JP2014184552A - メタルソー及びそのメタルソーを用いた加工方法 - Google Patents
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Abstract
メタルソーは、切削された切屑が被切削材との間に詰まりやすく、薄肉の多段形状を形成しようとすると切屑が当たるなどして薄肉部が変形しやすい。
【解決手段】
回転軸に取付けられるための取付け穴3が中心に設けられた円盤状のボディ1と、ボディ1の径方向の外側に設けられた複数の刃部2とを有するメタルソーであって、それぞれの刃部2は、底面側に設けられて接触する被切削材51を切削する底刃4、外周面側に設けられて接触する被切削材を切削する外周刃5、底刃4および外周刃5を辺として持つすくい面19と、回転方向に対して底刃4の逃げ面8,9の後方に設けられた刃部2の厚みがボディ1の厚みよりも小さい刃底へこみ部14を有する。
【選択図】 図1
Description
図1から図3は、この発明の実施の形態1に係るメタルソーの形状を示す図である。図1は、この発明の実施の形態1に係るメタルソーの底面側から見た平面図である。図2は、この発明の実施の形態1に係るメタルソーの図1に示したA−A断面における断面図である。図3は、この発明の実施の形態1に係るメタルソーが有する刃部を回転方向の前方から見た断面図と、刃部を径方向の外側から見た側面図である。図3(a)が刃部を回転方向の前方から見た断面図であり、図1に示したB−B断面における断面図である。図3(b)が刃部を径方向の外側から見た側面図であり、図1において破線の楕円Cで囲んだ部分の刃部を、D方向から見た側面図である。
(1) 被切削材51が底刃4によりせん断力が加えられて引きちぎれる際に、すくい面19の上側に大きい切屑ができるとともに底刃4の下側でも小さい切屑ができる。
(2) 底刃52により切削された底刃切削面52がささくれ立った状態になり、出ている部分が後続の刃部2により切断されて底刃4の下側に移動する切屑が発生する。
(3) 被切削材51が外周刃5によりせん断力が加えられて引きちぎれる際に、すくい面19の径方向の内側に大きい切屑ができるとともに、外周刃5の径方向の外側でも小さい切屑が発生する。外周刃5の径方向の外側で発生する切屑の一部が、底刃切削面52に落下し、底刃4の下側を移動する。
(4) 外周刃5により切削された外周刃切削面55がささくれ立った状態になり、出ている部分が後続の刃部2により切断されて外周刃5の径方向の外側でも小さい切屑が発生する。外周刃5の径方向の外側で発生する切屑の一部が、底刃切削面52に落下し、底刃4の下側を移動する。
(5) すくい面19の上側で発生した切屑の一部が、チップポケット6を囲むメタルソーの側面にぶつかるなどして、底刃切削面52に落下する。大きい切屑は後続の刃部2のすくい面19により跳ね飛ばされるが、小さい切屑は底刃4の下側を移動する。
以上のことは、他の実施の形態でもあてはまる。
実施の形態2のメタルソーは、底刃と外周刃のどちらか少なくとも一方の先端に焼結ダイヤ材を設けたことを特徴とする。図10は、この発明の実施の形態2に係るメタルソーの刃部を径方向の外側から見た側面図である。ここでは、メタルソーの母材として超硬材を用い、切れ刃18A(図示せず)の先端に、母材よりもより更に硬い材料である焼結ダイヤ材20の部分を設けている。焼結ダイヤ材20の大きさは、縦が外周刃5Aで切削する長さ、横が底刃4Aで切削する長さ、厚みが1mm程度である。ロウ付けなどにより切れ刃18Aの先端に貼り付けた後に、切れ刃18Aの形状になるように研磨する。なお、焼結ダイヤ材20の縦の長さが外周刃5Aで切削する長さよりも短くてもよい。焼結ダイヤ材20の横の長さが底刃4Aで切削する長さよりも短くてもよい。
実施の形態3のメタルソーは、切れ刃(底刃および外周刃)の先端に丸み加工を施したことを特徴とする。図11は、この発明の実施の形態3に係るメタルソーの刃部を径方向の外側から見た側面図である。
実施の形態4のメタルソーは、外周刃の長さをボディ部の厚さよりも小さくした場合である。こうすることで、高さ方向に微細な加工ができるように外周刃の長さを小さくしても、メタルソーの強度を維持するために必要なボディ部の厚さを確保できる。図12は、この発明の実施の形態4に係るメタルソーの刃部を回転方向の前方から見た側面図と、刃部を径方向の外側から見た側面図である。図12(a)が刃部を回転方向の前方から見た側面図であり、図12(b)が刃部を径方向の外側から見た側面図である。実施の形態4のメタルソーは、図12に示すように外周刃5Cの上側かつメタルソーの上面より下側に外周刃5Cが存在しない空間である切り欠き22を設けている。
2、2A、2B、2C 刃部
3 キー溝付き穴(取付け穴)
4、4A、4B 底刃
5、5A、5B、5C 外周刃
6 チップポケット
7 メタルソー固定部
8 ボディ主底面部
9 第1底刃逃げ面
10 第2底刃逃げ面
11 刃厚減少面
12 刃厚回復面
13 底刃傾斜面
14 刃底へこみ部
15 第1外周刃逃げ面
16 第2外周刃逃げ面
17 刃径減少面
18 切れ刃
19、19C すくい面
20 焼結ダイヤ材
21 刃先コーナ
22 切り欠き
51 被切削材
52 底刃切削面
53 底刃基準面
54 外周刃基準面
55 外周刃切削面
56 切削される部分
57 被切削材の最薄肉部
θs1 第1底刃逃げ角
θs2 第2底刃逃げ角
θs3 刃厚減少角
θsd 径方向底刃逃げ角
φs 底刃すくい角
φg 外周刃すくい角
δ ねじれ角
θg1 第1外周逃げ角
θg2 第2外周逃げ角
θg3 刃径減少角
C1 刃外接円
C2 刃内接円
C3 干渉限界円
D 干渉考慮距離
L 刃外接円(メタルソー)の直径
H 刃部の高さ
E 刃先の間隔
N 刃部の枚数
Claims (15)
- 回転軸に取付けられるための取付け穴が中心に設けられた円盤状のボディと、
前記ボディの径方向の外側に設けられた複数の刃部とを有するメタルソーであって、
それぞれの前記刃部は、底面側に設けられて被切削材を切削する底刃、外周面側に設けられて前記被切削材を切削する外周刃、前記底刃および前記外周刃を辺として持つすくい面と、回転方向に対して前記底刃の逃げ面の後方に設けられた前記刃部の厚みが前記ボディの厚みよりも小さい刃底へこみ部を有することを特徴とするメタルソー。 - 前記ボディの底面に、前記取付け穴の周囲に設けたメタルソー固定部と、前記メタルソー固定部よりも厚みが小さいボディ主底面部を設けたことを特徴とする請求項1に記載のメタルソー。
- 前記刃底へこみ部が、前記ボディ主底面部の上側に三角錐形状の空間として設けられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のメタルソー。
- 前記刃部に前記ボディ主底面部よりも下側に出る部分を設けることを特徴とする請求項1から請求項3までの何れか1項に記載のメタルソー。
- 前記外周刃の逃げ面と後方の前記刃部の前記すくい面との間に、前記外周刃が切削する外周刃切削面に対して、前記逃げ面の角度よりも大きい角度を有する刃径減少面を設けることを特徴とする請求項1から請求項4までの何れか1項に記載のメタルソー。
- 前記刃底へこみ部と前記刃径減少面が、前記刃部の底面側の稜線において周方向の同じ位置から設けられることを特徴とする請求項5に記載のメタルソー。
- 前記外周刃が切削する外周刃切削面に対して第1外周刃逃げ角を有する平面である前記外周刃の直後に設けられた第1外周逃げ面と、前記第1外周逃げ面の後方に設けられた前記第1外周刃逃げ角よりも大きい第2外周刃逃げ角を有する平面である第2外周逃げ面とを有し、
前記底刃が切削する底刃切削面に対して第1底刃逃げ角を有する平面である前記底刃の直後に設けられた第1外周逃げ面と、前記第1外周逃げ面の後方に設けられた前記第1底刃逃げ角よりも大きい第2底刃逃げ角を有する平面である第2外周逃げ面とを有し、
前記第2外周刃逃げ面と前記第2底逃げ面が、前記刃部の底面側の稜線において周方向の同じ位置から設けられることを特徴とする請求項1から請求項6までの何れか1項に記載のメタルソー。 - 前記外周刃はねじれ角を有するねじれ刃であることを特徴とする請求項1から請求項7までの何れか1項に記載のメタルソー。
- 前記メタルソーが回転する際に回転中心から最も遠い前記刃部の先端と隣接する前記刃部の前記先端との距離である刃先の間隔が、前記先端が描く円である刃外接円の直径の15%から21%までの範囲に入る長さとすることを特徴とする請求項1から請求項8までの何れか1項に記載のメタルソー。
- 前記メタルソーが回転する際に回転中心から最も遠い前記刃部の先端が描く円である刃外接円の半径と、前記すくい面の前方で前記回転中心に最も近い点が描く円である刃内接円の半径の差である前記刃部の高さを前記刃外接円の直径の5%以上の長さとすることを特徴とする請求項1から請求項9までの何れか1項に記載のメタルソー。
- 前記底刃または前記外周刃に焼結ダイヤ材を設けたことを特徴とする請求項1から請求項10までの何れか1項に記載のメタルソー。
- 前記底刃の最も外周側の位置かつ前記外周刃の最も底面側の位置である刃部の先端に丸み加工をすることを特徴とする請求項1から請求項11までの何れか1項に記載のメタルソー。
- 前記外周刃の上側かつ前記ボディの上面より下側に、前記外周刃が無い空間である切り欠きを設けたことを特徴とする請求項1から請求項12までの何れか1項に記載のメタルソー。
- 請求項1から請求項13までの何れか1項に記載のメタルソーを用いて、前記外周刃で前記被切削材の側面を切削するとともに前記底刃で前記被切削材の底面を切削することで前記被切削材を、下側ほど厚みが大きくなる多段形状に加工することを特徴とするメタルソーを用いた加工方法。
- 前記メタルソーを用いて、前記多段形状の厚みが最も小さい最上段から切削することを特徴とする請求項14に記載のメタルソーを用いた加工方法。
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