JP2002103137A - 丸 鋸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切れ刃すくい面、逃げ面に限定し従来技術に
係るチタン系、アルミナ系などの耐磨耗性コーティング
膜を固着し、耐久性を格段に向上させ且つ高精度で切断
・溝加工を可能とする丸鋸と製造方法を提供する。［解
決手段］ 厚さ、内径部を所定の寸法に仕上げ研削され
た丸鋸其板を複数個相互に密着させた状態で、研削用ア
ーバーに取付けて外周部に所定の切れ刃構成部を研削加
工し、研削用アーバーから丸鋸を取り外すことなく、一
体でコーティング処理を行い、外周切れ刃構成部にコー
ティング膜を固着する。その後研削用アーバーから取り
外された丸鋸はそれぞれ、両側面が所定の寸法の厚さを
もつ研削仕上げ面で外周切れ刃構成部のすくい面、逃げ
面にのみコーティング膜の固着した丸鋸を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］

【０００１】鉄鋼、非鉄金属、樹脂などの精密切断・溝
加工に用いる円板状で外周部に切れ刃を持つ、いわゆる
丸鋸に代表される切削工具に利用する。［従来の技術］

【０００２】丸鋸は、鉄鋼、非鉄金属、樹脂などの精密
切断・溝加工に多用される。最近機械加工の高生産性、
高精度に対する要求はますます強くなり、切削工具に対
しても一層の高性能化が求められている。丸鋸について
も、耐久性、高精度加工に対しての要望が強くなってい
る。

【０００３】旋削工具、フライス工具、穴あけ工具など
の多くの切削工具において切れ刃の構成部に耐磨耗性を
向上させるためにアルミナ系、チタン系、ダイヤモン
ド、ＣＢＮ等のコーティング膜を固着し、切削工具の高
性能化を達成している。

【０００４】丸鋸においても、同様の目的で切れ刃構成
部全体に前記コーティングされた製品も開発されてい
る。前記コーティング膜は耐磨耗性、耐熱性、摺動特性
など工具に必要とされる有効な特性をもっていることは
良く知られているが、数ミクロン単位でのコーティング
膜の厚さのばらつきが避けられず、丸鋸の厚さに関して
例えば、０．００５ｍｍ以内の公差のような高精度を満
足させることは難しい。

【０００５】また、前記丸鋸は厚さがおおよそ０．００
５ｍｍ程度から数ｍｍと比較的薄く、外径は約２０ｍｍ
から１５０ｍｍであり、外周部に鋭利な切れ刃が構成さ
れているため取り扱い難く、従来のように、一枚ごとに
コーティング膜を固着させる方法の場合、コーティング
のためのコストは非常に高くなり、他の切削工具と比較
して、普及度合いは極めて低い。 ［発明が解決しようとする課題］

【０００６】そこで前記問題に鑑み、切断・溝加工にお
ける高精度、高切削性、耐久性、耐磨耗性、耐溶着性を
格段に向上させる目的で、外周切れ刃構成部にコーティ
ング膜を固着させ、両側面を非コーティング状態の丸鋸
を低コストで提供するものである。 ［課題を解決するための手段］

【０００７】切れ刃構成部のすくい面を含むチップポケ
ット、逃げ面に、前記硬質コーティング膜を固着し、両
側面部分は丸鋸基板の研削仕上げ面とすることにより、
丸鋸の厚さにおいて高精度を確保し、且つ切れ刃で発生
する切削屑の切れ刃に対する溶着、激しい衝突、すべ
り、排出などの運動から起こる切れ刃の摩損防止に対
し、高い効果を発揮させる。

【０００８】切れ刃部研削用アーバーと共に複数個の丸
鋸を一体で耐磨耗性を目的として従来技術に係るアルミ
ナ系、チタン系等のコーティング処理を施すことによ
り、低コストで耐磨耗性の良いコーティング丸鋸を製作
する。 ［作用］

【０００９】丸鋸による切断加工・溝加工などの切削加
工はすくい面、逃げ面、切れ刃稜などで構成される切れ
刃によって行われ、切削加工機械を含め切削条件が理想
的であれば、切れ刃稜の形状を相手被加工材に正確に転
写されるため切れ刃形状は高精度であることを要求され
る。必要とされる工具の特性は高精度であるとともに、
鋭利性と耐溶着性、工具剛性、靭性、高温特性、耐熱亀
裂性などの工具自身の特性が被加工材の切削性と適合し
ていることが重要である。

【００１０】理想的な切削加工は、切れ刃部においてチ
ッピングや欠損などの不具合を生じることなく、工具寿
命まで漸進的に正常磨耗することである。丸鋸による加
工は切れ刃が切削に際し被加工体への食い込みと離反を
高速で繰り返し切れ刃は機械的、熱的衝撃を受け切れ刃
稜の磨耗から逃げ面磨耗、すくい面磨耗に至り、その結
果切れ味の低下だけでなく溶着しやすくなり急速に仕上
げ加工面不良、発熱などにより他の工具摩損状況の引き
金ともなり、ひいては加工不能状態におちいる。

【００１１】一般に高硬度材、脆性材などの切削加工を
除き、切削加工に供する工具切れ刃形状は、大きな正の
すくい角と鋭利に仕上げ加工された切れ刃であることが
重要であり、且つ鋭利性をいかに長時間保つかが切削加
工の生産性を上げる場合工具に対する重要条件のひとつ
となる。そこで、切れ刃のすくい面、逃げ面にアルミナ
系、チタン系などのコーティング膜を固着し耐磨耗性を
向上させることにより、摩損に至る加工時間を大幅に伸
長させ、正常な切れ刃を長時間たもつことと、コーティ
ング層によりすくい面の溶着を防止する。

【００１２】外周部に切れ刃を持ち、薄い略円板状をな
す丸鋸を複数個纏めて、研削加工とコーティング処理を
行うことにより、丸鋸１個あたりのコーティングコスト
は極めて低くなる。

【００１３】［実施例］図２は外径Ｄ、内径ｄ、厚さＴ
の一般的な丸鋸１である。外周部の全周に切れ刃が複数
個形成され切削加工時は矢印Ａ方向に回転し切削が行わ
れる。切れ刃構成部２は図３に示すように、切れ刃稜
３、すくい角ｂを持つすくい面４、逃げ角ａを持つ逃げ
面５、チップポケット６で構成される。回転する切れ刃
稜３により被加工材は切削加工され裁断された切削屑は
チップポケット６内から外部に排出される。

【００１４】通常の正常磨耗は、長時間切削加工を続け
た場合すくい面４と逃げ面５で構成される切れ刃稜３に
おいて磨耗が始まり、逃げ面磨耗、すくい面磨耗などを
起し漸次拡大する。

【００１５】そこで、本発明では図１に示すように、す
くい面４を含むチップポケット６と逃げ面５に従来技術
に係る耐磨耗性に優れたアルミナ系、チタン系等のコー
ティング膜１１を固着し両側の側面部７は厚さＴに仕上
げ研削加工された非コーティング面となるコーティング
丸鋸を提供する。

【００１６】従来技術によるコーティング膜処理、例え
ば超硬合金製丸鋸切れ刃部にＰＶＤ処理にてチタン系コ
ーティングする場合、約２００℃〜５００℃でコーティ
ング処理し、得られるコーティング膜の厚さは数ミクロ
ンである。

【００１７】コーティング膜厚さのばらつきは１〜３ミ
クロンあり、従って丸鋸の厚さのばらつきが２〜６ミク
ロンとなり、例えば最近要求の強い公差３〜５ミクロン
以内の高精度溝幅加工の際には側面部にコーティング膜
を固着させた場合、精度上問題が発生する。即ち、従来
一般に行われている丸鋸のコーティング処理の場合、必
要な所定の厚さＴが図５に示すようにＴ１となりＴ１−
Ｔだけ厚さが増す。そこで本発明では、切れ刃の耐磨耗
性を向上させるため、すくい面４、チップポケット６、
および逃げ面５にコーティング層を固着し耐磨耗性を向
上させ、側面７の両側は所定の寸法に研削仕上げ加工さ
れた非コーティング面の丸鋸とし高精度を確保する。

【００１８】一個ごとに側面を含めて切れ刃構成部にコ
ーティング膜を固着した後、両側面を再度研削加工して
コーティング膜を除去する方法によって請求項１の丸鋸
を得ることが出来るが、前記コーティング膜は高硬度で
あるがために、側面研削加工に用いる砥石の持ちが悪
く、生産性の低下と厚さのばらつきが出易くコスト高と
なる欠点がある。そこで本発明では、厚さ寸法を仕上げ
研削した両側面にコーティング膜を固着させない方法
で、低コストで高性能、高精度の前記丸鋸を得る。

【００１９】即ち、両側面を研削加工により所定の寸法
Ｔに精度良く仕上げ研削加工し、次に内径部を仕上げ研
削した後の丸鋸の円板状其板３１を、図６に示すように
研削用アーバー３２に複数個取付け、押えカラー３３、
捨て板３４などを介して相互に密着しナット３５などで
締め付け固定する。捨て板３４は製品となる丸鋸の側面
へのコーティング膜の固着防止目的で用いる為、丸鋸基
板３１とほぼ同一外径のものを用い、重ね合わせた複数
個の丸鋸基板３１の両端に置き丸鋸基板を相互に密着固
定する。この場合、捨て板３４は押えカラー３３と兼用
しても差し支えない。その後纏めて所定の外径寸法、す
くい面、逃げ面などの切れ刃構成部の仕上げ研削加工を
実施する。

【００２０】図７は切れ刃構成部を研削加工された説明
図であり、円板状基板３１は丸鋸１、捨て板３４は丸鋸
１と同様、外周部に切れ刃形状を研削された捨て板４４
となる。従来は前記研削加工された後、研削用アーバー
３２から取り外し一個ごとにコーティング処理される。
本発明のコーティング処理は、前記切れ刃構成部を研削
加工された後、研削用アーバー３２から前記丸鋸１を取
り外すことなく、図７に示す状態、即ち一体でコーティ
ング処理を行う。一体でコーティング処理された後、研
削用アーバー３２から丸鋸１を取り外す。

【００２１】コーティング膜厚は数ミクロンであり、密
着した相互の丸鋸間には膜の破断に対する強度は殆どな
く、コーティング処理後コーティング膜が各丸鋸のすく
い面、逃げ面等の切れ刃構成部から剥離することなく容
易に、研削用アーバーから１個づつ取り外すことが出来
る。取り外された丸鋸１はコーティング処理中相互に側
面を密着し、マスキングされているため、図１に示すよ
うに切れ刃構成部のすくい面４、逃げ面５など外周切れ
刃構成部にのみコーティング膜１１が固着し、側面７の
両側は非コーティング状態の丸鋸を得ることが出来る。

【００２２】図４は切れ刃構成部にコーティング膜１１
を固着されている状態を表す説明図である。 斜線部は
すくい面４を含むチップポケット６および逃げ面５に固
着するコーティング膜１１である。側面７の両側は円板
状基板３１の研削仕上げ面の非コーティング状態であり
丸鋸の所定の厚さＴを保持できる。

【００２３】本発明は、両側面を所定の寸法Ｔに仕上げ
研削加工した後、研削用アーバーに複数個取付け、切れ
刃外周部を研削加工、その後研削用アーバーと一体でコ
ーティング処理するものである。例えば特願２０００−
２５６４７７に記載されるすくい面に限定してコーティ
ング膜を固着した丸鋸を本発明の方法、即ち丸鋸の厚さ
を最初所定の寸法Ｔに仕上げ研削しすくい面コーティン
グ丸鋸を得る場合においても本発明のように前記コーテ
ィング処理後丸鋸を研削用アーバーから取り外さずに一
体のまま再度外周形状部研削加工機械に取付けて逃げ面
のみコーティング膜除去の逃げ面研削加工を行うことに
より目的を達成出来る。また、切れ刃外周部研削加工の
際、すくい面のみの加工にとどめ、コーティング処理後
再度研削加工機に一体で設置し、逃げ面研削加工を行っ
てもよい。

【００２４】即ち、請求項２の製造方法にかかわる本発
明は請求項１に示す丸鋸に限定するものではなく、円板
状基板外周部の切れ刃となる特定部分に限定し、硬質コ
ーティング膜を固着し、両側面を非コーティング面とす
る丸鋸など円板状工具の場合においても適用出来る。

【００２５】研削用アーバーはマスキングなどを施して
おくことにより、非コーティング状態とし繰り返し利用
できる。

【００２６】尚、本発明は、切れ刃のすくい角、形状、
逃げ角、逃げ面形状、刃数など切削に寄与する形状・寸
法の因子及びコーティング膜の材質については限定する
ものではない。 ［発明の効果］

【００２７】本発明は、逃げ面磨耗、すくい面磨耗に対
し格段に耐久性が向上したコーティング丸鋸を低コスト
で製作できる。即ち、前記したように丸鋸は厚さが薄
く、例えば、０．５ｍｍの厚さの場合２００個纏めても
１００ｍｍの厚さにしかならず通常の切削工具一個分程
度の大きさであり、コーティング処理しても、丸鋸１個
あたりのコーティング費用は極めて低くなり、低コスト
でコーティング丸鋸を提供出来る。

【００２８】最近では、切削溝幅公差が例えば４枚セッ
トで使用するため、４枚とも３〜５ミクロン以内で寸法
にバラツキがないこと、という非常に厳しい工具切れ刃
厚さ精度を要求されるようになってきたが、最終工程で
両側面を含め切れ刃部全体にコーティング膜を固着させ
ると個々の丸鋸の幅公差、寸法のバラツキが避けらず前
記精度要求にこたえることは出来ない。本発明の方法で
製作される丸鋸は所定の厚さ寸法に精密に研削仕上げ加
工された両側面は非コーティング面であり、前記要求に
対応出来る。

【００２９】本発明では柔軟なすくい角、すくい面形
状、逃げ角、逃げ面形状、切れ刃数など、被削材にあわ
せた形状・寸法を採用することにより長時間の耐久性、
良好な切削性の丸鋸を比較的低コストで提供でき、ま
た、両側面を除く外周切れ刃部に、例えば、ダイヤモン
ドやＣＢＮ膜のコーティングを行う場合、従来超砥粒砥
石による切断、溝加工分野での丸鋸の応用が可能とな
り、研削から切削に変わることにより生産性の格段の向
上とコスト低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】両側面部が研削加工仕上げ面で、すくい面を含
むチップポケット、逃げ面にコーティング膜を固着した
丸鋸の任意の位置の切れ刃構成部の斜視図である。

【図２】外径Ｄ、内径ｄ、厚さＴで外周部に複数の切れ
刃をもつ、一般的な丸鋸説明図である。

【図３】図２に示す丸鋸の任意の位置の切れ刃構成部２
の説明図である。

【図４】図１の切れ刃部の説明図である。

【図５】従来の両側面部を含む外周切れ刃部全体にコー
ティング膜を固着した丸鋸の切れ刃部の説明である。

【図６】両側面部を研削加工された複数個の丸鋸基板を
研削用アーバーに取り付けた説明図である。

【図７】図６の状態で、切れ刃部を研削加工された後の
説明とコーティング処理はこの状態で行われることの説
明と兼用する説明図である。

【符号の説明】

１ 丸鋸 ２ 切れ刃構成部 ３ 切れ刃稜 ４ すくい面 ５ 逃げ面 ６ チップポケット ７ 丸鋸の側面部 １１ コーティング膜 ３１ 丸鋸基板 ３２ 研削用アーバー ３３ 押えカラー ３４ 捨て板 ３５ ナット ４４ 外周部に切れ刃形状を研削加工された捨て板 Ｔ 丸鋸の所定の厚さ Ｔ１ コーティング膜の固着した場合の丸鋸の厚さ Ａ 丸鋸を切削に使用する場合の回転方向 ａ 切れ刃の逃げ角 ｂ 切れ刃のすくい角

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超硬合金や高速度鋼等の円板状其板の外周
   部に切れ刃を持つ切断・溝加工用丸鋸において、切れ刃
   を構成するすくい面およびに逃げ面に限定して、耐磨耗
   性を目的としたアルミナ系、チタン系などのコーティン
   グ膜を固着し、両側面部は非コーティング状態の研削仕
   上げ面からなることを特徴とする丸鋸。
2. 【請求項２】請求項１の丸鋸の製造方法において、両側
   面および穴部を所定の寸法に研削加工されたほぼ同一外
   径の円板状其板を複数個、押えカラーなどの間に物理的
   に相互に密着させた状態で研削用アーバーに挿入し、前
   記アーバーの軸中心を基準として、外周部にすくい面、
   逃げ面などの切れ刃構成部を研削加工し、前記方法によ
   って製作された複数個の丸鋸を研削用アーバーから取り
   外すことなく一体で、耐磨耗性を目的としたアルミナ
   系、チタン系等のコーティング膜を固着する請求項１記
   載の丸鋸の製造方法。