JP2792352B2 - チップソー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば管を切断するのに
用いられるチップソーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば金属材料の切断加工においては、
従来より、モータ等を駆動源として刃物を回転させる切
断機が用いられ、その刃物としては砥石が主流を占めて
きた。一方近年金属製円板の外周に超硬合金材よりなる
チップを取り付けたチップソーにより切断することが提
案されている。前記砥石による切断では、切断時に被削
物と砥石との接触による火花及び赤熱した金属切屑の飛
散により周囲の可燃物による火災発生の危険があると共
に砥石の摩耗粉及び砥粒を固定しているボンドの燃焼に
よる悪臭が発生し、作業環境を悪化させ作業者の健康を
損う危険性のある等の理由から砥石を使用しないで効率
良く金属を切断できる切刃の開発が強く要望されてい
る。この欠点を補う方法としては、砥石の代用として前
記チップソーが近年使用されるようになってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在市
販されているチップソーは、未だユーザの期待する寿命
が得られないというのが現状であり、また切刃となる超
硬チップ（以下チップという）が欠損して飛散するため
危険であるとの問題もあった。本発明の目的は、従来に
比べてチップ材そのものの耐衝撃性を改善すると共に耐
摩耗性を向上させることにより切削寿命の点で優れたチ
ップソーを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、チップソー
の外周にロー付け接合等によって取り付けられる切刃用
チップにおいて、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂの炭化物とＣｏ
等のバインダの比率及びＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗの夫々の
炭化物の比率とこれらの粒子径分布範囲及びそれにあっ
た刃形とすることで達成される。

【０００５】

【作用】本発明者等は金属切断チップソー用チップ材の
組成について種々検討を重ね、実験の結果、前記組成よ
りなるチップ材を用いたチップソーは、従来の市販チッ
プソーに比べて耐衝撃性、耐摩耗性に優れ、ひいてはチ
ップソーの寿命を大幅に延ばすことができることを確認
した。ここで、請求項１に示す成分組成中、Ｔｉ、（Ｎ
ｂ＋Ｔａ）、Ｗよりなる夫々の炭化物量を請求項２に示
すごとく重量比で（以下単に％と記す。）１３〜１９
％、１８〜２５％、４１〜６０％の範囲に限定した理由
は、前記範囲よりも成分が少なすぎると耐摩耗性の急激
な低下が見られ、逆に前記範囲よりも成分が多くなると
若干脆さが大きくなり欠けが発生しやすくなることが実
験により確認されたためである。一方、バインダーとし
て用いるＣｏまたはＣｏ＋Ｎｉの量を９〜１５％とした
理由は、９％以下では硬さが増し、耐摩耗性も向上する
が、若干靭性の低下がみられ、逆に１５％以上になると
チップの欠損は少なくなるが、耐摩耗性が著しく低下す
ることが実験により認められたためである。

【０００６】なお、本発明の応用例として、Ｚｒ、Ｃ
ｒ、Ｖ、Ｈｆ、Ｆｅ等の炭化物を若干の特性変更のた
め、あるいは不純物として故意に添加することができる
が、その量は、前記請求項２記載の炭化物によって所望
の特性を得る上からも２％以下とすることが好ましいこ
とが分った。また、バインダーとして用いるＣｏ量の５
０％まではＮｉに置き換えても優れた特性をほぼ付与で
きるが、安定した特性を維持するためには、Ｃｏのみと
することが望ましい。

【０００７】そして、前記組成範囲の中で最も好ましい
組成比は、チップソーの周速によっても異なるが、無負
荷周速１３００〜１６００ｍ、実負荷周速８００〜１２
００ｍで実負荷時のチップ１枚の切込み量が０．０５〜
１．０ｍｍとした場合は、Ｔｉ炭化物１４〜１６％、
（Ｔａ炭化物＋Ｎｂ炭化物）１８〜２０％、バインダー
としてのＣｏ９〜１２％、残りをＷの炭化物とした範囲
であった。

【０００８】次に、請求項３に示す各種炭化物の粒度分
布について説明する。ここで、粒度とは、各種粉末を焼
結し達成した後に得られた炭化物の粒子径である。一般
に、同一バインダー量であれば粒子径の増大に伴い硬さ
は低下し、靭性が増加する傾向にあることは周知の事実
であるが、本発明者等は金属切削時の切刃に対する負荷
条件等を種々検討し、その最適範囲を検討した結果、１
μｍ未満及び３μｍを超える粒子が夫々１０％以下、２
〜３μｍの粒子が２０〜３０％、残りは１〜２μｍの粒
子で構成する粒度分布とするとき非常に優れた切断寿命
特性が得られることを見い出した。

【０００９】切刃形状は通常交互刃とよばれるものが多
く使用されるが、本発明チップソーでは請求項２、３に
記載するチップ材の内容とした場合には、高低刃が最適
である。何故なら、一つの刃に作用する応力が比較的小
さくできる刃形の方が、寿命向上にはより効果的である
ことを確認したためである。

【００１０】

【実施例】以下、実施例図面を参照して本発明を説明す
る。図１は金属切断用チップソーの一般的な形状であ
り、図２は市販されているチップソーの刃部の拡大であ
る。図３は今回開発したチップソーの刃部の拡大であ
る。これら市販品と本発明チップソーを用いて直径６０
ｍｍ、肉厚４ｍｍの配管用パイプを切断し、寿命比較を
行った。

【００１１】図４は市販の交互刃付金属切断用チップソ
ー及び本発明の高低刃付チップソーによって鋼管を切断
した場合におけるチップソーの寿命を比較して示す図、
図５は切断材の寸法を示す図であり、図４に示すよう
に、市販チップソーは切断個数が約７００〜１０００個
であったのに対し、本発明チップ材を用いたチップソー
は２９００〜３８００個の切断ができ、著しい寿命の向
上を示した。

【００１２】図６は図４に示すチップソー寿命比較時に
おけるチップの欠損発生率を示す図、図７はチップソー
寿命時におけるすくい面破損状態を示す図である。図６
から明らかなように、チップソー寿命時におけるチップ
の破損発生率は、市販品の場合、チップすくい面の破壊
面積が２０％以上のものでは全チップ数の約５０％、ま
たそれ以下のものでは１００％であるのに対し、本発明
のチップソーでは、チップすくい面の２０％以上が欠け
るような大きな欠損は見られず、２０％程度以下の欠損
も全チップ数の約２０％であり、ほとんど摩耗により切
刃部の曲率が増大する理想的摩耗形態であることが確認
できた。

【００１３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来に比
べて耐衝撃性を改善すると共に、耐摩耗性を向上させ更
に、それに適した刃形を組合せることにより、切削寿命
の点で優れた金属切断チップソーを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 金属切断用チップソーの一例を示す側面図。

【図２】 市販チップソーの刃形形状を示す斜視図。

【図３】 本発明金属切断用チップソーの刃形形状の一
例を示す斜視図。

【図４】 チップソーの寿命比較を示すグラフ。

【図５】 図４の寿命比較するために使用された切断材
を示す側面図。

【図６】 チップの欠損発生率を示すグラフ。

【図７】 チップソー寿命時におけるすくい面破損状態
を示す斜視図。

【符号の説明】

１はチップソー、２はチップソー取付け穴、３は切刃用
チップ、４はチップすくい面である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−80518（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−106187（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−343612（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23D 61/02 - 61/06 B23D 61/12 - 61/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周に沿って多数の切刃用チップを取り
   付けたチップソーであって、 前記チップを、ＣｏまたはＮｉあるいはＣｏ＋Ｎｉを重
   量比で９〜１５％、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂの炭化物総量を３
   １〜４４％、残りをＷの炭化物からなる組成とし、更に
   Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗの炭化物粒子径が１〜３μｍのも
   のが８０〜９０％の比率となるようにしたことを特徴と
   するチップソー。
2. 【請求項２】 前記チップの炭化物の組成比率がＴｉ炭
   化物を重量比で１３〜１９％、（Ｎｂ炭化物＋Ｔａ炭化
   物）１８〜２５％、Ｗ炭化物４１〜６０％であり、その
   他の炭化物の合計が２％以下であることを特徴とする請
   求項１記載のチップソー。
3. 【請求項３】 前記チップの炭化物の粒子径分布を、１
   μｍ未満及び３μｍを超えるものが夫々１０％以下、２
   〜３μｍのものが２０〜３０％、他は１〜２μｍとした
   ことを特徴とする請求項１記載の金属切断チッップソ
   ー。
4. 【請求項４】 前記チップを主に円周方向の切断を行う
   切刃及び主に側面方向の切断を行う切刃の２種類で形成
   すると共にこれら切刃を交互に取り付けたことを特徴と
   する請求項１記載のチップソー。