JP2006335012A - チップソー - Google Patents

Abstract

【課題】焼結体ブランクから通常の放電ワイヤー切断により切り出され歩留まりが向上した加工の自由度の高いチップを採用したチップソーの提供。
【解決手段】回転方向に向かうチップ３のすくい面３Ａにおいて、中央に超硬合金４Ａを配し左右を多結晶焼結体４Ｂ、４Ｂで挟んだ構造となっており、左右両側面に配された多結晶焼結体４Ｂ、４Ｂの側面に通常の放電加工を施し向芯角３Ｄ、及び向周角３ｈを形成し、同様に、円周に面するチップ面３Ｈにも放電加工を施し外径逃げ角３ｅを形成するが、該チップ面３Ｈは超硬合金４Ａが多結晶焼結体４Ｂに挟まれた構造となっているので、硬度が低い超硬合金４Ａが余計に放電加工の影響を受け、多く削れる為、同時にホローフェイス３Ｆが設けられ、その左右に外径切り刃３ｆ、３ｆが形成されるので、加工時間を短縮する効果がある。
【選択図】図４

Description

本発明は、窯業系材料やパーチクルボード等の接着剤が多量に混合された木質系材料、及び一般木材等幅広い対象を切断することが可能なチップソーに関するものである。

従来のチップソーは、超硬合金と焼結ダイヤモンドからなる素材を、すくい角と先端にげ角を計算した角度で、斜めに切断と同時に溝を設けた焼結ダイヤモンドに台金を埋め込み、台金との接点を、ろう付けして固定し、仕上げは焼結ダイヤモンドチップの両側面の研磨のみとした。とする技術を施したものがある。（特許文献1参照。）

以下、図７〜図８により従来のチップソーについて説明する。図７は従来の技術を用いて作成した焼結ダイヤモンド付きチップソーの、部分拡大側面図である。円板状に形成した台金１の周縁部に、分割した焼結ダイヤモンド付きチップを台金１の、ろう付け部７に、ろう付けして固定する。図８は、素材４の切断、分割方法を示した側面図であり、すくい角９と先端にげ角１０を計算した角度の、カット線５で切断、分割と同時に溝８を設ける。

即ち、超硬合金と焼結ダイヤモンドからなる素材を、すくい角と先端にげ角を計算した角度で斜めに切断と同時に、溝を設けて分割する。

前記により設けられた溝に台金を埋め込み、ろう付けして固定した後、焼結ダイヤモンドチップの両側面のみを研磨して仕上げる。

上記のような方法で、焼結ダイヤモンド付きチップソーを製造すれば、焼結ダイヤモンドの使用量が少なくて済み、研磨も焼結ダイヤモンドチップの両側面だけなので時間も短縮でき、経済性と作業性が著しく向上する。
特開平１１−９９４１２公報（課題を解決する為の手段参照、図７〜図８）

しかし、前述の如く、超硬合金と焼結ダイヤモンドからなる素材を、すくい角と先端にげ角を計算した角度で斜めに切断と同時に、溝を設けて分割する方法では、切断に費やす時間が増大することとなり素材の歩留まりの向上より切断コストの上昇が上回ってしまう。
又、切削抵抗を軽減する目的で、その手段の一つとして、すくい面にブレーカーを形成するには更なる加工工程を要するため、コストの上昇を招く。しかも、すくい面の左右の切り刃稜に焼結ダイヤモンドが存在しないので使用過程において損耗が著しく、頻繁に研磨を要することとなりランニングコストも上昇する。

本発明は、以上のような問題を解決する為になされたもので、焼結体ブランクから通常の放電ワイヤー切断による切り出し手段でありながら歩留まりが向上した加工の自由度の高いチップを採用して、切削屑掃きが良好で、しかも切削時の静音性に優れたチップソーを提供することが目的である。

本発明は、上記目的を達成する為の第一の課題解決手段として、円板状の台金の外周に設けた複数の突起に形成したＬ状の切り欠きにチップを接合して構成するチップソーにおいて、多結晶焼結体を支持体の超硬合金の両面に積層して得られた焼結体ブランクより切り出したチップを、その積層面を台金の回転面と平行に配して切り欠きに接合することを特徴とする。

詳しくは、チップに用いる多結晶焼結体とは、例えば立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）や、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）である。

更に、第一の課題解決手段においてチップソーの回転方向に向かうチップのすくい面の一部に切り欠きを設ける。

更に、第二の課題解決手段としてチップソーの円周に面するチップの外径逃げ面にホローフェイスを設け、左右に外径切り刃を形成する。

上記第１の課題解決手段による作用は、円板状の台金の外周に設けた複数の突起に形成したＬ状の切り欠きに接合するチップとして必要な形状で、チップソーの側面視において示す形状に研磨仕上げによる損耗分を加えた形状を、焼結体ブランクから放電ワイヤー切断等の通常の手段によりチップを切り出し、該チップの積層面を回転面と平行に配して台金の外周に設けた複数の突起に形成したＬ状の切り欠きに該チップの切断面の少なくとも一つの面が台金に接するようにろう付け等の手段を用いて接合する。切り出す際に該チップの回転方向に向かう面(以下、すくい面と称する)に該当する部位の一部に切り欠きを同時に形成することが可能である。

更に、該チップを台金に接合した後、回転方向に向かう面の左右両側面に放電加工を施して向芯角、及び向周角を形成する。

又、第二の課題解決手段による作用は、台金の外周に設けた複数の突起に形成したＬ状の切り欠きにチップを接合して形成するチップソーにおいて、その円周に面する該チップの外径面に通常の放電加工を施し外径逃げ角を形成する。と同時に外径逃げ面にホローフェイスを設け、左右に外径切り刃を形成することが可能である。

本発明は以上に説明したように構成した結果、以下に示すような効果が得られる。

本発明のチップソーは、焼結体ブランクから放電ワイヤー切断による通常の切り出し手段でありながら歩留まりが向上した加工の自由度の高いチップを採用することが可能となり、更に、台金に接合後の放電加工が短時間であっても切削屑掃きが良好で、しかも切削時の静音性に優れた効果を発揮する。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。

本発明にかかるチップソーは、図１に示すように円盤状の台金１の外周に複数の突起２が形成されており、各突起２の回転する方向に向かう側にＬ状の切り欠き２Ａを設け当該Ｌ状の切り欠き２Ａにチップ３をろう付け等の手段によって接合して構成する。以下、詳細を説明する。

図２は、焼結体ブランク４の側面を示すもので、超硬合金４Aの両面に多結晶焼結体４Bが積層形成されたものである。

図3は、焼結体ブランク４の平面を示すもので、切断線４Ｃも同時に示す。切り出し予定のチップ３の側面を投影した形状に、通常の放電ワイヤー加工等の手段により切断するが、同時にチップ３のすくい面３Ａとなる部位の一部に切り欠き３Ｂを設ける状態を示す。切り欠き３Bを設けたチップ３の機能としては、チップ３の切り刃が対象物に切り込んで切り屑を排出する際にすくい面３Ａに設けた切り欠き３Ｂに切り屑が入り込み、更に進行して排出されると同時に強制的に切り屑の進行方向を換え、砕く作用があるので切り屑の排出効率を向上させ、切削抵抗を減少させる機能がある（ブレーカーと称される）。又、当該チップ３はすくい面３Ａの左右に多結晶焼結体４Ｂが存在する配置となる為、硬さが必要な側切り刃３Ｃに多結晶焼結体４Ｂを利用することが可能である。

又、すくい面３Ａに切り欠き３Ｂを形成して尚且つ切り欠き底３ｂの左右側面に多結晶焼結体４Ｂが存在していればよいので、必要最低限の切り出し幅に設定することが可能であるので、焼結体ブランク４からの切り出し歩留まりも向上する。尚、すくい面３Ａに切り欠き３Ｂを形成しないで切り出す場合は、更に切り出し幅を縮小することが可能となり、更なる歩留まり向上を実現することが可能となる。

図4は、円板状の台金１の外周に形成した複数の突起２の回転する方向に向かう側に設けたＬ状の切り欠き２Ａに接合したチップ３の、すくい面３Ａを示したもので、焼結体ブランク４から切り出した際の切断面４Dが現れる。同面は超硬合金４Aの左右に多結晶焼結体４Bが積層形成された配置となり、該チップ３の左右両側面３Dに放電加工を施して向芯角３ｄを形成したものである。

該チップ３の上端には、外径逃げ面３Eに放電加工を施して外径逃げ角３ｅを形成すると同時に形成されたホローフェイス３Ｆの端部と外径切り刃３ｆを示す。外径切り刃３ｆとホローフェイス３Ｆによって構成される先端傾き角３Ｇを設けることにより、切削抵抗を軽減させることが可能である。

図5は、チップソーを側面から示したもので外周に形成した複数の突起２の回転方向に向かう側に、L状の切り欠き２Ａを回転方向に対して前傾してすくい角３ａを設定して形成し、該Ｌ状の切り欠き２Ａを刃座としてチップ３を接合したものである。該チップ３のすくい面３Ａには焼結体ブランク４から切り出す際に形成した切り欠き３Ｂを示す。

図6は、チップソーの斜視図でチップ３の外径逃げ面３Ｅに形成したホローフェイス３Ｆと外径切り刃３ｆを示す。

以下、上記構成の機能を説明する。本発明のチップソーは、回転方向に向かうチップ３のすくい面３Ａにおいて、中央に超硬合金４Ａを配し左右を多結晶焼結体４Ｂ、４Ｂで挟んだ構造となっており、左右両側面に配された多結晶焼結体４Ｂ、４Ｂの側面に通常の放電加工を施し向芯角３Ｄ、及び向周角３ｈを形成し、同様に、円周に面するチップ面３Ｈにも放電加工を施し外径逃げ角３ｅを形成するが、該チップ面３Ｈは超硬合金４Ａが多結晶焼結体４Ｂに挟まれた構造となっているので、硬度が低い超硬合金４Ａが余計に放電加工の影響を受け、多く削れる為、同時にホローフェイス３Ｆが設けられ、その左右に外径切り刃３ｆ、３ｆが形成されるので、加工時間を短縮する効果がある。尚、各部に放電加工を施した後の研磨手段は通常に実施されるもので十分である。

又、使用過程において、チップ３のすくい面３Ａの左右の側切り刃３Ｃ、３Ｃ、及び外周に接する端部３ｇは、強い摩擦を受け続けるが、特に外周に接するチップの端部３ｇの超硬合金４Ａの稜部は左右の多結晶焼結体４Ｂより硬度において劣る為、損耗が早いので、形成する稜部が後退する現象が見られるが、このことは憂慮すべきことではない。一般には、チップ３の外周に接する端部３ｇに先端傾き角３Ｇを附与することにより、切削抵抗が低減される効果があることが知られているが、先端傾き角３Ｇを大きくし鋭利にするほど切削抵抗がより低減されるが同時に切り刃稜が欠けやすくなることも知られている。

しかし、中央に超硬合金４Ａを配し左右を多結晶焼結体４Ｂで挟んで構成したチップ３においては、前述の現象は、結果として左右の外径切り刃３ｆに先端傾き角３Ｇを与えることと為り切削抵抗を減少させる効果が増す。しかも、外径切り刃３ｆを構成する多結晶焼結体４Ｂは、硬度が高く、その積層面４ｂは回転方向に平行に配されている為、度重なる強い摩擦に対しても耐久性があり、切り刃稜を形成し続ける。又、外径切り刃３ｆの稜部が損耗しても再度放電加工することにより、同様に容易にホローフェイスを形成することが可能である。

更に、チップ３のすくい面３Ａに対して多結晶焼結体４Ｂが垂直に配されている為、放電加工等により該すくい面３Ａにブレーカーとして切り欠き３Ｂを設けても、左右両側の側切り刃３Ｃの必要な部分の多結晶焼結体４Ｂを残したままでブレーカーを形成することが可能である。

本発明の構成を示すチップソーの平面図 多結晶焼結体を支持体の超硬合金の両面に積層して得られた焼結体ブランクの側面図 焼結体ブランクの平面、及び切断線を示す図 円板状の台金に接合したチップのすくい面を示した図 チップソーの側面の一部拡大図 チップソーの斜視図 従来のチップソーの側面の一部拡大図 従来のチップソーの素材の切断、分割方法を示す側面図

符号の説明

１ 台金
２ 突起
２AＬ状の切り欠き
３ チップ
３Ａすくい面
３ａすくい角
３Ｂ切り欠き
３ｂ切り欠き底
３Ｃ側切り刃
３Dチップの左右両側面
３ｄ向芯角
３ｈ向周角
３Ｈ円周に面するチップ面
３E外径逃げ面
３ｅ外径逃げ角
３Ｆホローフェイス
３ｆ外径切り刃
３Ｇ先端傾き角
３ｇ端部
４ 焼結体ブランク
４A超硬合金
４B多結晶焼結体
４ｂ積層面
４Ｃ切断線
４D切断面

Claims (4)

1. 円板状の台金の外周に設けた複数の突起に形成したＬ状の切り欠きにチップを接合して構成するチップソーにおいて、多結晶焼結体を支持体の超硬合金の両面に積層して得られた焼結体ブランクより切り出したチップを、その積層面を台金の回転面と平行に配して切り欠きに接合することを特徴とするチップソー。
2. 円板状の台金の外周に設けた複数の突起に形成したＬ状の切り欠きに、チップを接合して構成するチップソーにおいて、チップに用いる多結晶焼結体とは、例えば立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）や、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）であることを特徴とする請求項1記載のチップソー。
3. 円板状の台金の外周に設けた複数の突起に形成したＬ状の切り欠きに、チップを接合して構成するチップソーにおいて、チップソーの回転方向に向かうチップのすくい面の一部に切り欠きを設けることを特徴とする請求項1または２に記載のチップソー。
4. 円板状の台金の外周に設けた複数の突起に形成したＬ状の切り欠きに、チップを接合して構成するチップソーにおいて、チップソーの円周に面するチップの外径逃げ面にホローフェイスを設け、左右に外径切り刃を形成することを特徴とする請求項1〜３のいずれかに記載のチップソー。
   

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