JPS62277216A - 超硬質チツプ付丸鋸 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は離切削・材を切断するに好適な超硬質チップ付
丸鋸に関する。

従来技術 従来多くは鉄系、非鉄系の金属材の切断は高速度鋼のメ
タルソー、セグメンタル・ソー、帯鋸により行われてい
た。この場合は切削速度が１０〜３０ｍ／ｍｉｎ　の低
速で使用されるため普通材、難削材とも切断の作業能率
が低かった。このため超硬チンブ付鋸刃例えば実開昭６
０−４８９１６号や特開昭５６−２７７２７号のような
のが使用されるようになり切削速度は７０〜２５０ｍ／
ｍｉｎと大巾に向上し、普通材に対しては十分高い切断
能率が達成された。

発明が解決しようとする問題点 しかし超硬チじプ付鋸刃でも鉄系の高クロム鋼。

ステンレス鋼、高マンガン鋼、高アルミ鋼、非鉄系の洞
ニッケル合金、銅鉄合金のような難削材は一般に熱伝導
率が小さいか、加工硬化性が大きいか、ねばりが大きい
ため高速切削となると刃先温度が上昇し、切粉が溶着し
、これによって切粉の噛み込みやチップすくい面の凝着
剥離を起こして刃先欠損となり使用不能となる場合が起
こる。この溶着は第４図の最も温度が上昇する超硬チッ
プの先端のすくい面Ａに現れるが、それは切粉生成に伴
う発熱により生じ、高温の切粉が合金と接するＢでの合
金との摩擦による溶着、または刃室内の刃部の立ち上が
り部Ｃでのひっかかりによりディスエンゲージの瞬間刃
室内で切粉の動きがとまるため刃部Ａで溶着することに
なる。特開昭５６−２７７２７号、実開昭６０−４８９
１６号のようなものでも高速度鋼に対し３倍程度の能率
向上になるとはいえ難削材に対してはそれでも特開昭５
６−２７７２７号は第１すくい角が−Ｉ５°〜−１８°
、第１すくい面の長さが１．０〜２．０１■程度にとら
れているので切削抵抗が大きく第１すくい面での切粉の
接触長さが長くなり、第４図（イ）のように切粉が短い
ときでも簡単に溶着する。また実開昭６０−４８９１６
号の実施例における刃先形状（第１すくい角、第２すく
い角の大きさ及び第１すくい面の長さ）では刃先での直
接の溶着はおこりにくいが、切粉が刃室より第４図（ロ
）のように離脱しに（いので刃先に溶着がおこる。その
ため刃先損傷が急激に生しないように１刃当たりの送り
を小さく設定する必要があり、普通材に比べて１７２〜
１／３の低い切断能率となるか或いは切断不能になるの
が実情であり耐久性がまだ十分でない、このため難削材
の加工はライン外で別の機械で行われ生産工場の効率が
慣なわれていた。また切削油を刃先に供給するように丸
鋸の中心側より刃室底に通る供給穴が穿設され刃部の切
粉を吹き飛ばすとともに冷却、潤滑効果を行わせるもの
として、特開昭５５４２０９２７号、実公昭６０−２１
１３５号、実公昭６０−２１１３６号が知られている。

しかしながら切削油は鋸刃が実際に切断している部位に
極めて浸透しにくく十分な冷却効果が得られないで、予
期したほど鋸刃の寿命は改善されない。また切削油を供
給する穴は数ｎと薄い合金に深く形成する必要があって
、穿穴には細く長いドリルが使用され加工中のドリルの
切損が絶えず起こり、また大曲がりによって穴がやぶれ
るなど厄介で工数のかかる仕事である。また穴あけせず
溝を切って２枚を張り合わせるなど行っているが、何れ
にしろ期待する効果が得られないうえコスト高となる不
都合がある。

また被削材が３０φ〜１００　φ程度の小径材のものに
使用する丸鋸の刃ピッチはこれに対応して一般に小さく
されまた刃部も浅くされる。例えば刃ピッチは１０〜２
０ｍ程度とすると刃底深さが４〜８曹臓程度となる。し
かし小径材の切断においてもひと刃当たりの送りは大径
材の場合と殆ど変わらず０゜０８〜０．１６ｍ１に設定
するのが９通であって、切粉の厚さのひと刃当たりの送
りに対する比は一般に２゜５〜５とされるので切粉は長
さが短く剛性もあり、刃部に到達する状態となる。特に
０％が０．１５％以下で切粉がカールしにくい鋼種を切
断するときは１Ｍ１ｆ性の大きな切粉が第６図のように
刃部に到達して切粉が刃先と刃部との間でつっばる形に
なり、その流れが円滑でなくなって、切粉は折れたたむ
形になって横へはみだし、切断面に強く当接して切粉の
流れを一層阻害し、ついには切粉が固まりとなって排出
不能状態が起こる。またある程度切粉がカールし易いＳ
　４５　Ｃ、Ｓ　５０　Ｃのような鋼種の切断の場合に
も刃室の広さに対して切粉の形状的剛性が大きいために
刃室各部に強く当接して合金への溶着から刃先への溶着
が生して切粉のかみ込みや、凝着剥離から刃先欠撰に到
達する現象が起こる。

問題点を解決するための手段 合金の外周等間隔に設けた刃体２に固着した超硬質材料
でなるチップ３の第１すくい面３ａに続く第２すくい面
３ｂに該第１すくい面３ａより離れた位置に底側に高く
なる段部３Ｃを形成し、この段差３ｇ位置より少し離れ
た下位置から円滑な曲面の刃部５ａを形成したものであ
る。

実施例第１ 以下本発明の実施例をあまり小径材でない被削材に使用
する場合を第１．第２．第３図にもとづき説明する。

台金１の円周上等間隔に多数の刃体部２が形成され鋸刃
として超硬チップ３がその一部を合金に埋設して再研磨
を数回以上行えるように研摩代を確保するとともにろう
付けによって刃体部に固着され、鋸刃すくい面より刃体
逃げ面４に刃室５が底に切粉が深くはまり込み排出困難
にならないように滑らかな曲線で浅く削設されている。

この鋸刃の超硬チップ３は切刃頂部に切削抵抗を抑え且
つ刃部強度を保つため第１すくい角γｌ。で長さＳＩの
第１すくい面３ａをつくり、第１すくい面に続いて第２
すくい角γ２″で長さｓ２の第２すくい面をつくり、さ
らに第２すくい面Ｓ２に続いて斜面の段差３ｇで一段高
くなる段部３ｃをつくる。また第１すくい面３ａに対し
後側に逃げ角ｒ、の逃げ面３ｄが形成される。そして超
硬チップ３の巾の両端部にチッピングを防止するため大
きさＳｓの面取り３ｅを第１すくい面３ａから逃げ面３
ｄにわたって行う。さらに切刃頭部の第１すくい面３ａ
から逃げ面３ｄにかけ鋸刃の巾中央より１刃おきに交互
に左右に偏して切粉分断溝３ｆが削設されている。刃室
５の刃部は段部３ｃの段差より８３下がった位置から凹
面で刃室深さが切刃の外接円からｄで円滑な大きな曲面
をなし第２すくい面３ｂと角θで立ち上がり隣の刃体２
の逃げ面４に接続されている。

このように超硬チップ３及び刃室５が形成された本実施
例において各部の角度、長は第１表のようである。

第１表 このように決めるものであってγ、とＴ２との角度差を
大きくするため γ２−γ１　≧２５″以上とする。

但しＰ８鋸刃のピッチ ※印は被削材の硬さにより選択する。

作用 このような形状の超硬チップ３をろう付けした丸鋸で材
料を切断すると、材料は鋸刃の１刃１刃によって切削さ
れ切粉分断溝３ｆによって切粉が細断されるとともに、
第１図のように第１すくい面３ａで削り出された切粉は
第２すくい面３ｂの表面を滑って斜面の段差３ｇで持ち
上げられる。

このため刃部のｍの間では強く接触せず刃室内で渦状に
なり溶着することなく冷却される。段差部３ｇは長さが
短かく、また超硬質材料であるので溶着迄には達しない
で冷却された渦状の切粉は刃室立ち上がり部が十分大き
な角度でひらいているのでひっかかることなく排出され
る。切味が低下した時は、逃げ面４とともに超硬チップ
３の逃げ面３ｄ及び第１すくい面３ａを研削し、新しい
切刃を形成し必要により第２すくい面３ｂを研削し、次
いで第２すくい面の長さＳ２をも１保するため段差３ｇ
の斜面を研削したあと、刃室５の刃部部を深さｄが０．
３ρ〜０．５ｐで大きな曲率の曲面から平面に立ぢ上が
り刃体部２の逃げ面４に続ける。そして第１すくい面３
ａに切粉分断溝３ｆを研削して新しい切刃を形成し、数
回以上の再研磨を行い第３図の状態名使用するものであ
る。

実施例第２ ３０φ〜１００　φ程度の比較的小径の鋼材に使用する
場合を第５図にもとづき説明する。実施例第１と対応す
る部位には同符号を付して説明を省略する。　前記に対
し特に顕著な変更となる部分は第２すくい面Ｓ２の長さ
を短くし段差３ｇの形状を第２すくい面３ｂに接する円
弧とし、円弧部の深さ即ち段差Ｓ４を少し大きくなるよ
うになしたものである。本実施例の各部の角度、長さは
第２表のようである。

第２表 なおγ２−γ１　≧２５″以上とし※印は被削材の硬さ
より選択する。

本規定値の８２の下限値０．２　は第２すくい面の角度
を正確に形成し且つ第２すくい面の機能を確実にするの
に必要な最小の長さであって、円弧Ｒの大きさとともに
最も重要である。このため研削砥石の成形を適宜行って
砥石形状の維持に注意する必要がある。またチップ焼結
時にＳ、、　Ｓ２．Ｒ，Ｓ。

の各部を規定値となるように成形することも可能で経済
的となり、すくい面Ｓ、、　Ｓ２を表面処理によりＴｉ
Ｃ若しくはＴｉＮ等の薄層で被覆することにより刃先耐
久性が増大する。

次いで試験切削結果の１例を示す。

γ　＝　　−２０＠　、　　　ｒ、　　＝＋３　　’　
　、’　　Ｓ＋　　＝０．４０　　　ｗＳｔ　　＝０．
２０＋ｎ　　、Ｒ”２．５　　ｔｍ　　、Ｓ３　　＝０
．４　　ｆ１３４＝０．６曹烏、ｒｚ＝５’、θ＝３８
゜ｄ　−°、５ｗ、　Ｐ−１°、６５鶴 とした鋸刃直径３５０　　φ龍、刃数６６、鋸刃厚さ３
４５１の丸鋸により、難削材中量も凝着性の強い材料で
あるＳ［ｌ５３０４　鋼の７５φの材料の切断試験を行
った。

短い第２すくい面につづく段差３ｇのＲ面により切粉が
高温状態で持ち上げられ適度にカールして刃部に達せず
円滑に流れ、従来１０ｍ／　ｗ前後の遅い切削速度で切
断されていたものが、５０〜７０ｍ／ｍ禽の切削速度で
１刃送り０．０８〜Ｏ，１４ｍで切粉がつまり溶着する
ことなく順調に切断することができた。

効果 以上詳述したように本発明は第１すくい面につづく第２
すくい面に切粉を持ち上げる段部を形成し特に小径鋼材
用には段差面をＲ面とし、第１すくい面を短くし第１す
くい角と第２すくい角との差を大きくとり刃室で切粉が
ひっかかることなく且つ高温の切粉が合金に強く接触し
ないようになしたので、刃先が被削材から抜ける瞬間す
なわちディスエンゲージの瞬間に切粉が刃室から確実に
離脱するようになり難削材においても切粉の刃先での溶
着はおこらず超硬のもつ特性を十分に活かして５０〜７
０ｍ／ｍｉｎ以上の一般材と同様の切断速度で加工を行
うことができた。例えば従来形では超硬で３分程度かか
ったものが１分程度で切断でき切断能率を格段に向上す
ることが可能になった。

また切削油を噴出させる必要がなく切削油なしで切断す
ることができ従来機のまま使用でき機械に余分の付属品
１新たな手直しを行うことを要しない等顕著な効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の刃部を示す図、第２図は第１図のＡ−
Ａ線視図、第３図は鋸刃の最終の再研削状態図、第４図
は従来の鋸刃による切屑の状態図、第５図は実施例第２
の刃部を示す図、第６図は小径軟鋼材を切断したときの
切粉の状態図である。 １・・台金　２・・刃体部　３・・超硬チップ５・・刃
室　３ａ・・、第１すくい面 ３ｂ・・第２すくい面　３ｃ・・段部 ３ｄ・・逃げ面　３ｇ・・段差　５ａ・・刃部３ｆ・・
切粉分断溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）台金の外周等間隔に設けた刃体に固着した超硬質
   材料でなるチップの第１すくい面に続く第２すくい面に
   該第１すくい面より離れた位置に底側に高くなる段部を
   形成し、この段差位置より少し離れた下位置から円滑な
   曲面の刃底を形成して段差で切粉を持ち上げるようにし
   たことを特徴とする超硬質チップ付丸鋸。
2. （２）チップの第１すくい角γ＿１°と第２すくい角γ
   ＿２°とがγ＿２°−γ＿１°≧２５°の関係であって
   第１すくい面の長さＳ＿１が０．３０〜０．５０ｍｍ、
   刃底は深さが鋸刃ピッチの３０〜５０％で刃底が円滑な
   曲面に続いて第２すくい面に対して３５°以上の平面で
   立ち上がり刃体逃げ面に接続されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の超硬質チップ付丸鋸。
3. （３）第１すくい角γ＿１°が−２０°〜−３０°、第
   ２すくい角γ＿２°が＋５°〜＋１５°である特許請求
   の範囲第２項記載の超硬質チップ付丸鋸。
4. （４）第１すいく角γ＿１°が０°〜−１０°、第２す
   くい角が＋１５°〜＋２５°である特許請求の範囲第２
   項記載の超硬質チップ付丸鋸。
5. （５）第２すくい面の長さＳ＿２が２ｍｍ以上数ｍｍで
   ある特許請求の範囲第２項、第３項、第４項のうち何れ
   か１項に記載の超硬質チップ付丸鋸。
6. （６）第２すくい面の長さＳ＿２が０．２０〜０．５０
   ｍｍ、段差面の曲率半径が２．０〜４．０ｍｍ段差が０
   ．５〜１．０ｍｍである特許請求の範囲第２項記載の超
   硬質チップ付丸鋸。