JPH10502879A - 切削加工のための工具及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 当該工具は、例えば木材からなる製作品の切削加工に用いられる。当該工具は、丸鋸刃、底フライス、あるいは類似の工具である。それは、金属の本体（２）と、半径方向の刃先面（４）を有する少なくとも一つの刃部（３）とをもつ。製造コストを削減し、且つ軸方向精度及び半径方向精度を顧慮した後処理を回避するために、本体（２）にそれぞれの刃部（３）のために、少なくともほぼ半径方向に延在する受容面（５）が設けられている。受容面（５）によって、刃部（３）が本体と点状あるいは線状の短時間の加熱によって物質拘束的に結合させられている。

Description

【発明の詳細な説明】 切削加工のための工具及びその製造方法 本発明は、請求項１の上位慨念に記載の種類の、切削加工のための工具、並び にそのような工具の製造方法に関する。 ドイツ特許第３４３４７１４号明細書により、複数の刃要素を有する丸鋸刃が 公知である。当該丸鋸刃では、丸鋸刃の本体は鋼製である。前記刃要素は、個々 にあるいはグループで中間部材に固定されている。他方また、 ssig)結合させられている。しかしながら、そのような丸鋸刃は、製造するのが 面倒である。なぜならば、まず第一に、刃要素を中間部材に整列させ、それから 当該中間部材と結合させねばならず、その後で、当該中間要素を新たに前記本体 に整列させ、引き続いて物質拘束的に結合させる必要があるからである。この二 段階の製造プロセスによって、高い作業コストが必要であり、それに加えて、著 しい半径方向誤差及び軸方向誤差(Rund- und Planlauffehler)が生じることが排 除できない。そのような誤差は最終的な刃先研削によって補整されなければなら ず、そのことは、かなりの材料を削ることと結びつく。仮に刃先飛翔円(Schneid enflugkreis)において好適 な軸方向精度及び半径方向精度(Plan- und Rundlaufgenauigkeit)が達成されて も、周速度の増大によって本体と中間部材との間に整列誤差(Fluchtfehler)が発 生する。当該中間部材は、本体の凹所にレーザー光を用いて溶接して固定される 。他方、刃要素は、当該中間部材に慣習的なろう付けによって固定されている。 ろう付けの際には、熱が刃部及び中間部材において伝播する。それによって、も ろくなる、割れが生じる、また多結晶性のダイアモンドを備える刃部の場合には 熱に対する感度の高さに基づいて黒鉛化が起こるといった危険がある。 それに加えて、岩石の加工のための研磨ディスクまたは突切りディスクがすで に公知である。これらの場合には、ディスク周囲に、多結晶性のダイアモンドか らなる上層を備える複数のセグメントがある。ダイアモンド層の担持部として、 当該セグメントは、研磨ディスク本体の外周に対応する湾曲を有する金属板を備 えている。刃要素は、本体の外被面とレーザー光溶接によって結合させられてい る。このような研磨ディスクまたは突切りディスクには、負荷が主として溶接結 合の剪断方向において作用する。 ドイツ特許第３３０７１７０号明細書には、鋸刃及びその製造方法が記載され ている。その際、当該鋸刃は、刃先材料プレートが固定された基体から成る。本 体は、 刃先材料プレートのためのほぼ半径方向に延在する受容面を備えており、その際 、これらの刃先材料プレートは、ろう付け、溶接、あるいは接着によって本体に 固定されている。ろう付けあるいは溶接の際には、本体及び刃先材料プレートが 大きな面で熱せられる。この加熱によって、もろさ及び割れの危険が生じ、また 多結晶性のダイアモンドを備える刃部の場合には、当該材料が黒鉛化させられる 。加熱を回避するために提案された接着による固定の場合には、高負荷をうける 工具に対しては接着結合の強度が十分でなく、それに加えて、十分な老朽化安定 性が与えられていないという欠点がある。 本発明は、請求項１の上位概念に記載の種類の切削加工のための工具において 、簡単な方法で本体への刃部の確実かつ高負荷に耐え得る固定を達成することを 課題とする。それに加えて、そのような工具の製造方法を提供することも課題と する。 前記課題は、本発明により、請求項１の構成によって解決される。方法に関し ては、前記課題は、請求項１０の構成によって解決される。 本発明の利点は、主として以下のことである。すなわち、受容面の本発明に係 る方向づけによって刃部及び担持体の重心軸線が一列に並び、それによって、発 生する遠心力及び切断衝撃から結果として生じるモーメントが 確実に吸収される。それに加えて、全ての刃部が同一の本体に直接に固定されて おり、その結果、軸方向精度及び半径方向精度を達成するためには、それぞれの 刃部の一回の位置調節で十分である。別の利点は、点状あるいは線状に加熱する ことによって、結合されるべき部品及び特に刃部の組織構造が損なわれないこと である。それに加えて、熱作用、例えばレーザー溶接によって形成された、本体 と刃部との間の直接の結合は、ろう付け結合に比べて、木及び木材の切削の際に 時々生じる過熱に対する感度が低い。そのような材料の切削の際には、切削され るべき材料の量が非常に大きいために、削りくず室に完全に収容されない削り材 料が切断継ぎ目(Schnittfuge)と本体との間のすき間に詰め込まれ、そのことが 一時的な極度の加熱を導く可能性がある。その結果、ろう付けされただけの刃部 がはぎ取られる可能性がある。この欠点及びそれと結び付いた事故の危険は、本 発明に従って設けられた、ろう付け結合よりもはるかに熱に強い結合によって回 避される。 本体の受容面と刃部との間には添加物質層が配置され igkeit)及び（あるいは）付着作用を高めるための手段を含むことが有利である 。金属混合物（金属合金）が使用されることが合目的である。当該工具の別の実 施形態 では、刃部が物質添加なしに受容面と結合させられている。刃部は、硬質合金か ら成り、刃先面に多結晶性のダイアモンドから成る上層を備えていることが有利 である。 本発明の実施の形態を、以下に図面をもとにして詳細に説明する。 図１は、丸鋸刃のセグメント状の部分の図である。 図２は、磨損を妨げる、熱に対して敏感な上層と、本体への結合のための添加 物質層とを有する刃部の図である。 図３は、図２に対する別の実施形態の図である。 図４は、本体に挿着された刃部の部分的な斜視図である。 図５は、図４の矢印Ｖの方向に見た図である。 図１には、丸鋸刃の例で、金属の本体２と複数の刃部３とを有する、切削加工 のための工具１が図示されている。本体２のための材料としては、焼き戻しされ た鋼が有利である。特に硬質合金から成る刃部３は、回転軸心に関して、ほぼ半 径方向に延在する刃先面４を備えている。本体２には、それぞれの刃部３のため に少なくともほぼ半径方向に延在する受容面５が設けられている。当該受容面５ には、刃部３が、刃先面４から離れて位置する側面６によって当接する。受容面 ５は、凹所８によって本体２の周縁部に形成される。刃部３は、本体２と物 質拘束的に結合させられている。その際、この物質拘束的な結合は、点状あるい は線状に短時間加熱することによって、受容面５によって与えられた結合ゾーン ７の領域で行われる。 図２には、凹所８及びいくつかの刃部３ａ、３ｂ、及び３ｃを有する本体２の 周囲領域の部分が図示されている。凹所８は、回転方向と逆の側を、半径方向に 延在する支持面５によって規定される。当該支持面５には、半径方向内側に位置 する端部に、直角に張り出している段部９が接続する。この張り出し部９によっ て、刃部３の所定の取り付け位置が生じる。それによって、工具１の半径方向精 度が保証されている。刃部３ａ、３ｂ、及び３ｃは、それらの刃先面４にそれぞ れ磨損を妨げる上層１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有する。刃部３ａは、側面６ａに 添加物質層１１ａを備えている。当該添加物質層１１ａによって、濡れ能力及び （あるいは）付着作用が高められる。刃部３ｂは、その側面６ｂに、金属合金か ら成る添加物質層１１ｂを備えている。刃部３ａ及び３ｂが、凹所８において受 容面５及び張り出し部９に位置づけられる少し前の図で示されている一方で、刃 部３ｃは、本体２の所定の位置に固定されて図示されている。刃部３ｃの固定の ためには、支持面５ｃ及び側面６ｃの領域における短時間の点状あるいは線状の 加熱だけが必要で ある。それによって、刃部３ｂ及び本体２は熱的にほぼ無負荷のままである。そ れに加えて、刃部３ｃの熱に対して敏感な上層１０ｃが加熱されない状態のまま であることが保証されており、それによって、黒鉛化の結果としての破壊の危険 がない。 図２に類似の配置が、図３に示されている。その際、刃部３ｄは、その刃先面 ４ｄに上層１０ｄを備えており、且つ側面６ｄには層がかぶせられていない。そ のような刃部３ｄが、受容面５ｄと当接させられ、且つ点状あるいは線状の加熱 によって本体２の受容面５ｄと溶接される。そのように溶接された、しかし磨損 を妨げる上層をもたない刃部が、刃部３ｅとして図示されている。受容面５ｆに は、例えば板片の形での金属合金製の層１１ｆが取り付けられており、その結果 、刃部３ｆの被膜は、側面６ｆには不必要である。 点状あるいは線状の加熱によって、刃部３の側面６と本体２の支持面５との間 に面での結合を形成することができる。特に、溶接過程で、またレーザー溶接で も用いられる金属合金を添加物質として含む添加物質層１１ａあるいは１１ｂを 使用するとそれが可能である。しかし、面での結合の代わりに線状の結合を形成 してもよい。 図４及び図５には、刃部３ｇについて、側方の二つの溶接継ぎ目１２及び１３ によるそのような線状の結合が 示されている。当該溶接継ぎ目１２及び１３は横向きに位置する溶接継ぎ目１４ に境を接しており、当該溶接継ぎ目１４は、凹所８の外側の縁部に位置する。溶 接継ぎ目１２、１３、及び１４は、受容面５ｇの縁部に位置する。従って、点状 あるいは線状の加熱は、受容面の縁側にだけ発生させられる。また、この線状の 結合のためには、面での結合に比較してわずかな熱量しか必要でない。それによ って、結合の形成の際の本体及び刃要素への熱的な影響は、最小限に減らされて いる。この実施形態の場合にも、刃部３ｇの側面６ｇと本体２の受容面５ｇとの 間に添加物質層を設けてもよい。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年６月１７日 【補正内容】 請求の範囲 １．切削加工のための工具、特に丸鋸刃あるいは底フライスにして、金属の本体 と、ほぼ半径方向の刃先面を有する少なくとも一つの刃部とを備え、本体にそれ ぞれの刃部のために少なくともほぼ半径方向に延在する受容面が設けられている 工具において、 半径方向に延在する受容面（５、５ａ−５ｆ）で刃部（３、３ａ−３ｇ）が 本体（２）と、受容面の縁側での点状あるいは線状の短時間の加熱によって物質 拘束的に結合させられていることを特徴とする工具。 ２．本体（２）の受容面（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｆ、５ｇ）と刃部（３ａ、３ｂ 、３ｃ、３ｆ、３ｇ）との間に添加物質層が配置されていることを特徴とする、 請求項１に記載の工具。 ３．添加物質層（１１ａ）が、濡れ能力及び（あるいは）付着作用を高めるため の手段を含有することを特徴とする、請求項２に記載の工具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．切削加工のための工具、特に丸鋸刃あるいは底フライスにして、金属の本体 と、ほぼ半径方向の刃先面を有する少なくとも一つの刃部とを備え、本体にそれ ぞれの刃部のために少なくともほぼ半径方向に延在する受容面が設けられている 工具において、 半径方向に延在する受容面（５、５ａ−５ｆ）で刃部（３、３ａ−３ｇ）が 本体（２）と点状あるいは線状の短時間の加熱によって物質拘束的に結合させら れていることを特徴とする工具。 ２．本体（２）の受容面（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｆ、５ｇ）と刃部（３ａ、３ｂ 、３ｃ、３ｆ、３ｇ）との間に添加物質層が配置されていることを特徴とする、 請求項１に記載の工具。 ３．添加物質層（１１ａ）が、濡れ能力及び（あるいは）付着作用を高めるため の手段を含有することを特徴とする、請求項２に記載の工具。 ４．添加物質層（１１ｂ、１１ｆ）が、溶接過程、特にレーザー溶接のために適 した金属混合物を含有することを特徴とする、請求項２に記載の工具。 ５．刃部（３ｄ、３ｅ）が、物質添加なしに受容面（５ｄ）と結合させられてい ることを特徴とする、請求 項１に記載の工具。 ６．刃部（３）が硬質合金から成ることを特徴とする、上記請求項のいずれか一 項に記載の工具。 ７．刃部（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）がその刃先面（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ） に多結晶性のダイアモンドを有する上層（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を 備えることを特徴とする、請求項６に記載の工具。 ８．刃部（３、３ａから３ｆ）が受容面（５、５ａから５ｆ）と面で結合してい ることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の工具。 ９．刃部（３９）が受容面（５ｇ）と線状に、特に溶接継ぎ目（１２；１３；１ ４）によって結合していることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に 記載の工具。 10．切削加工のための工具の製造方法にして、半径方向の刃先面を有する少なく とも一つの刃部が金属の本体と結合させられ、当該刃部が刃先面と反対の側で少 なくともほぼ半径方向に延在する受容面に当接させられる製造方法において、 刃部（３、３ａ−３ｆ）のための受容面（５、５ａ−５ｆ）に沿って点状あ るいは線状の短時間の加熱が行われ、それによって刃部が本体と物質拘束的に結 合させられることを特徴とする製造方法。 11．短時間の加熱のためのエネルギーがレーザー光を用いて供給されることを特 徴とする、請求項１０に記載の製造方法。