JP2008012625A - Saw blade - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、石材、コンクリート、タイル等の各種建材や鋳物などの硬脆材からなる被削材に対する切断などの研削加工に際し、好適に用いられる研削工具に係り、詳しくは御影石や大理石に代表される天然石、或いは人工大理石、タイル、瓦、煉瓦、サイディングボード等の人工石材、さらには繊維強化プラスチックス(FRP)や炭素繊維強化プラスチックス(CFRP)に代表される硬質合成樹脂製のスラブ板(平板)等を、高い精度を以って切断加工するための、ダイヤモンド砥粒若しくはcBN(立方晶窒素ホウ素焼結体)砥粒からなる砥粒層を形成せしめてなるセグメントタイプのソーブレードに関する。 The present invention relates to a grinding tool that is suitably used for grinding processing such as cutting of various brittle materials such as stone, concrete, tiles, and hard and brittle materials such as castings, and more specifically represented by granite and marble. Natural stone, or artificial stone materials such as artificial marble, tiles, tiles, bricks, siding boards, as well as slab plates made of hard synthetic resin such as fiber reinforced plastics (FRP) and carbon fiber reinforced plastics (CFRP) The present invention relates to a segment type saw blade in which an abrasive layer made of diamond abrasive grains or cBN (cubic nitrogen boron sintered body) abrasive grains for cutting a flat plate or the like with high accuracy is formed.
近時、建築用資材として各種天然石や人工大理石等(以下、単に「石材」ということがある。)に加えて、上記のような各種硬質材料が広く用いられ、これらの硬質材料からなる被削材を所望の寸法・形状に切断加工する研削工具としては、円盤状の鋼製基板の外周縁部に、ダイヤモンド砥粒やcBN砥粒からなる超砥粒(以下、単に「超砥粒」ということがある。)と各種結合材を主成分とする超砥粒層を、連続的にかつ一体的に結合したリムタイプのソーブレードと、該超砥粒と各種結合材からなる超砥粒チップを、鋼製基板の外周縁部に設けたキー溝若しくはU溝を介して、所定の間隔を隔てて間歇的に結合したセグメントタイプのソーブレードとに大別され、それぞれの用途に応じて広汎に用いられている。これらのソーブレードは通常グラインダー、サンダー等の手持ち式回転電動工具のスピンドルに、軸心に対して直交状態で嵌挿して締結され、切断加工等の手作業に供されているが、高速で回転する電動工具を手にして被削材に対する切断加工を行う際に、ソーブレードとしての優れた快削性と、その寿命性能が併せて要求されている。 In recent years, in addition to various natural stones and artificial marble (hereinafter sometimes simply referred to as “stone”) as building materials, various hard materials as described above are widely used, and work materials made of these hard materials are used. As a grinding tool for cutting a material into a desired size and shape, superabrasive grains (hereinafter simply referred to as “superabrasive grains”) composed of diamond abrasive grains or cBN abrasive grains on the outer peripheral edge of a disk-shaped steel substrate. And a rim type saw blade obtained by continuously and integrally bonding superabrasive layers mainly composed of various binders, and a superabrasive chip composed of the superabrasive grains and various binders. These are roughly divided into segment type saw blades that are intermittently connected at a predetermined interval via key grooves or U grooves provided on the outer peripheral edge of the steel substrate. It is used. These saw blades are usually fastened by being inserted into a spindle of a hand-held rotary power tool such as a grinder or a sander in a state orthogonal to the shaft center, and are used for manual operations such as cutting. When cutting a work material with an electric tool to be used as a hand, excellent free machinability as a saw blade and its life performance are required.
電動工具によって高速で回転するソーブレードの砥粒層が被削材と接触すると、該被削材と砥粒層間において摩擦熱が生じ、その摩擦熱が超砥粒層に蓄熱されると同時に磨耗が生じるが、その磨耗に起因してソーブレードとしての快削性が損なわれ、さらには砥粒層が早期に破損するなどソーブレードとしての寿命性能が短縮する要因を招くこととなる。そこで砥粒層に対する蓄熱を抑制して磨耗を防止し、ソーブレードとしての快削性を安定的に持続させつつ、その寿命性能を向上させるために様々な試みがなされている。例えば前記セグメントタイプのソーブレードにおいて、超砥粒層(セグメントチップ)を形成する金属結合相(ボンド)中に分散固着され、超砥粒層全体としては均一な集中度(コンセントレーション)とされる超砥粒の割合、即ちセグメントチップに対する超砥粒の集中度が、中央層部分に対して両外側層部分を1.5倍〜2.5倍の範囲とした三層構造とすると共に、セグメントチップ全体の超砥粒の集中度は0.88〜1.54ct/cm3の範囲とした超砥粒層を装着したソーブレード(例えば、特許文献1参照)が提案されている。 When the abrasive layer of the saw blade that rotates at high speed with the electric tool comes into contact with the work material, frictional heat is generated between the work material and the abrasive layer, and the frictional heat is stored in the superabrasive layer and wears at the same time. However, due to the wear, the free-cutting property as a saw blade is impaired, and further, the life performance as a saw blade is shortened, for example, the abrasive layer is damaged early. Therefore, various attempts have been made to improve the life performance of the abrasive layer by suppressing heat storage to prevent wear and maintaining the free-cutting property as a saw blade stably. For example, in the segment type saw blade, the superabrasive layer is dispersed and fixed in a metal binder phase (bond) forming a superabrasive layer (segment chip), and the entire superabrasive layer has a uniform concentration (concentration). The ratio of superabrasive grains, that is, the concentration of superabrasive grains with respect to the segment chip, has a three-layer structure in which both outer layer portions are in the range of 1.5 to 2.5 times the center layer portion, A saw blade (see, for example, Patent Document 1) equipped with a superabrasive layer in which the superabrasive grain concentration in the entire chip is in the range of 0.88 to 1.54 ct / cm 3 has been proposed.
また、ダイヤモンド砥粒を主成分としてなるセグメントチップ外周の切断作用表面に、該ダイヤモンド砥粒の粒径と略同径で、セグメントチップの焼成温度より高い融点を有し、ヌープ硬さが常温で2500Kg/mm2の粒子を、該セグメントチップの切断作用表面から、該粒子の粒径に対して1〜3倍の深さに埋め込んだセグメントチップを形成し、該セグメントチップを装着したソーブレード(例えば、特許文献2参照)が開示されている。 In addition, the cutting action surface on the outer periphery of the segment chip mainly composed of diamond abrasive grains has a melting point that is substantially the same as the grain diameter of the diamond abrasive grains and higher than the firing temperature of the segment chip, and has a Knoop hardness at room temperature. A saw blade having a segment tip in which 2500 Kg / mm 2 of particles are embedded from the cutting action surface of the segment tip to a depth of 1 to 3 times the particle size of the particle, and the segment tip is mounted ( For example, Patent Document 2) is disclosed.
上記従来技術における特許文献1に開示されているソーブレードによれば、3層構造のセグメントチップのうち、中央層における超砥粒の集中度を低く抑えることによってその切れ味を確保し、その両サイドの超砥粒の集中度を高くすることによって、セグメントチップ先端における外周エッジの損耗を防ぎ、良好な切れ味を確保しながら寿命性能を向上させることができた旨報告され、特許文献2で提案されているソーブレードは、セグメントチップの切断作用面から所定の深さに、超砥粒と異なるが高い融点とヌープ硬さを有するダミーの粒子を埋め込んだセグメントチップを構成することにより、寿命性能を高度に維持しながら安定的な快削性が備えられた旨報告され、共にソーブレードとしての快削性の安定および寿命性能の向上においては、それぞれ一定の成果が確認されている。
しかしながら、ソーブレードによって被削材を切断する際には、研削された被削材によって多量の切り粉が発生するが、該切り粉の排出がスムースに捗らずにソーブレードと被削材の隙間にと留まると、切断抵抗の増加を来たす上に被削材切断面の精度が著しく低下し、摩擦熱を発生してセグメントチップの蓄熱が増すと同時に切断速度の低下を招き、さらにはセグメントチップと基板との界面に所謂首下磨耗が発生して、ソーブレードとしての寿命性能が著しく低下する。従ってソーブレードには発生する切り粉を効率良く排出することが強く求められるが、上記従来技術においては斯かる問題についての対策は十分に施されておらず、未解決な問題点として残されていた。また、鋼製基板とセグメントチップとの接合強度が不充分な場合、被削材に対する切断時の衝撃によってセグメントチップが破損することも懸念され、解決を求められる大きな課題の一つであった。なお、特許文献1のソーブレードにおけるセグメントチップの両外側層の左右両側面には、切粉の排出とセグメントチップの冷却効率を高めるために基板の径方向内側から外側に連通開口する溝部が形成されているが、該溝部は該セグメントチップの側面を径方向に分断する溝であって、且つ両側面にそれぞれ1つ形成されるものであるため、切粉の排出が不十分でしかも快削性と接合強度が共に十分ではないという問題があった。
However, when the work material is cut by the saw blade, a large amount of swarf is generated by the ground work material, but the discharge of the swarf does not progress smoothly, and the gap between the saw blade and the work material In addition to increasing the cutting resistance, the accuracy of the cut surface of the work material is remarkably reduced, and frictional heat is generated to increase the heat storage of the segment tip and simultaneously reduce the cutting speed. So-called neck wear occurs at the interface between the substrate and the substrate, and the life performance as a saw blade is significantly reduced. Therefore, the saw blade is strongly required to efficiently discharge the generated chips, but the above-mentioned conventional technology does not take sufficient measures against such a problem, and remains as an unsolved problem. It was. Further, when the bonding strength between the steel substrate and the segment tip is insufficient, there is a concern that the segment tip may be damaged due to an impact at the time of cutting on the work material, which is one of the major issues to be solved. In addition, on both the left and right side surfaces of both outer layers of the segment chip in the saw blade of
このようにセグメントタイプのソーブレードに要求される鋭い切れ味と寿命性能の向上、即ち快削性と寿命性能とは常に二律背反的な関係にあり、例えば切れ味を優先して超砥粒層中の超砥粒の集中度を低く抑えた場合は、結合材金属相が早期に摩滅して超砥粒層そのものの寿命性能が著しく低下する。 Thus, the sharpness required for segment type saw blades and the improvement of the life performance, that is, the free-cutting property and the life performance are always in a trade-off relationship. When the concentration of abrasive grains is kept low, the binder metal phase wears out early, and the life performance of the superabrasive layer itself is significantly reduced.
従って、本発明の目的は、鋼製基板とセグメントチップの接合強度を十分に維持しつつ、切り粉の排出を円滑にし、更に優れた快削性と寿命性能の向上とを、同時に達成し得るセグメントタイプのソーブレードを提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to maintain the bonding strength between the steel substrate and the segment chip, smooth the discharge of chips, and at the same time achieve excellent free-cutting properties and improved life performance. It is to provide a segment type saw blade.
本発明者らは、上記ソーブレードに残された課題を解決することを所期の目的として鋭意検討を重ねた結果、鋼製基板の外周面に形成されたキー溝によって砥粒層が等配されるセグメントタイプのソーブレードにおいて、該超砥粒層の左右両側面に所定の形態で切り欠き溝を形成することにより、該切り欠き溝のエッジ効果による快削性の向上に加えて、被削材切削時に発生する切り粉が効率的に排出されることに着目して、本発明を完成した。 As a result of intensive studies aimed at solving the problems remaining in the saw blade, the present inventors have found that the abrasive layer is evenly distributed by the keyway formed on the outer peripheral surface of the steel substrate. In the segment type saw blade, by forming notched grooves in a predetermined form on both the left and right side surfaces of the superabrasive grain layer, in addition to improving the free-cutting property by the edge effect of the notched grooves, The present invention has been completed by paying attention to the fact that chips generated during cutting of the cutting material are efficiently discharged.
すなわち、本発明は、円形の鋼製基板の外周縁部にダイヤモンド砥粒若しくはcBN砥粒からなる超砥粒層を、間歇的に形成せしめてなるセグメントタイプのソーブレードにおいて、前記鋼製基板の外周縁部にキー溝によって等配される前記超砥粒層の左右両側面に、径方向内側から外側に延び且つ回転方向前方から後方に傾斜する少なくとも二つの切り欠き溝が、周方向に所定の間隔を隔てて形成されることを特徴とするソーブレードを提供するものである。 That is, the present invention provides a segment type saw blade in which a superabrasive layer made of diamond abrasive grains or cBN abrasive grains is intermittently formed on the outer peripheral edge of a circular steel substrate. At least two notch grooves extending from the inside in the radial direction to the outside and inclined from the front to the back in the rotational direction are predetermined in the circumferential direction on the left and right side surfaces of the superabrasive grain layer equally distributed by the key groove at the outer peripheral edge. The saw blade is characterized by being formed with an interval of.
また、本発明は、前記切り欠き溝は、該超砥粒層の外周端から軸心方向に向かって、該超砥粒層高さの50%以上、95%未満の長さで形成されることを特徴とする前記ソーブレードを提供するものである。 In the present invention, the notch groove is formed with a length of 50% or more and less than 95% of the height of the superabrasive layer from the outer peripheral end of the superabrasive layer to the axial direction. The above-mentioned saw blade is provided.
また、本発明は、前記切り欠き溝が、超砥粒層の左右両側面において左右対称に形成され、周方向の各切り欠き溝で区画される切り欠き溝が形成されていない各超砥粒層部分の中、回転方向前方の超砥粒層部分の面積が、それ以外の各超砥粒層部分のそれぞれの面積より大となるように形成されることを特徴とする前記ソーブレードを提供するものである。 Further, the present invention provides the superabrasive grains in which the notch grooves are formed symmetrically on both the left and right side surfaces of the superabrasive grain layer, and the notch grooves defined by the circumferential notch grooves are not formed. The saw blade is characterized in that the area of the superabrasive grain layer part in the rotational direction in the layer part is larger than the area of each of the other superabrasive layer parts. To do.
また、本発明は、前記切り欠き溝は、個々の超砥粒層の左右両側面において異なる間隔で、且つ対応する両側面間の側面視において、それぞれ対向する位置になく、位相を変えて形成されることを特徴とする前記ソーブレードを提供するものである。 Further, according to the present invention, the notch grooves are formed at different intervals on the left and right side surfaces of each superabrasive grain layer, and at different positions in the side view between the corresponding side surfaces, but with different phases. The saw blade is provided.
また、本発明は、前記切り欠き溝の側面面積は、該超砥粒層の左右両側面の表面積に対し、それぞれ20〜40%であることを特徴とする前記ソーブレードを提供するものである。 Further, the present invention provides the saw blade, wherein the side surface area of the notch groove is 20 to 40% with respect to the surface area of the left and right side surfaces of the superabrasive grain layer. .
また、本発明は、前記切り欠き溝の深さは、鋼製基板と超砥粒層との厚さの差の1/2と、略同一であることを特徴とする前記ソーブレードを提供するものである。 Further, the present invention provides the saw blade, wherein the depth of the notch groove is substantially the same as 1/2 of the difference in thickness between the steel substrate and the superabrasive layer. Is.
本発明によるソーブレードによれば、円形の鋼製基板の外周縁部にキー溝によって等配される前記超砥粒層の左右両側面に、径方向内側から外側に延び且つ回転方向前方から後方に向かって傾斜する少なくとも二つの切り欠き溝の作用によって、被削材を切断する際に発生する切り粉が、効率よく系外に排出され、基板と被削材の隙間に残留する切り粉によってもたらされる摩擦熱や、該摩擦熱の砥粒層への蓄熱を大幅に抑制することができ、超砥粒層の蓄熱が原因となる超砥粒層の磨耗や、切断性能の低下を未然に防止して優れた快削性能が長期に亘って維持される。また、基板と被削材間に残留する切り粉が原因となって、基板と超砥粒層の界面に生ずる所謂首下磨耗が防止され、ソーブレードとしての健全な状態が併せて維持される。本発明によるソーブレードはさらに、超砥粒チップの左右両側面に設けた少なくとも二つの切り欠き溝によって、切断時における被削材と超砥粒層との接触面積を減少させ、ソーブレード自体への抵抗を小さくすることにより切断速度を向上させることを可能とし、該切り欠き溝を超砥粒層の高さ方向全体を横断するように設けず、外周の端から軸心方向に超砥粒層高さの50%以上、95%未満の長さで形成することによって、超砥粒層と基板との間で十分な接合面積が確保され、併せて切断作業中に基板と超砥粒層との界面に発生する首下磨耗を効果的に抑制することができる。さらには、超砥粒層の左右両側面に形成される切り欠き溝が、個々の超砥粒層の左右両側面において異なる間隔で、且つ対応する両側面間において、それぞれ位相を変えて形成されることや、超砥粒層の左右両側面に形成される切り欠き溝の形成面積を、該超砥粒層の両側面の表面積に対してそれぞれ20〜40%の範囲としていること、切り欠き溝の深さを片側における砥粒層と鋼製基板との厚さのクリアランスと略同一としていることなどによって、超砥粒層の強度が十分に確保されて、ソーブレード自体の寿命性能が大幅に向上する。本発明の効果についてさらに付言すると、上記従来技術における超砥粒層の形成手段においては、コンセントレーションの異なる超砥粒層を3層に設けてセグメントチップとしたり、研削作用面から所定の深さにダミーの粒子を埋設してセグメントチップを形成するなど、砥粒層の形成に複雑な工程を要することにより、ソーブレードそのもののコストが大幅に上昇するが、本発明による超砥粒層の形成は、ほぼ1工程での形成が可能であるところから、その製造工程が大幅に省略され、結果として低価格でのソーブレードの提供を可能としている。 According to the saw blade of the present invention, the left and right side surfaces of the superabrasive grain layer equally distributed by the key groove on the outer peripheral edge of the circular steel substrate extend from the inner side in the radial direction and from the front to the rear in the rotation direction Due to the action of at least two notched grooves inclined toward the surface, the chips generated when cutting the work material are efficiently discharged out of the system, and the chips remaining in the gap between the substrate and the work material Friction heat and heat storage of the frictional heat in the abrasive layer can be greatly suppressed, and the wear of the superabrasive layer caused by the heat storage of the superabrasive layer and the reduction in cutting performance are obviated. The excellent free-cutting performance is prevented over a long period of time. In addition, the so-called neck wear that occurs at the interface between the substrate and the superabrasive layer due to chips remaining between the substrate and the work material is prevented, and the sound state as a saw blade is also maintained. . The saw blade according to the present invention further reduces the contact area between the work material and the superabrasive layer at the time of cutting by at least two notched grooves provided on both the left and right side surfaces of the superabrasive chip, to the saw blade itself. It is possible to improve the cutting speed by reducing the resistance of the superabrasive grains from the outer peripheral edge in the axial direction without providing the notch groove so as to cross the entire height direction of the superabrasive grain layer. By forming with a length of 50% or more and less than 95% of the layer height, a sufficient bonding area is ensured between the superabrasive layer and the substrate, and the substrate and the superabrasive layer are also cut during the cutting operation. It is possible to effectively suppress neck wear that occurs at the interface with the head. Further, the notch grooves formed on the left and right side surfaces of the superabrasive layer are formed at different intervals on the left and right side surfaces of each superabrasive layer and with different phases between the corresponding side surfaces. And the formation area of the notch grooves formed on both the left and right side surfaces of the superabrasive layer is in the range of 20 to 40% with respect to the surface area of both sides of the superabrasive layer, By making the groove depth approximately the same as the thickness clearance between the abrasive layer on one side and the steel substrate, the strength of the superabrasive layer is sufficiently secured, and the life performance of the saw blade itself is greatly increased. To improve. The effect of the present invention will be further described. In the conventional superabrasive layer forming means in the above-mentioned prior art, three superabrasive layers having different concentrations are provided in three layers to form segment chips, or a predetermined depth from the grinding surface. The cost of the saw blade itself is significantly increased due to the complicated process of forming the abrasive layer, such as forming a segment chip by embedding dummy particles on the surface, but the formation of the super abrasive layer according to the present invention Since it can be formed in almost one process, its manufacturing process is greatly omitted, and as a result, it is possible to provide a saw blade at a low price.
以下本発明を実施するための最良の形態について添付した図1〜5と、実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明はこれによって拘束されるものではなく、本発明の主旨の範囲内において自由に設計変更が可能である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in more detail based on FIGS. 1 to 5 and the attached examples. However, the present invention is not restricted thereby, and the gist of the present invention is described below. The design can be changed freely within the range.
図1は本発明に係る実施の形態におけるソーブレードの正面図、図2は図1のA−B−C−D線に沿って見た断面図、図3は図1のE−E線に沿って見た拡大断面図、図4は図1のF−F線に沿って見た拡大断面図、図5はセグメントチップにおける切り込み溝の形態を説明する要部拡大側面図である。なお、本明細書中、方向を明確にする基準の説明がない場合、「前方」方向はソーブレードの周方向における回転方向側を言い、「後方」方向はその逆方向を言う。 1 is a front view of a saw blade according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-B-C-D in FIG. 1, and FIG. 3 is a line E-E in FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along line FF in FIG. 1, and FIG. 5 is an enlarged side view of a main part for explaining the shape of the cut groove in the segment chip. In addition, in this specification, when there is no description of the reference | standard which makes a direction clear, a "front" direction says the rotation direction side in the circumferential direction of a saw blade, and a "rear" direction says the reverse direction.
本発明に係るソーブレードは、円盤状の鋼製基板(以下、単に「基板」ということがある。)の外周縁部にダイヤモンド砥粒やcBN砥粒を主成分とする超砥粒層(以下、単に「超砥粒層」を「砥粒層」ということがある。)が、前記基板の外周縁部に所定の間隔を隔てて形成されるキー溝を介し、間歇的に形成される外径が100〜250mmのセグメントタイプのソーブレードとして、例えばディスクグラインダー、サンダー等の回転電動工具のスピンドルに、その軸心に対して直交状態で嵌挿し、コンクリート、石材、タイル等の被削材に対する切断加工等に広範囲に使用されるものである。 The saw blade according to the present invention is a superabrasive layer (hereinafter referred to as diamond abrasive grains or cBN abrasive grains) as a main component on the outer peripheral edge of a disk-shaped steel substrate (hereinafter also referred to simply as “substrate”). In some cases, the “superabrasive layer” is sometimes referred to as “abrasive layer”), but the outer periphery is formed intermittently through a keyway formed at a predetermined interval on the outer peripheral edge of the substrate. As a segment type saw blade with a diameter of 100 to 250 mm, for example, it is inserted into a spindle of a rotary electric tool such as a disk grinder or a sander in a state orthogonal to the axis, and is applied to a work material such as concrete, stone, or tile. It is used extensively for cutting and the like.
ここで、本発明の実施の形態におけるソーブレード1は、図1に示すように円形の鋼製基板11の外周縁部に、径方向内側Iから外側Uに沿って、回転方向前方Xから後方Yに向かって略放射状に傾斜するキー溝13が、基板11の外周縁部を12等分に分割するようにして形成され、該分割されたそれぞれの外周縁部に砥粒層12が等配されると共に、一体として接合固着されて本発明のソーブレードが構成される。この際、砥粒層12の左右両側面には、図1に示すように径方向内側Iから外側Uに延び、且つ回転方向前方Xから後方Yに向かって、略放射状に傾斜する2本の切り欠き溝14、14されるが、切り欠き溝14の溝の長さは、前記砥粒層12の高さ、即ち該砥粒層12の外周端17から、軸心方向に向って基板11との接合界面18までの寸法に対して、50%以上、95%未満、好ましくは60〜85%に形成されることが望ましく、斯かる構造を選択することにより基板11と砥粒層12間における十分な接合面積が確保されて、基板11に対する砥粒層12の強固な接合が確保され、同時に被削材に対する切断作業中の所謂首下磨耗を未然に防止することができる。本例の切り欠き溝14の側面視形状は、基板の中心から外側に延びる回転方向前方に凸状となる放射形状である(図5の切り欠き溝14a参照)が、本発明の切り欠き溝14の側面視形状は、これに限定されず、例えば直線状であってもよい。
Here, as shown in FIG. 1, the
また、切り欠き溝14が砥粒層12の左右両側面にそれぞれ2本、回転方向前方から後方に略放射状に傾斜して設けられると共に、個々の砥粒層12の左右両側面に異なる間隔を以って、且つ対応する両側面間において位相を変えて形成されることによって、切断作業中に発生する被削材の切り粉が効率良く排出され、該切り粉が原因となる首下磨耗をも未然に防止すると共に、被削材研削面における優れた仕上がり精度が保障され、併せて切り欠き溝14の形成によってもたらされる砥粒層12の強度低下を効果的に補うことができる。
In addition, two
本例の切り欠き溝14において、個々の砥粒層12の左右両側面において周方向に異なる間隔を以って形成されるとは、前記砥粒層12の前方端121から各切り欠き溝14の中心までの寸法が左右両側面において異なることを意味し、具体的には、図3に示すように、砥粒層12の右側面(図3中、上側面)に第1切り欠き溝14a、第2切り欠き溝14bが形成され、砥粒層12の左側面(図3中、下側面)に第3切り欠き溝14c、第4切り欠き溝14dが形成される場合、右側面における砥粒層12の前方端121からの第1切り欠き溝14aの中心及び第2切り欠き溝14bの中心まで寸法l1、l2が、左側面における砥粒層12の前方端121からの第3切り欠き溝14cの中心及び第4切り欠き溝14dの中心までの距離l3、l4とそれぞれ異なる寸法であることを意味する。また、対応する両側面間において位相を変えて形成されるとは、右側面の切り欠き溝と左側面の切り欠き溝は、側面視においてそれぞれ互いに対向する位置にないこと、すなわち、図3に示すように、側面視において全ての切り欠き溝14a〜14dがわずかな重複部分もないことを言う。これにより、砥粒層12の厚みが部分的に薄くなることを防止し、砥粒層12の強度が低下することを防止している。
In the
なお、本発明のソーブレードにおける、切り欠き溝の配置形態は、上記左右両側面において非対称の形態に限定されず、例えば、個々の砥粒層の左右両側面の切り欠き溝の配置は対称の形態であってもよい。この場合、図5に示すように、例えば、砥粒層12の側面の周方向の切り欠き溝14a、14bで区画される切り欠き溝が形成されていない超砥粒層部分、すなわち、セグメントチップにおける砥粒層12の前方端121と切り欠き溝14aの中心線91で形成される第1超砥粒層部分(側面積)141、切り欠き溝14aの中心線91と切り欠き溝14bの中心線92で形成される第2超砥粒層部分142及び切り欠き溝14bの中心線92と砥粒層12の後方端122で形成される第3超砥粒層部分143の中、前方の第1超砥粒層部分141が、第2超砥粒層部分142や第3超砥粒層部分143のぞれぞれの面積より大であることが望ましい。これにより、セグメントチップにおいて、最初に衝撃を受ける前方部分の砥粒層面積が大きいため、強度に優れたものとなる。
In the saw blade of the present invention, the notch groove arrangement form is not limited to the asymmetric form on both the left and right side surfaces. For example, the notch groove arrangement on the left and right side surfaces of each abrasive grain layer is symmetrical. Form may be sufficient. In this case, as shown in FIG. 5, for example, a superabrasive layer portion in which notch grooves defined by
本実施の形態における砥粒層12の左右両側面に形成される前記2本の切り欠き溝14は、図1に示すようにその溝部側面の面積の和が、該砥粒層12側面の表面積に対して、それぞれ20〜40%、好ましくは20〜30%の範囲内で形成されることが望ましく、該切り欠き溝14を上記のような構成とすることによって、切断作業中の被削材に対するするエッジ効果を確保しつつその接触面積を減少させ、切断速度を高いレベルで維持することを可能とし、併せて該砥粒層12の強度低下をバランスよく補うことができる。
As shown in FIG. 1, the two notched
本実施の形態において、砥粒層12の左右両側面に形成される前記2本の切り欠き溝14の溝の深さ42は、基板11の厚さと砥粒層12の厚さとの差の1/2即ち、片側における基板11と砥粒層12とのクリアランスと略同一に形成されることが望ましいが、切り欠き溝14の深さをこのように特定することによって特有のエッジ効果がもたらされると共に、切り粉の排出が効率的に促進されつつも、該切り欠き溝14を形成することによって生ずる砥粒層12の強度低下を、最小限に抑えることを可能としている。このように本発明に基づく上記実施の形態におけるソーブレード1によれば、通常二律背反の関係にある鋭い切れ味と切断速度に代表される快削性と、寿命性能の向上という二つの課題が併せて達成し得るセグメントタイプのソーブレードを、比較的低コストで市場に提供することが可能となる。なお、本発明に係る切り欠き溝の形状、すなわち、径方向の長さ、溝面積及び溝深さは、全ての切り欠き溝で同じであることが望ましい。
In the present embodiment, the
本発明において、切り欠き溝の断面形状としては、特に制限されず、切り欠き溝を構成する壁面が溝底面から上方に垂直に延びる矩形断面溝、切り欠き溝を構成する壁面が溝底面から上方且つ溝内側に延びる台形断面溝、切り欠き溝を構成する壁面が溝底面から上方且つ溝外側に延びる逆台形断面溝が挙げられ、この中、矩形断面溝及び逆台形断面溝が加工が容易である点で好ましい。 In the present invention, the cross-sectional shape of the notch groove is not particularly limited, and the wall surface constituting the notch groove extends vertically upward from the groove bottom surface, and the wall surface constituting the notch groove is above the groove bottom surface. In addition, a trapezoidal cross-sectional groove extending inward of the groove, and a reverse trapezoidal cross-sectional groove in which the wall surface forming the notch groove extends upward from the groove bottom surface and outward of the groove, among which the rectangular cross-sectional groove and the reverse trapezoidal cross-sectional groove are easy to process. It is preferable in a certain point.
板厚が1.2mmの市販の炭素工具鋼を素材として打ち抜き加工を施し、中心部に内径20mmの取付孔15が設けられた、外径92mmの円形の板状体を形成し、該板状体の外周を12等分にして、回転方向前方から後方に向かって略放射状に傾斜する幅2.0mmのキー溝13を設け、該キー溝13によって12等分に等配された前記板状体の外周端縁部には、予め当該部分の板厚がやや薄くなるように加工を施して砥粒層接合部16を形成し、本実施例による鋼製基板11を得た。一方、本実施例による砥粒層12は、ニッケル+ブロンズ系混合金属粉からなるボンドマトリックスと、該ボンドマトリックスに対する混合比、即ちコンセントレーションが18%のダイヤモンド砥粒とを、バインダーの存在下で混合することによって得られた混合粉体を、前記基板11の外周縁部における砥粒層接合部16に型押しし、炉中において900℃に加熱した後除冷することによって、砥粒層12の焼成と該砥粒層12の基板11への接合とを同時に実施する所謂同時焼結法によって、図1に示すような外径が105mmの本実施例によるソーブレード1を得た。
Punching is performed using a commercially available carbon tool steel with a plate thickness of 1.2 mm as a raw material, and a circular plate-like body having an outer diameter of 92 mm is formed with a mounting
この際、前記型押しに用いられる本実施例による金型は、砥粒層12焼結後の仕上がり寸法でその高さ43、即ち該砥粒層12の外周端から軸心方向基板11との界面までの距離が、図4に示すように8.5mmとなるように形成されると共に、該金型の外周端から金型の中心に向かって回転方向後方から前方に略放射状に傾斜する2本の凸部が設けられ、該凸部によって成形される砥粒層12の左右両側面には、所定の寸法並びに形状の切り欠き溝14が、図1及び図5に示すように周方向に所定の間隔を隔ててそれぞれ2本形成されるが、形成される2本の切り欠き溝14は、図3に示すように砥粒層12の左右両側面にそれぞれ異なる間隔で形成されると共に、対応する両側面間の側面視において対向する位置には存在せず、それぞれ位相を変えて形成される構造となっている。
At this time, the mold according to this embodiment used for the die pressing has a finished dimension after sintering the
上記金型によって型押しされて成形される本実施例による砥粒層12の厚さ44は1.6mmであり、図4に示すように基板11と砥粒層12とのクリアランス41は0.2mmとなり、該砥粒層12の左右両側面のそれぞれに形成される2本の切り欠き溝14の具体的寸法は、該切り欠き溝14あたりの幅が3.7mmで外周の端縁部から軸心方向への長さが6.8mmであり、砥粒層12の片側側面面積に対する2本の切り欠き溝14の側面面積の和が、概ね24%となるように形成され、該切り欠き溝14の長さは砥粒層14の前記高さ43に対して概ね80%になるように形成されている。また、前記切り欠き溝14の深さ42は0.2mmの仕上がり寸法に形成され、図4に示すように砥粒層12の厚さと基板11の厚さとのクリアランス41と、切り欠き溝の14の深さとは略同一となるように形成される。
The
(直線切りの切削試験)
実施例1で作製されたセグメントタイプのダイヤモンドソーブレード1を、グラインダーのスピンドルに締結固定して、板厚が60mmのコンクリート製平板に対して、下記試験条件下、直線切りの切削試験を行った。なお、直線切りの切削試験は、同一仕様のソーブレードを3枚(表1中、ソーブレード1、2及び3と記載)用いてそれぞれ行った。ソーブレードの評価は、1カット当たりの平均切断時間及び15mカット後のソーブレードの最外周面の磨耗量を測定することで行った。ソーブレードの最外周面の磨耗量は、径方向における磨耗量減である。
(Straight line cutting test)
The segment type
(切削試験条件)
切削試験は、被削材を切断(分断)するものではなく、被削材に所定深さの切り込みを入れ、1カット切断長さ分を1カットとして切削し、これを50カット繰り返し行うものである。
・ 使用電動工具;12,000回転/分
・ 切り込み量;24mm
・ 1カット切断長さ;30cm
・ 全切断長さ;カット数50カットで15m
(Cutting test conditions)
The cutting test does not cut (divide) the work material, but inserts a cut of a predetermined depth into the work material, cuts it for one cut length, and repeats this for 50 cuts. is there.
・ Electric power tool used: 12,000 rev / min ・ Cutting depth: 24 mm
・ 1 cut length: 30cm
・ Total cutting length: 15m with 50 cuts
比較例1、2
市販のセグメントタイプのダイヤモンドソーブレードであること、超砥粒層の左右両側面に切り込み溝が形成されていないこと以外は、実施例1と概ね同様の仕様のダイヤモンドソーブレードを用いた。なお、この市販品は同一仕様のものを2枚(表1中、市販品1、2と記載)用いてそれぞれにつき試験を行った。
A diamond saw blade having substantially the same specifications as in Example 1 was used, except that it was a commercially available segment type diamond saw blade and that no cut grooves were formed on the left and right side surfaces of the superabrasive grain layer. In addition, this commercial item tested each using two sheets of the same specification (in Table 1, it describes as
表1の結果から、実施例のソーブレードは砥粒層の左右両側面に形成した切り欠き溝のエッジが、被削材に対して鋭く食い込む所謂エッジ効果を生み、高速切削に耐えうる鋭い切れ味を示し、切削時に発生する切り粉が効率よく排出され、砥粒層の蓄熱は効果的に抑制されて首下磨耗に起因する砥粒層の破損もなく、1カット当たりの切断時間が短く、磨耗量も少ないものであった。また、研削面を目視観察したところ、実施例のソーブレードは比較品に対して、加工精度に優れる研削面が繰返して得られたことが確認された。このため、実施例のソーブレードは比較例に対して寿命を著しく向上させることは明白である。 From the results shown in Table 1, the saw blade of the example has a so-called edge effect in which the edges of the notch grooves formed on the left and right side surfaces of the abrasive layer bite into the work material sharply, and has a sharp sharpness that can withstand high-speed cutting. , The chips generated at the time of cutting are efficiently discharged, the heat accumulation of the abrasive layer is effectively suppressed, there is no breakage of the abrasive layer due to wear under the neck, the cutting time per cut is short, The amount of wear was also small. Further, when the ground surface was visually observed, it was confirmed that the ground surface having excellent processing accuracy was repeatedly obtained for the saw blade of the example with respect to the comparative product. For this reason, it is clear that the saw blade of the example significantly improves the life compared to the comparative example.
本発明による前記円形基板を形成する素材としては、通常市販の炭素工具鋼が好ましく用いられるが、一定の剛性と機械的強度を有するものであれば、特に制限するものではなく、例えば通常の炭素鋼の中から適宜に選択して用いることができる。また、本発明によって形成されるソーブレードは、通常外径が100mm以上で、355mm未満のセグメントタイプのソーブレードであれば特に制限するものではなく、幅広いソーブレードに応用することができる。さらに、前記鋼製基板に対する砥粒層の接合手段は、上記実施例においては砥粒層の焼結と該砥粒層の基板への接合とを同時に実施する同時焼結法を採用したが、両者が強固に接合される方法であれば特に制限されるものではなく、溶接やろう付等従来公知の方法を適宜に採用することを妨げるものではない。本発明に基づく上記実施例においては、ダイヤモンド砥粒と共に砥粒層を形成する結合材金属素材、即ちボンドマトリックスとしてニッケル+ブロンズ系混合金属粉を採用したが、本発明においてはそれ以外のボンドマトリックス、例えば鉄、コバルト、炭化タングステン若しくはこれらの混合物からなる各種ボンドマトリックスを、各種バインダーの存在下、所定の混合比で混合して用いることも可能である。 As a material for forming the circular substrate according to the present invention, usually commercially available carbon tool steel is preferably used, but is not particularly limited as long as it has a certain rigidity and mechanical strength. It can be used by appropriately selecting from steel. The saw blade formed by the present invention is not particularly limited as long as it is a segment type saw blade having an outer diameter of 100 mm or more and less than 355 mm, and can be applied to a wide variety of saw blades. Further, the means for joining the abrasive layer to the steel substrate employs a simultaneous sintering method in which the sintering of the abrasive grain layer and the joining of the abrasive grain layer to the substrate are simultaneously performed in the above embodiment. The method is not particularly limited as long as the two are firmly joined, and does not preclude appropriately adopting a conventionally known method such as welding or brazing. In the above embodiment according to the present invention, the binder metal material for forming the abrasive layer together with the diamond abrasive grains, that is, the nickel + bronze mixed metal powder is adopted as the bond matrix. However, in the present invention, other bond matrixes are used. For example, various bond matrices made of iron, cobalt, tungsten carbide, or a mixture thereof can be mixed at a predetermined mixing ratio in the presence of various binders.
以上詳述したように上記構成の本発明によるソーブレードは、グラインダー、サンダー等の回転電動工具のスピンドルに直交状態で締結してコンクリート、石材、タイル等に代表される各種硬脆材料に対して切断加工などを施す際、鋭い切れ味によって高速切断等を容易とし、加えて被削材の切り粉が効率的に排出されて砥粒層の蓄熱が抑制され、被削材と砥粒層の接触面積の減少によってソーブレードへの抵抗が小さくなり、切断速度と同時に研削面の精度を安定的に維持することができる。また、砥粒層に形成される切り欠き溝の形成面積や形態に対して種々の改善を施すことによって、切断工具としての上記特性を確保しながらその剛性を高度に保ち、ソーブレードとしての快削性と併せて寿命性能に著しい向上を図り、併せて低価格での市場への提供が可能であるところから、当該産業分野において幅広く採用されることが期待される。 As described above in detail, the saw blade according to the present invention having the above configuration is fastened to a spindle of a rotary electric tool such as a grinder or a sander in a state of being orthogonal to various hard and brittle materials represented by concrete, stone, tile and the like. When performing cutting processing, etc., it facilitates high-speed cutting, etc. due to sharp sharpness, in addition, the chips of the work material are efficiently discharged, heat storage of the abrasive layer is suppressed, and contact between the work material and the abrasive layer By reducing the area, the resistance to the saw blade is reduced, and the accuracy of the ground surface can be stably maintained simultaneously with the cutting speed. In addition, by making various improvements to the formation area and form of the notch grooves formed in the abrasive layer, the rigidity as a cutting tool is maintained at a high level while ensuring the above characteristics, and the comfort as a saw blade is achieved. It is expected to be widely adopted in the industrial field because it can significantly improve the life performance in combination with machinability and can be provided to the market at a low price.
1 ソーブレード
11 鋼製基板
12 砥粒層
13 キー溝
14、14a〜14d 切り欠き溝
15 取付孔
16 砥粒層接合部
17 外周端
41 クリアランス
42 切り欠き溝の深さ
43 砥粒層の高さ
44 砥粒層の厚さ
121 セグメントチップの砥粒層の前方端
122 セグメントチップの砥粒層の後方端
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006186455A JP2008012625A (en) | 2006-07-06 | 2006-07-06 | Saw blade |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006186455A JP2008012625A (en) | 2006-07-06 | 2006-07-06 | Saw blade |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2006186455A Pending JP2008012625A (en) | 2006-07-06 | 2006-07-06 | Saw blade |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008012625A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101282426B1 (en) * | 2011-05-30 | 2013-07-04 | 육증현 | Cutting Diamond Saw |
JP2017196695A (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 株式会社アマダホールディングス | Abrasive-grain saw blade |
-
2006
- 2006-07-06 JP JP2006186455A patent/JP2008012625A/en active Pending
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KR101282426B1 (en) * | 2011-05-30 | 2013-07-04 | 육증현 | Cutting Diamond Saw |
JP2017196695A (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 株式会社アマダホールディングス | Abrasive-grain saw blade |
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