JP2004050316A - Cemented carbide thin plate tool and straightening method of cemented carbide thin plate - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属や非金属材料などの切断加工やその他の用途に用いられる超硬合金製薄板工具と超硬合金製薄板の歪取方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば工具用の金属板から成るメタルソーは、ハイスや超硬合金により形成され、その超硬合金製薄板の円盤は、研削加工やその他の加工により所定の寸法範囲になるように形成されていた。さらに、ハイス等の工具鋼材料により形成されたメタルソー等の金属薄板工具は、表面の凹凸や歪を測定し、その凸部をハンマ等で叩いて歪を矯正していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、超硬合金製メタルソー等の超硬合金製薄板工具は、靱性が極めて低く、ハンマ等により叩くと割れてしまい、工具形成後の歪の矯正ができないものであった。従って、研削加工により形成された超硬合金製薄板の歪は、その加工精度により決まり、それ以下に抑えることができないものであった。また、超硬合金製薄板工具の表面を測定して、歪が一定値以下のもののみを出荷することにより、歪のバラツキが少ない超硬合金製工具を提供することができるが、不合格になる製品が増し歩留まりが低下することによりコストが高くなってしまうものである。
【0004】
この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたもので、簡単に反り等の歪を矯正することができ、コストも安価な超硬合金製薄板工具と超硬合金製薄板の歪取方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明は、薄板状の超硬合金から成る超硬合金製薄板工具であって、超硬合金製薄板表面の反り等の歪の凸部にレーザー光を照射して、上記超硬合金表面を改質し、上記歪を矯正して成る超硬合金製薄板工具である。上記超硬合金製薄板はメタルソーやフライス、丸ナイフ等の円盤状工具であり、その外周縁部に刃部を備える。上記レーザー光が照射されて改質された照射部は、上記超硬合金製薄板に表示されたマークや記号等の表示部を兼ねることができる。
【0006】
またこの発明は、薄板状の超硬合金から成る超硬合金製薄板の歪取方法であって、精密研削加工等により超硬合金の板から超硬合金製薄板を形成した後、上記超硬合金製薄板表面の反り等の歪を測定し、上記表面の凸部にレーザー光を照射して上記超硬合金表面を改質し、上記歪を矯正する超硬合金製薄板の歪取方法である。上記レーザー光の照射による改質は、上記超硬合金製薄板に表示される所定の表示を刻印するためのレーザー光走査を兼ねるものである。上記超硬合金製薄板は円盤状工具であり、上記レーザー光は、レーザー刻印用のYAGレーザーが好ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図1〜図3は、この発明の一実施形態を示す。この実施形態のメタルソー10は、タングステンカーバイド等の焼結合金である円盤状の超硬合金製薄板14から成り、超硬合金製薄板14の周縁部に一定間隔で多数の刃部12が形成されている。超硬合金製薄板14の中心部には同心状にクランプ用の透孔16が形成されている。
【0008】
このメタルソー10の超硬合金製薄板14の表面の歪の凸部14aには、レーザー光が照射されて、超硬合金表面が改質された照射部20が形成されている。照射部20は、このメタルソー10に表示される記号やマーク等の表示部を兼ねる。また、その他の箇所にも必要に応じて、歪取用の照射部20や所定の文字等の刻印が形成される。
【0009】
この実施形態のメタルソー10の製造方法は、精密研削加工等により超硬合金の円盤からメタルソー10を構成する超硬合金製薄板14を形成した後、超硬合金製薄板14の表面の歪を測定する。そして、図2(a)に示すように、測定した超硬合金製薄板14の表面のうちの凸部14aにレーザー光22を照射し、その凸部14aの超硬合金表面を改質する。このとき、レーザー光22の照射による改質は、超硬合金製薄板14のメタルソー10に表示される所定の記号やマークの表示を刻印することを兼ねることができる。レーザー光22は、刻印用のYAGレーザーである。
【0010】
ここで、レーザー光22の照射装置24について図3に基づいて説明する。このレーザー照射装置24は、YAG(Y3Al5O12)結晶にNd(ネオジウム)を添加したレーザー物質を用いたYAGレーザーである。レーザー照射装置24は、レーザー発振器26と、照射対象物にレーザー光を照射するスキャンニングヘッド28とから成る。
【0011】
レーザー発振器26は、レーザー物質のYAGロッド30と、励起源であるクリプトンアークランプ32を備え、YAGロッド30の両端に対向して後側共振器ミラー34と出力側共振器ミラー36を有する。YAGロッド30の後端と後側共振器ミラー34との間には、Qスイッチ素子38が設けられ、YAGロッド30の前端と出力側共振器ミラー36との間には、アパーチャ40とシャッタ42が設けられている。後側共振器ミラー34の外側には、2枚のガイド光調整用ミラー44を介して赤色のガイド光用レーザーダイオード46が設けられている。出力側共振器ミラー36の出射側には、レーザー光を広げる光学系であるビームエクスパンダ48が設けられ、ビームエクスパンダ48から出たレーザー光はスキャンニングヘッド28に向かう。
【0012】
スキャンニングヘッド28には、ビームエクスパンダ48から来た光を受ける一対のガルバノミラー50が設けられている。各ガルバノミラー50は、互いに直交するX−Y軸方向にレーザー光22を走査するもので、レーザー光22を走査するためのスキャナ52に各々接続されている。
【0013】
レーザー光22の走査は、スキャナ52がレーザー発振器28内の一対のドライバ54に各々接続され、ドライバ54はパソコン等のコンピュータ56に接続され、コンピュータ56からの指示により制御される。コンピュータ56には、図示しないキーボード等から、所定のレーザー光22の走査指令が入力される。この実施形態では、コンピュータ56のキーボード操作により、測定による凸部14a部分に所定形状の模様や記号の照射部20を形成する。
【0014】
レーザー光22の照射方法は、例えばレーザー刻印とほぼ同様の出力で、Qスイッチ素子38によりQスイッチパルス発振させて行う。レーザー光のエネルギー密度やビーム径は、レーザー光22の移動速度や照射部20の範囲等により適宜設定すればよい。出力エネルギーは、レーザー刻印と同様に、超硬合金の超硬合金製薄板14の表面の極表層部分が改質される程度でよい。
【0015】
このレーザー光の照射により、測定した超硬合金製薄板14の表面のうちのレーザー光22が照射されて改質した凸部14aは、図2(b)に示すように、その凸部14aの部分での歪が矯正され、平坦になる。このメカニズムは、超硬合金の極薄い表層の一部がレーザー光22により一旦わずかに溶融しその後急速に冷却されて収縮し、表面に引っ張り応力が生じるためであると推測される。
【0016】
この実施形態のメタルソー10は、超硬合金製薄板14に対してレーザー刻印用のレーザー光22を照射するだけで、簡単に歪を矯正することができ、作業に熟練を要さず、迅速にバラツキのないメタルソーを提供することができる。また、レーザー光22の照射部20を、所定の記号やマークの表示の刻印と兼ねることにより、不必要な模様等を少なくして、メタルソー10の歪の矯正を行うことができる。
【0017】
尚、この発明の超硬合金製薄板工具と超硬合金製薄板の歪取方法は、上記実施形態に限定されず、適用される超硬合金製薄板は、メタルソー以外に、フライス、スリッター、丸ナイフ等の種々の工具に適用することができ、さらに、円盤状以外の超硬合金製工具にも利用可能である。また、この発明の工具には、一定の間隔を設定するスペーサ等も含むものであり、超硬合金製薄板の一定の平面度やその他寸法精度を要求される表面形状の歪取方法全てに利用可能なものである。
【0018】
また、この発明に使用するレーザー照射装置は、YAGレーザーに限らず、適宜の出力が得られるものであればよい。例えば、複数のレーザーダイオードのレーザー光を光ファイバで導くようにしたレーザー照射装置でも良く、超硬合金の表面に所定の改質を施すことができるものであればよい。
【0019】
【発明の効果】
この発明の超硬合金製薄板工具と超硬合金製薄板の歪取方法は、簡単な構成で作業者の熟練を要することなく、高精度の超硬合金製薄板及びそれを用いた工具を提供することができる。また、製造工程でのレーザー光の照射処理も容易であり、製造コストの上昇も少ない。さらに、レーザー光が照射される照射部を、所定の表示部と兼ねることにより、製造工数の増加を抑え、表面に無駄な模様等も少ないものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の超硬合金製薄板工具の一実施形態のメタルソーの正面図である。
【図2】この実施形態のメタルソーの歪の矯正工程を示す模式図である。
【図3】この実施形態で用いるレーザー照射装置の概略模式図である。
【符号の説明】
10 メタルソー
12 刃部
14 超硬合金製薄板
14a 凸部
20 照射部
22 レーザー光[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cemented carbide thin plate tool and a method for removing strain of a cemented carbide thin plate used for cutting of metal or non-metallic materials and other applications.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, a metal saw made of a metal plate for a tool is formed of high speed steel or cemented carbide, and the disc of the cemented carbide thin plate is formed to have a predetermined size range by grinding or other processing. It was. Furthermore, a metal thin plate tool such as a metal saw formed of a tool steel material such as a high speed steel has been measured for surface irregularities and distortions, and the protrusions are hit with a hammer to correct the distortions.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, a cemented carbide sheet metal tool such as a cemented carbide metal saw has extremely low toughness, and cracks when struck with a hammer or the like, so that the distortion after the tool formation cannot be corrected. Therefore, the distortion of the cemented carbide thin plate formed by grinding is determined by the processing accuracy and cannot be suppressed below that. In addition, by measuring the surface of a cemented carbide sheet metal tool and shipping only those with a strain of a certain value or less, it is possible to provide a cemented carbide tool with less variation in distortion. The cost increases as the number of products increases and the yield decreases.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and can easily correct distortions such as warpage, and can be used for low-cost cemented carbide sheet metal tools and cemented carbide sheet distortions. The purpose is to provide a collection method.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a cemented carbide sheet metal tool made of a sheet-shaped cemented carbide, which is irradiated with a laser beam on a warped or other convex portion of the cemented carbide sheet surface to thereby apply the surface of the cemented carbide alloy. It is a cemented carbide sheet metal tool that is modified and corrected for the above-mentioned distortion. The cemented carbide thin plate is a disk-like tool such as a metal saw, a milling cutter, or a round knife, and has a blade portion on the outer peripheral edge thereof. The irradiation section modified by irradiation with the laser beam can also serve as a display section for marks and symbols displayed on the cemented carbide thin plate.
[0006]
The present invention also relates to a strain relief method for a cemented carbide thin plate made of a thin plate-shaped cemented carbide, and after forming the cemented carbide thin plate from the cemented carbide plate by precision grinding or the like, By measuring the distortion of the alloy thin plate surface, such as warping, modifying the cemented carbide surface by irradiating the convex portion of the surface with a laser beam, and correcting the strain by a strain relief method for the cemented carbide thin plate. is there. The modification by the irradiation of the laser beam also serves as a laser beam scanning for imprinting a predetermined display displayed on the cemented carbide thin plate. The cemented carbide thin plate is a disk-shaped tool, and the laser beam is preferably a YAG laser for laser marking.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show an embodiment of the present invention. The metal saw 10 of this embodiment is composed of a disk-shaped cemented carbide
[0008]
[0009]
In the manufacturing method of the metal saw 10 of this embodiment, after forming the cemented carbide
[0010]
Here, the
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The scanning of the
[0014]
The irradiation method of the
[0015]
As shown in FIG. 2B, the
[0016]
The metal saw 10 of this embodiment can easily correct the distortion simply by irradiating the cemented carbide
[0017]
In addition, the strain relief method of the cemented carbide thin plate tool and the cemented carbide thin plate of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the applied cemented carbide thin plate is a milling machine, a slitter, a round in addition to a metal saw. The present invention can be applied to various tools such as knives, and can also be used for cemented carbide tools other than discs. In addition, the tool of the present invention includes a spacer for setting a constant interval, and is used for all surface shape distortion removing methods that require a certain flatness and other dimensional accuracy of a cemented carbide thin plate. It is possible.
[0018]
Moreover, the laser irradiation apparatus used for this invention is not restricted to a YAG laser, What is necessary is just to be able to obtain an appropriate output. For example, a laser irradiation apparatus in which laser beams from a plurality of laser diodes are guided by an optical fiber may be used as long as a predetermined modification can be performed on the surface of the cemented carbide.
[0019]
【The invention's effect】
The present invention provides a cemented carbide sheet metal tool and a method for strain relief of the cemented carbide sheet, providing a highly accurate cemented carbide sheet and a tool using the same without requiring operator skill. can do. Further, the laser beam irradiation process in the manufacturing process is easy, and the increase in manufacturing cost is small. Furthermore, the irradiation part irradiated with the laser light also serves as a predetermined display part, thereby suppressing an increase in the number of manufacturing steps and reducing unnecessary patterns on the surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a metal saw according to an embodiment of a cemented carbide sheet metal tool of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a distortion correcting process of the metal saw of this embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram of a laser irradiation apparatus used in this embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002208496A JP2004050316A (en) | 2002-07-17 | 2002-07-17 | Cemented carbide thin plate tool and straightening method of cemented carbide thin plate |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009297790A (en) * | 2009-09-24 | 2009-12-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Bending method, metal plate, program and apparatus for determining heating position |
US11664507B2 (en) | 2020-05-26 | 2023-05-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Manufacturing method for fuel cell |
-
2002
- 2002-07-17 JP JP2002208496A patent/JP2004050316A/en active Pending
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