JP4420464B2

JP4420464B2 - チップソー

Info

Publication number: JP4420464B2
Application number: JP2006019970A
Authority: JP
Inventors: 直紀金子; 正憲長岡
Original assignee: Tanitec Corp
Current assignee: Tanitec Corp
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2006-01-30
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2026-01-30
Also published as: JP2007196341A

Description

本発明は、主として丸棒や角棒等の金属製中実材、電縫管等の管材その他種々の材料の切断に用いられるチップソーに関する。

製鋼工場等において、各種鋼材のビレット、インゴットやパイプ、プロファイル等を切断するチップソーでは、従来、後述するような形状の超硬質合金製チップが用いられていた。

すなわち、図１２および図１３に示すように、高低刃型チップソー(60)は、円形台金(65)の外周に一定間隔をあけて形成された歯台(63)に超硬合金およびサーメット製の刃をロウ付けしたものであって、高刃(61)と低刃(62)とを交互に有する。

前述した高低刃型チップソー(60)の場合、鋼材に対して高刃(61)と低刃(62)とが交互に当接することで切粉がほぼ均等に三分割されることから、切粉の排出性が良好であった。そのため、汎用の中実材や厚肉の中空材の切断に用いられていた。

しかしながら、前述した高低刃型チップソー(60)では、高刃(61)と低刃(62)の二つが一組となって通常のチップソーの一刃の働きをすることから、鋼材の切削時間が約二倍になり、切断作業に時間がかかるという問題があった。また、低刃(62)には角稜部(64)があるが、高刃(61)には、角稜部がないため、鋼材の切削面にバリが発生し易いという欠点もあった。

前記のような問題を解消するチップソーとして、図１４および図１５に示すように、チップソー(70)の円形台金(76)外周における歯台(77)にロウ付けしたチップ(71)(72)の逃げ面(73)に、その幅方向の中央部分より左右に寄った切粉分割用溝(74)(75)を研磨加工によって、左右交互に設けた交互溝付き刃型チップソー(70)も開発されている。

前記交互溝付き刃型チップソー(70)の場合、左右対称位置に形成されたチップ(71)(72)が鋼材に対して交互に当接することで、切粉が二分割されると共に、切断時間も通常のチップソーと同程度となり、また角稜部(78)も多いことから、鋼材の切断面におけるバリの発生も少なかった。

しかしながら、前述した交互溝付き刃型チップソー(70)の場合、切粉分割用溝(74)(75)の部分において、鋼材を通常より深く切削するため、該部分においてチップ(71)(72)に約二倍の負荷がかかることから、所謂クレータ磨耗やチッピング（欠損）が発生し易いという問題があった。

本発明の目的は、切断時間を増加させることなく、また鋼材の切断面にバリが発生することを有効に防止しつつ、しかも刃のチッピング等の発生を抑制してその寿命を長くすることができるチップソーを提供することにある。

請求項１記載のチップソーは、略円板状台金の外周にチップが所定間隔をあけて取り付けられたチップソーにおいて、逃げ面の幅方向中央位置に略円板状台金の円周方向に伸びる中央溝が形成されたチップが一つ置きに取り付けられ、該チップ間には、逃げ面の幅方向中央より左右いずれか一側に寄った位置に溝が形成されたチップと同他側寄り位置に溝が形成されたチップとが順次交互に取り付けられているものである。

前記溝の断面形状は、正方形、長方形、台形、半円形等、種々の形状とされる。
の深さが一刃あたりの送りの１０倍以下となされていることを特徴とするものである。

本発明のチップソーは、略円板状台金の外周に所定間隔をあけて取り付けられたチップについて、その逃げ面の幅方向中央位置に略円板状台金の円周方向に伸びる中央溝が一つ置きに形成され、その各間のチップの逃げ面には、幅方向中央より左側に寄った位置と同右側に寄った位置とに順次交互に溝が形成されているため、前記三種類の溝が形成されたチップによる鋼材等のワークの切削時において、各チップの第一すくい面がワークに当接する際、中央溝、左側溝および右側溝の各位置では、その負荷が他の当接部分に比べて約２倍になるが、各チップによるワークの切削が連続して行われた場合、チップ逃げ面の左右対称位置に溝が形成されたチップによるワークの切削の中間に、チップ逃げ面中央に溝が形成されたチップによるワークの切削が行われるため、ワークの切粉が常に二分割されながら、各チップの刃先部分では、その中央→左→中央→右のパターンで順次、負荷が適切に分散されることとなる。そのため、ワーク切削時におけるチップの欠損等の発生が抑制され、その寿命をのばすことができる。また、本発明のチップソーでは、各チップによりそれぞれワークの切削が行われるため、従来の交互溝付き刃型チップソーと同様の速度で切削が行われ、従来の高低刃型チップソーのような切削速度の低下のおそれもない。

次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

図１および図２に示すように、チップソー(1)は、炭素工具鋼や合金工具鋼製の略円板状台金(2)の外周に一定間隔をあけて鋸歯(10)が設けられ、鋸歯(10)の一側には歯台(11)が形成され、該歯台(11)に後述する超硬チップ(3A)(3B)(3C)を有する。

図２および図３に示すように、チップ(3A)は、その逃げ面(4)の幅方向中央位置に略円形台金(2)の円周方向に伸びる中央溝(5A)が研磨加工により形成されたものである。また、図４に示すように、チップ(3Ｂ)は、その逃げ面(4)の幅方向中央位置よりすくい方向に向かって左側に寄った位置に左側溝(5B)が研磨加工により形成されたものであり、左側溝(5B)も前記中央溝(5A)と同様、略円形台金(2)の円周方向に伸びている。更に、図５に示すように、チップ(3C)は、その逃げ面(4)において、前記チップ(3Ｂ)における左側溝(5B)と左右対称位置に右側溝(5C)が研磨加工により形成されたものである。

そして、図２に示すように、略円形台金(2)の外周において、中央溝(5A)を有するチップ(3A)を一つ置きに備え、これらチップ(3A)間には左側溝(5B)を有するチップ(3Ｂ)と右側溝(5C)を有するチップ(3C)とを順次交互に備えた構成となされている。また、本実施形態では、左側溝(5B)および右側溝(5C)は、逃げ面(4)の左右半部において、若干幅方向中央寄り部分に形成されている。

なお、図中(6)は第一すくい面、(7)は第二すくい面、(8)は逃げ面(4)の両側に形成された面取りを示す。

本実施形態において、前記中央溝(5A)、左側溝(5B)および右側溝(5C)はいずれも断面凹弧状となされ、各溝(5A) (5B) (5C)の幅は０．２ｍｍ以上となされ、各溝(5A) (5B) (5C)の深さは一刃あたりの送りの１０倍以内とする。また、各溝(5A) (5B) (5C)同士のピッチは、刃の厚みと溝幅の数値の和の３分の１以上の数値とするのが好ましい。

次に、本実施形態に係るチップソー(1)による鋼材のビレットの切削について説明すると、図６に示すように、チップ(3A)がビレット(W)に当接した時には、ビレット(W)の切削面(F)にチップ(3A)の中央溝(5A)に対応する中央凸部(B1)が形成されると共に、左右均等に分割された切粉(P1)(P2)が生ずる。

その後、図７に示すように、チップ(3B)がビレット(W)に当接した時には、ビレット(W)の切削面(F)にチップ(3B)の左側溝(5B)に対応する左側凸部(B2)が形成されると共に、右側が左側より幅広の二分割された切粉(P3)(P4)が生ずる。またこの際、右側の切粉(P4)は先のチップ(3A)の当接に伴って切削面(F)に形成されていた中央凸部(B1)を有する。

更に、図８に示すように、チップ(3A)がビレット(W)に当接した時には、ビレット(W)の切削面(F)にチップ(3A)の中央溝(5A)に対応する中央凸部(B1)が形成されると共に、左右均等に分割された切粉(P5)(P6)が生ずる。またこの際、左側の切粉(P5)は先のチップ(3B)の当接に伴って切削面(F)に形成されていた凸部(B2)を有する。

次に、図９に示すように、チップ(3C)がビレット(W)に当接した時には、ビレット(W)の切削面(F)にチップ(3C)の右側溝(5C)に対応する右側凸部(B3)が形成されると共に、左側が右側より幅広の二分割された切粉(P7)(P8)が生ずる。またこの際、左側の切粉(P7)は先のチップ(3A)の当接に伴って切削面(F)に形成されていた中央凸部(B1)を有する。

その後、図１０に示すように、チップ(3A)がビレット(W)に当接した時には、ビレット(W)の切削面(F)にチップ(3A)の中央溝(5A)に対応する中央凸部(B1)が形成されると共に、左右均等に分割された切粉(P9)(P10)が生ずる。またこの際、右側の切粉(P10)は先のチップ(3C)の当接に伴って切削面(F)に形成されていた右側凸部(B3)を有する。

前述した各チップ(3A)(3B)(3C)によるビレット(W)の切削時において、各チップ(3A)(3B)(3C)の第一すくい面(6)がビレット(W)に当接する際、中央溝(5A)、左側溝(5B)および右側溝(5C)の各位置では、その負荷が他の当接部分に比べて約２倍になるが、前述したチップソー(1)の各チップ(3A)(3B)(3C)によるビレット(W)の切削が連続して行われた場合、逃げ面(4)の左右対称位置に溝(5B)(5C)が形成されたチップ(3B)(3C)によるビレット(W)の切削の中間に、逃げ面(4)中央に溝(5A)が形成されたチップ(3A)によるビレット(W)の切削が行われるため、ビレット(W)の切粉が常に二分割されながら、チップ(3A)(3B)(3C)の刃先部分では、その中央→左→中央→右のパターンで順次、負荷が適切に分散されることとなる。

本実施形態に係るチップソー(1)と前述した従来例にかかる交互溝付き刃型チップソーを用いて１３Ｃｒ鋼材を切断した場合、従来例のものでは、チップの寿命が平均２平方メートル程度にあったのに対し、本実施形態のチップソー(1)では、平均４平方メートルであり、約２倍の寿命が確認できた。

また、従来の交互溝付き刃型チップソーと本発明かかるチップソーを用いて、低炭素鋼から高合金鋼までの種々の鋼材の切削試験を行った結果を図１１に示す。図１１のグラフから明らかなように、低炭素鋼から高合金鋼までの種々の鋼材について、本発明かかるチップソーが従来の交互溝付き刃型チップソーに比べて、全般的に広い切断面積の切削が可能であり、寿命が長いことが確認された。また、切削時間については同様の速度で切削することが認められた。

本発明のチップソーは、前述したように、ビレットの切削面において、チップのすくい面にかかる負荷が適切に分散されつつ、切削作業が行えるため、従来難しかった材料の切削にも使用することが可能となり、幅広い利用が期待できる。

実施形態に係るチップソーの一部を示す拡大正面図である。実施形態に係るチップソーの一部を示す拡大平面図である。逃げ面に中央溝を有するチップの拡大平面図である。逃げ面に左側溝を有するチップの拡大平面図である。逃げ面に右側溝を有するチップの拡大平面図である。図３のチップによる切削状態を示す図である。図４のチップによる切削状態を示す図である。図３のチップによる二回目の切削状態を示す図である。図５のチップによる切削状態を示す面図である。図３のチップによる三回目の切削状態を示す図である。実施形態に係るチップソーと従来のチップソーとの比較試験結果を示すグラフである。従来例に係るチップソーの一部を示す拡大正面図である。同従来例に係るチップソーの一部を示す拡大平面図である。従来例に係るチップソーの一部を示す拡大正面図である。同従来例に係るチップソーの一部を示す拡大平面図である。

１チップソー
２略円板状台金
(3A)(3B)(3C) 超硬チップ
(4) 逃げ面
(5A) 中央溝
(5B) 左側溝

(5C) 右側溝

Claims

略円板状台金の外周にチップが所定間隔をあけて取り付けられたチップソーにおいて、逃げ面の幅方向中央位置に略円板状台金の円周方向に伸びる中央溝が形成されたチップが一つ置きに取り付けられ、該各チップ間には、逃げ面の幅方向中央より左右いずれか一側に寄った位置に溝が形成されたチップと同他側寄り位置に溝が形成されたチップとが順次交互に取り付けられている、チップソー。