專利名稱：設(shè)有成形齒槽的鋸片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料去除工具的領(lǐng)域，具體地說，涉及具有沿著其周緣間隔開的多個齒槽的鋸片，這些齒槽的尺寸和形狀形成相應(yīng)于工具一個方面的標記。
背景技術(shù)：
普通的材料去除工具包括諸如鋸片、研磨鋸片以及取芯鉆頭之類的切削和研磨工具，這些工具被廣泛地應(yīng)用在傳統(tǒng)的動力鋸和磨削機器上。這些工具通常是圓形的，并構(gòu)造成可中心地安裝機器的主軸上以繞主軸轉(zhuǎn)動工作。其它諸如帶狀鋸條之類的這種工具構(gòu)造成繞一對皮帶輪轉(zhuǎn)動。所有這些工具都被構(gòu)造成相對工件作單向的材料去除運動。
這樣的工具通常設(shè)有周緣齒槽或齒槽狀的凹口(亦即空隙)，以在工作過程中起到諸如去除、冷卻碎屑(例如金屬屑)以及消除應(yīng)力的作業(yè)。在磨輪和砂輪中還使用齒槽/空隙來使操作者在工作過程中可以看見工件，如Conley等人的美國專利申請序列號第09/769,941號中所揭示的那樣，該申請?zhí)岢鲇?001年3月2日，名為“具有工件可見特征的研磨輪(Abrasive Wheel WithWorkpiece Vision Feature)”。
許多這些工具的單向性質(zhì)一般要求在機器上正確地安裝工具。如果只是簡單地目視檢查工具自身，則對于臨時的使用者或甚至對于有經(jīng)驗的使用者而言，這種必要的定向通常并不容易辨認。為此，通常將工具的正確定向印刷、噴漆或以其它方式直接標記在工具上，以便于正確安裝。通常也可以相似的方式，將包括商標、商業(yè)裝飾或其它產(chǎn)地來源內(nèi)容的附加記號直接附加在工具上。然而，不利的是，這樣的標記通常會在工具的工作過程中磨損或因其它原因而被去除，致使難于正確辨認定向和/或工具產(chǎn)地來源。這可能會導(dǎo)致在從機器上拆卸工具后不正確地重新安裝工具，并可能由于無法正確地辨認工具的產(chǎn)地來源而減少客戶的再訂購。
因此，需要一種能解決上述缺陷的切削/研磨工具。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面包括一種圓形鉆石研磨鋸片，該鋸片包括一圓形金屬本體，該本體具有一基本位于中心的開孔，鋸片可通過該開孔安裝在一轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸上。一組切削部沿著本體周緣間隔地設(shè)置，并且一組齒槽間隔地設(shè)置在切削部之間。齒槽從本體的周緣徑向向內(nèi)延伸，其尺寸和形狀制成標記的形式。所述標記可包括字母、數(shù)字、圖形和/或它們的組合。
本發(fā)明的另一方面包括一種構(gòu)造成沿縱向被驅(qū)動以從工件去除材料的工具。該工具包括可安裝在驅(qū)動機構(gòu)上的一本體和一組沿著本體周緣間隔地設(shè)置的切削部。在切削部之間設(shè)置至少一個齒槽，所述齒槽從周緣向內(nèi)延伸。齒槽的尺寸和形狀制成形成標記，諸如字母、數(shù)字、圖形和/或它們組合的形式。
本發(fā)明的又一方面包括一種對金屬芯子的鉆石研磨切削工具進行標記的方法。該方法包括從金屬芯子中切割出一組符號，如字母、數(shù)字、圖形及其組合，以對工具可視地加以標記，并在工具工作的過程中沿著金屬芯子的周邊消除應(yīng)力。
在本發(fā)明的再一方面中，提供了一種制造其上具有永久標記的圓形研磨切削工具的方法。該方法包括提供一基本呈圓形的本體，該本體具有一中心開孔，本體可通過該開孔安裝在一轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸上，并沿著本體的周緣設(shè)置切削部。本發(fā)明還包括在本體上設(shè)置至少一個齒槽，所述齒槽從周緣朝向開孔延伸，并構(gòu)造標記形式的齒槽，所述標記形式選自字母數(shù)字和設(shè)計符號。
在結(jié)合附圖閱讀了下面對本發(fā)明的各個方面的詳細描述之后，將更加易于明白本發(fā)明的上述及其它的特征和優(yōu)點。在諸附圖中圖1A是本發(fā)明的一材料去除工具的實施例的平面圖，并以虛線示出了其可供選用的諸方面內(nèi)容；圖1B是圖1A所示材料去除工具的一部分的放大平面圖；圖2是圖1A所示材料去除工具的立面圖；
圖3是本發(fā)明的一材料去除工具的另一實施例的平面圖；以及圖4-6與圖3類似，是本發(fā)明材料去除工具的另外一些其它實施例的圖。
具體實施例方式
現(xiàn)將參照附圖中所示的圖詳細描述本發(fā)明的圖示實施例。為了說明清楚，對諸附圖中所示的相同零件標上相同的標號，對可替代實施例中所示的相似的零件也標上相似的標號。
本發(fā)明的實施例包括金屬芯子的鉆石研磨切削工具(abrasive cutting tool)，例如通常用于切削磚石的類型的鋸片，且它們具有構(gòu)造成字母數(shù)字和/或圖形標記的齒槽(gullet)。這些齒槽通常切入金屬芯子，并可利用任何合適的金屬制造工藝或技術(shù)來設(shè)置。齒槽可以構(gòu)造成提供產(chǎn)地來源信息(例如商標或服務(wù)商標標記)、安全信息或其組合。例如，齒槽可以構(gòu)造有字母和/或符號，它們表示工具銷售商的名稱或商標，和/或它們是不對稱的，以致當(dāng)工具以正確的(例如轉(zhuǎn)動)定向安裝在特定的設(shè)備(例如動力鋸)上時可識別出它們。
因此，本發(fā)明的實施例提供了組合的功能，既提供了在使用過程中不會被磨損或受到類似損壞的標記，同時又可消除沿著金屬芯子周邊的應(yīng)力。
在本說明書中所用到之處，當(dāng)術(shù)語“軸向的”與這里所述的工具(例如鋸片)一起使用時，它應(yīng)指的是相對于工具的一個方向，該方向在工作過程中基本平行于其轉(zhuǎn)動中心a(圖1A和2)。工具的“縱向”和/或“切削”方向指的是工具相對工件的材料去除運動的方向。例如，當(dāng)工具是圓形時，縱向/切削方向正交于軸向。工具的“面”是它的一個在切削方向上延伸的表面。
現(xiàn)將參見附圖來描述本發(fā)明的各種實施例。先參見圖1A-2，本發(fā)明的一實施例包括諸如磚石圓形鋸片10之類的一切削工具。鋸片10包括一金屬芯子12，該金屬芯子具有一中心孔或開孔11，該鋸片10通過該孔可以傳統(tǒng)的方式(例如利用螺紋緊固件)安裝和緊固到一圓鋸(未示出)的主軸上。如圖所示，芯子12的形狀基本呈圓形，并可包括具有足夠的比強度的、基本上為任何的材料，且希望的是，具有約2.0至約8.0g/cm3的密度。合適的材料例如為鋼、鋁、鈦、青銅、它們的組合物和合金、及其組合。也可使用具有足夠的比強度的增強塑料來構(gòu)造芯子。一般理想的金屬芯子材料包括ANSI 4140鋼和鋁合金2024、6065和7178。
在一組齒槽16、18之間沿著芯子的周緣間隔地設(shè)置多個切削部14。如圖所示，切削部14可包括傳統(tǒng)的研磨鋸片上所使用的類型的磨片(abrasivesegment)。這些磨片包括焊接或以其它方式固定在芯子12表面上的磨粒?；旧峡梢允褂萌魏蔚膫鹘y(tǒng)磨料，諸如但不局限于熔融、燒結(jié)和/或熔膠凝膠形式的鋁，硅，碳化硅，氧化鋯鋁，帶有選自MgO、CoC、TiO2、V2O3Cr2O3中的至少一種陶瓷氧化物的熔融或燒結(jié)的鋁合金，二氧化鈰，氧化亞硼(boronsuboxide)，石榴石，以及金剛砂。也可以使用超級磨粒(superabrasive grain)，包括但不局限于鉆石和立方氮化硼(CBN)，這些超級磨?？梢栽O(shè)有或不設(shè)有金屬覆層。
此外，作為一個可選用的變化形式，鋸片10可以設(shè)有包括一組齒15的切削部14′，如圖1A所示。齒15在標稱上可以具有鋸片上通常所用的任何尺寸和形狀，例如用于切削相對較軟的材料，如木材、塑料以及類似的材料。作為又一變化形式，齒15可以設(shè)有傳統(tǒng)的加硬尖端(未示出)，如用鎢化碳制造的加硬尖端。
如圖所示，齒槽16、18從芯子12的周緣徑向向內(nèi)延伸，且較佳的是終止在一成圓角的(例如基本呈圓形的)表面20處(圖1B)。熟練的技術(shù)人員可清楚地知道，該成圓角的表面20有利地幫助衰減應(yīng)力，否則這樣的應(yīng)力可能會使芯子在齒槽基部處發(fā)生應(yīng)力破裂。
齒槽可以構(gòu)造成基本上為任何所想要的標記形式，包括字母數(shù)字字符和/或各種設(shè)計元素。例如，在圖1A和1B所示的實施例中，齒槽18構(gòu)造成形成字母“W”。
如圖中還示出的，不一定要將每一齒槽16、18不一定要構(gòu)造成標記。而是，構(gòu)造成標記的齒槽18可如圖所示地交替設(shè)置在傳統(tǒng)的齒槽16之間。在采用切削部14′的實施例中，如上所述，每一這樣的切削部14′都具有相對較大數(shù)量的齒15和齒槽16，這種交替的布置就尤為有用。
齒槽18通常利用傳統(tǒng)的切削或磨銑工藝來切入芯子。不過，也可以利用任何合適的制造工藝來設(shè)置齒槽，包括模塑、沖壓或激光切削。
請參見圖3、5及6，輪子10的可替代的實施例所示為輪子110、310、410，它們分別具有形如字母“N”、“C”及“V”的齒槽118、318、418。盡管圖中所描繪的輪子各具有相同字母的齒槽，但單獨輪子可以設(shè)有基本上任何的字母或者是符號的組合。這樣，單個輪子可設(shè)有構(gòu)造成各種字母的齒槽，以能形成簡稱、縮寫或單詞。以這種方式，可以為特定的購買者而定制工具10、110等。
例如，現(xiàn)請參見圖4，“Saint-Gobain Abrasive，Inc.”所制造的工具210可以定制有“s”、“t”及“g”形狀的齒槽218、218′、218″的重復(fù)圖案。除了文字標記之外，齒槽還可以構(gòu)造成公司標志的形式。(可適于這種用途的公司標志例如為俄勒岡州比弗頓市Nike公司的NIKESWOOSH標志。)因此，本實施例就提供一種不可去除的產(chǎn)地來源商標/標記，這就可用作為在它們的消費者中保持品牌身份的方便措施。
本實施例也提供一種用于對轉(zhuǎn)售工具進行“品牌標記”的方便措施，如通過將齒槽構(gòu)造成帶有與消費者/轉(zhuǎn)售者相關(guān)的標記。以這種方式，轉(zhuǎn)售者可設(shè)有一定制的、用于其最終用戶工具銷售線。這種方法，包括名義上為永久的記號，可使品牌的消費者對其品牌的忠誠度更高。
還有，如上所述，盡管齒槽118、118′等已被證實同時具有消除應(yīng)力和去除碎屑/金屬屑的功用，但這些實施例的另一潛在的功用是提高了安全性。由于字母數(shù)字標記切入芯子，且完全穿過其軸向尺寸延伸，所以這些標記將是從鋸片的一面正確地可見和/或可讀的，(亦即在如圖4所示的鋸片頂部處直立和可從左往右讀出)，而可從另一面(例如未正確地安裝鋸片的情況下)將會看見其鏡像(亦即在鋸片頂部處直立但逆向)。如上所述，許多鋸片是單向的，亦即它們設(shè)被計成沿著單個方向穿過工件來切削。熟練的技術(shù)人員將會認同的是，這樣的單向性通常是由于磨片14的不對稱性所造成的，諸如由單獨磨粒和/或其上的切削齒的定向所產(chǎn)生。這樣，沿相反方向操作這樣的鋸片可能會導(dǎo)致切削性能效率低下和/或安全性降低。為了解決這些問題，本發(fā)明的實施例可以制造成當(dāng)正確安裝時，從特定動力鋸的螺紋緊固件側(cè)可正確地看見字母文字標記，如圖4所示。這樣這些實施例就提供了一種易于辨別的可視標記，以表示是否正確安裝了鋸片18、118等。此外，由于它是與芯子12面上的傳統(tǒng)噴漆或以其它方式施加的記號而設(shè)置這樣的方向信息不相關(guān)的，所以這種可視標記的質(zhì)量使其在使用過程中不會被擦去、弄上污跡或因其它原因而變差。
盡管已經(jīng)參照圓形鋸片描述了本發(fā)明，熟練的技術(shù)人員將會認同的是，可以使用基本上任何類型的具有齒槽的切削或磨削工具，而不會超出本發(fā)明的精神和保護范圍。例如，其它的傳統(tǒng)帶狀鋸條可以設(shè)有這里所揭示的齒槽配置。此外，通常用來切削木材、塑料以及其它相對較軟的材料的類型的非研磨型圓形鋸片也可以采用這里所述的齒槽。還有，盡管這里所述的工具是切削工具或研磨切削工具，但熟練的技術(shù)人員會認同的是，如上所述地構(gòu)造的齒槽可應(yīng)用于其它類型的材料去除工具，如傳統(tǒng)的鋼芯、分段的鉆石研磨輪，這并不超出本發(fā)明的精神和保護范圍。
此外，盡管這里所述的實施例揭示了形如標記的齒槽，但這樣的標記也可以設(shè)置在工具上其它的地方，諸如工具周緣的內(nèi)側(cè)，這并不超出本發(fā)明的精神和保護范圍。
在前面的說明書中，已參照本發(fā)明的具體示范性實施例描述了本發(fā)明。顯然，還可以對它們作出各種修改和變化，而不超出如下面的權(quán)利要求書中所提出的較寬的本發(fā)明精神和保護范圍。因此，應(yīng)將說明書和附圖理解為是說明性而非限制性的。
已如此地描述了本發(fā)明，現(xiàn)所要求保護的是
權(quán)利要求
1.一種圓形鉆石研磨鋸片，該鋸片包括一圓形金屬本體，該本體具有一基本位于中心的開孔，鋸片可通過該開孔安裝在一轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸上；沿著所述本體的周緣間隔地設(shè)置的多個切削部；間隔地設(shè)置在所述切削部之間的多個齒槽；所述齒槽從所述本體的周緣徑向向內(nèi)延伸；并且所述齒槽的尺寸和形狀制成標記的形式，所述標記選自字母、數(shù)字、圖形及其組合。
2.一種構(gòu)造成沿縱向被驅(qū)動以從工件去除材料的工具，所述工具包括可安裝在驅(qū)動機構(gòu)上的一本體；沿著所述本體的周緣間隔地設(shè)置的多個切削部；設(shè)置在所述切削部之間至少一個齒槽；所述齒槽從所述周緣向內(nèi)延伸；并且所述齒槽的尺寸和形狀形成標記，所述標記選自字母、數(shù)字、圖形及其組合。
3.如權(quán)利要求2所述的工具，其特征在于，所述工具包括構(gòu)造成繞一中心軸線轉(zhuǎn)動工作的轉(zhuǎn)動式材料去除工具。
4.如權(quán)利要求2所述的工具，其特征在于，所述工具構(gòu)造成進行選自切削、研磨及其組合的操作。
5.如權(quán)利要求4所述的工具，其特征在于，所述工具包括鋸片。
6.如權(quán)利要求5所述的工具，其特征在于，所述切削部包括多個齒。
7.如權(quán)利要求5所述的工具，其特征在于，所述工具包括研磨鋸片。
8.如權(quán)利要求7所述的工具，其特征在于，所述切削部包括設(shè)置在其周緣上的磨粒。
9.如權(quán)利要求8所述的工具，其特征在于，所述磨粒選自下列的材料鋁，硅，碳化硅，氧化鋯鋁，帶有選自MgO、CoC、TiO2、V2O3Cr2O3中的至少一種陶瓷氧化物的鋁合金，二氧化鈰，氧化亞硼，石榴石，金剛砂，鉆石，立方氮化硼(CBN)，及其組合物。
10.如權(quán)利要求2所述的工具，其特征在于，驅(qū)動機構(gòu)包括一驅(qū)動軸。
11.如權(quán)利要求2所述的工具，其特征在于，所述工具包括交替設(shè)置在所述切削部之間的多個齒槽。
12.如權(quán)利要求2所述的工具，其特征在于，所述本體是金屬的。
13.如權(quán)利要求2所述的工具，其特征在于，所述齒槽的尺寸和形狀制成在所述工具工作的過程中消除所述芯子中的應(yīng)力。
14.如權(quán)利要求2所述的工具，其特征在于，所述齒槽的尺寸和形狀制成便于去除碎屑。
15.如權(quán)利要求2所述的工具，其特征在于，所述標記構(gòu)造成標示所述工具的產(chǎn)地來源。
16.一種對金屬芯子的鉆石研磨切削工具進行標記的方法，所述方法包括從金屬芯子切割出多個符號，所述符號選自字母、數(shù)字、圖形及其組合，以對工具可視地加以標記，并在工具工作的過程中沿著金屬芯子的周邊消除應(yīng)力。
17.一種制造其上設(shè)有永久標記的圓形研磨切削工具的方法，所述方法包括(1)提供一基本呈圓形的本體，該本體具有一中心開孔，本體可通過該開孔安裝在一轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸上；(2)沿著本體的周緣設(shè)置切削部；(3)在本體上設(shè)置至少一個齒槽，所述齒槽從周緣朝向開孔延伸；(4)構(gòu)造標記形式的齒槽，所述標記形式選自字母數(shù)字和設(shè)計符號。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述設(shè)置步驟(2)包括沿著本體的周緣設(shè)置磨片。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述設(shè)置步驟(2)包括在本體的周緣上設(shè)置磨粒。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述設(shè)置步驟(3)包括在本體上設(shè)置多個齒槽。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)造步驟(4)包括將齒槽的尺寸和形狀制成為帶有表示工具產(chǎn)地來源的標記。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)造步驟(4)包括將標記的尺寸、形狀及定向制成可視地標示工具的較佳工作方向。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，工作方向包括轉(zhuǎn)動方向。
24.一種對圓形研磨切削工具進行品牌標記的方法，所述方法包括如權(quán)利要求17所述的方法，其中，齒槽構(gòu)造成與工具的銷售商相關(guān)的標記。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，工具的銷售商包括工具的轉(zhuǎn)售商。
26.一種增強金屬芯子的鉆石研磨切削工具的安全性的方法，所述方法如包括權(quán)利要求17所述的方法，并且，齒槽構(gòu)造成可視地標示工具正確地安裝在切削設(shè)備中以在其工作期間沿較佳的方向轉(zhuǎn)動。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，齒槽構(gòu)造成與工具的產(chǎn)地來源相關(guān)的標記。
28.一種用于同時消除機械應(yīng)力并標示工具產(chǎn)地來源的方法，所述方法包括如權(quán)利要求17所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種諸如圓形鉆石研磨鋸片之類的工具，該鋸片包括一圓形金屬本體，該本體具有一基本位于中心的開孔，鋸片可通過該開孔安裝在一轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸上；沿著所述本體周緣間隔地設(shè)置的多個切削部。多個齒槽間隔地設(shè)置在切削部之間，并從周緣徑向向內(nèi)延伸。齒槽的尺寸和形狀制成字母數(shù)字或圖形標記的形式。
文檔編號B24B5/00GK1747809SQ200480003469
公開日2006年3月15日 申請日期2004年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月5日
發(fā)明者K·布拉切 申請人:圣戈本磨料股份有限公司