WO2014125905A1 - 鋸刃 - Google Patents

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WO2014125905A1
WO2014125905A1 PCT/JP2014/051538 JP2014051538W WO2014125905A1 WO 2014125905 A1 WO2014125905 A1 WO 2014125905A1 JP 2014051538 W JP2014051538 W JP 2014051538W WO 2014125905 A1 WO2014125905 A1 WO 2014125905A1
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WO
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tooth
saw blade
tip
teeth
succeeding
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/051538
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
長野　裕二
勝彦 川端
Original Assignee
株式会社 アマダ
株式会社 アマダマシンツール
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 アマダ, 株式会社 アマダマシンツール filed Critical 株式会社 アマダ
Priority to CN201490000424.1U priority Critical patent/CN204867639U/zh
Publication of WO2014125905A1 publication Critical patent/WO2014125905A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00—Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/02—Circular saw blades
    • B23D61/04—Circular saw blades with inserted saw teeth, i.e. the teeth being individually inserted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00—Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/12—Straight saw blades; Strap saw blades
    • B23D61/14—Straight saw blades; Strap saw blades with inserted saw teeth, i.e. the teeth being individually inserted

Definitions

  • the present invention relates to a saw blade having a hard chip at the tip [tips] of a saw tooth.
  • a band saw machine is used to cut workpieces (metal materials).
  • it is important to improve the accuracy of the cut surface by suppressing the vibration of the band saw blade in order to achieve higher efficiency in high-speed cutting (for example, cutting aluminum blocks at a saw speed of 1000 m / min or more). It is.
  • the vibration suppression of the band saw blade in addition to improving the accuracy of the cut surface, it is possible to reduce noise, prevent tooth chipping, and improve the saw blade life.
  • Some saw blades have set teeth that are bent sideways with respect to the cutting direction (feeding direction for band saw blades and rotating direction for circular saw blades [circular saw blade]) [set teeth ] Is provided.
  • an unequal sawtooth pitch [variable tooth pitch] is employed in order to avoid sawtooth resonance.
  • a saw blade having a dovetail-shaped [dovetail-shaped saw blade] is also used.
  • Batachisari saw blades generally have a hard tip made of cemented carbide [cemented carbide], cermet [cermet], ceramic [ceramic], high-speed tool steel [high-speed tool steel], etc. I have.
  • the hard tip generally has a symmetrical shape when viewed along the cutting direction of the workpiece. For example, there are various symmetrical shapes such as a trapezoid with a wide tip and a trapezoid with a narrow tip.
  • the bevel-shaped sawtooth [dovetail tooth] that finishes the cut surface of the work has a low tooth height (dimension from the reference position to the tooth tip), and the tip has the widest shape on the side, The cut surface is finished at both ends of the leading edge.
  • Patent Document 1 expands a trapezoidal leading tooth (indicated by “21” in FIG. 6) having a high tooth height and a narrow tip and a cutting groove formed by the leading tooth.
  • Saw blades with [widen], flat teeth with low tooth height are disclosed. Since the cutting groove is expanded, a large cutting force acts on the spur teeth, and a large component force acts in the lateral direction due to this cutting resistance. Accordingly, the surface roughness Rmax (maximum height Rmax: JIS B 0601: 1982) of the cut surface is 30 ⁇ m (FIG. 9), and further improvement is desired for higher-precision finishing of the cut surface.
  • Patent Document 2 also discloses a saw blade similar to the saw blade of Patent Document 1 (FIGS. 7 to 12).
  • the leading teeth and the flat teeth in Patent Document 1 have the same height, and there is a problem similar to that of the saw blade in Patent Document 1.
  • An object of the present invention is to provide a saw blade capable of finishing a cut surface with higher accuracy.
  • a first feature of the present invention is a saw blade comprising a saw blade having a hard tip at a tip thereof, the saw tooth having a trapezoidal shape having a wide width in the thickness direction of the saw blade, A first trailing tooth having a first tip having chamfered portions formed at both ends of the flat tip edge; and a tip edge protruding from the tip edge of the first tip; A first leading tooth having a second tip that is narrower than the width of the first tip and whose tooth height is higher than the tooth height of the first tip and one chamfered portion of the first tip project in the width direction.
  • a second succeeding tooth having a third tip having an acute angle portion and a tooth height equal to the tooth height of the first succeeding tooth, and a width direction from the other chamfered portion of the first tip.
  • a third tip having a projected acute angle corner and having the same tooth height as the tooth height of the first succeeding tooth; Third and a trailing tooth, to provide a saw blade that.
  • the saw tooth further includes a second leading tooth that widens a cutting groove formed by the first leading tooth, and the tooth height of the second leading tooth is lower than the tooth height of the first leading tooth. And it is preferable that it is higher than the tooth height of the first succeeding tooth.
  • two or more first following teeth are provided in one sawtooth pattern.
  • the total number of the second subsequent teeth and the third subsequent teeth is equal to or less than the total number of the first subsequent teeth, the first leading teeth, and the second leading teeth in one sawtooth pattern.
  • the first to third chips are formed by grinding from chips having the same shape.
  • each protrusion amount from the first tip of the acute angle portion of the second succeeding tooth and the third succeeding tooth is 4.0% or more and 8.5% or less of the saw width.
  • the second succeeding tooth and the third succeeding tooth are arranged at the last part in the traveling direction of the saw tooth in one saw tooth pattern.
  • a saw blade having a saw blade having a hard tip at a tip thereof, the saw blade first cutting the workpiece prior to cutting the workpiece, and the first leading tooth.
  • a first succeeding tooth that widens a cutting groove formed by one preceding tooth; a second succeeding tooth and a third succeeding tooth that finishes a cut surface of the cutting groove widened by the first succeeding tooth; 1 following tooth has a trapezoidal shape whose tip is wide in the thickness direction of the saw blade, and has a flat tip edge and chamfered portions formed at both ends of the tip edge,
  • the second succeeding tooth has an acute angle corner portion protruding in the thickness direction from one of the chamfered portions of the first succeeding tooth, and has the same tooth height as the tooth height of the first succeeding tooth.
  • the third succeeding tooth is an acute angle portion protruding in the thickness direction from the other chamfered portion of the first succeeding tooth.
  • the tooth heights of the second succeeding tooth and the third succeeding tooth are the same as the tooth height of the first succeeding tooth, and are disposed at both ends of the flat leading edge of the first succeeding tooth.
  • the acute angle corners respectively protruding in the thickness direction from the formed chamfered portions finish the cut surface of the workpiece.
  • the size of the chamfered portion of the first subsequent tooth is small, and the amount of protrusion from the chamfered portion of the acute angle portion is also small. For this reason, the cutting force acting on the second subsequent teeth and the third subsequent teeth is small, and the component force in the thickness direction during cutting is suppressed. As a result, the vibration is suppressed, and the opposing cut surfaces are finished with high accuracy by the second subsequent teeth and the third subsequent teeth.
  • (A) is a side view of the saw blade according to the first embodiment, and (B) is a bottom view of the saw blade.
  • (A) is a front view of the saw blade
  • (B) is a front view of the preceding tooth
  • (C) is a front view of the third succeeding tooth
  • (D) is a front view of the second succeeding tooth.
  • (E) is a front view of the first subsequent tooth.
  • (A) is a side view of the saw blade which concerns on 2nd Embodiment
  • (B) is a bottom view of the said saw blade.
  • (A) is a front view of the saw blade
  • (B) is a front view of the (first) leading tooth
  • (C) is a front view of the first trailing tooth
  • (D) is the second leading tooth.
  • It is a front view of a tooth
  • (E) is a front view of a 3rd succeeding tooth
  • (F) is a front view of a 2nd succeeding tooth.
  • (A) is a side view of the saw blade which concerns on 3rd Embodiment
  • (B) is a bottom view of the said saw blade.
  • (A) is a front view of the saw blade
  • (B) is a front view of the (first) leading tooth
  • (C) is a front view of the first trailing tooth
  • (D) is the second leading tooth.
  • (E) is a front view of a 3rd preceding tooth
  • (F) is a front view of the 3rd succeeding tooth
  • (G) is a front view of the 2nd succeeding tooth.
  • It is a front view of a saw blade provided with a plurality of preceding teeth.
  • (A) is a side view of a saw blade (2nd Embodiment)
  • (B) is a bottom view of the said saw blade.
  • (A) is a side view of a saw blade (3rd Embodiment)
  • (B) is a bottom view of the said saw blade.
  • (A)-(D) are front views of the saw blade used in the experiment. It is a graph which shows an experimental result.
  • the saw blade 1 ⁇ / b> A of the first embodiment includes a base material [base material] (a band in the case of a band saw blade, and a disk in the case of a circular saw blade) 3. .
  • base material a band in the case of a band saw blade, and a disk in the case of a circular saw blade
  • saw blades 5, 7, 9 and 11 are formed at intervals like a general saw blade. Between each of the saw teeth 5, 7, 9 and 11, a gullet 13 is formed.
  • a hard tip 15, 17, 19 or 21 made of cemented carbide, cermet, ceramic, high-speed tool steel or the like is fixed to each tip of the saw teeth 5, 7, 9 and 11.
  • the saw tooth 5 is a first tooth 5 that cuts the work in advance.
  • the tooth height of the leading tooth 5 (the height from the reference position of the base material 3 to the flat tip edge 15A of the hard tip (second tip) 15A (see FIG. 2 (B))) Highest of all.
  • the hard tip 15 has a tip edge that is viewed from a cutting direction X (running direction for a band saw blade and rotational direction for a circular saw blade) perpendicular to the cutting direction [incisingincdirection] Z (see FIG. 1A). It is formed by grinding a trapezoidal chip with a wide width. That is, as shown in FIG. 2B, the inclined surfaces 15B are formed symmetrically on both sides of the tip edge 15A by grinding. The inclined surfaces 15B approach each other toward the tip edge 15A. In other words, the tip of the hard chip 15 has a trapezoidal shape with a narrow width.
  • the saw blade 7 is a first trailing tooth 7 that expands the width W1 (see FIG. 2A) of the cutting groove formed by the leading teeth 5 to the width W2.
  • the tooth height of the first succeeding tooth 7 (the height from the reference position of the base material 3 to the flat tip edge 17A of the hard tip (first tip) 17 (see FIG. 2E)) is the tooth of the preceding tooth 5. Lower than high.
  • the hard tip 17 of the first succeeding tooth 7 is also formed by grinding the same trapezoidal tip as in the preceding tooth 5. That is, the tip edge 17A whose tooth height is lower than that of the preceding tooth 5 is formed by grinding, and chamfered edges 17B are formed symmetrically on both sides of the tip edge 17A.
  • the chamfered portion 17 ⁇ / b> B is an inclined surface parallel to the inclined surface 15 ⁇ / b> B of the leading tooth 5.
  • the size of the chamfered portion 17B is extremely smaller than the size of the inclined surface 15B.
  • the sawtooth 9 is a second succeeding tooth 9 that slightly widens one side of the cutting groove formed by the first succeeding tooth 7 by a width W3.
  • the saw tooth 11 is a third subsequent tooth 11 that slightly widens the other side of the cutting groove formed by the first subsequent tooth 7 by a width W3.
  • the tooth height of the second succeeding tooth 9 (the height from the reference position of the base material 3 to the flat tip edge 19A of the hard tip (third tip) 19 (see FIG. 2D)) is the first succeeding tooth. Equal to 7 tooth height.
  • the tooth height of the third subsequent tooth 11 (the height from the reference position of the base material 3 to the flat leading edge 21A of the hard tip (third tip) 21 (see FIG. 2C)) is also the first. It is equal to the tooth height of the subsequent tooth 7.
  • the hard tip 19 of the second succeeding tooth 9 and the hard tip 21 of the third succeeding tooth 11 are formed by grinding the same trapezoidal tip as in the preceding tooth 5.
  • the hard tip 19 and the hard tip 21 are cut symmetrically as shown in FIGS. 2D and 2C.
  • a tip edge 19A having a tooth height lower than that of the preceding tooth 5 is formed by grinding, and one end of the tip edge 19A does not come into contact with one of the opposed cutting surfaces [ escape [surface] 19C is formed. Further, the other end of the tip edge 19A is not ground, and an acute angle corner [sharp corner] 19B for finishing the other of the opposed cut surfaces is formed.
  • the acute angle portion 19B slightly protrudes from the chamfered portion 17B of the first subsequent tooth 7 as shown in FIG.
  • tip edge 21A, the flank 21C, and the acute angle part 21B are formed symmetrically by grinding.
  • the saw blade 1A has four types of saw teeth, and four saw teeth [(first) leading tooth 5, first trailing tooth 7, second trailing tooth 9 and third trailing tooth 11].
  • One set pattern [set pattern] is configured. These four types of saw blades have two types of tooth heights.
  • the leading tooth 5 has a symmetrical shape with respect to the center surface of the saw blade 1A (the inclined surface 15B is formed symmetrically), the saw blade 1A is cut in the cutting direction X by cutting the tip edge 15A. Be guided to. As a result, vibration in the thickness direction of the saw blade 1A perpendicular to the cutting direction X (lateral direction in FIGS. 2A to 2E) is suppressed, and excellent straightness without bending [superior straight- line stability].
  • a cutting groove having a width W1 (see FIG. 2A) is straightly formed by the leading teeth 5, and the first succeeding teeth 7 are cut into the workpiece following the cutting by the leading teeth 5, and the cutting grooves are formed into the width W2. Expand to. Following the first succeeding tooth 7, the acute angle portions 19B and 21B of the second succeeding tooth 9 and the third succeeding tooth 11 cut the cut surfaces facing each other of the cutting groove by a width W3, respectively, and the cutting groove has a width W4. Expand to.
  • the cutting width W3 it is also possible to set the cutting width W3 to 0.1 mm or less. As the cutting width W3 is reduced, the above-described component force is reduced, and the cut surface can be finished with higher accuracy. In consideration of wear of the saw blade 1A and the like, the cutting width W3 is preferably 0.03 mm or more.
  • the cutting groove is expanded from the width W1 to the width W2 by the first subsequent teeth 7. Since the tooth heights of the second succeeding tooth 9 and the third succeeding tooth 11 are the same as the tooth height of the first succeeding tooth 7, the protruding amount of the cutting width W3 is extremely small. Therefore, the work load [workload] in the cutting direction by the second succeeding tooth 9 and the third succeeding tooth 11 is extremely small.
  • the acute angle portions 19B and 21B of the second succeeding tooth 9 and the third succeeding tooth 11 act only on one side of the cut surface, and flank surfaces 19C and 21C are formed on the opposite side. For this reason, even if it receives a strong impact or a large cutting force in the lateral direction, the second succeeding tooth 9 and the third succeeding tooth 11 can be elastically deformed to the opposite side to prevent chipping. Since chipping is prevented, the cut surface can be finished with high accuracy. That is, since the second succeeding tooth 9 and the third succeeding tooth 11 finish the facing cut surfaces, they are not pinched between the facing cut surfaces.
  • the saw blades disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above are also provided with subsequent teeth that respectively cut the opposing cutting surfaces. Therefore, those succeeding teeth can also be elastically deformed by a large lateral force due to the above-mentioned cutting resistance.
  • these saw teeth widen (rather than finish) the cutting groove formed by the leading teeth. That is, the sum of the cutting widths of the subsequent teeth is substantially equal to the cutting width of the preceding teeth.
  • a large cutting resistance acts on the subsequent teeth, and the component force increases as described above.
  • the saw blade easily generates vibrations in the lateral direction, and it is difficult to finish the cutting surface with high accuracy (surface roughness (Rmax) 30 ⁇ m or less) with the saw blade disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above. .
  • the leading tooth 5 having the tip edge 15A protruding from the tip edge 17A of the first succeeding tooth 7 and having the inclined surface 15B formed symmetrically is the workpiece first.
  • the cutting results in good straightness and effective suppression of lateral vibration.
  • the first succeeding tooth 7 widens the cutting groove formed by the preceding tooth 5, and the second succeeding tooth 9 and the third succeeding tooth 11 finish the cut surface (not widen the cutting groove).
  • the second succeeding tooth 9 and the third succeeding tooth 11 have a saw blade exclusively for finishing that suppresses the lateral component force and finishes the cutting surface with high accuracy. Saw blade). Therefore, according to the saw blade 1A of the present embodiment, the cut surface can be finished with higher accuracy.
  • [Second Embodiment] 3 and 4 show the saw blade 1B of the second embodiment.
  • components having the same functions as those of the saw blade 1A of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the saw blade 1B of the present embodiment has a configuration in which a second leading tooth 23 (see FIG. 4D) is added between the first trailing tooth 7 and the second trailing tooth 9 in the saw blade 1A of the first embodiment. It has.
  • the tooth height of the second leading tooth 23 is lower than the tooth height of the (first) leading tooth 5 and higher than the tooth height of the first trailing tooth 7.
  • the hard tip (fourth tip) 25 of the second leading tooth 23 has a flat leading edge 25A that is wider than the leading edge 15A of the leading tooth 5. Both ends of the leading edge 25A protrude laterally from the inclined surface 15B of the leading tooth 5 (see FIGS. 4A, 4B, and 4D).
  • inclined surfaces 25B parallel to the inclined surface 15B are formed symmetrically at both ends of the leading edge 25A (see FIG. 4D).
  • the saw blade 1B has five types of saw teeth, and five saw teeth [(first) leading teeth 5, first trailing teeth 7, second leading teeth 23, second trailing teeth 9 and third trailing teeth. Tooth 11] constitutes one set pattern. These five types of saw blades have three types of tooth heights.
  • the saw blade 1B has three symmetrically shaped saw teeth [leading tooth 5, first succeeding tooth 7 and second leading tooth 23] in one set pattern, which is more than the saw blade 1A of the first embodiment. Many. For this reason, lateral vibration is suppressed more effectively, and better straightness is provided. Further, since there are many types of saw blades in the saw blade 1B, the cutting role is more finely divided and the cutting resistance is reduced. For this reason, vibration is suppressed.
  • the cut surface can be finished with higher accuracy than the saw blade 1A of the first embodiment. Further, according to the saw blade 1B, the cutting resistance is further suppressed, so that the life of the saw blade is further improved and cutting can be performed with high efficiency.
  • FIG. 5 and 6 show a saw blade 1C of the third embodiment.
  • the same reference numerals are given to components having the same functions as those of the saw blade 1A or 1B of the above embodiment, and redundant description is omitted.
  • the saw blade 1 ⁇ / b> C of the present embodiment includes another first succeeding tooth 7 and the third third tooth between the second succeeding tooth 23 and the second succeeding tooth 9 in the saw blade 1 ⁇ / b> B of the second embodiment.
  • gear 27 (refer FIG.5 (E)) is provided.
  • the tooth height of the third leading tooth 27 is lower than the tooth height of the (first) leading tooth 5 and higher than the tooth height of the first trailing tooth 7 (that is, equal to the tooth height of the second leading tooth 23).
  • the hard tip (fifth tip) 29 of the third leading tooth 27 has a flat leading edge 29A that is wider than the leading edge 25A of the second leading tooth 23.
  • Both ends of the leading edge 29A protrude laterally from the inclined surface 25B of the second leading tooth 23 (see FIGS. 5A, 5D, and 5E).
  • inclined surfaces 29B parallel to the inclined surfaces 25B are formed symmetrically at both ends of the leading edge 29A (see FIG. 5E).
  • the saw blade 1 ⁇ / b> C has six types of saw teeth, and seven saw teeth [(first) leading tooth 5, first trailing tooth 7, second leading tooth 23, first trailing tooth 7, third leading tooth.
  • the teeth 27, the second succeeding teeth 9 and the third succeeding teeth 11] constitute one set pattern.
  • These six types of saw blades have three types of tooth heights.
  • the third leading tooth 27 further widens the cutting groove widened by the second leading tooth 23.
  • the saw blade 1C includes saw teeth [(first) leading tooth 5, second leading tooth 23, third leading tooth 27, and first trailing tooth 7] in which the width of the leading edge becomes wider as the tooth height decreases. The cutting force is distributed over these saw teeth. Therefore, the cutting resistance is further suppressed, and the vibration caused by the cutting resistance can be more effectively suppressed.
  • the saw blade 1C has five symmetrical sawtooths [leading tooth 5, first trailing tooth 7, second leading tooth 23, first trailing tooth 7 and third leading tooth 27] in one set pattern. More than the saw blade 1B of the second embodiment. For this reason, lateral vibration is further effectively suppressed, and better straightness is provided. Further, since the saw blade 1C has the two first subsequent teeth 7 in one set pattern, the cutting amounts of the second subsequent teeth 9 and the third subsequent teeth 11 are reduced and the cutting resistance is further reduced. To do. For this reason, the vibration resulting from cutting resistance is further suppressed by the cutting resistance reduction of a cutting direction. As a result, according to the saw blade 1C, the cut surface can be finished with higher accuracy.
  • the cutting amounts of the tip edges 19A and 21A are substantially zero, and the cut surfaces are finished at the acute angle portions 19B and 21B. . That is, since the second succeeding tooth 9 and the third succeeding tooth 11 substantially only finish the cut surface, the saw blade 1C can finish the cut surface with higher accuracy.
  • leading teeth having a tip edge at the tip of the hard tip and inclined surfaces on both sides of the tip edge in one set pattern ( A hard tip 35 having a fourth leading tooth is added to the above-described saw blade 1C), and the cutting resistance is distributed to each saw tooth to further suppress vibrations and provide better straightness. Note that the number of leading teeth in one set pattern can be arbitrarily determined.
  • FIGS. 8A and 8B show the saw blade 1B of the second embodiment described above.
  • one clam pattern was constituted by five saw teeth.
  • the pitches P1 to P3 are repeated [three pitch patterns PP (3)].
  • a complicated sawtooth pattern can be realized by making the number of pitch patterns different from the number of clam patterns.
  • FIGS. 9A and 9B show the saw blade 1C of the third embodiment described above.
  • One clam pattern was composed of seven saw teeth.
  • a more complex sawtooth pattern can be realized by making the number of pitch patterns different from the number of clam patterns and increasing the number.
  • the saw blade No. 1 shown in FIGS. 1-No. 4 was used.
  • the saw blade 1 has a first leading tooth 5, a second leading tooth 23, and a bee-shaped hard chip (dovetail hard chip) that simultaneously contacts both side cut surfaces.
  • a bevel saw blade 31 is provided.
  • Each protrusion amount from the second leading tooth 23 at the acute angle portion of the bevel saw blade 31 is 0.28 mm (total protrusion amount on both sides: 0.56 mm / expands about 23% of the entire width of the cutting groove).
  • No. 2 to No. The saw blade 4 has the same sawtooth pattern as the saw blade 1B of the second embodiment shown in FIGS. 3 (A) to 4 (F).
  • no. 2 to No. No. 4 saw blade 5 (hard tip 15) tooth height No. 4 The saw blade 5 (hard tip 15) in one saw blade has the same tooth height.
  • No. 2 to No. No. 4 saw blade 7 (hard tip 17) tooth height No. 4 The saw blade 7 (hard chip 17) in one saw blade has the same tooth height.
  • No. 2 to No. No. 4 saw blade 23 (hard tip 25) tooth height, No. 4 The saw blade 31 of one saw blade has the same tooth height.
  • the protruding amount of the acute angle portion 19B of the hard tip 19 (second succeeding tooth 9) in the saw blade 2 from the hard tip 17 (first succeeding tooth 7) is 0.20 mm
  • the amount of protrusion of the acute angle portion 19B from the hard tip 17 in the saw blade 3 is 0.10 mm, and the amount of protrusion of the acute angle portion 21B from the hard tip 17 is also 0.10 mm. That is, the hard tips 19 and 21 (total protrusion amount on both sides: 0.20 mm) expand about 8.3% of the cutting groove width.
  • the amount of protrusion of the acute angle portion 19B from the hard tip 17 in the saw blade 4 is 0.05 mm, and the amount of protrusion of the acute angle portion 21B from the hard tip 17 is also 0.05 mm. That is, the hard tips 19 and 21 (total protrusion amount on both sides: 0.10 mm) expand about 4.2% of the cutting groove width.
  • W shown by FIG. 10 (A) is a work amount of the cutting direction of each sawtooth.
  • the rectangular area represents the work amount of the acute angle portion. That is, the smaller the area, the smaller the work amount.
  • No. 1-No. Three saw blades of 4 were prepared with the same material and the same tooth profile, and numbered as Samples 1 to 3.
  • the workpiece is an aluminum square (cross-sectional dimension of the workpiece as viewed from the workpiece feeding direction: 1680 mm ⁇ 1680 mm).
  • Cutting conditions are a saw speed of 2000 m / min, a workpiece feed speed of 300 mm / min, a band saw blade width of 80 mm, a band saw blade base material thickness of 1.6 mm, and 0.5 / 0.8 P (variable pitch). .
  • the surface roughness Ra (arithmetic average roughness Ra: JIS B 0601: 2001 / ISO 4287: 1997) when the cut area was 1 million cm 2 was measured.
  • the graph in FIG. 11 shows the measurement results.
  • the surface roughness Ra of one saw blade is about 12 ⁇ m on average.
  • no. The surface roughness Ra of the saw blade 2 is an average of about 4.7 ⁇ m.
  • No. No. 3 saw blades have an average surface roughness Ra of about 3.0 ⁇ m.
  • the surface roughness Ra of No. 4 saw blade is about 2.7 ⁇ m on average.
  • the Rmax roughness classification 6.3S is regarded as a “good machine finish surface”, and this Rmax is determined according to “20.
  • Rmax 6.3S corresponds to three triangular symbols and is more accurate than the arithmetic average roughness (Ra) of 3.2 because it is the value of the maximum height (Rz) in the “surface roughness value correspondence table”. It means that. In other words, No. with Ra of 3.0 ⁇ m or less. 3 and no. 4 indicates that a “good machine finish surface” is achieved.
  • each protrusion amount of the second succeeding tooth 9 and the third succeeding tooth 11 from the hard tip 17 is 4.0% or more and 8.5% or less of the saw width.
  • the acute angle corners 19B and 21B of the second subsequent tooth 9 and the third subsequent tooth 11 from the chamfered portion 17B of the first subsequent tooth 7 are protruded in the lateral direction, so that the facing cut surfaces are finished with high accuracy. be able to.
  • the 1st succeeding tooth 7 is provided with the chamfered part 17B in both sides, brings about a favorable straightness, and a cut surface is also cut comparatively favorable. After that, the cut surface cut relatively well by the first subsequent teeth 7 is finished better (with high definition) by the acute angle corners 19B and 21B of the second subsequent teeth 9 and the third subsequent teeth 11. . Therefore, the accuracy of the cut surface is further improved.
  • the sawtooth “clam” is formed by the hard tip.
  • the saw blade instead of the saw blade having a hard tip, it is considered to provide a clam tooth [two set teeth] (a saw blade formed by bending the saw blade itself).
  • two set teeth that is, one set tooth having a set corresponding to one chamfer 17B of the hard tip 17, and the other set chamfer 17B are equivalent.
  • another set of teeth on which a set is formed.
  • two finishing set teeth are provided instead of the second succeeding tooth 9 and the third succeeding tooth 11. The tips of these finishing set teeth (corresponding to the acute angle portions 19B and 21B) protrude more laterally than the set teeth corresponding to the first subsequent teeth 7 described above.
  • the cutting groove cut by the preceding tooth is expanded by the set tooth (corresponding to the first succeeding tooth 7). Then, the facing cut surfaces of the expanded cutting groove are finished by finishing set teeth.
  • the set teeth expand the cutting groove, a large cutting force acts on the set teeth, and a large component force acts in the lateral direction due to the cutting resistance. Therefore, the cut surface cut by the set teeth is likely to be rough under the influence of the vibration caused by the above-described component force.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the present invention is applied to a band saw blade, but can also be applied to a band saw blade.

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Abstract

　鋸刃は、硬質チップを先端に有する鋸歯を備えている。前記鋸歯は、先端が前記鋸刃の厚さ方向に幅が広い台形状を有し、平坦な先端縁の両端に面取り部が形成された第１チップを有する第１後続歯と、前記第１チップの前記先端縁から突出された先端縁を有し、平坦な先端縁の幅が前記第１チップの前記幅より狭く、かつ、歯高が前記第１チップの歯高よりも高い第２チップを有する第１先行歯と、前記第１チップの一方の面取り部から幅方向に突出された鋭角角部を有し、かつ、歯高が前記第１後続歯の前記歯高と同じである第３チップを有する第２後続歯と、前記第１チップの他方の面取り部から幅方向に突出された鋭角角部を有し、かつ、歯高が前記第１後続歯の前記歯高と同じである第３チップを有する第３後続歯とを含むでいる。上記鋸刃によれば、切断面をより高精度に仕上げることができる。

Description

鋸刃
　本発明は、硬質チップ[hard chips]を鋸歯[saw teeth]の先端[tips]に有する鋸刃[saw blade]に関する。
　ワーク（金属材料）を切断するために帯鋸盤[band saw machine]が使用されている。帯鋸盤でのワーク切断時に、高速切断（例えば、鋸速１０００ｍ以上／分でのアルミブロックの切断）でのさらなる高効率を実現するには、帯鋸刃の振動抑制による切断面の精度向上が重要である。なお、帯鋸刃の振動抑制によれば、切断面の精度向上に加えて、騒音低減、歯欠けの防止、鋸刃寿命向上も実現され得る。
　一部の鋸刃は、切断方向（帯鋸刃では走行方向[feeding direction]、丸鋸刃[circular saw blade]では回転方向[rotating direction]）に対して側方に曲げられたアサリ歯[set teeth]を備えている。このような鋸刃では、鋸歯の共振を避けるために、不等鋸歯ピッチ[variable tooth pitch]が採用される。また、切断時の鋸刃の振動を抑制するために、鳩尾形状の[dovetail shaped]鋸歯を有する鋸刃（いわゆる、バチアサリ鋸刃[dovetail-tooth saw blade]）も用いられている。
　バチアサリ鋸刃は、一般的に、超硬合金[cemented carbide]、サーメット[cermet]、セラミック[ceramic]、高速度工具鋼[high-speed tool steel]等で作られた硬質チップを鋸歯の先端に備えている。硬質チップは、一般的に、ワークの切断方向に沿って見ると対称形状を有している。例えば、先端の幅が広い台形や先端の幅が狭い台形など、種々の対称形状がある。バチアサリ鋸刃において、ワークの切断面を仕上げるバチ形鋸歯[dovetail tooth]は、歯高（基準位置から歯先までの寸法）が低く、かつ、先端が横に最も広い形状を有しており、先端縁の両端で切断面が仕上げられる。
　即ち、バチ形鋸歯による切断面の仕上げでは、先端縁の両端は、先行歯[preceding tooth]による切断溝内で対向する切断面を常に仕上げており、対向する切断面によって常に横方向に拘束されている。従って、製造誤差などによってバチ形鋸歯の形状精度に僅かなバラツキがあると、両端への負荷（切削抵抗）が変動して、切り曲がり[obliquely cutting]や歯欠け[tooth chipping]が生じ易くなる。なお、バチ形鋸歯を備えた鋸刃には種々の構成があり、下記特許文献１及び２がバチ形鋸歯を備えた鋸刃を開示している。
日本国特開２０００－２６３３２７号公報 日本国特許第４７２７９１９号公報
　特許文献１は、歯高が高く、かつ、先端の幅が狭い台形状の先行歯（図６中「２１」で示されている）と、該先行歯によって形成された切断溝を拡開する[widen]、歯高の低い平歯[flat tooth]（図６中「１９」及び「２３」で示されている）とを備えた鋸刃を開示している。切断溝を拡開するので平歯には大きな切削抵抗が作用し、この切削抵抗に起因して横方向に大きな分力が作用する。従って、切断面の表面粗さＲｍａｘ（最大高さＲｍａｘ：ＪＩＳ　Ｂ　０６０１：１９８２）は３０μｍにもなり（図９）、切断面のより高精度な仕上げには、さらなる改良が望まれる。
　特許文献２も、特許文献１の鋸刃と同様の鋸刃を開示している（図７～図１２）。特許文献２に開示された鋸刃では、特許文献１における先行歯と平歯とが同じ高さとされており、特許文献１の鋸刃と同様の問題がある。
　本発明の目的は、切断面をより高精度に仕上げることのできる鋸刃を提供することにある。
　本発明の第１の特徴は、鋸刃であって、硬質チップを先端に有する鋸歯を備えており、前記鋸歯が、先端が前記鋸刃の厚さ方向に幅が広い台形状を有し、平坦な先端縁の両端に面取り部が形成された第１チップを有する第１後続歯と、前記第１チップの前記先端縁から突出された先端縁を有し、平坦な先端縁の幅が前記第１チップの前記幅より狭く、かつ、歯高が前記第１チップの歯高よりも高い第２チップを有する第１先行歯と、前記第１チップの一方の面取り部から幅方向に突出された鋭角角部を有し、かつ、歯高が前記第１後続歯の前記歯高と同じである第３チップを有する第２後続歯と、前記第１チップの他方の面取り部から幅方向に突出された鋭角角部を有し、かつ、歯高が前記第１後続歯の前記歯高と同じである第３チップを有する第３後続歯とを含む、鋸刃を提供する。
　ここで、前記鋸歯が、前記第１先行歯による切断溝を拡開する第２先行歯をさらに含んでおり、前記第２先行歯の歯高が、前記第１先行歯の前記歯高より低く、かつ、前記第１後続歯の前記歯高よりも高い、ことが好ましい。
　また、一つの鋸歯パターン内に二つ以上の前記第１後続歯を備えている、ことが好ましい。
　また、一つの鋸歯パターン内において、前記第２後続歯及び第３後続歯の総数が、前記第１後続歯、前記第１先行歯及び前記第２先行歯の総数以下である、ことが好ましい。
　また、前記第１～第３チップが、同一形状のチップから研削されて形成される、ことが好ましい。
　また、前記第２後続歯及び前記第３後続歯の前記鋭角角部の前記第１チップからの各突出量が、鋸幅の４．０％以上８．５％以下である、ことが好ましい。
　また、前記第２後続歯及び前記第３後続歯は、一つの鋸歯パターン内で前記鋸歯の走行方向の最後部に配置されている、ことが好ましい。
　本発明の第２の特徴は、鋸刃であって、硬質チップを先端に有する鋸歯を備えており、前記鋸歯が、ワークの切断時に先行して前記ワークを切り込む第１先行歯と、前記第１先行歯による切断溝を拡開する第１後続歯と、前記第１後続歯によって拡開された切断溝の切断面を仕上げる第２後続歯及び第３後続歯とを含んでおり、前記第１後続歯は、先端が前記鋸刃の厚さ方向に幅が広い台形状を有し、かつ、平坦な先端縁と、該先端縁の両端にそれぞれ形成された面取り部とを有し、前記第２後続歯は、前記第１後続歯の一方の前記面取り部から前記厚さ方向に突出された鋭角角部を有し、かつ、前記第１後続歯の歯高と同じ歯高を有しており、第３後続歯は、前記第１後続歯の他方の前記面取り部から前記厚さ方向に突出された鋭角角部を有し、かつ、前記第１後続歯の歯高と同じ歯高を有している、鋸刃を提供する。
　上記第１または第２の特徴によれば、第２後続歯及び第３後続歯の歯高は、第１後続歯の歯高と同じであり、第１後続歯の平坦な先端縁の両端に形成された面取り部からそれぞれ厚さ方向に突出された鋭角角部がワークの切断面を仕上げる。第１後続歯の面取り部の大きさは小さく、かつ、鋭角角部の面取り部からの突出量も小さい。このため、第２後続歯及び第３後続歯に作用する切削抵抗は小さく、切断時の厚さ方向の分力は抑制される。この結果、振動が抑制されて、対向する切断面は第２後続歯及び第３後続歯によって高精度に仕上げられる。
（Ａ）は第１実施形態に係る鋸刃の側面図であり、（Ｂ）は前記鋸刃の底面図である。 （Ａ）は前記鋸刃の正面図であり、（Ｂ）は先行歯の正面図であり、（Ｃ）は第３後続歯の正面図であり、（Ｄ）は第２後続歯の正面図であり、（Ｅ）は第１後続歯の正面図である。 （Ａ）は第２実施形態に係る鋸刃の側面図であり、（Ｂ）は前記鋸刃の底面図である。 （Ａ）は前記鋸刃の正面図であり、（Ｂ）は（第１）先行歯の正面図であり、（Ｃ）は第１後続歯の正面図であり、（Ｄ）は第２先行歯の正面図であり、（Ｅ）は第３後続歯の正面図であり、（Ｆ）は第２後続歯の正面図である。 （Ａ）は第３実施形態に係る鋸刃の側面図であり、（Ｂ）は前記鋸刃の底面図である。 （Ａ）は前記鋸刃の正面図であり、（Ｂ）は（第１）先行歯の正面図であり、（Ｃ）は第１後続歯の正面図であり、（Ｄ）は第２先行歯の正面図であり、（Ｅ）は第３先行歯の正面図であり、（Ｆ）は第３後続歯の正面図であり、（Ｇ）は第２後続歯の正面図である。 複数の先行歯を備えた鋸刃の正面図である。 （Ａ）は鋸刃（第２実施形態）の側面図であり、（Ｂ）は前記鋸刃の底面図である。 （Ａ）は鋸刃（第３実施形態）の側面図であり、（Ｂ）は前記鋸刃の底面図である。 （Ａ）～（Ｄ）は実験に使用した鋸刃の正面図である。 実験結果を示すグラフである。
　［第１実施形態］
　図１に示されるように、第１実施形態の鋸刃１Ａは、母材[base material]（帯鋸刃の場合は帯であり、丸鋸刃の場合は円板である）３を備えている。母材３には、一般的な鋸刃と同様に、鋸歯５、７、９及び１１が間隔をおいて形成されている。鋸歯５、７、９及び１１のそれぞれの間には、ガレット[gullet]１３が形成されている。鋸歯５、７、９及び１１の各先端には、超硬合金、サーメット、セラミック、高速度工具鋼等で作られた硬質チップ１５、１７、１９又は２１が固定されている。
　鋸歯５は、先行してワークを切り込む（第１）先行歯５である。先行歯５の歯高（母材３の基準位置から硬質チップ（第２チップ）１５の平坦な先端縁[flat end edge]１５Ａ（図２（Ｂ）参照）までの高さ）は、鋸歯の中で最も高い。硬質チップ１５は、ワークへの切り込み方向[incising direction]Ｚ（図１（Ａ）参照）に直交する切断方向Ｘ（帯鋸刃では走行方向、丸鋸刃にでは回転方向）から見て先端縁の幅が広い台形チップを研削することで形成されている。即ち、研削によって、図２（Ｂ）に示されるように、先端縁１５Ａの両側には、傾斜面１５Ｂが対称に形成されている。傾斜面１５Ｂは、先端縁１５Ａに向けて互に接近される。換言すれば、硬質チップ１５の先端は、幅が狭くなる台形形状を有している。
　鋸歯７は、先行歯５によって形成された切断溝[cut slot]の幅Ｗ１（図２（Ａ）参照）を幅Ｗ２に拡開する第１後続歯[first following tooth]７である。第１後続歯７の歯高（母材３の基準位置から硬質チップ（第１チップ）１７の平坦な先端縁１７Ａ（図２（Ｅ）参照）までの高さ）は、先行歯５の歯高より低い。第１後続歯７の硬質チップ１７も、先行歯５と同様に、同じ台形チップを研削することで形成されている。即ち、研削によって、歯高が先行歯５より低い先端縁１７Ａが形成され、かつ、先端縁１７Ａの両側に面取り部[chamfered edge]１７Ｂが対称に形成される。面取り部１７Ｂは、先行歯５の傾斜面１５Ｂと平行な傾斜面である。面取り部１７Ｂの大きさは、傾斜面１５Ｂの大きさよりも極めて小さい。
　鋸歯９は、第１後続歯７によって形成された切断溝の一側を幅Ｗ３だけ僅かに拡開する第２後続歯９である。鋸歯１１は、第１後続歯７によって形成された切断溝の他側を幅Ｗ３だけ僅かに拡開する第３後続歯１１である。第２後続歯９及び第３後続歯１１によって、第１後続歯７によって形成された切断溝の幅Ｗ２（図２（Ａ）参照）は、幅Ｗ４＝［Ｗ２＋（Ｗ３×２）］に拡開される。
　第２後続歯９の歯高（母材３の基準位置から硬質チップ（第３チップ）１９の平坦な先端縁１９Ａ（図２（Ｄ）参照）までの高さ）は、前記第１後続歯７の歯高と等しい。また、第３後続歯１１の歯高（母材３の基準位置から硬質チップ（第３チップ）２１の平坦な先端縁２１Ａ（図２（Ｃ）参照）までの高さ）も、前記第１後続歯７の歯高と等しい。第２後続歯９の硬質チップ１９及び第３後続歯１１の硬質チップ２１も、先行歯５と同様に、同じ台形チップを研削することで形成されている。硬質チップ１９及び硬質チップ２１は、図２（Ｄ）及び図２（Ｃ）に示されるように、互いに対称に切削される。
　即ち、第２後続歯９については、研削によって、歯高が先行歯５より低い先端縁１９Ａが形成され、かつ、先端縁１９Ａの一端には、対向する切断面の一方と接触しない逃げ面[escape surface]１９Ｃが形成される。また、先端縁１９Ａの他端は研削されずに、対向する切断面の他方を仕上げるための鋭角角部[sharp corner]１９Ｂが形成される。鋭角角部１９Ｂは、図２（Ａ）に示されるように、第１後続歯７の面取り部１７Ｂから僅かに突出する。同様に、第３後続歯１１についても、研削によって、先端縁２１Ａ、逃げ面２１Ｃ及び鋭角角部２１Ｂが対称に形成される。
　従って、鋸刃１Ａは、４種類の鋸歯を有しており、４枚の鋸歯［（第１）先行歯５、第１後続歯７、第２後続歯９及び第３後続歯１１］で一つアサリパターン[set pattern]が構成されている。これらの４種類の鋸歯は、２種類の歯高を有している。上述した鋸刃１Ａを帯鋸盤に装着して金属製ワークを切断する場合、鋸刃１Ａは、図１に示されるように、Ｘ方向に走行されて、Ｚ方向にワークへと切り込む。上述したように、歯高が最も高い先行歯５がワークを最初に切削する。先行歯５の硬質チップ１５には傾斜面１５Ｂが形成されているので中央の先端縁１５Ａに切削力が集中的に作用し、先行歯５は良好にワークへと切り込まれる。また、先行歯５は鋸刃１Ａの中心面に対して対称な形状を有している（対称に傾斜面１５Ｂが形成されている）ので、先端縁１５Ａの切り込みによって鋸刃１Ａは切断方向Ｘに案内される。この結果、切断方向Ｘに直交する鋸刃１Ａの厚さ方向（図２（Ａ）～図２（Ｅ）における横方向）の振動が抑制され、切り曲がりのない良好な直進性[superior straight-line stability]がもたらされる。
　先行歯５によって幅Ｗ１（図２（Ａ）参照）の切断溝が真っ直ぐに形成されつつ、先行歯５による切削に続いて第１後続歯７がワークへと切り込まれ、切断溝を幅Ｗ２へと拡開する。第１後続歯７に続いて、第２後続歯９及び第３後続歯１１の鋭角角部１９Ｂ及び２１Ｂが、切断溝の対向する切断面をそれぞれ幅Ｗ３ずつ切削して、切断溝を幅Ｗ４へと拡開する。
　切断溝が幅Ｗ２から幅Ｗ４へと拡開されるときの切削幅Ｗ３は、幅Ｗ４に対して極めて小さく、（Ｗ３×２）／Ｗ４は約０．０８に設定されている。即ち、第２後続歯９及び第３後続歯１１は、それぞれ、切断溝の最終的な幅Ｗ４の約４％（両側で約８％）を拡開するに過ぎない。例えば、幅Ｗ４＝２．４ｍｍの場合には幅Ｗ３＝０．１ｍｍであり、対向する切断面への切り込みは少ない。従って、第２後続歯９及び第３後続歯１１に作用する切削抵抗は、先行歯５や第１後続歯７の切削抵抗よりも極めて小さい。この結果、前記切断面に垂直な分力も小さく、この分力に起因する振動を抑制できる。振動を抑制できるので、切断溝の対向する切断面を高精度に仕上げることができる。
　なお、切削幅Ｗ３を０．１ｍｍ以下に設定することも可能である。切削幅Ｗ３を小さくするほど上述した分力は小さくなり、切断面をより高精度に仕上げることができる。鋸刃１Ａの摩耗等を考慮すると、切削幅Ｗ３は０．０３ｍｍ以上であることが好ましい。
　また、上述したように、切断溝は、第１後続歯７によって幅Ｗ１から幅Ｗ２に拡開される。第２後続歯９及び第３後続歯１１の歯高は第１後続歯７の歯高と同じであるので、切削幅Ｗ３の突出量は極めて小さい。従って、第２後続歯９及び第３後続歯１１による切り込み方向の仕事量[workload]は極めて小さい。
　さらに、第２後続歯９及び第３後続歯１１の鋭角角部１９Ｂ及び２１Ｂは、それぞれ、片側の切断面にのみ作用し、反対側には逃げ面１９Ｃ，２１Ｃが形成されている。このため、強い衝撃や大きな切削抵抗を横方向に受けても、第２後続歯９及び第３後続歯１１は、反対側へと弾性変形して歯欠けが防止され得る。歯欠けが防止されるので、切断面を高精度に仕上げることができる。即ち、第２後続歯９及び第３後続歯１１は、対向する切断面をそれぞれ仕上げるので、対向する切断面の間に挟圧される[pinched]ことがない。
　またさらに、第２後続歯９及び第３後続歯１１の一方のみが横方向に振動しても、当該一方のみが弾性変形して振動を吸収できる。従って、第２後続歯９及び第３後続歯１１については、それらの一方が横方向に振動しても、他方は当該振動の影響を受けることはなく、切断面を高精度に仕上げることができる。
　なお、上述した特許文献１及び２に開示された鋸刃も、対向する切断面をそれぞれ切削する後続歯を備えている。従って、それらの後続歯も、上述した切削抵抗に起因する横方向の大きな分力によって弾性変形し得る。しかし、これらの鋸歯は、先行歯によって形成された切断溝を（仕上げるのではなく）拡開する。即ち、後続歯による切削幅の和は、先行歯の切削幅にほぼ等しい。このため、上述した特許文献１及び２に開示された鋸刃では、後続歯には大きな切削抵抗が作用し、上述したように分力は大きくなる。この結果、鋸歯は横方向に振動を生じ易く、上述した特許文献１及び２に開示された鋸刃では、切断面を高精度（表面粗さ（Ｒｍａｘ）３０μｍ以下）に仕上げることが困難である。
　切断面を高精度に仕上げるには、良好な直進性及び小さな横方向分力による横方向振動の抑制が必要である。本実施形態の鋸刃１Ａによれば、第１後続歯７の先端縁１７Ａから突出された先端縁１５Ａを備え、かつ、対称に傾斜面１５Ｂが形成されている先行歯５がワークを最初に切削するので、良好な直進性と横方向振動の効果的な抑制がもたらされる。
　また、第１後続歯７は先行歯５によって形成された切断溝を拡開し、第２後続歯９及び第３後続歯１１は（切断溝を拡開するのではなく）切断面を仕上げる。即ち、第２後続歯９及び第３後続歯１１は、横方向分力を抑制して切断面を高精度に仕上げる、仕上げ専用の鋸歯（切断溝の拡開よりも切断面の精度向上を重視した鋸歯）である。従って、本実施形態の鋸刃１Ａによれば、切断面をより高精度に仕上げることができる。
　［第２実施形態］
　図３及び図４は、第２実施形態の鋸刃１Ｂを示している。本実施形態の鋸刃１Ｂにおいて、第１実施形態の鋸刃１Ａと同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして、重複した説明は省略する。
　本実施形態の鋸刃１Ｂは、第１実施形態の鋸刃１Ａにおける第１後続歯７と第２後続歯９との間に第２先行歯２３（図４（Ｄ）参照）を加えた構成を備えている。第２先行歯２３の歯高は、（第１）先行歯５の歯高よりは低く、第１後続歯７の歯高よりも高い。第２先行歯２３の硬質チップ（第４チップ）２５は、先行歯５の先端縁１５Ａよりも幅の広い、平坦な先端縁２５Ａを有している。先端縁２５Ａの両端は、先行歯５の傾斜面１５Ｂから横方向に突出されている（図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図４（Ｄ）参照）。また、先端縁２５Ａの両端には、傾斜面１５Ｂと平行な傾斜面２５Ｂが対称に形成されている（図４（Ｄ）参照）。
　即ち、鋸刃１Ｂは、五種類の鋸歯を有しており、五つの鋸歯［（第１）先行歯５、第１後続歯７、第２先行歯２３、第２後続歯９及び第３後続歯１１］で一つのアサリパターンが構成されている。これらの五種類の鋸歯は、三種類の歯高を有している。鋸刃１Ｂは、一つのアサリパターン内に三つの対称形状の鋸歯［先行歯５、第１後続歯７及び第２先行歯２３］を有しており、第１実施形態の鋸刃１Ａよりも多い。このため、横方向振動がより効果的に抑制されて、より良好な直進性がもたらされる。また、鋸刃１Ｂでは鋸歯種類が多いので、切断役割がより細かく分担されて切削抵抗が減少する。このため、振動が抑制される。
　鋸刃１Ｂによれば、第１実施形態の鋸刃１Ａよりも、切断面をより高精度に仕上げることができる。また、鋸刃１Ｂによれば、切削抵抗がより抑制されるので、鋸刃寿命もさらに向上され、かつ、高効率に切断を行える。
　［第３実施形態］
　図５及び図６は、第３実施形態の鋸刃１Ｃを示している。本実施形態の鋸刃１Ｃにおいて、上記実施形態の鋸刃１Ａ又は１Ｂと同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして、重複した説明は省略する。
　本実施形態の鋸刃１Ｃは、第２実施形態の鋸刃１Ｂにおける第２先行歯２３第１後続歯７と第２後続歯９との間にもう一枚の第１後続歯７と第３先行歯２７（図５（Ｅ）参照）を加えた構成を備えている。第３先行歯２７の歯高は、（第１）先行歯５の歯高よりは低く、第１後続歯７の歯高よりも高い（即ち、第２先行歯２３の歯高と等しい）。第３先行歯２７の硬質チップ（第５チップ）２９は、第２先行歯２３の先端縁２５Ａよりも幅の広い、平坦な先端縁２９Ａを有している。先端縁２９Ａの両端は、第２先行歯２３の傾斜面２５Ｂから横方向に突出されている（図５（Ａ）、図５（Ｄ）及び図５（Ｅ）参照）。また、先端縁２９Ａの両端には、傾斜面２５Ｂと平行な傾斜面２９Ｂが対称に形成されている（図５（Ｅ）参照）。
　即ち、鋸刃１Ｃは、六種類の鋸歯を有しており、七つの鋸歯［（第１）先行歯５、第１後続歯７、第２先行歯２３、第１後続歯７、第３先行歯２７、第２後続歯９及び第３後続歯１１］で一つのアサリパターンが構成されている。これらの六種類の鋸歯は、三種類の歯高を有している。第３先行歯２７は、第２先行歯２３によって拡開された切断溝をさらに拡開する。鋸刃１Ｃは歯高が低いほど先端縁の横幅寸が広くなる鋸歯［（第１）先行歯５、第２先行歯２３、第３先行歯２７及び第１後続歯７］を備えているので、切削抵抗がこれらの鋸歯に分散される。従って、切削抵抗がさらに抑制され、切削抵抗に起因する振動をより効果的に抑制することができる。
　また、鋸刃１Ｃは、一つのアサリパターン内に五つの対称形状の鋸歯［先行歯５、第１後続歯７、第２先行歯２３、第１後続歯７及び第３先行歯２７］を有しており、第２実施形態の鋸刃１Ｂよりも多い。このため、横方向振動がさらに効果的に抑制されて、より良好な直進性がもたらされる。さらに、鋸刃１Ｃは、一つのアサリパターン内に二つの第１後続歯７を有しているので、第２後続歯９及び第３後続歯１１の切り込み量が少なくなって切削抵抗がより減少する。このため、切り込み方向の切削抵抗減少によって切削抵抗に起因する振動がより一層抑制される。この結果、鋸刃１Ｃによれば、切断面をより高精度に仕上げることができる。
　言い換えれば、鋸刃１Ｃの第２後続歯９及び第３後続歯１１によれば、先端縁１９Ａ及び２１Ａの切り込み量は実質的に零になり、鋭角角部１９Ｂ及び２１Ｂで切断面が仕上げられる。即ち、第２後続歯９及び第３後続歯１１は、実質的に切断面の仕上のみを行うので、鋸刃１Ｃは切断面をより一層高精度に仕上げることができる。
　また、図７に示すように、硬質チップの先端に先端縁を有し、かつ、その先端縁の両側に傾斜面をそれぞれ備える先行歯を、一つのアサリパターン内に四つ以上設けることで（上述した鋸刃１Ｃに対して第４先行歯の硬質チップ３５が追加されている）、切削抵抗を各鋸歯に分散させて振動をさらに抑制すると共に、さらに良好な直進性がもたらされる。なお、一つのアサリパターン内における先行歯の数は任意に決定され得る。
　次に、鋸歯のピッチパターンについても説明する。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、上述した第２実施形態の鋸刃１Ｂを示している。鋸刃１Ｂでは、五つの鋸歯で一つのアサリパターンが構成された。また、鋸刃１Ｂにおける鋸歯のピッチパターンでは、ピッチＰ１～Ｐ３が繰り返される［３枚のピッチパターンＰＰ（３）］。即ち、この場合、ピッチパターンとアサリパターンとを考慮すると、３×５＝１５枚の鋸歯で一つの鋸歯パターン（鋸歯の並びの単位群）が構成される。このように、ピッチパターン数とアサリパターン数とを異ならせることで、複雑な鋸歯パターンを実現できる。
　図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、上述した第３実施形態の鋸刃１Ｃを示している。七つの鋸歯で一つのアサリパターンが構成された。また、鋸刃１Ｃにおける鋸歯のピッチパターンでは、Ｐ１～Ｐ６が繰り返される［６枚のピッチパターンＰＰ（６）］。即ち、この場合、ピッチパターンとアサリパターンとの双方を考慮すると、６×７＝４２枚の鋸歯で一つの鋸歯パターンが構成される。このように、ピッチパターン数とアサリパターン数とを異ならせ、かつ、増やすことでで、より複雑な鋸歯パターンを実現できる。
　次に、鋸刃の構成と切断面の表面粗さとの関係を調べる実験を行った。実験には、図１０（Ａ）～図１０（Ｄ）に示された鋸刃Ｎｏ．１～Ｎｏ．４が用いられた。Ｎｏ．１の鋸刃は、図１０（Ａ）に示されるように、第１先行歯５と、第２先行歯２３と、両側部切断面に同時に接触するバチ形硬質チップ[dovetail hard chip]を有するバチ鋸歯３１とを備えている。バチ鋸歯３１の鋭角角部の第２先行歯２３からの各突出量は、０．２８ｍｍである（両側の合計突出量：０．５６ｍｍ／切断溝全幅の約２３％を拡開する）。
　一方、Ｎｏ．２～Ｎｏ．４の鋸刃は、図３（Ａ）～図４（Ｆ）に示された第２実施形態の鋸刃１Ｂと同一の鋸歯パターンを有している。ここで、Ｎｏ．２～Ｎｏ．４の鋸刃における鋸歯５（硬質チップ１５）の歯高と、Ｎｏ．１の鋸刃における鋸歯５（硬質チップ１５）とは同一の歯高を有している。また、Ｎｏ．２～Ｎｏ．４の鋸刃における鋸歯７（硬質チップ１７）の歯高と、Ｎｏ．１の鋸刃における鋸歯７（硬質チップ１７）とは同一の歯高を有している。また、Ｎｏ．２～Ｎｏ．４の鋸刃における鋸歯２３（硬質チップ２５）の歯高と、Ｎｏ．１の鋸刃におけるバチ鋸歯３１とは同一の歯高を有している。
　また、Ｎｏ．２の鋸刃における硬質チップ１９（第２後続歯９）の鋭角角部１９Ｂの、硬質チップ１７（第１後続歯７）からの突出量は０．２０ｍｍであり、硬質チップ２１（第３後続歯１１）の鋭角角部２１Ｂの、硬質チップ１７からの突出量も０．２０ｍｍである。即ち、硬質チップ１９及び２１（両側の合計突出量：０．４０ｍｍ）は、切断溝幅（２．４ｍｍ＝鋸幅[kerf]：図２（Ａ）のＷ４）の約１７％を拡開する。同様に、Ｎｏ．３の鋸刃における鋭角角部１９Ｂの硬質チップ１７からの突出量は０．１０ｍｍであり、鋭角角部２１Ｂの硬質チップ１７からの突出量も０．１０ｍｍである。即ち、硬質チップ１９及び２１（両側の合計突出量：０．２０ｍｍ）は、切断溝幅の約８．３％を拡開する。同様に、Ｎｏ．４の鋸刃における鋭角角部１９Ｂの硬質チップ１７からの突出量は０．０５ｍｍであり、鋭角角部２１Ｂの硬質チップ１７からの突出量も０．０５ｍｍである。即ち、硬質チップ１９及び２１（両側の合計突出量：０．１０ｍｍ）は、切断溝幅の約４．２％を拡開する。なお、図１０（Ａ）に示されたＷは、各鋸歯の切り込み方向の仕事量である。長方形の面積が、鋭角角部の上記仕事量を表している。即ち、面積が小さいほど仕事量は小さい。
　Ｎｏ．１～Ｎｏ．４の鋸刃を、同一材質及び同一歯形でそれぞれ３本作成し、サンプル１～３と番号付けした。ワークは、アルミニウムの角材（ワーク送り方向から見たワークの断面寸法：１６８０ｍｍ×１６８０ｍｍ）である。切断条件は、鋸速２０００ｍ／分、ワーク送り速度３００ｍｍ／分、帯鋸刃幅８０ｍｍ、帯鋸刃母材厚さ１．６ｍｍ、０．５／０．８Ｐ（不等ピッチ[variable pitch]）である。切断面積が１００万ｃｍ２のときの表面粗さＲａ（算術平均粗さＲａ：ＪＩＳ　Ｂ　０６０１：２００１／ＩＳＯ　４２８７：１９９７）を測定した。図１１のグラフは、測定結果を示している。
　図１１のグラフから明らかなように、Ｎｏ．１の鋸刃の表面粗さＲａは平均約１２μｍである。これに対して、Ｎｏ．２の鋸刃の表面粗さＲａは平均約４．７μｍである。そして、Ｎｏ．３の鋸刃の表面粗さＲａは平均約３．０μｍであり、Ｎｏ．４の鋸刃の表面粗さＲａは平均約２．７μｍである。なお、ＪＩＳＢ　０６０１：１９９０による表面粗さの適用例によれば、Ｒｍａｘの粗さ区分６．３Ｓが、「良好な機械仕上がり面」とされ、このＲｍａｘはＪＩＳ　Ｂ　０６０１：２０１３による「２０．各種表面粗さの値の対応表」の最大高さ（Ｒｚ）の値なので、Ｒｍａｘ６．３Ｓは３つの三角記号に相当し、かつ、算術平均粗さ（Ｒａ）の３．２より高精度であることを意味している。言い換えれば、Ｒａが３．０μｍ以下のＮｏ．３とＮｏ．４は、「良好な機械仕上がり面」を奏していると言うことである。
　従って、鋸刃の切断方向（走行方向）から見た鋸歯の構成が似ていても、第２後続歯９及び第３後続歯１１の鋭角角部１９Ｂ及び２１Ｂの突出量を小さくすることで、切断面をより高精度に仕上げるのに有効である。また、仕上げのための鋸歯の両側部が対向する切断面に同時に接触する鋸刃（Ｎｏ．１）よりも、仕上げのための鋸歯の両側部の一方のみが対向する切断面の一方のみに接触する鋸刃（Ｎｏ．２～Ｎｏ．４）の方がより高精度に切断面を仕上げることができる。
　、また、切断面をより一層高精度に仕上げるには、鋸刃Ｎｏ．３及び鋸刃Ｎｏ．４のように、第２後続歯９及び第３後続歯１１による切断溝の拡開を切断溝幅の８．５％以下とすることが特に有効である（表面粗さＲａが３．０μｍ以下）。このように抑制すると、切削抵抗に起因する鋸刃の横方向振動を抑制でき、切断面をより一層高精度に仕上げることができる。なお、第２後続歯９及び第３後続歯１１による切断溝の拡開が切断溝幅の４．０％未満となると、第２後続歯９及び第３後続歯１１みよる切削が少な過ぎて、切断面を高精度に仕上げることができない。言い換えれば、第２後続歯９及び第３後続歯１１の硬質チップ１７からの各突出量は、鋸幅の４．０％以上８．５％以下とされることが好ましい。
　また、第１後続歯７の面取り部１７Ｂからの第２後続歯９及び第３後続歯１１の鋭角角部１９Ｂ及び２１Ｂを横方向にそれぞれ突出させることで、対向する切断面を高精度に仕上げることができる。ここで、第１後続歯７は、両側部に面取り部１７Ｂを備えており、良好な直進性をもたらし、かつ、切断面も比較的良好に切断される。そして、その後、第１後続歯７によって比較的良好に切断された切断面は、第２後続歯９及び第３後続歯１１の鋭角角部１９Ｂ及び２１Ｂによってより良好に（高精細に）仕上げられる。従って、切断面の精度がより向上される。
　なお、上記実施形態では、鋸歯の「アサリ」が硬質チップによって形成された。ここで、硬質チップを有する鋸歯に代えて、アサリ歯[two set teeth]（鋸歯自体を曲げてアサリが形成された鋸歯）を設けることを検討してみる。例えば、一つの第１後続歯７に代えて、二つのアサリ歯、即ち、硬質チップ１７の一方の面取り部１７Ｂに相当するアサリが形成された一つのアサリ歯と、他方の面取り部１７Ｂに相当するアサリが形成されたもう一つのアサリ歯とが設けられる。さらに、第２後続歯９及び第３後続歯１１に代えて、二つの仕上げ用のアサリ歯が設けられる。これらの仕上げ用アサリ歯の先端（鋭角角部１９Ｂ及び２１Ｂに相当）は、上述した第１後続歯７に相当するアサリ歯よりも横方向に突出される。
　このようなアサリ歯を有する鋸刃では、先行歯によって切削された切断溝は、（第１後続歯７に相当する）アサリ歯によって拡開される。そして、拡開された切断溝の対向する切断面は、仕上げ用アサリ歯によって仕上げられる。しかし、上述したように、アサリ歯が切断溝を拡開する際、アサリ歯には大きな切削抵抗が作用し、この切削抵抗に起因して横方向に大きな分力が作用する。従って、アサリ歯によって切削された切断面は、上述した分力に起因する振動の影響を受けて粗くなり易い。
　また、第１後続歯７に相当するアサリ歯が振動すると、仕上げ用アサリ歯の先端（鋭角角部１９Ｂ及び２１Ｂに相当）の突出量が変化する。この結果、切断面をより高精度に仕上げることが困難となる。即ち、硬質チップを有する鋸歯に代えて、上述したアサリ歯を設けるとことで、上記実施形態の鋸刃を実現することは非常に困難である。
　なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、本発明は帯鋸刃に適用されたが、帯鋸刃にも適用可能である。

Claims (8)

  1. 　鋸刃であって、
    　硬質チップを先端に有する鋸歯を備えており、
    　前記鋸歯が、
    　先端が前記鋸刃の厚さ方向に幅が広い台形状を有し、平坦な先端縁の両端に面取り部が形成された第１チップを有する第１後続歯と、
    　前記第１チップの前記先端縁から突出された先端縁を有し、平坦な先端縁の幅が前記第１チップの前記幅より狭く、かつ、歯高が前記第１チップの歯高よりも高い第２チップを有する第１先行歯と、
    　前記第１チップの一方の面取り部から幅方向に突出された鋭角角部を有し、かつ、歯高が前記第１後続歯の前記歯高と同じである第３チップを有する第２後続歯と、
    　前記第１チップの他方の面取り部から幅方向に突出された鋭角角部を有し、かつ、歯高が前記第１後続歯の前記歯高と同じである第３チップを有する第３後続歯とを含む、鋸刃。
  2. 　請求項１に記載の鋸刃であって、
    　前記鋸歯が、前記第１先行歯による切断溝を拡開する第２先行歯をさらに含んでおり、
    　前記第２先行歯の歯高が、前記第１先行歯の前記歯高より低く、かつ、前記第１後続歯の前記歯高よりも高い、鋸刃。
  3. 　請求項１又は２に記載の鋸刃であって、
    　一つの鋸歯パターン内に二つ以上の前記第１後続歯を備えている、鋸刃。
  4. 　請求項２又は３に記載の鋸刃であって、
    　一つの鋸歯パターン内において、前記第２後続歯及び第３後続歯の総数が、前記第１後続歯、前記第１先行歯及び前記第２先行歯の総数以下である、鋸刃。
  5. 　請求項１～４の何れか一項に記載の鋸刃であって、
    　前記第１～第３チップが、同一形状のチップから研削されて形成される、鋸刃。
  6. 　請求項１～５の何れか一項に記載の鋸刃であって、
    　前記第２後続歯及び前記第３後続歯の前記鋭角角部の前記第１チップからの各突出量が、鋸幅の４．０％以上８．５％以下である、鋸刃。
  7. 　請求項１～６の何れか一項に記載の鋸刃であって、
    　前記第２後続歯及び前記第３後続歯は、一つの鋸歯パターン内で前記鋸歯の走行方向の最後部に配置されている、鋸刃。
  8. 　鋸刃であって、
    　硬質チップを先端に有する鋸歯を備えており、
    　前記鋸歯が、ワークの切断時に先行して前記ワークを切り込む第１先行歯と、前記第１先行歯による切断溝を拡開する第１後続歯と、前記第１後続歯によって拡開された切断溝の切断面を仕上げる第２後続歯及び第３後続歯とを含んでおり、
    　前記第１後続歯は、先端が前記鋸刃の厚さ方向に幅が広い台形状を有し、かつ、平坦な先端縁と、該先端縁の両端にそれぞれ形成された面取り部とを有し、
    　前記第２後続歯は、前記第１後続歯の一方の前記面取り部から前記厚さ方向に突出された鋭角角部を有し、かつ、前記第１後続歯の歯高と同じ歯高を有しており、
    　第３後続歯は、前記第１後続歯の他方の前記面取り部から前記厚さ方向に突出された鋭角角部を有し、かつ、前記第１後続歯の歯高と同じ歯高を有している、鋸刃。
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