一种仿生圆盘锯制造技术

本发明专利技术公开了一种仿生圆盘锯，包括圆盘基体1和具有仿生结构的锯齿2。其中锯齿2用铆钉通过锯齿安装孔3固定在圆盘基体1上。锯齿2参数按圆盘锯片常用规格取，锯片齿高H与宽b之比取为0.6～1.2，这里所说的齿高是从齿尖到齿根与圆盘基体交界处的垂直距离；齿宽是指锯齿沿圆盘基体圆弧上的直线距离。锯齿具有以下特点：锯齿上部为刺入段，占刃口曲线的0.2～0.3，曲线为，0<x<0.8；切割段占刃口曲线的0.7～0.8，曲线为，0<x<3；锯齿的背部为滑动段，曲线为，0<x<5.6，上述方程均以mm为单位。对锯齿的硬度进行处理，使锯齿从刃口到背部有一个硬度梯度。本发明专利技术较普通的硬质合金圆盘锯锯切效率高、阻力小、抗震性能好及能耗小。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生圆盘据
本专利技术涉及一种锯切器具
，特别是涉及一种仿生圆盘锯。
技术介绍
圆盘锯是锯切加工的主要工具，因切割速度快、切割面比较光滑及操作方便等优 点，在林木加工以及工程领域等方面得到广泛的应用。尤其是在木材和石材方面，据统计世 界上70%左右的工业金刚石用于制造石材加工工具，其中金刚石圆锯片占了绝大多数。 目前，现有圆盘锯在锯切作业的过程中通过边旋转、边移动对切割对象（石材、木 材）逐次冲击，产生冲击破裂，以达到切割目的。这种锯切方式的切割效率低，锯切阻力大， 锯齿易磨损，而且在切割的过程中还容易引起强烈的振动和噪音。这样不仅增加了作业的 功耗，锯片的损伤，另外，嘈杂的噪音还会恶化工人的工作环境。因此如何找出一条减少锯 切阻力，降低磨损、振动，提高锯片的寿命的途径，成为了许多科研工作者所面临的问题。传 统的提高圆盘锯的锯切效率、寿命的方法主要是从材料入手。这些方法虽然能在一定程度 上发挥作业，但也增加了圆盘锯的生产成本，从而造成将品质高、价格贵的材料应用于普通 工况的浪费现象。 某些肉食动物如獾、非洲猎狗、狼等经过长期的进化，已经进化出非常坚硬、耐磨 的身体器官，如牙齿，能轻易地刺穿、咬断动物的骨骼，甚至铁制品。研究发现，这些动物牙 齿沿纵剖面方向有一条优化的曲线，以减小牙齿在工作过程中的阻力。作为代表，獾的牙 齿是由釉质层和本质层组成，本质层的硬度小于釉质层的硬度，当釉质层受到外加载荷时， 本质层对其有支撑和缓冲的作用。因此，如果将獾（Melesmeles)牙齿所具有的几何形态 和具有减震作用的结构应用于圆盘锯的仿生设计制造之中，不仅可以有效减小工作阻力和 震动，而且能够提高工作效率，减少能源消耗，延长使用寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提出了一种仿生圆 盘锅。 为达到上述目的，本专利技术的采用如下技术方案： -种仿生圆盘锯片，由圆盘基体1和锯齿2组成，其特征在于：所述锯齿2具有仿 生结构，锯齿2外形轮廓和内部结构分别具有獾犬齿的几何结构特征和内部结构特征，锯 齿2固接于圆盘基体1大径边缘上，如图1和图5所示；所述圆盘锯片的参数采用圆盘锯片 的常用规格（所述圆盘基体的直径D为（)，内孔直径d为（)），4个直径为20mm的消音孔4 孔均匀地分布于圆盘基体内，如图1所示，锯齿2的高度H与宽度b之比为0.6?1.2。 优选地，所述圆盘锯片的锯齿2的个数为60个，锯片的直径D为405mm，锯片安装 孔5的直径d为30mm，锯片厚度B为3mm。锯齿2的高宽比取0? 6,齿间距p为3mm。 优选地，所述锯齿的刃口曲线结构包括刺入段曲线、切割段曲线和滑动段曲线。 优选地，刺入段曲线满足方程710.0174f0.392h.2. 3.603% 1.5836,0〈x〈0.8, 占整个刃部的〇? 2?0? 3 ;切割段曲线满足方程y2 〇.丨〇41/ 丨簡x: 5,1317; 〇? 5026， 0〈x〈3,占整个刃部的0.7?0.8,滑动段曲线满足方程73 1.3866/ 5,92221丨8,8113為-2. 7763,0〈x〈5. 6,上述方程均以mm为单位，如图3所示，它们的曲线图像如图9、10、11所 /_J、i〇 优选地，所述锯齿从刃口到背部有一个硬度差。 优选地，所述锅齿的锅切部位有突起的锥尖，如图6所示。 有益效果：本专利技术所述的仿生圆盘锯在自身仿生刃口曲线结构和硬度梯度耦合协 同作用，与现有技术相比，不仅可以有效减小工作阻力和震动，而且能够提高工作效率，减 少能源消耗，延长使用寿命。 【附图说明】 图1是本专利技术提供的木材仿生圆盘锯的主视图； 图2是本专利技术提供的图1中I的局部放大图； 图3是本专利技术提供的图1中单个锯齿的主视图； 图4是本专利技术提供的图1中单个锯齿的左视图； 图5是本专利技术实施例提供的石材仿生圆盘锯的主视图； 图6是本专利技术实施例提供的图6中II的局部放大图； 图7是本专利技术实施例提供的图6中单个锯齿的主视图； 图8是本专利技术实施例提供的图6中单个锯齿的侧视图； 图9是本专利技术实施例提供的图4中y段曲线，即獾的犬齿刺入段的曲线； 图10是本专利技术实施例提供的图4中z段曲线，即獾的门齿上具有切割功能段的曲 线. 图11是本专利技术实施例提供的图4中x段曲线，即獾的犬齿上具有滑动效果的曲 线。 【具体实施方式】 为了更好的理解本专利技术，结合附图提供了以下实施例。 实施例1一 一种木材仿生圆盘锅片 本专利技术的仿生圆盘锯片包括圆盘基体1和具有仿生结构的锯齿2,其中锯齿2 使用铆钉通过锯齿安装孔3固定在圆盘基体1上，如图1所示。锯片采用超硬钨钢材 料。圆盘基体1的直径D= 405mm，安装孔5直径d= 60mm，圆盘基体1上开有4个均勻 分布直径为60mm的消音孔4 ;圆盘锯片齿数Z= 60,厚度B= 3mm。单个锯齿的高宽比 为0.8,齿间距p= 2.6mm。单个锯齿的刃口具有刺入段和切割段，其中刺入段具有仿生 曲线yi0,0174rT 0,392bc2. 3.6039.1i.5836,0〈x〈0.8,占整个刃部的 0.2 ?0.3,如图 3 中的y段；切割段具有仿生曲线y2〇.l〇4LrT 0,9198.^ 5,1317; 〇.5026,0〈x〈3,占整个 刃部的0. 7?0. 8,如图3中的z段；单个锯齿的背部设计为滑动段，并且具有仿生曲线 y3 8>8113；| 2.7763,0〈叉〈5.6，上述方程均以1111]1为单位，如图3中的叉 段。它们的图像分别为图9、10、11。本专利技术的圆盘锯锯齿2还具有从刃口到背部的一个硬 度梯度，以缓冲锯切过程中产生的冲击力，降低振动。 实施例2-一种石材仿生圆盘锯片 本专利技术的仿生圆盘锯片包括圆盘基体1和具有仿生结构的锯齿2,如图1所 示，其中基体1的材料采用65Mn，锯齿2采用Cu、Co、Ni合金材料，并嵌入金刚石刀头， 用铆钉通过锯齿安装孔3固定在圆盘基体1上。圆盘基体1的直径D= 900mm，安装 孔5的直径d= 80mm;圆盘锯片齿数Z= 44,厚度B= 7mm。单个锯齿的高度和宽度之 比为0.8,齿间距p= 3.6mm。单个锯齿的刃口具有切割段，其中切割段具有仿生曲线 y20.104brr 0.9198a-2. 5.1317.x〇? 5〇26, 〇〈x〈3,并且在切割段锯齿的上部冲击部位设计有 具有仿獾牙齿的锥尖，如图7中的z段；单个锯齿的背部设计为滑动段，并且具有仿生曲线y3l,3866iT 5,9222x2. 8,8113專2.7763,0〈1〈5.6，上述方程均以臟为单位，如图7中的叉 段。它们的图像分别为图1〇、11。本专利技术的圆盘锯锯齿还具有从刃口到背部的一个硬度梯 度，以缓冲锯切过程中产生的冲击力，降低振动。 本专利技术所述仿生圆盘锯，仿生刃口曲线结构和硬度梯度耦合协同作用，与普通的 圆盘锯相比使用寿命提高了 8%?12%，震动明显减小、工作阻力及能耗降低，锯切性能明 显提商。 以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和 原则之内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生圆盘锯片，由圆盘基体1和锯齿2组成，其特征在于：所述锯齿1具有仿生结构，锯齿2外形轮廓和内部结构分别具有獾犬齿的几何结构特征和内部结构特征，利用铆钉固接于圆盘基体1大径边缘上；所述圆盘锯片的参数采用常用规格，(所述圆盘基体1的直径D为405mm，内孔直径d为30mm)，4个直径为20mm的消声孔4对称地位于圆盘基体1上，锯齿2的高度H与宽度b之比为0.6～1.2。

【技术特征摘要】
1. 一种仿生圆盘锯片，由圆盘基体1和锯齿2组成，其特征在于：所述锯齿1具有仿生 结构，锯齿2外形轮廓和内部结构分别具有獾犬齿的几何结构特征和内部结构特征，利用 铆钉固接于圆盘基体1大径边缘上；所述圆盘锯片的参数采用常用规格，（所述圆盘基体1 的直径D为405mm，内孔直径d为30mm)，4个直径为20mm的消声孔4对称地位于圆盘基体 1上，锯齿2的高度H与宽度b之比为0. 6?1. 2。2. 根据权利要求1所述的仿生圆盘锯，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马云海，高知辉，范雪莹，裴高院，佟金，刘玉成，马圣胜，彭杰，王虎彪，尚文博，张鑫，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22