[发明专利]基于仿生学的槽型结构带锯锯切装置

说明书

技术领域

本发明属于带锯锯切装置技术领域，涉及带锯床锯条，尤其涉及一种新型的基于仿生学、具有特殊槽型结构的带锯床锯条。

背景技术

随着现代制造工业的发展，金属带锯床作为机械加工制造的第一道工序所需设备，已成为零件加工过程中重要的组成环节，由于其切削速度快，加工精度高，材料损失少等特点，受到了广泛的应用，但是目前众多国内的带锯床存在各种问题，例如锯条发热严重，锯齿强度低，锯身磨损速度快，一直是影响其高端化的重要因素。

与此同时，摩擦学得到了突飞猛进的发展，许多专家学者均发现相互接触的两个表面并非越光滑越耐磨，而是具有一定非光滑形态的表面(即具有一定微形态的织构表面)反而具有更好的耐磨性能。表面织构的凹坑或者凹痕能够起到储液器的作用，及时使摩擦副表面形成润滑膜，减少摩擦副的摩擦与磨损。当两摩擦副表面开始运动，产生相对运动速度时，凹坑或者凹痕内存储的润滑液会粘附在摩擦副表面，在表面的带动下很快形成润滑膜，缩短了润滑膜的形成时间，从而起到抗磨减阻的作用。表面织构在改善摩擦副的摩擦学性能方面起到了积极的作用，提高表面的摩擦及承载性能。表面织构技术在高速列车降噪、机械部件抗磨、刀具磨损预测、内燃机润滑、生物医学材料耐磨等方面都得到广泛的应用，取得了较大的社会及经济效益。但恶劣工况下或长时间工作时，凹坑内带有杂质的润滑液不能有效排出，导致积累后润滑和承压能力大大减弱，且至今未见表面织构在带锯床锯条摩擦副方面的相关研究及应用的报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，借鉴生物体表的形貌特征，基于仿生学原理针对高速切削过程中刀具极易由于机械、热磨损而快速失效的问题，提出一种基于仿生学的槽型结构带锯锯切装置，在带锯表面进行织构化处理，存储润滑剂，减少带锯切屑的接触面积，以提高带锯的切削性能。同时本槽型结构由于本身所具有的坡度，使得凹坑内的润滑液可以及时得到更换与补充，大大提高了带锯的润滑效果，延长了其使用寿命。

本发明的具体方案如下：

本发明包括带锯床锯条、主动轮、从动轮和导向柱；主动轮与从动轮通过带锯床锯条连接；带锯床锯条的锯切作用段两端各设有一根导向柱；所述带锯床锯条的锯身表面开设有若干凹坑，凹坑最大深度在0.01～1mm之间取值。所述凹坑的排布方式采用下列排布方式中的一种：

1)凹坑沿带锯床锯条环形走向分两排排布，同排任意两凹坑之间的间距相等；凹坑在平行锯身表面的平面上呈矩形；凹坑的底部为沿垂直带锯床锯条环形走向方向的直线段，两侧面与锯身表面的夹角相等且均在1～5°内取值；凹坑在锯身表面上的面积为1～12mm²。

2)凹坑沿带锯床锯条环形走向分两排排布，同排任意两凹坑之间的间距相等；凹坑在平行锯身表面的平面上呈菱形；凹坑的底部为沿垂直带锯床锯条环形走向方向的直线段，两侧面与锯身表面的夹角相等且均在1～5°内取值；凹坑在锯身表面上的面积为1～12mm²。

3)凹坑沿带锯床锯条环形走向等距排布；凹坑由在平行锯身表面的平面上呈三角形且沿垂直带锯床锯条环形走向方向排布的两个凹槽组成，两凹槽在平行锯身表面的平面上呈现的三角形三边均平行设置，但朝向相反；两个凹槽不连通；凹槽底部与锯身表面的夹角k为0～5°，k≠0时，凹槽底部与锯身的截交面最小深度为0，两凹槽的最大深度处位于不同侧；凹槽在锯身表面上的面积为1～12mm²。

4)凹坑沿带锯床锯条环形走向等距排布；凹坑由在平行锯身表面的平面上呈圆形且沿垂直带锯床锯条环形走向方向排布的两个凹槽组成；两个凹槽不连通；凹槽底部与锯身表面的夹角k为0～5°，k≠0时，凹槽底部与锯身的截交面最小深度为0，两凹槽的最大深度处位于不同侧；凹槽在锯身表面上的面积为1～12mm²。

5)凹坑沿带锯床锯条环形走向等距排布；凹坑由在平行锯身表面的平面上呈卵形且沿垂直带锯床锯条环形走向方向排布的两个凹槽组成；卵形的头部呈一尖点；两凹槽在平行锯身表面的平面上呈现的卵形朝向相反；两个凹槽不连通；凹槽底部与锯身表面的夹角k为0～5°，k≠0时，凹槽底部与锯身的截交面最小深度为0，两凹槽的最大深度处位于不同侧；凹槽在锯身表面上的面积为1～12mm²。