CN112292224A

CN112292224A - 锯片

Info

Publication number: CN112292224A
Application number: CN201980041000.7A
Authority: CN
Inventors: 菲力浦·斯特雷布勒; 安德烈·杜劳斯; 罗曼·斯特克勒; 弗洛里安·伯纳德
Original assignee: Senla Tianshi Luxemburg Ltd
Current assignee: Senla Tianshi Luxemburg Ltd; Ceratizit Luxembourg SARL
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2021-01-29
Also published as: EP3584024B1; US20210129243A1; PL3584024T3; US11883893B2; WO2019242918A1; EP3584024A1; ES2919926T3

Abstract

一种锯片(1)，包括主体(2)，特别是硬质材料的主体，主体具有切削部分(3)，切削部分(3)具有长度(L)和宽度(W)并且沿着其长度(L)设置有多个齿，多个齿由多个凹槽(4、5)形成，每个齿由至少两个凹槽(4、5)形成，其特征在于，存在第一多个凹槽(4)，第一多个凹槽中的凹槽(4)沿着第一方向(d₁)彼此平行，并且存在第二多个凹槽(5)，第二多个凹槽中的凹槽(5)在第二方向(d₂)上彼此平行，并且第一方向(d₁)和第二方向(d₂)彼此倾斜，使得沿着切削部分(3)的长度(L)，第一多个凹槽(4)中的至少一个凹槽(4)与第二多个凹槽(5)中的凹槽(5)相交。

Description

锯片

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的、由硬质材料制成的主体的锯片，以及一种具有权利要求13前序部分特征的锯片制造方法。

背景技术

在现有技术中，具有由硬质材料制成的切削部分的锯片的齿的可能形状非常有限。传统的齿形状相对于钢的切削可以具有良好的寿命结果，然而，可实现的进给速率是低的。相对于其它材料，例如木材或塑料，进给速率和切削性能甚至更差。

发明内容

本发明的目的是提供一种包括硬质材料主体的锯片以及一种制造锯片的方法，其中克服了这些缺点。

硬质材料应理解为由硬金属、高速钢和/或陶瓷构成的组中的材料选出。硬金属应理解为是包括具有金属粘结相(通常为钴，Co)的硬质合金(主要是碳化钨，WC)的复合材料。

根据本发明，通过提供具有权利要求1的特征的锯片和具有权利要求13的特征的制造锯片的方法来实现该目的。本发明的优选实施例在从属权利要求中限定。根据本发明的锯片的优选用途是用于切削木材、软金属(例如铝或镁)或塑料。

本发明提供一种切削性能优异且同时可制造性良好的齿几何形状。

本发明提供了

-第一多个凹槽，其中的凹槽沿着第一方向彼此平行，以及

-第二多个凹槽，其中的凹槽沿着第二方向彼此平行。

进一步提出，第一方向和第二方向彼此倾斜，使得沿着切削部分的长度，第一多个凹槽中的至少一些凹槽与第二多个凹槽中的凹槽相交。

由于齿的形状由凹槽的几何形状确定，因此本发明的凹槽的布置导致齿的形状的改进。

第一多个凹槽与第二类型凹槽的凹槽“相交”意味着第二多个凹槽交叉并由此切入第一多个凹槽的至少一部分中。由此，改变了第一多个凹槽的中的部分或全部凹槽的外观。

换句话说，锯片的凹槽/齿几何形状的特征由第一多个凹槽和第二多个凹槽的叠加产生。

例如，第二多个凹槽可以改变第一多个凹槽的凹槽底部或它们的侧面或两者。

应当理解，第二多个凹槽可具有与(第一多个凹槽中的)第一类型的凹槽相同的凹槽形状和尺寸。然而，可以预见，第二类型的凹槽在形状和/或尺寸方面不同于第一类型的凹槽。

所得到的齿形状提供了切削力在各个切削齿上的均匀分布。同样有益的是，利用本发明的齿设计，齿形状由凹槽的布置产生，实现了良好的切屑排出。

根据一个实施例，第一方向和第二方向倾斜于与切削部分的宽度平行的方向，并且倾斜于与切削部分的长度平行的方向。

然而，可以预见，第一方向和第二方向中的一个平行于切削部分的宽度。换句话说，在后一种选择中，一种类型的凹槽平行于切削部分的宽度。在这种情况下，一种类型的凹槽基本上垂直于锯片的振荡/往复运动。

根据一个实施例，提出的是，沿着切削部分的长度，第一多个凹槽中的与第二多个凹槽中的凹槽相交的凹槽与第一多个凹槽中不与第二多个凹槽中的凹槽相交的凹槽交替。

换句话说，根据该实施例，不是第一多个凹槽中的所有凹槽都与第二类型的凹槽交叉。

第一类型的凹槽(第一多个凹槽中的凹槽)可以紧接着是第二类型，即“A-B-A-B-A-B等”的顺序、“A”和“B”由此表示第一或第二类型的凹槽。

根据又一实施例，提出的是，沿着切削部分的长度，第一多个凹槽中的两个或三个相邻凹槽与第二多个凹槽中的一个凹槽相交。如将通过附图更详细地解释的那样，第二多个凹槽的定向选择成使得第二多个凹槽中的一个凹槽与第一类型的凹槽中的两个或更多个凹槽交叉。可以理解，由于第二凹槽在第一多个凹槽的不同横向位置处交叉，因此所得到的凹槽彼此不同。因此，可以实现多于两个的槽特性。

优选地，第一方向和第二方向之间的角度在大约1°至大约90°的范围内，优选地在大约5°至大约45°的范围内，特别优选地在大约10°至大约30°的范围内。

已经表明，在上述角度范围内，可以实现锯片的特别平衡的切削性能。

优选地，第二多个凹槽的凹槽之间的距离大于第一多个凹槽的凹槽之间的距离，优选地，第二多个凹槽的凹槽之间的距离是第一多个凹槽的凹槽之间的距离的两倍。

换句话说，沿着锯片的给定纵向距离，第一多个凹槽类型的凹槽比其它类型的凹槽多。在又一优选的变型中，第一凹槽类型的数量将是第二凹槽类型的数量的两倍。

可以提出的是，第一多个凹槽中的不与第二多个凹槽中的凹槽相交的每个凹槽的横截面基本上是V形的。

由于磨削是形成凹槽的优选选择，所以(初始)凹槽形状遵循砂轮的形状。

优选地，多个凹槽中的所有凹槽具有相同的形状。

甚至更优选地，(第二多个凹槽中的)第二类型的凹槽具有与第一多个凹槽中的凹槽相同的初始形状，例如以横截面描述。显然，其初始形状在锯片处不一定是直接可见的——因为其与其它凹槽类型叠加——但是其仍然可以通过分析最终凹槽形状来确定。

根据一变型，(第二多个凹槽的)第二类型的凹槽的横截面具有与第一多个凹槽的形状不同的初始或假想形状。例如，第二类型的凹槽的形状可以是比第一类型的凹槽的V形更尖锐的V形。

在一个优选实施例中，硬质材料主体的横截面在切削齿尖端的方向上变宽。主体的横截面可以是梯形形状。这种优选形状的效果是锯片在其进给方向上具有侧间隙。这导致在装备有所述硬质合金主体的锯片的操作期间摩擦减小。

相反，在延性材料如钢中，侧间隙通过所谓的齿组(德语：

)实现。根据该技术，锯片的各个齿交替地向左和向右(相对于锯片的纵向方向)塑性弯曲，以产生比制成锯片的金属条更宽的切削宽度。

因此，本优选实施例提供了一种用于硬且脆的材料的侧间隙解决方案。

作为磨削凹槽或齿的替代方案，可以通过电腐蚀或直接压制来实现。然而，优选磨削。

在一个实施例中，可以提出的是，共同形成凹槽的相邻齿的横向侧(侧面)(换句话说，彼此面对的侧面)都是有小面的(每个都由至少两个成角度的部分平面构成)或者都由单个平面形成。

根据本发明的锯片具有激进的齿设计并且非常有效地切削。与传统的全钢锯片相比，本发明的锯片具有增加的使用寿命和改进的刃保持性。

锯片可以是振荡或往复锯片的形式，例如振荡片锯、竖锯或刀锯。

此外，本发明提供了一种非常节省成本的方法来制造包括硬质材料主体的锯片，特别是包括硬质合金主体的锯片。

本发明的制造锯片的方法，特别是根据前述实施例中的至少一个的锯片，通过磨削硬质材料主体的表面以形成多个齿来实现，所述表面具有长度和宽度。该方法使用至少一个磨削工具，该磨削工具具有多个间隔开的磨削表面，这些磨削表面沿着一个磨削方向彼此平行。在第一步骤中，沿第一磨削方向将磨削工具施加到表面上，该第一磨削方向优选地倾斜于与表面宽度平行的方向。在另一步骤中，具有沿磨削方向彼此平行的多个间隔开的磨削表面的磨削工具在第二磨削方向上被施加到表面，该第二磨削方向优选地倾斜于与表面宽度平行的方向且倾斜于第一磨削方向。

可以提出的是，关于磨削，仅有第一步骤、第二步骤和另一步骤。

可以提出的是，使用具有等间隔的磨削表面的磨削工具。

可以提出的是，至少在下列步骤中的两个步骤中：第一步骤、第二步骤和另一步骤，使用相同的磨削工具。

附图说明

基于图1至图12讨论本发明的实施例：

图1示出了本发明的第一实施例的切削部分；

图2示出了本发明的第二实施例的切削部分；

图3示出了本发明的第三实施例的切削部分；

图4示出了本发明的第四实施例的切削部分；

图5示出了根据本发明的锯片；

图6示出了根据本发明的切削部分的几何特征；

图7示出了制造本发明的锯片的方法的第一步骤；

图8示出了制造本发明的锯片的方法的另一步骤；

图9示出了本发明的第五实施例的切削部分；

图10示出了本发明的第六实施例的切削部分；

图11a、b示出了可用于制造锯片的砂轮的立体和详细示意图；

图12示出了本发明的锯片在切削部分的区域中的示意性横截面。

具体实施方式

图1示出了具有宽度W的锯片1(参见图5)的切削部分3。仅示出了长度L的一部分。在硬质材料的主体2中，已经磨削出平行于方向d₁延伸的第一多个凹槽4，并且已经磨削出平行于方向d₂延伸的第二多个凹槽5。

两个方向d₁和d₂相对于彼此，且相对于平行于切削部分3的宽度W的方向d_W，且相对于平行于切削部分3的长度L的方向d_L倾斜。

切削部分3的齿被形成为凹槽4、5的侧面。可以看出，在该实施例中，共同形成凹槽4、5的相邻齿的横向侧都是有小面的，或者都由单个平面表面形成。

可以看出，在图1的实施例中，第一方向d₁和第二方向d₂选择成使得沿着切削部分3的长度L，得到在其一个侧面上被截去的第一类型的齿以及与第一类型的齿交替并且在其另一侧面上被截去的第二类型的齿，侧面与沿着切削部分3的长度L延伸的切削部分3的假想纵向边缘相邻，并且使得所有的齿在平行于切削部分3的长度L的方向d_L上具有非对称形状。这种布置的优点在于，切削过程在第一和第二类型的齿之间共享，因为在切削过程的一个方向上，只有第一或第二类型的齿与待切削材料接合，并且在切削过程的另一方向上，第一或第二类型的齿中的另一个与待切削材料接合，只要切削部分3沿其长度L往复运动。另一个优点在于便于排屑。

在图1的实施例中，仅第一多个凹槽4中的每隔一个凹槽4与第二多个凹槽5中的凹槽5相交。

在图2的实施例中，被第二多个凹槽5中的单个凹槽5彼此分开的第一多个凹槽4中的两个凹槽4与该第二多个凹槽5中的该单个凹槽5相交，一个凹槽4位于切削部分3的一个部分附近的区域中，另一个凹槽4位于切削部分3的另一个部分附近的区域中，两个区域彼此分开略小于切削部分3的宽度W。

所得到的凹槽/齿特性提供了激进的切削性能，并因此提供了高的进给速率。

在图3的实施例中，第一多个凹槽4中的三个相邻凹槽4相交，并因此通过第二多个凹槽5中的单个凹槽5连接。

在本示例中，方向d₁和d₂都以大角度选择。已经发现，所得到的凹槽/齿特性显示出低摩擦。这导致降低的功耗和降低的摩擦热。

在图4的实施例中，与图1的实施例类似，仅第一多个凹槽4中的每隔一个凹槽4与第二多个凹槽5中的凹槽5相交。可以看出，在该实施例中，共同形成凹槽4、5的相邻齿的横向侧都是有小面的，或者都由单个平面表面形成。该实施例表示具有良好寿命的坚固的齿几何形状。

图5示出了本发明的锯片的一部分，该锯片具有形成在硬质材料的主体2上的切削部分3，硬质材料的主体2焊接到钢制的载体6。在图5中，以同样适用于其它实施例的示例性方式示出了进给方向F和振荡方向O。

在操作过程中，锯片沿着振荡方向O振荡或往复运动。当位移非常小时，通常在几毫米的范围内时，通常称为振荡，而在往复锯的情况下，位移测量为几毫米。在使用中，锯片以一定的进给速率沿进给方向F移动通过工件。

在图6中，相对于本发明出现的不同方向是相对于切削部分3的示意图示出的。切削部分以俯视图示出，即平行于稍后的进给方向并与之相反。

图7示出了通过磨削硬质材料的主体2的表面以形成多个齿而制造锯片、特别是根据所讨论的实施例中的至少一个实施例的锯片的方法的第一步骤和第二步骤的结果，该表面具有长度L和宽度W，该方法使用具有多个间隔开的磨削表面的磨削工具，这些磨削表面沿着磨削方向d_g彼此平行。如果使用固定到载体6的由硬质材料的主体2制成的锯片，则可在硬质材料的主体2已经固定到载体6之后进行磨削。

在第一步骤中，沿第一磨削方向d_g1将磨削工具施加到表面上，该第一磨削方向倾斜于与表面宽度W平行的方向d_W。磨削该第一多个等距的平行凹槽4的第一子集，这些凹槽4具有彼此相距距离2*G₁。

然后，作为第二步骤，使磨削工具沿表面的长度L相对于表面偏移，该偏移对应于磨削工具的间隔开的磨削表面之间的距离的一半，即半个齿距。磨削该第一多个等距的平行凹槽4的第二子集，这些凹槽4具有彼此相距距离G₁。出现图7所示的情况(然而，没有示出沿长度L磨削的所有凹槽4)。

如上所示，通过进一步的磨削操作偏移到第一磨削操作，所得到的齿距可以被减半，如同它将由单独的一次磨削操作得到的那样。应当注意，偏离量可以选择为不是磨削工具的间隔开的磨削表面之间的距离的一半，即，不是半个齿距，从而分别产生每个齿的不等间隔的凹槽4。

在第三步骤中(图8)，磨削工具倾斜成平行于第二磨削方向d_g2，该第二磨削方向倾斜于与表面宽度W平行的方向d_W，并且倾斜于第一磨削方向d_g1。在图8中，没有示出沿长度L磨削的所有凹槽4、5。

现在完成了锯片的制造。在该实施例中，仅需要使用三个磨削步骤(第一步骤、第二步骤和另一步骤)。

图9示出了具有凸出弯曲切削部分3的本发明的锯片的实施例。

图10示出了具有凹入弯曲的切削部分3的本发明的锯片的实施例。

图11a和图11b示出了可以在根据本发明的方法中使用的具有多个磨削表面的磨削工具7的示例。磨削表面彼此平行并且沿着磨削工具7的轴线等距地间隔开。

图12示出了本发明的锯片1在切削部分3的区域中的横截面(当然未示出存在于硬质材料的主体2中的单独的凹槽4、5和齿)。可以看出，在该实施例中，硬质材料的主体2的横截面在齿的方向上变宽，从而与锯片1形成侧间隙。

附图标记：

1 锯条

2 硬质合金的主体

3 切削部分

4 第一多个凹槽的凹槽

5 第二多个凹槽的凹槽

6 载体

7 磨削工具

L 切削部分的长度

W 切削部分的宽度

F 进给方向

O 振荡方向

d₁ (第一多个凹槽的凹槽)的第一方向

d₂ (第二多个凹槽的凹槽)的第二方向

d_W 平行于切削部分的宽度的方向

d_g1 第一磨削方向

d_g2 第二磨削方向

α 第一方向d₁(或第一磨削方向d_g1)与第二方向d₂(或第二磨削方向d_g2)之间的角度

G₁ 第一多个凹槽的凹槽之间的距离

G₂ 第二多个凹槽的凹槽之间的距离

Claims

1.一种锯片(1)，包括主体(2)，特别是硬质材料的主体，所述主体具有切削部分(3)，所述切削部分(3)具有长度(L)和宽度(W)并且沿着其长度(L)设置有多个齿，所述多个齿由多个凹槽(4、5)形成，每个齿由至少两个凹槽(4、5)形成，其特征在于，存在第一多个凹槽(4)，所述第一多个凹槽(4)中的凹槽沿着第一方向(d₁)彼此平行，并且存在第二多个凹槽(5)，所述第二多个凹槽(5)中的凹槽在第二方向(d₂)上彼此平行，并且所述第一方向(d₁)和所述第二方向(d₂)彼此倾斜，使得沿着所述切削部分(3)的长度(L)，所述第一多个凹槽(4)中的至少一个凹槽(4)与所述第二多个凹槽(5)中的凹槽(5)相交。

2.根据权利要求1所述的锯片，其中，所述第一方向(d₁)和所述第二方向(d₂)倾斜于与所述切削部分(3)的宽度(W)平行的方向(d_W)，并且倾斜于与所述切削部分(3)的长度(L)平行的方向(d_L)。

3.根据前述权利要求中至少一项所述的锯片，其中，所述第一方向(d₁)和所述第二方向(d₂)位于公共平面中，所述公共平面平行于由平行于所述切削部分(3)的宽度(W)的方向(d_W)和平行于所述切削部分(3)的长度(L)的方向(d_L)形成的平面。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的锯片，其中，沿着所述切削部分(3)的长度(L)，所述第一多个凹槽(4)中的与所述第二多个凹槽(5)中的凹槽(5)相交的凹槽(4)与所述第一多个凹槽(4)中的不与所述第二多个凹槽(5)中的凹槽(5)相交的凹槽(4)交替。

5.根据权利要求1至3中至少一项所述的锯片，其中，沿着所述切削部分(3)的长度(L)，所述第一多个凹槽(4)中的两个或三个相邻凹槽(4)与所述第二多个凹槽(5)中的一个凹槽(5)相交。

6.根据前述权利要求中至少一项所述的锯片，其中，所述第一方向(d₁)与所述第二方向(d₂)之间的角度(α)处于约1°至约90°的范围内，优选处于约5°至约45°的范围内，特别优选处于约10°至约30°的范围内。

7.根据前述权利要求中至少一项所述的锯片，其中，所述第一方向(d₁)与平行于所述切削部分(3)的宽度(W)的方向(d_W)之间的角度(β₁)处于约0°至约90°的范围内，优选处于约5°至约45°的范围内，和/或所述第二方向(d₂)与平行于所述切削部分(3)的宽度(W)的方向(d_W)之间的角度(β₂)处于约0°至约90°的范围内，优选处于约5°至约45°的范围内。

8.根据前述权利要求中至少一项所述的锯片，其中，所述第二多个凹槽(5)的凹槽(5)之间的距离(G₂)大于所述第一多个凹槽(4)的凹槽(4)之间的距离(G₁)，优选地，所述第二多个凹槽(5)的凹槽(5)之间的距离(G₂)是所述第一多个凹槽(4)的凹槽(4)之间的距离(G₁)的两倍。

9.根据前述权利要求中至少一项所述的锯片，其中，所述第一方向(d₁)和所述第二方向(d₂)被选择为使得沿着所述切削部分(3)的长度(L)，产生第一类型的齿和第二类型的齿，所述第一类型的齿在其横向侧中的一个上被截去，所述第二类型的齿与所述第一类型的齿交替并且在其横向侧中的另一个上被截去，截去部分与沿着所述切削部分(3)的长度(L)延伸的所述切削部分(3)的纵向边缘相邻，并且使得所有的齿都具有相对于与所述切削部分(3)的长度(L)平行的方向(d_L)不对称的形状。

10.根据前述权利要求中至少一项所述的锯片，其中，所述硬质材料主体(2)的横截面至少在所述切削部分(3)的长度(L)的一部分上，优选地在所述切削部分(3)的整个长度(L)上向所述齿的方向变宽。

11.根据前述权利要求中至少一项所述的锯片，其中，所述硬质材料主体(2)固定到优选地由钢制成的载体(6)。

12.根据前述权利要求中至少一项所述的锯片，其中，所述硬质材料主体(2)由硬质合金制成。

13.一种制造锯片、特别是根据前述权利要求中至少一项所述的锯片的方法，所述方法通过磨削硬质材料的主体(2)的表面以形成多个齿，所述表面具有长度(L)和宽度(W)，所述方法使用至少一个磨削工具(7)，所述至少一个磨削工具具有沿着磨削方向(d_g)彼此平行的多个间隔开的磨削表面，其特征在于，在第一步骤中，所述磨削工具(7)在第一磨削方向(d_g1)上施加到所述表面，所述第一磨削方向优选地相对于与所述表面的宽度(W)平行的方向(d_W)倾斜，并且在另一步骤中，具有沿着磨削方向(d_g)彼此平行的多个间隔开的磨削表面的磨削工具(7)在第二磨削方向(d_g2)上施加到所述表面，所述第二磨削方向优选地相对于与所述表面的宽度(W)平行的方向(d_W)倾斜并且相对于所述第一磨削方向(d_g1)倾斜。

14.根据前一权利要求所述的方法，其中，在所述第一步骤之后并且在所述另一步骤之前的第二步骤中，具有沿着磨削方向(d_g)彼此平行的多个间隔开的磨削表面的磨削工具(7)在所述第一磨削方向(d_g1)上施加到所述表面，但是沿着所述表面的长度(L)具有偏移，所述偏移优选地对应于所述磨削工具(7)的所述间隔开的磨削表面之间的距离的一半。

15.根据前一权利要求所述的方法，其中，关于磨削，仅存在所述第一步骤、所述第二步骤和所述另一步骤。

16.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述第一磨削方向(d_g1)与所述第二磨削方向(d_g2)之间的角度(α)在约1°至约90°的范围内，优选在约5°至约45°的范围内，尤其优选在约10°至约20°的范围内。