JPH0386422A - 切断機の可動刃本体保持構造 - Google Patents

切断機の可動刃本体保持構造

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JPH0386422A
JPH0386422A JP22383289A JP22383289A JPH0386422A JP H0386422 A JPH0386422 A JP H0386422A JP 22383289 A JP22383289 A JP 22383289A JP 22383289 A JP22383289 A JP 22383289A JP H0386422 A JPH0386422 A JP H0386422A
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JP
Japan
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cutting blade
holder
cutting
cutting edge
blade
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JP22383289A
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English (en)
Inventor
Shingo Murakami
村上 心悟
Kazuaki Mori
一明 森
Yasuo Harasaki
原崎 康夫
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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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、打撃式切断機に代表される高速シャー切断機
に関し、特に可動刃本体の切刃部分を超硬合金で構成し
た場合の軸方向への抜は出しを防止できるようにした可
動刃本体の保持構造の改善に関する。
〔従来の技術〕
上記打撃式切断機は、固定刃と、上下移動可能の可動刃
とを対向させて配置し、両刃の貫通穴内に被切断材を挿
入し、この状態で可動刃を打撃力で高速移動させること
により、被切断材を剪断。
破断の組み合わせによって切断する装置である。
従来の打撃式切断機の一例として第6図ないし第8図に
示すものがある。
図において、1は打撃式切断機であり、これは主として
架台2a上に固定されたベース2と、該ベース2上に配
設された固定刃3と、該固定刃3の位置決めを行う位置
決め部4と、上下動可能に配設された可動刃5と、被切
断材(以下ワークと記す)Wの切断長を規定する切断長
設定部6と、可動刃5に打撃力を作用させるとともに、
可動刃5の上下ストロークを規定する打撃装W(作動装
置)7とから構成されている。
上記固定刃3は、その軸心にガイド穴3aを有する円柱
状のもので、保持具3bを介して上記ベース2上に固定
されている。なお、3dはワークWの切断された部分を
排出するための圧縮空気通路である。また上記位置決め
部4は、ベース2に固定されたナツト部材4aにボルト
部材4bを螺挿してなり、該ボルト部材4bを回転させ
るとその先端が上記固定刃3を前進させるようになって
いる。
上記可動刃5は、ベース2上に保持具5aによって上下
動可能に保持されており、ホルダ8の中心部に形成され
た保持穴8aに可動刃本体9を焼き嵌めによって挿入固
定した構造になっている。
この可動刃本体9は、円板状のもので、軸心に貫通穴9
aが形成−されており、その背面側にはU状の逃げ溝9
bが形成されている。また上記ホルダ8は矩形の平板状
のもので、上縁には凸部8bが形成され、上記保持穴8
aの縁部には上記逃げ溝9bに連続するように上方に延
びる逃げ溝8Cが形成されている。この逃げ溝9b、8
cは、該可動刃5が下降した際に後述のストッパヘッド
に干渉するのを避けるためのものである。
上記切断長設定部6は、上記ベース2上に固定されたシ
リンダ10内にピストンロッド11を挿入し、該ロンド
ll内に検出ロフト12を軸方向に摺動可能に挿入し、
該検出ロフト12の前端にワークWの先端に当接して該
ワークWの位置決めを行うストッパヘッド13を固着し
た構造となっている。またピストンロッド11の後端に
は検出ロッド12の後端と対向するように近接スイッチ
14が配設されている。また上記ピストンロッド11の
後部にはナンド部材15が螺装されており、該ナツト部
材15を回転させることによってピストンロフト11の
前進端位置を調整できるようになっている。
上記打撃装置7は、上記ホルダ8の凸部8bを打撃する
エアハンマ16と、エアシリンダ9油圧ダンパ等からな
るクツション17とからなり、該クツション17は上記
ホルダ8を可動刃本体9の貫通穴9aがガイド穴3aと
一致する高さに支持するとともに、上記打撃力によるホ
ルダ8の下降ストロークを、打撃力を緩衝しながら所定
値に規制する。
上記従来の打撃式切断機lにおける切断作業時には、ワ
ークWを図示しない送り機構で前進させるとその先端が
ストッパヘッド13に当接し、該ヘッド13が検出ロッ
ド12と共に僅かに後退し、近接スイッチ14がワーク
検出信号を打撃装置7に出力する。するとエアハンマ1
6がホルダ8を打撃し、可動刃5が下降してワークWを
切断し、切断されたワークは圧縮空気通路3dからの高
圧空気によって可動刃5の背面側に排出される。またこ
のとき、ストッパヘッド13は可動刃5の逃げ溝9b、
8c内に位置しているから、可動刃5が下降してもこれ
に干渉することはない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで上記従来の打撃式切断機1では、可動刃本体9
は例えば5KH9等の高速度工具鋼を用いて構成されて
いるが、比較的短期間のうちに切刃部分、及び前端面が
摩耗し易く、そのため比較的頻繁に再研磨等の補修が必
要である。従って、耐摩耗性、耐衝撃性をさらに向上さ
せて上記補修の頻度を軽減することが生産性向上のため
に要請されている。
ここで上述の要請に応えるには、可動刃本体を耐摩耗性
、耐衝撃性の極めて高い材料、例えば超硬合金で構成す
ることが考えられる。しかしこの超硬合金製の可動刃本
体を単に焼き嵌め等によってホルダで保持した場合は、
打撃時の振動によって可動刃本体がホルダから抜は出て
しまう懸念がある。
上記後は出しの問題を解消するために、上記両部材8.
9を、例えば特開昭55−94740号公報に記載され
たいわゆるメタルフロー法によって結合することが考え
られる。
この方法は第9図Talに示すように、輪状の第1金属
部材51に周方向凹溝51aを形成するとともに、該凹
溝51aの底部に軸方向凹溝51bを形成する。そして
この第1金属部材51に、これより変形抵抗が小さく、
結合用穴52aを有する第2金属部材52を嵌装し、所
定位置に位置決めする。この状態で第2金属部材52の
結合用穴52aの周縁を環状の凸部53a、54aを有
する上、下型53,54で加圧する。これにより第9図
中)に示すように、第2金属部材52の周縁部分が上記
結合用凹溝51a、51b内に塑性変形しながら流入し
、この塑性変形部52bが上記凹溝51a、51bに嵌
合し、その結果両部材51.52が結合される。
ところで上記従来のメタルフロー法は、一方の金属部材
の一部を塑性変形させて他方の金属部材の凹溝内に流入
させる方法であるから、一方の金属部材の変形抵抗が比
較的小さい(硬度が低い)ことが必要である。本発明が
対象としている切断機では、切刃保持部を塑性変形させ
ることとなるが、この切刃保持部は、例えば5KD61
等の硬度が相当高い材料からなるのが一般的であるから
上記従来のメタルフロー法の採用は困難である。
また上記メタルフロー法では、加圧用型53゜54の凸
部53a、54aの幅Wと押し込み深さdとの比w /
 dが小さいほど結合力が大きくなり、逆に上記比が大
きいほど結合力が小さくなる。上記比を小さくするには
加圧型の凸部53a、54aを細長くする必要がある。
しかしあまり細長くすると該凸部の根元付近にクランク
が生じる恐れがあり、従っておのずと限度があり、現状
ではW/d−1程度が限界である。また上記幅Wをあま
り狭くすると該凸部53a、54aの面圧が極端に高く
なり、型として超硬合金等が必要となり、コスト増の原
因となる。さらにこの場合、加圧跡形が深くなる問題も
ある。
本発明は、上記要請に応えるためになされたもので、再
研磨等の補修頻度を軽減して生産性を向上させることが
でき、かつ可動刃本体が抜は出してしまうこともない切
断機の可動刃本体保持構造を提供することを目的として
いる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、固定刃と、被切断材と直角方向に移動可能に
配設された可動刃と、被切断材の切断長さを規定する位
置決め部材と、上記可動刃を被切断材と直角方向に移動
させる作動装置とを備えた切断機において、上記可動刃
本体をホルダで保持するための構造であって、上記可動
刃本体を、軸心に上記貫通穴を有する超硬合金製の切刃
と、該切刃を保持する切刃保持部とで構成し、上記切刃
の外周に周方向に延びる凹溝を形成するとともに、該凹
溝の軸方向縁部に突起部を形成し、該切刃を上記切刃保
持部の保持穴内に挿入し、該挿入によって切刃保持部の
一部を上記突起部が塑性変形させてなる塑性変形部を上
記凹溝に流入嵌合させたことを特徴としている。
ここで本発明は、従来の可動刃本体の切刃部分を超硬合
金製とすることが1つの特徴であり、該切刃を保持する
切刃保持部は、ホルダと別体であっても、一体であって
もよい。
また本発明において、可動刃を移動させる機構としては
、例えばエアハンマ等の打撃機構、あるいはクランク機
構等が採用できる。
〔作用〕
本発明の可動刃本体とホルダとを組み立てるには、まず
切刃保持部がホルダと別体の場合は切刃保持部を、一体
の場合はホルダを下型上に載置し、保持穴内に切刃を嵌
合挿入するとともに、その突起部を切刃保持部の縁部に
当接させ、この状態で切刃を上型で加圧する。すると切
刃の凹溝の縁部に一体形成された上記突起部によって切
刃保持部の一部が塑性変形し、該塑性変形部が周方向に
延びる凹溝内に流入して該部分に嵌合し、これにより切
刃が切刃保持部と結合する。なお切刃保持部がホルダと
別体の場合は、上記結合体をホルダ内に圧入し、例えば
後述する結合リングを用いたメタルフロー法によって両
者を結合させる。
ここで本発明におけるメタルフロー法は、一方の被結合
部品である切刃自体に一体形成され突起部(加圧型のパ
ンチに相当する〉で他方の被結合部品である切刃保持部
の一部を塑性変形させる点に特徴があり、従来のメタル
フロー法と区別するため、以下ワークパンチ式メタルフ
ロー法と記す。
このように本発明では、可動刃本体の切刃部分を超硬合
金で構成したので、耐摩耗性、耐衝撃性を大幅に向上で
き、再研磨の必要性を軽減できる分だけ生産性を向上で
きる。
また切刃と切刃保持部とを、周方向に延びる凹溝内に相
手方金属の塑性変形部を流入嵌合させるメタルフロー法
によって結合させたので、切刃が切刃保持部ひいてはホ
ルダダからの抜は出すのをを確実に防止できる。そして
切刃は、切刃保持部による大きな締め付は力によって補
強されており、それだけ耐衝撃性が向上する。
また本発明では、超硬合金製の切刃に一体形成された突
起部によって上記切刃保持部の一部を塑性変形させる、
ワークパンチ方式を採用したので、例えば5KD61等
の高硬度部品を塑性変形させることかでき、従来のメタ
ルフロー法では不可能であった切刃の切刃保持部への直
接結合を実現できる。また、従来の加圧型の凸部を細長
くした場合のようなりランクの問題はなく、従って上記
W/d比を自由に設定でき、この点から結合強度を大幅
に向上でき、しかも加圧跡形が深くなることもない。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第1図ないし第4図は本発明の第1実施例による打撃式
切断機の可動刃本体保持構造を説明するための図である
0本実施例構造は、可動刃及び切断長設定部のストッパ
ヘッド以外の部分は上記従来装置と基本的に同一構造で
あるので、以下、可動刃及びストッパヘッドについて説
明する。
図において、20は可動刃であり、これは可動刃本体2
9とこれを保持するホルダ22とから構成されている。
上記ホルダ22は例えば5KD61 (硬度HRC46
)製の略矩形の平板状のもので、その軸心には上記可動
刃本体29を保持するための円形の保持穴22aが形成
され、上縁には打撃装置によって打撃される凸部22b
が形成されている。
上記可動刃本体29は、切刃28と、これを保持する切
刃保持部材21との2部品からなる2分割構造になって
いる。そしてこの切刃28と切刃保持部材21とは、ワ
ークパンチ式メタルフロー法によって直接結合している
。なおこの結合法は本発明者等が開発したものである(
特願平1−21030号参照)。
上記切刃28は、周期表第1Va、 Var VTa族
金属の炭化物粉末をFe、Co、Ni等の鉄系金属で焼
結結合してなる超硬合金製の円筒状のものである。この
切刃28の軸心には上記ワークWの先端が挿入される貫
通穴28aが形成されており、その外周面28bには周
方向に延びる結合用凹溝28Cが3列形成されている。
またこの凹溝28cの固定刃側縁部には、上記外周面2
8bより大径の突起部28eが形成されている。
上記切刃保持部材21は、例えば上記ホルダ22と同一
材料からなる円板状のもので、その半径は該可動刃20
のストロークより若干大きくなっている。この切刃保持
部材21の軸心に形成された保持穴21d内に上記切刃
28が挿入され、その塑性変形部21gが上記凹溝28
c内に流入嵌合し、これにより切刃28は切刃保持部材
21内に嵌合保持されている。
また上記切刃保持部材21の反固定刃側〈背面側〉には
後述するストッパへソド25との干渉を避けるための逃
げ穴21aが形成されている。この逃げ穴21aは、U
字状溝の外周側開口を縁部21Cで接続した長孔状にな
っており、上記切刃2日の貫通穴28aの径より若干幅
広になっている。なお、21bは反固定刃側はと大径の
テーパ状に形成されたガイド穴であり、これは切断され
たワークを背面側に案内するためのものである。
そしてこの切刃保持部材21は上記ホルダ22の保持穴
22aに圧入されている。
ここで上述のように切刃保持部材21は上記ホルダ22
の保持穴22aの全長に渡って圧入されているが、その
締め代(切刃保持部材2工の外径から保持穴22aの内
径を引いた値−圧入代)は図示の領域Aにおける締め代
が領域Bにおける締め代より大きくなっており、例えば
領域Aは締まり嵌めであるのに対して領域Bは領域Aよ
り締め代の小さい締まり嵌め又は中間嵌め、あるいは隙
間嵌めに設定されている。
ここで上記領域Aば、切刃2s側、即ち打撃時の衝撃荷
重がそのまま作用する側の領域であり、また領域Bは、
上記逃げ溝21aが形成され、上記衝撃荷重はほとんど
作用しない領域である。即ちより大きな衝撃荷重が作用
する領域の締め代をより大きくしている。
そして上記切刃保持部材21とホルダ22とはその境界
部の背面側部分が、ワークパンチ式メタルフロー法によ
って、例えば345C製の結合リング23を介して相互
に結合されている。以下この結合部について詳述する。
切刃保持部材21.ホルダ22の上記結合部には結合リ
ング23を挿入し、塑性変形させるための環状溝24が
形成されており、この環状溝24はホルダ22側に大き
くずれている。なお、この環状溝24は押さえ部材21
側にずらせても、又は両者の中央に位置させても何れで
もよい、上記切刃保持部材1.ホルダ22の環状溝構成
面である段部21h、22hには7字状の周方向凹溝2
1d、22dが3列づつ形成されている。さらに該凹溝
部分にはローレット加工により軸方向凹溝21e、22
eが周方向凹溝21d、22dと直交する方向に所定ピ
ンチごとに形成されており、また、上記各段部21h、
22hの軸方向内側縁部には突起部21f、22fが一
体形成されている。そして上記各凹溝に上記結合リング
23の塑性変形部23aが流入嵌合しており、これによ
り切刃保持部材21とホルダ22とが結合している。
なお、上記凹溝21d、22dの形状1列数は、■字形
、3列に限定されないのは勿論である。
上記可動刃20の組立作業に当たっては、可動刃本体2
9を構成する切刃28.切刃保持部材21及びホルダ2
2を用意する。まず第2図に示すように、下型32.上
に切刃保持部材21を配置セットするとともに、該部材
21の図示上面にリング状のガイド型33を配置セット
し、該切刃保持部材21の保持穴21d内に切刃28を
上記ガイド型33を通して挿入し、該切刃28の上面を
上型34で加圧する。すると切刃28が、この突起部2
8eで切刃保持部材21の上縁を塑性変形させながら下
降し、その塑性変形部21gが切刃28の凹溝28cに
流入嵌合する。これにより切刃28は切刃保持部材21
によって嵌合保持される。
次に上記切刃28と切刃保持部材21とを結合させた可
動刃本体29を、ホルダ22の保持穴22a内に固定刃
側(第1図左側)から挿入する。
するとまず締め代の比較的小さい領域B部分が圧入され
、その後、締め代の大きい領域A部分が圧入される。
最後に第3図に示すように、可動刃本体29が圧入され
たホルダ22を、下型30上に、上記環状71124側
が上になるように載置し、セントする。
そして、該環状424内に結合リング23を嵌合挿入し
、これの下端面23bを上記両突起部21f、22fに
当接させる。この結合リング23を上型31の突起部3
1aでさらに加圧し、下降させる。すると上記下端面2
3bの外周縁、内周縁部分はその下降が上記突起部21
f、22fで阻止されているので、塑性変形し、該塑性
変形部23aが上記結合用凹溝21d、22d、及び2
1e、22e内に流入し、これにより可動刃本体29と
ホルダ22とが結合される。
25番よストッパヘッドであり、この先端部上側は一部
切除されている。その結果、可動刃移動方向に見た高さ
は上述の従来例におけるストッパヘッド13の1/3程
度になっている。これによって可動刃本体21の逃げ溝
21aだけで打撃ストローク分を確保でき、ホルダ22
には逃げ溝を設ける必要がなくなり、強度的にも有利と
なる。
次に本実施例の作用効果について説明する。
本実施例では、超硬合金製の切刃28を採用したので、
耐摩耗性、耐衝撃性を向上できる分だけ、切刃の再研磨
間隔が長くなり、それだけ生産性を向上できる。
また可動刃本体29を切刃28.切刃保持部材21との
2分割構造とするとともに、切刃28を超硬合金製とし
たので、高価な超硬合金製部分が必要最小限で済み、ま
た超硬合金部分に逃げ溝等の加工が必要ないので、コス
ト増の問題を回避できる。
そして切刃2日と切刃保持部材21との結合において、
切刃28自体に加圧パンチの機能を果たす突起部28e
を形成するワークパンチ式メタルフロー法を採用したの
で、5KD61焼き入れ材という高硬度の切刃保持部材
21と切刃28との直接結合を実現できる。これにより
切刃28の軸方向への抜は出しを確実に防止できる。
ここで上記直接結合においては、焼き入れ材が高硬度で
あることから、突起部28eの面圧が超硬合金の圧壊強
さ以上になり、該部分が破損する懇意がある。しかし本
実施例で採用したワークパンチ式によれば、この突起部
28eは第2図(blに示すように、3軸方向から圧縮
力C,D、Eを受けることとなり、破損を回避できる。
そして上記メタルフロー法による結合の結果、切刃28
は切刃保持部材21によって外方から強く締め付は保持
されて補強されていることとなり、それだけ耐衝撃性を
向上できる。
また本実施例では切刃保持部材21とホルダ22との結
合において、両部材より変形抵抗の小さい別部品である
結合リング23を用いる方法を採用したので、共に硬度
の高い切刃保持部材21及びホルダ22をメタルフロー
法によって結合できる。これにより切刃保持部材21が
軸方向に抜けたり、軸回りに回転したりするのを防止で
きる。
即ち、結合リング23の塑性変形部23aの、周方向凹
溝21d、22dとの嵌合により軸方向の抜けを防止で
き、また軸方向凹溝21e、22eとの嵌合により切刃
保持部材2工の回転を確実に防止できる。
またこの切刃保持部材21とホルダ22との結合、及び
切刃28と切刃保持部材21との結合において、ワーク
パンチ方式を採用したので、加圧型の凸部で加圧する場
合のようなw / d化上の制約がほとんどなく、従っ
て結合強度を大幅に増大できる。また切刃28又は結合
リング23の全面を上型34,31で加圧する方法であ
るから、加圧跡形が深くなることもない。
また本実施例では、切刃保持部材21とホルダ22との
圧入部分の締め代を領域Aが領域Bより大きくなる2段
階に設定したので、必要な結合力を確保しながら圧入作
業を容易化できる。即ち、切刃保持部材21の圧入にお
いては、領域B部分が締め代が小さいことからガイド機
能を果たし、該切刃保持部材27の圧入作業が容易にな
る。またこの領域B部分には打撃による衝撃力はあまり
作用しないから締め代が小さいことによる問題は生じな
い。一方、領域A部分は締め代を大きく設定しているの
で、打撃による大きな衝撃力に耐えることができ、かつ
圧入作業においては上記領域Bに案内されるので該作業
が困難になることもない。ちなみに、打撃力が常時作用
するにも関わらず組立性を確保する等のために締め代を
小さく設定すると、常時発生する微振動のために表面が
腐食する、いわゆるフレンティングコロージッンが発生
し、ますます締め代が小さくなり、割れが発生したり、
ついには可動刃本体がホルダから抜けてしまう問題があ
る。
第5図は本発明の第2実施例を示し、これは切刃保持部
材をホルダと一体形成した例である。
図中、第1図と同一符合は同−又は相当部分を示す、可
動刃本体29は、切刃2日と、ホルダ22の軸心部に一
体形成された切刃保持部22Cとからなり、切刃28は
この切刃保持部22C内にワークパンチ式メタルフロー
法で結合されている。
本実施例では、上記第1実施例と同様の効果があり、さ
らに切刃保持部22eとホルダ22との結合が不要な分
だけ構造が簡単である。
〔発明の効果〕
以上のように本発明に係る切断機の可動刃本体保持構造
によれば、可動刃本体の切刃部分を超硬合金製としたの
で、耐摩耗性、耐衝撃性が向上した分だけ再研磨間隔を
延長でき、それだけ生産性を向上でき、しかも超硬合金
の使用量、及び超硬合金部分の加工量が少なくて済み、
コストの増大を抑制できる効果かりある。また切刃と切
刃保持部との結合に、ワークパンチ式メタルフロー法を
採用したので、高硬度部品のメタルフロー法による直接
結合を実現でき、切刃の抜は出しを確実に防止できる効
果がある。
【図面の簡単な説明】 第1図ないし第4図は本発明の第1実施例による打撃式
切断機の可動刃本体保持構造を説明するための図であり
、第1図(alは可動刃の背面図、第1図fblはその
断面側面図、第2図ta+は切刃と切刃保持部材との組
立工程を示す断面側面図、第2図(blは結合部の拡大
断面図、第3図は可動刃の組立工程を示す断面側面図、
第4図(al、第4図fb)は結合部の拡大断面図、第
5図(alは本発明の第2実施例による可動刃の背面図
、第5図(blはその断面側面図、第6図ないし第8図
は従来例を示す図であり、第6図は打撃式切断機の断面
正面図、第7図は可動刃の断面側面図、第8図はその背
面図、第9図(a)、第9図(b)は従来のメタルフロ
ー法を示す断面図である。 図において、1は打撃式切断機、3は固定刃、3aはガ
イド穴、7は打撃装置(作動装置)、20は可動刃、2
1は切刃保持部材(切刃保持部)、21dは保持穴、2
1gは塑性変形部、22はホルダ、221は保持穴、2
2Cは切刃保持部、25はストッパヘッド〔位置決め部
材)、28は切刃、28aは貫通穴、28Cは凹溝、2
8eは突起部、29は可動刃本体、Wはワーク(被切断
材)である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被切断材が挿入されるガイド穴を有する固定刃と
    、被切断材の上記ガイド穴から延出する先端部が挿入さ
    れる貫通穴を有する可動刃本体をホルダで保持してなり
    、被切断材と直角方向に移動可能に配設された可動刃と
    、被切断材の切断長さを規定する位置決め部材と、上記
    可動刃を被切断材と直角方向に移動させるとともに、該
    可動刃の移動を所定ストロークに規定する作動装置とを
    備えた切断機において、上記可動刃本体をホルダで保持
    するための構造であって、上記可動刃本体を、軸心に上
    記貫通穴を有する超硬合金製の切刃と、該切刃を保持す
    る切刃保持部とで構成し、上記切刃の外周に周方向に延
    びる凹溝を形成するとともに、該凹溝の軸方向縁部に突
    起部を形成し、該切刃を上記切刃保持部の保持穴内に挿
    入し、該挿入によって切刃保持部の一部を上記突起部が
    塑性変形させてなる塑性変形部を上記凹溝に流入嵌合さ
    せたことを特徴とする切断機の可動刃本体保持構造。
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