JP2004314223A

JP2004314223A - 鋸刃

Info

Publication number: JP2004314223A
Application number: JP2003110330A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Hashimoto; 智幸橋本
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】切り粉の排出性を高めることで高速切削もしくは大型被削材を切断しても早期の「切れ曲がり」が発生しない連続タイプのグリットソーおよび、より高速切断が可能な不連続タイプのグリットソーの提供。
【解決手段】超硬質砥粒からなる切れ歯部５を金属基板からなる胴部３の一端面に鋸刃進行方向に沿って連続的に固着した鋸刃１において、前記切れ歯部に鋸刃進行方向の中心線から左側へ突出した左側突出部９Ｌと右側へ突出した右側突出部９Ｒとを備えた左右非対称の切れ歯部を設けたことを特徴とする鋸刃。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋸刃に関する。さらに詳細には超硬質砥粒（超砥粒）を電気メッキ、ロウ付け、または金属バインダーなどにより金属基板に固着させた鋸刃に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、カーボンやセラミックスなどを切断する工具として、切れ歯部に超硬やダイヤモンドなどの砥粒を板状の胴材に電着（または固着）させたいわゆるグリットソー（ｇｒｉｔｓａｗｂｌａｄｅ）が知られている（例えば、非特許文献１または特許文献１）。
【０００３】
上述のグリットソーにおける切れ歯部の形状には、切れ歯部が連続したものと不連続のものとがあり、切れ歯部が連続したタイプのものは硬さが大きく、靱性の低い材質の切断に適している。一方、不連続タイプは連続タイプに適した材質より軟質の材質を高速で切断するのに適している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３１４５４３号公報
【０００５】
【非特許文献１】
”ＳＡＷＢＬＡＤＥＳ ”［平成１５年１月３０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｅｒｍａｇｒｉｔ．ｃｏｍ／ｓｙｓｔｅｍ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ＞
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の連続タイプのグリットソーにおいては、被削材に切れ歯が常に接触しており、かつ切り粉が鋸刃の進行方向にしか排出されないため、高速切削もしくは大型被削材を切断した場合、切削抵抗が上昇し切り込みが入らなくなり、早期の「切れ曲がり」が発生することがある。
【０００７】
また、不連続タイプの場合、連続タイプに比較して切り粉の排出がよく、かつ切削抵抗を低く押さえることができ高速切削が可能である反面、切れ歯が断続的に被削材に突入するため靱性の低い材質を切断した場合、被削材に欠けが発生することがある。
【０００８】
本発明は上述の如き問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、連続タイプでありながら切り粉の排出性を高めることにより、切削抵抗の上昇を抑え、高速切断もしくは大型材の切断においても早期の「切曲がり」の発生を抑えることのできるグリットソーおよび切り粉の排出性を高めてより高速切断が可能となる不連続タイプのグリットソーを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決する手段として請求項１に記載の鋸刃は、超硬質砥粒からなる切れ歯部を金属基板からなる胴部の一端面に鋸刃進行方向に沿って連続的に固着した鋸刃において、該鋸刃に鋸刃進行方向の中心線から左側へ突出した左側突出部と右側へ突出した右側突出部とを備えた左右非対称の切れ歯部を設けたことを要旨とするものである。
【００１０】
請求項２に記載の鋸刃は、請求項１に記載の鋸刃において、前記鋸刃進行方向の中心線と直交する方向に前記左側突出部の一部と右側突出部の一部とが存在する部分を設けたことを要旨とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の鋸刃は、請求項１に記載の鋸刃において、前記鋸刃進行方向の中心線と直交する方向に前記左側突出部と右側突出部とが存在しない部分を設けたことを要旨とするものである。
【００１２】
請求項４に記載の鋸刃は、超硬質砥粒からなる切れ歯部を金属基板からなる胴部の一端面に鋸刃進行方向に沿って不連続的に固着した鋸刃において、該鋸刃に鋸刃進行方向の中心線から左側へ突出した左側突出部と右側へ突出した右側突出部とを備えた左右非対称の切れ歯部を設けたことを要旨とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る鋸刃の実施例として鋸刃１ａの概略を示したものである。鋸刃１ａの胴部３を形成する金属基板には、一般的にばね鋼系の高靱性鋼が用いられており、その下端面には超硬質砥粒（超砥粒）からなる切れ歯部５が鋸刃の進行方向に沿って固着してある。
【００１５】
上述の超硬質砥粒とは、超硬、ダイヤモンド、立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）などを砥粒としたものであり、この超硬質砥粒を電気メッキ、ロウ付け、または金属バインダーなどにより鋸刃１ａの胴部３の下端面７に切れ歯部５として固着して使用する。
【００１６】
図２は、上述の鋸刃１ａで被削材Ｗを切削したときに鋸刃１ａが受ける外力を示した図であり、被削材Ｗに対して鋸刃１ａを水平方向へ鋸刃を走行させて上方から下方へほぼ垂直に切断を行う場合、切削抵抗Ｆは、鋸刃１ａの進行方向と逆向の主分力Ｆｔと、切断方向と逆向に働く背分力Ｆｎとの合力ととして求められる。
【００１７】
図３は前記鋸刃１ａの切れ歯部５を下方から見た展開図でり、鋸刃１ａの切れ歯部５の分布形状を示したものである。
【００１８】
図３ａは第一の実施形態の鋸刃１ａを示したものであり、超硬質砥粒からなる切れ歯部５を金属基板からなる胴部３の下端面に鋸刃進行方向に沿って電気メッキ、ロウ付けまたは金属バインダーなどにより連続的に固着すると共に、この鋸刃１ａに鋸刃進行方向の中心線ＣＬから左側へ突出した左側突出部９Ｌと右側へ突出した右側突出部９Ｒとを備えた左右非対称の切れ歯部５が一定の間隔（Ａ_Ｒ＝Ａ_Ｌ）で設けてある。
【００１９】
より詳細には、鋸刃進行方向の中心線ＣＬに直交する方向には、左側突出部９Ｌと右側突出部９Ｒとが重複して存在していない。すなわち、図３ａに示すように鋸刃進行方向の区間Ａ_Ｒには右側突出部９Ｒのみが存在し、区間Ａ_Ｌには左側突出部９Ｌのみが存在するように設けてある。
【００２０】
図４は、上述の構成の鋸刃１ａを使用した切断試験の結果を示したものであり、鋸刃１ａと従来の連続タイプのグリットソー（図１１）との寿命を比較したものである。図４に示す如く、本発明に係る４本の鋸刃１ａの平均寿命（累積切断面積ｃｍ^２）は、従来の連続タイプのグリットソーより向上していることが判る。
【００２１】
また、図５に示す如く、１カット当たりの切断時間の比較では、同一条件で切断しても従来の連続タイプのグリットソーより早く切断できることが示されている。さらに、図６に示す如く、通常、切れ歯の摩耗と共に切削抵抗は増加する傾向にあるが、この関係を横軸に鋸刃の累積切断面積（ｃｍ^２）をとり、縦軸に切削抵抗（Ｎ）をとったグラフで示すと、本発明に係る鋸刃１ａが従来のものに比較して切削抵抗の増加率が小さいことが判る。
【００２２】
上述のような良好な結果が得られた理由は、本発明の鋸刃１ａでは鋸刃進行方向の中心線から左側へ突出した左側突出部と右側へ突出した右側突出部を備えた非対称な切れ歯部を設けたので、帯厚方向に切れ歯部を揺らす力が働らいて、切り粉の排出を鋸刃の進行方向だけでなく、鋸刃の側面方向へも排出されるようになったからである。その結果、目詰まりが起こりにくくなり、切削抵抗の上昇が抑制され、切れ歯の直進性が増すために鋸刃の寿命が向上するものと考えられる。また、切削抵抗の上昇が抑制されるので高速切断が可能となる。さらに、端面に連続的な切れ歯部を有するため靱性の小さい脆い材質の切断にも欠けることなく従来品よりも早くかつ安定した切削を行うことができる。
【００２３】
これに対し、図１１に示すような従来の連続タイプの鋸刃の場合には、切れ歯部は進行方向と平行な動きしか起こらないので、本発明のような効果を得ることができない。
【００２４】
上述の第一の実施形態における鋸刃１ａは、図３ｂに示す鋸刃１ｂのように前記鋸刃１ａの中心線ＣＬと直交する方向に前記左側突出部９Ｌの一部と右側突出部９Ｒの一部とが重複するように設けても構わない。すなわち、鋸刃１ｂには鋸刃進行方向の区間Ａ_Ｒには右側突出部９Ｒの一部が存在し、区間Ａ_Ｌには左側突出部９Ｌの一部が存在すると共に、区間Ａ_Ｒと区間Ａ_Ｌの間に鋸刃中心線ＣＬと直交する方向に左右の突出部（９Ｌ、９Ｒ）が重複する区間Ｂを設けてある。
【００２５】
また、第一の実施形態において、図３ｃに示す鋸刃１ｃのように前記鋸刃１ａの中心線ＣＬと直交する方向に前記左側突出部９Ｌと右側突出部９Ｒとが存在しないようにしても構わない。すなわち、鋸刃１ｃには鋸刃進行方向の区間Ａ_Ｒと区間Ａ_Ｌの間に中心線ＣＬと直交する方向に左側突出部９Ｌと右側突出部９Ｒとが存在しない区間Ｃを設けてある。
【００２６】
図７ａは第二の実施形態の鋸刃１ｄを示したものであり、超硬質砥粒からなる前記切れ歯部５を金属基板からなる胴部３の一端面に鋸刃進行方向に沿って不連続に固着したものであり、より詳細には、鋸刃進行方向の中心線ＣＬから左側へ突出した左側突出部９Ｌと右側へ突出した右側突出部９Ｒとを備えた左右非対称の切れ歯部５が設けてある。なお、切れ歯部５のピッチはＰ_１、切れ歯部５の鋸刃進行方向の長さはｌ_１とする。
【００２７】
図７ｂには第二の実施形態における鋸刃１ｄにおいて、前記切れ歯部５のピッチがＰ_２、長さがｌ_２の鋸刃１ｅが、図７ｃにはピッチがＰ_３、長さがｌ_３の鋸刃が示してある。なお、図７の鋸刃１ｄ、１ｅ、１ｆにおいて、ｌ_１＝Ｐ_１、ｌ_２＜Ｐ_２、ｌ_３＞Ｐ_３である。
【００２８】
図８は、上述の第二の実施形態の鋸刃１ｄを使用した切断試験における、鋸刃の寿命を従来の不連続タイプのグリットソー（図１２）とを比較したグラフであり、図９は、１カット当たりの切断時間の比較をしたグラフ、図１０は切断面積と切削抵抗の変化を示したグラフである。
【００２９】
上述のグラフから第二の実施形態における鋸刃１ｄにおいても、前記鋸刃１ａにおける切断試験結果とほぼ同様な結果が得られている。このような良好な結果が得られた理由には、本発明の鋸刃１ｄでは、鋸刃進行方向の中心線から左側へ突出した左側突出部と右側へ突出した右側突出部を備えた左右非対称な切れ歯部を設けたので、帯厚方向に切れ歯部を揺らす力が働らいて、切り粉の排出が鋸刃の進行方向だけでなく、鋸刃の側面方向へも切り粉が排出されるようになり高速での切削が可能となる。
【００３０】
これに対し、図１２に示すような従来の不連続タイプの鋸刃の場合には、切れ歯部は進行方向と平行な動きしか起こらないので本発明のような効果を得ることができない。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１、請求項２または請求項３の発明によれば、目詰まりが起こりにくくなり切削抵抗の上昇が抑制されると共に切れ歯の直進性が増加し鋸刃寿命が向上する。また、切削抵抗の上昇が抑制されるので高速切断が可能となり、脆い材質の切断も欠けることなく安定した切削が可能となる。
【００３２】
請求項４の発明によれば、不連続タイプの鋸刃において左右非対称な切れ歯部を設けたので、切り粉の排出を鋸刃の進行方向だけでなく、鋸刃の側面方向へも切り粉が排出されるようになり高速での切削が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鋸刃１ａの概略を示した図。
【図２】被削材Ｗを切削したときに鋸刃が受ける外力を示した図。
【図３】図３ａは第一の実施形態の鋸刃１ａ、図３ｂ、図３ｃは第一の実施形態の一部を変更した図。
【図４】鋸刃１ａと従来の連続タイプのグリットソーとの寿命を比較したグラフ。
【図５】鋸刃１ａと従来の連続タイプのグリットソーとの１カット当たりの切断時間を比較したグラフ。
【図６】鋸刃１ａと従来の連続タイプのグリットソーとの切削抵抗の増加傾向を比較したグラフ。
【図７】図７ａは第二の実施形態の鋸刃１ｄを示した図。図７ｂ、図７ｃは、切れ歯部５の長さが異なる第二の実施形態の鋸刃１ｅ、鋸刃１ｆを示した図。
【図８】鋸刃１ｄと従来の不連続タイプのグリットソーとの寿命を比較したグラフ。
【図９】鋸刃１ｄと従来の不連続タイプのグリットソーとの１カット当たりの切断時間を比較したグラフ。
【図１０】鋸刃１ｄと従来の不連続タイプのグリットソーとの切削抵抗の増加傾向を比較したグラフ。
【図１１】従来の連続タイプの鋸刃。
【図１２】従来の不連続タイプの鋸刃。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ鋸刃
３胴部
５切れ歯部
７下端面
９Ｌ左側突出部
９Ｒ右側突出部

Claims

超硬質砥粒からなる切れ歯部を金属基板からなる胴部の一端面に鋸刃進行方向に沿って連続的に固着した鋸刃において、該鋸刃に鋸刃進行方向の中心線から左側へ突出した左側突出部と右側へ突出した右側突出部とを備えた左右非対称の切れ歯部を設けたことを特徴とする鋸刃。
請求項１に記載の鋸刃において、前記鋸刃進行方向の中心線と直交する方向に前記左側突出部の一部と右側突出部の一部とが存在する部分を設けたことを特徴とする鋸刃。
請求項１に記載の鋸刃において、前記鋸刃進行方向の中心線と直交する方向に前記左側突出部と右側突出部とが存在しない部分を設けたことを特徴とする鋸刃。
超硬質砥粒からなる切れ歯部を金属基板からなる胴部の一端面に鋸刃進行方向に沿って不連続的に固着した鋸刃において、該鋸刃に鋸刃進行方向の中心線から左側へ突出した左側突出部と右側へ突出した右側突出部とを備えた左右非対称の切れ歯部を設けたことを特徴とする鋸刃。