圆锯片基础知识.doc

圆 锯 片
１．关于圆锯片
　圆锯片的使用范围:广泛用于制材、木工、合板、建筑等木质材料的切割上.它是将热处理过的钢材进行应力化处理,研磨,然后进行锯齿修整, 刃磨加工后再被使用的.

２．述语的解说
　圆锯片上所要用到的主要述语如下图。

№
名称

№
名称
１
齿顶线
８
前角
２
齿底线
９
前倾面(切削面)
３
中心线
１０
掬い面ナゲシ
４
齿尖与齿尖的距离
１１
齿尖
５
齿的高度
１２
二号角
６
齿底的Ｒ
１３
二番面ナゲシ
７
齿背线
１４
歯室

３．齿形的种类,特征与用途
　选择锯片时,如果锯片的齿形,角度不适合切削条件的话,切割感会很差,得不到很好的效果.标准的齿形如下:
3-1 竖切齿
3-2 兼用齿
3-3 横切齿
3-4 复合齿形
3-5 斜切齿
3-1竖切齿
　竖切齿形的前角通常为15°～30°,它容易切削
材料的竖向纤维.但是切较硬的材料的话前角角度要
小一点。

3-2兼用齿
　兼用齿是横切木材纤维的最合适的齿型.关系到
齿头的阻力较大,前倾面要进行加工.这样可减少切
削阻力,容易切割,而且切割面也漂亮。

3-3横切齿
　横切齿形是种专用于横切材料的齿形,其特征是
为了防止咬入过多,形状是山形.至于回转方法左右
随便哪一方都能使用.因此在使用途中可以反过来
再使用,但因齿尖的切削阻力等问题除特殊场合外
效果不怎么明显。

3-4复合齿形
　主要用于材料的竖切及横切的粗切上,在欧美使
用最多。

3-5斜切齿
　因斜切齿通常不进行锯齿修整所以能提高硬度.
为了将侧面阻力变小点,面向刃头对锯体的万十
部的两面进行适当的均衡的斜度磨削.切断面非
常漂亮,作为精密切削广泛用于各种木材,轻金属
化学产品等各种产业领域。

４．决定圆锯片性能的主要因素
4-1材料及硬度
　 因圆锯片是用热处理过的钢材的本身来做成刃头的,所以材料使用JIS G4401上规定的SK-5或在使用上具有同等性能的材料.因不得不拥有材料特性好,切割感好,要有韧性,寿命,所以在JIS規格（JISB4802）中,其硬度规定在HRC43°～54°的范围内。
　电动工具上用的圆锯片的硬度大都在HRC48°～52°范围内。
※SK-5
　在JIS铁工记号中,炭素工具钢被称为SK(S：steel K：工具)可分7种,SK-5主要用于带锯,圆锯,冲压模具等.基本素材含有Fe(鉄)、C(炭素)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)等.其成分构成如下表。
表1　工具钢
JIS G4401
記　号
成　　分　（％）
Ｃ
Ｓｉ
Ｍｎ
Ｐ
Ｓ
SK－5
0.80~0.90
0.35以下
0.50以下
0.030以下
0.030以下
＊刀体大约在800℃下进行淬火,在HRC42°～51°内按规定硬度进行回火。
　※HRC(Hardness Rokwell C scale)
　　洛氏硬度:把金刚头压在材料上,根据凹进的深度来算出硬度.按荷重种类的不同可分为HRA(加重60Ｋｇ)、HRB(加重100Ｋｇ)、HRC(加重150Ｋｇ)。比如HRA90.5是指用加重60Ｋｇ的洛氏硬度来测得其硬度为90.5。

4－2轴向晃动
　要取得良好的切断面,锯片不能晃动且与回转数相应的张力(腰)也是必要的.还有为防止使用
时的振动锯片本身不能有厚度偏差.
JIS规定如下表2
表2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(单位：mm)

锯片外径300mm以下
350mm～610mm
JIS B4802　轴向跳动规格
0.5以下
0.9以下
マキタ电动机标准规格
0.3以下
0.4以下

4－3锯齿修整及刃磨
　锯齿修整:为了避开锯片本身与材料的摩擦将齿刃交替或左右排列,使得齿刃的摆幅比锯片刀体厚.在切割时锯片周围发热及锯弯,难送料都是剧齿不整或过大、过小而造成的原因.锯齿的摆幅以锯片厚度为基准设定在1.2～1.8倍之内.
调整锯齿:用砂轮或锉刀来加工成所规定的齿型,角度,此时必须注意齿距还不整,齿刃还没淬火。

4－4齿刃及齿数
　因齿型基本上有竖切,横切,兼用3种形状,
所以有必要根据实际情况来选.一般锯材阻力
与齿数成比例,切削材料厚一点的话齿数少一点,
切削材料薄一点的话齿数多一点。
　为了能够稳定切削,切削粉屑能够顺畅排出
最理想的是用3～4个齿来工作.(如图七)

4－5应力化（Tensioning）
4－5－1所谓应力化
　并不是锯片单加工成水平就好了.而是有必要实
施应力化加工.其理由有以下2点。
① 离心力：旋转锯片,因离心力锯身会朝外周边
伸长.这就象是两侧拉一张纸,被拉的一边
是笔直的,朝向中央的是弯曲的,道理是一样
的.不用说锯身的伸长度与锯片的直径,厚度
及回转数成比例。
② 热膨胀：以规定的回转数来锯材料在锯片的
周围产生切削热量,摩擦热量,这种热量会引
起相应的膨胀。

因此,锯材时要预算出因离心力而引起的锯身伸长程度和因热量而引起的膨胀程度,为了能够水平切割,锯身处拥有松紧即张力是必要的.松紧是否适当对锯片使用上的效率有很大影响.极不恰当的锯片在使用上不仅没有价值也是发生事故的隐患。
　如上所述,将因伸长及膨胀等产生的不
平衡力的储藏源即张力来符合使用条件,进行
均等适量地锤打,这就叫张力调整.松紧的
多少就是腰的强弱.
如图9,将锯片的半径分成3等份,分别是
万十腰、中腰、歯腰(从最里侧开始叫).在
各部位,根据锯片的回转数,直径,厚度,齿型
进行相应的锤打,生成相应的张力,维持水平
回转,给予笔直锯材能力的就叫张力调整作业.

4－5－2完全应力化后的锯片状态
　因为应力化是对锯片两面边进行均等的
平衡量调整边充分压伸,实施张力调整而成,
所以将锯片水平放在金针上,握住靠身侧锯
片轻轻抬起,调整水平规使锯片的外径对准
水平规,能看到中央到外周有条微微弯曲
的缝隙。(参照图10)
　又,用半径长的直尺来确认半径的松紧
时可看出中心到齿根之间的中腰部张力已
充分分配到位.即使旋转定规确认锯身的所
有部位其松紧必定是均等分配.因此松紧状
态是应力化的重点。

接下来根据图11来说明对准直尺时的锯片松紧缝隙.
A)万十腰重心过重的话不恰当。
B)重心放在中腰部,跟万十腰的平衡不良.
C)齿腰部放得过强不恰当.
D)一部分有张力不恰当.
上述张力不恰当状态下被使用也很多,这就抹杀
了圆锯片的真正价值.

以图12来解说理想的锯腰。

　首先用等同于锯片直径的直尺(a)对准锯片可看到中央部到外周之间有条微弯曲的间隙;再用等同于万十腰长度的直尺(b)对准万十腰部可看到它与直尺紧密结合或是仅仅有一层纸厚的间隙;另外用等同于锯片半径的直尺(c)对准半径可看到以中腰为中心有条弯曲弧线,此时才是最恰当的张力状态.尚且要不破坏这种状态时的平衡量,根据回转数,锯材种类,性质来寻求锯片整体的松紧度即程度。

又,如图13将锯片垂直倒立,无论推锯片的哪一侧都必须是
同等力量,同等程度的凹入.如不这样的话就叫「片かぶり」.
即使特意进行适当的张力调整,「片かぶり」也是无济于事.
只有万十腰、中腰、歯腰整体的张力平衡都调整好,没有
「片ぶり」才是完全应力化过的圆锯片.

4－5－3 必须进行应力化时的状态
　锯片根据直径,厚度,齿型等各种条件制造而成,并根据使用目的进行适当的应力化,但长时间使用,在运转上会引起伸长程度的变化及因反复进行锯齿调整,破坏了锯片周边被伸长的腰的平衡量,回转时会发生音响,锯身晃动,大大减半了切削的效果.象这种情况不仅不能好好使用,也伴有危险性,所以必须立刻进行腰的修整.
对于正确施加腰后的耐久性来说,根据锯片的使用时间,切割材料的硬度,种类来作出同样的判决是很难的.但从锯片的厚度,回转数,齿型来看,在发生上述现象前有必要进行张力调整。

超硬圆锯片
１．关于超硬圆锯片
　超硬圆锯片是齿刃为超硬合金的圆锯片的总称.通常是将超硬刀刃钎焊而成.因当初被叫做超硬圆锯片,之后这种叫法广泛普及,变成了通用语.它是由拥有个别切削性能的刀刃粘在锯片的齿端上组成的,所以得了此名.
　超硬圆锯片以切割木材、合板、集成材、或层积材料等一连串的人工加工材料为对象而发展起来的,但之后也切割塑料,硬化石棉类,轻合金或合成材料的新建材等及没有特异性功能的锯材加工上。
　被切削材料的种类有很多,推测今后也会扩大其利用范围.评价超硬圆锯片性能的基准是切割面,切割感,寿命的提高,那么对它有影响的主要因素有以下几点
切割面　　　　　　　外周跳动　　　　　　　　　　　研磨精度
　　　　　　　　　　側面跳动　　　　　　　　　　　应力化、整形、側面研磨精度
　　　　　　　　　　齿型、齿数　　　　　　　　　　根据使用条件来选择
切割感　　　　　　　齿型、齿数、厚度 　　　　　　根据使用条件来选择
　　　　　　　　　　研磨状态　　　　　　　　　　　研磨精度
寿命　　　　　　　　刀刃材质 　　　　 　　　　　　根据切削材料、使用条件来选定
　　　　　　　　　　齿型　　　　　　　　　　　　　根据切削材料、使用条件来选定
安全性　　　　　　　刀体的破损、刀头脱落　　　　 热处理、刀头钎焊强度
作业性　　　　　　　噪音、振动　　　　　　　　　　应力化、整形、齿型

２．述语解说

№
名称
№
名称

№
名称
１
齿厚
９
齿尖与齿尖的距离
a
前角
２
本体的厚度
10
齿高
b
横向前角
３
锯齿偏幅
11
齿底圆弧
c
后角
４
前倾面

d
左右倾角
５
顶面

e
内隙角
６
齿底

f
侧后角
７
齿室

g
刀尖角
８
刀体(台金)

h
切削角

３．材质及质量特性
3－1材质
　超硬圆锯片由齿部的超硬刀刃(以下称刀刃)与锯片本体(以下称台金)构成.因刀刃的材质要求具有耐断续、高速度切削的性能,所以必须使用JIS B4104的K10 K20及K30或在使用上具有同等性能以上的材质。
　作为台金的性能既要具备锯片的机能更要追求刀刃的好的钎焊.要满足这些要求必须使用JIS G4401的SK-5或在使用上具有同等性能以上的钢材。
　下表3表示刀刃的材质(供参考)。关于台金的材质参照I「圆锯片」4‐１表１。
表3　超硬工具材
JIS
B4104
记号
成　　分　(％)
硬度
洛氏硬度
A刻度

用　　途
钨
W
钴
Co
钛
Ti
钽
Ta
碳
C
K10
K20
K30
84～90
83～89
81～88
4～7
5～8
6～10
0～1
0～1
0～1
0～2
0～2
0～2
5～6
5～6
5～6
90.5以上
89.0以上
88.0以上
软质铝合金,人工材料,非铁金属,木材层积材料,鋳铁

3－2应力化、整形
　应力化:考虑到回转会产生离心力,切割时产生的切割热量,摩擦热量会引起的外周膨胀,所以对台金进行拉伸加工。
　台金变薄这一点是很重要的.为了能切直,切割面漂亮,应力化加工除了防止离心力引起的振动外,还能除去台金的弯曲,这一点是影响超硬圆锯片质量的重要条件。(参照I「圆锯片」4－5应力化)

3－3钎焊
　超硬圆锯片是将超硬刀刃用银焊剂焊在台金上,但钎焊时为了让银焊剂好好流动,要使用助溶剂。
　钎焊在700～750℃的温度下进行, 超硬圆锯片的焊接方式有电气阻力加热式和高频率诱导加热式.在焊接部不能有有害间隙和气泡等.最近为了提高焊接强度,将刀刃的粘合面改为凹型,增加粘合面积的方法来进行。

3－4研磨
　超硬圆锯片的研磨使用手动或自动研磨机,用金刚切断轮按规定的尺寸,齿型来磨削.生产时要进行粗研磨和精加工研磨2项工程.所用金刚切断轮的码号为:粗研磨用＃120～200、精加工研磨用＃400～600。至于再研磨、只要精加工研磨就可以,使用＃400～600的切断轮.还有通常进行湿式研磨,要使用水溶性研削液。

４．形状、寸法
　通常超硬圆锯片的形状根据台金的形状和齿型来决定的,尺寸有:成形后的外径,孔径,齿厚,台金厚度及其它齿数等。

4－1台金的形状
顶面
前倾面
　台金的形状主要根据断面的形态来区分
的,大部分是同等厚度型,但有时因使用目
的不同,单面心厚型、双面心厚型的效果
反而好.还有,考虑到形状上有差异(台金的
形状如图16所示)设有扩充插槽(Expansion
Slit)。
EXPANSION SLIT
主要以尺寸大的圆锯片来看,扩充插槽的
基本机能是散发切割中产生的热量.切割时
由于摩擦等各种因素,不管使用质量多好的钢
材总会产生大量的膨胀引起的热量. 扩充插槽
是为了散发这些热量,还有防止锯刃平衡量的
破坏,变形,进行膨胀,收缩。

EXPANSION SLIT BASE HOLE
扩充插槽的根部有个圆孔. 它是为了吸收开始
切割时从刀刃传来的冲击,防止台金发生龟裂.
孔内封入铜,树脂等物质,为了压制因锯刃整体
的平衡量发生微妙不良引起高速回转时的齿刃
弯曲及噪音。

4－2齿型 图17
　被切割材料的种类涉及到很多,超硬圆
锯片齿型的形状也就有很多。
　右图17表示另外分类的齿型,根据单独
或组合使用这些齿型要素,可设计出多种多
样适应被切削材料的齿型.一般竖切的话前角
大(15°～30°),横切的话前角小(10°～-10°)

图18为主要的切割用途和相应的齿型略图。
图18　超硬圆锯片的切割用途及相应的齿型
切削材料
标准前角
齿型
略图
竖切木材
+10°～+30°

千鸟齿
(左右排列齿)

横切木材
竖切合板
+5°～+10°
横切薄的木材
横切合板
-10°～0°
横切, 竖切木材
横切, 竖切合板
-5°～15°
交替齿
竖切木材
非鉄金属类
+5°～+30°

平齿(芯齿)
（含变形）
金属类
-10°～+30°
竖切木材
塑料
0°～+30°
横切, 竖切
石膏板
塑料
-10°～+30°
金属类
-10°～+15°
高低齿
4-3齿厚和台金的厚度
　齿厚越薄越能减轻锯材时的阻力,但相反降低了它的耐摩性.还有齿薄的话,与此相称的刀体也必须薄,结果会失去强度,而且减小了钎焊面积,减弱了刀刃的固定力.因此用于高速度重切削时为了提高强度及钎焊的固定力,台金必须比普通的锯片厚,它的增厚为30％,是実用值。
表4表示不同外径的标准齿厚及台金的厚度。
表4
外径　mm
齿厚　mm
台金厚　mm
参考齿数
160
1.6　1.8　2.0
2.2　2.4
1.2～1.6
40　50　60
70　80
180
1.6　1.8　2.0
2.2　2.4
1.2～1.6
40　50　60
70　80
205
1.6　1.8　2.0
2.2　2.4　2.6
2.8
1.2～2.3
40　50　60
80
255
1.8　2.0　2.2
2.4　2.6　2.8
3.0
1.3～2.5
40　50　60
80　100
305
2.0　2.2　2.5
2.6　2.8　3.0
3.2
1.5～2.7
40　50　60
　80　100　120
335
405
455
2.6　2.8　3.0
3.2　3.4　3.6
1.8～3.0
40　50　60
　80　100　120
140
510
560
610
3.0　3.2　3.4
3.6　3.8　4.0
2.0～3.4
40　60　80
　　100　120　140

4-4齿数
　从用途的多样化来看,限定超硬圆锯片的齿数是很困难的,必须根据被切割材料,切割机及使用条件来选择.一般,对于切割厚的材料,使用厚锯片较少,薄锯片较多。
上述表4表示外径,齿厚相应的齿数(作为参考)。
　比如将千鸟齿和平齿作比较(参照图18), 齿数相同时千鸟齿的切割材料次数是平齿的1／2也影响切断面.因此仅根据齿数的多少来判断优劣是不恰当的。
５．跟欧米超硬圆锯片作比较
表5

日　　本
欧　　米
齿型
因用途涉及到很多所以齿型的种类很多。(参照图18)
以平齿和高低齿为主,种类很少。
齿数
另外用途范围很广。
(参照表4)
在直径对比中倾向于齿数少的,
种类也少。
齿厚・台金厚
在耐用范围内喜欢用薄一点的锯片。特别是直径越大与欧美相比,这种倾向越强。
一般都倾向于厚的齿、台金。
研磨状况
加工程度细,精度高。
加工程度粗糙。
其中,有的不进行加工研磨;有的前倾面等完全不研磨。
台金的热处理
大部分都要进行热处理。
有的台金不进行热处理,直接使用生板。
６．超硬圆锯片与圆锯片的比较
　表6

超硬圆锯片
圆锯片
使用范围
广泛用于木材、塑料、非铁金属。
以木材为主,使用范围比超硬圆锯片小。
切割面
用金刚切断轮研磨而成,其精度好,切割面好。
锯齿修整,用砂轮或锉刀进行磨刃,其切断面比超硬圆锯片差。
寿命
再研磨后的寿命很长。
(约是圆锯片寿命的20～30倍。)
寿命短。
(连续切割一般木材,大概用2小时。)
再研磨
根据使用情况的不同而不同,通常可以进行15～20次的再研磨。
每次再研磨锯片都会变小,可以磨到使用范围内。
价格
因材料价格高,生产工程多,其价格要比圆锯片高。
(齿数相同的话是圆锯片的3～5倍)

比超硬圆锯片便宜
７．超硬圆锯片与圆锯片在使用上的注意点
①安装锯片时,锯刃上的防锈油及法兰要擦干净,要确认回转方向是否正确,锯片是否碰到外罩等,并要牢牢固定住。
②使用时不可佩戴手套。
③开始切割前要先全速回转。
④对于材料,刃露出５～10mm左右为好。
⑤不要使用强力推入或发生弯锯的使用方法。
⑥防止被切割材料的振动。切割非铁金属时要使用紧固物和润滑油。
⑦不要切割混有钉子等的材料。
⑧不要用于用途以外的作业。
⑨保管时刀刃部要用保护管。还有因生锈的话会引起晃动,所以保管时要涂防锈油。