[發明專利]一種塔式組合式金剛石圓鋸片鋸齒數量計算方法及系統

在審

• 申請號: 202210877768.1
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115292836A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 張進生;康金有
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 閆偉姣

本發明屬于加工工具優化技術領域，提供了一種塔式組合式金剛石圓鋸片鋸齒數量計算方法及系統，本發明中以鋸片的角速度、進給速度、鋸切深度和鋸切速度等工況數據為基礎，計算接觸弧長和最大未變形切屑厚度，然后再以接觸弧長和最大未變形切屑厚度為依據計算得到未變形切屑截面積，最后通過未變形切屑截面積確定鋸片鋸齒數，得到了一種計算過程簡單、方便、可操作性好和便于設計的鋸片鋸齒數計算方法，可以得到多個備用齒數方案，為精確選擇組合式圓鋸片的齒數提供依據。

技術領域

本發明屬于加工工具優化技術領域，尤其涉及一種塔式組合式金剛石圓鋸片鋸齒數量計算方法及系統。

背景技術

隨著石材加工行業及現代化工業的快速發展，金剛石圓鋸片已廣泛應用于石材、水泥、玻璃和陶瓷制品等非金屬材料的切割加工領域，金剛石圓鋸片有金剛石鋸齒和圓鋸片機體組成。塔式組合式圓鋸片憑借高效率廣泛應用于石板材加工領域，然而組合鋸片不同片體鋸齒壽命不一極大限制了組合鋸的生產效率、加工質量和成本。

發明人發現，目前市場上廣泛使用的塔式組合式圓鋸片主要有4套組、8套組等，最大套組可達26片組合，都存在著不同直徑的圓鋸片鋸齒鋸齒磨損程度不同的問題，外徑規格小的圓鋸片鋸齒較外徑規格大的磨損嚴重，造成外徑規格小的圓鋸片更換頻繁，影響了工作效率和加工成本。齒數的選取是緩解不同直徑的圓鋸片鋸齒鋸齒磨損不同問題的關鍵。在現有工程中，不能精確選擇組合式圓鋸片的齒數是一大難題，造成了金剛石圓鋸片工具的浪費十分嚴重，極大降低了組合鋸整體壽命，提高了更換金剛石圓鋸片成本，嚴重影響生產效率。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種塔式組合式金剛石圓鋸片鋸齒數量計算方法及系統，屬于一種基于未變形切屑截面積等量的塔式組合式圓鋸片鋸齒數量計算方法及系統，為塔式組合式鋸金剛石圓鋸片齒數設計提供依據。該設計計算方法在鋸切石材過程中針對金剛石圓鋸片單鋸齒上金剛石顆粒的未變形切屑進行幾何計算，具有計算簡單，工業化實施容易，益于實際推廣等特點。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

第一方面，本發明提供了一種塔式組合式金剛石圓鋸片鋸齒數量計算方法，包括：

獲取鋸片直徑，以及預設工況下鋸片的角速度、進給速度、鋸切深度和鋸切速度；

所述進給速度與所述鋸切速度的比值加上1后，再乘以所述鋸切深度與所述鋸片直徑積的二分之一次方，得到接觸弧長；

依據最大未變形切屑厚度方程，計算得到最大未變形切屑厚度；

計算所述接觸弧長與所述最大未變形切屑厚度乘積的二分之一，得到未變形切屑截面積；

以第一常數乘以圓周率的積、鋸齒寬度、進給速度的二分之三次方和鋸片直徑的二分之一次方為分子，以第二常數、鋸齒上單位寬度的金剛石顆粒總數、截面上參與鋸切的金剛石顆粒占截面上總顆粒數的比例、鋸片旋轉過角度正切值、主軸角速度和計算得到的未變形切屑截面積為分母；以分母和分子得到的比值為第一乘數；以第三常數乘上進給速度的積，與主軸角速度和鋸片直徑乘積的比值，再加上1的平方作為第二乘數；通過計算第一乘數和第二乘數的成績得到鋸片鋸齒數。

進一步的，所述鋸片為多種規格直徑的圓鋸片組合而成的塔式組合式金剛石圓鋸片。

進一步的，以第四常數、鋸齒寬度、圓周率、進給速度和鋸切深度的二分之一次方為分子，以鋸齒上單位寬度的金剛石顆粒總數、截面上參與鋸切的金剛石顆粒占截面上總顆粒數的比例、基準齒數、主軸角速度、鋸片旋轉過角度正切值和鋸片直徑為分母；以分子和分母比值的二分之次方計算所述最大未變形切屑厚度。

進一步的，所述基準齒數為多種規格直徑的圓鋸片組合而成的塔式組合式金剛石圓鋸片中，標準多種規格直徑圓鋸片齒數的平均值或中間值。

進一步的，所述第一常數為3，所述第二常數和所述第三常數為2。