CN108367370B - 实现了主体部件长寿命化的带锯刀的制造方法及带锯刀 - Google Patents

Abstract

实现了主体部件的长寿命化的带锯刀的制造方法及带锯刀。提供一种带锯刀的制造方法，包括在带状部件(3)隔开适当间隔地形成在前端部具备切削刀部(9)的多个锯齿台(5A、5B)的(a)步骤；以及对形成于各上述锯齿台(5A、5B)间的沟部(11)的齿底面(13)的两侧缘通过材料去除加工方法进行倒角加工(15A、15B)的(b)步骤。由此，提供一种带锯刀，其在带状部件隔开适当间隔地具备在前端部具备切削刀部的多个锯齿台，且通过材料去除加工方法对形成于各上述锯齿台间的沟部的齿底面的两侧缘进行倒角加工。

Description

实现了主体部件长寿命化的带锯刀的制造方法及带锯刀

技术领域

本发明涉及带锯刀的制造方法及带锯刀，更详细而言，涉及对带锯刀的沟部的齿底面的两侧缘进行了倒角加工的带锯刀的制造方法及带锯刀。

背景技术

如已知那样，带锯刀在主体部件(带状部件)以适当地间隔具备大致三角形状的多个锯齿台。而且，在上述各锯齿台的前端部具备进行对例如钢材等的工件的切削的切削刀部。上述切削刀部例如由高速度钢(HSS)、硬质合金刀片等构成。为了对由上述切削刀部切削而产生的切粉进行收纳保持并输送至工件的外部，在上述各锯齿台之间形成有作为较大的凹部的沟部。

在制造这样的结构的带锯刀时，例如通过铣加工、切削加工、激光加工等在主体部件进行上述锯齿台、沟部的加工。因此，在上述沟部的齿底面形成在工件的切断加工(切削加工)时与由上述切削刀部切削而产生的切粉接触的接触面。而且，在上述齿底面的两侧形成截面形状形成直角的锐边。

在此，作为切削刀部，使用高速度钢、硬质合金刀片等，从而提高齿顶的耐磨损性，实现带锯刀的长寿命化。但是，带锯刀构成为环状，以挂在带锯盘的驱动轮及从动轮的方式使用。因此，在带锯刀反复作用拉伸应力、弯曲应力、扭转应力。而且，由于近年来实现带锯盘的大型化、高刚性化、大马达化、切削速度的高速化，从而作用于带锯刀的主体部件的负载变大。

即，虽然实现了带锯刀的切削刀部的耐磨损性的提高，但是期望主体部件的长寿命化。因此，提出有在带锯刀的沟部进行喷丸，实现主体部件的寿命提高(参照例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表平8－505818号公报

上述专利文献1记载了，通过喷丸，在带锯刀的沟部的底部的拐角部进行圆角处理，即进行倒圆角(参照专利文献1的图3)。上述喷丸通过对上述拐角部倾斜地喷涂硬质的陶瓷球而进行。

然而，关于喷丸，例如，日本特开2011－110691号公报记载了，在齿轮的齿面的齿顶边缘部进行高速投射铁粒等硬质的丸粒的喷丸。而且，记载了，当对上述齿顶边缘部的棱线部分进行喷丸时，由于丸粒的投射冲击，棱线部分被推出，发生塑性变形而产生鼓出部。

因此，在上述专利文献1记载的机构中，当对沟部的齿底面的两侧缘(专利文献1所示的符号34的两侧缘)的拐角部进行喷丸时，由于丸粒的投射冲击，上述拐角部的一部分向上述底部(34)侧被推出。于是，在上述底部(34)发生塑性变形，产生鼓出部，上述底部(34)的平滑面受损。在此，若要增大底部(34)的拐角部的倒圆角，则上述鼓出部变得更大，因此难以增大倒圆角。

换言之，为了实现带锯刀的长寿命化，在通过喷丸进行上述底部(34)的拐角部的倒圆角的情况下，难以不在齿底面产生鼓出部而增大倒圆角。

发明内容

根据本发明的一方案，提供一种带锯刀的制造方法，其包括：

(a)在带状部件隔开适当间隔地形成在前端部具备切削刀部的多个锯齿台的步骤；以及

(b)对形成于各上述锯齿台间的沟部的齿底面的两侧缘通过材料去除加工方法进行倒角加工的步骤。

另外，优选的是，在上述的带锯刀的制造方法中，在将上述带锯刀的切削量设为T且将上述带状部件的厚度设为t时，上述倒角加工的倒角量B处于0.10mm≤B≤t/2－T/12的关系。

另外，优选的是，在上述的带锯刀的制造方法中，上述沟部的齿底面的上述倒角加工遍及各上述锯齿台的前刀面及后刀面进行。

另外，优选的是，在上述的带锯刀的制造方法中，上述沟的齿底面及进行了上述倒角加工的倒角加工部通过进行喷丸而形成为残留有压缩应力的微小凹凸面。

另外，优选的是，在上述的带锯刀的制造方法中，上述带锯刀在上述沟部的齿底面具备与切断工件时发生的切粉接触的接触面，在上述齿底面具备相对于上述带锯刀的长边方向在切断上述齿底面时呈直线状的部分，在将上述带锯刀的切削量设为T，将上述带状部件的厚度设为t，将上述倒角加工部的倒角量设为B，且将呈上述直线状的部分的宽度尺寸设为W时，处于t－2B＝W≥T/6的关系。

根据本发明的另一方面，提供一种带锯刀，其在带状部件隔开适当间隔地具备在前端部具备切削刀部的多个锯齿台，上述带锯刀的特征在于，通过材料去除加工方法对形成于各上述锯齿台间的沟部的齿底面的两侧缘进行倒角加工。

另外，优选的是，在上述的带锯刀中，在将上述带锯刀的切削量设为T，将上述带状部件的厚度设为t，且将形成于各上述锯齿台间的沟部的齿底面的两侧缘的倒角加工部的倒角量设为B时，上述倒角量B处于0.10mm≤B≤t/2－T/12的关系。

另外，优选的是，在上述的带锯刀中，上述倒角加工部遍及各锯齿台的前刀面及后刀面而形成。

另外，优选的是，在上述的带锯刀中，上述沟部的齿底面及上述倒角加工部通过进行喷丸而形成为残留有压缩应力的微小凹凸面。

另外，优选的是，特征在于，上述带锯刀在上述沟部的齿底面具备与切断工件时发生的切粉接触的接触面，在上述齿底面具备相对于该带锯刀的长边方向在切断上述齿底面时呈直线状的部分，在将该上述带锯刀的切削量设为T，将上述带状部件的厚度设为t，将上述倒角加工部的倒角量设为B，且将呈上述直线状的部分的宽度尺寸设为W时，处于t－2B＝W≥T/6的关系。

根据本发明，对带锯刀的沟部的齿底面的两侧缘通过材料去除加工方法进行倒角加工，因此能够增大倒角量，能够避免向上述齿底面的两侧缘的应力集中。因此，能够有效地抑制带锯刀的主体部破断，能够实现带锯刀的长寿命化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的带锯刀的结构的结构图。

图2是相当于图1(C)的剖视图的放大图。

图3是表示工件的切断面因切粉而发生损伤的状态和正常的状态的相片。

图4是表示对带锯刀的沟部的齿底面的两侧缘进行了喷丸的情况下的倒角加工状态的相片。

图5是表示齿底面的两侧缘的倒角加工的倒角量为0.09以下的情况与倒角加工为C0.1、C0.3的情况下的主体部件的寿命的比较的图。

图6是对表示当对齿底面的两侧缘进行C0.1以上的倒角加工时，主体部件成为长寿命的测试结果进行了总结的图。

具体实施方式

参照图1，本发明的实施方式的带锯刀1具备在图1(A)、(B)中在左右方向(X轴方向)上较长的主体部件(带状部件)3。在该主体部件3的宽度方向(Z轴方向)的一侧，沿X轴方向(带锯刀1的长边方向)隔开适当间隔地具备多个锯齿台5A、5B。而且，在各锯齿台5A、5B的前端部一体地具备形成有切削刀部9的切削刀部件7A、7B。上述切削刀部件7A、7B例如由高速度刚、硬质合金刀片构成。而且，在上述各锯齿台5A、5B之间分别具备作为较大的凹部的沟部11。

在进行工件的切断(切削)时，上述切削刀部件7A形成先行切入工件的先行齿，切削刀部件7B形成后续齿。作为先行齿的切削刀部件7A与一般的楔型钳齿的带锯刀同样，构成为斜齿。作为后续齿的上述切削刀部件7B起到扩展上述切削刀部件7A切削加工的切削槽的作用，且相距基准位置的齿高尺寸构成为比作为先行齿的上述切削刀部件7A低。此外，这样带锯刀的整体结构众所周知，因此省略带锯刀的整体结构的详细说明。

上述带锯刀1与现有的带锯刀同样地被制造。即，例如，通过铣加工、切削加工、激光加工等，在主体部件3加工锯齿台5A、5B，并且加工沟部11。然后，在上述锯齿台5A、5B的前端部一体地固定切削刀部件7A、7B。在此，在主体部件3加工出锯齿台5A、5B及沟部11的状态下，沟部的齿底面的两侧缘处于未进行倒角的状态，即形成为直角的锐边。因此，在沟部的齿底面的两侧缘容易产生应力集中。

因此，在上述带锯刀1中，为了实现主体部件(带状部件)3的寿命提高，在上述沟部11的齿底面13的两侧缘(主体部件3的厚度方向(Y轴方向)的两侧缘)形成倒角加工部15A、15B。该倒角加工部15A、15B形成于从上述齿底面13的局部到上述各锯齿台5A、5B的前刀面及后刀面的适当范围(从齿底面13到高度H的范围，也就是，将从能够用比齿底靠上部的沟确认齿底面倒角加工的高度到不涉及齿件、其接合部的高度的范围设为高度H的范围)。上述倒角加工部15A、15B的形状可以是倒C角或倒R角。而且，可以将倒C角时的角度例如设为如30°那样的45°以外的角度。

上述倒角加工部15A、15B例如通过利用研磨加工、切削加工、激光加工等去除齿底面13的两侧缘的一部而加工。换言之，利用不对上述两侧缘赋予较大的塑性变形地去除材料的材料去除加工方法(上述研磨加工、切削加工、激光加工等)进行倒角加工部15A、15B的加工。因此，容易将上述倒角加工部15A、15B的倒角量B(参照图2)做成例如0.1mm以上的大小。

如上所述，带锯刀1是在齿底面13的两侧缘具备较大的倒角加工部15A、15B的结构。因此，能够缓和作用于齿底面13的两侧缘的应力集中，能够实现带锯刀1的主体部件3的长寿命化。此外，优选两侧的倒角加工部15A、15B的倒角量、形状相等。但是，即使在倒角量、倒角的形状(例如，倒R角、倒C角)不同的情况下，也能够缓和应力集中。即，只要倒角加工部15A、15B是能够通过缓和齿底面13的两侧缘的应力集中而实现主体部件3的长寿命化的大小即可。

另外，当将上述带锯刀1的主体部件(带状部件)3在沟部11用相对于带锯刀1的长边方向(X轴方向)正交的平面切断时，如图2所示，在上述齿底面13形成呈直线状的直线部17。而且，在上述直线部17的两侧表示上述倒角加工部15A、15B的截面。上述直线部17是与在上述切削刀部件7A切削工件(省略图示)时在连续的形态下产生的切粉19接触的接触面17F的一部分。

上述齿底面13的上述接触面17F起到在连续产生的上述切粉19卷边时进行引导的功能。另外，接触面17F起到在切削工件时，在沟部11移动至工件的外部之前的期间，将切粉19收纳保持于沟部11内的功能。因此，上述接触面17F形成为在主体部件3的厚度方向上(图2中，左右方向)不倾斜的平滑面。因此，连续产生的切粉19在沟部11内以稳定的状态被引导并收纳保持。

另外，如图2详细所示，在带锯刀1中，作为先行齿的切削刀部件7A形成为齿顶侧(图2中，上部侧)宽度逐渐变小的斜齿。而且，作为后续齿的切削刀部件7B，形成为齿顶侧宽度逐渐变大的台形状。而且，在这种楔型钳带锯刀中，为了实现切粉19的细分化，若将作为后续齿的切削刀部件7B的切削量(切削宽度)设为T，则一般作为先行齿的切削刀部件7A的切削量设定为约T/3。

在此，为了使因上述切削刀部件7A的切削作用而产生的切粉19在沟部11的齿底面13(接触面17F)稳定地被引导而卷边，而且稳定地被收纳保持，上述直线部17的长度(接触面17F的宽度)W需要设为切粉19的宽度尺寸(T/3)的1/2以上的宽度。换言之，若直线部17的长度W为T/3的1/2以下，则接触面17F对于切粉19的引导支撑变得不稳定，切粉19容易进入主体部件3与工件的切断面之间的间隙。因此，接触面17F的宽度(直线部17的长度)W期望成为W≥切削量T×1/3×1/2＝T/6。

另外，若将上述主体部件3的厚度设为t，将倒角加工部15A、15B的倒角量设为B，则表示为W＝t－2B。因此，存在t－2B＝W≥T/6的关系。因此，主体部件3的厚度t与倒角量B的关系期望存在B≤t/2－T/12的关系。

在此，进行在切削量T的关系中将上述直线部17的长度W设为W≥T/6是否适合的试验。试验条件如下。

带锯盘 天田制 CTB400

带锯刀 天田 AXEELA G

锯刀尺寸 宽41mm×厚1.3mm×长4715mm×间距1.8/2P

被切削件 SKD61φ252

锯速 60m/分 切断时间 8分18秒/切

湿式 天田制 水溶性切削油SD

在上述带锯刀中，准备将直线部17的长度W加工成0～0.2mm、0.2～0.35mm、0.35～0.50mm的三个带锯刀。然后，在进行工件的切断后，如图3(A)所示，对于直线部17的长度为0～0.2mm、0.2～0.35mm的两个锯刀，工件的切断面发生了因切粉而引起的损伤。但是，在直线部17的长度为0.35～0.50mm的情况下，如图3(B)所示，没有发生因切粉而引起的损伤。

上述直线部17的长度0.35mm是大致等于带锯刀1的切削量T的1/6(0.37mm)的长度。因此，在直线部17的长度W与切削量T的关系中，期望W≥T/6。

另外，在直线部17的长度W与切削量T的关系中，若成为W＜T/6，则齿底面13的接触面17F的宽度变小，沟部11内的切粉19的容纳保持变得不稳定。即，若成为W＜T/6，则齿底面13的两侧的倒角量B变大。因此，认为是，沟部11内的切粉19容易进入带锯刀1的侧面与工件的切断面之间的微小的间隙内，工件的切断面产生损伤。因此，期望直线部17的长度W与切削量T的关系是W≥T/6。

另外，在带锯刀1的沟部11的齿底面13的两侧缘加工倒角加工部15A、15B时，当如上述专利文献1记载地，从相对于上述齿底面13倾斜45°的方向(图2所示的箭头I、II方向)向两侧缘透射铁粒等硬质的丸粒而进行喷丸时，能够在两侧缘形成倒角加工部15A、15B。但是，当使用铁粒等硬质的丸粒进行喷丸时，如上所述，齿底面13产生鼓出部。因此，在进行齿底面13的两侧缘的倒角加工时，不建议使用硬质的丸粒进行喷丸。

因此，为了确认喷丸的倒角效果，作为研磨性高且基本不会产生鼓出部的丸粒，使用氧化铝粒子进行喷丸。对象带锯刀是天田制的带锯刀SGLB宽41mm×厚1.3mm×间距2/3P的齿底面13。而且，从相对于上述齿底面13倾斜45°的方向(例如，图2所示的箭头I、II方向)透射丸粒。此时的氧化铝的粒径为0.1mm～0.3mm。而且，对齿底部13的喷丸投射时间是通常的一般的投射时间、通常投射时间的两倍及十倍三遍。此时的测量结果如图4所示。此外，图4是从倾斜45°的方向观察齿底部13的左右的倒角加工部的放大相片。而且，倒角加工部在相片中央部用白线表示。图4中，对象带锯刀是天田制带锯刀SGLB宽41mm×厚1.3mm×间距2/3P，测量设备是基恩士公司3D测量显微镜VR－3200。

根据图4可知，喷丸的倒角量小至R0.05～R0.09。

然后，为了确认在齿底面13的两侧缘进行倒角加工的情况的效果，进行带锯机的空转疲劳试验。此时使用的带锯盘是天田制的HFA400S。而且，作为带锯刀，使用SGLB宽41mm×厚1.3mm×长4995mm×间距2/3P，作为现有品1～6，准备通过喷丸进行R0.01～R0.05的倒角的带锯刀，作为现有品7～8，准备通过喷丸进行R0.07～R0.09的倒角加工的带锯刀。而且，作为实施方式的带锯刀，通过研磨加工进行C0.1、C0.3的倒角加工，对齿底面13和倒角加工部15A、15B进行喷丸，形成残留有压缩应力的微小凹凸面(梨地纹表面)。

上述带锯盘的驱动轮、从动轮的直径是525mm，锯刀导向间隔是400mm，带锯刀的扭转角是90°，锯速是80m/分，锯刀张力是2500kgf。

试验结果如图5所示。根据图5所示的结果可知，在对齿底面13的两侧缘进行了R0.09以下的倒角的结构(图5中的现有带锯刀的结构)中，在50小时以内产生了主体部件3的破断。而且，在实施方式的带锯刀(倒角C0.1、C0.3)中，即使经过200小时，也未产生破断。因此，认为，即使对带锯刀的齿底面13的两侧缘进行了倒角加工，倒角量为0.09mm以下也难以有效缓解应力集中。而且，认为，若将倒角量设为0.1mm、0.3mm，则能够缓解应力集中，有效地起到主体部件3的长寿命化的效果。即，期望将倒角量设为0.1mm以上。

接下来，使用天田制的试验台进行切削试验。上述试验台水平地旋转自如地具备直径为600mm的驱动轮和从动轮。因此，带锯刀不被赋予扭转角，且能够将锯齿顶指向垂直下方向。而且，在上述驱动轮与从动轮之间具备狭缝状的锯刀导向部。该锯刀导向部与带锯刀的侧面之间被赋予0.02mm的间隙。该间隙是当带锯刀对工件进行切削时的负载增大而切割弯曲变大时，带锯刀接触锯刀导向部的大小。

作为进行测试的带锯刀，在天田制AXCELA G宽67mm×厚1.6mm×长6224mm×间距1.8/2P的带锯刀中，准备倒角量为R0.05的带锯刀和通过研磨加工进行了C0.10～C0.20及C0.30～C0.35的倒角加工的带锯刀(试验品1、2)。该试验时的锯刀张力为6500kgf，切削油使用天田制水溶性切削油SD。

在此，作为评价1，测量将SUJ3φ170在刀片速度180m/分、切断时间46秒/切的条件下破断前的切断面积(cm²)。另外，作为评价2，测量将SCM440φ200在刀片速度200m/分、切断时间40秒/切的条件下破断前的切断面积(cm²)。试验的结果如图6所示。在图6中，刀片评价试验对实际切削时的刀片破断前的切断面积进行比较，就评价1而言，专用切削试验台的切削试验：SUJ3φ170、刀片尺寸为宽67mm×厚1.6mm×长6224mm、刀片速度180m/分、切断时间46秒/切，就评价2而言，专用切削试验台的切削试验：SCM440φ200、刀片尺寸为宽67mm×厚1.6mm×长6224mm、刀片速度200m/分、切断时间40秒/切。

根据图6可知，倒角量为C0.10～C0.20的试验品1及倒角量为C0.30～0.35的试验品2的寿命比倒角量为R0.05的带锯刀的情况长。因此，期望倒角量为0.10mm以上。

如根据以上的说明理解地那样，根据本实施方式，带锯刀1的沟部11的齿底面13的两侧缘的倒角加工例如通过研磨加工、切削加工等材料去除加工方法进行。因此，例如，相比通过喷丸进行倒角加工的情况，可进行倒角量B较大的倒角加工。因此，能够缓解齿底面13的两侧缘的应力集中，能够实现主体部件3的长寿命化。

而且，进行倒角加工后的齿底面13的接触面17F的宽度尺寸W，在将带锯刀1的切削量设为T时，W≥T/6，因此能够将因工件的切削而产生的切粉19稳定地收纳保持于沟部11内。

另外，在将倒角加工的倒角量设为B，将带锯刀的切削量设为T，且将主体部件的厚度设为t时，存在0.10mm≤B≤t/2－T/12的关系，因此，倒角量B与上述接触面17F的宽度尺寸的关系合适。即，能够实现主体部件3的长寿命化，并且能够抑制工件的切断面因切粉19而受损伤。

另外，对沟部11的齿底面13和倒角加工部15A、15B进行喷丸，因此能够实现主体部件3的长寿命化。

此外，本发明不限于上述的实施方式，能够通过进行适当的变更以其它方式实施。即，上述说明对带锯刀1为楔型钳齿的带锯刀进行了说明。但是，也能够对具备直齿和左右钳齿的锉钳带锯刀的沟部的齿底面的两侧缘进行倒角加工，实现锉钳带锯刀的主体部件的长寿命化。

Claims (2)

1.一种带锯刀的制造方法，其特征在于，包括：

(a)在带状部件隔开适当间隔地形成在前端部具备切削刀部的多个锯齿台的步骤；

(b)对形成于各上述锯齿台间的沟部的齿底面的两侧缘通过材料去除加工方法进行倒角加工，来形成倒角加工部的步骤；以及

(c)在上述步骤(b)之后，对上述沟部的齿底面及上述倒角加工部进行喷丸，

在将上述带锯刀的切削量设为T且将上述带状部件的厚度设为t时，上述倒角加工的倒角量B处于0.10mm≤B≤t/2－T/12的关系，

通过上述进行喷丸的步骤，在上述沟部的齿底面和上述倒角加工部形成残留有压缩应力的微小凹凸面。

2.根据权利要求1所述的带锯刀的制造方法，其特征在于，

上述沟部的齿底面的上述倒角加工遍及各上述锯齿台的前刀面及后刀面进行。

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