JP3370226B2 - ダイヤモンドビーズソー - Google Patents

ダイヤモンドビーズソー

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JP3370226B2
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直樹 峠
文徳 田中
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Noritake Co Ltd
Noritake Super Abrasive Co Ltd
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Noritake Co Ltd
Noritake Super Abrasive Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/18Sawing tools of special type, e.g. wire saw strands, saw blades or saw wire equipped with diamonds or other abrasive particles in selected individual positions
    • B23D61/185Saw wires; Saw cables; Twisted saw strips

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石材、コンクリー
ト等を切断するためのダイヤモンドビーズソーのダイヤ
モンドビーズ構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のダイヤモンドビーズは、ヨーロッ
パ特許公開第160625号に見られるように、ビーズ
基体に砥材層を形成した環状のダイヤモンドビーズをワ
イヤ芯材に一定間隔に固着し、さらにダイヤモンドビー
ズの間の芯材を樹脂で覆った構造をしている。これを切
断機の2個のプーリーの間をエンドレス状に連結し、一
定方向に回転させると共に、全体を降下させながら石材
などの被削材の切断を行う。被削材は、切込み方向に向
かってストレートに切断する場合や、曲率をつけて被削
材を切断する場合があるが、いずれの場合も、冷却水を
ビーズソーの被削材への進入手前あるいは被削材上方か
ら供給する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、被削材が長
いときなど切断溝内部のカッティングポイントに冷却水
が届きにくく、そのため、下記の問題を生じる。
【0004】(1)発熱によりダイヤモンドビーズの砥
粒が劣化し、切味が悪くなる。
【0005】(2)切粉の排出が円滑に行なえず、目づ
まりによる切味低下が生じる。
【0006】(3)切味が悪くなると、大きな振れが発
生し加工精度が大きく低下する。
【0007】(4)切味が悪いまま強制的に使うと、ビ
ーズが異常に早く摩耗したり、ワイヤ芯材への負荷増大
によって芯材が切損することがある。
【0008】本発明の解決すべき課題は、カッティング
ポイントヘ冷却水を効率的に供給できるダイヤモンドビ
ーズソーのダイヤモンドビーズ構造を得ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、ビーズ基体に
砥材層を形成した環状のダイヤモンドビーズをワイヤ芯
材に一定間隔に固着し、ダイヤモンドビーズの間の芯材
を樹脂で覆つたダイヤモンドピーズソーにおいて、前記
環状のダイヤモンドビーズの後方外周面に、等間隔で複
数の前後方向の溝を形成し、前記溝は被覆樹脂の外面と
同一面になる深さとし、且つ、前方方向にその幅が狭ま
った形状としたことを特徴とする。
【0010】このダイヤモンドビーズソーの切削稼働時
に、この周面に形成した複数の溝に上方からの冷却水が
入り込み、カッティングポイントへの冷却水の供給効率
が高まる。また、ビーズ自体への冷却効果も高くなり、
ビーズの発熱の抑制効果も向上する。さらには、この溝
は切断により発生した切粉の排出通路となり、切粉の排
出が促進される。
【0011】
【発明の実施の形態】上記本発明を実施するに当たって
は、後方に円周方向に複数の溝を形成することによって
後方のビーズ体積が減少する分、前方の砥粒含有量を増
すこともできるし、また、前方を硬質結合剤にして、工
具寿命の増大を図ることもできる。具体的には、前方の
幅2〜3mmの部分の砥粒含有量を、後方に対し120
〜150%に設定する。また、結合剤の耐摩耗性を後方
に対し120〜150%増大させる。
【0012】
【実施例】図1は本発明を適用したダイヤモンドビーズ
ソーを構成する複数のダイヤモンドビーズの一つのダイ
ヤモンドビーズを示す。ダイヤモンドビーズソーは、ダ
イヤモンドビーズ1をワイヤ芯材2に一定間隔に固着
し、この複数のダイヤモンドビーズ1の間の芯材2を樹
脂3で覆った構造を有する。このダイヤモンドビーズ1
は、ビーズ基体4の回りに電着法あるいはメタル焼結に
より形成した環状の砥材層5からなる。本発明において
は、この環状の砥材層5の後方端の外周面に複数の溝6
を形成したものである。この溝6の形成箇所、数、形
状、深さ、長さなどは、切断稼働時に、上方からの冷却
水が入り込み、これがビーズの自転によって運搬され、
カッティングポイントへの冷却水の供給効率が高まる様
な構造、形状であれば任意に形成できる。
【0013】この例の場合、図1のA−A線から見た図
2に示すように、溝6は環状のダイヤモンドビーズビー
ズ1の外周に、等間隔で4個設けた例を示している。さ
らに、この溝6の深さは、溝底面が、冷却水運搬と切粉
の排出のために、図1に示すように、被覆樹脂3の外面
と同一面になる深さとし、且つ、平面から見て、前方方
向に僅かに狭まった形状にしている。
【0014】本発明の効果を確認するため、ダイヤモン
ドビーズソーの周長19m、ビーズ外径:11mm、被
覆樹脂外径:8.5mm、ビーズピッチ:39mmで、
それぞれの溝6の端部における幅a:4.0mm,長さ
b:3.0mm,奥端における幅c:3.0mm,深さ
d:1.25mmとし、周速1500m/min、切断
速度2.0m2/Hrで、被削材を天山御影石として切
断試験を行った。
【0015】比較例として、後方溝5のない点を除いて
全く同じダイヤモンドビーズソーを用いて同じ試験に供
した。
【0016】その結果を、(1)負荷電流の推移および
(2)工具寿命によって評価した。
【0017】図3に切断試験における負荷電流の推移を
示す。本発明の実施例の場合、切断面積が増大しても安
定して低い負荷電流を示し、工具寿命は、80m2であ
つた。これに対して、比較例の場合は、切断面積の増大
に伴い負荷電流が急増し、30m2切断した時点でワイ
ヤ芯材が切損し寿命となった。
【0018】図4に切断後のビーズ摩耗形状を示す。実
施例を示すAの場合、前方fと後方rのそれぞれの外径
は、8.02mmと7.91mmで、その差は、0.1
1mmと極めて僅かで良好な摩耗形態を示した。これに
対して、比較例の場合は、それぞれが、8.01mmと
9.4mmで、その差は−1.39mmでビーズ前方が
大きく摩耗し、弾丸状の形態を呈した。
【0019】このように、本発明のビーズソーは、切断
始めから終わりまで安定して低い負荷電流を示し、さら
にワイヤ芯材の切損もなく工具寿命も向上した。
【0020】上記実施例1の場合は、ビーズの後方部分
に溝を形成しただけの例について説明したが、第2の実
施例として前方の幅2mmの砥粒含有量を20%増し、
さらに、耐摩耗性の高いタングステンを20%添加する
ことによって、前方を硬質結合剤で構成したところ、切
断後の前方fと後方rのそれぞれの外径の差は、さらに
僅少となり、工具寿命も向上した。
【0021】
【発明の効果】
(1)カッティングポイントに冷却水を供給する効率が
高まり、切断抵抗が低く安定して良好な切味が得られ
る。また、切断抵抗が低いため、切断速度を増大するこ
とができる。
【0022】(2)切粉を効率良く排出でき、目づまり
による切味低下がない。
【0023】(3)切味の低下がなく、負荷の増大によ
ってワイヤ芯材が切損することがない。このため、工具
寿命が増大すると共に安全性が大幅に向上する。
【0024】(4)ビーズは、前方、後方共ほぼ同一径
に摩耗するため、切断抵抗が低くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のダイヤモンドビーズソーを構成する
複数のダイヤモンドビーズの中の一つを示す。
【図2】 図1のA−A線から見たダイヤモンドビーズ
を示す。
【図3】 本発明の実施例のダイヤモンドビーズソーと
比較例との切断試験における負荷電流の推移の比較を示
す。
【図4】 本発明の実施例のダイヤモンドビーズと比較
例との切断後のビーズ摩耗形状を示す。Aは本発明の実
施例をBは比較例の場合を示す。
【符号の説明】
1 ダイヤモンドビーズ 2 ワイヤ芯材 3 樹脂 4 ビーズ基体 5 砥材層 6 溝 a 溝端部幅 b 溝長さ c 溝奥端幅 d 溝深さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−235602(JP,A) 実開 平4−73423(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23D 61/18 B28D 1/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビーズ基体に砥材層を形成した環状のダ
    イヤモンドビーズをワイヤ芯材に一定間隔に固着し、ダ
    イヤモンドビーズの間の芯材を樹脂で覆つたダイヤモン
    ドピーズソーにおいて、 前記環状のダイヤモンドビーズの後方外周面に、等間隔
    で複数の前後方向の溝を形成し、 前記溝は被覆樹脂の外面と同一面になる深さとし、且
    つ、前方方向にその幅が狭まった形状としたダイヤモン
    ドビーズソー。
  2. 【請求項2】ダイヤモンドビーズの前方部分の砥粒含有
    量を後方部分に比べ増した請求項1に記載のダイヤモン
    ドビーズソー。
  3. 【請求項3】ダイヤモンドビーズの前方部分の結合剤を
    後方部分に比べ硬質とした請求項1に記載のダイヤモン
    ドビーズノー。
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