WO2017033658A1 - チップ付き丸鋸刃 - Google Patents

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康貴 中島
史典 岡部
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兼房株式会社
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23D61/02Circular saw blades
    • B23D61/028Circular saw blades of special material

Definitions

  • the present invention relates to a circular saw blade with a chip to which a hard chip that cuts various metal workpieces at a high speed is fixed, and in particular, a circular saw blade with a chip (hereinafter referred to as ⁇ abrasive saw blade '') with significantly improved wear resistance and fracture resistance. (“Circular saw blade").
  • a tooth saw 13 is formed on the outer periphery of a circular base metal 12 at a predetermined interval, and a circular saw blade (so-called tip saw) 10 in which a hard tip 14 is fixed to each tooth chamber 13 is widely used.
  • the hard tip is made of, for example, a cemented carbide obtained by sintering tungsten carbide and cobalt, or a cermet such as TiN, TiC, or TiCN, and the hard tip is extremely excellent in wear resistance. Therefore, the circular saw blade with the hard tip as a saw blade is suitably used for cutting or cutting a work material (work) made of steel, non-ferrous metal, synthetic resin or other composite material. Yes.
  • the circular saw blade using the hard tip as a saw blade there is, for example, traveling cutting of an electric sewing tube.
  • a rolled steel plate with a constant thickness is rolled into a tube, and then a so-called ERW pipe is cut into a fixed size by making a seam in the longitudinal direction into a long hollow pipe by electric resistance welding or high frequency welding. is there.
  • This cutting is performed while the electric sewing tube manufactured in the pipe making process is traveling, and the circular saw blade is employed in a cutting machine that runs in synchronization with the traveling speed of the electric sewing tube.
  • the traveling cutting machine travels in the same direction at a speed synchronized with the traveling speed of the electric sewing pipe while rotating the entire circular saw blade around the electric sewing pipe as a work material. Since the circular saw blade used in the traveling cutting machine cuts the electric sewing tube in synchronism with the pipe making speed of the electric sewing tube, the time required for the cutting is limited. In addition, since the circular saw blade itself needs to circulate around the electric sewing tube at a high speed, an excessive load is applied to the hard tip of the circular saw blade as compared with the case of normally cutting a workpiece of the same material. Join. Therefore, the hard tip of a circular saw blade used in a traveling cutting machine or the like is not sufficient in the durability of a general hard tip, and there is a problem that a part of the hard tip is lost due to an excessive load.
  • the present invention proposes a circular saw blade for use in a traveling cutting machine that travels with, for example, an electric sewing tube incorporated in a pipe forming line and rotates around the tubular body.
  • the object of the present invention is to improve the durability and fracture resistance of the hard tip fixed to the circular saw blade.
  • the invention according to claim 1 is a circular saw blade with a chip in which a hard chip is fixed to the outer periphery of a base metal at a predetermined interval.
  • the rake angle has a negative angle
  • the flank face of the hard tip is composed of a first flank face located at the center and second and third flank faces located inclined from the first flank face to both sides.
  • the gist is that a fourth flank having a flank angle larger than the flank angle of the first flank is formed behind the first flank.
  • the clearance angle behind the cutting edge is constant, there is an advantage that the strength is high and it is difficult to break.
  • the fourth flank having a larger flank angle is provided behind the central first flank in a divided manner, even if the first flank wears early, the wear of the next fourth flank is reduced. Durability and chipping resistance can be improved.
  • the durability and fracture resistance of the hard tip fixed to the outer periphery of the circular saw blade have been improved, so that a heavy load is applied in a short time or heavy cutting, such as when cutting an ERW pipe while running. Even if it becomes, the effect that a service life becomes much longer than the conventional circular saw blade is acquired.
  • FIG. 1 to 4 are views of a hard tip 14 of a circular saw blade made of, for example, a cemented carbide, observed from each direction.
  • FIG. 1 is a side view of the hard tip 14 in which the circular saw blade 10 rotates in the direction indicated by the arrow A.
  • the rake face 16 of the hard tip 14 is inclined upward on the front side of the tip body (the surface oriented in the rotational direction of the circular saw blade), and the rake angle ⁇ of the rake face 16 has a negative angle. ing.
  • flank face of the hard chip 14 is divided into four flank faces, as can be seen from FIG.
  • flank means a surface that does not come into contact with the workpiece when cutting the workpiece with a blade (hard tip), and in the case of a hard tip with a circular saw blade, the surface in the direction of retreating in the rotational direction of the circular saw blade.
  • the flank 18 of the hard tip 14 has a first flank 20 that is located in the center and contacts the rake face 16 via a cutting edge ridge 34, and the first flank 20.
  • the second flank 22 and the third flank 24 are inclined to both sides (left and right in FIG. 2).
  • a fourth flank 26 is formed behind the first flank 20 through the ridge 28 and having a flank angle ⁇ larger than the flank angle ⁇ of the first flank 20. .
  • the relationship ( ⁇ ⁇ ) in which the clearance angle ⁇ is larger than the clearance angle ⁇ is shown in an enlarged view in FIG.
  • a trapezoid (described later) becomes a hexagon, and the base on the rotation rear side of the hard tip 14 when the fourth flank 26 is polished.
  • the gold is shaved or the polishing time is excessive.
  • the fourth flank 26 has a trapezoidal shape with the first flank 20 as the top and the bottom edge of the hard chip 14 as the bottom. That is, the fourth flank 26 has a ridge 28 which becomes a boundary intersecting with the first flank 20 as a top, and also intersects the second flank 22 via the right ridge 30 in FIG. By intersecting with the third flank 24 via the ridge 32, a trapezoidal or Mt. Fuji shape is exhibited as a whole. That is, the area of the fourth flank 26 is set to be sufficiently larger than the area of the first flank 20.
  • the hard chip 14 is provided with a dividing groove 36 from the cutting edge ridge 34 where the rake face 16 and the flank 18 intersect to the flank 18.
  • the hard tip 14 is strong and hardly chipped near the side of the flank because the flank angle is constant from the cutting edge of the flank to the rear. .
  • the second step relief angle is large, so the wear width can be reduced and durability is improved. Can do.

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Abstract

電縫管の製造ラインで該電縫管の走行速度と同期して走行しつつ、かつ該電縫管の周りを周回して切断を行う丸鋸刃は、切断時間に制約があるため硬質チップに過大な負荷が加わって耐久性が低下し、また欠損する畏れもあった。 【解決手段】逃げ面18を中央に位置する第1逃げ面20と、その両側へ傾斜して位置する第2および第3の逃げ面22,24を設けたために、前記逃げ面18の側方に近いところは切れ刃稜34から後方の逃げ角が一定であるため強度が高く、欠損を生じ難い利点がある。また、中央の第1逃げ面20の後方に逃げ角がより大きい第4逃げ面26を分割的に設けたために、第1逃げ面20が早めに摩耗しても第4逃げ面26の摩耗を小さくでき、耐久性を向上させることができる。

Description

チップ付き丸鋸刃
 この発明は、各種金属のワークを高速で切断する硬質チップを固定したチップ付き丸鋸刃に関し、殊に該硬質チップの耐摩耗性および耐欠損性を著しく改善させたチップ付き丸鋸刃(以下「丸鋸刃」という)に関するものである。
 図8に示すように、円形の台金12の外周に所定間隔で歯室13が形成され、各歯室13に硬質チップ14を固着した丸鋸刃(所謂チップソー)10が広く使用されている。この硬質チップは、例えば炭化タングステンとコバルトとを焼結した超硬合金や、TiN、TiC、TiCNなどのサーメット等を材質とし、該硬質チップは極めて耐摩耗性に優れている。従って、前記硬質チップを鋸刃とする丸鋸刃は、鉄鋼、非鉄金属、合成樹脂その他の複合材料からなる被削材(ワーク)を切断したり切込んだりするのに、好適に採用されている。
特許第4164708号公報
 前記硬質チップを鋸刃とする丸鋸刃の用途として、例えば電縫管の走行切断がある。これは、一定肉厚の圧延鋼板を管状に丸めた後に、その長手方向の継目を電気抵抗溶接または高周波溶接して長尺の中空パイプとした所謂電縫管を定尺寸法で切断するものである。この切断は、造管行程で製造される前記電縫管の走行中に行われるもので、該電縫管の走行速度に同期して併走する切断機に前記丸鋸刃が採用されている。
 前記走行切断機は、被削材である電縫管の周りに丸鋸刃全体を回転させつつ、かつ該電縫管の走行速度と同期した速度で同方向へ走行するものである。このように走行切断機に使用される丸鋸刃は、前記電縫管の造管速度に同調して該電縫管を切断するものであるから、その切断に要する時間には制約がある。また、丸鋸刃自体を前記電縫管の周りに高速度で周回させる必要があるために、同一材質のワークを通常切断する場合に比べて、該丸鋸刃の硬質チップに過大な負荷が加わる。従って、走行切断機等に使用される丸鋸刃の硬質チップは、一般の硬質チップが有する耐久性では充分でなく、また過大負荷により硬質チップの一部が欠損したりする難点もある。
 ところで、金属ワークを高速切断したり重切削したりするための仕様として、硬質チップの形態や材質に種々の提案がなされている。例えば、特許第4164708号には、硬質チップの第1すくい面とその両側のリード面との外縁に亘り刃先線が形成され、該第1すくい面とリード面の下に第2すくい面を形成し、更に前記両側のリード面外縁のコーナー部に傾斜角25°~35°の面取り部を設けたチップが開示されている。これは、硬質チップのすくい面を3分割した提案であるが、前記電縫管等の走行切断機の丸鋸刃に使用すると、逃げ面での摩耗が激しくて耐久性や耐欠損性に劣る難点がある。
 本発明は、前述したように、例えば造管ラインに組込まれて製造された電縫管と共に走行し、かつ該管体の周りを回転しつつ切断する走行切断機に使用する丸鋸刃に関して提案されたもので、該丸鋸刃に固定される硬質チップの耐久性および耐欠損性を向上させることを目的とする。
 前記課題を解決し、所期の目的を達成するため請求項1に記載の発明は、台金の外周に所定間隔で硬質チップを固定したチップ付き丸鋸刃において、前記硬質チップのすくい面のすくい角は負の角度を有し、前記硬質チップの逃げ面は、中央に位置する第1逃げ面と、この第1逃げ面から両側へ傾斜して位置する第2および第3逃げ面とからなり、前記第1逃げ面の後方に、該第1逃げ面の逃げ角より大きな逃げ角を有する第4逃げ面が形成されていることを要旨とする。
 請求項1に係る発明によれば、逃げ面を中央に位置する第1逃げ面と、その両側へ傾斜して位置する第2および第3の逃げ面を設けたために、前記逃げ面の側方に近いところは切れ刃稜から後方の逃げ角が一定であるため強度が高く、欠損し難い利点がある。また、中央の第1逃げ面の後方に、逃げ角のより大きい第4逃げ面を分割的に設けたために、第1逃げ面が早めに摩耗しても次の第4逃げ面の摩耗を小さくでき、耐久性や耐欠損性を向上させることができる。
 丸鋸刃の外周に固定される硬質チップの耐久性および耐欠損性が良好に向上したので、例えば電縫管を走行中に切断する場合のように、短時間で高負荷が加わったり重切削になったりしても、在来の丸鋸刃よりも使用寿命が遙かに長くなる効果が得られる。
本発明の実施例に係る硬質チップの側面図である。 図1に示す硬質チップの平面図である。 図1に示す硬質チップの正面図である。 図1に示す硬質チップの背面図である。 図1に示す硬質チップの上部側面の拡大図である。 実施例に係る硬質チップを供試実験した後の損耗状態を示す写真である。 在来の硬質チップを供試実験した後の損耗状態を示す写真である。 硬質チップを台金の周囲に固定したチップ付き丸鋸刃の側面図である。
 次に、本発明に係る丸鋸刃について、好適な実施例を挙げて図面を参照しながら説明する。図1~図4は、例えば超硬合金を材質とする丸鋸刃の硬質チップ14を各方向から観察したものである。殊に図1は、前記硬質チップ14の側面図であって、矢印Aに示す方向に丸鋸刃10が回転する。この硬質チップ14のすくい面16は、チップ本体の正面側(丸鋸刃の回転方向に指向する面)で上方に傾斜しており、該すくい面16のすくい角γは負の角度を有している。
 前記硬質チップ14の逃げ面は、殊に図2から判明するように、4つの逃げ面に分割されている。ここで「逃げ面」とは、刃物(硬質チップ)によるワーク切削時に、該ワークに接しない面をいい、丸鋸刃における硬質チップの場合は、該丸鋸刃の回転方向に退く方向の面をいう。
 図2から判明するように、前記硬質チップ14における逃げ面18は、その中央に位置して前記すくい面16に切れ刃稜34を介して接する第1逃げ面20と、この第1逃げ面20の両側(図2において左右)へ夫々傾斜して位置する第2逃げ面22および第3逃げ面24とから構成される。また、前記第1逃げ面20の後方には、稜28を介して隣接し、かつ該第1逃げ面20の逃げ角αよりも大きな逃げ角βを有する第4逃げ面26が形成されている。この前記逃げ角αより前記逃げ角βが大きくなっている関係(α<β)を、図5に拡大図で示す。ここで、第4逃げ面26の逃げ角βを大きくし過ぎる(例えば20°以上)と台形(後述)が6角形になり、第4逃げ面26の研磨時に硬質チップ14の回転後方側の台金を削ってしまったり、研磨時間が余分にかかったりしてしまう。
 ここで前記第4逃げ面26は、図2に示すように、前記第1逃げ面20を頂辺とし、かつ硬質チップ14の背面側の稜を底辺とする台形を呈している。すなわち、前記第4逃げ面26は、前記第1逃げ面20と交わる境界になる稜28を頂部とし、また図2において右の稜30を介して前記第2逃げ面22に交わると共に、左の稜32を介して前記第3逃げ面24に交わることで、全体として台形乃至富士山形を呈している。すなわち、前記第4逃げ面26の面積は、前記第1逃げ面20の面積に比べて充分に大きくなるよう設定されている。
 更に前記硬質チップ14には、図2~図4に示すように、前記すくい面16と前記逃げ面18とが交差する切れ刃稜34から該逃げ面18にかけて分割溝36が設けられている。本発明の実施例に係る丸鋸刃によれば、硬質チップ14は、逃げ面の側面に近いところは、逃げ角が逃げ面の切れ刃から後方まで一定であるために強度があって欠け難い。かつ、逃げ面の切れ刃の中央部のみ2段に逃してあるため、1段目が早めに摩耗しても2段目の逃げ角が大きいため摩耗幅が小さくでき、耐久性を向上させることができる。
〔実験例〕
 実施例に係る硬質チップを採用した丸鋸刃と、在来の硬質チップを使用した丸鋸刃とを使用して同一条件下に切断を行い、チップの損耗状態を比較した。
〔切断条件〕
・被削材としてX60(油井管用)を材質とする中空パイプを使用した。パイプの直径は52mm、厚さ6.0mmであった。
・丸鋸刃は、外径430mm、歯幅6.0mm、歯数54のものを使用した。
・条件 周速度V=300m/min Sz1=0.1mm/z Sz2=0.18mm/z
 供試丸鋸刃における硬質チップの損耗状況は、以下の通りであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
〔摩耗状態〕
 摩耗状態については、実施例の硬質チップと在来の硬質チップとでは大きな差が見受けられた。実施例の丸鋸刃は4.7mの実績にも拘わらず、実績4.0mの在来の丸鋸刃より摩耗幅が少ない状態であった。外周摩耗が当初の狙い通りである2段外径の境界線で抑制が出来ている。
 硬質チップの摩耗状態を、図6および図7に示す。図6に示す実施例に係る硬質チップは、その摩耗状態が少ないことが良好に示されている。
 10 チップ付き丸鋸刃,12 台金,14 硬質チップ,
 16 すくい面,18 逃げ面,20 第1逃げ面,
 22 第2逃げ面,24 第3逃げ面,26 第4逃げ面,
 28 稜,30 右の稜,32 左の稜,34 切れ刃稜,
 36 分割溝,α 逃げ角,β 逃げ角(α<β),γ すくい角

Claims (2)

  1.  台金(12)の外周に所定間隔で硬質チップ(14)を固定したチップ付き丸鋸刃(10)において、
     前記硬質チップ(14)のすくい面(16)のすくい角(γ)は負の角度を有し、
     前記硬質チップ(14)の逃げ面(18)は、中央に位置する第1逃げ面(20)と、この第1逃げ面(20)から両側へ傾斜して位置する第2および第3逃げ面(22,24)とからなり、
     前記第1逃げ面(20)の後方に、該第1逃げ面(20)の逃げ角(α)より大きな逃げ角(β)を有する第4逃げ面(26)が形成されている
    ことを特徴とするチップ付き丸鋸刃。
  2.  前記第4逃げ面(26)は、その頂部となる稜(28)を介して前記第1逃げ面(20)に交わると共に、左右の稜(30,32)を介して前記第2および第3逃げ面(22,24)に交わる台形を呈している請求項1記載のチップ付き丸鋸刃。
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