[发明专利]铸铁切断用的刀具

说明书

本发明涉及一种铸件切断用的刀具，尤其是一种能较好地用来切断机械结构用的包括有延性的、可锻铸铁的生铁铸件、球墨铸铁管等的铸件切断用的刀具。

在提供坯料的铸件生产工厂，在铸造后的后续工序中的将坯料上不需要的冒口、内绕口等切断和去除的加工工序，是把切断用的砂轮安装在手提式电动机或空动式工具上进行作业的。尤其是最近几年，为了改善恶劣的作业环境和削减加工工时费，都纷纷使用自动切断专用机。

无论是用手工方法机械方法，在这种切断加工中一般都使用所谓的树脂结合砂轮。一般，这种砂轮是用酚醛树脂等粘接剂把熔融的氧化铝和碳化硅硬质磨粒固结在一起，并用纤维物质增强的。这种树脂结合砂轮具有较大的可塑性并能承受较高的圆周速度，但随着硬质磨粒的磨损，会因粘接剂中所用的树脂的发热燃烧，使其产生粉尘和恶臭，因而对作业环境的和安全卫生而言，决不能把它称作好的砂轮。

而且，在切断加工工序的管理方面，也会随着砂轮的磨损，其直径变小而使圆周速度下降，从而使加工效率变差，因此就不得不频繁地更换砂轮。尤其是在进行自动切断时，尽管人们迫切希望有一种可在较长时间内不用更换、能一直进行切断的砂轮，但至今还没有开发出这种较合适的砂轮。

在这种现实的技术背景状况下，常将金属粉末的磨粒烧结的刀片结合到底板上的所谓组合式金刚石刀具，或者把磨粒电沉积在圆板状底板上的连续轮缘形的金刚石刀具等部分转用到一般的道路建造中切断加工和通常的铸件切断加工中。

但是，铸件上冒口等去除加工，由于存在着工厂内的铸砂的损耗和切断面的氧化或坯料生锈等问题，因而，一般不是在湿式的环境下进行，而是进行干式切断。这样，把上述刀具简单地转用就不能使金刚石自身的作用得到有效地发挥，而且，即使是电沉积的刀具也没必要用金刚石的多层结构。因此，怎样才能使刀刃上的金刚石磨粒有效地发挥作用，究竟应该是怎样的结构才能有效地长时间工作，就成了本发明要解决的一个课题。

电沉积型金刚石刀具虽然具有金刚石磨粒的露出部分较多、散热性较好、磨损较少以及寿命长等特点，但由于磨粒形状和粒径不一定，在高速回转时起作用的有效刀刃部分较少，因而往往从使用时开始其锋利度便渐渐降低，随着在干式切断时的摩擦热和单纯的磨损的产生，磨粒刃口被磨平，一般，在常用的手提式电动机的输出轼率和人的推力的限度以内，虽然还没到使用的寿命期限，但已经没有有效的磨粒。

又由于作为切断对象的铸件形状较复杂，无论是人工的或是机械的方法，圆板状底板的侧面总是与铸件接触并高速回转，因而由底板和铸件的接触而引起局部发热，会急激导致底板变形和金属疲劳，容易形成非常危险的作业环境。

本发明的目的是提供一种铸件切断用的刀具，它既能解决铸件切断用的砂轮的现有技术存在的问题，又能满足下述要求。

(1)由于以前的电沉积刀具的刀刃部，是将实用网目粒度范围的磨粒固定在整个圆板外周缘上，因而在持续使用时，在刀刃部磨粒还残存的状态下，工具已达到它的寿命终点。而本发明则要求无论是在机械的或人工的切断方法中，都能使锋利度比以前更加好，而且能使刀具寿命延长。

(2)能解决在铸件切断时，随着加工过程中的工件和底盘的倾斜、或由推力形成的底板挠曲等不规则的切断运动而使工件与底板侧面接触而引起的安全上的问题，能进行安全作业。

(3)能防止切断铸件时产生的、由圆板外周缘的刀刃部的干式切断热和侧面接触磨损热的蓄积引起热膨胀造成的圆板状底板的偏斜，能做成更安全的切断用的砂轮。

为了解决上述课题所作出的本发明要点如下。

(1)本发明是这样一种铸件切断用刀具，即把金刚石颗粒或立方晶体氮化硼(CBN)颗粒构成的磨粒电沉积在圆板状底板的外圆周面上，形成刀刃部在具有这种刀刃部的铸件切断用的刀具上，把起切断作用的主磨粒部、和比主磨粒平均粒径小的副磨粒部沿圆周方向、交替地大致等分地电沉积在刀的刃部上。

(2)本发明的刀具是把粒径比刀刃部的磨粒粒径小的金刚石和Al₂O₃、SiO₂或ZrO₂等硬质氧化物混合后电沉积的磨粒区域分散地配置在圆板状底板两侧面上的刀刃部和紧固部之间的整个底板侧面露出部分上。

(3)本发明的刀具的圆板状底板由Fe-Ni合金或FE-Ni-Co合金构成。

具有上述结构的本发明的铸件切断用刀具能起下述作用。