JP3772118B2 - 金属線材の皮削りチッパー - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は金属線材の皮削りチッパー、特に、チタン又はチタン合金などの硬い金属線材の皮削りに使用して最適な皮削りチッパーに関する。
【0002】
【従来の技術】
金属線材の製造過程において、線材の表面に発生したきづ,細かい割れ,酸化物等を除去する目的で、金属線材の表面層を切削する皮削りが行われている。金属線材の表面層の皮削りを行う場合は、図3に示すように、図示しない供給ロールと巻取りロールとの間に矯正ロールを設け、この矯正ロールの後部側に設けた皮削りチッパー11内に前記供給ロールから繰り出された金属線材Aを導入し、該金属線材Aを前記巻取りロールで巻取って矢印P方向に引き抜くことによってその表面層Aaを刃先12で連続的に皮削りする。
【0003】
前記刃先12は、図4の拡大部分図に示すように、刃先構成部13の掬い面13aと刃先部14の掬い面14a、及び刃先構成部13の逃げ面13bと刃先部14の逃げ面14bとからそれぞれ構成されており、前記掬い面13a,14a及び逃げ面13b,14bにはそれぞれ掬い角θ1 ,θ2 及び逃げ角β1 ,β2 をもたせてある。
【0004】
ここで、掬い角θ1 ,θ2 をそれぞれ小さくすることは前記刃先12の刃先角が大きくなることを意味し、逆に掬い角θ1 ,θ2 をそれぞれ大きくすることは刃先12の刃先角が小さくなることを意味する。したがって、掬い角θ1 ,θ2 がそれぞれ所定角度より大きくなると、皮削りの際に掬い面13a,14aに切削屑Rが衝当してその排出が円滑に行われず、特に掬い面13aのクレータ摩耗が大きくなって短寿命となる。逆に掬い角θ1 ,θ2 がそれぞれ所定角度より大きすぎると刃先12が薄肉厚となり、刃先構成部13,刃先部14が欠け易くなってしまう。
【0005】
一方、逃げ角β1 ,β2 がそれぞれ所定角度より小さすぎると、刃先構成部13,刃先部14の摩耗に伴う二番当りが激しくなり、皮削りされた線材A2 の線送りが円滑に行われない。逆に逃げ角β1 ,β2 がそれぞれ所定角度より大きすぎると、皮削りされた線材A2 とのクリアランスが部分的に大きくなって短寿命となるとゝもに刃先12が薄肉厚となり、刃先構成部13,刃先部14が欠け易くなってしまうといった問題点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の問題点を解決するため、最適な刃先角,掬い角θ1 ,θ2 ,及び逃げ角β1 ,β2 について従来より種々研究開発がなされているが、チタン又はチタン合金からなる線材のように表面が高硬度の場合には、前記刃先角,掬い角θ1 ,θ2 及び逃げ角β1 ,β2 などの問題点の他に次のような問題点が未解決となっており、その解決策が望まれている。
【0007】
すなわち、チタン又はチタン合金などの硬い材料からなる線材Aの表面層Aaを、上記のような従来の皮削りチッパー11で皮削りした場合、皮削り後の線材A2 の表面肌にはリングマークが発生する。ここでリングマークとは線材円周に発生するリング状の模様のことであり、このリングマークが線材円周に発生するとその後の加工(冷間鍛造,異形加工等)でもその跡が残留し、外観上問題となっていた。
【0008】
本発明は上記のような従来の問題点を解決するために成されたもので、特にチタン又はチタン合金などの硬い金属線材を皮削りした場合にも線材円周にリングマークが発生しない皮削りチッパーを提供することを目的としたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本願の第1発明は、金属線材の皮削りに使用するチッパーであって、該チッパーの刃先を半径0.03〜1.0mmの円弧面で形成したことを特徴とする金属線材の皮削りチッパーにある。これにより、皮削り時における刃先の軽微な振動(線材の長手方向の振動)が抑えられ、皮削り後の線材の表面肌にリングマークが発生するのを防止できる。
【0010】
また、前記目的を達成するための本願第2発明は、金属線材の皮削りに使用するチッパーであって、該チッパーの刃先を半径0.03〜1.0mmの円弧面で形成した刃先構成部とその後部に連続する刃先部とで構成するとゝもに、前記刃先構成部と刃先部の掬い角の角度差及び逃げ角の角度差をそれぞれ0°〜10°に形成したことを特徴とする金属線材の皮削りチッパーである。
【0011】
上記構成により、刃先構成部の掬い面とその後部に連続する刃先部の掬い面及び刃先構成部の逃げ面とその後部に連続する刃先部の逃げ面との接続部がそれぞれがほゞ直線的な平面で連続し、切削屑の排出及び切削線材の送りがスムーズに行われる。したがって、高速での連続した皮削りができるとゝもに、皮削り時における刃先の軽微な振動がより確実に抑えられ、皮削り後の線材の表面肌にリングマークが発生するのを防止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1及び図2に示す実施形態により詳細に説明すると、図において、1は皮削りチッパーで、その刃先2は先端部の刃先構成部3とその後部に連続する刃先部4とで構成されており、前記刃先構成部3は後述する円弧面で形成されている。3aは前記刃先構成部3の掬い面,3bは同じく逃げ面、4aは前記刃先部4の掬い面,4bは同じく逃げ面であり、前記掬い面3a,4a及び逃げ面3b,4bにはそれぞれ掬い角θ’,
θ及び逃げ角β’,βをそれぞれもたせてある。
【0013】
そして、刃先2の先端部を構成する前記刃先構成部3は半径0.03〜1.0mmの円弧面で形成されており、これにより皮削りチッパー1で線材Aの皮削りを行う際に発生する刃先2の軽微な振動を抑制でき、皮削り後の線材A2 の表面肌にリングマークが発生するのを無くすことができる。詳述すると、皮削り後の線材A2 の表面肌にリングマークが発生するのは、切削時における刃先2の振動(特に線材長手方向の振動)によって形成されるものと考えられる。そこで、本発明では、刃先2の先端部を構成する前記刃先構成部3に丸みを施こすことにより、切削時における刃先2の振動の発生を抑制したものである。
【0014】
前記刃先構成部3の円弧面の大きさは皮削りする金属線材に対する皮削力によって定まる。すなわち、前記刃先構成部3の円弧面の半径が0.03mm未満では皮削力が大きすぎて滑らかな切削とはならず、皮削り時において刃先2に軽微な振動が発生し、その結果、表面肌にリングマークが発生する。逆に、刃先構成部3の円弧面の半径が1.00mmより大きいと皮削力が小さすぎ、皮削り効果が期待できないので、前記円弧面の半径を0.03〜1.0mmとした。
【0015】
また、前記刃先構成部3を所定半径の円弧面とすることによって、前記掬い面3aの掬い角θ’と掬い面4aの掬い角θとの角度差(θ−θ’)及び前記逃げ面3bの逃げ角β’と逃げ面4bの逃げ角βとの角度差(β−β’)をそれぞれ小さくすることができる。掬い面3aの掬い角θ’と掬い面4aの掬い角θとの角度差を小さくするということは掬い面3aの掬い角θ’を大きくすることができ、又逃げ面3bの逃げ角β’と逃げ面4bの逃げ角βとの角度差を小さくするということは逃げ面3bの逃げ角β’を小さくできることを意味する。
【0016】
したがって、刃先2を構成する前記刃先部4の掬い面4aが所定の傾斜角度からなる一定の傾斜面であっても、該刃先部4の先端に位置する前記刃先構成部3の掬い面3aと前記掬い面4aとの接続部はほゞ直線面で連続することになるとゝもに、前記刃先部4の逃げ面4bが所定の傾斜角度からなる一定の傾斜面で構成したものであっても、前記刃先構成部3の逃げ面3bと前記逃げ面4bとの接続部もほゞ直線面で連続することになる。
【0017】
すなわち、この種皮削りチッパーにおいて、前記掬い面4aの掬い角θが40〜50°,また前記逃げ面4bの逃げ角βが3〜10°が最も好ましいことが判ったが、刃先2の先端部を構成する前記刃先構成部3を半径0.03〜1.0mmの円弧面で形成した場合、その掬い面3aの掬い角θ’及び逃げ面3bの逃げ角β’を前記掬い面4aの掬い角θ及び逃げ面4bの逃げ角βとほゞ同じ大きさか或いはこれより少し小さく形成することは容易である。したがって、掬い角の角度差(θ−θ’)及び逃げ角の角度差(β−β’)をそれぞれ小さくすることができるが、実験の結果では、前記掬い角の角度差及び前記逃げ角の角度差がそれぞれ0°〜10°の場合が最も良好であった。
【0018】
その結果、刃先構成部3の掬い面3aとその後部に連続する刃先部4の掬い面4a及び刃先構成部3の逃げ面3bとその後部に連続する刃先部4の逃げ面4bとの接続部がそれぞれがほゞ直線的な平面で連続することになり、線材Aの表面層Aaを切削する際に発生する切削屑Rの排出及び切削材の線送りがスムーズになる。これにより、切削時における刃先2に発生する線材の長手方向の振動がより一層抑制されるとゝもに、掬い面3a,4aのクレータ摩耗が小さくなって長寿命となる。なお、刃先2の先端部を構成する前記刃先構成部3は半径0.03〜1.0mmの円弧面で形成したが、より好ましくは前記刃先構成部3の半径を0.05〜0.5mmとすることがよい。
【0019】
【実施例】
表1に、本発明に係る皮削りチッパーと比較例の皮削りチッパーとでそれぞれ切削した場合のリングマークの有無の実験例を示す。なお、この実験では、熱間圧延により形成した直径5.5mmの純チタン線材に熱処理を施し、80m/minの高速で超硬皮削チッパー内を通過させ、直径5.2mmに皮削加工した。
【0020】
【表 1】
【0021】
この結果は表1に示す通りであり、刃先に半径0.03〜1.0mmの円弧面を備えた本発明の皮削りチッパーでは線材の円周表面にリングマークが全く付かないか、あってもその後の冷間鍛造,異形加工等でその跡が残留しない程度のものであった。特に、刃先の半径が0.05〜0.5mmの範囲においては線材の円周表面にリングマークの発生が全くないことが判る。
【0022】
【発明の効果】
本発明に係る金属線材の皮削りチッパーは、上記のような構成であるから、切削屑の排出及び切削材の線送りがスムーズに行われ、皮削り時における刃先の軽微な振動が確実に抑えられる。したがって、皮削り後の線材の表面肌にリングマークのない高肌品質の線材を得ることができるとゝもに、高速での連続切削が可能となる、といった諸効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る皮削りチッパーの皮削り状態を示す断面図である。
【図2】 同皮削りチッパーの要部を示す拡大断面部分図である。
【図3】 従来の皮削りチッパーの皮削り状態を示す断面図である。
【図4】 同皮削りチッパーの要部を示す拡大断面部分図である。
【符号の説明】
1 金属線材の皮削りチッパー
2 刃先
3 刃先構成部
3a,4a 掬い面
θ’,θ 掬い角
3b,4b 逃げ面
β’,β 逃げ角
4 刃先部
Claims (2)
- 金属線材の皮削りに使用するチッパーであって、該チッパーの刃先を半径0.03〜1.0mmの円弧面で形成したことを特徴とする金属線材の皮削りチッパー。
- 金属線材の皮削りに使用するチッパーであって、該チッパーの刃先を半径0.03〜1.0mmの円弧面で形成した刃先構成部とその後部に連続する刃先部とで構成するとゝもに、前記刃先構成部と刃先部の掬い角の角度差及び逃げ角の角度差をそれぞれ0°〜10°に形成したことを特徴とする金属線材の皮削りチッパー。
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JP2002027166A JP3772118B2 (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 金属線材の皮削りチッパー |
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JP2002027166A JP3772118B2 (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 金属線材の皮削りチッパー |
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JP2002027166A Expired - Lifetime JP3772118B2 (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 金属線材の皮削りチッパー |
Country Status (1)
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2002
- 2002-02-04 JP JP2002027166A patent/JP3772118B2/ja not_active Expired - Lifetime
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