JPH03154797A - 丸刃カッタとその製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、リード線カッタ、ワラ用カッタ、各種ノート
材用力ブタ等の丸刃カッタおよびその製造装置と製造方
法に係わり、特に、刃先を強化して刃先のチッピングを
防止するとともに、切断材への切り込みを良好にするた
めの改良に関する。

「従来の技術」 第９図は、この種の丸刃カッタの一例としてリード線カ
ッタを示す縦断面図である。

このリード線カッタｌは、プリント基板に固定した素子
の脚を切断するためのもので、中心に取付孔２を有する
超硬調の薄い円板状をなし、外周部には刃先角αが１８
°萌後の片刃の刃部！Ａが形成され、刃部の反対側には
僅かなバックテーバ角βがつけられている。

ところで、このようなリード線カッタ１の刃部ＩＡを研
削する方法としては、従来、以下２種の方法が一般に採
られている。

１つは、第１θ図に示すように、円筒形の研削砥石を丸
刃カッタ１の、半径方向に向けて刃部ＩＡに当接させ、
これを軸回りに回転させるとともに軸方向に往復動させ
、同時に丸刃カッタｌを軸線回りに回転させる方法であ
る。

この研削方法によれば、第１１図に示すように丸刃カッ
タｌの刃部ＩＡの表面には切刃１Ｂと同心状の研削条痕
４が形成され、また刃部ＩＡの研削面の断面は直線とな
る。

一方、他の研削方法は、第１２図に示すように丸刃カッ
タｌの刃部ＩＡにカップ型砥石５の端面を当接させ、こ
の砥石５を軸回りに回転しつつ丸刃カッタ！を回転する
方法であり、これによれば、第１３図に示すように、刃
部ＩＡの表面には切刃ＩＢに達する円弧状の条痕６が多
数形成され、刃部ＩＡの表面の断面は第１４図に示すよ
うに直線となる。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、第１１図に示したように同心円状の条痕４が
形成されたリード線カッタｌでは、切刃ＩＢが微視的に
滑らかで凹凸が少なく、刃先ＩＢが鋭利であってもリー
ド線への切り込み性が悪く、切れ味が比較的悪いという
欠点があった。このため、プリント基板に固定した素子
の脚を切断する際に、素子に与える衝撃が比較的大きく
、悪影響が生じるおそれがあった。

一方、第１３図に示したリード線カッタ１では、研削条
痕６が切刃１Ｂに達しているため、図示のように切刃Ｉ
Ｂには、研削面粗さ程度の凹凸量を育する多数の微小鋸
刃７が生じており、これら微小鋸刃７が切断時にはリー
ド線への切り込み性を高める作用を果たし、切断開始直
後は第１ｆ図のカッタＩに比して切れ味が良好である。

しかしながら、この丸刃カッタＩは使用開始後しばらく
すると、第１４図に示すように、研削条痕６により局部
的に薄肉になった切刃ＩＢにチッピング８が生じやすく
、切れ味の持続期間が短く、刃先ＩＢの後退が早いため
頻繁に再研削しなくてはならない欠点を有していた。

なお、以上の説明はリード線カッタについてであったが
、それ以外の形式の丸刃カッタ、例えばワラ用カッタや
、各種のシート用カッタ等ら上記リード線カッタと同じ
研削方法により製造されており、程度の差こそあれ同様
の問題が指摘され、改善が求められていた。

そこで本発明者らは、丸刃カッタの形状を大きく変更す
ることなしに、切刃の断面形状を調節することにより切
刃の強度を高めることができないかとの観点で実験を試
み、その結果、従来この種の研削には使用されていなか
った研削ベルトを用いて研削を行なうと、研削ベルトの
弾性により丸刃カッタの切刃近傍を曲面形状に研削する
ことができ、切刃強度が顕著に向上するとともに、切刃
には適度な微小鋸刃が形成され、被切断材に対する切り
込み性が極めて良好になることを見出だした。

「課題を解決するための手段」 本発明は上記知見に基づいてなされたもので、まず本発
明の丸刃カッタは、超硬合金製の円板状本体の外周部に
、片刃または両刃の刃部を全周に亙って形成してなる丸
刃カッタにおいて、前記刃部の切刃の近傍が切刃に連な
るなだらかな凸曲面に形成されるとともに、前記刃部の
表面全面には、一端が前記切刃に達する研削条痕が多数
形成され、これにより切刃には丸刃カッタの半径方向の
平均突出量が１０〜１００μｍの微小鋸刃が多数形成さ
れていることを特徴とする。

一方、本発明の丸刃カッタの製造装置は、研削すべき丸
刃カッタをその軸線回り回転可能に支持するカッタ支持
機構と、 可撓性を有する研削ベルトを掛け渡して巻回した複数の
プーリを備え、これらプーリの少なくとも１つを回転さ
せるベルト駆動機構と、前記研削ベルトの直線部の研削
面が丸刃カッタの刃部の一部に当接するように、かつ丸
刃カッタの軸線方向から見た状態で前記研削ベルトの長
手力向が丸刃カッタの接線方向に対して１５〜９０をな
すように、ベルト駆動機構を支持するベルト位置調節機
構とを具備したことを特徴としている。

さらに、本発明の丸刃カッタの製造方法は、研削すべき
丸刃カッタの刃部に、複数のプーリ間に掛け渡して巻回
した研削ベルトの直線部の外周面を、丸刃カッタの軸線
方向から見て研削ベルトの長手力向か丸刃カブタの接線
方向に対し１５〜９０°をなすように当接させたうえ、
前記プーリの少なくとも一つを回転し、研削ベルトを走
行させて前記刃部を研削しつつ、前記丸刃カッタを軸回
りに回転することを特徴としている。

「作　用」 この丸刃カッタでは、切刃に達する研削条痕により、切
刃には各条痕の末端において微細な凹凸状の微小鋸刃が
形成されているため、切断時には、これら微小鋸刃が被
切断材への切り込み性を高め、切刃の滑りを防いで良好
な切れ味が得られる。また、切刃の近傍は凸曲面とされ
、切刃近傍の肉厚が大きくされているので、上記のよう
に微小鋸刃が形成されていても切刃の強度が高く、チッ
ピングが生じにくい。

一方、本発明の製造装置および製造方法によれば、研削
ベルトの直線部を刃部に弾力的に当接させて研削するた
め、刃部の切刃近傍のみが適度な曲率の凸曲面に研削さ
れるとともに、刃部には切刃に達する直線状の研削条痕
が形成され、これら研削条痕の末端において切刃に多数
の微小鋸刃が形成される。したがって、上述のように優
れた切断性能を有する丸刃カッタが効率良く製造できる
。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明に係わる丸刃カッタの一実施例として
リード線カッタ１０を示す断面図である。

このリード線カッタＩＯは、中央に取付孔１１を有する
超硬製の円板状本体の外周部に、全周に亙って同一断面
形状の片刃状の刃部１０Ａを形成してなるもので、刃部
１ＯＡの切刃１０Ｂの近傍部分には、一定幅に亙って第
２図に示すように断面が円弧状の凸曲面１２が形成され
ている。

切刃の刃先角αは２０〜８０°、望ましくは４０〜７０
’　とされる。８０’　より大ではリード線に対する切
り込みが悪化し、２０”より小ではチッピングの問題が
改善されない。

面記凸曲面１２を除く刃部１０Ａの表面および裏面がな
す断面角度βは従来品と同様でよく、ＩＯ〜２５°、望
ましくは１５〜２０°とされている。また、刃部１ＯＡ
の裏面にはバックテーパ角γがつけられており、このγ
は２〜５°とされている。このγが２°未満では、切断
された基板のリード線端子にこの裏面が接触するという
問題を生じ、５°より大では切刃強度が低下するという
問題を生じる。

刃部１０Ａの表面には、第３図および第４図に示すよう
に切刃ＩＱＢに達する直線状の研削条痕１３が全面に亙
って多数形成され、これにより切刃１０Ｂには多数の微
小鋸刃１４が形成されている。

これら微小鋸刃Ｉ４の平均凹凸量は、丸刃カッタ１０の
半径方向に１０〜１００μｍ、望ましくは２０〜５０μ
ｍとされている。なお、この平均突出量の算出方法は、
ＪＩＳ規格による中心線平均粗さ（Ｒａ）の算出方法に
準じるものとする。微小鋸刃１４の平均凹凸量がｌ０１
ｌπ未満であると切り込み性の向上が図れず、１０ｏμ
、χより大では微小鋸刃１４が租すぎてチッピングが激
しくなる。

また、各条痕Ｉ３と切刃１０Ｂの接線とがなす角度σは
１５〜９０°、望ましくは２０〜６０”とされる。１５
°未満では微小鋸刃１４の間隔が大きくなり、密度が低
下して切刃強度が低下する。

また９０°以上では、切断進行方向に向けて刃先が厚く
なるという問題を生じる。したがって、この丸刃カッタ
は、第３図に示した回転方向で使用されることが望まし
い。この向きで使用する方が被削材に対して切り込みが
良好である。

上記構成からなるリード線カッタ１０によれば、切刃１
０Ｂに達する研削条痕１３により切刃１０Ｂには微小鋸
刃１４が多数形成されているため、切断時には、これら
微小鋸刃１４が切断材に切り込み、切刃ＪＯＢの滑りを
防いで良好な切れ味が得られる。

また、切刃ＪＯＢの近傍は凸曲面１２とされているので
、第５図に示すように微小鋸刃１４による切刃１０Ｂの
近傍での薄肉化の影響を低減し、切刃１０Ｂの強度を十
分に高めてチッピングを減らし、長期に亙って良好な切
れ味を維持し、カッタの寿命延長が図れる。

なお、上記の実施例は片刃形リード線カッタ１Ｏであっ
たが、本発明はこれに限られず、例えば第６図に示すよ
うに円板状本体の外周部に両刃部を形成した両刃型丸刃
カッタ２０としてもよい。

この場合、切刃角αは用途によって異なり、例えばワラ
用カッタであれば１５〜２０°　　シート用カッタの場
合はｌＯ〜１５°であることが望ましい。

次に、第７図および第８図は、本発明に係わる丸刃カッ
タの製造装置の一実施例を示し、第７図は平面図、第８
図は正断面図である。

図中符号３０は、クツション３１を介して床上に設置さ
れた箱状の基台で、この基台３０内には研削液が満たさ
れたタンク（図示路）が内蔵されている。また、３２は
基台３０の周縁から起立した水受、３３は開閉可能な透
明樹脂製の防塵カバーである。

基台３０の上面中央には、ブレーキ機構を備えた円筒状
の軸受部３４を介して回転軸（カッタ亥持機構）３５が
垂直に取り付けられ、軸回りに回転自在とされている。

回転軸３５の上端にはコレットチャック３６が設けられ
、このコレットチャック３６により研削すべき丸刃カッ
タｌＯが水平かつ同軸に固定されるようになっている。

基台３０上にはまた、回転軸３５の側方に、回転軸３５
に向けて水平に延びるロッドレスエアシリンダ３７が設
置され、その両端は基台３０に固定されている。このロ
ッドレスエアシリンダ３７の移動部の上面？こは水平な
受板３８が固定され、この受板３８の上面には、ａラド
レスシリンダ３フと直交する方向に向けて、駆動モータ
３９がその回転軸３９Ａの仰角を調整可能に取り付けら
れている。そして回転軸３９Ａには、プーリ４０が同軸
に固定されている。

また基台３０上には、ロッドレスシリンダ３７と平行に
クツションシリンダ４１が固定され、そのロッド４１Ａ
は、受板３８が回転軸３５側に移動した状態で、受板３
８に固定されたストッパ板４２を弾性的に受は止める構
成となっている。

受板３８には、矩形状の傾動板４３の一端部が駆動モー
タ３９の回転軸３９Ａと同軸に上下傾動可能に取り付け
られ、図示しない付勢手段により一定力で下方に付勢さ
れている。この傾動板４３の先端部には、傾動板４３の
長手方向に向けて長孔４４が形成され、この長孔４４に
沿って移動可能にプーリ４５が軸支され、前記プーリ４
０と同一面内に配置されている。

これらプーリ４０，４５　　の間には無端の研削ベルト
４６か巻回され、プーリ４５の位置調節により一定の張
力で張られている。また傾動板４３には、各種ゴム等で
形成された直方体状の弾性体４７が固定され、研削ベル
ト４６の下側の直線部を裏面から圧している。

そして研削ベルト４６は、弾性体４７の略中央部に対応
する箇所が丸刃カッタＩＯの刃ＩＮ　ＯＡに当接される
ようになっており、平面視した状態で、研削ベルト４６
と丸刃カッタ１０の切刃の接線とがなす角は３０〜１０
５°、望ましくは３５〜７５°とされている。この範囲
であれば、丸刃カッタｌＯの回転数と研削ベルト４６の
相対速度によって若干界なるが、前記丸刃カッタｌＯの
研削条痕の角度σが得られる。

研削ベルト４６は、布材上にダイヤモンドまたはＣＢＳ
等の超砥粒をメタルボンド、レジノイドボンド、金属め
っき層等で固定したもので、超砥粒の粒度は＃ｌＯＯ〜
６００、望ましくは＃１７０〜４００とされる。＃Ｉ０
０〜６００の範囲を外れると、面記の平均突出量を有す
る微小鋸刃Ｉ４か形成できない。

基台３０上にはまた、基台３０に内蔵された給液タンク
に接続された給液ポンプ４８が設けられ、この給液ポン
プ４８から給液バイブ４９が延ばされ、弁５０を介して
研削ベルト４６に向けて固定された給液ノズル５１に連
結されている。

次に、上記装置を使用した製造方法の一例を説明する。

まず、コレットチャック３６に丸刃カッタ１０を同軸に
取り付けたうえ、傾動板４３の角度を調節し、ロッドレ
スエアシリンダ３７を作動して研削ベルト４６を刃部１
０Ａに所定の圧力で当接させる。さりに、駆動モータ３
９の仰角を調節し、刃部１０Ａと研削ベルト４６の当接
面を平行にする。

次に、駆動モータ３９に通電して研削ベルト４６を第８
図中矢印（イ）の向きに走行さ仕、給液ポンプ４８を作
動して研削部に研削液を供給しつつ刃部１ＯＡを研削す
る。すると、研削ベルト４６の磨擦力で丸刃カッタＩＯ
は第７図中矢印（ロ）の向きに定速で回転し、全周に亙
って刃部１０Ａが研削される。なお、もし丸刃カッタＩ
Ｏの回転速度が速すぎれば、軸受部３４のブレーキ機構
を操作して回転軸３５の回転速度を調節すればよい。

また、その他の研削条件に関しては、刃部１ＯＡの凸曲
面１２が所定形状となるように設定される。

上記構成からなる丸刃カッタの製造装置および製造方法
によれば、研削ベルト４６を刃部１０Ａに弾力的に当接
させて研削するので、刃部１０Ａの切刃１０Ｂの近傍の
みが凸曲面１２に研削される。同時に、刃部１０Ａには
切刃１０Ｂに達する直線状の研削条痕１３が形成され、
切刃１０Ｂに多数の微小鋸刃１４が形成されるため、上
述のような浸れた切断性能を有する丸刃カッタ１０が容
易に製造できる。

また、研削ベルト４６を丸刃カッタ１０の接線方向に対
して直角ではない角度で当接し、前記のように研削ベル
ト４６の研削抵抗を利用して丸刃カッタ１０を回転させ
ているので、丸刃カッタ１０を回転させる駆動機構か要
らず、構成の単純化、低コスト化が図れる。

なお、上記の丸刃カッタ製造装置では、研削ベルト４６
の研削抵抗により丸刃カッタ１０が従動回転する構成で
あったが、必要に応じては丸刃カッタ！０を回転する駆
動器を設けてもよい。、さらに、両刃力ヅタ２０を研削
する場合には、片面の研削が終了後、反対面の研削を行
えばよい。

また、本発明の丸刃カッタは、上記の製造装置および方
法で作成されるものに限らず、砥粒層を弾性体を介して
支持した、いわゆる弾性砥石を用いて丸刃カッタの刃部
を研削すれば、同様の凸曲面に形成することも可能であ
る。

「発明の効果Ｊ 以上説明したように、本発明の丸刃カッタによれば、切
刃に達する研削条痕により切刃には微小鋸刃が多数形成
されているため、切断時には、これら微小鋸刃が切断材
に切り込み、切刃の滑りを防いで良好な切れ味が得られ
る。

また、切刃の近傍は凸曲面とされているので、微小鋸刃
による切刃の近傍での薄肉化の影響を低減し、切刃の強
度を十分に高めてデツピングを減らして長期に亙って良
好な切れ味を維持することができ、カッタの寿命延長が
図れる。

また、本発明の丸刃カッタの製造装置および製造方法に
よれば、研削ベルトを刃部に弾力的に当接させて研削す
るので、刃部の切刃の近傍のみが凸曲面に形成されると
ともに、刃部には切刃に達する直線状の研削条痕が形成
され、切刃に多数の微小鋸刃が形成されるため、上述の
ような優れた切断性能を有する丸刃カッタが容易に効率
良く製造できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明に係わる丸刃カッ夕の一実
施例を示し、第１図は縦断面図、第２図は第１図の部分
拡大図、第３図は刃部の平面図、第４図は第３図の部分
拡大図、第５図は刃先の断面拡大図である。また、第６
図は本発明の丸刃カッタの他の実施例を示す拡大断面図
である。 一方、第７図および第８図は本発明に係わる丸刃カッタ
の製造装置を示し、第７図は平面図、第８図は正面図で
ある。 また、第９図ないし第１４図は、いずれも従来の丸刃カ
ッタの説明図である。 ０・・・プーリ、４Ｉ・・・クツションシリ２・・・ス
トッパ板、４３・・・傾動板、５・・・プーリ、４６・
・・研削ベルト、７・・・弾性体、４８・・・給液ポン
プ、ｌ・・・給液ノズル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）超硬合金製の円板状本体の外周部に、片刃または
   両刃の刃部を全周に亙って形成してなる丸刃カッタにお
   いて、 前記刃部の切刃の近傍が切刃に連なるなだらかな凸曲面
   に形成されるとともに、前記刃部の表面全面には、一端
   が前記切刃に達する研削条痕が多数形成され、これによ
   り切刃には、丸刃カッタの半径方向の平均突出量が１０
   〜１００μｍの微小鋸刃が多数形成されていることを特
   徴とする丸刃カッタ。
2. （２）研削すべき丸刃カッタをその軸線回り回転可能に
   支持するカッタ支持機構と、 可撓性を有する研削ベルトを掛け渡して巻回した複数の
   プーリを備え、これらプーリの少なくとも１つを回転さ
   せるベルト駆動機構と、 前記研削ベルトの直線部の研削面が丸刃カッタの刃部に
   当接するように、かつ丸刃カッタの軸線方向から見た状
   態で前記研削ベルトの長手方向が丸刃カッタの接線方向
   に対して１５〜９０゜をなすように、ベルト駆動機構を
   支持するベルト位置調節機構とを具備したことを特徴と
   する丸刃カッタの製造装置。
3. （３）研削すべき丸刃カッタの刃部に、複数のプーリ間
   に掛け渡して巻回した研削ベルトの直線部の外周面を、
   丸刃カッタの軸線方向から見て研削ベルトの長手方向が
   丸刃カッタの接線方向に対し１５〜９０゜をなすように
   当接させたうえ、前記プーリの少なくとも一つを回転し
   研削ベルトを走行させて前記刃部を研削しつつ、前記丸
   刃カッタを軸線回りに回転することを特徴とする丸刃カ
   ッタの製造方法。