硬質(zhì)合金齒圓鋸片在軋鋼企業(yè)、鍛造企業(yè)和機械加工企業(yè)的定尺切斷、鋼材下料等方面應用廣泛，傳統(tǒng)硬質(zhì)合金齒圓鋸片將合金刀塊焊接在鋸片片體外緣切出的齒座上，根據(jù)需要刃磨出相應的齒型角度，與各種形式的圓鋸機配套使用完成鋸切工作。
伴隨著管坯、鋼管和鋼軌以及其他被加工工件的性能越來越高，焊接式硬質(zhì)合金齒圓鋸片的使用壽命已無法讓消費者滿足，它是將刀塊焊接在鋸片片體上，刃口磨損或是崩刃后需更換刀塊，但是重復加熱會導致片體的重復使用次數(shù)降低；硬質(zhì)合金刀塊的切削性能以無法滿足高鋼級工件的正常鋸切。所以為了提升鋸片的性能，可對鋸齒刃口采用涂層處理，涂層具有高硬度、化學惰性、低熱擴散率和抗循環(huán)疲勞等性能，對其延長鋸片使用壽命有著十分顯著的效果。為加強鋸片的使用性能、延長刀塊使用壽命，在傳統(tǒng)硬質(zhì)合金齒圓鋸片生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，借鑒各類數(shù)控刀具的結(jié)構(gòu)型式以及刀片機卡式硬質(zhì)合金齒圓鋸片的制造經(jīng)驗，開發(fā)了刀片可轉(zhuǎn)位機卡式硬質(zhì)合金齒圓鋸片。
刀片可轉(zhuǎn)位機卡式硬質(zhì)合金齒圓鋸片的特點在于鋸齒刀片采用機卡方式安裝在鋸片片體的齒座上，通過在齒座上的兩個刀片定位面加工出適當?shù)慕嵌龋瑢崿F(xiàn)鋸齒具有徑向隙角和切向隙角兩個關(guān)鍵要素。將刀片加工出帶有四條可轉(zhuǎn)位的切削刃，做好涂層處理后再裝卡到鋸片片體上，在鋸切過程中當部分鋸齒刃口出現(xiàn)破損時，通過調(diào)整該刀片的切削刃位置，從而實現(xiàn)鋸齒刀片的多次使用，縮短鋸片修復時間，降低鋸切成本，提高鋸片重復利用率，延長鋸片使用壽命。不僅能提高鋸切效率，還能在很大程度上降低操作員的勞動強度，減少鋸片庫存，節(jié)約鋸切成本。
刀片可轉(zhuǎn)位機卡式硬質(zhì)合金齒圓鋸片，片體材料選擇75Cr1或8CrV，片體的熱處理硬度為35~37HRC。其成分如下表所示。
刀片材料采用牌號P25~P40系列的超細晶粒硬質(zhì)合金，超細晶粒硬質(zhì)合金的WC晶粒度在0.5μm以下，是普通硬質(zhì)合金WC晶粒度的幾分之一到幾十分之一，晶粒經(jīng)過細化后，其刀片的硬度、耐磨性、抗彎強度和抗崩韌性明顯提升。
鋸片片體中心孔周圍分布有6個傳動孔，主要用于鋸片安裝定位，安裝時使用螺栓固定在鋸機上。片體經(jīng)過激光切割加工出帶有中心孔、傳動孔及齒座平面的毛坯，經(jīng)熱處理、校平、磨削內(nèi)孔、齒座磨削和片體兩側(cè)面磨削等加工工序，對端跳、徑跳和平面度等硬性指標進行檢測、控制，完成片體的初步加工。然后在數(shù)控加工機床上加工片體的隔齒相同的F、N兩個定位斜面及帶有與F、N兩個斜面相垂直的定位斜面M的齒座定位凸臺，并在片體齒座F斜面上與定位斜面F垂直的方向加工出定位螺紋孔。
帶平底面的齒座與帶斜底面的齒座區(qū)別在于:①定位面F相對于鋸片軸向無斜度；②定位凸臺M與定位面F垂直；③通過增加帶有相應斜度并且?guī)в卸ㄎ煌椎亩ㄎ粔|片形成徑向隙角的斜度。片體初步加工過程與帶有斜底面齒座的片體加工相同，初步加工完成后，在數(shù)控加工機床上加工片體的隔齒相同的定位斜面N及與N斜面相垂直的齒座定位凸臺M，在與平底面齒座F相垂直的方向加工出定位螺紋孔。定位墊片在專用磨床上進行加工，確保尺寸和精度符合要求。
刀片帶有雙面對稱的安裝沉孔，供機夾螺絲安裝之用，刀片整體設(shè)計成長方體形狀，以便加工制造，四條形狀、尺寸相同的切削刃，供互換使用，刀片經(jīng)過毛坯壓制、燒結(jié)、磨削加工、涂層處理等工序加工而成。
刀片在片體上安裝時，側(cè)面與齒座定位斜面緊密配合，用高強度的螺絲與片體壓接在一起。刀片齒型徑向隙角和切向隙角的數(shù)值根據(jù)鋸切要求由定位斜面的加工角度進行確定。刀片前角在磨削時加工出來，后角由片體齒座底面的斜度自然形成，在后刀面上可根據(jù)需要加工出斷屑槽。帶有平底座的刀片組裝圖與帶有斜底面的刀片組裝圖結(jié)構(gòu)相似，只是斜底面的斜度由定位墊片形成。
鋸齒涂層的成分根據(jù)涂層性能和鋸片的鋸切要求進行選擇。TiAlN涂層是在硬質(zhì)合金刀塊中應用范圍較廣泛的涂層材料，硬度為3400HV~3600HV，抗氧化溫度800℃[2]。TiAlN在切削加工中能氧化生成Al2O3，形成一層硬質(zhì)惰性保護膜，起到抗氧化和耐擴散磨損作用，是作為加工高合金鋼、不銹鋼、鈦合金等金屬材料的優(yōu)選涂層。而AlCrN涂層是繼TiAlN之后新開發(fā)的新型涂層材料，獨特的立方晶格結(jié)構(gòu)使它具有高紅硬性和高耐磨性，硬度為2800HV~3200HV，可在溫度達到1100℃時仍保持高硬度，韌性優(yōu)于TiAlN，更適合斷續(xù)切削。適用于齒輪滾刀、立銑刀等多種硬質(zhì)合金刀具，特別是切削加工不銹鋼時具有良好的卷屑與斷屑性能。
刀片可轉(zhuǎn)位機卡式硬質(zhì)合金齒圓鋸片，解決了大部分鋸片無法進行涂層的問題，而且具有重復使用的優(yōu)點。刀片磨削好齒型要素后，根據(jù)鋸切要求，對刀片進行涂層，可使鋸片切削壽命得到提高。刀片涂層采用真空離子鍍膜方法，其原理如下：真空室抽真空至真空度達到10-4Pa，通過充氣系統(tǒng)向室內(nèi)通入氬氣使室內(nèi)壓強達到1~10-1Pa，當?shù)镀鄬φ舭l(fā)源加上負高壓之后，刀片與蒸發(fā)源之間形成一個等離子區(qū)。由于處于負高壓的刀片被等離子包圍，受到等離子體中的離子沖擊，因此它就可以有效地消除刀片表面吸附的氣體和油污，使成膜過程中的膜層表面始終保持清潔。同時，膜材蒸氣粒子受到等離子體中正離子和電子的碰撞，其中一部分被電離成正離子，正離子在負高壓電場的作用下，被吸引到刀片上成膜。涂層加工過程中，需控制涂層厚度3μm~5μm，涂層太薄，會導致刀片耐磨性差，鋸片使用壽命無明顯提升；如太厚，涂層易發(fā)生龜裂，影響鋸齒使用壽命。
刀片可轉(zhuǎn)位機卡式硬質(zhì)合金齒圓鋸片，選用分體結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)大直徑鋸片的鋸齒刀片涂層處理，明顯延長鋸片的鋸切壽命，降低鋸切成本。通過片體齒座加工的斜面形成了齒型的徑向隙角和切向隙角，省掉磨削隙角工序。鋸齒刀片設(shè)計為四面刃結(jié)構(gòu)，提高鋸齒利用率，減少刀塊的庫存，節(jié)約用戶采購成本。
