JP2014221511A - Cutting blade - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばＭＬＣＣ（積層セラミックスコンデンサ）等のグリーンシートの切断や溝入れなど（以下、切断と省略する）に用いられる切断ブレードに関する。 The present invention relates to a cutting blade used for cutting or grooving (hereinafter, abbreviated as cutting) of a green sheet such as MLCC (multilayer ceramic capacitor).
従来、例えばＭＬＣＣ等のグリーンシートの切断に用いられる切断ブレード（薄刃砥石）として、ダイヤモンドやｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）等からなる砥粒（超砥粒）を金属結合相によって保持した円形薄板状のブレード本体を有するものが知られている（例えば、下記特許文献１を参照）。 Conventionally, for example, as a cutting blade (thin blade grindstone) used for cutting green sheets such as MLCC, a circular thin plate shape in which abrasive grains (superabrasive grains) made of diamond, cBN (cubic boron nitride) or the like are held by a metal binder phase The thing which has the following blade body is known (for example, refer to the following patent documents 1).
この種の切断ブレードとして、金属結合相が金属めっき相からなる電鋳砥石や、メタルボンド相からなるメタルボンド砥石などが知られており、このような金属結合相により、ブレード本体の強度や剛性をある程度確保しつつ薄肉化が可能である。 As this type of cutting blade, there are known an electroformed grinding wheel whose metal bonding phase is a metal plating phase, a metal bonding wheel whose metal bonding phase is a metal bonding phase, and the strength and rigidity of the blade body by such a metal bonding phase. It is possible to reduce the thickness while securing a certain amount.
しかしながら、前述した従来の切断ブレードでは、ブレード本体の厚さが例えば０．１ｍｍ以下にまで薄肉化されるため、剛性を十分に確保することが難しかった。
そのため、切断加工中に曲がり（蛇行）が生じたり、ブレード本体の外周端縁（切れ刃）などが破損するおそれがあった。
However, in the conventional cutting blade described above, since the thickness of the blade body is reduced to, for example, 0.1 mm or less, it is difficult to ensure sufficient rigidity.
For this reason, there is a concern that bending (meandering) may occur during the cutting process, and the outer peripheral edge (cutting edge) of the blade body may be damaged.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ブレード本体の剛性を十分に確保して曲がりや破損を防止し、高品位な切断加工を安定して行うことができる切断ブレードを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a cutting blade that can sufficiently ensure the rigidity of the blade body to prevent bending and breakage and stably perform high-quality cutting. The purpose is to provide.
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明は、金属結合相に超砥粒が分散された厚さ０．１ｍｍ以下の円形薄板状のブレード本体を有する切断ブレードであって、前記ブレード本体の両側面には、該ブレード本体を厚さ方向に貫通しない有底の凹溝が周方向に互いにずらされて形成され、これら凹溝内に、金属めっき部が配設され、前記ブレード本体の側面に露出する前記金属めっき部部分には、超砥粒が含まれていないことを特徴とする。
In order to solve such problems and achieve the above object, the present invention proposes the following means.
That is, the present invention is a cutting blade having a circular thin plate-like blade body having a thickness of 0.1 mm or less in which superabrasive grains are dispersed in a metal binder phase, and the blade body is provided on both side surfaces of the blade body. The bottomed grooves not penetrating in the thickness direction are formed so as to be shifted from each other in the circumferential direction, and a metal plating part is disposed in these grooves and exposed to the side surface of the blade body. Is characterized by not containing superabrasive grains.
本発明の切断ブレードによれば、ブレード本体の両側面に、周方向に互いにずらされて有底の凹溝がそれぞれ形成されており、これら凹溝内に、金属めっき部が設けられているので、当該金属めっき部によりブレード本体の剛性が高められている。
具体的に、従来、ブレード本体が厚さ０．１ｍｍ以下に薄肉化されるような場合においては、該ブレード本体の剛性を十分に確保することが難しかった。一方、本発明によれば、ブレード本体が厚さ０．１ｍｍ以下とされても、金属めっき部により該ブレード本体の剛性が十分に確保される。
According to the cutting blade of the present invention, the bottomed grooves are formed on both side surfaces of the blade body so as to be shifted from each other in the circumferential direction, and the metal plating portion is provided in these grooves. The rigidity of the blade body is enhanced by the metal plating part.
Specifically, conventionally, when the blade body is thinned to a thickness of 0.1 mm or less, it has been difficult to ensure sufficient rigidity of the blade body. On the other hand, according to the present invention, even if the blade body has a thickness of 0.1 mm or less, the metal plating portion ensures sufficient rigidity of the blade body.
また、金属めっき部は、ブレード本体の両側面の凹溝内にそれぞれ設けられているから、例えばブレード本体の両側面のうち、いずれか一方の側面の凹溝のみに金属めっき部が設けられるような場合に生じる反りや変形が防止される。 In addition, since the metal plating portions are respectively provided in the concave grooves on both side surfaces of the blade body, for example, the metal plating portion is provided only in the concave grooves on either one of the side surfaces of the blade main body. Warpage and deformation that occur in some cases are prevented.
さらに、有底の凹溝内に設けられた個々の金属めっき部は、ブレード本体の両側面のうち、いずれか一方の側面のみに露出されている。これにより、当該金属めっき部が露出された側面部分とは厚さ方向の反対側を向く側面部分には、超砥粒を保持した金属結合相が残されることになるので、被切断材に切り込むブレード本体の外周端縁（切れ刃）の切れ味が確保される。 Furthermore, each metal plating part provided in the bottomed groove is exposed only on one of the side surfaces of the blade body. As a result, the metal bonding phase holding the superabrasive grains is left on the side surface portion facing the opposite side of the thickness direction from the side surface portion where the metal plating portion is exposed, so cut into the material to be cut. The sharpness of the outer peripheral edge (cutting edge) of the blade body is ensured.
また、凹溝を埋めるように金属めっき部が設けられることにより、被切断材を切断して生じる切屑が、該凹溝内に付着するようなことが防止されて、切屑の排出性が向上するとともに、切断された製品への切屑付着が防止される。
具体的に、ブレード本体の側面のうち金属めっき部以外の部位には、超砥粒が露出して微細な凹凸が形成されているため、切屑が付着しやすくなっている。一方、ブレード本体の側面に露出する金属めっき部部分には超砥粒が含まれておらず、微細な凹凸が形成されていないため、切屑が付着しにくくなっている。また一般に、切屑の付着した切断ブレードで被切断材を切断すると、ブレード本体に付着した切屑が、切断された製品に転写（移って付着）しやすい。以上のことから、本発明のように、ブレード本体に金属めっき部が設けられていることにより、金属めっき部が設けられていない従来の切断ブレードに比べて、製品への切屑付着が抑制されるのである。
また、ブレード本体に金属めっき部が設けられることで、前述のようにブレード本体の剛性が高められているため、切断加工時に該ブレード本体が厚さ方向に振れるようなことが抑制されて（切れ刃の横方向へのあばれが無くなって）、ブレード本体の側面への切屑付着がさらに抑えられている。
Further, by providing the metal plating part so as to fill the concave groove, it is prevented that chips generated by cutting the material to be cut adhere to the concave groove, and the chip discharging property is improved. At the same time, chip adhesion to the cut product is prevented.
Specifically, since the superabrasive grains are exposed and fine irregularities are formed on the side surface of the blade body other than the metal plating portion, chips are easily attached. On the other hand, the metal-plated portion exposed on the side surface of the blade body does not contain superabrasive grains, and fine irregularities are not formed, so that chips are difficult to adhere. In general, when a material to be cut is cut with a cutting blade to which chips are attached, the chips attached to the blade body are easily transferred (moved and attached) to the cut product. As described above, the metal plating part is provided on the blade body as in the present invention, so that chip adhesion to the product is suppressed as compared with the conventional cutting blade in which the metal plating part is not provided. It is.
In addition, since the blade body is provided with a metal plating portion to increase the rigidity of the blade body as described above, the blade body is prevented from swinging in the thickness direction during cutting (cutting). As a result, there is no flaking in the lateral direction of the blade), and chip adhesion to the side surface of the blade body is further suppressed.
このように、本発明の切断ブレードによれば、ブレード本体の剛性を十分に確保して曲がりや破損を防止でき、高品位な切断加工を安定して行うことができるのである。 Thus, according to the cutting blade of the present invention, it is possible to sufficiently ensure the rigidity of the blade body to prevent bending and breakage, and to stably perform high-quality cutting.
また、本発明の切断ブレードにおいて、前記金属結合相は、Ｎｉを主成分として形成されており、前記金属めっき部は、Ｃｒ及びＣｏの少なくともいずれかを主成分として形成されていることとしてもよい。 In the cutting blade of the present invention, the metal binder phase may be formed with Ni as a main component, and the metal plating portion may be formed with at least one of Cr and Co as a main component. .
この場合、金属結合相及び金属めっき部をそれぞれ容易に形成できるとともに、前述の効果を簡単かつ確実に実現できる。 In this case, the metal binder phase and the metal plating portion can be easily formed, and the above-described effects can be realized easily and reliably.
また、本発明の切断ブレードにおいて、前記金属めっき部は、前記ブレード本体の側面及び外周面に露出されており、前記金属めっき部の厚さｄの、前記ブレード本体の厚さｔに対する比ｄ／ｔが、１０〜９０％の範囲内であることとしてもよい。 In the cutting blade of the present invention, the metal plating portion is exposed on the side surface and the outer peripheral surface of the blade body, and the ratio d / thickness d of the metal plating portion to the thickness t of the blade body is d /. t may be within the range of 10 to 90%.
この場合、金属めっき部の厚さｄの、ブレード本体の厚さｔに対する比ｄ／ｔが、１０〜９０％の範囲内であるので、該ブレード本体の切れ味を確保しつつ、剛性を高めることができる。
具体的に、前記ｄ／ｔが１０％未満である場合、金属めっき部を設けることによるブレード本体の剛性向上の効果が十分に得られない可能性がある。また、前記ｄ／ｔが９０％を超える場合、金属結合相に分散された超砥粒と、被切断材との接触領域（詳しくは、ブレード本体の外周面に露出する超砥粒の配置部位と被切断材との接触領域）が十分に確保できなくなり、切断抵抗が増大して切れ味が確保できなくなる可能性がある。
In this case, since the ratio d / t of the thickness d of the metal plating part to the thickness t of the blade body is in the range of 10 to 90%, the rigidity is increased while ensuring the sharpness of the blade body. Can do.
Specifically, when the d / t is less than 10%, the effect of improving the rigidity of the blade body by providing the metal plating portion may not be sufficiently obtained. When the d / t exceeds 90%, the contact area between the superabrasive grains dispersed in the metal binder phase and the material to be cut (specifically, the location of the superabrasive grains exposed on the outer peripheral surface of the blade body) The contact area between the workpiece and the material to be cut cannot be secured sufficiently, and the cutting resistance may increase, and the sharpness may not be secured.
また、本発明の切断ブレードにおいて、前記金属めっき部は、前記ブレード本体の側面及び外周面に露出されており、複数の前記金属めっき部における前記ブレード本体の外周に対応する弧状部分の長さの総和の、前記ブレード本体の外周の全長に対する比が、３０％以下であることとしてもよい。 Further, in the cutting blade of the present invention, the metal plating portion is exposed on a side surface and an outer peripheral surface of the blade body, and a length of an arc-shaped portion corresponding to an outer periphery of the blade body in the plurality of metal plating portions. The ratio of the sum to the total length of the outer periphery of the blade body may be 30% or less.
この場合、切れ刃として機能するブレード本体の外周（外周端縁）において、個々の金属めっき部の外周に対応する弧状部分の長さ（外周露出長さ）の総和の、該ブレード本体の外周の全体長さに対する比が３０％以下であるので、切断抵抗の増大を抑えて切れ味を確保しつつ、ブレード本体の剛性を高めることができる。
具体的に、金属めっき部の前記外周露出長さの総和の、ブレード本体の外周全長に対する比が３０％を超える場合は、該ブレード本体の外周において、超砥粒と被切断材との接触領域が十分に確保できなくなり、切断抵抗が増大して切れ味が確保できなくなる可能性がある。
In this case, on the outer periphery (outer peripheral edge) of the blade body that functions as a cutting edge, the total of the lengths of the arc-shaped portions (outer peripheral exposed lengths) corresponding to the outer periphery of each metal plating portion is the outer periphery of the blade main body. Since the ratio with respect to the total length is 30% or less, it is possible to increase the rigidity of the blade body while suppressing the increase in cutting resistance and ensuring sharpness.
Specifically, when the ratio of the sum of the outer peripheral exposed lengths of the metal plating part to the outer peripheral total length of the blade body exceeds 30%, the contact area between the superabrasive grains and the material to be cut in the outer periphery of the blade body May not be sufficiently secured, cutting resistance may increase, and sharpness may not be secured.
本発明の切断ブレードによれば、ブレード本体の剛性を十分に確保して曲がりや破損を防止でき、高品位な切断加工を安定して行うことができる。 According to the cutting blade of the present invention, it is possible to sufficiently ensure the rigidity of the blade body to prevent bending and breakage, and to stably perform high-quality cutting.
以下、本発明の一実施形態に係る切断ブレード１０について、図面を参照して説明する。
図１〜図３に示されるように、本実施形態の切断ブレード１０は、金属結合相２に超砥粒３が分散された厚さｔ０．１ｍｍ以下の円形薄板状のブレード本体１を有している。
Hereinafter, a
As shown in FIGS. 1 to 3, the
尚、図２においては説明のため、ブレード本体１の厚さｔ（すなわち円形をなすブレード本体１において中心軸Ｏ方向を向く両側面４、４間の距離、図３参照）が、実際より厚く示されているが、ブレード本体１の厚さｔは前述のように０．１ｍｍ以下であり、極薄板状とされている。また、ブレード本体１の中央部には、このブレード本体１の中心軸Ｏを中心とした円形をなし、該ブレード本体１を厚さ方向（図２における左右方向）に貫通する取付孔５が形成されており、このためブレード本体１は、厳密には円環薄板状を呈している。
2, for the sake of explanation, the thickness t of the blade body 1 (that is, the distance between the
特に図示しないが、切断ブレード１０は、ブレード本体１がフランジを介して切断装置の主軸に取り付けられたり、或いは電鋳の際の台金に固着されたハブ付きブレードとされるとともに、この台金を介して主軸に取り付けられたりして、中心軸Ｏ回りに回転されることにより、該ブレード本体１においてフランジより径方向外側に突出された外周端縁（切れ刃）で被切断材を切断する。
本実施形態の切断ブレード１０は、例えばＭＬＣＣ（積層セラミックスコンデンサ）等のグリーンシート（被切断材）を精密切断加工するのに適している。
Although not particularly illustrated, the
The
金属結合相２は、Ｎｉを主成分として形成されている。本実施形態の金属結合相２は金属めっき相であり、この切断ブレード１０は電鋳薄刃砥石（電鋳砥石）である。ブレード本体１は、Ｎｉを主成分とした金属めっき液に超砥粒３を分散して、この金属めっき液中に台金を配置し、超砥粒３を取り込みつつ台金表面に金属めっき相（金属結合相２）を所定の厚さに析出させ、これを台金から剥離して円板状に成形するといった公知の電鋳法により形成される。尚、ブレード本体１を前述したハブ付きブレードとする場合には、台金の所定領域（ブレード本体１を作製しない領域）にマスキングを施し、マスキングした所定領域以外の部位に金属めっき相を析出させればよい。
The metal bonded
超砥粒３は、ダイヤモンド砥粒及びｃＢＮ砥粒の少なくともいずれかからなる。ブレード本体１の金属結合相２において、複数の超砥粒３同士は、互いの間隔が均一となるように分散されている。
The
そして、ブレード本体１の両側面４、４には、該ブレード本体１を厚さ方向に貫通しない有底の凹溝８が周方向に互いにずらされて形成され、これら凹溝８内に、金属結合相２よりも硬度が高い金属めっき部６が配設されている。
Further, bottomed
図１に示されるように、本実施形態では、凹溝８は、ブレード本体１の両側面４、４にそれぞれ複数形成されていて、これら凹溝８は、両側面４、４の間では周方向に等間隔かつ交互に形成されており、従って両側面４、４には同数の凹溝８が形成されることになって、片方の側面４に形成される凹溝８の周方向の間隔も、両側面４、４間の周方向に隣接する凹溝８同士の間隔の２倍の間隔で、等間隔とされている。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, a plurality of
尚、個々の凹溝８は、中心軸Ｏに直交する径方向においては、ブレード本体１の径方向外側を向く外周面７に開口されているとともに、径方向内側に向けて延びており、ただし取付孔５には達することのないように形成されていて、この径方向に直交する断面が略コ字状をなしている。また、凹溝８は、中心軸Ｏ方向（厚さ方向）においては、両側面４、４のうちいずれかの側面４のみに開口されていて、ブレード本体１を厚さ方向に貫通してはいない。また、凹溝８は、径方向に沿って略一定の断面形状、寸法とされている。
図３において、ブレード本体１の側面４から凹溝８が窪まされる深さ（後述する金属めっき部６の厚さｄと同等）の、該ブレード本体１の厚さｔに対する比は、１０〜９０％の範囲内とされている。
In addition, in the radial direction perpendicular to the central axis O, each
In FIG. 3, the ratio of the depth at which the recessed
金属めっき部６は、Ｃｒ及びＣｏの少なくともいずれかを主成分として形成されている。金属めっき部６は、凹溝８の矩形穴状に対応した矩形板状とされているとともに、該凹溝８を埋めるように配設されている。金属めっき部６は、ブレード本体１の両側面４、４のうちいずれか一方の側面４、及び外周面７に露出されており、図示の例では、金属めっき部６において中心軸Ｏ方向を向く露出された面が、側面４に面一とされており、径方向外側を向く露出された面が、外周面７に面一とされている。
The
具体的に、金属めっき部６の径方向に沿う長さは、凹溝８の径方向に沿う長さと同等であり、金属めっき部６の周方向（中心軸Ｏ回りに周回する方向）に沿う長さ（幅）ｗは、凹溝８の周方向に沿う幅と同等であり、金属めっき部６の中心軸Ｏ方向に沿う長さ（厚さ）ｄは、凹溝８の深さと同等である。
そして、金属めっき部６の厚さｄの、ブレード本体１の厚さｔに対する比ｄ／ｔは、１０〜９０％の範囲内となっている。
Specifically, the length along the radial direction of the
The ratio d / t of the thickness d of the
また、図１に示されるブレード本体１の側面視において、複数の金属めっき部６におけるブレード本体１の外周（外周面７）に対応する弧状部分の長さ（幅ｗに相当）の総和の、ブレード本体１の外周の全長に対する比は、３０％以下とされている。
Further, in the side view of the blade body 1 shown in FIG. 1, the sum of the lengths of the arc-shaped portions (corresponding to the width w) corresponding to the outer periphery (outer peripheral surface 7) of the blade body 1 in the plurality of
このような凹溝８及び金属めっき部６は、下記のようにブレード本体１に形成される。
凹溝８は、ブレード本体１を形成する金属結合相２を化学処理により部分的に超砥粒３ごと除去して形成される。具体的には、凹溝８が形成されていないブレード本体１素材の両側面４、４に、凹溝８を形成する部分を除いてマスキングを施す。そして、このマスキングを施したブレード本体１素材を、硝酸や塩化鉄などの、Ｎｉ金属めっき相（金属結合相２）を溶解する処理液に浸漬することにより、マスキングが施されていない部分の金属めっき相を超砥粒３ごとエッチングにより除去して、凹溝８を形成する。従って、凹溝８の幅（ひいては金属めっき部６の幅ｗ）はマスキングの開放部の幅によって調整可能であり、また凹溝８の深さ（ひいては金属めっき部６の厚さｄ）は処理液へのブレード本体１素材の浸漬時間や処理液の濃度等により調整可能である。
Such a ditch | groove 8 and the
The
金属めっき部６は、前述のように凹溝８が形成されたブレード本体１素材を、マスキングが施された状態のまま、Ｃｒ及びＣｏのいずれかを主成分とする金属めっき液中に配置して、液中に露出された凹溝８に対してめっきを施すことにより形成される。
The
このように構成された切断ブレード１０は、取付孔５に切断装置の主軸が挿入された上で、両側面４、４の内周部が厚さ方向の両側からフランジによって挟み込まれることにより、この主軸にブレード本体１が同軸に固定されて中心軸Ｏ回りに回転させられ、フランジから径方向外側に突出された外周端縁（外周面７近傍）が被切断物に切り込まれて、該被切断物を切断する。従って、凹溝８及び金属めっき部６の径方向の長さは、この被切断物への切り込み深さよりも大きく確保されることが好ましい。尚、切断時には、被切断物の切断部位に向けてクーラントが例えばミスト状に供給される。
The
以上説明した本実施形態の切断ブレード１０によれば、ブレード本体１の両側面４、４に、周方向に互いにずらされて有底の凹溝８がそれぞれ形成されており、これら凹溝８内に、金属結合相２よりも硬度が高い金属めっき部６が設けられているので、当該金属めっき部６によりブレード本体１の剛性が高められている。
具体的に、従来、ブレード本体が厚さ０．１ｍｍ以下に薄肉化されるような場合においては、該ブレード本体の剛性を十分に確保することが難しかった。一方、本実施形態によれば、ブレード本体１が厚さ０．１ｍｍ以下とされても、金属めっき部６により該ブレード本体１の剛性が十分に確保される。
According to the
Specifically, conventionally, when the blade body is thinned to a thickness of 0.1 mm or less, it has been difficult to ensure sufficient rigidity of the blade body. On the other hand, according to the present embodiment, even when the blade body 1 is 0.1 mm or less in thickness, the
また、金属めっき部６は、ブレード本体１の両側面４、４の凹溝８内にそれぞれ設けられているから、例えばブレード本体１の両側面４、４のうち、いずれか一方の側面４の凹溝８のみに金属めっき部６が設けられるような場合（本実施形態とは異なる構成の場合）に生じる反りや変形が防止される。
Moreover, since the
さらに、有底の凹溝８内に設けられた個々の金属めっき部６は、ブレード本体１の両側面４、４のうち、いずれか一方の側面４のみに露出されている。これにより、当該金属めっき部６が露出された側面４部分とは厚さ方向の反対側を向く側面４部分には、超砥粒３を保持した金属結合相２が残されることになるので、被切断材に切り込むブレード本体１の外周端縁（切れ刃）の切れ味が確保される。
Further, each
また、凹溝８を埋めるように金属めっき部６が設けられることにより、被切断材を切断して生じる切屑が、該凹溝８内に付着するようなことが防止されて、切屑の排出性が向上するとともに、切断された製品への切屑付着が防止される。
具体的に、ブレード本体１の側面４のうち金属めっき部６以外の部位には、超砥粒３が露出して微細な凹凸が形成されているため、切屑が付着しやすくなっている。一方、ブレード本体１の側面４に露出する金属めっき部６部分には超砥粒３が含まれておらず、微細な凹凸が形成されていないため、切屑が付着しにくくなっている。また一般に、切屑の付着した切断ブレードで被切断材を切断すると、ブレード本体に付着した切屑が、切断された製品に転写（移って付着）しやすい。以上のことから、本実施形態のように、ブレード本体１に金属めっき部６が設けられていることにより、金属めっき部６が設けられていない従来の切断ブレードに比べて、製品への切屑付着が抑制されるのである。
また、ブレード本体１に金属めっき部６が設けられることで、前述のようにブレード本体１の剛性が高められているため、切断加工時に該ブレード本体１が厚さ方向に振れるようなことが抑制されて（切れ刃の横方向（中心軸Ｏ方向）へのあばれが無くなって）、ブレード本体１の側面４への切屑付着がさらに抑えられている。
Further, by providing the
Specifically, since the
Further, since the blade main body 1 is provided with the
このように、本実施形態の切断ブレード１０によれば、ブレード本体１の剛性を十分に確保して曲がりや破損を防止でき、高品位な切断加工を安定して行うことができるのである。
Thus, according to the
また本実施形態では、このような金属めっき部６を、ブレード本体１の両側面４、４の間で周方向に等間隔かつ交互に形成することにより、両側面４、４間で周方向に隣接する金属めっき部６同士の間隔に広狭が生じることがなくなるため、例えばこの間隔の広い部分でブレード本体１の剛性が低下したり、あるいは間隔の狭い部分でブレード本体１の切れ味が損なわれたりするようなことが防止される。
Moreover, in this embodiment, such a
ところで、金属めっき部６が配設される凹溝８は、例えば凹溝８のないブレード本体１素材を作製した後に、その両側面４、４に放電加工やレーザー加工などを施すことによって形成することも可能であるが、そのようにして凹溝８を形成したブレード本体１では、加工時の熱により反り等の変形や焼けを生じたりするおそれがある。このため、上記凹溝８は、ブレード本体１素材の金属結合相２を化学処理により部分的に除去して形成するのが望ましく、すなわち両側面４、４の凹溝８を形成しない部分をマスキングしてブレード本体１素材を硝酸や塩化鉄等の処理液に浸漬することにより金属結合相２をエッチングによって化学的に除去して凹溝８を形成すれば、熱による変形や焼けが生じることはない。
さらに、金属めっき部６が凹溝８内にめっきにより析出されることで、ブレード本体１に反りや変形が生じにくくなっている。
By the way, the
Furthermore, since the
また、本実施形態では、金属結合相２がＮｉを主成分として形成されており、金属めっき部６がＣｒ及びＣｏの少なくともいずれかを主成分として形成されているので、金属結合相２及び金属めっき部６をそれぞれ容易に形成できるとともに、前述の効果を簡単かつ確実に実現できる。
In the present embodiment, the metal bonded
また、金属めっき部６の厚さｄの、ブレード本体１の厚さｔに対する比ｄ／ｔが、１０〜９０％の範囲内であるので、該ブレード本体１の切れ味を確保しつつ、剛性を高めることができる。
具体的に、前記ｄ／ｔが１０％未満である場合、金属めっき部６を設けることによるブレード本体１の剛性向上の効果が十分に得られない可能性がある。また、前記ｄ／ｔが９０％を超える場合、金属結合相２に分散された超砥粒３と、被切断材との接触領域（詳しくは、ブレード本体１の外周面７に露出する超砥粒３の配置部位と被切断材との接触領域）が十分に確保できなくなり、切断抵抗が増大して切れ味が確保できなくなる可能性がある。
Further, since the ratio d / t of the thickness d of the
Specifically, when the d / t is less than 10%, there is a possibility that the effect of improving the rigidity of the blade body 1 by providing the
また、複数の金属めっき部６におけるブレード本体１の外周に対応する弧状部分の長さ（外周露出長さ）の総和の、ブレード本体１の外周の全長に対する比が、３０％以下であるので、切断抵抗の増大を抑えて切れ味を確保しつつ、ブレード本体１の剛性を高めることができる。
具体的に、金属めっき部６の前記外周露出長さの総和の、ブレード本体１の外周全長に対する比が３０％を超える場合は、該ブレード本体１の外周において、超砥粒３と被切断材との接触領域が十分に確保できなくなり、切断抵抗が増大して切れ味が確保できなくなる可能性がある。
Further, the ratio of the total length of the arc-shaped portions corresponding to the outer periphery of the blade body 1 in the plurality of metal plating portions 6 (exposed outer periphery length) to the total length of the outer periphery of the blade body 1 is 30% or less. The rigidity of the blade body 1 can be enhanced while suppressing the increase in cutting resistance and ensuring sharpness.
Specifically, when the ratio of the total exposed length of the outer periphery of the
尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、前述の実施形態では、金属結合相２が金属めっき相からなり、切断ブレード１０は電鋳砥石であるとしたが、これに限定されるものではなく、金属結合相２がメタルボンド相からなり、切断ブレード１０はメタルボンド砥石であってもよい。ただし、前述の実施形態のように、金属結合相２が金属めっき相であることにより、一層確実にブレード本体１の強度や品位を確保することができ、好ましい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、前述の実施形態では、金属結合相２がＮｉを主成分として形成され、金属めっき部６がＣｒ及びＣｏの少なくともいずれかを主成分として形成されているとしたが、金属結合相２に対して金属めっき部６の硬度（ひいては機械的強度）が高ければ前述の効果が得られることから、これらの材質に限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the metal bonded
また、前述の実施形態では、切断ブレード１０が、被切断材として例えばＭＬＣＣ等のグリーンシートを精密切断加工すると説明したが、それ以外の材料からなる被切断材であってもよい。
In the above-described embodiment, it has been described that the
以下、本発明の実施例を挙げて、特に、金属めっき部６の厚さｄのブレード本体１の厚さｔに対する比ｄ／ｔ、及び、金属めっき部６の外周露出長さの総和のブレード本体１の外周全長に対する比について、本発明の効果を実証する。ただし、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
Examples of the present invention will be described below. In particular, the ratio d / t of the thickness d of the
本実施例では、まず、上述した公知の電鋳法により、粒度＃１０００の超砥粒３をＮｉ金属めっき相よりなる金属結合相２に分散した、外径：５４ｍｍ、内径（取付孔５の直径）：４０ｍｍ、厚さｔ：０．０５ｍｍの円環薄板状のブレード本体１素材を複数製造した。
In this example, first, the
次いで、これらのブレード本体１素材の両側面４、４にマスキングを施し、エッチングにより上述した化学処理を施して、ブレード本体１素材の厚さｔに対する深さの割合がそれぞれ５％、１０％、５０％、９０％、９５％となるように凹溝８を形成したものに、さらに上述しためっき処理（Ｃｒめっき）を施して、該凹溝８にＣｒからなる金属めっき部６を埋め込んでなる（つまり、比ｄ／ｔがそれぞれ上記パーセントとなる）、上記実施形態に準ずる５種類の切断ブレード１０を製造した。これらを順に実施例１〜５とする。
尚、いずれも、金属めっき部６の幅ｗ（凹溝８の幅）は１ｍｍ、径方向の長さは１ｍｍで、ブレード本体１の両側面４、４に１６本の金属めっき部６を、両側面４、４の間で周方向に等間隔かつ交互に形成した。
Next, masking is performed on both
In any case, the width w of the metal plating part 6 (width of the concave groove 8) is 1 mm, the length in the radial direction is 1 mm, and 16
また、これら実施例１〜５に対する比較例として、凹溝８及び金属めっき部６を形成していない上記ブレード本体１素材そのままの切断ブレードを用意した。これを比較例１とする。従って、比較例１において、上記比ｄ／ｔは０％である。
Further, as a comparative example for Examples 1 to 5, a cutting blade of the blade body 1 material as it was without forming the
そして、これら実施例１〜５及び比較例１の切断ブレードを用いて、発泡シートに固定した幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍのセラミックグリーンシートを、幅方向と長さ方向とに０．６５ｍｍのピッチで切断する切断試験を、切断条件を変えて２回行い、その際の切断された被切断物（製品となるチップ）への切屑付着率、切断された被切断物の寸法異常発生率、切断の際の主軸電流値、及び切断試験終了後の切断ブレードの状態を確認した。これらの結果を表１、２に示す。 Then, using the cutting blades of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, a ceramic green sheet having a width of 100 mm and a length of 100 mm fixed to the foamed sheet was arranged at a pitch of 0.65 mm in the width direction and the length direction. The cutting test for cutting is performed twice under different cutting conditions. The chip adhesion rate to the cut object (chip which is the product) at that time, the dimensional abnormality occurrence rate of the cut object, The main shaft current value at the time and the state of the cutting blade after the cutting test was confirmed. These results are shown in Tables 1 and 2.
尚、セラミックグリーンシートの厚さについては、表１に結果を示す切断試験においては、厚さ０．４ｍｍとし、表２に結果を示す切断試験においては、厚さ０．３ｍｍとした。また、切断条件については、表１の切断試験においては、主軸回転数：３００００ｍｉｎ−１、送り速度：１００ｍｍ／ｓｅｃとし、表２の切断試験においては、主軸回転数：４００００ｍｉｎ−１、送り速度：３００ｍｍ／ｓｅｃとした。また、切断ブレードを切断装置の主軸に固定する際のフランジの外径はいずれも４９．６ｍｍであり、従って切断ブレードはその外周端縁が切れ刃として径方向に２．２ｍｍフランジからはみ出して被切断物に切り込まれた。 The thickness of the ceramic green sheet was 0.4 mm in the cutting test shown in Table 1, and 0.3 mm in the cutting test shown in Table 2. As for the cutting conditions, in the cutting test of Table 1, the spindle speed: 30000 min −1 and the feed rate: 100 mm / sec, and in the cutting test of Table 2, the spindle speed: 40000 min −1 and the feed rate: It was 300 mm / sec. Also, the outer diameter of the flange when the cutting blade is fixed to the main shaft of the cutting device is 49.6 mm. Therefore, the outer edge of the cutting blade protrudes from the 2.2 mm flange in the radial direction as a cutting edge. Cut into the cut.
また、切屑の付着率は、上述のように幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍのセラミックグリーンシートを、０．６５ｍｍのピッチで幅方向と長さ方向とに切断して得られるすべてのチップのうち、切屑が付着していたチップの個数の割合である。また、寸法異常の発生率は、同じく得られるすべてのチップのうち、幅０．６ｍｍ、長さ０．６ｍｍであるべき幅寸法と長さ寸法の少なくとも一方が、０．６±０．０２ｍｍの範囲内に入らなかったチップの個数の割合である。 In addition, the chip adhesion rate is as follows. Of all the chips obtained by cutting the ceramic green sheet having a width of 100 mm and a length of 100 mm at a pitch of 0.65 mm in the width direction and the length direction as described above, It is the ratio of the number of chips to which has adhered. In addition, the incidence of dimensional anomalies is that, among all the chips that are also obtained, at least one of the width dimension and the length dimension that should be 0.6 mm wide and 0.6 mm long is 0.6 ± 0.02 mm. This is the ratio of the number of chips that did not fall within the range.
このうち、切断条件が比較的緩やかな表１に結果を示した切断試験では、実施例１〜５は、比較例１に比べて、切屑付着率及び寸法異常の発生率がすべて低減された。具体的に、これら実施例１〜５のなかでは、比ｄ／ｔが最も小さい実施例１において切屑の付着率が若干高く、また寸法異常の発生率が若干高めであった。また比ｄ／ｔが最も大きい実施例５において、主軸電流値が僅かに高くて切断抵抗が高めであったことが認められ、切断終了後に金属めっき部６の周辺に摩耗が認められる一方、切屑付着率及び寸法異常の発生率は、比較例１よりも大幅に低減された。
そして、これら実施例１〜５のうち、比ｄ／ｔが１０〜９０％の範囲内である実施例２〜４において、切屑付着率、寸法異常の発生率及び主軸電流値が顕著に低減されることがわかった。
Among these, in the cutting test whose results are shown in Table 1 where the cutting conditions are relatively gentle, in Examples 1 to 5, the chip adhesion rate and the occurrence rate of dimensional abnormality were all reduced as compared with Comparative Example 1. Specifically, among Examples 1 to 5, in Example 1 having the smallest ratio d / t, the chip adhesion rate was slightly high, and the occurrence rate of dimensional anomalies was slightly high. In Example 5 with the largest ratio d / t, it was confirmed that the spindle current value was slightly high and the cutting resistance was high, and wear was recognized around the
In Examples 2 to 4 in which the ratio d / t is in the range of 10 to 90% among these Examples 1 to 5, the chip adhesion rate, the occurrence rate of dimensional abnormality, and the spindle current value are significantly reduced. I found out.
また、表１の切断試験よりも切断条件が厳しい表２に結果を示した切断試験においても、実施例１〜５は、比較例１に比べて、切屑付着率及び寸法異常の発生率がすべて低減された。
そして、これら実施例１〜５のうち、比ｄ／ｔが１０〜９０％の範囲内である実施例２〜４において、切屑付着率、寸法異常の発生率及び主軸電流値が顕著に低減されていた。
尚、表２において、比較例１の切断試験後のブレード状態を示す「腰抜け」とは、ブレード本体の変形までは認められないものの、剛性が低下して（腰が無くなって）、外力等により変形しやすくなった状態（安定した切断加工を継続することが難しい状態）である。
Moreover, also in the cutting test which showed the result in Table 2 whose severer cutting conditions than the cutting test of Table 1, Examples 1-5 compared with Comparative Example 1 and all the incidence rates of chip adhesion and a dimensional abnormality were all. Reduced.
In Examples 2 to 4 in which the ratio d / t is in the range of 10 to 90% among these Examples 1 to 5, the chip adhesion rate, the occurrence rate of dimensional abnormality, and the spindle current value are significantly reduced. It was.
In Table 2, “blank slip” indicating the state of the blade after the cutting test of Comparative Example 1 is not recognized until the blade body is deformed, but the rigidity is lowered (the waist is lost) due to external force or the like. This is a state in which it is easily deformed (a state in which it is difficult to continue stable cutting).
次に、やはり上述した公知の電鋳法により、粒度＃８００の超砥粒３をＮｉ金属めっき相よりなる金属結合相２に分散した、外径：５６ｍｍ、内径：４０ｍｍ、厚さｔ：０．０７ｍｍの円環薄板状のブレード本体１素材を複数製造した。そして、これらのブレード本体１素材の両側面４、４にマスキングを施し、エッチングにより上述した化学処理を施した後、さらにめっき処理（Ｃｏめっき）を施した。これにより、Ｃｏからなる複数の金属めっき部６におけるブレード本体１の外周に対応する弧状部分の長さの総和の、ブレード本体１の外周の全長に対する比（以下、外周長さ比と言う）が、４．５％、９．１％、２７．４％、３６．５％となるように凹溝８に金属めっき部６を埋め込んでなる、上記実施形態に順ずる４種類の切断ブレード１０を製造した。具体的には、金属めっき部６の幅ｗを、０．５ｍｍ、１ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍとすることにより、上記外周長さ比を設定した。これらを順に実施例６〜９とする。
尚、いずれも、金属めっき部６の径方向の長さは１ｍｍ、比ｄ／ｔは５０％（つまり金属めっき部６の厚さｄ：３５μｍ）として、ブレード本体１の両側面４、４に１６本の金属めっき部６を、両側面４、４の間で周方向に等間隔かつ交互に形成した。
Next, the
In both cases, the length of the
また、これら実施例６〜９に対する比較例として、凹溝８及び金属めっき部６を形成していない上記ブレード本体１素材そのままの切断ブレードを用意した。これを比較例２とする。従って、比較例２において、上記外周長さ比は０％である。
Further, as a comparative example for Examples 6 to 9, a cutting blade of the blade body 1 material as it was without the
そして、これら実施例６〜９及び比較例２の切断ブレードを用いて、発泡シートに固定した幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍのセラミックグリーンシートを、幅方向と長さ方向とに０．８７ｍｍのピッチで切断する切断試験を、切断条件を変えて２回行い、その際の切断された被切断物への切屑付着率、切断された被切断物の寸法異常発生率、切断の際の主軸電流値、及び切断試験終了後の切断ブレードの状態を確認した。これらの結果を表３、４に示す。 Then, using the cutting blades of Examples 6 to 9 and Comparative Example 2, a ceramic green sheet having a width of 100 mm and a length of 100 mm fixed to the foam sheet was placed at a pitch of 0.87 mm in the width direction and the length direction. The cutting test for cutting is performed twice while changing the cutting conditions. At that time, the chip adhesion rate to the cut object, the dimensional abnormality occurrence rate of the cut object, the main axis current value at the time of cutting, And the state of the cutting blade after the end of the cutting test was confirmed. These results are shown in Tables 3 and 4.
尚、セラミックグリーンシートの厚さについては、表３に結果を示す切断試験においては、厚さ０．５ｍｍとし、表４に結果を示す切断試験においては、厚さ０．７ｍｍとした。また、切断条件については、表３の切断試験においては、主軸回転数：３００００ｍｉｎ−１、送り速度：１００ｍｍ／ｓｅｃとし、表４の切断試験においては、主軸回転数：４００００ｍｉｎ−１、送り速度：３００ｍｍ／ｓｅｃとした。また、切断ブレードを切断装置の主軸に固定する際のフランジの外径はいずれも５２ｍｍであり、従って切断ブレードはその外周端縁が切れ刃として径方向に２ｍｍフランジからはみ出して被切断物に切り込まれた。 The thickness of the ceramic green sheet was set to 0.5 mm in the cutting test shown in Table 3, and 0.7 mm in the cutting test shown in Table 4. As for the cutting conditions, in the cutting test of Table 3, the spindle speed: 30000 min −1 and the feed rate: 100 mm / sec. In the cutting test of Table 4, the spindle speed: 40000 min −1 , the feed rate: It was 300 mm / sec. Also, the outer diameter of the flange when the cutting blade is fixed to the main shaft of the cutting device is 52 mm. Therefore, the outer edge of the cutting blade protrudes from the 2 mm flange in the radial direction as a cutting edge and cut into the workpiece. It was included.
また、切屑の付着率は、上述のように幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍのセラミックグリーンシートを、０．８７ｍｍのピッチで幅方向と長さ方向とに切断して得られるすべてのチップのうち、切屑が付着していたチップの個数の割合である。また、寸法異常の発生率は、同じく得られるすべてのチップのうち、幅０．８ｍｍ、長さ０．８ｍｍであるべき幅寸法と長さ寸法の少なくとも一方が、０．８±０．０２ｍｍの範囲内に入らなかったチップの個数の割合である。 Further, the chip adhesion rate is as follows. Of all the chips obtained by cutting the ceramic green sheet having a width of 100 mm and a length of 100 mm in the width direction and the length direction at a pitch of 0.87 mm as described above, It is the ratio of the number of chips to which has adhered. In addition, the occurrence rate of dimensional anomaly is such that at least one of the width dimension and the length dimension that should be 0.8 mm in width and 0.8 mm in length is 0.8 ± 0.02 mm among all the obtained chips. This is the ratio of the number of chips that did not fall within the range.
これら表３、４の結果でも、やはり切断条件が比較的緩やかな表３に結果を示した切断試験では、実施例６〜９は、比較例２に比べて、切屑付着率及び寸法異常の発生率がすべて低減された。具体的に、これら実施例６〜９のなかでは、外周長さ比が最も大きい実施例９において、切屑の付着率が若干高く、また寸法異常の発生率が若干高めであった。またこの実施例９において、主軸電流値が僅かに高くて切断抵抗が高めであったことが認められ、切断終了後にブレード本体１に若干の反りが認められる一方、切屑付着率及び寸法異常の発生率は、比較例２よりも低減された。
そして、これら実施例６〜９のうち、外周長さ比が３０％以下である実施例６〜８において、切屑付着率、寸法異常の発生率及び主軸電流値が顕著に低減されることがわかった。
In the results of Tables 3 and 4 as well, in the cutting test in which the cutting conditions are also shown in Table 3 where the cutting conditions are relatively gentle, Examples 6 to 9 are more likely to have chip adhesion rates and dimensional abnormalities than Comparative Example 2. All rates were reduced. Specifically, among Examples 6 to 9, in Example 9 having the largest outer circumference length ratio, the chip adhesion rate was slightly high, and the occurrence rate of dimensional abnormality was slightly high. Further, in Example 9, it was recognized that the spindle current value was slightly high and the cutting resistance was high, and while the blade main body 1 was slightly warped after the end of cutting, the chip adhesion rate and the occurrence of dimensional abnormality were observed. The rate was reduced as compared with Comparative Example 2.
And among these Examples 6-9, in Examples 6-8 whose outer periphery length ratio is 30% or less, it turns out that chip adhesion rate, the incidence rate of dimension abnormality, and a spindle current value are reduced significantly. It was.
また、表３の切断試験よりも切断条件が厳しい表４に結果を示した切断試験においては、実施例６〜９は、比較例２に比べて、切屑付着率、寸法異常の発生率及び主軸電流値がすべて低減された。
そして、これら実施例６〜９のうち、外周長さ比が３０％以下である実施例６〜８において、切屑付着率、寸法異常の発生率及び主軸電流値が顕著に低減されていた。
Moreover, in the cutting test shown in Table 4 where the cutting conditions are stricter than the cutting test of Table 3, Examples 6 to 9 have a chip adhesion rate, a dimensional abnormality occurrence rate, and a main axis as compared with Comparative Example 2. All current values were reduced.
And among these Examples 6-9, in Examples 6-8 whose outer peripheral length ratio is 30% or less, the chip adhesion rate, the occurrence rate of dimensional abnormality, and the spindle current value were significantly reduced.
次に、上述した実施例１〜５及び比較例１と同じ切断ブレードを用意し、これら切断ブレードの曲げ強度（弾性率）を測定した。そして、比較例１の切断ブレードの曲げ強度を基準（１００％）としたときの、実施例１〜５の切断ブレード１０の曲げ強度の大きさを割合（パーセント）で求めた。尚、測定点はブレード本体においてフランジから径方向外側に２ｍｍ離間した位置とし、変位量は１ｍｍとした。結果を表５に示す。
Next, the same cutting blades as those of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 described above were prepared, and the bending strength (elastic modulus) of these cutting blades was measured. And the magnitude | size of the bending strength of the
また、ブレード本体１の厚さｔを０．０７ｍｍとし、金属めっき部６をＣｏめっきで形成した以外は、上述の実施例１〜５及び比較例１と同じ仕様の切断ブレードを用意し、これらを順に実施例１０〜１４及び比較例３として、曲げ強度を測定した。そして、比較例３の切断ブレードの曲げ強度を基準（１００％）としたときの、実施例１０〜１４の切断ブレード１０の曲げ強度の大きさを割合で求めた。結果を表６に示す。
In addition, except that the thickness t of the blade body 1 is 0.07 mm and the
これら表５、６の結果から、ブレード本体１に上記実施形態で説明した金属めっき部６が形成されているものは、該金属めっき部６が形成されていないものに比べて、曲げ強度が確実に高められることがわかった。また、ブレード本体１に金属めっき部６が形成されたもの同士においては、該金属めっき部６の厚さｄの、ブレード本体１の厚さｔに対する比ｄ／ｔ（つまりブレード本体１全体に対して金属めっき部６の占める割合）が大きくなるほど、曲げ強度が高められることが確認された。
From the results of Tables 5 and 6, when the
１ ブレード本体
２ 金属結合相
３ 超砥粒
４ 側面
６ 金属めっき部
７ 外周面
８ 凹溝
１０ 切断ブレード
ｄ 金属めっき部の厚さ
ｔ ブレード本体の厚さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記ブレード本体の両側面には、該ブレード本体を厚さ方向に貫通しない有底の凹溝が周方向に互いにずらされて形成され、これら凹溝内に、金属めっき部が配設され、
前記ブレード本体の側面に露出する前記金属めっき部部分には、超砥粒が含まれていないことを特徴とする切断ブレード。 A cutting blade having a circular thin plate blade body with a thickness of 0.1 mm or less in which superabrasive grains are dispersed in a metal binder phase,
On both side surfaces of the blade body, bottomed grooves that do not penetrate the blade body in the thickness direction are formed to be shifted from each other in the circumferential direction, and metal plating portions are disposed in these grooves.
A cutting blade characterized in that superabrasive grains are not included in the metal plating portion exposed on the side surface of the blade body.
前記金属結合相は、Ｎｉを主成分として形成されており、
前記金属めっき部は、Ｃｒ及びＣｏの少なくともいずれかを主成分として形成されていることを特徴とする切断ブレード。 The cutting blade according to claim 1,
The metal binder phase is formed with Ni as a main component,
The metal-plated part is formed with at least one of Cr and Co as a main component.
前記金属めっき部は、前記ブレード本体の側面及び外周面に露出されており、
前記金属めっき部の厚さｄの、前記ブレード本体の厚さｔに対する比ｄ／ｔが、１０〜９０％の範囲内であることを特徴とする切断ブレード。 The cutting blade according to claim 1 or 2,
The metal plating part is exposed on the side surface and the outer peripheral surface of the blade body,
A cutting blade, wherein a ratio d / t of a thickness d of the metal plating portion to a thickness t of the blade body is in a range of 10 to 90%.
前記金属めっき部は、前記ブレード本体の側面及び外周面に露出されており、
複数の前記金属めっき部における前記ブレード本体の外周に対応する弧状部分の長さの総和の、前記ブレード本体の外周の全長に対する比が、３０％以下であることを特徴とする切断ブレード。 The cutting blade according to any one of claims 1 to 3,
The metal plating part is exposed on the side surface and the outer peripheral surface of the blade body,
A cutting blade, wherein a ratio of a sum of lengths of arc-shaped portions corresponding to an outer periphery of the blade body in the plurality of metal plating portions to a total length of the outer periphery of the blade body is 30% or less.
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