JP2004314243A

JP2004314243A - 鋸刃

Info

Publication number: JP2004314243A
Application number: JP2003112584A
Authority: JP
Inventors: Naohito Aihara; 尚仁相原
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】切断初期より安定した高速切断を可能とし、歯先の欠けや早期摩耗を防止して鋸刃の寿命延長を図る。
【解決手段】平歯５と台形歯７を備えた帯鋸刃１で、平歯５の歯先部の先端部の切断幅方向の両側のコーナ部に曲率半径を有するＲ形状部１７Ｌ，１７Ｒを設けたので、前記Ｒ形状部１７Ｌ，１７Ｒの部分が被削材に切り込まれて行くにつれて平歯５のＲ形状部１７Ｌ，１７Ｒには切削抵抗が徐々に増えていく。その結果、切断初期から高速切削が行われても歯先の欠けや早期摩耗が生じにくくなる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば平歯と台形歯を備えた鋸刃に関し、特に金属切削用の鋸刃に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特に金属切削用の鋸刃においては、例えば超硬材質製の帯鋸刃を用いて被削材に切断加工が行われている。バチタイプの帯鋸刃には、例えば図８（Ａ）〜（Ｃ）に示されているような標準タイプの帯鋸刃１０１と、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示されているような大径材専用タイプの帯鋸刃１０３とがある。
【０００３】
標準タイプの帯鋸刃１０１は、矢印の鋸刃進行方向から逆方向に視て、平歯１０５と台形歯１０７とが交互に配列されている２歯パターンの帯鋸刃である。一方、大径材専用タイプの帯鋸刃１０３は、矢印の鋸刃進行方向から逆方向に視て、右方平歯１０９、平歯１１１、左方平歯１１３が順に繰り返し配列されている３歯パターンの帯鋸刃である。なお、上記のいずれのタイプにおいても、歯先部に超硬チップＭが溶接されている。
【０００４】
なお、帯鋸刃１０１、１０３の歯先形状としては、歯先１１５の先端面に面取りが全く行われていない一般的なものと、欠けを防ぐために歯先の先端面に面取りが施されているベベル歯タイプ（図示省略）のものとがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
実開平７−２７７２３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−３１７７２９
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の図８（Ａ）〜（Ｃ）における帯鋸刃１０１においては、上述した超硬帯鋸刃１０１で、歯先１１５の先端面に面取りが施されていない帯鋸刃１０１は高速での切削に於いて、歯先コーナ部１１９に欠けが発生し、切削不可となる問題があった。
【０００８】
例えば、標準タイプの帯鋸刃１０１で説明すると、被削材１１７が図１０（Ａ）に示されている帯鋸刃１０１により切断される場合、図１０（Ｂ）に示されているように平歯１０５の寸法Ｓｐの歯先部分、つまり台形歯１０７の切れ歯となる稜線より左右方向の両外側に突出している歯先部分に対して、初期切削で一度に切削抵抗がかかるので、歯先コーナ部１１９に欠けが発生することになる。
【０００９】
また、たとえ歯先の先端面に面取りが施されているベベル歯タイプのもの（図示省略）であっても、切削加工時に歯先コーナ部に切削初期微少チッピングが発生し、歯先の欠けへと繋がってしまうという問題点があった。
【００１０】
上記のようにチッピングが原因で寿命になる現象は、被削材１１７、切断条件等により頻繁に起こり得る。中でも最も大きく振り出されている平歯１０５の歯先コーナ部１１９がチッピングを起こすと、切れ曲がりの原因となるばかりでなく切断面粗度も悪くなるという問題点があった。
【００１１】
この現象を避ける方法として、煩わしい作業ではあるが切削初期については比較的軽い切削が行なわれ、その後、高速切削が行われている。
【００１２】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、切断初期より安定した高速切断を可能とすると共に歯先の欠けや早期摩耗を防止して寿命延長を可能にした鋸刃を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明の鋸刃は、歯先部の先端部のコーナ部に曲率半径を有するＲ形状部を設けてなることを特徴とするものである。
【００１４】
したがって、歯先部の先端部のコーナ部に曲率半径を有するＲ形状部を設けたので、切断初期に前記Ｒ形状部にかかる切削抵抗が軽減される。その結果、最初から高速切削が行われても歯先の欠けや早期摩耗が生じにくくなり、切断初期より安定した高速切断が可能となり、寿命延長が可能となる。
【００１５】
請求項２によるこの発明の鋸刃は、平歯と台形歯を備え持つ鋸刃において、前記平歯が前記台形歯の切れ歯となる部分の稜線より幅方向において左右外側に振り出されていると共に、左右両外側に突出した歯先部の先端部のコーナ部に曲率半径を有するＲ形状部を設けてなることを特徴とするものである。
【００１６】
したがって、台形歯の切れ歯となる部分の稜線より幅方向において両外側に突出した歯先部のコーナ部が曲率半径を有するＲ形状部となっているので、Ｒ形状部には切削抵抗が徐々に増えていくために、切断初期より高速切断が可能となり切断加工効率が向上する。
【００１７】
請求項３によるこの発明の鋸刃は、平歯と台形歯を備え持つ鋸刃において、前記平歯が前記台形歯の切れ歯となる部分の稜線より幅方向において左方の外側に振り出された左方平歯と、前記台形歯の切れ歯となる部分の稜線より幅方向において右方の外側に振り出された右方平歯と、からなり、前記左、右方平歯の各外側に突出した歯先部の先端部のコーナ部に曲率半径を有するＲ形状部を設けてなることを特徴とするものである。
【００１８】
したがって、右方平歯と左方平歯との２つで、請求項２に記載した両方平歯と同じ作用となり、切断加工効率が向上する。
【００１９】
請求項４によるこの発明の鋸刃は、請求項１、２又は３記載の鋸刃において、前記歯先部が、超硬材質からなることを特徴とするものである。
【００２０】
したがって、歯先部が超硬材質であっても、歯先部の先端部に曲率半径を有するＲ形状部を設けたので、シャープエッジがなくなるために歯欠けが生じにくくなる。
【００２１】
【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を参照して説明する。
【００２２】
図１ないしは図３を参照するに、この発明の実施の形態に係る鋸刃としての例えば帯鋸刃１は、超硬材質によるバチタイプの帯鋸刃で、歯先部に超硬チップＭが溶接されており、矢印の鋸刃進行方向の逆方向（図２及び図３の右側から左側に向かう方向）から視て、台金３に平歯５と台形歯７とが交互に配列されている２歯パターンの標準タイプである。帯鋸刃１の歯先部９は、掬い面１１と、二番面１３と、前記掬い面１１と二番面１３との交点の歯先先端部１５とから形成されている。このように形成された帯鋸刃１は図３において、Ｅは二番角度、ｋ−ｋ線は掬い角度の基準となる垂直線を示している。
【００２３】
平歯５の稜線は５ａ〜５ｅで表されており、台形歯７の稜線は７ａ〜７ｉで表されている。なお、平歯５は、台形歯７の切れ歯となる部分の稜線より図１において左右の幅方向の両外側に突出した両方平歯５である。
【００２４】
さらに、台形歯７の切り幅がＢ、平歯５の振出量がＳ、台金厚みｔ、台形歯７の稜線７ｆ，７ｇと台金３の各表面からなる寸法がＡ、平歯５の歯先先端の稜線５ｃと台形歯７の歯先先端の稜線７ｃとの寸法差がＨで表されている。
【００２５】
また、上記の平歯５は、当該平歯５の歯先先端部１５の切断幅方向の両側のコーナ部に、曲率半径Ｒを有するＲ形状部１７Ｌ，１７Ｒ（稜線５ｄ，５ｅに該当）が設けられている。すなわち、この実施の形態では、前記Ｒ形状部１７Ｌ，１７Ｒは台形歯７の切れ歯となる部分の稜線より幅方向において両外側に突出した部分のほぼ全体が曲率半径Ｒで形成されている。
【００２６】
図４（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、上記構成により、図４（Ａ）に示されている上記の帯鋸刃１を用いて被削材１９に対して切断加工を行ったところ、歯先の欠けや早期摩耗、マイクロチッピング、切削抵抗において優れた結果が得られた。
【００２７】
その理由としては、図４（Ｂ）に示されているように平歯５の切断幅方向の両側の振出量Ｓの部分が被削材１９に切り込まれて行くにつれて切断幅が徐々に長くなっていくことになる。従って、従来では図４（Ｃ）の二点鎖線に示されている平歯の振出量〔従来例の図１０（Ｂ）においてＳｐに該当〕の部分に対して特に切断初期には一度に大きな切削抵抗がかかるために歯先の欠けが生じるのであるが、この実施の形態では平歯５の歯先コーナ部のＲ形状部１７Ｌ，１７Ｒには切削抵抗が徐々に増えていくようにかかることになるので、歯先には衝撃がかかりにくくなり、切断初期にＲ形状部１７Ｌ，１７Ｒにかかる切削抵抗は軽減され、歯欠けが生じにくくなる。
【００２８】
しかも、Ｒ形状部１７Ｌ，１７Ｒが設けられたことにより、シャープエッジがなくなるので歯先強度がアップする。したがって、歯先先端部１５が超硬チップＭであっても、歯欠けが生じにくくなる。
【００２９】
また、この実施の形態の平歯５の切断幅Ｗｉは、従来の平歯の切断幅Ｗｐに比べると、当該平歯５の歯先コーナ部のＲ形状部１７Ｌ，１７Ｒの突出端と従来の平歯の歯先コーナ部の突出端との差α×２倍だけ小さくなるので、切削抵抗も軽減されるという効果もある。
【００３０】
以上のことから、この実施の形態の帯鋸刃１は、切断初期から高速切削が行われても、平歯５の歯先コーナ部のＲ形状部１７Ｌ，１７Ｒでは切削初期に比較的軽い切削が行なわれ、被削材１９に切り込まれて行くにつれて徐々に所定の切削抵抗まで増加していき、その後は所定の切削抵抗で安定した状態で高速切削が行われる。したがって、切断初期から安定した高速切断が可能となり、しかも歯先の欠けや早期摩耗も防止されるので帯鋸刃１の寿命延長が可能となる。
【００３１】
次に、この実施の形態の他の超硬帯鋸刃２１について図面を参照して説明する。なお、前述した実施の形態の超硬帯鋸刃１と同様の部分は同符号にて説明する。
【００３２】
図５〜図７を参照するに、この実施の形態の帯鋸刃２１は、歯先部９に超硬チップＭが溶接されており、矢印の鋸刃進行方向の逆方向（図６及び図７の右側から左側に向かう方向）から視て、台金３に右方平歯２３、台形歯２５、左方平歯２７が順に繰り返して配列されている３歯パターンの大径材専用タイプである。なお、帯鋸刃２１の歯先部９は、前述した実施の形態の帯鋸刃１の掬い面１１、二番面１３、歯先先端部１５、二番角度Ｅと同様の構成である。
【００３３】
また、右方平歯２３の稜線は２３ａ〜２３ｇで表されており、台形歯２５の稜線は２５ａ〜２５ｉで表されており、左方平歯２７の稜線は２７ａ〜２７ｇで表されている。なお、右方平歯２３は台形歯２５の切れ歯となる稜線より図５において右方の外側に突出しており、左方平歯２７は台形歯２５の切れ歯となる稜線より図５において左方の外側に突出している。
【００３４】
さらに、図５に示されているように、台形歯２５の切り幅がＢ、右方平歯２３及び左方平歯２７の振出量がＳ、台金厚みｔ、台形歯２５の稜線２５ｆ，２５ｇと台金３の表面からなる寸法がＡ、左方平歯２７及び右方平歯２３の歯先先端の稜線２３ｃ、２７ｃと台形歯２５の歯先先端の稜線２５ｃとの寸法差がＨで表されている。
【００３５】
また、上記の右方平歯２３は、当該右方平歯２３の歯先先端部１５の切断幅方向の右側のコーナ部（図５において右側の稜線２３ｄに該当）に、曲率半径Ｒを有するＲ形状部２９が設けられている。すなわち、この実施の形態では、前記Ｒ形状部２９は台形歯２５の切れ歯となる部分の稜線より幅方向において右外側に突出した部分のほぼ全体が曲率半径Ｒで形成されている。
【００３６】
また、上記の左方平歯２７は、当該左方平歯２７の歯先先端部１５の切断幅方向の左側のコーナ部（図５において左側の稜線２７ｄに該当）に、曲率半径Ｒを有するＲ形状部３１が設けられている。すなわち、この実施の形態では、前記Ｒ形状部３１は台形歯２５の切れ歯となる部分の稜線より幅方向において左外側に突出した部分のほぼ全体が曲率半径Ｒで形成されている。
【００３７】
上記構成により、上記の帯鋸刃２１を用いて図４（Ａ）〜（Ｃ）と同様に被削材１９に対して切断加工を行ったところ、前述した実施の形態の帯鋸刃１と同じ理由で同様に、歯先の欠けや早期摩耗、マイクロチッピング、切削抵抗において優れた結果が得られた。
【００３８】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。この実施の形態では鋸刃としてバチタイプの超硬材質による帯鋸刃で、２歯パターンの標準タイプ及び３歯パターンの大径材専用タイプを例にとって説明したが、一般的な材質の帯鋸刃や他の鋸歯パターン、あるいは直歯や左右アサリ歯からなるアサリタイプなどの他の形態の帯鋸刃、およびその他の形態の鋸刃であっても構わない。
【００３９】
また、この実施の形態では歯先部の先端面に面取りが施されていない帯鋸刃を例にとって説明したが、歯先部の先端面に面取りが施されているベベル歯タイプのものであっても構わない。
【００４０】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、請求項１の発明によれば、歯先部の先端部のコーナ部に曲率半径を有するＲ形状部を設けたので、切断初期に前記Ｒ形状部にかかる切削抵抗を軽減できる。その結果、最初から高速切削が行われても歯先の欠けや早期摩耗が生じにくくなり、切断初期より安定した高速切断を行うことができ、鋸刃寿命の延長を図ることができる。
【００４１】
請求項２発明によれば、台形歯の切れ歯となる部分の稜線より幅方向において両外側に突出した歯先部の先端部のコーナ部が曲率半径を有するＲ形状部としたので、切断初期より高速切断を行うことができ、切断加工効率の向上を図ることができる。
【００４２】
請求項３発明によれば、右方平歯と左方平歯との２つで、請求項２記載した両方平歯と同じ効果となるので、切断加工効率の向上を図ることができる。
【００４３】
請求項４明によれば、歯先部の先端部が超硬材質であっても、歯先部の先端部に曲率半径を有するＲ形状部を設けたのでシャープエッジをなくすことができるために歯欠けを生じにくくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の帯鋸刃を示すもので、歯先における縦断面図である。
【図２】図１の帯鋸刃の平面図である。
【図３】図２の正面図である。
【図４】（Ａ）は切断加工前の帯鋸刃の状態図で図１とは反対向きになっており、（Ｂ）は切断加工開始時の帯鋸刃の切り込み状態図で、（Ｃ）は切断加工が進行したときの帯鋸刃の切り込み状態図である。
【図５】この発明の実施の形態の他の帯鋸刃を示すもので、歯先における縦断面図である。
【図６】図５の帯鋸刃の平面図である。
【図７】図６の正面図である。
【図８】（Ａ）は従来の帯鋸刃の歯先における縦断面図で、（Ｂ）は（Ａ）の帯鋸刃の平面図で、（Ｃ）は（Ｂ）の正面図である。
【図９】（Ａ）は従来の他の帯鋸刃の歯先における縦断面図で、（Ｂ）は（Ａ）の帯鋸刃の平面図で、（Ｃ）は（Ｂ）の正面図である。
【図１０】（Ａ）は切断加工前の帯鋸刃の状態図で図８とは反対向きになっており、（Ｂ）は切断加工開始時の帯鋸刃の切り込み状態図である。
【符号の説明】
１帯鋸刃
３台金
５平歯
７台形歯
５ａ〜５ｅ，７ａ〜７ｉ稜線
９歯先部
１５歯先先端部（平歯５及び台形歯７の）
１７Ｌ，１７ＲＲ形状部（稜線５ｄ，５ｅに形成）
１９被削材
２１帯鋸刃
２３右方平歯
２５台形歯
２７左方平歯
２３ａ〜２３ｇ，２５ａ〜２５ｉ，２７ａ〜２７ｇ稜線
２９Ｒ形状部（右方平歯２３の）
３１Ｒ形状部（左方平歯２７の）
Ａ寸法
Ｂ切り幅（台形歯７及び台形歯２５の）
Ｅ二番角度
Ｍ超硬チップ
Ｓ振出量（平歯５及び右方平歯２３と左方平歯２７の）
ｔ台金厚み

Claims

歯先部の先端部のコーナ部に曲率半径を有するＲ形状部を設けてなることを特徴とする鋸刃。
平歯と台形歯を備え持つ鋸刃において、前記平歯が前記台形歯の切れ歯となる部分の稜線より幅方向において左右外側に振り出されていると共に、左右両外側に突出した歯先部の先端部のコーナ部に曲率半径を有するＲ形状部を設けてなることを特徴とする鋸刃。
平歯と台形歯を備え持つ鋸刃において、前記平歯が前記台形歯の切れ歯となる部分の稜線より幅方向において左方の外側に振り出された左方平歯と、前記台形歯の切れ歯となる部分の稜線より幅方向において右方の外側に振り出された右方平歯と、からなり、前記左、右方平歯の各外側に突出した歯先部の先端部のコーナ部に曲率半径を有するＲ形状部を設けてなることを特徴とする鋸刃。
前記歯先部が、超硬材質からなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の鋸刃。