JP2007237558A - Method for cutting ceramic honeycomb molding and circular cutting blade - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セラミックハニカム成形体の切断方法及び円形切断刃に関する。 The present invention relates to a method for cutting a ceramic honeycomb formed body and a circular cutting blade.
ディーゼル自動車から排出される微粒子などを除去する排ガス浄化装置としてセラミックハニカム排ガスフィルターが用いられる。触媒担持型のセラミックハニカム排ガスフィルターでは、近年排ガス規制の高まりとともに、触媒担持後でも圧損が大幅に上昇しないことが要求されるようになってきており、そのため触媒担持前のセラミックフィルターにも、高い気孔率が要求されるようになってきた。このため、高気孔率のセラミックフィルターを得る手段として、セラミック原料組成中に気孔形成材として有機材料であるアクリル樹脂などの樹脂粒子を添加する手法がとられるケースが出てきた(例えば特許文献1及び2参照)。 A ceramic honeycomb exhaust gas filter is used as an exhaust gas purification device for removing fine particles discharged from a diesel vehicle. With catalyst-supported ceramic honeycomb exhaust gas filters, with the recent increase in exhaust gas regulations, it has been demanded that pressure loss does not increase significantly even after catalyst support. Porosity has been required. For this reason, as a means for obtaining a ceramic filter with a high porosity, there has been a case in which a method of adding resin particles such as an acrylic resin as an organic material as a pore forming material to the ceramic raw material composition has been taken (for example, Patent Document 1). And 2).
一般的にセラミックフィルターの製造において、連続的に押し出し成形された生のセラミックハニカム成形体は、押出し直後に一旦概ね一定の長さに切断され、成形体中の水分を、電磁波や熱風乾燥などの手段で完全に乾燥し、乾燥収縮させた後に、焼成前の正確な切断が施される。この切断の際の切断面が、最終的なセラミック焼成体の外観面になるため、切断品質は、切断後の目封じ工程など、次工程での品質や歩留まりにも影響する。そのため、ふち欠けやセル面内チッピング(以下、チッピングという)等の外観欠陥が無いことや、切断面に融着によるバリが残らないこと、また切断後のセル内部に切屑が残らないことなどが要求される。要求される切断品質のうち、ふち欠けやチッピングの問題を解決するため、回転砥石を用いる切断方法では、回転砥石外周端部の断面形状を略V字形状にすることにより、ふち欠けやチッピングの原因となる被削材に付与される回転砥石のコーナー部からの集中応力が破断強度以下に抑制され、ふち欠けを防止することが可能とされている(例えば特許文献3参照)。 In general, in the production of ceramic filters, a raw ceramic honeycomb molded body that has been continuously extruded is once cut into approximately a certain length immediately after extrusion, and moisture in the molded body is removed by electromagnetic waves, hot air drying, etc. After complete drying by means and drying shrinkage, an accurate cut before firing is applied. Since the cut surface at the time of cutting becomes the appearance surface of the final ceramic fired body, the cutting quality also affects the quality and yield in the next step such as the sealing step after cutting. Therefore, there are no appearance defects such as chipping and in-cell chipping (hereinafter referred to as chipping), no burrs due to fusion on the cut surface, and no chips inside the cell after cutting. Required. Of the required cutting quality, in order to solve the problem of chipping and chipping, in the cutting method using a rotating grindstone, the cross-sectional shape of the outer peripheral end of the rotating grindstone is made substantially V-shaped, thereby preventing the chipping and chipping. Concentrated stress from the corner portion of the rotating grindstone applied to the work material that is the cause is suppressed below the breaking strength, and it is possible to prevent chipping (see, for example, Patent Document 3).
一方で、切断面のバリや、切断後のセル内部の切屑を除去する方法としては、セラミック成形体切断部における貫通孔よりエアを吹き出させ、同時に切断面のブラッシングを行うことで、切断時に生じたバリを除去する方法が開示されている(例えば特許文献4参照)。 On the other hand, as a method of removing burrs on the cut surface and chips inside the cell after cutting, air is blown out from the through hole in the cut part of the ceramic molded body, and at the same time, brushing of the cut surface is performed. A method for removing burrs has been disclosed (see, for example, Patent Document 4).
しかしながら近年、セラミックハニカム成形体には、高気孔率化のため、セラミック原料組成中に、有機材料であるアクリル樹脂などの樹脂粒子が多く添加されるようになってきた。このようなセラミックハニカム成形体においては、切断する際、前述のような刃先断面形状が略V字形状の切断刃を用いれば、ふち欠けやチッピングは防止できるものの、高速切断条件で切断すると、切断時の摩擦抵抗による発熱で、添加された樹脂粒子が溶融し刃の表面に付着する、いわゆる目詰まりの状態を引き起こし、全く切断能力をなくしてしまうという問題があった。また、他の問題としては、高速切断条件で切断すると、溶融した樹脂粒子の樹脂成分とセラミック無機成分の切屑からなる融着物により、切断面のセルが潰れてしまうため、生産性を犠牲にし、切断速度を大幅に落とさざるを得なくなっていた。また切断速度を落としても、切断時に発生する微細なセラミック無機成分の切屑と、前述の溶融した樹脂粒子の樹脂成分とが交じり合いながら再固化し、切断の進行とともに切屑片が成長しながら製品側のセル内に入り込む現象が生じていた。このようにしてセル内に入り込んだ切屑は、セル幅に等しい寸法形状でセル内に残留し固化しているので、前述のようなエアブロー装置を用いて十分なエアブローを行っても、切屑がセル内に引っかかり、完全に除去することが困難となっていた。切屑がセル内に残留したまま焼成すると、セル内に切屑が残留した状態で焼結されるため、焼成時の部分的異常発熱によるセル貫通孔の発生や、フィルター流路閉塞による圧損上昇などの欠陥となるため、再度手作業で丹念にエアブローする必要があり、生産コストを上昇させる問題があった。 However, in recent years, a large number of resin particles such as acrylic resin, which is an organic material, have been added to ceramic honeycomb molded bodies in order to increase the porosity. In such a ceramic honeycomb formed body, when a cutting blade having a substantially V-shaped cutting edge as described above can be used for cutting, chipping and chipping can be prevented. Due to the heat generated by the frictional resistance at the time, the added resin particles melt and adhere to the surface of the blade, causing a so-called clogging state, and the cutting ability is completely lost. In addition, as another problem, when the cutting is performed under high-speed cutting conditions, the cell of the cut surface is crushed by the fusion product composed of the resin component of the molten resin particles and the ceramic inorganic component chips, so sacrifice productivity. The cutting speed had to be greatly reduced. Even if the cutting speed is reduced, the fine ceramic inorganic component chips generated during cutting and the resin component of the molten resin particles described above are mixed and re-solidified, and the chip pieces grow as the cutting progresses. The phenomenon of entering the cell on the side occurred. The chips that have entered the cell in this manner remain in the cell and solidify in a size and shape equal to the cell width. Therefore, even if sufficient air blowing is performed using the air blowing device as described above, the chip remains in the cell. It has become difficult to remove completely. If the chips are fired while remaining in the cell, they are sintered with the chips remaining in the cell. Therefore, the generation of cell through-holes due to partial abnormal heat generation during firing and an increase in pressure loss due to filter channel blockage, etc. Since it becomes a defect, it is necessary to air blow carefully by hand again, which raises the problem of increasing production costs.
本発明は、このような問題を解決するため、無機系以外の主原料として有機材料が添加されたセラミックハニカム成形体であっても、切断後の切断面品質が良好で、且つ残留切屑を容易に除去することが可能なセラミックハニカム成形体の切断方法及びそのための円形切断刃を提供することを目的とする。 In order to solve such problems, the present invention has a good cut surface quality after cutting and easy to remove residual chips even in a ceramic honeycomb molded body to which an organic material is added as a main raw material other than inorganic. It is an object of the present invention to provide a method for cutting a ceramic honeycomb formed body that can be removed and a circular cutting blade therefor.
本発明は、円形基盤の円周端部に、刃先側面の断面形状が略逆V字形状の切断チップが、一定間隔で複数個、8°以上のすくい角で接合されてなる円形切断刃を用いることを特徴とするセラミックハニカム成形体の切断方法を提供する。 The present invention provides a circular cutting blade in which a plurality of cutting tips having a substantially inverted V-shaped cross-sectional shape on the side surface of the cutting edge are joined to a circumferential end of a circular base at a rake angle of 8 ° or more at regular intervals. There is provided a method for cutting a ceramic honeycomb formed body, characterized by being used.
また、本発明は、円形基盤の円周端部に、刃先側面の断面形状が略逆V字形状の切断チップが、一定間隔で複数個、8°以上のすくい角で接合されてなる円形切断刃を提供する。 Further, the present invention provides a circular cutting in which a plurality of cutting tips having a substantially inverted V-shaped cross-sectional shape on the side surface of the cutting edge are joined to a circumferential end portion of a circular base at a rake angle of 8 ° or more at regular intervals. Provide a blade.
本発明によれば、セラミックハニカム成形体を切断する際、高速切断条件で切断しても、切断面に融着や融着に伴うバリを生じさせず、また、ふち欠けやチッピングを防止する効果を有し、切断後の切屑除去性が良好な切断方法を提供することができる。 According to the present invention, when cutting a ceramic honeycomb formed body, even if it is cut under high-speed cutting conditions, it does not cause fusing or burr accompanying the fusing on the cut surface, and also prevents the chipping and chipping. It is possible to provide a cutting method that has good chip removability after cutting.
請求項1及び7の発明によれば、円形基盤の円周端部に、刃先側面の断面形状が略逆V字形状の切断チップが、一定間隔で複数個接合された円形切断刃を用いることにより、次のような効果を有する。 According to the first and seventh aspects of the present invention, a circular cutting blade is used in which a plurality of cutting tips having a substantially inverted V-shaped cross-sectional shape on the side surface of the blade edge are joined to the circumferential end of the circular base at regular intervals. Thus, the following effects are obtained.
(1)セラミック原料組成中に、有機材料としてアクリル樹脂などの樹脂粒子が多く添加されたセラミックハニカム成形体の切断において、従来のように、回転砥石を用いて研削する場合に比べ、切削刃である切断チップが断続的に配置されているため、空冷効果が大きく、切断時の発熱を大幅に抑制する効果を有するので、刃の表面や被削材の切断面に融着を生じる心配がない。 (1) In cutting a ceramic honeycomb molded body in which a large amount of resin particles such as acrylic resin is added as an organic material in the ceramic raw material composition, a cutting blade is used as compared with the case of grinding using a rotating grindstone as in the past. Since a certain cutting tip is intermittently arranged, the air cooling effect is great, and it has the effect of greatly suppressing heat generation during cutting, so there is no concern of fusing on the blade surface or the cut surface of the work material .
(2)従来の回転砥石では、切断時の発熱を抑えるために、切断速度を落とさざるを得なかったが、本発明によれば、高速切断条件でも切断時の発熱が抑制されるので、切断速度を落とす必要がなく、高い生産性を実現することができる。 (2) In the conventional rotating grindstone, in order to suppress the heat generation at the time of cutting, the cutting speed has to be reduced. However, according to the present invention, the heat generation at the time of cutting is suppressed even under high speed cutting conditions. There is no need to reduce the speed, and high productivity can be realized.
(3)回転砥石により削り取りながら切断する方法に比べ、切断チップによる切断では、切断チップにより切り欠きながらの切断となるため、融着によるバリも生じず、切断表面もざらつかず、高品位な切断を行うことができる。 (3) Compared with the method of cutting while cutting with a rotating grindstone, cutting with a cutting tip results in cutting while notching with a cutting tip, so there is no burr due to fusion, no roughening of the cutting surface, and high quality. Cutting can be done.
(4)さらに略逆V字形状の切断チップのもう一つの効果として、切断時の切屑が微細化する効果を有する。これは、刃先側面の断面形状が略逆V字形状でない平らな切断チップで切断を行うと、切屑は切断チップの巾と等しい形状で発生するが、略V字形状にすることで、切屑が細分化されるためである。このため、微細化された切屑は、セル内に入り込んでも残留することなく、容易に除去することが可能となる。 (4) Further, as another effect of the substantially inverted V-shaped cutting tip, there is an effect that chips at the time of cutting are refined. This is because when cutting is performed with a flat cutting tip whose cross-sectional shape on the side surface of the blade edge is not substantially inverted V-shaped, the chips are generated in a shape equal to the width of the cutting tip. This is because it is subdivided. For this reason, the finely divided chips can be easily removed without remaining even if they enter the cell.
(5)また、本発明の円形切断刃においては、切断チップのすくい角が8°以上である。すくい角を大きくするほど、快削性は増すので、切断抵抗も低減し、それによる発熱抑制効果や、切屑の微細化、易排出効果も更に向上する効果が認められる。ここで言うすくい角とは、一般的に、円形基盤の円周端部に切断チップが一定間隔で複数個接合されている円形切断刃(通称チップソーと呼ばれる)において、円形基盤の中心と各切断チップの刃先先端部の頂点とを結ぶ線に対して、各切断チップの回転方向端面(すくい面と言う)が交差する角度を指す。 (5) Moreover, in the circular cutting blade of this invention, the rake angle of a cutting tip is 8 degrees or more. As the rake angle is increased, the free-cutting property is increased, so that the cutting resistance is reduced, and the effect of suppressing the heat generation, the refinement of chips, and the effect of easily discharging are recognized. The rake angle referred to here is generally a circular cutting blade (commonly referred to as a chip saw) in which a plurality of cutting tips are joined to a circumferential end portion of the circular substrate at regular intervals, and the center of the circular substrate and each cutting. It refers to the angle at which the rotational end face (referred to as the rake face) of each cutting tip intersects the line connecting the apex of the tip of the tip of the tip.
請求項2の発明によれば、前記切断チップの逆V字状部をなす角度が120°以下の円形切断刃を用いることにより、微細なセル構造からなるハニカム成形体の切断時に、切断チップが断続的にハニカムの壁面を打撃する際の刃先先端部での応力集中を分散する効果を有するので、ふち欠けやセル壁面のチッピングを防止することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、前記切断チップの逆V字状部の先端の中央部に、巾1mm以下の平坦部を有する円形切断刃を用いるため、摩擦抵抗低減と融着防止効果が得られる。すなわち、平坦部が少ないほど刃先抵抗は減少する。逆に平坦部が切断チップの刃巾に近くなると、切断時の摩擦抵抗による発熱が増加するため、樹脂成分が融着する。本発明では、平坦部を1mm以下とすることにより、切断時の切断抵抗の低下による円滑な切断性及び発熱の低下による融着防止の効果が得られる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、前記切断チップの正面方向の刃巾が3mm以下の円形切断刃を用いるため、切断時の切断抵抗の低下による発熱低下及びこれに伴う融着防止の効果が得られる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、セラミックハニカム成形体は、ハニカムを成形後乾燥させた乾燥体であるため、高速切断条件で切断しても、切断面に融着やこれに伴うバリが発生せず、また、ふち欠けやチッピングを防止することができ、切断後の切屑の除去性が良好になる。 According to the invention of claim 5, since the ceramic honeycomb molded body is a dried body obtained by drying the honeycomb after being formed, even if the ceramic honeycomb molded body is cut under high-speed cutting conditions, fusion and burrs associated therewith are generated on the cut surface. In addition, chipping and chipping can be prevented, and chip removability after cutting is improved.
請求項6の発明によれば、セラミック原料組成中の全固形分を100体積%としたとき有機材料が50体積%以上配合されるため、上記請求項1〜5の発明の効果が有効に発揮される。
According to the invention of claim 6, when the total solid content in the ceramic raw material composition is 100% by volume, the organic material is blended in an amount of 50% by volume or more. Therefore, the effects of the inventions of
図1は、本発明のセラミックハニカム成形体の切断方法に用いられる円形切断刃のほぼ上半分を示す一部正面拡大図であり、この円形切断刃は円形基盤の円周端部に、刃先側面の断面形状が略逆V字形状の切断チップが、一定間隔で複数個接合されている。 FIG. 1 is a partially enlarged front view showing a substantially upper half of a circular cutting blade used in the method for cutting a ceramic honeycomb molded body according to the present invention. A plurality of cutting chips having a substantially inverted V-shaped cross section are joined at regular intervals.
本発明における、前記切断チップ21の刃先側面の断面形状が略逆V字形状とは、後述する実施例にも示すように、単純な逆V字形状だけでなく、逆V字から多少変形されていても全体的に逆V字がイメージできるような形状を含むものであって、完全な逆V字形状に限定されるものではない。また、逆V字形状としては、逆V字形状の刃先の先端の中央部に平坦部がある形状(凸形状)も含まれる。
In the present invention, the cross-sectional shape of the side surface of the cutting edge of the cutting
図1において、aは切断チップのすくい角を示すが、このすくい角aが8°以上であることが必要である。このすくい角aが8°未満であると、セラミックハニカム成形体1(図2参照)の壁面に直接作用する打撃力の壁面垂直方向分力が増加するので、ふち欠けやセルのチッピングを生じさせるという問題が生じる。すくい角aの上限値については、刃の直径や刃数にも関連する設計要件となるが、設計可能な範囲で大きい方が望ましい。好ましくは10°以上とする。 In FIG. 1, a indicates the rake angle of the cutting tip, and it is necessary that the rake angle a is 8 ° or more. When the rake angle a is less than 8 °, the vertical component of the impact force acting directly on the wall surface of the ceramic honeycomb formed body 1 (see FIG. 2) increases, so that chipping and cell chipping occur. The problem arises. The upper limit value of the rake angle “a” is a design requirement related to the diameter of the blade and the number of blades. Preferably, the angle is 10 ° or more.
また図1に示す、切断チップ21の刃先先端部24の頂点iと円形基盤22の中心点oとを結ぶ線に対し、刃先先端部24の頂点iで直交する接線Lと、各切断チップ21の刃先先端部24の円周端面25とがなす角度bを一般的に逃げ角と呼び、円周方向端面25を逃げ面と呼ぶが、この逃げ面は切断の進行中、常に被削材と接触するため、摩擦抵抗を減少させ、発熱による融着を防止するためには、逃げ角bは10°以上設けることが望ましい。
Further, a tangent line L orthogonal to the vertex i of the
図2は本発明の切断方法を模式的に示した概略図である。図2において、1はセラミックハニカム成形体を、22は円形基盤を示す。 FIG. 2 is a schematic view schematically showing the cutting method of the present invention. In FIG. 2, 1 indicates a ceramic honeycomb formed body, and 22 indicates a circular base.
図2において、23は円形切断刃の円周端部(周縁部)を示し、図3には、刃先の断面形状が略V字形状の、図示しない切断チップ21が円形基盤22の円周端部に一定間隔で複数個接合されている。円形基盤22と切断チップ21との接合体を、以下、円形切断刃2という。図2において、セラミックハニカム成形体1は、円形切断刃2と直交する向きで配置されており、円形切断刃2は、回転しながら図示セラミックハニカム成形体端部手前の下面側(又は上面側)から切断を開始し、上面側(又は下面側)に完全に通り抜けることにより、セラミックハニカム成形体1を完全に切断する。
In FIG. 2,
図2には示していないが、セラミックハニカム成形体1端部の奥側にも同様に円形切断刃2が対向配置されており、セラミックハニカム両端部を同時に切断できるように構成されている。このように、セラミックハニカム成形体1の下面側から上面側(又は上面側から下面側)、すなわちハニカムの上下2面間の巾方向を切断するように円形切断刃2を配置することにより、円形切断刃2の移動ストロークを最短にすることができ、切断タクトが短縮され、生産性を高めることが可能となるので、このような配置にすることが望ましい。しかし、これに限定されることなく、円形切断刃2を定位置固定で回転させ、セラミックハニカム成形体を上下もしくは左右に移動させ切断を行っても、何ら問題なく同様の効果が得られる。
Although not shown in FIG. 2,
本発明における円盤状の円形基盤22は、その円周端部に、一定間隔で複数個の切断チップ21が接合された円形切断刃2となっており、この円形切断刃2が高速回転するため、ビビリや振動が生じない十分な剛性と、基盤面の平滑性、繰返し使用に耐える耐久性等を備えた材質を選定する必要がある。これらを満たす材質としては、例えば高速度工具鋼などを用いることが望ましい。また図には示していないが、ビビリや振動を防止する目的で、円形基盤22の円周端部に切断チップ21の配置間隔とは異なるピッチで、スリットが加工された基盤を用いると、ビビリや振動防止に有効である。
The disc-shaped
また円形基盤22の厚みについては、円形切断刃2の剛性に直接影響を及ぼす因子であり、円形切断刃2の直径に関わる設計要件とも関連するが、おおよそ1mm以上の厚みであることが望ましい。また前記切断チップ21の材質としては、例えば機械的特性に優れるWc−Co系合金等に代表される超硬材を切断チップ21として用いると、刃先の磨耗により切れ味が低下しても、再研磨を行うことにより、数回程度再生使用ができるので、コスト的にも望ましい。なお、コストに見合えば切断チップ21の材質として、より耐久性に優れるダイヤモンドなどの超硬質材を選択することもできる。ダイヤモンドチップを用いれば、刃先磨耗に至るまでの耐久切断数が大幅に向上し、頻繁に刃を交換する手間も省けるので、メンテナンス性も向上する。
Further, the thickness of the
図3は略逆V字形状をなす切断チップ21を有する円形切断刃2の要部の側面拡大図を示す。
FIG. 3 is an enlarged side view of a main part of the
図3において、dは刃先先端部24の側面方向において、略逆V字形状の延長線の交点がなす角度を示すが、この角度dは、120°以下であることが望ましい。この角度dが120°を越えると、切断チップ21の刃先先端部24の先端から傾斜するテーパー面と、切断チップ21の基部29との接点jにおける交角gが鈍角から鋭角に近づくため、この部分におけるセルの壁面を切断する際の応力分散効果が低下し、応力集中によるチッピング発生のおそれが生じる。
In FIG. 3, d indicates an angle formed by the intersection of the substantially inverted V-shaped extension lines in the side surface direction of the
図3において、eは前記切断チップの刃先先端部24の側面方向において、略逆V字状部の先端の中央部に設けられた平坦部26の巾を示す。この平坦部26の巾eが狭いほど、切断時の刃先の抵抗は減少するが、先端部分の磨耗は激しくなるので、耐久性が低下する。また逆に平坦部26の巾eが切断チップ21の側面方向の刃巾fに近くなると、切断時の摩擦抵抗による発熱が増加する。このため、融着防止の観点から、切断チップ21の側面方向の刃巾fにも関係するが、平坦部26の巾eは1mm以下であることが望ましい。この平坦部26の巾eが1mmを超えると、切断チップ21の刃巾fに占める平坦部26の巾eの割合が増加するため、切屑が微細化する効果も低下し、切断後の切屑除去性に支障を来たすおそれが生じる。
In FIG. 3, e indicates the width of the
また図3において、切断チップ21の側面方向の刃巾fは、前記摩擦抵抗による発熱抑制、融着防止の観点から、3mm以下であることが望ましい。また、円形基盤22の面と平行な面27と、切断チップ21の基部29とが上記接点jにおいてなす角度cについては、1°程度の逃げを設ける事が望ましい。この逃げを設けることで、切断の進行に伴い、切断チップ21の側面と被削材切断面との間で摩擦が生じ、発熱することによる融着の発生を防止できる。
In FIG. 3, the blade width f in the side surface direction of the cutting
また、前記セラミックハニカム成形体はハニカムを乾燥させた乾燥体であることが、高速切断条件で切断しても、切断面に融着や融着に伴うバリを生じさせず、また、ふち欠けやチッピングを防止することができ、切断後の切屑除去性が良好な切断ができる点で望ましい。 In addition, the ceramic honeycomb formed body is a dried body obtained by drying the honeycomb, and even when cut under high-speed cutting conditions, the cut surface does not cause fusing or burr accompanying the fusing, It is desirable in that it can prevent chipping and can perform cutting with good chip removal after cutting.
また、前記セラミックハニカム成形体は、セラミック原料組成中の全固形分を100体積%とした場合、無機系以外の主原料として、有機材料が50体積%以上配合されていることが好ましく、この場合には、特に前記作用効果が有効に発揮される。 Further, in the ceramic honeycomb molded body, when the total solid content in the ceramic raw material composition is 100% by volume, it is preferable that 50% by volume or more of an organic material is blended as a main raw material other than the inorganic material. In particular, the above-described effects are effectively exhibited.
以下に本発明を、実施例及び比較例を挙げてさらに具体的に説明するが、この説明が本発明を限定するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but this description does not limit the present invention.
[例1]
図1及び図3の構成を有する円形切断刃2として、高速度工具鋼からなる厚み1mm、直径hが305mmの円形基盤22の基盤円周端部に、超硬材からなる刃巾1.5mmの切断チップ21が96個、均等間隔で接合されたものを用い、
(実施例1)として、刃先断面の逆V字形状がなす角度dが90°で、刃先先端部24の中央の平坦部26の巾eが0.5mmの切断チップを用い、
(実施例2)として、逆V字形状がなす角度dが120°で、刃先先端部24の中央の平坦部26の巾eが0.5mmの切断チップを用い、
(比較例1)として、図4に示す刃先先端の平坦部の巾eが刃巾fに等しく、逆V字形状を成さない、即ち刃先の角度が180°でd=0°の切断チップを用いた。
[Example 1]
As the
As (Example 1), an angle d formed by the inverted V shape of the cutting edge cross section is 90 °, and a cutting tip whose width e of the
As (Example 2), an angle d formed by the inverted V-shape is 120 °, and a cutting tip having a width e of the
As (Comparative Example 1), the width e of the flat part at the tip of the blade edge shown in FIG. 4 is equal to the blade width f and does not form an inverted V shape, that is, the cutting edge has an angle of 180 ° and d = 0 °. Was used.
また切断チップの配置として、それぞれすくい角が10°となるように配置された同上の切断チップが96個、均等間隔で接合された、305mmの円形切断刃を用いた。 Further, as the arrangement of the cutting tips, a circular cutting blade of 305 mm, in which 96 pieces of the same cutting tips arranged so as to have a rake angle of 10 °, were joined at equal intervals, was used.
セラミックハニカム成形体としては、外径が55mm、セル寸法が1.5mm、セル壁厚みが0.3mm、外皮の厚みが0.3mmで構成され、セラミック原料組成中の全固形分を100体積%とした場合、無機系以外の主原料として、有機材料が、それぞれ30体積%、50体積%、70体積%配合された乾燥体サンプルを用いた。 The ceramic honeycomb formed body has an outer diameter of 55 mm, a cell size of 1.5 mm, a cell wall thickness of 0.3 mm, and an outer shell thickness of 0.3 mm, and the total solid content in the ceramic raw material composition is 100% by volume. In this case, dry body samples containing 30% by volume, 50% by volume, and 70% by volume of organic materials were used as main raw materials other than inorganic materials.
切断条件としては、円形切断刃の回転数を2000rpm、円形切断刃の送り速度を35mm/secで切断した。得られたセラミックハニカム切断体を切屑除去ステージに移動させ、図6に示す、セラミックハニカム切断体11の切断面の片側に、ブラシ付パルスエア吹出しノズル3(ショックガン)のブラシ31を接触させ、ノズルを前後に往復移動(5往復/10sec)させながら、圧力0.5Mpaの乾燥エアを吹出させ、且つセラミックハニカム切断体の反対側の切断面から吐き出される切屑を、集塵ダクト4で吸引しながら10sec間切屑除去を行った。その後、セラミックハニカム切断体を、ブラシ付パルスエア吹出しノズルと集塵ダクトの配置を逆にした次の切屑除去ステージに移動させ、同様に反対切断面の切屑除去を行った。その後切断面のチッピングの有無、残留切屑量を観察し、結果を○△×の3段階で評価した。その結果を表1に示す。なお、○は十分高いレベルであることを示し、△は場合によっては許容されるレベルであることを示し、×は許容レベルに満たない場合を示すが、刃先角度が90°(実施例1)及び120°(実施例2)の場合は、チッピングや残留切屑は認められなかった。
Cutting conditions were as follows: the rotational speed of the circular cutting blade was 2000 rpm, and the feed speed of the circular cutting blade was 35 mm / sec. The obtained ceramic honeycomb cut body is moved to the chip removal stage, and the
[例2]
次に、図1及び図3の構成を有する円形切断刃として、高速度工具鋼からなる厚み1mmの円形基盤22の円周端部に、超硬材からなる刃巾fが1.5mmの切断チップ21の形状として、刃先断面の略V字形状がなす角度が120°で、刃先先端部24の中央の平坦部26の巾eが0.5mmの切断チップ21を用い、切断チップの配置として、すくい角を5°としたものを(比較例2)とし、すくい角を10°としたものを(実施例3)とし、すくい角を30°としたものを(実施例4)とした。上記の切断チップが96個、均等間隔で接合された、直径hが305mmの円形切断刃2を用い、例1と同じセラミックハニカム乾燥体サンプルを用い、例1と同じ切断条件で切断後、切屑除去を行い、例1と同じ判断基準で評価した。その結果を表2に示すが、すくい角が10°(実施例3)及び30°(実施例4)の場合は、チッピングや残留切屑は認められなかった。
[Example 2]
Next, as a circular cutting blade having the configuration of FIGS. 1 and 3, a cutting edge having a blade width f of 1.5 mm made of a super hard material at a circumferential end portion of a
[例3]
次に、(比較例3)として、図5に示すように、金属製の基盤外周部に、刃先先端部24の先端が60°の凸形状で、#80のダイヤモンドが電着加工された、ダイヤ部28の巾が1.5mmで、直径が305mmの回転砥石を用いた。
[Example 3]
Next, as (Comparative Example 3), as shown in FIG. 5, the tip of the
(実施例5)として、図1及び図3の構成を有する円形切断刃2として、高速度工具鋼からなる厚み1mmの円形基盤22の基盤円周端部に、超硬材からなる刃巾1.5mmの切断チップの形状として、切先断面の略V字形状がなす角度が90°で刃先先端部24の中央の平坦部26の巾eが0.5mmの切断チップ21を用い、切断チップ21の配置として、すくい角が30°となるように配置された切断チップが96個、均等間隔で接合された、直径が305mmの円形切断刃2を用いた。
As (Embodiment 5), as a
例1と同じセラミックハニカム乾燥体サンプルを用い、例1と同じ切断条件で切断後、切屑除去を行い、その後切断面のチッピングの有無、残留切屑量に加え、切断面の融着状態を観察し、例1と同じ判断基準で評価した。その結果を表3に示すが、先端形状が60°のダイヤモンドカッターでは、有機材の配合比率が50体積%を超えるセラミックハニカム成形体(比較例3)を切断した際に、切断面の融着や、残留切屑量の悪化が認められた。 Using the same ceramic honeycomb dried body sample as in Example 1, after cutting under the same cutting conditions as in Example 1, chip removal is performed, and then the fused state of the cut surface is observed in addition to the presence or absence of chipping on the cut surface and the amount of residual chips. Evaluation was performed using the same criteria as in Example 1. The results are shown in Table 3, and in the case of a diamond cutter having a tip shape of 60 °, when the ceramic honeycomb molded body (Comparative Example 3) in which the blending ratio of the organic material exceeds 50% by volume is cut, the cut surface is fused. Moreover, deterioration of the amount of residual chips was recognized.
本発明は、セラミックハニカム成形体を、高い生産性で高品位に切断でき、切断後の切屑除去性も良好であるので、セラミックハニカム成形体の切断に好適な切断法に適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a cutting method suitable for cutting a ceramic honeycomb molded body because the ceramic honeycomb molded body can be cut with high productivity and high quality and has good chip removal properties after cutting.
1:セラミックハニカム成形体
2:円形切断刃
3:ブラシ付パルスエア吹出しノズル
4:集塵ダクト
11:セラミックハニカム切断体
21:切断チップ
22:円形基盤
23:円周端部
24:刃先先端部
25:逃げ面
26:平坦部
27:接線
28:ダイヤ部
29:切断チップの基部
31:ブラシ
a:すくい角
b:逃げ角
c:逃げ角
d:切断チップのV字形状の角度
e:切断チップの刃先の平坦部の巾
f:切断チップの刃巾
h:円形基盤直径
i:刃先先端部の頂点
j:刃先先端部の先端から傾斜するテーパー面と、切断チップの基部との接点
o:円形基盤の中心点
L:接線
1: Ceramic honeycomb molded body 2: Circular cutting blade 3: Pulsed air blowing nozzle with brush 4: Dust collection duct 11: Ceramic honeycomb cutting body 21: Cutting tip 22: Circular base 23: Circumferential end 24: Cutting edge front 25: Flank 26: Flat part 27: Tangent line 28: Diamond part 29: Base part of cutting tip 31: Brush a: Rake angle b: Relief angle c: Relief angle d: V-shaped angle of cutting tip e: Cutting edge of cutting tip F: Blade width of the cutting tip h: Diameter of the circular base i: Top of the tip of the blade tip j: Contact point between the tapered surface inclined from the tip of the tip of the blade tip and the base of the cutting tip o: Circular base Center point L: Tangent
Claims (7)
A circular cutting blade in which a plurality of cutting tips having a substantially inverted V-shaped cross-sectional shape on the side surface of the cutting edge are joined to a circumferential end of a circular base at a rake angle of 8 ° or more at regular intervals.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006063157A JP2007237558A (en) | 2006-03-08 | 2006-03-08 | Method for cutting ceramic honeycomb molding and circular cutting blade |
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