專利名稱：刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域所使用的刀片，尤其是涉及一種用于木材、石才、金屬等切割加工用的帶有鋸齒的刀片。
背景技術(shù)：
作為切割、加工等使用的刀片，可以分為條狀或者圓盤狀，其包括片體，片體的邊緣為刀刃或鋸齒，片體的表面大多為平面。刀片在工作時(shí)，尤其是機(jī)械化的圓刀片，會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)，刀片振動(dòng)帶來噪聲。噪聲的存在既不利于工人的身體健康，也污染了環(huán)境。
為了解決上述問題，為此產(chǎn)生了設(shè)置隔聲罩的技術(shù)方案。這雖然能夠降低一定的噪聲，但是并沒有從振動(dòng)的源頭來解決刀片振動(dòng)、刀片噪聲問題。根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)，增大結(jié)構(gòu)的阻尼能夠有效吸收結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量，抑制結(jié)構(gòu)振動(dòng)。刀片為低阻尼結(jié)構(gòu)，極易振動(dòng)和發(fā)聲。但刀片是高速運(yùn)動(dòng)的部件，一般的彈性材料如普通橡膠和在彈性區(qū)工作的金屬鉛都不能提供足夠的有效的阻尼。這種情況導(dǎo)致了刀片振動(dòng)，刀片噪聲等技術(shù)問題長期困擾著本領(lǐng)域的技術(shù)人員而無法解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種顯著增大刀片的阻尼，從而能夠有效吸收刀片振動(dòng)能量的刀片。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括片體，在切削面以外的片體上設(shè)置由阻尼材料構(gòu)成的阻尼體。
本發(fā)明所說的阻尼材料，有別于一般的彈性材料或僅在大變形時(shí)有較大塑性阻尼的鉛。它包括任何能夠提供足夠阻尼的材料，分固體阻尼材料和液體阻尼材料兩大類，固體阻尼材料包括粘彈性和粘塑性的高分子材料，如具有較高阻尼的橡膠、高阻尼聚氨酯、超塑性硅氧橡膠，瀝青橡膠、及工作溫度下呈固態(tài)的阻尼改性瀝青基材料等，這些阻尼材料具有較高的阻尼比；液體阻尼材料包括具有較高粘度的粘滯液體，例如硅油、以及工作溫度下呈粘滯狀態(tài)的改性瀝青等。本發(fā)明的阻尼材料還包括以上述阻尼材料為基體、添加有其它填充物的材料，如添加短纖維、云母粉等可以增大阻尼材料內(nèi)在阻尼，添加橡膠粉可以增加材料的彈性，添加金屬纖維可以增加材料的導(dǎo)熱性能。
本發(fā)明所說的一種阻尼體，是指設(shè)置在平面片體表面的至少一層固體阻尼材料，其中對(duì)稱設(shè)置在片體兩側(cè)為優(yōu)選方案；固體阻尼材料可以通過化學(xué)粘結(jié)、熱熔粘結(jié)、硫化、澆注、夾持、噴涂及涂覆等方式與片體聯(lián)結(jié)為一體。
本發(fā)明所說的另一種阻尼體，是指設(shè)置在平面片體表面的阻尼結(jié)構(gòu)體，該阻尼結(jié)構(gòu)體由內(nèi)向外依次由阻尼材料和約束體構(gòu)成，約束體首選剛度比阻尼材料大的材料，其中對(duì)稱設(shè)置在片體兩側(cè)為優(yōu)選方案。
這種阻尼體中的一種阻尼結(jié)構(gòu)體，其約束體呈板狀，其邊緣密封連接在片體上，比如焊接，形成密閉腔室，固體阻尼材料位于該腔室內(nèi)。
這種阻尼體中的另一種阻尼結(jié)構(gòu)體，其阻尼結(jié)構(gòu)體由至少一層固體阻尼材料和板狀約束體組成，板狀約束體通過穿透片體的緊固件將固體阻尼材料固定在片體上，緊固件可以是螺栓，也可以是更優(yōu)化的螺釘、鉚接或點(diǎn)焊。這種阻尼結(jié)構(gòu)體可以制作成獨(dú)立存在的形式，其可以與片體構(gòu)成靈活的可拆卸式連接方式，不僅可以根據(jù)情況確定是否選擇使用進(jìn)行裝配，也可以不受刀片本身報(bào)廢的影響，而反復(fù)使用，從而極大的提高使用的方便性和節(jié)約性。。
這種阻尼體中的再一種阻尼結(jié)構(gòu)體，其約束體呈板狀，其邊緣密封連接在片體上，形成密閉腔室，液體阻尼材料位于該腔室內(nèi)，密封連接可以采用焊接。
為了消除因液體阻尼材料的流動(dòng)性所帶來的腔室間距的不確定性，可以在腔室內(nèi)間隔設(shè)置定距件，定距件為聯(lián)結(jié)腔室兩壁的塊狀物、網(wǎng)格狀物、條狀物，或者是約束體自身的凸起，從阻尼效果和密封安全角度來講，能夠分割阻尼體所在腔室的網(wǎng)格狀或條狀定距件為優(yōu)選方案。為不影響阻尼效果，定距件優(yōu)先選用固體阻尼材料。
由于刀片在高速運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生巨大的離心力，阻尼材料受其作用向約束體施加壓力，為了克服上述離心力的作用，保證兩壁之間的連接，需要充分考慮定距件的連接強(qiáng)度，作為約束體自身凸起式的定距件應(yīng)當(dāng)與車輪本體焊接為一體。
上述方案主要是針對(duì)現(xiàn)有的平面式刀片所進(jìn)行的改進(jìn)，基于設(shè)置阻尼體的構(gòu)思，也可以對(duì)片體本身進(jìn)行一定的改變，已達(dá)到實(shí)現(xiàn)阻尼的效果。具體可以采用如下方案，但不僅僅局限于下述方案。
其一，在片體上設(shè)置盲孔或者通孔，在孔內(nèi)填充固體阻尼材料，形成阻尼體。
其中片體上的通孔為狹縫是一種優(yōu)選方案，該狹縫沿徑向或圓周方向呈直線或曲線設(shè)置；狹縫的兩端為圓滑過渡的端頭，在位于狹縫中的阻尼材料的外表面設(shè)置耐磨保護(hù)層。
其二，在片體上設(shè)置盲孔或者通孔，在孔內(nèi)填充固體或者液體阻尼材料，對(duì)應(yīng)阻尼材料的兩側(cè)設(shè)置與片體聯(lián)結(jié)的夾持約束板，形成阻尼體。
其三，片體為徑向分體式，阻尼體為設(shè)置在分體部件聯(lián)結(jié)面處的固體或液體阻尼材料。
上述各種形式的阻尼體可以是一個(gè)整體，也可以是多個(gè)，尤其是大小相同的多個(gè)圓形、扇形、環(huán)形等，其均勻分布，呈圓周對(duì)稱。
上述阻尼結(jié)構(gòu)體于片體的聯(lián)結(jié)方式除了采用螺栓、螺釘、鉚接或點(diǎn)焊緊固外，還可以是固體阻尼材料可以通過化學(xué)粘結(jié)、熱熔粘結(jié)、硫化、澆注、夾持、噴涂及涂覆等方式與片體或者約束體聯(lián)結(jié)。
本發(fā)明的有效效果是刀片采用上述阻尼結(jié)構(gòu)后，在工作時(shí)，刀片所產(chǎn)生的振動(dòng)，強(qiáng)迫阻尼體產(chǎn)生的以剪切為主的變形，阻尼體由于其阻尼特性產(chǎn)生與變形方向相反的阻力，將刀片的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能，有效地降低了刀片所產(chǎn)生的振動(dòng)，由于振動(dòng)為噪聲之源，噪聲也大幅度降低，尤其是一般方法很難消除的噪聲，減輕了刀片工作過程中對(duì)操作人員的噪音損害和對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明是針對(duì)刀片，尤其是圓鋸片所提出的增加阻尼效果的技術(shù)方案，基于該構(gòu)思，也可以將類似的方案使用在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的圓盤式物體上，以達(dá)到降噪的目的。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之二；圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之三；圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之四；圖5是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之五；圖6是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之六；圖7是圖6的K向視圖；圖8是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之七；圖9是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之八；圖10是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之九；圖11是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之十；圖12是圖11的A-A斷面圖；圖13是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之十一；圖14是圖13的B-B斷面圖。
圖中，11為片體，12為鋸齒；21為固體阻尼材料，22為液體阻尼材料；3為板狀約束體；4為螺栓；5為定距件；6為耐磨保護(hù)層。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1參見圖1，本發(fā)明的刀片為圓盤式，它包括片體11，其邊緣為鋸齒12，在片體表面對(duì)稱設(shè)置阻尼體，阻尼體為一層固體阻尼材料21。固體阻尼材料具體可以是阻尼橡膠，其可以通過硫化、粘結(jié)、噴涂等方式與片體聯(lián)結(jié)為一體。
這種結(jié)構(gòu)的刀片，在使用時(shí)，刀片所產(chǎn)生的振動(dòng)，強(qiáng)迫阻尼體產(chǎn)生的以剪切為主的變形，阻尼體由于其阻尼特性產(chǎn)生與變形方向相反的阻力，將刀片的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能，有效地降低了刀片所產(chǎn)生的振動(dòng)，減輕了對(duì)環(huán)境的污染。
在實(shí)際使用中，作為固體阻尼材料其相對(duì)較薄，由一層或多層構(gòu)成，也可以僅僅是以噴涂等形式附著在片體上的涂層，包括鋸齒的背面都可以設(shè)置涂層。
實(shí)施例2
參見圖2，本發(fā)明的刀片為圓盤形，阻尼體為對(duì)稱設(shè)置在片體11兩側(cè)的阻尼結(jié)構(gòu)體，該阻尼結(jié)構(gòu)體有內(nèi)向外依次由固體阻尼材料21和約束體3構(gòu)成。阻尼材料可以是由常溫下呈固態(tài)的阻尼改性瀝青為基體，添加橡膠粉、滑石粉、云母粉等制成的阻尼材料，中間夾嵌一層高強(qiáng)纖維網(wǎng)制成阻尼卷材，下稱改性瀝青阻尼卷材。該固體阻尼材料在常溫下呈粘彈性固態(tài)，加熱后為粘稠液體。約束體3為剛度較大的鋁板、彩鋼板或不銹鋼板，或工程塑料擠塑的型材，亦即約束板，熱熔粘貼至少一層固體阻尼材料21改性瀝青阻尼卷材，制成阻尼結(jié)構(gòu)體，然后在片體11的兩側(cè)直接焊接聯(lián)結(jié)。
實(shí)施例3參見圖3，相對(duì)實(shí)施例2而言，本發(fā)明的刀片為鋸條式，在鋸齒以外的片體表面包裹一阻尼結(jié)構(gòu)體，該阻尼結(jié)構(gòu)體由固體阻尼材料和約束板3構(gòu)成，為了保證聯(lián)結(jié)的牢固性，在約束板上設(shè)置突起，該突起作為定距件5與片體焊接為一體，該突起即構(gòu)成一個(gè)焊點(diǎn)。
實(shí)施例4參見圖4，與實(shí)施例2不同的是，其阻尼結(jié)構(gòu)體由至少一層固體阻尼材料21和板狀約束體3組成，該阻尼結(jié)構(gòu)體為一整體呈環(huán)形設(shè)置在片體11的一側(cè)，板狀約束體3通過穿透片體的螺釘4將固體阻尼材料21固定在片體上。在實(shí)際使用時(shí)，螺釘聯(lián)結(jié)、鉚接或電焊的方式聯(lián)結(jié)固定也可采用。這種連接方式，可以使得阻尼體隨刀片高速運(yùn)動(dòng)時(shí)不易脫落，保證了使用的安全性。
這種阻尼結(jié)構(gòu)體也可以制作成獨(dú)立存在的形式，將固體阻尼材料和約束體通過硫化等方式聯(lián)結(jié)為一體，其形狀為與圓盤式刀片相對(duì)應(yīng)的環(huán)形等，邊緣不密封，約束板與片體的中心孔等徑，采用與片體構(gòu)成靈活的可拆卸式連接方式，比如螺釘壓緊，甚至不用壓緊螺釘，直接利用安裝固定鋸片用的中心螺栓壓緊。這樣不僅可以根據(jù)情況確定是否選擇使用進(jìn)行裝配，也可以不受刀片本身報(bào)廢的影響，而反復(fù)使用；從而極大的提高使用的方便性和節(jié)約性。
實(shí)施例5參見圖5，相對(duì)實(shí)施例2而言，阻尼結(jié)構(gòu)體內(nèi)為液體阻尼材料22，其設(shè)置在片體的一面。
本例中的阻尼材料為硅油，當(dāng)約束體剛度大時(shí)，腔室內(nèi)可不設(shè)置定距件。反之，應(yīng)當(dāng)在密封腔室內(nèi)間隔設(shè)置定距件。定距件也可以是約束體3自身的凸起，該凸起與片體焊接為一體。該阻尼結(jié)構(gòu)體可以是一個(gè)整體，呈環(huán)形，也可以是由多個(gè)組成，呈扇形等形狀，其大小可以是相同的，也可以是不同的。它們可以設(shè)置在片體的一面，也可以同時(shí)設(shè)置在片體的兩面，但是從離心力的角度分析，需要保證圓周對(duì)稱布局。
固體阻尼材料和液體阻尼材料相比較，同為阻尼材料，但是兩者用于刀片的阻尼效果是有差異的，具體表現(xiàn)為固體阻尼材料與金屬板之間可以通過粘貼、硫化等方式聯(lián)結(jié)，但是隨著使用時(shí)間的增長，阻尼材料有可能與片體脫離，這樣就降低了阻尼效果，而液體阻尼材料則不存在這一問題，只需做好密封，萬一泄漏也是漸進(jìn)的，有預(yù)警時(shí)間，因此是容易發(fā)現(xiàn)的。另外，液體阻尼材料與鋼的彈性梯度更大，對(duì)振動(dòng)傳遞的彈性阻抗更大，減振效果更好。
實(shí)施例6參見圖6、7，片體與上述實(shí)施例的區(qū)別在于，其不再是一個(gè)完整的連續(xù)體，而是在片體11上設(shè)置通孔，通孔內(nèi)填充固體阻尼材料21，對(duì)應(yīng)固體阻尼材料的兩側(cè)設(shè)置與片體聯(lián)結(jié)的夾持約束板3，形成阻尼體；該填充阻尼材料的通孔有多個(gè)，呈環(huán)形均勻?qū)ΨQ分布在片體的表面。
除了固體阻尼材料外，也可以采用液體阻尼材料，同時(shí)兩側(cè)夾持的約束板需要與片體密封聯(lián)結(jié)。
實(shí)施例7參見圖8，相對(duì)實(shí)施例6而言，在片體11上設(shè)置盲孔，也即凹孔，盲孔內(nèi)填充固體阻尼材料21，可以是熱熔聯(lián)結(jié)，形成阻尼體。這種阻尼體可以是連續(xù)的一個(gè)，也可以是間斷的多個(gè)，呈圓周對(duì)稱排列。
該盲孔也可以是采用沖壓的方式形成，這樣在片體的兩面出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的凹凸區(qū)域，固體阻尼材料則填充在凹陷區(qū)域內(nèi)，其可以采用硫化等方式與片體聯(lián)結(jié)為一體。
實(shí)施例8參見圖9，相對(duì)實(shí)施例7而言，該實(shí)施例是在盲孔上設(shè)置平口約束板的延伸，阻尼材料21并未填平凹陷，這樣作為片體11一部分的約束板將其封口，形成密封聯(lián)結(jié)，阻尼材料成為夾心式結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例9參見圖10，相對(duì)實(shí)施例6而言，通孔為狹縫，其沿片體11的徑向呈輻射狀設(shè)置，其有內(nèi)外兩圈，均勻?qū)ΨQ分布，固體阻尼材料21硫化在每個(gè)狹縫內(nèi)，為減少應(yīng)力集中，狹縫的兩個(gè)端頭為圓形。
實(shí)施例10參見圖11、12，相對(duì)實(shí)施例9而言，狹縫不僅沿徑向設(shè)置，同時(shí)也沿圓周方向設(shè)置。狹縫的長度不局限于一致，但是必須滿足圓周對(duì)稱的要求。狹縫垂直于片體表面，填充在狹縫中的固體阻尼材料與片體表面齊平，在固體阻尼材料21的外表面設(shè)置耐磨保護(hù)層6，由于狹縫式阻尼體有多個(gè)，因此耐磨保護(hù)層可以完全覆蓋在片體的表面，當(dāng)然也可以僅僅是狹縫處設(shè)置覆蓋固體阻尼材料的耐磨保護(hù)層。為不影響阻尼效果，該保護(hù)層可以選用耐磨的阻尼涂層。
實(shí)施例11參見圖13、14，相對(duì)實(shí)施例10而言，狹縫為曲線，呈葉輪狀設(shè)置，而且狹縫傾斜于片體表面。這樣相對(duì)而言，片體內(nèi)可以設(shè)置較多的阻尼材料，進(jìn)一步提高阻尼效果。填充在狹縫中的固體阻尼材料低于片體表面，在固體阻尼材料21的外表面設(shè)置與片體表面齊平的耐磨保護(hù)層6。
權(quán)利要求
1.一種刀片，它包括片體，其特征在于在切削面以外的片體上設(shè)置由阻尼材料構(gòu)成的阻尼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀片，其特征在于阻尼體為設(shè)置在平面片體表面的至少一層固體阻尼材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀片，其特征在于阻尼體為設(shè)置在平面片體表面的阻尼結(jié)構(gòu)體，該阻尼結(jié)構(gòu)體由內(nèi)向外依次由阻尼材料和約束體構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刀片，其特征在于約束體呈板狀，其邊緣密封連接在片體上，形成密閉腔室，固體阻尼材料或液體阻尼材料位于該腔室內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刀片，其特征在于阻尼結(jié)構(gòu)體由至少一層固體阻尼材料和阻尼約束體組成，阻尼約束體通過緊固件將固體阻尼材料固定在片體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀片，其特征在于在片體上設(shè)置盲孔或者通孔，在孔內(nèi)填充固體阻尼材料，形成阻尼體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刀片，其特征在于片體上的通孔為狹縫，該狹縫沿徑向或圓周方向呈直線或曲線設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的刀片，其特征在于片體上狹縫的兩端為圓滑過渡的端頭，在位于狹縫中的阻尼材料的外表面設(shè)置耐磨保護(hù)層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀片，其特征在于在片體上設(shè)置盲孔或者通孔，在孔內(nèi)填充固體或者液體阻尼材料，對(duì)應(yīng)阻尼材料的兩側(cè)設(shè)置與片體聯(lián)結(jié)的夾持約束板，形成阻尼體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀片，其特征在于片體為徑向分體式，阻尼體為設(shè)置在分體部件聯(lián)結(jié)面處的固體或液體阻尼材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10任一項(xiàng)所述的刀片，其特征在于阻尼體有多個(gè)，其均勻?qū)ΨQ分布。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的刀片，其特征在于固體阻尼材料通過自粘、化學(xué)粘結(jié)、熱熔粘結(jié)、硫化、澆注、夾持、噴涂及涂覆等方式與片體或者約束體聯(lián)結(jié)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的刀片，其特征在于密封腔室內(nèi)間隔設(shè)置定距件，定距件為聯(lián)結(jié)腔室兩壁的塊狀物、網(wǎng)格狀物、條狀物或者是約束體自身的凸起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種切割加工所使用的刀片，它包括片體，在切削面以外的片體上設(shè)置由阻尼材料構(gòu)成的阻尼體。采用本發(fā)明，刀片的振動(dòng)強(qiáng)迫阻尼體產(chǎn)生的以剪切為主的變形，將刀片的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化熱能，有效地降低了刀片所產(chǎn)生的振動(dòng)，降低了噪音污染。
文檔編號(hào)B26D1/00GK1528549SQ200310116300
公開日2004年9月15日 申請(qǐng)日期2003年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月11日
發(fā)明者尹學(xué)軍 申請(qǐng)人:尹學(xué)軍