JPS61293770A - ダイヤモンドソ− - Google Patents
ダイヤモンドソ−Info
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- JPS61293770A JPS61293770A JP13359185A JP13359185A JPS61293770A JP S61293770 A JPS61293770 A JP S61293770A JP 13359185 A JP13359185 A JP 13359185A JP 13359185 A JP13359185 A JP 13359185A JP S61293770 A JPS61293770 A JP S61293770A
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- JP
- Japan
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- cutting
- diamond
- width
- saw
- bond
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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。
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〕
本発明はダクタイル鋳鉄の如き靭性の高い材料を切削す
るに好適なダイヤモンドソーに関するものである。
るに好適なダイヤモンドソーに関するものである。
従来、ダイヤモンドソーは主に非金属材、特に石材、コ
ンクリート、セラミック等の切削に使用されていた。第
３図にその形状の一例を示す。
ンクリート、セラミック等の切削に使用されていた。第
３図にその形状の一例を示す。
すなわち、ホイール基板２の外周縁部には切削層ｌが設
けられ、外径Ｄ（図示では１２“）を形成する。切削Ｎ
ｌおよびホイール基板２はスリット溝３（図示では３鰭
巾）により複数等分（図示では１８等分）に分割され、
チップ状に形成される。スリット溝３の切削層１側はテ
ーパ状に広がり（図示ではテーパ端が５ ｍｍに形成さ
れる）、その根元部には応力集中を防止するための丸穴
４（図示では直径７鶴）が形成される。なおスリット溝
３は切削時に衝撃力を与えて被切削材を衝撃破損せしめ
て切削を行うために形成されるものである。
けられ、外径Ｄ（図示では１２“）を形成する。切削Ｎ
ｌおよびホイール基板２はスリット溝３（図示では３鰭
巾）により複数等分（図示では１８等分）に分割され、
チップ状に形成される。スリット溝３の切削層１側はテ
ーパ状に広がり（図示ではテーパ端が５ ｍｍに形成さ
れる）、その根元部には応力集中を防止するための丸穴
４（図示では直径７鶴）が形成される。なおスリット溝
３は切削時に衝撃力を与えて被切削材を衝撃破損せしめ
て切削を行うために形成されるものである。
また図示では切削層１は半径方向の長さが５．５鶴ない
し６．０ 龍に、厚み寸法は第４図に示す如く、２．５
龍に形成される。
し６．０ 龍に、厚み寸法は第４図に示す如く、２．５
龍に形成される。
従来一般に使用される切削層１は銅合金等からなるボン
ド材料に人造ダイヤモンドを混入せしめたものから形成
され、ホイール基板２も第−表に示すが如き機械的性質
を、有する炭素工具鋼から形成されていた。
ド材料に人造ダイヤモンドを混入せしめたものから形成
され、ホイール基板２も第−表に示すが如き機械的性質
を、有する炭素工具鋼から形成されていた。
第１表（ａｌ
第１表（ｂ）
上記の如きダイヤモンドソーで石材等を切削する場合は
特に問題はないが、第２表に示すが如きダクタイル鋳鉄
（第３表には球状黒鉛鋳鉄のアメリカ規格を示す）を切
削する場合には下記の如き不具合があった。
特に問題はないが、第２表に示すが如きダクタイル鋳鉄
（第３表には球状黒鉛鋳鉄のアメリカ規格を示す）を切
削する場合には下記の如き不具合があった。
第２表
第３表（ａ）
第３表（ｂ）
（１） 使用初期を過ぎて切味がややにぶると、摩擦
熱が大となり切削層１．ホイール基板２の温度上昇が生
じ、ダイヤの抱き性が低下する。これにより切削性が低
下し、切味が劣化してホイール基板２に過大応力が生じ
切削層１のチップ部の先端の衝撃応力が増大し、結果と
してチップ部に欠損が生じる。
熱が大となり切削層１．ホイール基板２の温度上昇が生
じ、ダイヤの抱き性が低下する。これにより切削性が低
下し、切味が劣化してホイール基板２に過大応力が生じ
切削層１のチップ部の先端の衝撃応力が増大し、結果と
してチップ部に欠損が生じる。
（２）上記欠損により、チップ部の先端応力がさらに増
大し、ホイール基板２が変形し、上記チップ部が更に破
損されると共にホイール基板２に疲労割れが生ずる。以
上の如く、従来のダイヤモンドソーでは高靭性材の切削
ができないため、金鋸、ファインカッダ（キンバレータ
イプ等）を用いていたが、切削時間が極めて多くかかり
、問題とされていた。
大し、ホイール基板２が変形し、上記チップ部が更に破
損されると共にホイール基板２に疲労割れが生ずる。以
上の如く、従来のダイヤモンドソーでは高靭性材の切削
ができないため、金鋸、ファインカッダ（キンバレータ
イプ等）を用いていたが、切削時間が極めて多くかかり
、問題とされていた。
第３図および第４図に示す如き、従来のダイヤモンドソ
ーで、第３図に示す如く、深さ１０ｍｍの切削を行う場
合の発生応力等についてまず説明する。
ーで、第３図に示す如く、深さ１０ｍｍの切削を行う場
合の発生応力等についてまず説明する。
ダイヤモンドソーの回転数Ｎをｓｏｏｏｒｐｍ。
第５図に示す如く、切削時寸法ｍ（約１鰭ないし２龍）
の部分で上記０．０００２ ａｍに相当する変位が生じ
、応力集中が生じたとすると、その部分に生ずる次に、
切削層１に生ずる平均の切削抵抗Ｆを求める。切削抵抗
は主分力、送り分力、背分力とあるが、主分力が最も大
のため、これを求めると下式の如く示す。ｃｔは主に加
工物の材質から求められる定数で第４表に示す。Ａは切
くず面積である。また第６ここでＶは削り速度でπＤＮ
で求められる。
の部分で上記０．０００２ ａｍに相当する変位が生じ
、応力集中が生じたとすると、その部分に生ずる次に、
切削層１に生ずる平均の切削抵抗Ｆを求める。切削抵抗
は主分力、送り分力、背分力とあるが、主分力が最も大
のため、これを求めると下式の如く示す。ｃｔは主に加
工物の材質から求められる定数で第４表に示す。Ａは切
くず面積である。また第６ここでＶは削り速度でπＤＮ
で求められる。
第４表
以上によりスクイ角度θ＝９０”とし、Ｃｆ＝８０を表
示するもので、１つのチップ部には衝撃応力σ１を最高
とし、この値から平均切削応力σ２に到るまでの応力σ
が負荷されることになる。
示するもので、１つのチップ部には衝撃応力σ１を最高
とし、この値から平均切削応力σ２に到るまでの応力σ
が負荷されることになる。
以上により切削層１に負荷される応力σは比較的低いが
、上記した如くダクタイル鋳鉄の如き強靭性のものを切
削する場合には摩擦熱により切削Ｎ１が温度上昇し、切
味が劣化し、後記する如く大きな応力が負荷され、切削
層ｌが欠損する不具合が生ずる。
、上記した如くダクタイル鋳鉄の如き強靭性のものを切
削する場合には摩擦熱により切削Ｎ１が温度上昇し、切
味が劣化し、後記する如く大きな応力が負荷され、切削
層ｌが欠損する不具合が生ずる。
そこで本発明は上記不具合を解決し、強靭性材を効率的
に切削し得るダイヤモンドソーを提供せんとするもので
ある。
に切削し得るダイヤモンドソーを提供せんとするもので
ある。
本発明はこのために、鋼等からなるホイール基板の外周
縁部に銅合金以外の耐熱性のあるボンド材料にダイヤモ
ンドを混入せしめてなる切削層を形成すると共に、放射
状に形成されて上記切削層を複数等分のチップ部に分割
するためのスリット溝の幅寸法をほとんど零に形成して
いるダイヤモンドソーをその手段としたものである。
縁部に銅合金以外の耐熱性のあるボンド材料にダイヤモ
ンドを混入せしめてなる切削層を形成すると共に、放射
状に形成されて上記切削層を複数等分のチップ部に分割
するためのスリット溝の幅寸法をほとんど零に形成して
いるダイヤモンドソーをその手段としたものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第１図に示す如く、ダイヤモンドソーは第１表に示した
炭素工具鋼等からなるホイール基板２の外周縁部に切削
Ｎ１を設けたものから形成される。放射状に１８等分に
形成されるスリット溝３ａの溝幅はほとんど零に形成さ
れる。またスリット溝３ａの根元部には応力集中防止の
ための丸穴４ａが形成される。第２図は切削層１の断面
寸法を表示するもので、適宜の半径方向の長さと厚みｈ
を形成し、該厚みｈはホイール基板２の厚みより若干厚
く形成される。
炭素工具鋼等からなるホイール基板２の外周縁部に切削
Ｎ１を設けたものから形成される。放射状に１８等分に
形成されるスリット溝３ａの溝幅はほとんど零に形成さ
れる。またスリット溝３ａの根元部には応力集中防止の
ための丸穴４ａが形成される。第２図は切削層１の断面
寸法を表示するもので、適宜の半径方向の長さと厚みｈ
を形成し、該厚みｈはホイール基板２の厚みより若干厚
く形成される。
切削層１のボンド材料は、銅合金以外のもの、例えばコ
バルト（Ｃｏ）、−１−７ケル（Ｎｉ）鉄（Ｆｅ）等を
主成分としたものからなり、切削層１は上記ボンド材料
に人造ダイヤモンドを多数個混入したものから形成され
る。
バルト（Ｃｏ）、−１−７ケル（Ｎｉ）鉄（Ｆｅ）等を
主成分としたものからなり、切削層１は上記ボンド材料
に人造ダイヤモンドを多数個混入したものから形成され
る。
使用ダイヤモンドの粒度は３０ｍｅｓｈないし４０ＩＩ
ｌｅｓｈ（平均４２０μ）で、１粒のダイヤモンドの体
積は０．０Ｏ０４ｃｂｃ （直径０．４２＋ｎｍ）
、 １粒のダイヤモンドの重量は０．０００１４ｇｒ
とすると１０００ｍｍ’ （ｃｔ） 当りの粒数は１４
２９粒となる。
ｌｅｓｈ（平均４２０μ）で、１粒のダイヤモンドの体
積は０．０Ｏ０４ｃｂｃ （直径０．４２＋ｎｍ）
、 １粒のダイヤモンドの重量は０．０００１４ｇｒ
とすると１０００ｍｍ’ （ｃｔ） 当りの粒数は１４
２９粒となる。
集中度２０％（０，８８ｃｔ／ｃｂｃ）の場合には１２
５８粒Ｘ１８＝９１０粒となる。
５８粒Ｘ１８＝９１０粒となる。
上記した如く回転数Ｎを５００Ｏｒｐｍとし、送り速度
直径０．４２龍でｈ ＝ ３．５鶴から８．３軌路とな
り１９６ｘ８．３＝１６２７粒のダイヤモンドが全周で
作動する。
直径０．４２龍でｈ ＝ ３．５鶴から８．３軌路とな
り１９６ｘ８．３＝１６２７粒のダイヤモンドが全周で
作動する。
次にダイヤモンド１粒当りの切込量をαとすると、下式
の如くなる。
の如くなる。
切込んだときの切削層１の接する中心角度を示す回転当
りのダイヤモンドの仕事ｆｉＵは下式により求める。
りのダイヤモンドの仕事ｆｉＵは下式により求める。
Ｕ ＝０．０００４Ｘ ５６ Ｘ１６２７＝ ３６．５
鶴３上記仕事ｉ１Ｕは直径Ｄ＝１２“の厚みｈ ＝ ３
．５ ＊璽のダイヤモンドで１０龍深さを切込んで０．
２鶴の切削を行う場合の簡単な計算と一致する。
鶴３上記仕事ｉ１Ｕは直径Ｄ＝１２“の厚みｈ ＝ ３
．５ ＊璽のダイヤモンドで１０龍深さを切込んで０．
２鶴の切削を行う場合の簡単な計算と一致する。
って上記のダイヤモンドに関する条件が裏付けされる。
次に上記形状のダイヤモンドソーで強靭性のダクタイル
鋳鉄等を切削し得る理由を説明する。
鋳鉄等を切削し得る理由を説明する。
第１表に示す炭素工具鋼のホイール基板２は８５ｋｇ／
■ｍｔの耐力を有し、弾性限界強度をその３分の１の２
８ｋｇ／ｍｎ”としても、ホイール基板２は十分の強度
を有し、変形しないはずである。
■ｍｔの耐力を有し、弾性限界強度をその３分の１の２
８ｋｇ／ｍｎ”としても、ホイール基板２は十分の強度
を有し、変形しないはずである。
一方、第８図、第９図はボンド材料として使用されるア
ーみコ鉄の温度（横軸）と引張り強さくｋｇ／鶴りおよ
び伸び（％） （縦軸）を示し、第１０図は黄銅（Ｚ
ｎ）の場合の温度（横軸）と引張り強さく ｋｇ ／
ｗりおよび絞り（％）（縦軸）に示したもので、焼戻し
下部限界温度４５０℃においてアームコ鉄は２０ｋｇ／
ｕ＋”の引張り強さを有するが１．黄銅の場合は０ない
し５ ｋｇ ／ ｗａ”と極めて低い値となる。
ーみコ鉄の温度（横軸）と引張り強さくｋｇ／鶴りおよ
び伸び（％） （縦軸）を示し、第１０図は黄銅（Ｚ
ｎ）の場合の温度（横軸）と引張り強さく ｋｇ ／
ｗりおよび絞り（％）（縦軸）に示したもので、焼戻し
下部限界温度４５０℃においてアームコ鉄は２０ｋｇ／
ｕ＋”の引張り強さを有するが１．黄銅の場合は０ない
し５ ｋｇ ／ ｗａ”と極めて低い値となる。
切削Ｎ１とホイール基板２との接合部では熱影響・が認
められるが切削層１そのものは硬度測定値から判断して
上記焼戻し温度以下に保持されると見てよい。
められるが切削層１そのものは硬度測定値から判断して
上記焼戻し温度以下に保持されると見てよい。
切削層１に生ずる応力σは上記の如＜ ０．５ ｋｇ／
１ｍ”から４ｋｇ／ｍｍ２程度のものであるが、黄銅
の場合は、これを下回る引張り強さとなる。更に第１１
図に各材料における温度（横軸）と１０００時間ラブチ
ュアー強度（縦軸）を表示するが、黄銅（Ｂ ｒａｓｓ
）は焼戻し温度４５０℃では０値となる。
１ｍ”から４ｋｇ／ｍｍ２程度のものであるが、黄銅
の場合は、これを下回る引張り強さとなる。更に第１１
図に各材料における温度（横軸）と１０００時間ラブチ
ュアー強度（縦軸）を表示するが、黄銅（Ｂ ｒａｓｓ
）は焼戻し温度４５０℃では０値となる。
従って、切削部１の強度が不足し、チップ部の先端が欠
損し、チップ部間の距離が次第に広がり１０酊ないし１
５鶴にもなる。このため切削部１に負荷される応力が更
に増加する（衝撃応力として９ｋｇ／鰭２ないし５ Ｑ
ｋｇ／ｗｉ”推定）。
損し、チップ部間の距離が次第に広がり１０酊ないし１
５鶴にもなる。このため切削部１に負荷される応力が更
に増加する（衝撃応力として９ｋｇ／鰭２ないし５ Ｑ
ｋｇ／ｗｉ”推定）。
従って切削部１が更に破損すると共に、ホイール基板２
も強度不足となり、疲労割れが生ずることになる。
も強度不足となり、疲労割れが生ずることになる。
これに対し、本、実施例の場合には、ボンド材料にＣｏ
、Ｎｉ、Ｆｅ等を主成分と、するものを使用し、第１１
図に示す如く、これ等は４５０℃において極めて大きな
応力値を有する。
、Ｎｉ、Ｆｅ等を主成分と、するものを使用し、第１１
図に示す如く、これ等は４５０℃において極めて大きな
応力値を有する。
従って、上記の如く、チップ部の欠損が生ずることなく
、切味の劣化も防止される。
、切味の劣化も防止される。
一方、本実施例はスリット溝３ａをほとんど零とし、チ
ップ部の衝撃破損によるダイヤモンドおよびマトリック
スの欠損を防止すべ（している。強靭性材の場合は従来
技術の如く衝撃によって被切削材を切削すると、極めて
大きな衝撃力が負荷され、切削部′１が欠損する恐れが
あるからである。
ップ部の衝撃破損によるダイヤモンドおよびマトリック
スの欠損を防止すべ（している。強靭性材の場合は従来
技術の如く衝撃によって被切削材を切削すると、極めて
大きな衝撃力が負荷され、切削部′１が欠損する恐れが
あるからである。
る。
Ｐｌ ＝４・ ｂ−ｈ −４Ｘ４７Ｘ２＝３７６
ｋｇＰ よって□Ｘ１００＝７００％となり十分安全となる。
ｋｇＰ よって□Ｘ１００＝７００％となり十分安全となる。
以上のことから本実施例の如く形成されたダイヤモンド
ソーによれば切削層１、ホイール基板２の欠損、疲労破
損がなく、強靭性材を切削することができる。なお本実
施例は説明の都合上、ダイヤモンドソーの各部の寸法を
決めて説明したが、各部寸法は上記のものに限るもので
なく、用途に応じ他の寸法のものが同様に採用される。
ソーによれば切削層１、ホイール基板２の欠損、疲労破
損がなく、強靭性材を切削することができる。なお本実
施例は説明の都合上、ダイヤモンドソーの各部の寸法を
決めて説明したが、各部寸法は上記のものに限るもので
なく、用途に応じ他の寸法のものが同様に採用される。
またボンド材料はＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅに限定するものでな
く、第１１図に示す如く銅合金以外のものは１０００時
間ラブチュアー強度が高いため、ボンド材料として使用
し得る。
く、第１１図に示す如く銅合金以外のものは１０００時
間ラブチュアー強度が高いため、ボンド材料として使用
し得る。
以上の説明によって明らかな如（、本発明によれば、強
靭性材を効率的に切削加工し得る効果が上げられる。
靭性材を効率的に切削加工し得る効果が上げられる。
第１図は本発明一実施例の平面図、第２図は第１図のト
」線一部拡大断面図、第３図は従来のダイヤモンドソー
の平面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線線入大断面図
第５図は応力を求めるための説明用一部拡大図、第６図
はスクイ角度θと定数Ｃｆの関係を示す線図、第７図は
ダイヤモンドソーの切削部に生ずる応力の変化を示す線
図、第８図、第９図はボンド材料のアームコ鉄の温度と
引張り強さおよび伸びとの関係を示す線図、第１０図は
黄銅の温度と引張り強さおよび絞りとの関係を示す線図
、第１１図は各ボンド材料の温度と１０００時間ラブチ
ュアー強度との関係を示す線図である。 １・・・切削層 ２・・・ホイール基板３
．３ａ・・・スリ７ト溝 ４，４ａ・・・丸 穴特許
出願人 株式会社呉英製作所 第１図 ■ オ６図 オ８図 オ９図 温度°Ｃ 温度°Ｃ 牙１１図 ■℃
」線一部拡大断面図、第３図は従来のダイヤモンドソー
の平面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線線入大断面図
第５図は応力を求めるための説明用一部拡大図、第６図
はスクイ角度θと定数Ｃｆの関係を示す線図、第７図は
ダイヤモンドソーの切削部に生ずる応力の変化を示す線
図、第８図、第９図はボンド材料のアームコ鉄の温度と
引張り強さおよび伸びとの関係を示す線図、第１０図は
黄銅の温度と引張り強さおよび絞りとの関係を示す線図
、第１１図は各ボンド材料の温度と１０００時間ラブチ
ュアー強度との関係を示す線図である。 １・・・切削層 ２・・・ホイール基板３
．３ａ・・・スリ７ト溝 ４，４ａ・・・丸 穴特許
出願人 株式会社呉英製作所 第１図 ■ オ６図 オ８図 オ９図 温度°Ｃ 温度°Ｃ 牙１１図 ■℃
Claims (2)
- （１）鋼等から形成されるホイール基板に外周にダイヤ
モンドを混入する切削層を設け、放射状のスリット溝を
介し、上記切削層を複数等分に分割形成してなるダイヤ
モンドソーにおいて、上記切削層を銅合金以外の耐熱性
のあるボンド材料にダイヤモンドを混入したものから形
成すると共に、上記スリット溝をほとんど零に形成する
ことを特徴とするダイヤモンドソー。 - （２）上記ボンド材料がコバルト（Ｃｏ）、ニッケル（
Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）を主成分とするものから形成される
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のダイヤ
モンドソー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13359185A JPS61293770A (ja) | 1985-06-19 | 1985-06-19 | ダイヤモンドソ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13359185A JPS61293770A (ja) | 1985-06-19 | 1985-06-19 | ダイヤモンドソ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61293770A true JPS61293770A (ja) | 1986-12-24 |
Family
ID=15108389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13359185A Pending JPS61293770A (ja) | 1985-06-19 | 1985-06-19 | ダイヤモンドソ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61293770A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995024986A1 (en) * | 1994-03-16 | 1995-09-21 | Diamant Boart, Inc. | Method of manufacturing a segmented diamond blade |
| US5518443A (en) * | 1994-05-13 | 1996-05-21 | Norton Company | Superabrasive tool |
| US6033295A (en) * | 1994-12-28 | 2000-03-07 | Norton Company | Segmented cutting tools |
| US6817936B1 (en) | 1996-03-15 | 2004-11-16 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Metal single layer abrasive cutting tool having a contoured cutting surface |
-
1985
- 1985-06-19 JP JP13359185A patent/JPS61293770A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995024986A1 (en) * | 1994-03-16 | 1995-09-21 | Diamant Boart, Inc. | Method of manufacturing a segmented diamond blade |
| US5471970A (en) * | 1994-03-16 | 1995-12-05 | Diamant Boart, Inc. | Method of manufacturing a segmented diamond blade |
| US5518443A (en) * | 1994-05-13 | 1996-05-21 | Norton Company | Superabrasive tool |
| US6033295A (en) * | 1994-12-28 | 2000-03-07 | Norton Company | Segmented cutting tools |
| US6817936B1 (en) | 1996-03-15 | 2004-11-16 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Metal single layer abrasive cutting tool having a contoured cutting surface |
| US6935940B2 (en) | 1996-03-15 | 2005-08-30 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Metal single layer abrasive cutting tool having a contoured cutting surface |
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