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技術 チップ付き丸鋸刃

出願人 兼房株式会社
発明者 中島康貴岡部史典
出願日 2015年8月24日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2015-165103
公開日 2017年3月2日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 2017-042842
状態 特許登録済
技術分野 木材用鋸盤の構成部品、付属品 鋸引き
主要キーワード 回転後方側 定尺寸法 一定肉厚 金属ワーク 損耗状態 硬質チップ 過大負荷 走行切断機
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年3月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

電縫管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。

概要

背景

図8に示すように、円形台金12の外周に所定間隔歯室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。

概要

電縫管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。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。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

台金(12)の外周に所定間隔硬質チップ(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。

請求項2

前記第4逃げ面(26)は、その頂部となる(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。

技術分野

0001

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。

背景技術

0002

図8に示すように、円形台金12の外周に所定間隔歯室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。

先行技術

0003

特許第4164708号公報

発明が解決しようとする課題

0004

前記硬質チップを鋸刃とする丸鋸刃の用途として、例えば電縫管走行切断がある。これは、一定肉厚圧延鋼板を管状に丸めた後に、その長手方向の継目電気抵抗溶接または高周波溶接して長尺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。

0005

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。

0006

ところで、金属ワーク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、逃げ面での摩耗激しくて耐久性や耐欠損性に劣る難点がある。

0007

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。

課題を解決するための手段

0008

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。

発明の効果

0009

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。

図面の簡単な説明

0010

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。

実施例

0011

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。

0012

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。

0013

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、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。

0014

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。

0015

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。

0016

〔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。



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4.7m2の実績にも拘わらず、実績4.0m2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。

0017

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

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