JPH11333625A - 丸鋸刃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 刃部の強度、剛性を損なうことなく、切削
性、切屑の排出性に優れた丸鋸刃を提供する。 【解決手段】 円板１の外周部に刃部２を形成する。刃
部２のすくい面５は、正のすくい角αを有する第１すく
い面７と、第１すくい面７より中心側に形成され負のす
くい角βを有する第２すくい面８と、両すくい面７，８
を連接する滑らかな連接面９とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材、非鉄材、プ
ラスチック材等の切断加工や溝入れ加工等に用いられる
丸鋸刃に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より、鋼材、チタン材等の非鉄材、プラスチック材等の
切断加工や溝入れ加工（すり割り加工）等には、図３に
示すように、円板２１の外周に刃部２２が形成された丸
鋸刃（メタルソー）が広く利用されている。メタルソー
は、丸鋸盤等に装着され、高速回転することにより被切
削材を加工するが、１刃当たりの切削量が少なくても、
多数の切刃を有しているため、切断加工や溝入れ加工を
効率よく行うことができる。

【０００３】図４は、従来のメタルソーの刃部２２の形
状を示す図である。刃部２２は、被切削材を切削するた
めの切刃２３と、負（ネガティブ）のすくい角（−β
°）を有し切削した切屑を刃底２４に案内するためのす
くい面２５と、逃げ角（γ°）を有する第１逃げ面２６
と、第１逃げ面２６に対して鈍角に交わる第２逃げ面２
７とからなる。すくい面２５は、刃底２４に向かってゆ
るやかな円弧状または直線状の面とされる。また、すく
い面２５と隣り合う刃部２２の第２逃げ面２７とによっ
て、いわゆるチップポケット２８が形成される。

【０００４】上記メタルソーでは、すくい面２５のすく
い角が負のため、刃部２２の基端の幅を広く形成でき、
刃部２２の強度、剛性は高い。また、チップポケット２
８を大きくできるため、刃部２２で被切削材を切削した
際に生じる切屑は、外部に良好に排出される。

【０００５】一般に、メタルソーを用いて切断加工や溝
加工等を行う場合、切削性を向上させるためには、すく
い面２５のすくい角をなるべく大きくし、かつチップポ
ケット２８を大きくする必要がある。しかしながら、図
４の刃部２２の形状では、チップポケット２８は大きい
が、すくい面２５のすくい角が負のため、切削性が悪
く、実際にはあまり用いられていない。

【０００６】そこで、切削性を向上させる刃部形状とし
て、図５に示すような刃部３１を有するメタルソーが用
いられている。この刃部３１は、切刃３２と、正（ポジ
ティブ）のすくい角（＋α°）を有するすくい面３３
と、逃げ角（γ°）を有する第１逃げ面３４と、第１逃
げ面３４に対して鈍角に交わる第２逃げ面３５とからな
る。

【０００７】このメタルソーによって被切削材を切削す
る場合、刃部３１は、すくい面３３のすくい角が正のた
め切削性はよい。切削された切屑は、すくい面３３に沿
いながら刃底３６に案内され、遠心力で外部に排出され
る。

【０００８】しかしながら、このような刃部３１の形状
では、すくい面３３のすくい角が正のため、図４に示す
メタルソーに比べ、刃部３１の基端の幅が狭く、刃部３
１の強度、剛性が低くなって、刃部３１が破損しやす
い。そこで、刃部３１の基端の幅を広くするために、す
くい面３３のすくい角を小さくすると、今度は、切削性
が悪くなったり、あるいは構成刃先ができ易くなり、刃
先欠損の原因になる。

【０００９】また、被切削材を切削した際に、切屑をチ
ップポケット３７内でかかえ込む状態となり、切屑の排
出が悪くなり、切屑づまりが生じ易くなることがあっ
た。そのため、被切削材の加工面の面粗度が悪くなり、
加工後の切削部分や溝部分近傍にバリやカエリ等が生じ
易くなるという問題があった。

【００１０】本発明は、上記問題点に鑑み、刃部の強
度、剛性を損なうことなく、切削性、切屑の排出性に優
れた丸鋸刃の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、円板の外周部に刃部が形成され、刃部のすくい面
は、正のすくい角を有する第１すくい面と、第１すくい
面より中心側に形成され負のすくい角を有する第２すく
い面と、両すくい面を滑らかに連接する連接面とからな
る。

【００１２】上記構成によれば、丸鋸刃が回転すると、
被切削材は切刃により切削され、切屑が連接面および負
のすくい角を有する第２すくい面に衝突して、より細か
く剪断される。そのため、切屑は、チップポケット内で
切屑づまりを起こすことなく外部に良好に排出される。

【００１３】また、第２すくい面が第１すくい面より広
く形成されれば、刃部の基端の幅を広くできるので、第
１すくい面のすくい角を大きくしても、刃部の強度、剛
性を高めることができ、切削性も向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実
施形態に係る丸鋸刃としてのメタルソーの刃部形状を示
す図である。このメタルソーは、丸鋸盤等に装着され高
速回転されて、鋼材等の切断加工や溝加工に使用される
ものであり、円板１と、その外周に形成された刃部２と
からなる。刃部２は、被切削材を切削するための切刃３
と、切削した切屑を刃底４に案内するためのすくい面５
と、逃げ面６とからなる。切刃３は、回転方向に向かっ
て突出して形成されている。

【００１５】すくい面５は、正のすくい角（＋α°）を
有する第１すくい面７と、第１すくい面７より中心側に
形成され負のすくい角（−β°）を有する第２すくい面
８と、両すくい面７，８を滑らかに連接する連接面９と
からなる。連接面９は、被切削材の切削時にかかる負荷
の応力集中を避けるために湾曲状に、具体的には円弧状
に形成されている。なお、連接面９は、これに限らず多
角形状に形成して、巨視的に滑らかな状態にしてもよ
い。また、第１すくい面７および第２すくい面８は、図
１によれば、平面状に形成されているが、湾曲状または
波状に形成されてもよい。

【００１６】逃げ面６は、逃げ角（γ°）を有する第１
逃げ面１０と、第１逃げ面１０に対して鈍角に交わる第
２逃げ面１１とからなる。第２逃げ面１１は、隣り合う
刃部２の第２すくい面８に刃底４を介して連接され、刃
底４は湾曲状に形成されている。

【００１７】第２すくい面８は、その面積が第１すくい
面７のそれより大とされ、かつ第２すくい面８が負のす
くい角を有しているため、刃部２の基端の幅を広くで
き、刃部２の強度、剛性を充分に確保することができ
る。その上、隣り合う刃部２との間の空間、いわゆるチ
ップポケット１２を充分大きくとることができる。その
ため、被切削材を切削したときに、チップポケット１２
内での切屑づまりを大幅に減少させることができる。そ
の結果、被切削材の切削部分近傍のバリやカエリ等の発
生を抑えることができ、切削後の製品、特に加工面の品
質を向上させることができる。

【００１８】次に、このメタルソーの切削動作を説明す
る。図２に示すように、メタルソーを高速回転させて切
刃３により被切削材Ｓを切削すると、それによって生じ
た切屑Ｔは、刃部２の第１すくい面７に沿って移動し、
連接面９および第２すくい面８の一部に激しく衝突し剪
断される。すなわち、連接面９および第２すくい面８は
チップブレーカーとしての機能をもつ。そして、切屑Ｔ
はより細かく小さくカールされ、従来の刃部で切削され
た切屑より小さくなって、遠心力により外部へ排出され
る。

【００１９】このとき、チップポケット１２は大きくな
っているので、図５に示す従来のメタルソーのように切
屑Ｔをかかえこむような状態とはならず、切屑Ｔはスム
ーズに外部に排出される。そのため、切屑Ｔの排出性は
従来に比べ格段によくなり、切削性も向上する。

【００２０】ところで、上述したように、第２すくい面
８は、その面積が第１すくい面７のそれより大とされる
ため、刃部２の基端の幅が広くなり、刃部２の強度、剛
性を充分に確保することができる。これによって、第１
すくい面７のすくい角を大きくすることができる。すな
わち、切刃３を鋭くできるので、切削性を飛躍的に向上
させ得る。また、これにより、切削抵抗および切削動力
の低減を図ることができ、切削熱の発生も少なくなる。
その結果、メタルソーの回転数、切削送り速度を高く設
定することができ、大幅に生産性を向上させることがで
きる。

【００２１】それゆえ、例えば熱伝導率の低いチタンや
チタン合金のような難削材を加工する際の刃先温度の上
昇を抑えることができ、長時間、安定して加工できる。
また、刃先の寿命を延ばすことができる。

【００２２】また、例えば、アルミ材加工には、極めて
大きな正のすくい角を有する第１すくい面７と、大きな
チップポケット１２をもつ刃部２を必要とするが、本実
施形態の刃部形状は、このようなアルミ材加工に最適な
形状となる。さらに、鋼材に較べ、比熱が高く熱伝導率
が低くかつ熱膨張係数が高いプラスチック材の加工にお
いても、本実施形態の刃部２を用いれば、加工面の面粗
度の悪化、切削部の欠けや加工面の変色を防止できる。

【００２３】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることができる。例えば、す
り割りフライスカッターのフライスやコールドソー等の
丸鋸刃に、本実施形態の刃部形状を適用できる。

【００２４】また、上記したように、第１すくい面７の
すくい角αは、可能な限り大きくできる。第２すくい面
８のすくい角βは、切屑の剪断力、チップポケット１２
の大きさ等を考慮すれば４５°がより望ましいが、この
角度に限定されない。

【００２５】また、すくい面５は、上記したように互い
に逆のすくい角を有する２つのすくい面から構成するだ
けでなく、少なくとも切刃に近いところのすくい面が正
のすくい角を有する３つ以上のすくい面からなる複合面
としてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、すく
い面を複合面にすることにより、切刃によって切削され
て生じた切屑は、連接面および負のすくい角を有するす
くい面によりさらに細かく剪断されるので、切屑は良好
に外部に排出される。したがって、被切削材の加工部の
バリやカエリ等の発生を抑えることができ、切削後の製
品の品質を向上させることができる。

【００２７】また、負のすくい角を有する第２すくい面
は、正のすくい角を有する第１すくい面より広くされて
いるので、刃部の基端の幅を広くでき、刃部の強度、剛
性を高めることができる。また、これにより、第１すく
い面の正のすくい角を大きくでき、切削性が飛躍的に向
上し、切削抵抗および切削動力の低減を図ることができ
るとともに切削熱の発生を少なくできる。その結果、丸
鋸刃の回転数、切削送り速度を高く設定することができ
るため、大幅に生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るメタルソーの刃部形
状を示す図

【図２】メタルソーの切削時の様子を示す図

【図３】従来のメタルソーを示し、(a) は側面図、(b)
は正面図

【図４】従来のメタルソーの刃部形状を示す図

【図５】従来の他のメタルソーの刃部形状を示す図

【符号の説明】

１ 円板 ２ 刃部 ３ 切刃 ７ 第１すくい面 ８ 第２すくい面 ９ 連接面 α 第１すくい面のすくい角 β 第２すくい面のすくい角

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円板の外周部に刃部が形成され、刃部の
   すくい面は、正のすくい角を有する第１すくい面と、該
   第１すくい面より中心側に形成され負のすくい角を有す
   る第２すくい面と、両すくい面を滑らかに連接する連接
   面とからなることを特徴とする請求項１記載の丸鋸刃。
2. 【請求項２】 第２すくい面は、第１すくい面より広く
   形成されたことを特徴とする請求項１記載の丸鋸刃。