JP4773069B2 - 切断用超砥粒工具 - Google Patents

Description

本発明は、ダイヤモンド砥粒又はＣＢＮ砥粒等の超砥粒を備えた切断用超砥粒工具に関する。さらに詳細に言えば、板状の台金の一端面の作用面に超砥粒を一層のみ固着した切断用超砥粒工具に関する。

従来、板状の台金の端面を作用面とし、これにダイヤモンド砥粒又はＣＢＮ砥粒等の超砥粒を一層だけ配列してロウ付けなどで固着させた切断用工具が使用されている。この例には、台金である金属の円盤の外周面たる端面に超砥粒を備えたホイールカッターや、帯状の台金であるスチールベルトの端面に超砥粒を備えたバンドソー等がある。

作用面に超砥粒を固着する場合、その取り扱いが最も困難となる箇所がゲージ部、即ち、作用面の幅方向における両側縁である。切断時におけるクリアランスを確保するために、これら両側縁にも砥粒を配置する必要があるが、きわめて作業性が悪く、切断時における脱落も起き易い。これに対し、特開２００３−１７０３５８では、台金の両側縁に面取りを施し、この面取り部に基板の側面より突出するように超砥粒を固着させている。これにより、超砥粒の固着作業を容易にすると共に、適切なクリアランスを確保するようにしている。

ところで、切断加工時には、例えばホイールカッターの場合、超砥粒にはホイールカッターの円周接線方向の力と共に垂直すなわち径方向の力も作用する。特開２００３−１７０３５８のホイールカッターでは、この垂直方向の力に対してホイールカッターの幅方向中央部ではホイールカッターの平らな外周面により超砥粒が強固に支持されているが、斜面となった面取り部に固着された超砥粒はこの点で十分に支持されているとは言えず脱落が起こり易い。この面取り部の超砥粒が脱落するとその部分で台金が直接ワークに当たる、所謂プレートあたりが生じ、この場合、作用面の中央部には健全な砥粒が残っていても工具の使用が不可能となってしまう。

特開２００３−１７０３５８

本願発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、切断用工具の板状の台金における一端面の作用面に超砥粒を取り付ける際に、その超砥粒の配置及びロウ付け作業がし易い切断用超砥粒工具を提供する。

また、切断時において作用面の幅方向両側縁の超砥粒の脱落を防止し、これを使い切ることで工具の長寿命化が実現できる切断用超砥粒工具を提供することも課題とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、板状の台金と、台金の少なくとも一端面により構成される作用面に一層のみ固着された超砥粒で構成された超砥粒層とを備えた切断用超砥粒工具において、台金の作用面の幅方向両側縁部には、作用面に対して垂直方向下方へ伸びる側面部と、該側面部の下端から台金の側面に向かって延びる底面部とからなる段部を形成した。そして、超砥粒は、両側の段部の間の中央部表面に固着されると共に、両側の各段部にそれぞれ該段部の側面部と底面部とに接した状態で作用面の長さ方向に一列に並べて固着されている。

他の実施の形態では、段部に固着されている超砥粒は、部分的に中央部の表面及び台金の側面より突出した状態で固着されている。

さらに他の実施の形態では、段部の幅と深さとの寸法は、段部に固着させる超砥粒の平均粒径の２０％〜８０％である。

本発明においては、切断用超砥粒工具を上記のような構成としたので、作用面の両側縁における超砥粒は、台金の段部の底面と側面とに接した状態で設置される。従って、超砥粒の配置並びにロウ付け作業がし易い。また、この超砥粒は台金との接触部が増えているので、より強固に台金に固着される。

また、切断加工時に工具の作用面に垂直に作用する力に対し、両側縁の超砥粒を段部の底面が平らな面でしっかりと支持するので両側縁の超砥粒は脱落し難くなり、結果として工具の長寿命化を実現することができる

以下、本願発明の具体的な実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るホイールカッター１を示す図である。（イ）は正面図、（ロ）は（イ）の符号Ａで示される部分の側面部分拡大断面図、（ハ）はその部分の外周面を平らに伸ばして示す部分拡大平面図である。

このホイールカッター１は金属製の円板である台金２を備え、その一端面となる外周面が作用面４となり、ここにはダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒等の超砥粒５を一層だけ配列し固着させた超砥粒層６が形成されている。これらの超砥粒５は、活性ロウ材等のボンド材を用いることで台金２に固着される。図では、超砥粒５のみを示し、ボンド材の図示は省略している。

台金２は、その両側面２ａ、２ｂから幅方向所定の範囲において、直径が幅方向中央部９の直径よりも僅かに小さくなって、段部あるいは肩部８ａ、８ｂが全周にわたって形成されている。超砥粒層６の超砥粒５は、中央部９の表面に固着されると共に、この段部８ａ、８ｂにも円周方向に並べた状態で配置される。段部８ａ、８ｂに設置される超砥粒５は、段部８ａ、８ｂの底面１０と側面１１とに接した状態で設置され、作用面４の長手方向に実質的に一列に並んでいる。この超砥粒５は、部分的に中央部９の表面及びホイールの側面２ａ、２ｂより突出した状態で取り付けられている。しかし、超砥粒５は粒径にバラツキがあり、小径のものは突出しない場合もありうるが、段部８ａ、８ｂにおける超砥粒５の内、少なくともこれの半数以上は部分的に突出した状態であることが望ましい。これにより、切断時における台金２と被削材とのクリアランスを確保するとともに、中央部９の幅方向での両側縁部及び段部８ａ、８ｂの幅方向外側の縁部が直接被削材にあたることが防止される。なお、これらの個数が半数以下となるとこのような効果を充分に得ることができず、好ましくない。また本実施の形態では、段部８ａ、８ｂに配置された超砥粒５に対して段部８ａ、８ｂの底面１０が下側でしっかり支持しているので、超砥粒５に下方への大きな力が作用しても脱落することがない。

なお上記のように、段部８ａ、８ｂに配置された超砥粒５が、段部８ａ、８ｂの底面１０と側面１１との両方に接した状態で作用面４の長手方向に実質的に一列に並び、これらのうち少なくとも半数以上の超砥粒５が部分的に中央部９の表面及びホイールの側面２ａ、２ｂよりも突出した状態とするには、段部８ａ、８ｂの底面１０と側面１１とのそれぞれの寸法をこの超砥粒５の平均粒径の２０％〜８０％とするのが良い。より好ましくは４０％〜７０％の範囲とする。

尚、台金２の側面２ａ、２ｂにも、外面から径方向所定の範囲で超砥粒５が固着されているが、これは本発明の要旨とは関係がないので、説明を省略する。

本発明の第１の実施の形態として、ここではホイールカッター１を説明したが、この他にも例えば、作用面の厚さが通常ホイールカッター１のそれよりも分厚い、研削用のストレートホイールにこの構成を適用しても良い。

図２は本発明の第２の実施の形態に係るホイールカッター２１を示す正面図である。このホイールカッター２１も第１の実施の形態に係るホイールカッター１と同じ円板型のものであるが、外周部に円周方向所定の間隔で径方向にスリット２１ａが形成され、所定の数のセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・が形成されている点で異なる。これらのセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・の外周面が作用面２４となり、ここには、超砥粒２５を一層だけ配列し固着させた超砥粒層２６が形成されている。

セグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・は、その両側縁２２ａ、２２ｂからそれぞれ幅方向所定の幅にわたって、所定の深さの段部２８ａ、２８ｂが形成されて、第１の実施の形態と同様に、これらのセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・に超砥粒２５を固着させている。即ち、中央部２９の表面に固着されると共に、段部２８ａ、２８ｂにも円周方向に並べられて、部分的に中央部２９の表面及びホイールの両側面２２ａ、２２ｂより突出した状態で取り付けられている。

図３は本発明の第３の実施の形態に係る切断用工具としてのバンドソー３１の一部を示す部分正面図である。このバンドソー３１は、金属製の、例えば、高張力鋼等の長尺状の台金３２を備えている。台金３２の図における上端部には、長さ方向所定の間隔で、所定の高さと長さを備えたセグメント３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、・・・が形成されている。これらのセグメント３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、・・・の端面が作用面３４となり、ここには、超砥粒３５を１層だけ配列し固着させた超砥粒層３６が形成されている。

これらのセグメント３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、・・・は、第２の実施例における側面から見て円弧状のセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・を直線状に伸ばしたものと略同様な構成である。即ち、各セグメント３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、・・・の表面の幅方向の両側縁には段部３８ａ、３８ｂが形成され、超砥粒３５は、中央部３９の表面に固着されるとともに、この段部３８ａ、３８ｂにも長さ方向に並べられて、部分的に中央部３９の表面及び台金３２の両側面より突出した状態で取り付けられている。

図４は本発明の第４及び第５の実施の形態に係るホイールカッター４１、６１のそれぞれ部分拡大断面図であり、（イ）は台金４２の両側縁に階段状に２段の段部を設けた例の、作用面４４の片側縁部の部分拡大断面図、（ロ）は台金６２の両側縁に階段状に３段の段部を設けた例の、作用面６４の片側縁部の部分拡大断面図である。

図示の通り第４の実施の形態では、台金４２には、その縁部において階段状に２つの段部４８ａ、４９ａが円周方向にわたって形成されている。そしてこれらの段部４８ａ、４９ａの両方に、前述した第１の実施の形態の場合と同様にして超砥粒４５が配置固定されている。砥粒４５の粒径が大きくて互いに干渉し合う場合には、段部４８ａと４９ａとで円周方向で例えば交互に位置をずらして超砥粒４５を配置する。これ以上の詳細な説明は省略するが、その配置の態様は必要に応じて変更可能である。第５の実施の形態では３段の段部６８ａ、６９ａ、７０ａが形成されており、それら３つの段部にそれぞれ超砥粒６５が前述した各実施の形態と同様の態様で配置固定されているが、これの詳細な説明は省略する。

本発明の第１の実施の形態に係る切断用工具であるホイールカッターを示す図であり、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）の符号Ａで示される部分の部分拡大断面図、（ハ）はその部分の外周面を平らに伸ばして示す部分拡大平面図である。 第２の実施の形態に係るホイールカッターを示す正面図である。 第３の実施の形態に係る切断用工具としてのバンドソーの一部を示す部分正面図である。 第４及び第５の実施の形態に係る切断用工具の部分拡大断面図であり、（イ）、（ロ）はそれぞれ第４及び第５の実施の形態の作用面の片側縁部の部分拡大断面図である。

符号の説明

１：ホイールカッター ２：台金 ４：作用面 ５：超砥粒
６：超砥粒層 ８ａ、８ｂ：段部
２１：ホイールカッター ２２：台金
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ・・・：セグメント ２４：作用面
２５：超砥粒 ２６：超砥粒層 ２８ａ、２８ｂ：段部
３１：バンドソー ３２：台金
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ・・・：セグメント ３４：作用面
３５：超砥粒 ３６：超砥粒層 ３８ａ、３８ｂ：段部

Claims (3)

1. 板状の台金と、該台金の少なくとも一端面により構成される作用面に一層のみ固着された超砥粒で構成された超砥粒層とを備えた切断用超砥粒工具において、前記台金の前記作用面の幅方向両側縁部には、前記作用面に対して垂直方向下方へ伸びる側面部と、該側面部の下端から前記台金の側面に向かって延びる底面部とからなる段部が形成され、前記超砥粒は、前記両側の段部の間の中央部表面に固着されると共に、前記両側の各段部にはそれぞれ、前記底面部と前記側面部とに接した状態で作用面の長さ方向に一列に並べて固着されていることを特徴とする、切断用超砥粒工具。
2. 請求項１記載の切断用超砥粒工具において、前記段部に固着されている前記超砥粒は、部分的に前記中央部の表面及び前記台金の側面より突出した状態で固着されていることを特徴とする、切断用超砥粒工具。
3. 請求項１又は２に記載の切断用超砥粒工具において、前記段部の幅と深さとの寸法は、前記段部に固着される前記超砥粒の平均粒径の２０％〜８０％であることを特徴とする、切断用超砥粒工具。