JP2019209388A - チップ付き回転鋸及びその研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】側面向心角を大きくしても強度が低下し難いチップを実現する。その結果、直進安定性が良好で且つ被削材との間の摩擦抵抗が小さいチップを強度を確保しながら実現できる。【解決手段】チップ付き回転鋸１０において、チップ３０をチップ付き回転鋸１０の切削方向の前方から見たとき、チップ３０の左右の側面３６Ｌ、３６Ｒが所定の曲率半径にて凹み、且つチップ３０の刃厚が、チップの先端にて最も大きくなるように形成されており、チップ３０をチップ付き回転鋸１０の半径方向の外側から見たとき、チップの逃げ面の左右端が切削方向と平行に形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、金属又は樹脂の切断に使用されるチップ付き回転鋸及びチップ研磨方法に関する。

従来から、刃先にチップが取り付けられ、金属及び樹脂等からなる材料の切断・切削に用いられる回転鋸が知られている。チップが取り付けられた回転鋸（チップ付き回転鋸）の一つは、チップの側面が、すくい面から歯背部に向かって徐々に刃厚方向の中心に近付くように形成されている（例えば、特許文献１を参照）。つまり、チップの刃厚が後方に向かうほど小さくなっている。このように形成された側面の切削方向に対する角度は側面逃げ角と称呼される。

特開平１０−２６３９２６号公報

ところで、側面逃げ角を大きくするほど、チップと被削材との間の摩擦抵抗を低くすることができるが、その一方で、回転鋸の直進安定性が低下する虞がある。そこで、側面逃げ角を小さくしたまま側面向心角（すくい面視におけるチップ側面の、回転鋸の半径方向に対する角度）を大きくすることにより、被削材との間の摩擦抵抗を低下させる方法が考えられる。ところが、一般的に、チップの先端における刃厚が最大の刃厚に設定されているので、チップの刃厚は回転鋸の半径方向内側に向かうほど小さくなる。従って、側面向心角を大きく設定するほどチップの強度が低下する虞がある。

本発明は、上記課題に対処するために為されたものである。即ち、本発明の目的の一つは、強度が十分に確保され、摩擦抵抗が低く且つ直進安定性に優れたチップ付き回転鋸及びそのチップの研磨方法を提供することにある。

そこで、上記の問題を解決するため、本発明のチップ付き回転鋸は、円板状の台金（２０）と、前記台金の外周部に、前記台金の円周方向に所定の間隔にて形成された複数の刃台（２２）と、前記複数の刃台にそれぞれ固定された複数のチップ（３０）と、を備える。

更に、前記複数のチップのそれぞれを前記チップ付き回転鋸の切削方向の前方から見たとき、前記複数のチップの左右の側面（３６Ｌ、３６Ｒ）が所定の曲率半径にて凹み、且つ前記複数のチップの刃厚（Ｌ１）が前記複数のチップの先端（３２ａ）にて最も大きくなるように形成されている。
加えて、前記複数のチップのそれぞれを前記チップ付き回転鋸の半径方向の外側から見たとき、前記複数のチップの逃げ面（３７）の左右端（３８Ｌ、３８Ｒ）が、前記切削方向と平行に形成されている。

上記構成において、切削方向とは、刃（チップ）が被削材を切削する方向である。刃（チップ）はチップ付き回転鋸（以下、単に「回転鋸」とも称呼する）の台金の外周部に配置されるので、切削方向とは、被削材を切削しているチップ位置における外周部の接線方向であると言える。チップの先端は、回転鋸の半径方向の最も外側に位置する部分である。また、チップのそれぞれを回転鋸の切削方向の前方から見ることは、所謂すくい面視と同義である。

この態様によれば、チップの左右の側面は、すくい面視において所定の曲率半径にて凹んでおり、これらの側面の先端がそれぞれ左右に突出している。チップの左右の側面がそれぞれ左右に突出している角度（突出角；側面の接線方向と回転鋸の半径方向とのなす角）はチップの先端に近付くほど大きくなる。この形状によれば、チップの先端における刃厚（即ち、最大の刃厚）及び突出角が等しいチップであっても、例えば、左右の側面が平坦に加工されているチップ（以下、「従来チップ」と称呼する）の形状と比較すると、チップの下側（回転鋸の半径方向内側）における刃厚が大きくなる。言い換えると、チップの下側における刃厚が等しいチップであっても、本発明に係るチップの場合、従来チップに比べてチップの先端における突出角は大きくされる。突出角はＪＩＳ規格において規定されている「側面向心角」に実質的に等しい。従って、この態様によれば、従来チップと比べて、チップの強度を大きく低下させることなく側面向心角を大きく設定できるので、チップと被削材との間の摩擦抵抗をより低減させることができる。言い換えると、チップの強度を確保しつつ、チップと被削材との間の摩擦抵抗を低減させることができる。更に、この態様によれば、チップの側面を所定の曲率半径にて凹ませた形状とすることによりチップと被削材との間の摩擦抵抗を低減させた結果、チップの側面逃げ角をゼロとすることが許容され得る。即ち、チップの逃げ面の左右端を逃げ面視にて切削方向と平行にすることが許容され得る。従って、回転鋸の直進安定性を向上させることができる。このように、本発明によれば、刃厚を変えずに、チップの側面向心角を大きくした場合であっても、チップの強度が低下し難いチップ付き回転鋸を実現することができる。

本発明の一態様において、前記複数のチップのそれぞれを前記切削方向の前方から見たときの前記側面の先端における前記側面の接線方向と、前記チップ付き回転鋸の半径方向と、のなす角である突出角は１．０°〜１０．０°に設定されることが好ましい。

本発明の一態様において、チップ付き回転鋸の特徴は、前記突出角が、３．０°〜１０．０°に設定されるとともに、前記複数のチップのそれぞれが負のすくい角を有し、前記逃げ面に切り屑分断用の溝を有し、前記逃げ面と前記左右の側面とが交差する端部にそれぞれ面取りが施されていることにある。

本発明の一態様における特徴は、前記左右の側面が、回転軸が前記切削方向と平行となるように前記左右の側面を挟んで左右対称に配置された互いに同径の２つの外周砥石の外周部によって研磨されることにより形成されていることにある。

本発明のチップ付き回転鋸のチップの研磨方法は、円板状の台金（２０）と、前記台金の外周部に、前記台金の円周方向に所定の間隔にて形成された複数の刃台（２２）と、前記複数の刃台にそれぞれ固定された複数のチップ（３０）と、を備えたチップ付き回転鋸（１０）における前記チップ研磨方法である。

この研磨方法は、次の通りである。
外周面（５１１ａ）に砥粒部（５１２）が設けられている互いに同径の２つの外周砥石（５１Ａ、５１Ｂ）を、前記２つの外周砥石の回転軸（Ａ２、Ａ３）が、前記チップ付き回転鋸の切削方向と平行で、且つ少なくとも研磨部位に位置する前記チップの先端（３２ａ）よりも前記チップ付き回転鋸の半径方向内側に位置するように、及び前記２つの外周砥石の前記砥粒部の外周部（５１２ａ）が前記チップの左右の側面（３６Ｌ、３６Ｒ）にそれぞれ当接するように前記チップ付き回転鋸に対して左右対称に配置し、
前記２つの外周砥石を、同時に互いに反対方向に回転させるとともに、
前記チップ付き回転鋸を前記チップ付き回転鋸の回転軸を中心に回転させることにより、前記左右の側面を研磨する。

この態様によれば、２つの外周砥石は、研磨部位に位置するチップの左右の側面にそれぞれ砥粒部が接するようにチップを挟み込んで配置される。更に、２つの外周砥石は、２つの外周砥石の回転軸が回転鋸の切削方向と平行で、且つ少なくとも研磨部位に位置するチップの先端よりも回転鋸の半径方向内側に位置するように配置される。このような外周砥石の配置により、チップの先端に突出角（側面向心角に相当する角度）を与えることができる。２つの外周砥石は、同時に互いに反対方向に回転させられ、更に、回転鋸はその回転軸を中心に回転させられる。これにより、回転している２つの外周砥石の間を複数のチップが、次々と通過することにより各チップの側面が研磨される。これにより、各チップの側面は、すくい面視にて所定の曲率半径にて凹んだ形状に形成され、且つ逃げ面視にて逃げ面の左右端は切削方向と平行（側面逃げ角が０°）に形成される。更に、このようにして研磨されると、複数のチップの側面を個別に研磨する方法と比較して、加工の均一性に優れ、より短時間に全てのチップの研磨を完了することができる。従って、この研磨方法により、チップが研磨されたチップ付き回転鋸は、チップの強度を確保しつつ直進安定性に優れた特性を有する。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び／又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

図１は、本発明の第１実施形態に係るチップ付き回転鋸を示した側面図である。 図２は、図１に示したチップ付き回転鋸の刃台に固定された超硬質チップの一つを示した図であり、図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は側面図、図２（Ｃ）は上面図である。 図３は、図１に示したチップ付き回転鋸の刃台に固定された超硬質チップの一つを示した図であり、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は側面図、図３（Ｃ）は上面図である。 図４は、図１に示したチップ付き回転鋸の刃台に固定された超硬質チップの側面を外周砥石を用いて研磨する様子を示した図であり、図４（Ａ）は、正面図、図４（Ｂ）は側面図、図４（Ｃ）は正面拡大図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係るチップ付き回転鋸を示した側面図である。 図６は、図５に示したチップ付き回転鋸の刃台に固定された超硬質チップの一つを示した図であり、図６（Ａ）は正面図、図６（Ｂ）は側面図、図６（Ｃ）は上面図である。 図７は、図５に示したチップ付き回転鋸の刃台に固定された超硬質チップの一つを示した図であり、図７（Ａ）は正面図、図７（Ｂ）は側面図、図７（Ｃ）は上面図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るチップ付き回転鋸（以下、「第１回転鋸」とも称呼する）１０の側面を示している。第１回転鋸１０は、図示しない切断機等の回転支軸に組み付けられ、被削材を切断及び切削するために用いられる。第１回転鋸１０は、図１において、時計周り（右回り）に回転することにより、被削材を切断及び切削することができる。なお、以下の説明においては、前後の方向は、第１回転鋸１０の回転方向に基づいた方向とする。即ち、第１回転鋸１０の回転方向を前側と、回転方向と反対方向を後側と称呼する。更に、第１回転鋸１０を構成する各部品の説明で用いる方向は、第１回転鋸１０の径方向における外周側を外側又は上側と、内周側を内側又は下側と称呼する。第１回転鋸１０の回転軸Ａ１方向を左右方向とし、図１の紙面表側を左側と、紙面裏側を右側と、と称呼する。図１に一点鎖線Ｌｒにより示した線は第１回転鋸１０の基準面の一つを表している。基準面（一点鎖線）Ｌｒは第１回転鋸１０の回転軸Ａ１とチップ３０の前面外側（図１においてチップ３０Ａの前面外側Ｐ１）とを含む面として定義される。この一点鎖線Ｌｒは以下、「基準線Ｌｒ」とも称呼される。この基準線Ｌｒに沿った方向は第１回転鋸１０の半径方向と一致する。

第１回転鋸１０は、台金２０と、台金２０に固定される複数のチップ３０と、により構成されている。台金２０は、台金基部２１と、台金基部２１の外周部に形成された複数の刃台２２と、から構成される。複数の刃台２２には、それぞれ刃固定部２３が円周方向に一定のピッチにて設けられる。複数のチップ３０は、各刃固定部２３にそれぞれ接合されている。複数のチップ３０は、第１のチップ３０Ａ及び第２のチップ３０Ｂにより構成される。第１のチップ３０Ａと第２のチップ３０Ｂは、後で詳しく述べるように、形状が異なっている。第１のチップ３０Ａと第２のチップ３０Ｂは、各刃固定部２３に円周方向に交互に接合される。

台金基部２１の中心部には、軸穴２４が形成されている。第１回転鋸１０は、軸穴２４を介して切断機等の回転支軸に組み付けられる。台金２０は、ＳＫ８５、ＳＫＳ５、ＳＡＥ１０７４及びＤＩＮ７５Ｃｒ１等の炭素鋼又は合金工具鋼からなる鋼板材であり、台金基部２１及び複数の刃台２２は一体的に形成されている。

刃台２２は、台金基部２１の外周部に、凹部からなる歯室２２ａと、凸部からなる歯背部２２ｂとを交互に配置することにより構成される。歯室２２ａの後部と歯背部２２ｂの前部との間に、側方から見た縁部の形状が略Ｌ字形の刃固定部２３が形成されている。歯背部２２ｂの外側に位置する縁部２２ｃは、外側前端から内側後端に傾斜しながら延びたのちに滑らかに凸部を描くように湾曲して後方の歯室２２ａの前部に連続している。歯室２２ａの縁部は、略半円状の凹部を描くようにして後方に延びて、刃固定部２３の内側前端に連続している。

チップ３０は、炭化タングステンとコバルトとを混合して焼結した超硬合金であり、以下、超硬質チップ３０とも称呼される。超硬質チップ３０は、刃固定部２３の大きさに対応した小さな部材である。超硬質チップ３０は、金型成型により形成された研磨前の超硬質チップが各刃固定部２３にろう付けによって固定され、所定の寸法に研磨されることにより形成される。超硬質チップ３０の硬度は、ＨＲＡ８８〜９５程度であるが、特に、金属を切断するためには、ＨＲＡ８８〜９３程度が好ましい。

次に、このように構成された各部材を用いて、第１回転鋸１０を製造する方法を説明する。この場合、先ず、台金２０を構成する鋼板材と、複数個の研磨前の超硬質チップを準備する。台金２０を構成する鋼板材には、前述したように予め複数の刃台２２及び複数の刃固定部２３が形成されている。研磨前の超硬質チップが、それぞれの刃固定部２３に１個ずつ、ろう付けによって接合される。そして、研磨前の超硬質チップに対して研磨加工を施すことにより、各部分が仕上げ寸法となった超硬質チップ３０Ａ及び３０Ｂを備えた第１回転鋸１０が得られる。

次に、仕上げ寸法に加工された第１のチップ３０Ａ及び第２のチップ３０Ｂについて、図２及び図３をそれぞれ参照しながら詳細に説明する。第１のチップ３０Ａは、図２（Ａ）に示したように、その前方から見た（すくい面視の）形状が、上下方向に長く、左右の辺３１Ｌ及び３１Ｒがそれぞれ円弧状に凹んだ形状である。第１のチップ３０Ａの全体的な形状は、一点鎖線Ｃ１を中心に左右対称の形状となっている。この一点鎖線Ｃ１は、各刃台にそれぞれ固定された超硬質チップ３０の、第１回転鋸１０の回転軸Ａ１（図１を参照）方向における長さの中点をそれぞれ通る平面（以下、「中心面」と称呼する）の断面を表しており、以下、「中心線Ｃ１」と称呼される。左右の辺３１Ｌ及び３１Ｒの曲率半径は何れも４０ｍｍである。

チップ先端（上端）３２ａから３２ｂまでの面３３は第１のすくい面を形成しており、３２ｂから３２ｃまでの面３４は第２のすくい面を形成している。第１のすくい面３３の左右端上部、即ち、先端３２ａと左右の辺３１Ｌ及び３１Ｒとの交差する部分３２ｄは４５°に面取りされている。以下、部分３２ｄは「面取り部３２ｄ」と称呼される。第１のすくい面３３の左右方向の長さ（刃厚）Ｌ１は、第１のチップ３０Ａの最大の刃厚に相当し、その長さＬ１は２．０ｍｍに設定されている。

第１のすくい面３３には、中心線Ｃ１よりも右側に、正面視による縁部の形状がＶ形又はＵ形の切り屑分断用の溝（チップブレーカ）３５が形成されている。この溝３５の前端部の左右方向の長さ（溝幅）Ｌ２は０．４ｍｍ、溝３５の深さＬ３は０．２ｍｍに設定されている。左の辺３１Ｌの上端における接線方向と、中心線Ｃ１と平行な方向と、のなす角（即ち、突出角）θ１は、４．０°に設定されている。前述したように、この突出角θ１は、所謂「側面向心角」に実質的に等しい。右の辺３１Ｒの上端における突出角も左の辺３１Ｌと同様に４．０°に設定されている。

図２（Ｂ）に示したように、第１のすくい面３３は平坦な面であり、先端３２ａよりも下端３２ｂが前方に突出している。即ち、第１のすくい面３３は負のすくい角を有している。第１のすくい面のすくい角θ２は−２７°に設定されている。第１のすくい面３３の上下方向の長さＬ４は、０．２ｍｍに設定されている。第１のすくい面３３は研磨された面である。第２のすくい面３４は下端３２ｂから下後方に向かって延び、基準面Ｌｒを横切ると滑らかに屈曲して下前方に向かい、再び基準面Ｌｒを横切って辺３２ｃに達するように形成される。従って、第２のすくい面３４は正のすくい角を有する。第２のすくい面３４のすくい角θ３は１０°に設定されている。

左側面３６Ｌは、前述したように曲率半径４０ｍｍの滑らかな面で構成されており、その面は研磨された面である。右側面３６Ｒも同様に曲率半径４０ｍｍの滑らかな面で構成されており、その面は研磨された面である。第１のチップ３０Ａの上面である逃げ面３７は、先端３２ａから下後方に向かって延びる平坦な面であり、逃げ面の延びる方向と切削方向（基準面Ｌｒの法線方向）とのなす角である逃げ角θ４は、１０°に設定されている。なお、前述した溝３５は、前後に真っ直ぐに延びているが、逃げ面３７に逃げ角θ４が設けられていることによって、前部から後部にいくにしたがって、徐々に幅は狭く、深さは浅くなっている。

図２（Ｃ）に示したように、左側面３６Ｌの上端（左上端）３８Ｌ及び右側面３６Ｒの上端（右上端）３８Ｒは直線状に形成されている。左上端３８Ｌの延びる方向と切削方向（中心線Ｃ２と平行な方向）とのなす角である側面逃げ角θ５は、０°に設定されている。反対側の側面逃げ角（右上端３８Ｒの延びる方向と切削方向とのなす角）も同様に０°に設定されている。これら左上端３８Ｌ及び右上端３８Ｒは、面取り部３２ｄがなければ実質的に逃げ面３７の左右端に相当する部分であると言える。つまり、逃げ面３７の左右端と切削方向とのなす角も側面逃げ角θ５と同様に０°であると言える。なお、逃げ面３７は研磨された面である。中心線Ｃ２は上記中心面を逃げ面視にて見た線である。

第２のチップ３０Ｂが、図３（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に図示される。図３において、第１のチップ３０Ａと同一の形状の部位には、図２にて付された符号と同一の符号が付されている。図３から理解されるように、第１のチップ３０Ａとの相違点は、溝３５Ａの形成された位置である。溝３５Ａは、中心線Ｃ１に対して左側に形成されている。より具体的に述べると、溝３５Ａの形成された位置は、中心線Ｃ１を中心として、超硬質チップ３０Ａに形成された溝３５と左右対称の位置である。

上記形状を有する左側面３６Ｌ及び右側面３６Ｒは、後で詳細に述べる研磨工具を用いて研磨されている。簡単に述べると、左側面３６Ｌ及び右側面３６Ｒは、回転軸が第１回転鋸１０の切削方向と平行となるように左側面３６Ｌ及び右側面３６Ｒを挟んで左右対称に配置された互いに同径の２つの外周砥石５１Ａ，５１Ｂ（図４参照）の外周部によって研磨される。これにより、左側面３６Ｌ及び右側面３６Ｒは外周砥石５１Ａ，５１Ｂの外周部の半径と等しい曲率半径によって凹んだ形状に形成される。更に、外周砥石５１Ａ，５１Ｂを回転させているときに同時に第１回転鋸１０も回転軸Ａ１を中心に回転させるので、側面逃げ角が０°に設定され、複数の超硬質チップ３０の側面を均一に仕上げることができる。

なお、第１回転鋸１０の直径（第１回転鋸１０が回転するときの外周縁部の直径）は２８５ｍｍに設定されている。更に、台金基部２１の厚み及び刃台２２の厚みは１．７ｍｍに設定されている。刃台２２は、円周方向に一定間隔（ピッチ）で６０個形成されている。軸穴２４の直径は３２ｍｍに設定されている。超硬質チップ３０の刃丈Ｌ５は３．６２ｍｍに設定され、第２のすくい面３４の刃丈方向の長さＬ６は２．０６ｍｍに設定されている。超硬質チップ３０の奥行き（逃げ面の長さ）Ｌ７は、１．９７ｍｍに設定されている。

第１回転鋸１０の直径は、２５０ｍｍ〜５００ｍｍに設定することが好ましい。超硬質チップ３０の刃丈は、２．０ｍｍ〜１５．０ｍｍに設定することが好ましい。超硬質チップ３０の刃厚は、１．２ｍｍ〜１０．０ｍｍに設定することが好ましい。左側面３６Ｌ及び右側面３６Ｒの曲率半径は２０ｍｍ〜１００ｍｍに設定することが好ましい。なお、すくい角は−５°〜−３０°に設定することが好ましい。突出角（側面向心角）θ１は３°〜１０°に設定することが好ましい。逃げ面３７の逃げ角は５°〜１５°に設定することが好ましい。

次に、側面の研磨に用いられる研磨工具について、図４を参照しながら説明する。研磨工具５０は、２つの外周砥石５１Ａ、５１Ｂ及びフランジ５２を含んでいる。外周砥石５１Ａ及び５１Ｂは互いに同径（同形状）の砥石である。外周砥石５１Ａ及び５１Ｂは、円板状の基材５１１の外周に円環状の砥粒部５１２が固定されている。基材５１１は、鉄材、アルミニウム及びアルミニウム合金等でできている。基材５１１の外周面５１１ａは半径方向に垂直な面で構成されている。砥粒部５１２は、ダイヤモンドの砥粒を備えている。外周砥石５１Ａ及び５１Ｂは、図示しない研磨機の砥石固定部（回転支軸）に固定され、それぞれの回転軸Ａ２及びＡ３を中心にそれぞれの砥石固定部とともに一体的に回転するようになっている。砥粒部５１２の外周面５１２ａは半径方向に垂直な面で構成されている。

フランジ５２は回転軸Ａ４を中心に回転可能な２枚の円板５２Ａ及び５２Ｂを回転軸Ａ４方向に並置した部材であり、第１回転鋸１０の台金基部２１を、第１回転鋸１０の中心と回転軸Ａ４とを一致させ、両側から挟み込んで固定する。フランジ５２の半径は、外周砥石５１Ａ及び５１Ｂと干渉しない程度において、できる限り大きく設定される。

図４（Ｂ）に示したように、外周砥石５１Ａは、外周砥石５１Ａの回転軸Ａ２が第１回転鋸１０の切削方向と平行となるように配置される。更に、外周砥石５１Ａは、その回転軸Ａ２が少なくとも超硬質チップ３０の先端よりも第１回転鋸１０の半径方向内側に位置するように配置される。このような配置により研磨が行われると、超硬質チップ３０の先端はすくい面視にて突出角を有するように切削される。つまり、側面向心角が正の値に設定され得る。より好ましくは、本例のように、外周砥石５１Ａは、その回転軸Ａ２が、超硬質チップ３０の刃丈の中心よりも第１回転鋸１０の半径方向内側に位置するように配置される。図４（Ｃ）に示したように、外周砥石５１Ａ及び５１Ｂの回転軸Ａ２及びＡ３の上下方向の位置（高さ）Ｈが二点鎖線にて示される。このような配置により、超硬質チップ３０の先端はすくい面視にてより大きな突出角を有し、その先端における刃厚が超硬質チップ３０の最大の刃厚に設定される。図示しないが、外周砥石５１Ｂも、中心線Ｃ１を中心に外周砥石５１Ａと左右対称位置に配置される。

外周砥石５１Ａの厚さＤ１は、超硬質チップ３０が配置されるピッチ（刃台２２が配置されるピッチ）以下に設定されることが好ましい。本例において、刃台２２が配置されるピッチは約１５ｍｍであるので、外周砥石５１Ａの厚さＤ１は１０ｍｍに設定されている。なお、砥粒部５１２の幅は、外周砥石５１Ａの厚さと同一に設定されている。外周砥石５１Ｂについても外周砥石５１Ａと同様に厚さは１０ｍｍに設定される。外周砥石５１Ａ及び５１Ｂの、砥粒部５１２も含めた半径は何れも４０ｍｍである。なお、外周砥石５１Ａ及び５１Ｂの半径は２０ｍｍ〜１００ｍｍに設定することが好ましい。

＜研磨工程＞
次に、超硬質チップ３０の左側面３６Ｌ及び右側面３６Ｒを研磨工具５０を用いて研磨する工程について説明する。前述したように、外周砥石５１Ａ及び５１Ｂは、それらの回転軸Ａ２及びＡ３が切削方向と平行且つ超硬質チップ３０の刃丈の中心よりも第１回転鋸１０の半径方向内側に位置するように配置される。そして、外周砥石５１Ａ及び５１Ｂは、左右方向にはそれぞれの外周面５１２ａが超硬質チップ３０の側面３６Ｌ及び３６Ｒに当接するようにフランジ５２に固定された第１回転鋸１０を挟んで左右対称に配置される。

外周砥石５１Ａは超硬質チップ３０の右側面に押し付けられるとともに、時計と反対回り（左回り）に所定の回転速度にて回転させられる。一方、外周砥石５１Ｂは超硬質チップ３０Ａの左側面に押し付けられるとともに、時計回り（右回り）に所定の回転速度（外周砥石５１Ａの回転速度と等しい回転速度）にて回転させられる。つまり、超硬質チップ３０Ａの両側面において、砥粒部５１２は第１回転鋸１０の半径方向外側（チップ上側）から第１回転鋸１０の半径方向内側（チップ下側）に向かう方向に移動する。なお、回転軸Ａ２及びＡ３は左右方向に微動できるようになっており、側面の研磨の進行に伴って中心面Ｌｒ方向に移動することができるようになっている。外周砥石５１Ａ及び５１Ｂが上記の方向に回転することにより、チップ先端におけるバリの発生量を小さくすることができる。

更に、外周砥石５１Ａ及び外周砥石５１Ｂが回転させられているときに、図４（Ｂ）に、幅広の矢印で示したように、左側方から見た状態で第１回転鋸１０（フランジ５２）は時計と反対回り（左回り）に所定の回転速度にて回転させられる。従って、超硬質チップ３０Ａ及び３０Ｂは、回転している外周砥石５１Ａと外周砥石５１Ｂとの間に、すくい面とは反対側（チップの後部／背部）から侵入する。砥石と砥石の間にチップを侵入させる場合、チップの侵入側に近い部分が多く削られる傾向がある。仮に、すくい面側からチップを侵入させた場合、すくい面に近い方の側面がより多く削られる虞がある。従って、この仮定において、側面逃げ角が０°に設定されていても、僅かに負の側面逃げ角に仕上がる可能性がある。以上の点を考慮して、本例においては、チップをすくい面とは反対側から砥石に侵入させるようにしている。なお、第１回転鋸１０の回転速度は、外周砥石５１Ａ及び５１Ｂの回転速度より低く設定される。

以上説明したように、本発明の一実施形態に係るチップ付き回転鋸１０におけるチップ３０の左右の側面３６Ｌ、３６Ｒは、チップ３０のそれぞれをチップ付き回転鋸１０の切削方向の前方から見たとき（すくい面視にて）、所定の曲率半径にて凹み、且つチップ３０の刃厚Ｌ１がチップ３０の先端３２ａにて最も大きくなるように形成されており、チップ３０のそれぞれをチップ付き回転鋸１０の半径方向の外側から見たとき（逃げ面視にて）、チップの逃げ面３７の左右端が、切削方向と平行に形成されている。

これによれば、チップの側面の突出角（側面向心角）を大きくすることにより、チップと被削材との間の摩擦抵抗を大きくすることなく、直進安定性に優れた形状（側面逃げ角を０°とする形状）に設定することができる。

更に、本発明の一実施形態に係るチップ付き回転鋸１０のチップ研磨方法は、以下のように行われる。
外周面５１１ａに砥粒部５１２が設けられている互いに同径の２つの外周砥石５１Ａ、５１Ｂを、２つの外周砥石５１Ａ、５１Ｂの回転軸Ａ２、Ａ３が、チップ付き回転鋸１０の切削方向と平行で、且つ少なくとも研磨部位に位置するチップの先端３２ａよりもチップ付き回転鋸１０の半径方向内側に位置するように配置する。
更に、このチップ研磨方法は、２つの外周砥石５１Ａ及び５１Ｂの砥粒部５１２の外周部５１２ａがチップ３０の左右の側面３６Ｌ、３６Ｒにそれぞれ当接するようにチップ付き回転鋸１０に対して左右対称に配置する。
そして、２つの外周砥石５１Ａ、５１Ｂを、同時に互いに反対方向に回転させるとともに、チップ付き回転鋸１０をチップ付き回転鋸の回転軸Ａ１を中心に回転させることにより、左右の側面３６Ｌ、３６Ｒを研磨する。

これによれば、チップの左右の側面を所定の曲率半径（外周砥石の半径）にて凹ませ、チップ先端の突出角（側面向心角）を大きくすることができるとともに側面逃げ角を０°に設定することができる。従って、チップの強度を確保しつつ摩擦抵抗の小さい直進安定性に優れたチップ付き回転鋸を実現することができる。更に、この研磨方法によれば、複数のチップの側面を個別に研磨する方法と比較して、加工の均一性に優れ、より短時間に全てのチップの研磨を完了することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るチップ付き回転鋸（以下、「第２回転鋸」と称呼される）について説明する。第２回転鋸７０は、超硬質チップが正のすくい角を有する点において第１回転鋸１０と相違している。従って、以下、この相違点を中心に説明する。

図５に示したように、第２回転鋸７０は、台金８０と、台金８０に固定される複数のチップ９０と、により構成されている。台金８０は、台金基部８１と、台金基部８１の外周部に形成された複数の刃台８２と、から構成される。複数の刃台８２には、それぞれ刃固定部８３が円周方向に一定のピッチにて設けられる。複数のチップ９０は、各刃固定部８３にそれぞれ接合されている。複数のチップ９０は、第１のチップ９０Ａ及び第２のチップ９０Ｂにより構成される。第１のチップ９０Ａと第２のチップ９０Ｂは、後で詳しく述べるように、形状が異なっている。第１のチップ９０Ａと第２のチップ９０Ｂは、各刃固定部８３に円周方向に交互に接合される。

台金基部８１の中心部には、軸穴８４が形成されている。第２回転鋸７０は、軸穴８４を介して切断機等の回転支軸に組み付けられる。台金８０は、ＳＫ８５、ＳＫＳ５、ＳＡＥ１０７４及びＤＩＮ７５Ｃｒ１等の炭素鋼又は合金工具鋼からなる鋼板材であり、台金基部８１及び複数の刃台８２は一体的に形成されている。

刃台８２は、台金基部８１の外周部に、凹部からなる歯室８２ａと、凸部からなる歯背部８２ｂとを交互に配置することにより構成される。歯室８２ａの後部と歯背部８２ｂの前部との間に、側方から見た縁部の形状が略Ｌ字形の刃固定部８３が形成されている。

チップ９０（第１のチップ９０Ａ及び第２のチップ９０Ｂ）は、炭化タングステンとコバルトとを混合して焼結した超硬合金であり、以下、超硬質チップ９０とも称呼される。超硬質チップ９０は、刃固定部８３の大きさに対応した小さな部材である。超硬質チップ９０は、金型成型により形成された研磨前の超硬質チップが各刃固定部８３にろう付けによって固定され、所定の寸法に研磨されることにより形成される。超硬質チップ３０の硬度は、ＨＲＡ８８〜９５程度であるが、特に、金属を切断するためには、ＨＲＡ８８〜９３程度が好ましい。

次に、このように構成された各部材を用いて、回転鋸７０を製造する方法を説明する。研磨前の超硬質チップが、それぞれの刃固定部８３に１個ずつ、ろう付けによって接合される。そして、研磨前の超硬質チップに対して研磨加工を施すことにより、各部分が仕上げ寸法となった第１のチップ９０Ａ及び第２のチップ９０Ｂを備えた回転鋸７０が得られる。

次に、仕上げ寸法に加工された超硬質チップ９０Ａ及び９０Ｂについて、図６及び図７をそれぞれ参照しながら詳細に説明する。第１のチップ９０Ａは、図６（Ａ）に示したように、前方から見た（すくい面視の）形状が、上下方向に長く、左右の辺９１Ｌ及び９１Ｒがそれぞれ円弧状に凹んだ形状である。左右の辺９１Ｌ及び９１Ｒの曲率半径は何れも５０ｍｍである。

チップ先端（すくい面９３の上端）９２ａから９２ｂまでの面９３はすくい面を形成している。先端９２ａにおける左右方向の長さＬ１１は、第１のチップ９０Ａの最大の刃厚に相当し、その長さＬ１１は３．２ｍｍに設定されている。左の辺９１Ｌの上端における接線方向と、中心線Ｃ１と平行な方向と、のなす角（即ち、突出角）θ１１は、６．０°に設定されている。右の辺９１Ｒの上端における突出角も左の辺９１Ｌと同様に６．０°に設定されている。突出角θ１１は１．０°〜１０．０°の範囲であることが好ましい。

図６（Ｂ）に示したように、すくい面９３は平坦であり、下端９２ｂよりも先端９２ａが前方に突出している。即ち、すくい面９３は正のすくい角を有している。すくい面９３のすくい角θ１２は１３．０°に設定されている。すくい面９３の上下方向の長さＬ１２は、５．３７ｍｍに設定されている。すくい面９３は研磨された面である。左側面９４Ｌは、前述したように曲率半径５０ｍｍの滑らかな面で構成されており、その面は研磨された面である。図示しない右側面も曲率半径５０ｍｍの滑らかな面で構成されており、その面は研磨された面である。第１のチップ９０Ａの上面である逃げ面９５は、先端９２ａから下後方に向かって延びる平坦な面であり、逃げ面の延びる方向と切削方向（基準面Ｌｒの法線方向）とのなす角である逃げ角θ１４は、１５°に設定されている。

図６（Ｃ）に示したように、逃げ面９５の左右端（左上端９６Ｌ及び右上端９６Ｒ）は直線状に形成されている。左上端９６Ｌの延びる方向と切削方向（中心線Ｃ２）とのなす角である側面逃げ角θ１５は、０°に設定されている。反対側の側面逃げ角（右上端９６Ｒの延びる方向と切削方向とのなす角）も同様に０°に設定されている。逃げ面９５は研磨された面である。なお、面９７は、研磨されず被覆層が残った面である。

第２のチップ９０Ｂが図７（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示される。図７において、第１のチップ９０Ａと同一の形状の部位には、図６にて付された符号と同一の符号が付されており、形状が一部変更されている部位には図６にて付された符号に「’」を加えた符号が付されている。第１のチップ９０Ａとの相違点は、逃げ面９５の左右両端部が大きく切り欠かれ、切り欠き面９８Ｌ及び９８Ｒが形成されている点及び刃丈が僅かに長い点である。

図７（Ｂ）に示したように、第２のチップ９０Ｂの切り欠き面９８Ｌは第１のチップ９０Ａのすくい面９３からチップ後部にわたって、第１のチップ９０Ａから取り除かれる部分である略三角柱状の立体の断面積（略三角形状の断面の面積）が一定となるように切り取られて形成される。切り欠き面９８Ｒも同様に、中心線Ｃ１を中心に切り欠き面９８Ｌと左右対称に形成される（図７（Ｃ）を参照）。この切り欠きの角度θ１６は４５°に設定されている（図７（Ａ）を参照）。チップの最大の刃厚Ｌ１３は３．０６ｍｍに設定され、先端９２ａ’の長さＬ１４は１．２ｍｍに設定されている。

第２回転鋸７０の第１のチップ９０Ａ及び第２のチップ９０Ｂにおいて、すくい面９３及び９３’の下端である９２ｂにおけるチップの厚みが最小の厚みである。即ち、側面９４Ｌ、９４Ｒ、９４Ｌ’、９４Ｒ’を研磨するとき、研磨に用いられる外周砥石の回転軸の位置（図４のＨに相当）は、下端９２ｂの位置に設定される。側面９４Ｌ’の上端９９Ｌにおける突出角θ１７は５．２°に設定される。側面９４Ｒ’の上端９９Ｒにおける突出角も同様に５．２°に設定される。

図７（Ｃ）に示したように、逃げ面視にて、側面９４Ｌ’の左上端９９Ｌと切削方向とのなす角である側面逃げ角θ１５は０°に設定される。側面９４Ｒ’の右上端９９Ｒと切削方向とのなす側面逃げ角も同様に０°に設定される。

第２回転鋸７０は、第１のチップ９０Ａと第２のチップ９０Ｂが円周方向に交互に配置される。このような構成により、被削材のバリの発生を低減させることができる。

なお、第２回転鋸７０の直径（第２回転鋸７０が回転するときの外周縁部の直径）は３５５ｍｍに設定されている。更に、台金基部８１の厚み及び刃台８２の厚みは２．０ｍｍに設定されている。刃台８２は、円周方向に一定間隔（ピッチ）で１００個形成されている。軸穴８４の直径は２５．４ｍｍに設定されている。超硬質チップ９０Ａの刃丈Ｌ１６は７．５５ｍｍに設定され、超硬質チップ９０Ｂの刃丈Ｌ１７は７．７６ｍｍに設定されている。

第２回転鋸７０の直径は、２５０ｍｍ〜５００ｍｍに設定することが好ましい。超硬質チップ９０Ａ及び９０Ｂの刃丈は、３．５ｍｍ〜１５．０ｍｍに設定することが好ましい。超硬質チップ９０Ａの刃丈と超硬質チップ９０Ｂの刃丈との間の差（Ｌ１７−Ｌ１６）は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍに設定することが好ましい。超硬質チップ９０Ａ及び９０Ｂの刃厚は、１．２ｍｍ〜１０．０ｍｍに設定することが好ましい。超硬質チップ９０Ａの左側面９４Ｌ及び右側面９４Ｒ、並びに超硬質チップ９０Ｂの左側面９４Ｌ’及び右側面９４Ｒ’の曲率半径は２０ｍｍ〜１００ｍｍに設定することが好ましい。すくい角は０°〜２０°に設定することが好ましい。突出角（側面向心角）θ１１，θ１７は１°〜１０°に設定することが好ましい。逃げ面３７の逃げ角は５°〜２０°に設定することが好ましい。

＜変形例＞
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、以下に述べるように、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

第１実施形態の超硬質チップ３０Ａの側面を研磨する工程において、外周砥石５１Ａ及び５１Ｂは、超硬質チップ３０Ａの側面に所定の圧力にて押し付けられ、超硬質チップ３０Ａの側面が所定の寸法に研磨される（研磨が完了する）まで、徐々に中心面に向かって移動させられるように構成されていた。しかし、外周砥石５１Ａ及び５１Ｂは、第１回転鋸１０が所定回数回転する毎に中心面に向かって微小な所定距離だけ移動するように構成されてもよい。

第１実施形態の超硬質チップ３０Ａの側面を研磨する工程において、第１回転鋸１０の回転速度は、外周砥石５１Ａ及び５１Ｂの回転速度よりも低く設定されていたが、第１回転鋸１０、外周砥石５１Ａ及び５１Ｂの回転速度はそれぞれ任意に設定されてもよい。また、研磨条件によっては、第１回転鋸１０の回転方向を逆転して、すくい面側からチップを侵入させる方法を採用してもよい。

１０…第１回転鋸（チップ付き回転鋸）、２０…台金、２１…台金基部、２２…刃台、２３…刃固定部、３０…超硬質チップ、３２ａ…チップの先端、３２ｄ…面取り部、３５…切り屑分断用の溝、３６Ｌ…左側面、３７…逃げ面、３８Ｌ…左端、３８Ｒ…右端、５１Ａ…外周砥石、５１Ｂ…外周砥石、５１１ａ…外周面、５１２…砥粒部、５１２ａ…外周部、Ａ１…回転鋸の回転軸、Ａ２…外周砥石の回転軸、Ａ３…外周砥石の回転軸、Ｌ１…刃厚、θ１…突出角、θ２…すくい角。

Claims (5)

1. 円板状の台金と、
   前記台金の外周部に、前記台金の円周方向に所定の間隔にて形成された複数の刃台と、
   前記複数の刃台にそれぞれ固定された複数のチップと、
   を備えたチップ付き回転鋸であって、
   前記複数のチップのそれぞれを前記チップ付き回転鋸の切削方向の前方から見たとき、前記複数のチップの左右の側面が所定の曲率半径にて凹み、且つ前記複数のチップの刃厚が前記複数のチップの先端にて最も大きくなるように形成されており、
   前記複数のチップのそれぞれを前記チップ付き回転鋸の半径方向の外側から見たとき、前記複数のチップの逃げ面の左右端が、前記切削方向と平行に形成されている、ことを特徴とする、
   チップ付き回転鋸。
2. 請求項１に記載のチップ付き回転鋸において、
   前記複数のチップのそれぞれを前記切削方向から見たときの前記側面の先端における前記側面の接線方向と、前記チップ付き回転鋸の半径方向と、のなす角である突出角が、１．０°〜１０．０°に設定されている、
   チップ付き回転鋸。
3. 請求項２に記載のチップ付き回転鋸において、
   前記突出角が、
   ３．０°〜１０．０°に設定されるとともに、
   前記複数のチップのそれぞれが負のすくい角を有し、
   前記逃げ面に切り屑分断用の溝を有し、
   前記逃げ面と前記左右の側面とが交差する端部にそれぞれ面取りが施されている、
   チップ付き回転鋸。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のチップ付き回転鋸において、
   前記左右の側面が、回転軸が前記切削方向と平行となるように前記左右の側面を挟んで左右対称に配置された互いに同径の２つの外周砥石の外周部によって研磨されることにより形成されている、
   チップ付き回転鋸。
5. 円板状の台金と、
   前記台金の外周部に、前記台金の円周方向に所定の間隔にて形成された複数の刃台と、
   前記複数の刃台にそれぞれ固定された複数のチップと、
   を備えたチップ付き回転鋸における前記チップの研磨方法であって、
   外周面に砥粒部が設けられている互いに同径の２つの外周砥石を、
   前記２つの外周砥石の回転軸が、前記チップ付き回転鋸の切削方向と平行で、且つ少なくとも研磨部位に位置する前記チップの先端よりも前記チップ付き回転鋸の半径方向内側に位置するように、及び
   前記２つの外周砥石の前記砥粒部の外周部が前記チップの左右の側面にそれぞれ当接するように前記チップ付き回転鋸に対して左右対称に配置し、
   前記２つの外周砥石を、同時に互いに反対方向に回転させるとともに、
   前記チップ付き回転鋸を前記チップ付き回転鋸の回転軸を中心に回転させることにより、前記左右の側面を研磨する、
   研磨方法。
   
   

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