JP6806301B2

JP6806301B2 - チップソーの製造方法

Info

Publication number: JP6806301B2
Application number: JP2015257764A
Authority: JP
Inventors: 浅田　仁彦; 仁彦浅田
Original assignee: 株式会社トリガー
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2035-12-11
Also published as: JP2017104966A

Description

本発明は、円板状の台金の外周縁にサーメット等からなるチップがロー付けされると共に、このチップの回転方向後方側の台金にチップによる被切削材の切り込みを制限する制限刃が設けられたチップソーの製造方法に関する。

一般的に、ガルバリウム波板鋼板等の波板鉄板を板金用のチップソーで切断する場合、波板鉄板の変形を伴わない切断作業が求められている。しかし実際の切断では、波板鉄板の切り落とし側を固定しない場合が多く、切断時に波板鉄板に撓みが出てチップソーの刃先（チップ）の締付けが起き、チップソーの回転数が極端に落ちて停止する場合もある。この場合、チップ（サーメット）が固く脆い材料であるため、大きな衝撃を受けると簡単に欠損してしまい、特に、切断時に波板鉄板を大きく跳ね上げるとチップも大きく欠損してしまう等、チップソーの寿命を短くする。

そこで、これを改善するため、従来、図８（ａ）に示すように、チップ２３の回転方向イ後方側（チップ２３の回転方向イ前方側の刃室の前端）の台金２２に制限刃２４を設けて、チップ２３の波板鉄板への過剰な食い込みをなくすようにしている。すなわち、チップ２３の先端に対して制限量ｓが０．４８ｍｍの制限刃２４を設けたときには、、図８（ｂ）のＡ部に示すように、台金２２の生材をプレス成形してチップ固着部２５と外周面２４ａ−１を有する制限刃２４を形成し、この台金２２を熱処理した後に、同図（ｂ）のＢ部に示すように、制限刃２４の外周面２４ａ−１を砥石で研削（研磨）することで、所定の外周面２４ａとして制限量ｓを確保するようにしている。なお、制限刃を有するチップソーは、例えば特許文献１に開示されている。

特開２０００−８４７３１号公報

しかしながら、このようなチップソーにあっては、台金２２に予め制限刃２４をプレスで成形し、台金２２の熱処理後に各制限刃２４の外周面２４ａ−１を砥石でそれぞれ研削して制限量ｓを確保しているため、台金２２の中心穴の誤差やチップ２３の形状誤差及びその先端研磨誤差等により、制限刃２４の研削作業をいかに上手く行ったとしても、各刃の制限量ｓがばらついてしまう。その結果、制限量ｓのばらつきにより制限刃２４で各チップ２３を確実に保護することが困難で、チップ２３が欠損し易くチップソーの寿命を十分に延ばすことが難しい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、チップの先端面研磨と同時に制限刃の外周面を研磨することで各刃の制限量のばらつきを押さえ、寿命を十分に延ばすことが可能なチップソーの製造方法を提供することにある。

かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、円板状の台金の外周縁に設けたチップ固着部に固着されたチップと、前記チップ固着部の回転方向後方側の台金に設けられ前記チップによる被切削材の切り込みを制限する制限刃とを備えるチップソーの製造方法であって、前記台金の成形時に前記制限刃の外周面を、前記チップ固着部に固着されるチップの先端面より外周側に突出させ、前記チップをチップ固着部に固着した後に、前記チップの先端面と前記制限刃の外周面を同時に研磨する制限刃研磨を行い、該制限刃研磨後に前記チップの先端面のみを研磨する刃先研磨を行うことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記制限刃研磨と刃先研磨が、回転可能で前記台金の半径方向に移動可能なダイヤモンドホィールで行われることを特徴とする。

本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、台金の成形時に制限刃の外周面をチップ固着部に固着されるチップの先端面より外周側に突出させ、チップをチップ固着部に固着した後に、チップの先端面と制限刃の外周面を同時に研磨する制限刃研磨を行い、この制限刃研磨後にチップの先端面のみを研磨する刃先研磨を行うため、チップの先端面と制限刃の外周面を同時に研磨することで、各チップの先端面とこれに対応する各制限刃の外周面との間に所定の制限量を均一かつ容易に確保できて、各刃先の制限量のばらつきによるチップの欠損等を抑えて、チップソーの寿命を十分に延ばすことができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、制限刃研磨と刃先研磨が、回転可能で台金の半径方向に移動可能なダイヤモンドホィールで行われるため、各刃先に均一な制限量を容易に確保できると共に、刃先研磨でチップ先端のアール部分等を研磨できて、各チップに高精度な先端面を容易に得ることができる。

本発明に係わるチップソーの一実施形態を示す平面図同その要部の側面図同要部を拡大した平面図同その説明図同研磨方法を示す説明図同波板鉄板の切断状態の説明図同他の説明図従来のチップソーを示す説明図

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図７は、本発明に係わるチップソーの一実施形態を示している。図１〜図３に示すように、チップソー１は、円板状で複数の制振制音樹脂スリット３が形成された台金２を有し、この台金２の中心位置には、図示しない切断機への取付用の中心穴４が形成されている。

また、台金２の外周縁２ａには、台金２の中心穴４方向に窪んだ刃室（ガレット）５が一定間隔で多数形成され、この刃室５間にチップ６がそれぞれロー付けされると共に、このチップ６の回転方向イの後方側（チップ６の回転方向イの前方側の刃室５の前端）の台金２に制限刃７がそれぞれ設けられている。

すなわち、チップ６は、図３に示すように、掬い面６ａと、この掬い面６ａの先端に前記回転方向イの後方側に向けて所定角度傾斜して設けられた先端面６ｂと、この先端面６ｂの後端部に連設された背面６ｃと、この背面６ｃの下端と掬い面６ａの下端との間に連設された底面６ｄ等を有している。そして、背面６ｃと底面６ｄが、前記刃室５に連続する状態で例えば段差状に形成されたチップ固着部８にロー付けされている。なお、チップ固着部８にロー付け（固着）されたチップ６は、図７に示すように片側０．０５ｍｍの側面あさりｔが設けられている。

また、前記制限刃７は、後述する如く台金２自体で形成され、図２、図３に示すように、その外周面７ａがチップ６の平坦な先端面６ｂに対して略平行で所定の制限量ｓを有する平坦面で形成されている。そして、前記チップ６と制限刃７は、図４に示すように、前記チップ６の掬い面６ａと先端面６ｂが交差する刃先６ｅと刃室５との幅Ｗ１が２ｍｍで、前記制限刃７の先端７ｂとチップ６の刃先６ｅとの間隔Ｗ２が２．７７ｍｍに設定され、また、チップ６の先端面６ｂの研磨角度と制限刃７の外周面７ａの研磨角度が共に８度に設定されている。

このように構成されたチップソー１は、例えば次のようにして製造される。すなわち、先ず、素材（炭素鋼板等の生材）のプレスにより、前記中心穴４、刃室５、チップ固着部８等を有する台金２を成形する。このとき制限刃７は、図５（ａ）に示すように、チップ固着部８に固着されるチップ６の先端面６ｂより所定寸法外周側に突出した形状に設定される。

そして、この台金２を例えば高周波の誘導加熱を利用して焼入れ・焼き鈍し等の熱処理を行い、各チップ固着部８にチップ６を高周波の誘導加熱を利用してそれぞれロー付けする。この各チップ６のロー付け後に、台金２を垂直状態で研磨機にセットし、図５（ｂ）に示すように、研磨機のダイヤモンドホィール９の研磨面９ａを、最上位に位置するチップ６の先端面６ｂとこれに対応する制限刃７の外周面７ａに当接もしくは近接させる。

そして、ダイヤモンドホィール９を回転させつつ台金２の半径方向に所定量移動させて（送って）、その研磨面９ａでチップ９の先端面６ｂと制限刃７の外周面７ａを同時に研磨する「制限刃研磨」を行う。この制限刃研磨で、チップ６の先端面６ｂが粗取り研磨されると共に、チップ６の先端面６ｂより所定寸法外側に突出していた制限刃７の外周面７ａも研磨される。これにより、チップ６の先端面６ｂと制限刃７の外周面７ａが、ダイヤモンドホィール９の研磨面９ａに対応した面一状態となる。

制限刃研磨が終了したら、図５（ｃ）に示すように、台金２を矢印ロ方向に所定量回転させて、研磨された制限刃７上からダイヤモンドホィール９の研磨面９ａを退避させ、その研磨面９ａをチップ６の先端面６ｂのみに当接させる。この状態でダイヤモンドホィール９を回転させつつ台金２の半径方向に所定量（例えば０．２ｍｍ）送って、先端面６ｂを研磨する「刃先研磨」を行う。この刃先研磨でチップ６の先端面６ｂ（刃先６ｅ）が研磨されることになる。

このときチップ６の先端面６ｂと制限刃７の外周面７ａは、研磨代としての０．２ｍｍを有して略平行な平坦面になると共に、図３に示すように、チップ６の刃先６ｅを半径とする円周線Ｌ１が、制限刃７の外周面７ａの先端７ｂを半径とする円周線Ｌ２より所定寸法外周側に位置して、この所定寸法が前記制限量ｓとなっている。

そして、刃先研磨が終了したら、研磨機にセットされている台金２を図５（ｃ）の矢印ロ方向に一刃分回転させ、次のチップ６と制限刃７の「制限刃研磨」を行い、その後チップ６の「刃先研磨」を行う。この作業を台金２の全てのチップ６と制限刃７で行うことにより、研磨作業が終了する。この研磨作業時に、研磨機のダイヤモンドホィール９の制限刃研磨位置や刃先研磨位置を所定位置（台金２に対して一定位置）に設定して行うことにより、全てのチップ６と制限刃７の制限量ｓ等が中心穴４の誤差等でばらつくこともなく、各チップ６に均一な制限量ｓ等が得られることになる。

次に、制限刃７の外周面７ａとチップ６の先端面６ｂの研磨が終了したら、チップ６の掬い面６ａを研磨すると共に、チップ６の側面を研磨して前記側面あさりｔを形成する。この研磨の後に、仕上げ処理することでチップソー１が製造される。なお、前記「制限刃研磨」と「刃先研磨」以外の研磨の手順等は、前記例に限定されず、適宜に変更することができる。

ところで、前記チップソー１のチップ６に使用されるサーメットは、焼き物で僅かながら個々に収縮率が違いサイズにばらつきがあり、台金２の台座としてのチップ固着部８の研磨精度及びロー付けによるばらつきが相乗して、チップ６のロー付け後の台金２の外周部（チップ６の先端面６ｂの位置や制限刃７の外周面７ａの位置）は従来の構造では大きくばらついているのが一般的である。また、サーメットの研磨代が多いと先端精度の維持が難しくなることから、一般的にチップ６の研磨は粗取り研磨を行い次に仕上げ研磨を行うようにしている。

そこで、前記チップソー１の場合、チップ６の粗取り研磨の時点で制限刃７の突起部分を同時に研磨する「制限刃研磨」を行い、チップ６の先端面６ｂと制限刃７の外周面７ａを面一状態とし、その後、チップ６の先端面６ｂを所定寸法に研磨する「刃先研磨」を行うようにしている。このとき、焼き物であるチップ６は、その各面の交差部分のアール形状により０．２ｍｍ程度の研磨代が必要であることから、「制限刃研磨」で全体の先端が揃ったところで、更にチップ６の先端面６ｂのみを０．２ｍｍ研磨する「刃先研磨」を行っている。

また、前記チップソー１においては、制限刃７の位置が、作用刃先であるチップ６の刃先６ｅから２．７７ｍｍの位置で、刃先６ｅ先端より０．２２ｍｍ低くなるように設定されている。この形状の特徴は、制限刃７の形状が切断進行方向よりか高くなることであり、その延長線上での刃先６ｅは、後述する切断条件の場合、１刃当たり０．２３５ｍｍの切り込み深さで制限されることになる。それゆえに、切断機の回転数が半分以下に落ちるような過負荷が掛かった時でも、過剰食い込みによるチップ６の欠損が防止されることになる。

なお、従来の台金の加工では、制限量ｓは中心穴の同心円状に形成されていることから、プレスやレーザー切断のままで制限刃としているものは、その精度から制限量ｓが０．５ｍｍ以上で効果としては疑問である。また、外径１２５ｍｍ、刃数５０枚刃のチップソーで、波板鉄板０．５ｍｍ、切断距離９０ｃｍを、切断機実用回転２５００ｒｐｍで４秒で切断する切断条件の場合、１刃当たりの被切削材に貫入する切り込み深さは０．１０８ｍｍとなる。

また、チップソーで波板鉄板（日本工業規格による名称：Ｇ３３２１、溶融５５％アルミニウム−亜鉛メッキ鋼板及び鋼帯、記号ＳＧＬＨＣ、ＳＧＬＣＣ、ＳＧＬＨ４００、ＳＧＬＣＤ、ＳＧＬＣ４００、他）を切断する上での問題は、波板鉄板の形状と切断時の波板鉄板の固定にある。波板鉄板の組成の大半を占めるアルミニウムは、回転が遅くなると過剰食い込みが出やすい金属であるだけに、制限刃の効果は一層大きくなる。

このような波板鉄板を、前述した切断条件で前記チップソー１を使用して切断する場合の動作を、図６及び図７に基づいて説明する。図６に示すような波板鉄板１０の場合、その形状からマニュアル切断作業は、作用刃数が多くなり切断抵抗が増す上り勾配Ｕの切断と、作用刃数が少なく軽負荷の下り勾配Ｄの切断の繰り返しで安定した送りができ難い。そのため、どうしても切り終わり時に、図７に示す切り落とし側１０ａの波板鉄板１０の撓みによる変形で、チップ５の側面あさりｔにより掻き揚げて波板鉄板１０を変形させてしまう。

また、下り勾配Ｄの切断時に制限量が多くなると、その分１刃当たりの切り込み量が多くなり、比較的柔らかい波板鋼板１０では、刃の抜け側にバリを発生させ、このバリは、カミソリのようなバリとなる。この現象を少なくするためには、側面あさりｔが極力少なくなることが望ましいことから、前記チップソー１の側面あさりｔは片側０．０５ｍｍとなっている。これらにより、前記チップソー１の場合は、波板鋼板１０を変形させることなく、かつバリの発生を抑えて滑らかに切断することができる訳である。

このように、前記チップソー１によれば、チップ６の先端面６ｂと制限刃７の外周面７ａとが所定の制限量ｓを有した略平行な平坦面で形成されているため、同一のダイヤモンドホィール９で研磨することで、各チップ６の先端面６ｂと対応する制限刃７の外周面７ａとの間に所定の制限量ｓを均一かつ容易に確保できて、各刃の制限量ｓのばらつきによるチップ６の欠損等を抑えて、チップソー１の寿命を十分に延ばすことができる。

また、一刃当たりの制限量ｓが０．２〜０．３ｍｍであるため、被切削材の切り落とし時に制限量ｓが働き過剰に食い込んで、例えば波板鉄板１０をチップ６で引っ掛けて曲げることもなく、波板鉄板１０をきれいに切断することができて、チップソー１の寿命を一層延ばすことができると共に、切断作業の作業能率や安全性を高めることが可能になる。

また、前記チップソー１が、台金２の成形時に制限刃７をチップ固着部８にロー付けされるチップ６の先端面６ｂより外周側に突出させ、チップ６をチップ固着部８に固着した後に、同一のダイヤモンドホィール９により、「制限刃研磨」でチップ６の先端面６ｂと制限刃７の外周面７ａを同時に研磨すると共に、この研磨後にチップ６の先端面６ｂのみを研磨する「刃先研磨」を行うこと等で製造されるため、各刃先６ｅの制限量ｓのばらつきによるチップ６の欠損等を抑えて、寿命を十分に延ばすことができるチップソー１を容易に製造することが可能になる。

このとき、研磨機がダイヤモンドホィール９を有し、このダイヤモンドホィール９による「制限刃研磨」後に、ダイヤモンドホィール９を台金２の半径方向に所定量移動させてチップ６の先端面６ｂのみを「刃先研磨」して制限刃７の外周面７ａとチップ６の先端面６ｂとを略平行な平坦面にしているため、チップ６のアール部分等を確実に研磨できて、チップ６に高精度な刃先６ｅを容易に得ることができる等、切れ味に優れ寿命が長いチップソー１が得られて、各種被切削材の切断作業に効果的に使用することができる。

特に、前記チップソー１によれば、被切削材としての波板鉄板１０を切断する場合に、次のような効果を得ることができる。すなわち、波板鉄板１０の切断時の切り落とし側１０ａは、切断が進むに従い波板鉄板１０の剛性が失われて折れ曲がり、これは切り落とし側１０ａに支えがない限り防ぐことができない。このとき制限量ｓの多い刃先は、切断作業終了間隙２〜３ｍｍ残すあたりで切り落とし時に刃先が波板鉄板１０に深く食い込んで波板鉄板１０を跳ね上げる。この跳ね上げた波板鉄板１０が戻ろうとしたときに、次の切れ刃に激しく当たり、制限量ｓの多い刃では、刃先であるチップ６が欠損を起こし波板鉄板１０を強引に曲げてしまうことになる。

ところが、前記チップソー１のように、制限量ｓを０．２ｍｍに設定すると、切り落とし時に制限量ｓが働いて過剰食い込みすることなく、また波板鉄板１０を刃先６ｅで引っ掛けて曲げることもなく、きれいに切断することが可能になり、チップ６の欠損等を抑制してチップソー１の寿命が延びることになる。また、波板鉄板１０の切り落とし時の跳ね上げ音も、有効な制限量ｓをもった前記チップソー１の場合には、切り落とし時の音が緩和されることで、安心感を持って波板鉄板１０の切断作業が行えることになる。

また、前記チップソー１によれば、チップ６の先端面６ｂと制限刃７の外周面７ａとが、同一のダイヤモンドホィール９で同時に研磨される「制限刃研磨」の後に、チップ６の先端面６ｂのみを「刃先研磨」することで所定の制限量ｓを得ることができるため、一旦「制限刃研磨」で得られた制限量ｓが少ない場合でも、「刃先研磨」で所定の制限量ｓを容易に確保できて、従来では各種誤差で不可能とされていた制限量ｓが０．２５ｍｍ以下を持つ制限刃７であっても容易に製作することが可能になり、このチップソー１を使用することで、スムーズな切断が比較的難しい前述した波板鉄板１０等であっても容易に切断できることになる。

なお、前記実施形態における、チップ６や制限刃７の個数や形状、刃室５やチップ固着部８の形状等のチップソー１自体の形態、研磨機の構成等は、一例であって、本発明の各発明に係わる要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。

本発明は、円板状の台金の外周縁にチップと制限刃を有して波板鉄板等の被切削材の切断に使用される全てのチップソーの製造方法に利用できる。

１・・・チップソー、２・・・台金、２ａ・・・外周縁、３・・・制振制音樹脂スリット、４・・・中心穴、５・・・刃室、６・・・チップ、６ａ・・・掬い面、６ｂ・・・先端面、６ｅ・・・刃先、７・・・制限刃、７ａ・・・外周面、７ｂ・・・先端、８・・・チップ固着部、９・・・ダイヤモンドホィール、９ａ・・・研磨面、１０・・・波板鉄板、１０ａ・・・切り落とし側、ｔ・・・側面あさり、ｓ・・・制限量。

Claims

円板状の台金の外周縁に設けたチップ固着部に固着されたチップと、前記チップ固着部の回転方向後方側の台金に設けられ前記チップによる被切削材の切り込みを制限する制限刃とを備えるチップソーの製造方法であって、
前記台金の成形時に前記制限刃の外周面を、前記チップ固着部に固着されるチップの先端面より外周側に突出させ、前記チップをチップ固着部に固着した後に、前記チップの先端面と前記制限刃の外周面を同時に研磨する制限刃研磨を行い、該制限刃研磨後に前記チップの先端面のみを研磨する刃先研磨を行うことを特徴とするチップソーの製造方法。
前記制限刃研磨と刃先研磨は、回転可能で前記台金の半径方向に移動可能なダイヤモンドホィールで行われることを特徴とする請求項１に記載のチップソーの製造方法。