JPH10193219A

JPH10193219A - 丸鋸

Info

Publication number: JPH10193219A
Application number: JP35864396A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Kosuge; 謙蔵小管
Original assignee: TANI TEC KK; Tanitec Corp
Current assignee: TANI TEC KK; Tanitec Corp
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-28
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: JP2906136B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、切断時における切削抵抗や発熱を
非常に小さくせしめ、刃先の摩耗が生じても切屑分割作
用が低下しにくいために鋸刃の寿命を著しく向上せしめ
ることが出来るのみならず、切断面に残るバリや切刃へ
の切屑の溶着を低減し、全体として切断コストを低下せ
しめることが出来る丸鋸を提供するものである。【解決手段】円板状とされた台金１２の外周縁に沿っ
て截頭倒Ｖ字形状の第１山型刃１５・２５・３５・４５
と截頭倒Ｗ字形状の第２山型刃１６・２６・３６・４６
とが互い違いに所定ピッチでもって連続形成されると共
に、該第１・第２山型刃１５・２５・３５・４５・１６
・２６・３６・４６は同一円周上に位置すべく同高状に
形成された構成よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として鉄鋼や非
鉄金属材料の切断に好適な丸鋸に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鉄鋼や非鉄金属材料の高精度
切断には、切削速度範囲に応じて高速度鋼製メタルソ−
や超硬・サ−メット・セラミックス等のチップ付き丸鋸
が使用されている。そして、これらの丸鋸の刃先形状に
ついては、従来から多くの刃型が提案されており、被切
断材の材質、大きさ、切断機の仕様、切断条件、要求さ
れる断面精度等に応じて適宜採択使用するものとされて
いる。

【０００３】ところで、従来より多くの分野において使
用されている上記のメタルソ−や超硬チップソ−の代表
的な刃型としては、円板状とされた台金の外周縁に沿っ
て刃高の異なる山型状高刃と平型状低刃とを互い違いに
連続形成せしめた高低刃型のものが使用されている。ま
た、変形しやすい薄肉型材や薄肉管を切断するさいに
は、逃げ面を左右交互に傾斜せしめた千鳥刃型等のもの
が使用されている。そして、これらの刃型は、いずれも
円周方向に配列された２刃一組でもって刃幅に相当する
切屑を３分割、あるいは２分割せしめ、切断負荷を低減
して精度の高い切断を行わしめるべく構成されている。

【０００４】さらに、刃高の異なる山型刃と複数の平型
刃、あるいは、逃げ面が左右交互に傾斜した千鳥刃との
組み合せによる３刃以上の組刃でもって刃幅相当の切屑
を分割しつつ切断せしめる異形多段状刃型のもの（実開
平７−１５２２４号公報参照）、また、刃高の異なる複
数の山型刃を組み合せ、刃幅相当の切屑を分割すると共
に、鋸の送り方向への直進性を高める多段山型状刃型の
もの（特開平６−３９６３１号公報参照）などが開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の如く
構成された第１の高低刃型は、山型状高刃でもって刃幅
中央部に相応する被切断材部位を切込み量に応じて倒Ｖ
字形状に切削すると共に、残存する両側部位を平型状低
刃でもって切削するため、刃幅相当の切屑が３分割して
切削抵抗を小さくすることが出来るものである。また、
高刃の両側傾斜角度は通常４５°にされ、刃幅中央部に
相応する被切断材部位を切削するものであるから、送り
方向に対する直進性があり、ひいては、切断面の平行精
度を比較的高くすることが出来る利点を有するものであ
る。しかしながら、山型状高刃と平型状低刃では刃体の
強度が自ずと異なるものであり、切断能率を向上せしめ
るべく送り速度を増加せしめた場合には、山型状高刃の
方が著しく摩耗され、切屑の分割作用を低下せしめるも
のであり、ひいては、切削抵抗が高くなり、切削性能を
急激に低下せしめやすいものである。さらに、平型状低
刃の刃先は送り方向に対して直角であるが、刃体強度を
保持するためにかかる低刃の先端部両側は４５°の面取
り加工が施されていることが多い。また、比較的薄肉の
被切断材を切断する場合には、面取りを施さない場合も
あるが、刃先が送り方向に対して直角であるために角部
の摩擦が生じやすく、結果的には４５゜面取りを施した
場合と同様に切削抵抗が大きくなるものである。このた
め、高刃・低刃とも切断面に対して４５°の傾斜角を呈
するものとなり、ひいては、切断面に対する切削抵抗が
大きく、発熱しやすい欠点を有するものである。

【０００６】また、前記第２の千鳥刃型は、左右交互の
傾斜刃でもって刃幅相当の切屑を２分割しつつ切断せし
めるものであるから、薄肉管等の変形しやすい被切断材
を小さな切削抵抗で切断することが出来るものである。
しかしながら、千鳥刃型を構成する各傾斜刃の刃先端
は、切刃すくい面から見て、切断面に対して鋭角状を呈
するものであって、チッピングや摩耗が急激に進行しや
すく、これに伴って切屑の分割作用が低下するものであ
る。このため、切削性能が大きく低下するのみならず、
切断面に対する摩擦が大きくなって高温に発熱する欠点
を有するものである。

【０００７】さらに、前記第３の異形多段状刃型は、刃
幅に相応する被切断材部位を連続する多段状の異形刃で
もって切削するものであるから、切削抵抗が小さいもの
であって、ステンレス材、銅・アルミ材、あるいは変形
しやすい薄肉管等の切断に好適に使用することが出来る
ものである。しかしながら、送り速度を上げた場合に
は、一刃当りの切込み深さが他の刃型よりも非常に大き
くなるものであって、送り速度は自ずと一定速度に制限
され、切削能率の向上は期待しえないものである。さら
に、切断面に対する刃先角度の関係から切断面の発熱が
大きく、溶着やバリを非常に発生せしめやすい欠点を有
するものである。

【０００８】さらに、前記第４の多段山型状刃型は、２
刃以上の複数の刃でもって刃幅相応の切屑を排出するこ
とが出来るものであるから、切削抵抗が小さく、しか
も、全ての刃幅中央を高くせしめた山型刃であるため、
送り方向への直進性は高いものと考えられる。しかしな
がら、複数の刃でもって刃幅に相応する被切断材部位を
切削せしめるため、上記異形多段状刃型と同様に送り速
度を大きくすることが出来ないものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる従来の
問題点を解決しようとするもので、円板状とされた台金
の外周縁に沿って截頭倒Ｖ字形状の第１山型刃と截頭倒
Ｗ字形状の第２山型刃とが互い違いに所定ピッチでもっ
て連続形成されると共に、該第１・第２山型刃は同一円
周上に位置すべく同高状に形成されてなることを特徴と
する、丸鋸を要旨とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係る第１・第２山型刃
は、高速度工具鋼等からなるメタルソ−、あるいは超硬
合金、サ−メット、或はセラミックス等の材質より形成
され、円板状とされた金属製台金の外周縁に刃体を介し
て互い違いに、しかも、所定ピッチでもって同高状に形
成されている。

【００１１】上記の第１山型刃は截頭倒Ｖ字形に形成、
即ち、正面からみて略台形状の山型刃先とされている。
また、第２山型刃は截頭倒Ｗ字形に形成、即ち、正面か
らみて中央部のＶ字形溝をはさんで一対の略台形状山型
刃が左右対称に形成されたものとされている。そして、
かかる第１山型刃の両側傾斜角度αｖ、及び第２山型刃
の各内側傾斜角度αｗは、各々２０°〜４０°、好まし
くは３０°に設定する。第１・第２山型刃の刃先傾斜角
度αｖ・αｗを２０°〜４０°にすることにより、切削
抵抗を小さくせしめ、しかも、切断数を大きくすること
が出来るものであり、２０°以下の場合、あるいは４０
°を超える場合にはかかる効果は期待することが出来な
いものである。また、第２山型刃の各外側傾斜角度αｃ
は、５°〜３０°、好ましくは２０°に設定する。第２
山型刃の外側傾斜角度αｃが５°以下の場合には、切断
面に接する部分の摩耗が進行しやすく、切削抵抗や発熱
の低減効果が減少し、また、３０°を超える場合には傾
斜面の切削抵抗が急激に増加し、切刃としての作用が著
しく低下するものである。さらに、第１・第２山型刃の
各先端幅ｔｖ・ｔｗは、各々全刃幅Ｂに対して０．０６
×Ｂ〜０．２０×Ｂ、好ましくは０．１３×Ｂである。
そして、かかる先端幅ｔｖ・ｔｗが０．０６×Ｂ以下の
場合には刃先のチッピングが生じやすく、０．２０×Ｂ
を超える場合には切削抵抗の低減作用が失われる。かか
る第１山型刃の先端部中心は全刃幅Ｂの中心に、また、
第２山型刃の各先端部中心は同半部中心に各々位置すべ
く適正に構成されている。

【００１２】なお、本発明は、上述の如く切刃の逃げ面
について規定しているが、被切断材の性状に応じてすく
い角や逃げ角を適正に設定せしめたり、また、刃先の強
度を向上せしめるべく、すくい面に適切な面取りを施す
とより重切削が可能となる。さらに、すくい面に切屑を
カ−ルせしめるべく、約５゜〜２０゜のすくい角を有す
るブレ−カ−を形成せしめてもよいものである。

【００１３】本発明に係る丸鋸は、第１・第２山型刃で
もって全刃幅Ｂ相応の切屑を３分割せしめつつ所要の被
切断材を切断せしめる。そして、かかる切断時において
は、切削抵抗を非常に小さくすることが出来るのみなら
ず、切削温度を著しく低下せしめることが出来るもので
ある。これは、第２山型刃が截頭倒Ｗ字形状に形成、即
ち、中央部のＶ字形溝をはさんで一対の略台形状山型刃
先が左右対称に形成されているため、第１山型刃のみな
らず第２山型刃においても切削抵抗を著しく低減せしめ
ることができ、全体として従来の高低刃型よりも切断抵
抗を非常に小さくすることが出来る。即ち、第２山型刃
の中央部にＶ字形状溝を有し、しかも、切断面に接触す
る刃先部分が第１・第２山型刃のいづれも傾斜している
から、従来の高低刃型に比較して、同一の切込み深さに
おける一刃当りの対被切断材への接触面積が小さくなる
のみならず、切削力が刃先斜面に分散して切断抵抗が小
さくなるものである。

【００１４】また、第１・第２山型刃のいずれも山型刃
であり、従来例のように刃体強度を確保するために４５
°の面取りを施す必要がなく、ひいては、切断面に対す
る切削抵抗が小さくなるのみならず、山型刃によって切
屑が刃幅以上に広がる量が小さくなり、切断面と切屑と
の接触を小さくせしめることが出来る。これらの作用が
相まって、切削に伴う発熱を小さくせしめ、切屑の溶着
やバリの発生を抑制せしめることが出来るものである。
また、上述の如く、切断時における発熱温度を低下せし
めることが出来るため、被切断材の熱膨張が小さくな
り、切刃との摩擦が低下するのみならず、切刃自体の摩
耗も減少せしめることが出来るものであって、より高速
切断が可能となり、切断能率を向上せしめることが出来
るものである。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１〜図４は本発明の第１の実施例を示すも
ので、同図中、１１は丸鋸、１２は該丸鋸１１を構成す
る円板状の金属製台金、１３は該台金１２の中心に形成
された取付け孔、１４は台金１２の外周縁に沿って定ピ
ッチ毎に突設された刃体、１５・１６は該刃体１４に順
次互い違いに形成された截頭倒Ｖ字形状の第１山型刃と
截頭倒Ｗ字形状の第２山型刃で、該第１・第２山型刃１
５・１６の刃高は同一円周上に位置すべく同高状に形成
されている。そして、上記の第１山型刃１５は、その両
側傾斜角度αｖが３０°に、先端幅ｔｖが丸鋸１１の全
刃幅Ｂに対して０．１３×Ｂの長さに各々形成されると
共に、先端部中心は全刃幅Ｂの中心に位置するものとさ
れている。また、第２山型刃１６は、その各外側傾斜角
度αｃが２０°に、内側傾斜角度αｗが３０°に、ま
た、各刃先の先端幅ｔｗは第１山型刃１５のｔｖと同様
に０．１３×Ｂの長さに各々形成されると共に、各先端
部中心は丸鋸１１の全刃幅Ｂの半部中心に各々位置する
ものとされている。

【００１６】上述の如く構成された実施例１は、所要の
切断機にセットせしめ、常法により鉄鋼などの被切断材
を切断せしめる。そして、かかる切断は、図４に示すよ
うに、第１・第２山型刃１５・１６により全刃幅Ｂ相応
の切屑を３分割せしめつつ、所要の切込み深さｓｚでも
って行わしめる。

【００１７】図５は本発明の第２の実施例を示すもの
で、第１山型刃２５の両側傾斜角度αｖを２０°、先端
幅ｔｖを０．０６×Ｂの長さに各々形成せしめ、他方、
第２山型刃２６の各外側傾斜角度αｃを１０°、同各内
側傾斜角度αｗを２０°、及び同各刃先の先端幅ｔｗを
０．０６×Ｂの長さに各々形成せしめた点が上記第１の
実施例と相違し、その他は同一であり、同一符号は同一
部分を示す。

【００１８】図６は本発明の第３の実施例を示すもの
で、第１山型刃３５の両側傾斜角度αｖを４０°、先端
幅ｔｖを０．２０×Ｂの長さに各々形成せしめ、他方、
第２山型刃３６の各外側傾斜角度αｃを３０°、同各内
側傾斜角度αｗを４０°、及び同各刃先の先端幅ｔｗを
０．２０×Ｂの長さに各々形成せしめた点が上記第１の
実施例と相違し、その他は同一であり、同一符号は同一
部分を示す。

【００１９】図７は本発明の第４の実施例を示すもの
で、刃体の強度を向上せしめて重切削時の切断寿命を大
幅に改善せしめるべく、第１山型刃４５と第２山型刃４
６のすくい面に面取り４７・４８を施した点が上記実施
例３と相違し、その他は同一であり、同一符号は同一部
分を示す。

【００２０】次に、上記実施例１・２・３を各々切断機
にセットせしめ、Ｓ４５Ｃの角棒（２０×２０ｍｍ）を
周速１４００ｍ／ｍｉｎ、送り１０００ｍｍ／ｍｉｎの
条件下に切断せしめ、切削抵抗測定、及び温度試験を行
った。その結果を表１・２に示す。

【００２１】また、図８に示すように、截頭倒Ｖ字形の
山型状高刃５５（傾斜角度αｖ：４５°）と平型状低刃
５６を０．２ｍｍの高低差でもって互い違いに形成され
た従来の高低刃型状の丸鋸５１を比較例１とし、更に、
図９に示すように、傾斜角度が７°の傾斜刃６５を互い
違いに形成せしめた千鳥型状の丸鋸６１を比較例２と
し、上記実施例１・２・３と同一条件下に切断して切削
抵抗測定、及び温度試験を行った。その結果を表１・２
に併せて示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】表１から明らかな通り、実施例１・２・３
とも、比較例１・２に比して、刃先摩耗のない初期段
階、および、ある程度摩耗が生じた１００カット後にお
いても、切削抵抗が小さくなっていることがわかる。表
２に、１００カット後の逃げ面摩耗量を示す。実施例１
・２・３は、比較例１・２と同等の摩耗は生じるが、第
１山型刃１５・２５・３５と第２山型刃１６・２６・３
６の特異な刃先形状の組み合わせによって、切屑分割作
用を維持しやすいため、低切削抵抗の状態、即ち、良好
な切れ味が長時間持続されるものである。さらに、表２
には、切断直後の切断面温度（平均値）の比較も示して
いるが、実施例１・２・３は、いずれも比較例１・２よ
り切断温度がかなり低い。このことは、切断時の発熱が
小さく、切断面のバリや切屑の溶着が少ないことを示す
ものである。

【００２５】次に、上記実施例１と比較例２を切断機に
セットせしめ、ＳＵＳ３０４の鋼管（外径φ７６、肉厚
ｔ４．０）を周速８００ｍ／ｍｉｎ、送り１０００ｍｍ
／ｍｉｎの条件下に切断せしめ、寿命にいたるまでの切
断数、切断面積、逃げ面摩耗量、及びモ−タ−動力を測
定した。その結果を表３・４に示す。

【００２６】

【表３】

【００２７】

【表４】

【００２８】表３から明らかな通り、実施例１は比較例
２に比して、刃先の摩耗量は同等であるが、寿命にいた
るまでの切断数、切断面積が約１．８倍と大きく、優れ
た効果を示していることがわかる。また、実施例１は比
較例２に比して、モ−タ−動力も非常に小さく、小さな
動力でもって切断可能であることが理解できる。

【００２９】更に、実施例４を切断機にセットせしめ、
Ｓ４５Ｃの丸鋼（直径φ２００ｍｍ）を周速１５０ｍ／
ｍｉｎ、送り３９０ｍｍ／ｍｉｎの条件下に切断せし
め、寿命にいたるまでの切断数と切断面積を測定した。
その結果を表５に示す。

【００３０】また、図１０に示すように、すくい面に面
取り７７を施した截頭倒Ｖ字形状高刃７５（傾斜角度２
αｖ：４５゜）と、すくい面に面取り７８を施した平型
状低刃７６とを０．２ｍｍの高低差でもって互い違いに
形成された従来の高低刃型状の丸鋸７１を比較例３と
し、上記実施例４と同一条件下に切断して寿命にいたる
までの切断数と切断面積を測定した。その結果を表５に
併せて示す。

【００３１】

【表５】

【００３２】表５から明らかな通り、実施例４は比較例
３に比して、切断数、切断面積とも大きく、比較的大径
で、しかも肉厚の重切断が可能であるのみならず、切断
寿命が大幅に向上していることがわかる。

【００３３】なお、上記実施例１・２・３・４は超硬、
サ−メット、セラミックス等のチップ付き丸鋸を示した
が、これに限定されるものでなく、高速度鋼製メタルソ
−等これらに類した丸鋸にも適用せしめることが出来る
ものである。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば以上の次第で、円板状と
された台金の外周縁に沿って截頭倒Ｖ字形状の第１山型
刃と截頭倒Ｗ字形状の第２山型刃とが互い違いに所定ピ
ッチでもって連続形成されると共に、該第１・第２山型
刃は同一円周上に位置すべく同高状に形成されているか
ら、切断時における切削抵抗や発熱を非常に小さくする
ことが出来るものであって、刃先の摩耗が生じても切屑
分割作用が低下しにくいために鋸刃の寿命を著しく向上
せしめることが出来る。さらに、切断面に残るバリや切
刃への切屑の溶着が低減され、全体として切断コストを
低下せしめることが出来るものである。特に、ＳＵＳ３
０４の如きオ−ステナイト系ステンレス鋼の場合、従来
の丸鋸でもって切断せしめるさいには構成刃先が生じや
すく、切削点付近で加工硬化した切屑が溶着しやすいも
のであるが、本発明は上述の如く切削抵抗や発熱が非常
に小さいために送り速度を充分上げることができ、溶着
を生起せしめることなく非常に切断寿命を向上せしめる
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す平面図である。

【図２】同第１・第２山型刃１５・１６の配列状態を示
す一部拡大斜視図である。

【図３】同第１・第２山型刃１５・１６を示す拡大正面
図である。

【図４】同第１・第２山型刃１５・１６の切削状態を示
す断面図である。

【図５】実施例２を示す一部拡大正面図である。

【図６】実施例３を示す一部拡大正面図である。

【図７】実施例４を示す一部拡大正面図と側面図であ
る。

【図８】比較例１を示す一部拡大正面図である。

【図９】比較例２を示す一部拡大正面図である。

【図１０】比較例３を示す一部拡大正面図と側面図であ
る。

【符号の説明】

１２台金１５・２５・３５・４５第１山型刃１６・２６・３６・４６第２山型刃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円板状とされた台金の外周縁に沿って截頭
倒Ｖ字形状の第１山型刃と截頭倒Ｗ字形状の第２山型刃
とが互い違いに所定ピッチでもって連続形成されると共
に、該第１・第２山型刃は同一円周上に位置すべく同高
状に形成されてなることを特徴とする丸鋸。
【請求項２】第１山型刃の両側傾斜角度αｖは２０゜〜
４０°、第２山型刃の各外側傾斜角度αｃは５°〜３０
°、同各内側傾斜角度αｗは２０°〜４０°に各々形成
されると共に、該第１・第２山型刃の各先端幅ｔｖ・ｔ
ｗは各々全刃幅Ｂに対して０．０６×Ｂ〜０．２０×Ｂ
の長さに形成され、かつ、第１山型刃の先端部中心は全
刃幅Ｂの中心に、第２山型刃の両先端部中心は同半部中
心に位置すべく構成されてなることを特徴とする、請求
項１記載の丸鋸。