JP2006102851A - 回転鋸 - Google Patents

Abstract

【課題】長い切屑を歯室内で円滑に渦巻き状にカールさせることにより、切削長が長くなる被削材が良好に切断できる回転鋸を得る。
【解決手段】台金（２）の外周部に半径方向外方に突出する刃台（３）と半径方向内方に凹む歯室（４）とを連接させて円周方向に多数設け、各刃台（３）の回転側の面に正角のすくい面（５ｂ）を有する超硬質製のチップ（５）を設けてなる回転鋸において、すくい面（５ｂ）の基部側に回転方向に屈曲する平坦な第１切屑誘導面（５ｃ）を設けるとともに、該第１切屑誘導面（５ｃ）のすくい面（５ｂ）に対する屈曲角度（Ｋ１）は切屑（１６）の曲率半径が比較的大きな径となる屈曲角度とし、該第１切屑誘導面（５ｃ）の基部側にさらに回転方向に屈曲する平坦な第２切屑誘導面（５ｄ）を設けるとともに、該第２切屑誘導面（５ｄ）のすくい面（５ｂ）に対する屈曲角度は、第１切屑誘導面（５ｃ）のすくい面（５ｂ）に対する屈曲角度（Ｋ１）よりも若干小さくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、切削長が長くなる被削材を切断する際に、切屑が歯室から円滑に排出され、良好な切断が維持される回転鋸に関するものである。

従来の技術として、図６に示すものがあった。図６において、１０は回転鋸であり、円板状の台金１１の外周部に多数の鋸歯形の刃台１２、及び各刃台に連接する多数の歯室１３を形成し、前記各刃台１２の回転側の面に超硬合金製のチップ１４を固着する。該チップ１４は、先端側に負角の第１すくい面１４ａと正角の第２すくい面１４ｂとを連接して形成し、基部側に上記第２すくい面から回転方向に屈曲する平坦な切屑誘導面１４ｃを形成してなり、上記切屑誘導面１４ｃにより、第２すくい面１４ｂに沿って流れてくる切屑１６を歯室１３内でカールさせるようにしたものがあった。

一般に、上記切屑誘導面１４ｃは、第２すくい面１４ｂに対する屈曲角度を小さくし過ぎると、切り屑の曲率半径が小さくなって途中で折損し、歯室１３内で渦巻き切屑が円滑に生成されなくなる。逆に、第２すくい面１４ｂに対する切屑誘導面１４ｃの屈曲角度を大きくし過ぎると、切り屑の曲率半径が大きくなって歯室１３内での渦巻き切屑の巻き数が少ない状態で歯室１３の歯底１３ａに衝突し、長い切屑を歯室１３内で円滑に渦巻き状にすることができなくなる。これらのことを勘案し、従来では上記切屑誘導面１４ｃの屈曲角度は約１４５度に設定されている。

ところで、上記従来のものは、第２すくい面１４ｂに沿って流れてくる切屑１６を１個の平坦な切屑誘導面１４ｃでカールさせるようにしていたため、歯室１３内での切屑１６の渦巻き数が制限され、切削長の長い被削材１５を切断することが困難であった。即ち、切屑１６の初期時では、図６に示すように、第２すくい面１４ｂに沿って流れてくる切屑１６が切屑誘導面１４ｃの先端部側に衝突し、比較的小さな曲率半径でカールされ、該カールされた切屑は、歯室１３の上部にて被削材１５の被削面１５ａに沿って転動しつつ、円滑な渦巻き切屑１６ｄとなる。この状態が進行して渦巻き数、従ってその外径が大きくなると、上記切屑１６の衝突位置は次第に切屑誘導面１４ｃの基部（半径方向内方）側に移動する。

切屑１６の衝突位置が切屑誘導面１４ｃの基部側に移動すると、該衝突位置がチップ１４の先端切刃から離れるため切屑１６の曲率半径が次第に大きくなって切屑１６の渦巻き状態が粗くなる。即ち、図７に示すように、切屑誘導面１４ｃの基部側で生成された渦巻き切屑１６ｅは、巻き数が少ない状態で歯室１３の歯底１３ａに衝突し始めることになる。この状態になると、渦巻き切屑１６ｅの歯室１３内での転動が阻害され、さらに進行した時点で、図８に示すように、切屑１６が渦巻き部１６ｆの前段で折れ部１６ｇが発生し、不規則に曲がった状態で歯室１３内に滞留することになる。従って、従来のものは、長い切屑１６を歯室１３内で円滑に渦巻き状にすることができず、切削長の長い被削材１５を効率よく切断することができないものであった。

特公平７−４９１６８号公報

本発明は、長い切屑を歯室内で円滑に渦巻き状にカールさせることにより、切削長の長い被削材が効率よく切断できる新規な回転鋸を得ることを目的とする。

上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項１に係る発明は、円板状の台金の外周部に半径方向外方に突出する刃台と半径方向内方に凹む歯室とを連接させて円周方向に多数設け、前記各刃台の回転側の面に正角のすくい面を有する超硬質製のチップを設けてなる回転鋸において、前記すくい面の基部側に回転方向に屈曲する平坦な第１切屑誘導面を設けるとともに、該第１切屑誘導面の前記すくい面に対する屈曲角度は切屑の曲率半径が比較的大きな径となる屈曲角度とし、該第１切屑誘導面の基部側にさらに回転方向に屈曲する平坦な第２切屑誘導面を設けるとともに、該第２切屑誘導面の前記すくい面に対する屈曲角度は、前記第１切屑誘導面のすくい面に対する屈曲角度よりも若干小さくする構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、正角のすくい面に対する第１切屑誘導面の屈曲角度を約１５５度とし、前記第１切屑誘導面に対する第２切屑誘導面の屈曲角度を約１７５度としたものである。

請求項１に係る発明は、すくい面に沿って流れてくる初期時の切屑は、第１切屑誘導面に衝突し、該第１切屑誘導面により比較的大きな曲率半径でカールされるので渦巻き切屑が円滑に生成される。該渦巻き切屑の巻き数が増大してその外径が所定値以上になると、切り屑の渦巻き部が上記第１切屑誘導面から第２切屑誘導面に移行する。この第２切屑誘導面は、すくい面に対する屈曲角度が上記第１切屑誘導面よりも若干小さくなっているので、切屑の衝突位置がチップの先端切刃から遠くなるも、切屑の曲率半径はさほど大きくならず、上記第１切屑誘導面により生成された渦巻き切屑の外周に沿って密な状態で次段の渦巻き切屑が生成されることになる。このため、歯室内で長い切屑が円滑に渦巻き状にカールされ、切削長の長くなる被削材を効率よく切断することができる。
請求項２に係る発明は、正角のすくい面に対する第１切屑誘導面の屈曲角度を約１５５度とし、前記第１切屑誘導面に対する第２切屑誘導面の屈曲角度を約１７５度としたので、初期時の切屑は、第１切屑誘導面によって比較的大きな曲率半径の渦巻き切屑が安定して生成され、また、中期、終期の切屑は、第２切屑誘導面により次段の密な渦巻き切屑が安定して生成されることになる。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図面において、図１は本発明に適用するチップの要部拡大側面図、図２は図１の正面図、図３は本発明による切屑の初期カール状態を示す回転鋸の部分側面図、図４は本発明による切屑の中期カール状態を示す回転鋸の部分側面図、図５は本発明による切屑の終期カール状態を示す回転鋸の部分側面図である。

図３において、１は回転鋸であり、円板状の台金２の外周部に半径方向外方に突出する刃台３と半径方向内方に凹む歯室４とを連接させて円周方向に多数形成する。上記各刃台３は、回転側（前部）の面が急傾斜で立ち上がり、反回転面側（後部）の面が緩傾斜で立ち上がる不等辺山形状とし、各刃台３の回転側の面に超硬合金製のチップ５をロウ付け等により固着する。上記歯室４は、各刃台３，３の間隙部によって形成され、その歯底４ａは滑らかな円弧面となっている。

上記チップ５は、図１に示すように、逃げ角Ｃが約８度、その回転側の面に外周側から内周側に向かって第１すくい面５ａ、第２すくい面５ｂ、第１切屑誘導面５ｃ、及び第２切屑誘導面５ｄを順次連接して形成する。第１すくい面５ａは、そのすくい角Ａ１を約２８度の負角、半径方向の長さＬ１を約０．２５ｍｍとし、第２すくい面５ｂは、そのすくい角Ａ２を約１２度の正角、半径方向の長さＬ２を約１．５ｍｍとし、上記第１すくい面５ａから第２切屑誘導面５ｄまでの高さＨ１は約３．３ｍｍとする。また、図２に示すように、チップ５の幅Ｗ１は約６．５ｍｍとし、先端部の左右両側に約２５度のすみ角Ｎを形成し、先端部にＶ形の切屑分断溝６を形成する。

上記第１切屑誘導面５ｃは、第２すくい面５ｂに対する屈曲角度Ｋ１を１００度〜１７０度、好ましくは約１５５度とし、半径方向の長さＬ３は約１．１ｍｍとする。また、第２切屑誘導面５ｄは、上記第１切屑誘導面５ｃに対する屈曲角度Ｋ２を約１７５度、またはこれよりも若干大きい屈曲角度とし、半径方向の長さＬ４は約１．０ｍｍとする。

上記第２すくい面５ｂと第１切屑誘導面５ｃとの接続部、及び第１切屑誘導面５ｃと第２切屑誘導面５ｄとの接続部の曲率半径は、これらの部でカールされる切屑１６の湾曲半径よりも小さい曲率半径、例えば約０．４ｍｍとし、これにより、各接続部に切屑１６と接触しない間隙部を発生させるとともに、各接続部での応力集中の発生を防止する。なお、前述した第１すくい面５ａは省略してもよい。

次に上記実施例の作用・効果について説明する。図１、図３において、回転鋸１を矢印Ｇ方向に回転させて丸鋼材等の被削材１５を切断すると、該被削材１５の切屑１６は、第１、第２すくい面５ａ，５ｂに沿って歯底４ａ方向に流れる。このとき、切削初期時の切屑１６は、図３に示すように、第２すくい面５ｂを通過した切屑１６が第１切屑誘導面５ｃに衝突し、該第１切屑誘導面５ｃによって比較的大きな曲率半径でカールされ、該カールされた切屑１６は歯室４の上部にて被削材１５の被削面１５ａ上を転動しつつ渦巻き切屑１６ａが形成される。この渦巻き切屑１６ａの巻き数の増大により、その外径が大きくなるに従って上記切屑１６の衝突位置は、図３の仮想線で示すように、次第に第１切屑誘導面５ｃの基部（半径方向内方）側に移動する。

上記渦巻き切屑１６ａの巻き数が増大してその外径が所定値以上になると、図４に示すように、第２すくい面５ｂを通過した切屑１６の衝突位置が第１切屑誘導面５ｃから第２切屑誘導面５ｄに移行し、該第２切屑誘導面５ｄによってカールされ、該カールされた切屑１６は歯室４内にて被削面１５ａ上を転動しつつ、上記渦巻き切屑１６ａの外周に沿う多数巻きの渦巻き切屑１６ｂが形成される。この場合、上記第２切屑誘導面５ｄは、第２すくい面５ｂに対する屈曲角度が上記第１切屑誘導面５ａよりも若干小さくなっているので、切屑１６の衝突位置がチップ５の先端切刃から遠くなっていても、該切屑１６の曲率半径はさほど大きくならず、上記第２切屑誘導面５ｄによって生成される渦巻き切屑１６ｂは、第１切屑誘導面５ｃによって生成された渦巻き切屑１６ａの外周を密な状態で包囲することになる。このため、切屑１６が長くなってもこれを歯室４内で円滑に渦巻き状にカールさせることができる。

そして、上記第２切屑誘導面５ｄによる切屑１６のカールが進行し、図５に示すように、径の増大した渦巻き切屑１６ｃの底部が歯底４ａに接する時点になると、チップ１４が被削材１５から脱出して歯室４が開放され、この開口部Ｐから上記渦巻き切屑１６ｃが円滑に外部に排出されることになる。

本発明に適用するチップの要部拡大側面図である。 図１の正面図である。 本発明による切屑の初期カール状態を示す回転鋸の部分側面図である。 本発明による切屑の中期カール状態を示す回転鋸の部分側面図である。 本発明による切屑の終期カール状態を示す回転鋸の部分側面図である。 従来による切屑の初期カール状態を示す回転鋸の部分側面図である。 従来による切屑の中期カール状態を示す回転鋸の部分側面図である。 従来による切屑の終期カール状態を示す回転鋸の部分側面図である。

符号の説明

１ 回転鋸
２ 台金
３ 刃台
４ 歯室
４ａ 歯底
５ チップ
５ａ 第１すくい面
５ｂ 第２すくい面
５ｃ 第１切屑誘導面
５ｄ 第２切屑誘導面
６ 切屑分断溝
１５ 被削材
１５ａ 被削面
１６ 切屑
１６ａ〜１６ｃ 渦巻き切屑
Ｋ１ 第２すくい面と第１切屑誘導面との屈曲角度
Ｋ２ 第１切屑誘導面と第２切屑誘導面との屈曲角度

Claims (2)

1. 円板状の台金（２）の外周部に半径方向外方に突出する刃台（３）と半径方向内方に凹む歯室（４）とを連接させて円周方向に多数設け、前記各刃台（３）の回転側の面に正角のすくい面（５ｂ）を有する超硬質製のチップ（５）を設けてなる回転鋸において、前記すくい面（５ｂ）の基部側に回転方向に屈曲する平坦な第１切屑誘導面（５ｃ）を設けるとともに、該第１切屑誘導面（５ｃ）の前記すくい面（５ｂ）に対する屈曲角度（Ｋ１）は切屑（１６）の曲率半径が比較的大きな径となる屈曲角度とし、該第１切屑誘導面（５ｃ）の基部側にさらに回転方向に屈曲する平坦な第２切屑誘導面（５ｄ）を設けるとともに、該第２切屑誘導面（５ｄ）の前記すくい面（５ｂ）に対する屈曲角度は、前記第１切屑誘導面（５ｃ）のすくい面（５ｂ）に対する屈曲角度（Ｋ１）よりも若干小さくしたことを特徴する回転鋸。
2. 正角のすくい面（５ｂ）に対する第１切屑誘導面（５ｃ）の屈曲角度は約１５５度とし、該第１切屑誘導面（５ｃ）に対する第２切屑誘導面（５ｄ）の屈曲角度は約１７５度としたことを特徴とする請求項１記載の回転鋸。

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