JPS6234719A - 硬質材切断用丸鋸 - Google Patents

硬質材切断用丸鋸

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JPS6234719A
JPS6234719A JP16998885A JP16998885A JPS6234719A JP S6234719 A JPS6234719 A JP S6234719A JP 16998885 A JP16998885 A JP 16998885A JP 16998885 A JP16998885 A JP 16998885A JP S6234719 A JPS6234719 A JP S6234719A
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cutting blade
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博 石塚
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/02Circular saw blades

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

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】 本発明はセラミックス、石材等の硬質材の切断に特に適
した回転切削工具、特にダイヤモンドやcBNのような
超砥粒を電着した丸鋸に関する0本発明者は先にガラス
、タイル、れんが、コンクリート等のように硬くてもろ
い材料の切断において、従来の連続またはセグメントタ
イプの丸鋸に比べて高性能を発揮する超砥粒電着丸鋸を
提案した(特願昭59 211086)o  これは要
するに、金属製円形基板の外周に複数の切刃基台を互に
間隙を保って設け、この切刃基台は基板に対して鋭角で
傾斜した前面を有し、さらにこの切刃基台の前面並びに
側面の少くともこの前面に隣接する部分に超砥粒含有層
を電着したことを特徴とするものである。このような丸
鋸の実用化(/l:あたって、セラミックスや石材のよ
うに極めて硬くてもろい材質の相関があることを知見し
、本発明の完成に到った。従って本発明の要旨は上記の
ような超砥粒電着丸鋸であって、その切刃基台の数Nと
刃頂径乃至未使用時の台金外径D(crn)との比N/
Dが、およそ2.8〜4.2の範囲に入るような個数N
の切刃を設けることにある。それ故例えば台金外径30
crnの丸鋸では切刃乃至切刃基台数の好適範囲は84
〜126個であり、7.5crnの小径のものでは21
〜31個となる。
このような切刃数一基板径間の相関は、直径60cm以
下のものについて特に顕著である。
切刃数が上記範囲よりも少ないと切断抵抗は小さい利点
はあるが、切刃に保持される砥粒の総量が少なくなるこ
とから丸鋸1枚当りの切断距離が減少し、また鋸の耐久
性も低下するので、作業性が悪化するという欠点を生じ
る。一方切刃数がこの範囲を蔑えると、切刃基台の被切
断材との接触面における砥粒tが過度に多くなるため、
切断抵抗も著しく増すので、却って切削能率が低下し、
さらに、切削能率にばらつきが生じやすくなって、安定
した性能が得にく\なる。
本発明において超砥粒含有層で被覆さ九るべき基台は前
面が、該基板と同心の円周に対して600以下の、好ま
しくは45±7の範囲の傾斜角を呈する。この前面は必
ずしも平面とする必要はなく、各点において接平面が同
様の鋭角をなす湾曲面であってもよい。従って基板に垂
直方向に見た基台の断面形状は、基板内に底辺をもつ三
角形又は台形に近い。頂角の大きさと形成される間隔(
ピッ者の構成は各基台の底部に到るまで確実に砥粒を固
着でき、基台が消耗してしまうまで切断作業を続けるこ
とができることに加えて、基台の比較的高能率が得られ
る部分のみに砥粒を固着して利用することになるので、
高価な砥粒の使用量が鋸の外径に比して少い点で、経済
的である。上記において前面又は後面というのは、切断
作業時の回転方向に関してであることは、自明のとおり
である。
本発明の丸鋸における切刃基台の高さは、切刃数がこの
明細書に規定する条件を満たしていれば、概して合金径
の大きさとは無関係に決定できるが、特に好適な範囲は
10ma以下でるる。従って、本発明においては、例え
ば高さ11m程度の切刃基台をもつ刃頂径300 jE
Jの丸鋸や、高さ10mの切刃をもつ刃頂径80寵の丸
鋸を得ることができる。
刃頂径の定義は、切刃基台が三角形輪郭をもつ場合はそ
の頂点を通る円の直径であることが自明であるが、台形
輪郭の場合は、2本の側辺の延長線または輪郭底部にお
ける接融の、欠点を通る円として定義される。
切刃基台の大きさとしては、切刃を細かくする程切断時
の衝撃によるワークの割れが減少し、がつ切れ味も向上
するが、切刃自体の剛性は低下する。本発明の丸鋸にお
いては頂角を特に45±7°の範囲とするのが好ましい
切刃の並びについては、各基台乃至切刃を基板とはy同
一平面内に配置するのが簡便であるが、このほか厚み方
向に偏移した千鳥状、或は1〜数個ごとに反対の角度を
もって基板に対して傾斜させることができる。
切刃基台に固着せしめる超砥粒としては、ダイヤモンド
や硬質相の窒化硼素(cBN、 wBN′!J)が利用
可能で、これらは特に砥粒を電着のような非加熱的手法
で歯等の金属と共に固着し被覆する。本発明においては
超砥粒としてダイヤモンドを用いる場合でも、従来のダ
イヤモンドチップ砥石の製作に多用されている焼結工程
におけるような酸化、相転移、熱応力による粒子の強度
低下は生じないが、切断時には大きな衝撃荷重が訓わる
ので、結晶性の良好な、即ち内部歪みの少いダイヤモン
ド粒子が好適である。こ\で本発明による丸鋸において
は切断作用は王として基台前面の研摩材によって行われ
、一方側面の研摩材は主に切溝の幅を広げる役割をする
。側面に必要以上の研摩材破覆を行っても、単に接触面
積の増加による切断抵抗を増すのみであシ、切断性能の
向上を鍔られないから、側面の研ノチ材の層は基台の前
面に隣接しかつ基台側面面積の1/2以下とするのが望
ましい。
特に基台前面に接して基台底部から先端まで、本質的に
一様な幅とするのがよい。この形態は電着操作に先立ち
、基台前面に接した一定幅を残して基台側面を、基板と
共に予めマスキングしておくことで達成することができ
る。こうして得られる丸鋸は、使用の初期から後期に到
るまで、は’y 一定な切断低抗粂件下で使用すること
ができる。
このように本発明に従って作成された丸鋸においては、
基台前面の特に先端付近に配置した研厚材が効果的に切
断を行い、研摩材が基台から脱落すると続いて露出基台
が削耗され、この結果有効切断部は下方へ移動し、これ
は基台底辺部に達して露出基台面の増加により切断抵抗
が大巾に増大するまで進行するので、長時間にわたって
安定した切れ味が得られるのである。基台部、従って合
金全体を構成する材質としてはS K種鋼程度の剛性も
つものが適当である。
実施例 1゜ 第1図に略示した形状にて35〜52個までの切刃数を
もつ丸鋸を製作し、切断性能を比較試験した。
直径126nの5K5N鋼板から切出した台金1は厚さ
0.1lha、高さ6.0au、頂角45°、円周に直
角な後面をもつ切刃基台2と、この基台の内方に設けた
厚さ1藺、直径108 axの基板部3から成り、基台
は一定ピッチで35.39.44.48.52 (Ni
D比:2.9.3.3.3.7.4.0.4.3)の5
段階とした。
合金の基板部及び基台の後半分等電着不要部分をプラス
チック部品でマスキングし、Niの下地めっきを施した
あと、これを第2図に示すような型4に入れ、台金1の
下地めっき層上にダイヤモンド粒子5 (東名ダイヤモ
ンド工業@g、IMS−B級、40150メツシー)を
散布し、電解浴を入れた槽6中で通電してNiを析出さ
せて仮付けし、さらに別の構成で本付けを行なった。得
られた切刃部の厚さは約1.8NXであった。このよう
な丸鋸を各刃数てついて2枚ずつ用意した。
実施例 2゜ 切刃基台部の厚さl、2m、高さ611J1、頂角45
°で外径306nの合金を用いて、上記と同様な操作で
、切刃数が84.96.108.120.132 (N
iD比:2.8.3.2.3.6.4.0.4.4)、
切刃部の厚さ2.0朋の丸鋸を、それぞれ2枚ずつ用意
した。
実施例 3゜ 切刃基台部の厚さ0.81ul、高さ6.0au、頂角
45゜外径7.5 cmの合金を用いて、切刃数が21
.24.27.30.33 (NiD比:2.8.3.
2.3.6.4.0.4.4ンの5個の丸鋸を各2枚ず
つ作成した。
上記のようにして得られた本発明品及び比較用の丸鋸を
用い、次の条件で切断試験を行なった。
側 速:4100m/分 方 式:水道水冷却 被削材:磁器タイル、108m X10m (実施例1
.3のものに対して) コンクリートFC180(実施例3のものに対してン 切断抵抗が異常に大きくなり実質的に作業の続行が不可
能になるまでに達成した切断距離並びに切断速度を、切
刃数Nと初期刃頂径りとの比N/Dの関数として第3図
に示す。これらの値はそれぞれ、2個の丸鋸についての
平均値である0図中Δ−Δは実施例1に従って作成され
たD=12I:Pnの丸鋸、0−○は実施例2のD=3
Qc+++のもの、誉−には実施例3のD=7.5mの
ものの性能の変動を示す。
このグラフから明らかなように、N/Dの値が本発明に
規定した範囲に含まれるとき、特に著しい性能が得られ
ている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従って作成された丸鋸の一例を示す概
略図、第2図はこのような丸鋸の作成に利用可能な砥粒
電着装置の概略図、第3図は作成された丸鋸の研削性能
を、刃数/直径(N/D)比との相関を示すグラフであ
る。 1・・・・・・台 金、2・・・・・基 台、3・・・
・・・基板部。 4・・・・・・型、5・・・・・・ダイヤモンド粒子。 6・・・・・・電解槽。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、本質的に円形の基板部と、この基板部の外周に本質
    的に等間隔を保って設けた複数の切刃基台とを有し、こ
    の切刃基台は前面が基板部に対して鋭角の傾斜面を呈し
    、さらにこの切刃基台の前面並びに側面の少くともこの
    前面に隣接する部分に超砥粒含有層を定着した丸鋸であ
    って、上記切刃基台の数Nと切刃基台の刃頂部を通る円
    の直径D(cm)との比N/Dが2.8〜4.2の範囲
    にあることを特徴とする硬質材切断用丸鋸。 2、上記切刃基台の側面輪郭が本質的に三角形である、
    特許請求の範囲第1項記載の硬質材切断用丸鋸。 3、上記切刃基台の側面輪郭が本質的に台形である、特
    許請求の範囲第1項記載の硬質材切断用丸鋸。 4、上記超砥粒がダイヤモンド粒子又は立方晶窒化硼素
    (cBN)粒子である、特許請求の範囲第1項記載の硬
    質材切断用丸鋸。 5、上記切刃基台の前面の基板円周面に対する傾斜角が
    38°〜52°である、特許請求の範囲第1項記載の硬
    質材切断用丸鋸。 6、上記切刃基台の側面に固着された超砥粒含有層が、
    基台の前面に接し、かつ側面の面積の1/2以下である
    、特許請求の範囲第1項記載の硬質材切断用丸鋸。
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