用层、第二作用层刀头端的连接层的端面开设有排屑槽，在锯条作业的过程中有效的给锯缝里石屑和掉落的金刚石提供了一个可靠的出料空间，有效的解决了锯条卡死和脱落的金刚石与刀头相互磨损的可能；另外，在锯条作业的过程中，且由于工作层、第一作业层和第二作业层构成的具有梯度的硬度结构，在刀头的使用中，会一直有效的保持排屑槽，保证了整个锯条刀头的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本发明实施例提供的锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头的立体结构图。
图2为本发明实施例提供的锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头的主视图。
图中：1-刀头本体，11-第一作用层，12-连接层，13-工作层，14-排屑槽，15-第二作用层。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-2所示，在本发明提供的一个实施例中，一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头，包括刀头本体1，所述刀头本体1由复数片基体压制而成，每片基体由第一作用层11、第二作用层15以及夹设于第一作用层11、第二作用层15之间的连接层12构成；
位于所述第一作用层11、第二作用层15刀头端的连接层12的端面开设有排屑槽14，且所述排屑槽14内设有固定安装在连接层12端面上的工作层13，所述第一作用层11、工作层13以及第二作用层15内都均匀填充设置有金刚石球化颗粒。
进一步的，在本发明实施例提供的刀头中，所述第一作用层11和所述第二作用层15的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比相等；
更进一步的，所述第一作用层11和所述第二作用层15的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比大于所述工作层13的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比。
另外，在本发明实施例提供的金刚石球化颗粒中，所述金刚石球化颗粒由金属粉末涂层包裹金刚石球化而成；所述金刚石球化颗粒的大小为30目。
本发明实施例还提供了一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头的加工工艺，该加工工艺包括以下具体步骤：
S10，选取需要造粒的金刚石颗粒，并经过涂层球化处理得到在金刚石颗粒表面均匀涂有金属粉末涂层的金刚石球化颗粒，然后进行筛分得到所需尺寸的金刚石球化颗粒；
S20，将金属粉末原料进行配料得到金属粉料；将金属粉末进行分层冷压预成型，形成金属粉末薄片；
S30，按比例金刚石球化颗粒均匀有序的压制在金属粉末薄片的表面上，形成作用层或工作层；
S40，采用自动冷压工艺使将工作层、连接层、作用层实现整体一次性压制成冷压坯；
S50，将复数片的冷压坯使用与刀头匹配的石墨模具摆装固定后，并通过热压烧结炉烧结，然后脱模并进行后处理，最终形成所需的锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头。
进一步的，在本发明实施例提供的加工工艺中，步骤S20中的所述金属粉末原料为铁粉、铝粉、镍粉、铜粉、钴粉、锌粉中的一种经冷态混合球磨得到的合金粉。
实施例2
如图1-2所示，在本发明提供的一个实施例中，一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头，包括刀头本体1，所述刀头本体1由复数片基体压制而成，每片基体由第一作用层11、第二作用层15以及夹设于第一作用层11、第二作用层15之间的连接层12构成；
位于所述第一作用层11、第二作用层15刀头端的连接层12的端面开设有排屑槽14，且所述排屑槽14内设有固定安装在连接层12端面上的工作层13，所述第一作用层11、工作层13以及第二作用层15内都均匀填充设置有金刚石球化颗粒。
进一步的，在本发明实施例提供的刀头中，所述第一作用层11和所述第二作用层15的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比相等；
更进一步的，所述第一作用层11和所述第二作用层15的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比大于所述工作层13的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比。
另外，在本发明实施例提供的金刚石球化颗粒中，所述金刚石球化颗粒由金属粉末涂层包裹金刚石球化而成；所述金刚石球化颗粒的大小为60目。
本发明实施例还提供了一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头的加工工艺，该加工工艺包括以下具体步骤：
S10，选取需要造粒的金刚石颗粒，并经过涂层球化处理得到在金刚石颗粒表面均匀涂有金属粉末涂层的金刚石球化颗粒，然后进行筛分得到所需尺寸的金刚石球化颗粒；
S20，将金属粉末原料进行配料得到金属粉料；将金属粉末进行分层冷压预成型，形成金属粉末薄片；
S30，按比例金刚石球化颗粒均匀有序的压制在金属粉末薄片的表面上，形成作用层或工作层；
S40，采用自动冷压工艺使将工作层、连接层、作用层实现整体一次性压制成冷压坯；
S50，将复数片的冷压坯使用与刀头匹配的石墨模具摆装固定后，并通过热压烧结炉烧结，然后脱模并进行后处理，最终形成所需的锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头。
进一步的，在本发明实施例提供的加工工艺中，步骤S20中的所述金属粉末原料为铁粉、铝粉、镍粉、铜粉经冷态混合球磨得到的合金粉。
实施例3
如图1-2所示，在本发明提供的一个实施例中，一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头，包括刀头本体1，所述刀头本体1由复数片基体压制而成，每片基体由第一作用层11、第二作用层15以及夹设于第一作用层11、第二作用层15之间的连接层12构成；
位于所述第一作用层11、第二作用层15刀头端的连接层12的端面开设有排屑槽14，且所述排屑槽14内设有固定安装在连接层12端面上的工作层13，所述第一作用层11、工作层13以及第二作用层15内都均匀填充设置有金刚石球化颗粒。
进一步的，在本发明实施例提供的刀头中，所述第一作用层11和所述第二作用层15的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比相等；
更进一步的，所述第一作用层11和所述第二作用层15的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比大于所述工作层13的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比。
另外，在本发明实施例提供的金刚石球化颗粒中，所述金刚石球化颗粒由金属粉末涂层包裹金刚石球化而成；所述金刚石球化颗粒的大小为80目。
本发明实施例还提供了一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头的加工工艺，该加工工艺包括以下具体步骤：
S10，选取需要造粒的金刚石颗粒，并经过涂层球化处理得到在金刚石颗粒表面均匀涂有金属粉末涂层的金刚石球化颗粒，然后进行筛分得到所需尺寸的金刚石球化颗粒；
S20，将金属粉末原料进行配料得到金属粉料；将金属粉末进行分层冷压预成型，形成金属粉末薄片；
S30，按比例金刚石球化颗粒均匀有序的压制在金属粉末薄片的表面上，形成作用层或工作层；
S40，采用自动冷压工艺使将工作层、连接层、作用层实现整体一次性压制成冷压坯；
S50，将复数片的冷压坯使用与刀头匹配的石墨模具摆装固定后，并通过热压烧结炉烧结，然后脱模并进行后处理，最终形成所需的锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头。
进一步的，在本发明实施例提供的加工工艺中，步骤S20中的所述金属粉末原料铝粉和镍粉经冷态混合球磨得到的铝镍合金粉。
综上所述，本发明实施例提供的刀头有效保证了倾斜切割花岗岩、石英石排锯设备的机械要求，其中在位于所述第一作用层11、第二作用层15刀头端的连接层12的端面开设有排屑槽14，在锯条作业的过程中有效的给锯缝里石屑和掉落的金刚石提供了一个可靠的出料空间，有效的解决了锯条卡死和脱落的金刚石与刀头相互磨损的可能；另外，在锯条作业的过程中，且由于工作层13、第一作业层11和第二作业层15构成的具有梯度的硬度结构，在刀头的使用中，会一直有效的保持排屑槽14，保证了整个锯条刀头的使用寿命。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头，其特征在于，包括刀头本体(1)，所述刀头本体(1)由复数片基体压制而成，每片基体由第一作用层(11)、第二作用层(15)以及夹设于第一作用层(11)、第二作用层(15)之间的连接层(12)构成；
位于所述第一作用层(11)、第二作用层(15)刀头端的连接层(12)的端面开设有排屑槽(14)，且所述排屑槽(14)内设有固定安装在连接层(12)端面上的工作层(13)，所述第一作用层(11)、工作层(13)以及第二作用层(15)内都均匀填充设置有金刚石球化颗粒；
所述第一作用层(11)和所述第二作用层(15)的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比相等；
所述第一作用层(11)和所述第二作用层(15)的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比大于所述工作层(13)的金刚石体积浓度与金属粉料的体积浓度比；所述金刚石球化颗粒由金属粉末涂层包裹金刚石球化而成；所述金刚石球化颗粒的大小为30～80目；
所述刀头的加工工艺包括以下具体步骤：
S10，选取需要造粒的金刚石颗粒，并经过涂层球化处理得到在金刚石颗粒表面均匀涂有金属粉末涂层的金刚石球化颗粒，然后进行筛分得到所需尺寸的金刚石球化颗粒；
S20，将金属粉末原料进行配料得到金属粉料；将金属粉料 进行分层冷压预成型，形成金属粉末薄片；
S30，按比例金刚石球化颗粒均匀有序的压制在金属粉末薄片的表面上，形成作用层或工作层；
S40，采用自动冷压工艺将工作层、连接层、作用层实现整体一次性压制成冷压坯；
S50，将复数片的冷压坯使用与刀头匹配的石墨模具摆装固定后，并通过热压烧结炉烧结，然后脱模并进行后处理，最终形成所需的锯条切割花岗岩、石英石排锯的刀头；
所述金属粉末原料为由铝粉和镍粉经冷态混合球磨得到的铝镍合金粉。
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