JP3772118B2

JP3772118B2 - Metal wire shaving chipper

Info

Publication number: JP3772118B2
Application number: JP2002027166A
Authority: JP
Inventors: 一郎中村; 浩之中屋
Original assignee: Nippon Koshuha Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Koshuha Steel Co Ltd
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2022-02-04
Also published as: JP2003225703A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属線材の皮削りチッパー、特に、チタン又はチタン合金などの硬い金属線材の皮削りに使用して最適な皮削りチッパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属線材の製造過程において、線材の表面に発生したきづ，細かい割れ，酸化物等を除去する目的で、金属線材の表面層を切削する皮削りが行われている。金属線材の表面層の皮削りを行う場合は、図３に示すように、図示しない供給ロールと巻取りロールとの間に矯正ロールを設け、この矯正ロールの後部側に設けた皮削りチッパー１１内に前記供給ロールから繰り出された金属線材Ａを導入し、該金属線材Ａを前記巻取りロールで巻取って矢印Ｐ方向に引き抜くことによってその表面層Ａａを刃先１２で連続的に皮削りする。
【０００３】
前記刃先１２は、図４の拡大部分図に示すように、刃先構成部１３の掬い面１３ａと刃先部１４の掬い面１４ａ、及び刃先構成部１３の逃げ面１３ｂと刃先部１４の逃げ面１４ｂとからそれぞれ構成されており、前記掬い面１３ａ，１４ａ及び逃げ面１３ｂ，１４ｂにはそれぞれ掬い角θ₁，θ₂及び逃げ角β₁，β₂をもたせてある。
【０００４】
ここで、掬い角θ₁，θ₂をそれぞれ小さくすることは前記刃先１２の刃先角が大きくなることを意味し、逆に掬い角θ₁，θ₂をそれぞれ大きくすることは刃先１２の刃先角が小さくなることを意味する。したがって、掬い角θ₁，θ₂がそれぞれ所定角度より大きくなると、皮削りの際に掬い面１３ａ，１４ａに切削屑Ｒが衝当してその排出が円滑に行われず、特に掬い面１３ａのクレータ摩耗が大きくなって短寿命となる。逆に掬い角θ₁，θ₂がそれぞれ所定角度より大きすぎると刃先１２が薄肉厚となり、刃先構成部１３，刃先部１４が欠け易くなってしまう。
【０００５】
一方、逃げ角β₁，β₂がそれぞれ所定角度より小さすぎると、刃先構成部１３，刃先部１４の摩耗に伴う二番当りが激しくなり、皮削りされた線材Ａ₂の線送りが円滑に行われない。逆に逃げ角β₁，β₂がそれぞれ所定角度より大きすぎると、皮削りされた線材Ａ₂とのクリアランスが部分的に大きくなって短寿命となるとゝもに刃先１２が薄肉厚となり、刃先構成部１３，刃先部１４が欠け易くなってしまうといった問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の問題点を解決するため、最適な刃先角，掬い角θ₁，θ₂，及び逃げ角β₁，β₂について従来より種々研究開発がなされているが、チタン又はチタン合金からなる線材のように表面が高硬度の場合には、前記刃先角，掬い角θ₁，θ₂及び逃げ角β₁，β₂などの問題点の他に次のような問題点が未解決となっており、その解決策が望まれている。
【０００７】
すなわち、チタン又はチタン合金などの硬い材料からなる線材Ａの表面層Ａａを、上記のような従来の皮削りチッパー１１で皮削りした場合、皮削り後の線材Ａ₂の表面肌にはリングマークが発生する。ここでリングマークとは線材円周に発生するリング状の模様のことであり、このリングマークが線材円周に発生するとその後の加工（冷間鍛造，異形加工等）でもその跡が残留し、外観上問題となっていた。
【０００８】
本発明は上記のような従来の問題点を解決するために成されたもので、特にチタン又はチタン合金などの硬い金属線材を皮削りした場合にも線材円周にリングマークが発生しない皮削りチッパーを提供することを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本願の第１発明は、金属線材の皮削りに使用するチッパーであって、該チッパーの刃先を半径０．０３〜１．０ｍｍの円弧面で形成したことを特徴とする金属線材の皮削りチッパーにある。これにより、皮削り時における刃先の軽微な振動（線材の長手方向の振動）が抑えられ、皮削り後の線材の表面肌にリングマークが発生するのを防止できる。
【００１０】
また、前記目的を達成するための本願第２発明は、金属線材の皮削りに使用するチッパーであって、該チッパーの刃先を半径０．０３〜１．０ｍｍの円弧面で形成した刃先構成部とその後部に連続する刃先部とで構成するとゝもに、前記刃先構成部と刃先部の掬い角の角度差及び逃げ角の角度差をそれぞれ０°〜１０°に形成したことを特徴とする金属線材の皮削りチッパーである。
【００１１】
上記構成により、刃先構成部の掬い面とその後部に連続する刃先部の掬い面及び刃先構成部の逃げ面とその後部に連続する刃先部の逃げ面との接続部がそれぞれがほゞ直線的な平面で連続し、切削屑の排出及び切削線材の送りがスムーズに行われる。したがって、高速での連続した皮削りができるとゝもに、皮削り時における刃先の軽微な振動がより確実に抑えられ、皮削り後の線材の表面肌にリングマークが発生するのを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１及び図２に示す実施形態により詳細に説明すると、図において、１は皮削りチッパーで、その刃先２は先端部の刃先構成部３とその後部に連続する刃先部４とで構成されており、前記刃先構成部３は後述する円弧面で形成されている。３ａは前記刃先構成部３の掬い面，３ｂは同じく逃げ面、４ａは前記刃先部４の掬い面，４ｂは同じく逃げ面であり、前記掬い面３ａ，４ａ及び逃げ面３ｂ，４ｂにはそれぞれ掬い角θ’，
θ及び逃げ角β’，βをそれぞれもたせてある。
【００１３】
そして、刃先２の先端部を構成する前記刃先構成部３は半径０．０３〜１．０ｍｍの円弧面で形成されており、これにより皮削りチッパー１で線材Ａの皮削りを行う際に発生する刃先２の軽微な振動を抑制でき、皮削り後の線材Ａ₂の表面肌にリングマークが発生するのを無くすことができる。詳述すると、皮削り後の線材Ａ₂の表面肌にリングマークが発生するのは、切削時における刃先２の振動（特に線材長手方向の振動）によって形成されるものと考えられる。そこで、本発明では、刃先２の先端部を構成する前記刃先構成部３に丸みを施こすことにより、切削時における刃先２の振動の発生を抑制したものである。
【００１４】
前記刃先構成部３の円弧面の大きさは皮削りする金属線材に対する皮削力によって定まる。すなわち、前記刃先構成部３の円弧面の半径が０．０３ｍｍ未満では皮削力が大きすぎて滑らかな切削とはならず、皮削り時において刃先２に軽微な振動が発生し、その結果、表面肌にリングマークが発生する。逆に、刃先構成部３の円弧面の半径が１．００ｍｍより大きいと皮削力が小さすぎ、皮削り効果が期待できないので、前記円弧面の半径を０．０３〜１．０ｍｍとした。
【００１５】
また、前記刃先構成部３を所定半径の円弧面とすることによって、前記掬い面３ａの掬い角θ’と掬い面４ａの掬い角θとの角度差（θ−θ’）及び前記逃げ面３ｂの逃げ角β’と逃げ面４ｂの逃げ角βとの角度差（β−β’）をそれぞれ小さくすることができる。掬い面３ａの掬い角θ’と掬い面４ａの掬い角θとの角度差を小さくするということは掬い面３ａの掬い角θ’を大きくすることができ、又逃げ面３ｂの逃げ角β’と逃げ面４ｂの逃げ角βとの角度差を小さくするということは逃げ面３ｂの逃げ角β’を小さくできることを意味する。
【００１６】
したがって、刃先２を構成する前記刃先部４の掬い面４ａが所定の傾斜角度からなる一定の傾斜面であっても、該刃先部４の先端に位置する前記刃先構成部３の掬い面３ａと前記掬い面４ａとの接続部はほゞ直線面で連続することになるとゝもに、前記刃先部４の逃げ面４ｂが所定の傾斜角度からなる一定の傾斜面で構成したものであっても、前記刃先構成部３の逃げ面３ｂと前記逃げ面４ｂとの接続部もほゞ直線面で連続することになる。
【００１７】
すなわち、この種皮削りチッパーにおいて、前記掬い面４ａの掬い角θが４０〜５０°，また前記逃げ面４ｂの逃げ角βが３〜１０°が最も好ましいことが判ったが、刃先２の先端部を構成する前記刃先構成部３を半径０．０３〜１．０ｍｍの円弧面で形成した場合、その掬い面３ａの掬い角θ’及び逃げ面３ｂの逃げ角β’を前記掬い面４ａの掬い角θ及び逃げ面４ｂの逃げ角βとほゞ同じ大きさか或いはこれより少し小さく形成することは容易である。したがって、掬い角の角度差（θ−θ’）及び逃げ角の角度差（β−β’）をそれぞれ小さくすることができるが、実験の結果では、前記掬い角の角度差及び前記逃げ角の角度差がそれぞれ０°〜１０°の場合が最も良好であった。
【００１８】
その結果、刃先構成部３の掬い面３ａとその後部に連続する刃先部４の掬い面４ａ及び刃先構成部３の逃げ面３ｂとその後部に連続する刃先部４の逃げ面４ｂとの接続部がそれぞれがほゞ直線的な平面で連続することになり、線材Ａの表面層Ａａを切削する際に発生する切削屑Ｒの排出及び切削材の線送りがスムーズになる。これにより、切削時における刃先２に発生する線材の長手方向の振動がより一層抑制されるとゝもに、掬い面３ａ，４ａのクレータ摩耗が小さくなって長寿命となる。なお、刃先２の先端部を構成する前記刃先構成部３は半径０．０３〜１．０ｍｍの円弧面で形成したが、より好ましくは前記刃先構成部３の半径を０．０５〜０．５ｍｍとすることがよい。
【００１９】
【実施例】
表１に、本発明に係る皮削りチッパーと比較例の皮削りチッパーとでそれぞれ切削した場合のリングマークの有無の実験例を示す。なお、この実験では、熱間圧延により形成した直径５．５ｍｍの純チタン線材に熱処理を施し、８０ｍ／ｍｉｎの高速で超硬皮削チッパー内を通過させ、直径５．２ｍｍに皮削加工した。
【００２０】
【表１】

【００２１】
この結果は表１に示す通りであり、刃先に半径０．０３〜１．０ｍｍの円弧面を備えた本発明の皮削りチッパーでは線材の円周表面にリングマークが全く付かないか、あってもその後の冷間鍛造，異形加工等でその跡が残留しない程度のものであった。特に、刃先の半径が０．０５〜０．５ｍｍの範囲においては線材の円周表面にリングマークの発生が全くないことが判る。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係る金属線材の皮削りチッパーは、上記のような構成であるから、切削屑の排出及び切削材の線送りがスムーズに行われ、皮削り時における刃先の軽微な振動が確実に抑えられる。したがって、皮削り後の線材の表面肌にリングマークのない高肌品質の線材を得ることができるとゝもに、高速での連続切削が可能となる、といった諸効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る皮削りチッパーの皮削り状態を示す断面図である。
【図２】同皮削りチッパーの要部を示す拡大断面部分図である。
【図３】従来の皮削りチッパーの皮削り状態を示す断面図である。
【図４】同皮削りチッパーの要部を示す拡大断面部分図である。
【符号の説明】
１金属線材の皮削りチッパー
２刃先
３刃先構成部
３ａ，４ａ掬い面
θ’，θ 掬い角
３ｂ，４ｂ逃げ面
β’，β 逃げ角
４刃先部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chipping chipper for a metal wire, and more particularly to a chipping chipper that is optimal for use in the cutting of a hard metal wire such as titanium or a titanium alloy.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In the process of manufacturing a metal wire, cutting is performed to cut the surface layer of the metal wire for the purpose of removing cracks, fine cracks, oxides and the like generated on the surface of the wire. When the surface layer of the metal wire is cut, as shown in FIG. 3, a straightening roll is provided between a supply roll and a winding roll (not shown), and a skinning chipper 11 provided on the rear side of the straightening roll. The metal wire A fed from the supply roll is introduced therein, the metal wire A is taken up by the take-up roll and pulled in the direction of the arrow P, and the surface layer Aa is continuously cut with the cutting edge 12. .
[0003]
As shown in the enlarged partial view of FIG. 4, the cutting edge 12 includes a scooping surface 13 a of the cutting edge forming portion 13, a scooping surface 14 a of the cutting edge portion 14, and a clearance surface 13 b of the cutting edge configuration portion 13 and a clearance surface 14 b of the cutting edge portion 14. The

scooping surfaces

13a, 14a and the

clearance surfaces

13b, 14b are provided with scooping angles θ ₁ , θ ₂ and clearance angles β ₁ , β ₂ , respectively.
[0004]
Here, decreasing the scooping angles θ ₁ and θ ₂ means increasing the cutting edge angle of the cutting edge 12. Conversely, increasing the scooping angles θ ₁ and θ ₂ respectively increases the cutting edge angle of the cutting edge 12. Means smaller. Therefore, when the grooving angles θ ₁ and θ ₂ are larger than the predetermined angles, the cutting scraps R abut against the

grooving surfaces

13a and 14a during cutting, and the discharge is not performed smoothly. The wear increases and the life is shortened. On the other hand, if the scooping angles θ ₁ and θ ₂ are too larger than the predetermined angles, the cutting edge 12 becomes thin and the cutting edge constituent part 13 and the cutting edge part 14 are likely to be chipped.
[0005]
On the other hand, if the clearance angles β ₁ and β ₂ are respectively smaller than the predetermined angles, the second contact due to wear of the blade edge portion 13 and the blade edge portion 14 becomes intense, and the wire feed of the shaved wire rod A ₂ becomes smooth. Not done. On the other hand, if the clearance angles β ₁ and β ₂ are too larger than the predetermined angles, the clearance with the shaved wire A ₂ is partially increased to shorten the service life. There exists a problem that the structure part 13 and the blade edge | tip part 14 will become easy to chip.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve such conventional problems, various researches and developments have been made on the optimum cutting edge angle, rake angle θ ₁ , θ ₂ , and clearance angles β ₁ , β _2. In the case where the surface has a high hardness as in the case of a wire rod, the following problems are unresolved in addition to the problems such as the cutting edge angles, the rake angles θ ₁ and θ ₂ and the clearance angles β ₁ and β _2. The solution is desired.
[0007]
That is, when the surface layer Aa of the wire A made of a hard material such as titanium or a titanium alloy is cut with the conventional chipping chipper 11 as described above, a ring mark is formed on the surface skin of the wire A ₂ after cutting. Occurs. Here, the ring mark is a ring-shaped pattern that occurs on the circumference of the wire, and when this ring mark occurs on the circumference of the wire, the trace remains in subsequent processing (cold forging, deforming, etc.) It was a problem in appearance.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and in particular, when a hard metal wire such as titanium or a titanium alloy is cut, a ring mark is not generated on the circumference of the wire. The purpose is to provide a chipper.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first invention of the present application is a chipper used for cutting a metal wire, wherein the tip of the chipper is formed by an arc surface having a radius of 0.03 to 1.0 mm. It is in the chipper chipping of the metal wire. Thereby, the slight vibration of the cutting edge (vibration in the longitudinal direction of the wire) at the time of cutting can be suppressed, and generation of a ring mark on the surface skin of the wire after cutting can be prevented.
[0010]
Further, the second invention of the present application for achieving the above object is a chipper for use in the cutting of a metal wire, wherein the tip of the chipper is formed by an arc surface having a radius of 0.03 to 1.0 mm. And a blade edge portion that is continuous with the rear portion, the angle difference between the cutting edge configuration portion and the blade edge portion and the angle difference between the clearance angles are each 0 ° to 10 °. It is a chipping chipper for metal wires.
[0011]
With the above configuration, the scooping surface of the cutting edge constituent part, the scooping surface of the cutting edge part continuing to the rear part thereof, and the connecting part between the flank face of the cutting edge constituent part and the flank face of the cutting edge part continuing to the rear part thereof are substantially linear. It is continuous on a flat surface, and cutting waste is discharged and cutting wire is fed smoothly. Therefore, if continuous cutting can be performed at high speed, slight vibration of the cutting edge during cutting can be more reliably suppressed, and ring marks can be prevented from being generated on the surface skin of the wire after cutting. .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2. In the drawings, reference numeral 1 denotes a cutting chipper, and a cutting edge 2 thereof is a cutting edge constituent part 3 at the tip part and a cutting edge part 4 continuous to the rear part. The blade edge component 3 is formed by an arc surface described later. 3a is a scooping surface of the

cutting edge component

3, 3b is also a clearance surface, 4a is a scooping surface of the

cutting edge portion

4, 4b is also a clearance surface, and the scooping surfaces 3a, 4a and

clearance surfaces

3b, 4b are respectively Ugly angle θ ',
θ and clearance angles β ′ and β are given respectively.
[0013]
And the said blade edge | tip structure part 3 which comprises the front-end | tip part of the blade edge | tip 2 is formed in the circular arc surface of radius 0.03-1.0mm, and it generate | occur | produces when cutting the wire A with the skin chipper 1 by this. The slight vibration of the cutting edge 2 can be suppressed, and generation of ring marks on the surface skin of the wire A ₂ after cutting can be eliminated. More specifically, it is considered that the ring mark is generated on the surface skin of the wire A ₂ after shaving is formed by vibration of the cutting edge 2 during cutting (particularly vibration in the longitudinal direction of the wire). Therefore, in the present invention, the cutting edge forming part 3 constituting the tip part of the cutting edge 2 is rounded to suppress the vibration of the cutting edge 2 during cutting.
[0014]
The size of the arc surface of the cutting edge constituent part 3 is determined by the cutting force with respect to the metal wire to be cut. That is, if the radius of the arcuate surface of the cutting edge component 3 is less than 0.03 mm, the cutting force is too large to achieve smooth cutting, and slight vibration is generated in the cutting edge 2 during cutting. Ring marks appear on the surface skin. On the other hand, if the radius of the arc surface of the blade edge component 3 is larger than 1.00 mm, the cutting force is too small to expect a cutting effect, so the radius of the arc surface is set to 0.03 to 1.0 mm.
[0015]
Further, by making the cutting edge constituting portion 3 an arc surface having a predetermined radius, the angle difference (θ−θ ′) between the scooping angle θ ′ of the scooping surface 3a and the scooping angle θ of the scooping surface 4a and the clearance surface 3b. The angle difference (β−β ′) between the clearance angle β ′ and the clearance angle β of the clearance surface 4b can be reduced. Reducing the angle difference between the creeping angle θ ′ of the scooping surface 3a and the scooping angle θ of the scooping surface 4a can increase the scooping angle θ ′ of the scooping surface 3a, and the clearance angle β ′ of the clearance surface 3b. Reducing the angle difference between the clearance surface 4b and the clearance angle 4b means that the clearance angle β 'of the clearance surface 3b can be decreased.
[0016]
Therefore, even if the scooping surface 4a of the cutting edge part 4 constituting the cutting edge 2 is a constant inclined surface having a predetermined inclination angle, the scooping surface 3a of the cutting edge constituent part 3 located at the tip of the cutting edge part 4 When the connecting portion with the scooping surface 4a is substantially continuous with a straight surface, the flank 4b of the blade edge portion 4 may be constituted by a constant inclined surface having a predetermined inclination angle. The connecting portion between the flank 3b of the blade edge component 3 and the flank 4b is also a substantially straight surface.
[0017]
In other words, in this seed-cutting chipper, it has been found that the scooping angle θ of the scooping surface 4a is most preferably 40 to 50 °, and the clearance angle β of the scissoring surface 4b is most preferably 3 to 10 °. Is formed with an arc surface having a radius of 0.03 to 1.0 mm, the scooping angle θ ′ of the scooping surface 3a and the scooping angle β ′ of the scooping surface 3b are scooping of the scooping surface 4a. It is easy to form the angle θ and the clearance angle β of the flank 4b approximately equal to or slightly smaller than the clearance angle β. Therefore, the angle difference (θ−θ ′) and the angle difference (β−β ′) of the crawl angle can be reduced, respectively. The best results were obtained when the angle difference was 0 ° to 10 °.
[0018]
As a result, the connecting portion of the scooping surface 3a of the cutting edge constituent portion 3 and the scooping surface 4a of the cutting edge portion 4 continuing to the rear portion thereof, and the flank 3b of the cutting edge constituent portion 3 and the flank 4b of the cutting edge portion 4 continuing to the rear portion thereof. Are continuous in a substantially linear plane, and the discharge of the cutting waste R generated when the surface layer Aa of the wire A is cut and the wire feed of the cutting material become smooth. Thereby, when the vibration in the longitudinal direction of the wire generated in the cutting edge 2 at the time of cutting is further suppressed, the crater wear of the scooping surfaces 3a and 4a is reduced, resulting in a long life. In addition, although the said blade edge | tip structure part 3 which comprises the front-end | tip part of the blade edge | tip 2 was formed in the circular arc surface of radius 0.03-1.0mm, More preferably, the radius of the said blade edge | tip structure part 3 is 0.05-0.5mm. It is good to do.
[0019]
【Example】
Table 1 shows an experimental example of the presence or absence of a ring mark when cut with the skin chipper according to the present invention and the skin chipper of the comparative example. In this experiment, a pure titanium wire with a diameter of 5.5 mm formed by hot rolling was heat treated, passed through a cemented carbide chipper at a high speed of 80 m / min, and cut to a diameter of 5.2 mm. .
[0020]
[Table 1]

[0021]
This result is as shown in Table 1. In the chipping chipper of the present invention having a circular arc surface with a radius of 0.03 to 1.0 mm at the cutting edge, there is no ring mark on the circumferential surface of the wire. However, the trace was not left in the subsequent cold forging and deforming. In particular, it can be seen that no ring mark is generated on the circumferential surface of the wire when the radius of the blade edge is in the range of 0.05 to 0.5 mm.
[0022]
【The invention's effect】
Since the metal wire skinning chipper according to the present invention is configured as described above, the discharge of the cutting waste and the wire feeding of the cutting material are performed smoothly, and the slight vibration of the cutting edge during the cutting is surely suppressed. It is done. Therefore, there are various effects that, in addition to obtaining a high-skin quality wire without ring marks on the surface skin of the wire after cutting, continuous cutting at high speed is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a skinned state of a skinning chipper according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged partial sectional view showing the main part of the chipping chipper.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a skinned state of a conventional skin chipper.
FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional view showing the main part of the chipping chipper.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chipping chipper of metal wire 2 Cutting edge 3 Cutting edge component 3a, 4a Rough surface θ ′, θ

Rough angle

3b, 4b Flank β ′, β Clearance 4 Cutting edge

Claims

A chipper used for skinning a metal wire, wherein the tip of the chipper is formed by an arc surface having a radius of 0.03 to 1.0 mm.

It is a chipper used for skinning metal wire, and the tip of the tipper is composed of a blade edge component formed by an arc surface having a radius of 0.03 to 1.0 mm and a blade edge part continuous to the rear part. The metal wire skinning chipper, characterized in that an angle difference between a cutting angle and a clearance angle between the blade edge component part and the blade edge part are each set to 0 ° to 10 ° .