JP2001158016A - 切断刃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細な所望の刃先角においても刃先部の座屈
強度が高く、切れ味も良い平刃状の切断刃を提供する。 【解決手段】 薄板状のワークを切断する平刃状の切断
刃であって、先端からシャンク部２１に向かって形成さ
れた切断機能部１１を、中心線に対し左右対称の凹湾曲
面１１ａ’で所定長さ形成された刃先部１１ａと、シャ
ンク部２１に向かって厚くなるように前記刃先部１１ａ
とシャンク部２１とに亘って連続形成され中心線に対し
左右対称な一段または複数段の凹湾曲面１１ｂ’で形成
された連設部１１ｂとで構成し、且つ該連設部１１ｂに
おいて、刃先部１１ａに対して連設する凹湾曲面１１
ｂ’及び下段の凹湾曲面１１ｂ’に対して連設する上段
の凹湾曲面１１ｂ’各々が、下段の番角よりも僅かに薄
肉な部分を途中に形成してから漸次厚くなる左右対称の
凹湾曲面１１ｂ’にして、ワークに接触する抵抗をより
小さく抑制して、より小さな切断力での切断を可能と
し、刃先部の座屈変形を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切断加工装置等に
使用される平刃状の切断刃に関し、さらに詳しくはセラ
ミックグリーンシート等の薄板状の基板を切断する切断
刃に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】焼結前のセラミックグリーンシート等の
薄板状の基板（素材板）を碁盤目状等に切断して切断チ
ップを複数個取りするのに好適な切断加工装置がある。
このものは、所定間隔（ピッチ送り）をおいて平刃状の
切断刃をいわゆるギロチン式にワークに押し当てて切断
するもので、用いられる切断刃は、その切断機能部全体
を正面視で鋭利なＶ字状の刃面で形成している。ところ
で、この種の切断刃は、切断加工装置（図示せず）の昇
降移動可能なツールホルダに着脱可能に取付けると共に
そのツールホルダの支持体に芯出し用のカメラを装着
し、所定量ピッチ送りの度にワークの縁（矩形ワークで
あればその四縁）に等間隔をおいて付されている相対す
る一対の線状マークを芯出しカメラで撮像し、更に画像
処理して芯出しし、その修正量でもってワークを吸着保
持するインデックステーブルを補正動した後、切断刃を
下降させてワークを切断する。これをワークの長さ方向
所定のピッチ送りの度に繰り返し、それが終了すると、
インデックステーブルでワークを９０度回転させて、同
様に切断していく。これによって切断チップを得るよう
になっている。それ際、線状マークを付した四縁部分
は、線状マークが残存することから、切断チップとして
は不適である。そのため、切断対象となるワークに縁取
りを枠状に残して碁盤目状に切断される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うな両刃の刃面で形成された切断刃でワークをギロチン
式に押し当てて加工精度を維持しながら例えば縦横寸法
を０．６（ｍｍ）×０．３（ｍｍ）とするような微細な
切断チップの切断を行うには、刃先角をより小さくして
ワーク切断面が変形するのを最小限に食止めることが必
要となる。そのため、この種の切断刃は、その刃先角を
１０度乃至３０度程度とし、シャンク部の厚みを１ｍｍ
程度にしてある。しかし、刃厚（シャンク部の厚み）を
変えないで刃先角をより小さく成形すると当然のことな
がら左右両面の刃面（切断機能部）の面積が大きくなっ
て、その左右両面が切断時の大きな抵抗になり、切断に
際して大きな切断力を必要とし、その結果、刃先部が座
屈変形を起こしてしまう問題点がある。

【０００４】本発明は、従来事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、微細な所望の刃先角において
も刃先部の座屈強度が高く、切れ味も良い平刃状の切断
刃を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に講じた技術的手段として、薄板状のワークを切断する
平刃状の切断刃であって、先端からシャンク部に向かっ
て形成された切断機能部を、中心線に対し左右対称の凹
湾曲面で所定長さ形成された刃先部と、シャンク部に向
かって厚くなるように前記刃先部とシャンク部とに亘っ
て連続形成され中心線に対し左右対称な一段または複数
段の凹湾曲面で形成された連設部とで構成し、且つ該連
設部において、刃先部に対して連設する凹湾曲面及び下
段の凹湾曲面に対して連設する上段の凹湾曲面各々が、
下段の番角よりも僅かに薄肉な部分を途中に形成してか
ら漸次厚くなる左右対称の凹湾曲面であることを要旨と
するものである。

【０００６】この上記技術的手段によれば、刃先部とシ
ャンク部とを連絡する連設部を、刃先部後端（上端）か
らシャンク部に向って漸次肉厚を厚くするように左右対
称の凹湾曲面で連設させることによって、連設部が切断
時にワークに与える接触抵抗を抑制した上、番角を、刃
先角が一番角、上段の凹湾曲面が順次二番角、三番角…
とした場合、上段の凹湾曲面各々を下段の番角よりも僅
かに薄肉な部分を途中に形成してから漸次厚くした構成
にすることによって、一番角である刃先部に対して二番
角であるすぐ上段の左右対称の凹湾曲面のワークに対す
る刃当たり（ワークとの接触）がより少なくなる。これ
は各番角に対する上段の番角も同一条件である。よって
より切断抵抗を抑制し、小さな切断力でのワークの切断
を可能にして刃先部の座屈変形の防止に寄与する。

【０００７】請求項２は、請求項１記載の刃先部の凹湾
曲面と連設部の凹湾曲面とに、曲面方向と同一方向の縦
目の微小凹凸線条を刃渡り方向全長に亘って研削形成し
ていることを要旨とする。

【０００８】前記技術的手段によれば、請求項１に加え
て縦目の微小凹凸線条で切り裂くように切断され、切れ
味を良くする。

【０００９】請求項３は、請求項１記載の刃先部の左右
両面を凹湾曲面に代えて平面とし、その平面を鏡面仕上
げし、且つ連設部の凹湾曲面に、曲面方向と同一方向の
縦目の微小凹凸線条を刃渡り方向全長に亘って研削形成
していることを要旨とする。

【００１０】前記技術的手段によれば、請求項１の作用
に加えて切断面が美麗である。

【００１１】この上記した切断刃の素材としては、超硬
合金材が好適であり、座屈強度の高い形状に形成された
切断刃の耐摩耗性を向上させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明をする。図１〜図４は本実施の形態を示
し、図中符号１は切断刃である。

【００１３】この切断刃１は、平板状のシャンク２１部
と、切断を実行し且つ座屈強度を高める切断機能部１１
とからなっている。図１（ａ）の切断機能部１１は、先
端部からシャンク部２１に向かって漸次厚くなるように
形成されており、中心線Ｘに対し左右対称の凹湾曲面１
１ａ’で所定長さ形成された所望の刃先角度の刃先部
（一番角）１１ａと、シャンク部２１に向かって漸次厚
くなるように刃先部１１ａとシャンク部２１とに亘って
連続形成され中心線Ｘに対し左右対称の凹湾曲面（二番
角）１１ｂ’、１１ｂ’で形成された一段の連設部１１
ｂとから構成されている。この切断刃１は、脆性の高い
超硬合金材からなり、刃先部（一番角）１１ａと連設部
１１ｂとを形成する凹湾曲面（二番角）１１ｂ’、１１
ｂ’が曲面方向と同一方向に、円周面に研削面を有する
砥石車で研削加工されて砥石車の曲率と同一の曲率で形
成され、これによって刃先部（一番角）１１ａと連設部
１１ｂは共にその研削加工で縦目の微小凹凸線条（図２
参照）３１が刃渡り方向全長に亘って形成される。ま
た、この切断刃１は、刃先部（一番角）１１ａに対して
連設する凹湾曲面（二番角）１１ｂ’、１１ｂ’をその
刃先部（一番角）１１ａよりも僅かに薄肉な部分を途中
に形成してから漸次厚くなる左右対称の凹湾曲面１１
ｂ’、１１ｂ’にしている。これは、凹湾曲面（二番
角）１１ｂ’、１１ｂ’のワーク切断時にワークＷに接
触する抵抗をより小さく抑制するためである。また、図
２に示すように刃渡り方向両端部全高を平面視Ｖ字状に
形成してＶ字面４１、４１を形成している。図４は、刃
渡り方向の横断面形状が細長矩形状の従来品の切断刃が
及ぼす切断時の現象を現している。この現象は、切断チ
ップＣ（切断後のチップ）の縦横寸法が０．６（ｍｍ）
×０．３（ｍｍ）といった微小のものの場合に、特に悪
影響を及ぼす。それは、ワークＷを線状マークＭ、Ｍ間
で試し切断をした際の両端部の広がりＳである（図４
（ａ））。この原因は不明だが、切断機能部の横断面形
状が横長矩形状であるため、刃面と端面との直角なコー
ナー部２点でワークＷを裂き、それに刃面（左右両面）
による切断時の圧縮の弾性力が刃渡り方向に作用して、
広がりＳとなって現れるものと予想される。前記広がり
Ｓのため、図４（ｂ）に示すようにワーク（セラミック
スグリーシート）Ｗに縁取りを枠状に残して碁盤目状に
切断してチップＣを得る場合に、前記広がりＳ両端部に
相対する切断チップＣは、傾斜状に向きが変えられ、そ
れによって既に切断済の切断チップＣを押動し、その反
力で切断されたチップＣや切断済チップＣの飛びはねや
転倒の原因となる。

【００１４】前記のように切断機能部１１の刃渡り方向
両端部を平面視Ｖ字面４１、４１で形成した第１の実施
の形態では、切断機能部１１である刃面１１ａ’、１１
ｂ’とＶ字面４１、４１各々が鈍角をもって連設される
ことから、両端部でのセラミックワークＷを裂くという
現象が抑制される。そのためであろうか、切断時の圧縮
の弾性力が刃渡り方向に作用しても、広がりＳとなって
現れず、図４（ｂ）に示すような切断チップの飛びはね
や転倒は生じなかった。尚、図３に示すように少なくと
も切断機能部１１の刃渡り方向両端部を平面視Ｖ字状に
形成しても勿論、作用上変化ないものである。この図３
の切断刃１におけるＶ字面４１は、詳細には曲率が大き
な凹湾曲面状になっており、曲面方向と同一方向に、円
周面に研削面を有する砥石車で研削加工されて、縦目の
微小凹凸線条３１を形成している。

【００１５】このように形成された切断刃１では、刃先
部（一番角）１１ａと連設部１１ｂとが凹湾曲面１１
ａ’、１１ｂ’で形成されていることにより、凹湾曲面
（二番角）１１ｂ’、１１ｂ’がワークＷの上縁部から
逃げて不必要な押圧を弱くする役割をも有している。す
なわち、連設部１１ｂの凹湾曲面１１ｂ’、１１ｂ’が
バイト等の切削工具の逃げ面と同様な役割をもする。そ
して、前記刃渡り方向全長に亘って形成してある縦目の
微小凹凸線条３１が切れ味を良くし、且つ切断刃１とし
ての強度（刃先部１１ａと連設部１１ｂの強度）を高め
る一助となる。

【００１６】尚、図１の（ｂ）は、前記連設部１１を、
シャンク部に向かって厚くなるように前記刃先部１１ａ
とシャンク部２１とに亘って連続形成され中心線に対し
左右対称な３段の凹湾曲面１１ｂ’、１１ｂ’で形成し
た場合を示している。この場合にも、各番角に対する上
段の番角が僅かに薄肉な部分を途中に形成してから漸次
厚くなる左右対称の凹湾曲面１１ｂ’、１１ｂ’にして
いる。

【００１７】前記する実施の形態における図１（ａ）に
示す切断刃１のシャンク部２１の厚みＴ２は、０．４ｍ
ｍ乃至１ｍｍ、刃先角θは約１５度〜２０度、刃先部
（一番角）１１ａの最大肉厚（連設部１１ｂとの交点）
Ｔ１は２５μｍ〜５０μｍ、またその高さＨ１は５０μ
ｍ〜１００μｍであり、そして刃先部１１ａ先端から連
設部１１ｂのシャンク部２１との交点までの高さＨ２を
１ｍｍよりも僅かに高くしており、また二番角である左
右対称の凹湾曲面１１ｂ’、１１ｂ’厚みＴ３はその刃
先部（一番角）１１ａ寄りの中途部を前記Ｔ１よりも５
μｍ程度薄肉な部分を中途に形成してから漸次厚くなる
ようにしてあり、０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度の厚のワーク
（セラミックスグリーンシート等の薄肉状の基板）Ｗを
切断する。尚、図１（ｂ）は詳述しないが、Ｔ３を除い
て同様であり、一番角に対する二番角、二番角に対する
三番角、三番角に対する四番角は、各々下段の番角厚よ
りも５μｍ程度薄肉な部分を中途に形成してから漸次厚
くなるように上段の各番角（左右対称の凹湾曲面）を形
成している。

【００１８】また、本実施の形態では、刃先部が傾斜平
面からなる切断刃を図示していないが、前記実施の形態
と同様に連設部を、一番角に対して二番角、二番角に対
して三番角、三番角に対して四番角…において薄肉な部
分を中途に形成してから漸次厚くなる凹湾曲面にし、更
に少なくとも切断機能部の刃渡り方向両端部を平面視Ｖ
字状にすること同様である。刃先部の傾斜平面は、鏡面
仕上げされ、それによって、刃先部の両刃面は整い、よ
り細かな切断チップを得るのに好適なものとなる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は以上のように刃先先端部からシ
ャンク部に向って形成された切断機能部を、左右対称の
凹湾曲面で必要最小限（必要最小角）に形成した刃先部
と、シャンク部に向って漸次刃厚が厚くなるように前記
刃先部とシャンク部とに亘って左右対称な一段または複
数段の凹湾曲面を連続形成し、刃先部に対して連設する
凹湾曲面及び下段の凹湾曲面に対して連設する上段の凹
湾曲面各々が、下段の番角よりも僅かに薄肉な部分を形
成してから漸次厚くなる左右対称なものであるから、従
来のような切断機能部となる刃面全体を平面で構成した
切断刃よりも切断機能部全体を厚く（刃先部を除く）且
つ短く、更に切断時の、刃先部を除く各番角となる凹湾
曲面のワークに接触する抵抗をより小さく抑制して、よ
り小さな切断力での切断を可能とし、刃先部の座屈変形
を招かずに微細なチップを切断するのに最適な切断刃を
提供することができる。しかも、微細な縦目の微小凹凸
線条によって、切れ味が非常に良くなり、尚且つ刃先部
と共に連設部の座屈強度をより信頼性のあるものにする
ことができる。そして、刃先の左右両面の鏡面加工によ
って、切断面が美麗に仕上がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る切断刃における要部である切断
機能部の拡大断面図を示し、（ａ）は、連設部を一段の
凹湾曲面で構成した場合、（ｂ）は、連設部を、３段の
凹湾曲面で構成した場合を各々示す。

【図２】 図１（ａ）の切断刃の斜視図。

【図３】 切断機能部の両端部のみを平面視Ｖ字状にし
ている切断刃の斜視図。

【図４】 横断面形状が細長矩形状の刃先部の切断状態
を示す横断平面図で、（ａ）は、刃先両端部の広がり状
態を、（ｂ）は、チップ切断している状態を示す。

【符号の説明】

１…切断刃 ２１…シャンク部 １１…切断機能部 １１ａ…刃先部（一番角） １１ｂ…連設部 Ｘ…中心線 θ…刃先角度 Ｗ…セラミックグリーン
シート（ワーク） Ｓ…広がり ３１…縦目の微小凹凸線条 １１ａ’…刃先部の凹湾曲面 ４１…Ｖ字面 １１ｂ’…連設部の左右対称の凹湾曲面（二番角、三番
角、四番角）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄板状のワークを切断する平刃状の切断
   刃であって、先端からシャンク部に向かって形成された
   切断機能部を、中心線に対し左右対称の凹湾曲面で所定
   長さ形成された刃先部と、シャンク部に向かって厚くな
   るように前記刃先部とシャンク部とに亘って連続形成さ
   れ中心線に対し左右対称な一段または複数段の凹湾曲面
   で形成された連設部とで構成し、且つ該連設部におい
   て、刃先部に対して連設する凹湾曲面及び下段の凹湾曲
   面に対して連設する上段の凹湾曲面各々が、下段の番角
   よりも僅かに薄肉な部分を途中に形成してから漸次厚く
   なる左右対称の凹湾曲面であることを特徴とする切断
   刃。
2. 【請求項２】 前記刃先部の凹湾曲面と連設部の凹湾曲
   面とに、曲面方向と同一方向の縦目の微小凹凸線条を刃
   渡り方向全長に亘って研削形成していることを特徴とす
   る請求項１記載の切断刃。
3. 【請求項３】 前記刃先部の左右両面を凹湾曲面に代え
   て平面とし、その平面を鏡面仕上げし、且つ連設部の凹
   湾曲面に、曲面方向と同一方向の縦目の微小凹凸線条を
   刃渡り方向全長に亘って研削形成していることを特徴と
   する請求項１記載の切断刃。