JP5441224B2

JP5441224B2 - 突切りバイト

Info

Publication number: JP5441224B2
Application number: JP2010168836A
Authority: JP
Inventors: 久志上田; 弘光石倉
Original assignee: Tanitec Corp
Current assignee: Tanitec Corp
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2030-07-28
Also published as: JP2011045991A

Description

本発明は、主として、シームレス鋼管等の鋼管類の切断に用いられる突切りバイトに関する。

図８に示すように、突切りバイト５１は、所定長の板状台金５２（シャンク）の先端部５２ａに硬質チップ５３がロウ付けによって接合されたものであり、図９に示すように、硬質チップ５３の両側面５６（横逃げ面）には、その先端部５６ａから基部５６ｂに向かって幅が徐々に狭くなるように傾斜α１（ラジアル角）が付され、また図１０に示すように、硬質チップ５３の両側面５６には、その前部５５ａから後部５５ｂに向かって幅が徐々に狭くなるように傾斜α２（タンジェンシャル角）が付されており、また硬質チップ５３の刃幅Ｗは台金５２の厚みｔよりも厚くなっており、そして、台金５２の厚みｔはその全長にわたって同一となっていた。

この他、図１１および図１２に示すように、他の突切りバイト６１として、台金６２の先端部６２ａに硬質チップ６３が接合され、硬質チップ６３の両側面６６における傾斜をより大きくとるために、台金６２の両側面６７における先端部６２ａから所定長の範囲６７ａを薄肉としたものも知られている。

特開２００１−１５０２０５号公報特開２００４−１２２３２４号公報

前項で述べた従来の突切りバイト５１・６１の場合、これらを用いて鋼管を切断した場合、その切断位置から鋼管先端側の切り落とし部分（以下、「クロップ」という）が落下する際に、該クロップが硬質チップ５３・６３に当接することが多く、そのためチップ５３・６３が欠損し、通常数回の切断作業でバイト５１・６１の交換を余儀なくされた。

また、前項で述べた従来の突切りバイト５１・６１のうち、後者のバイト６１は、台金の両側面における先端側部分６７ａが他の部分よりも薄肉となっていたが、これはチップ６３の接合部分の厚みを薄くしてチップ６３の幅をより狭く設定することで当該バイト６１の切削抵抗を軽減したり、チップ６３のラジアル角α１およびタンジェンシャル角α２をより大きくとるためであり、したがって、前記チップ６３の欠損防止には何ら寄与しないものであった。

本発明の目的は、チップの磨耗を抑え、しかも該チップに切断した鋼管のクロップが当接することを確実に防止することができる突切りバイトを提供することにある。

請求項１記載の本発明は、略板状の台金と、台金の先端部に接合されたチップとを有するチップ付き突切りバイトにおいて、台金のチップ接合部分の周辺部が台金の厚みより薄く形成されて、該部にチップ側面のラジアル角および／またはタンジェンシャル角を大きくとるための傾斜角拡大用薄肉部が形成され、且つ傾斜角拡大用薄肉部の後方には鋼管切断時のクロップを受けて前記チップを保護するためのチップ保護用受部が形成されたものである。

なお、本発明の突切りバイトには、チップが台金にロウ付けされたものの他、チップが台金にビスで固定されたり、或いはチップが台金に嵌め込まれた所謂スローアウェイ方式のものも含まれる。

請求項２記載の本発明は、前記請求項１記載のチップ付き突切りバイトについて、受部に凹所が形成され、該凹所に台金よりも硬質の材料からなる摩滅防止部材が嵌め込まれて固着されていることを特徴とするものである。

前記摩滅防止部材の固着は、ロウ付け、嵌め込み、ビス止め、溶着等、種々の方法が用いられる。また、摩滅防止部材の形状並びにこれが固着される凹所の形状も特に限定されない。

摩滅防止部材は、台金よりも硬質の材料で構成されていれば良い。

請求項３記載の本発明は、前記請求項１記載のチップ付き突切りバイトについて、台金の両側面における受部のうち、少なくとも一方の受部に凹部が形成され、該凹部に台金よりも硬質の材料からなる摩滅防止部材が嵌め込まれて固着されていることを特徴とするものである。

前記摩滅防止部材の固着方法は、前記請求項２と同様である。また摩滅防止部材の形状並びにこれが固着される凹部の形状も特に限定されない。

請求項４記載の本発明は、前記請求項２または請求項３記載のチップ付き突切りバイトについて、硬質材料が、焼入れ鋼材、超硬合金およびサーメットのうちのいずれかであることを特徴とするものである。

また、前記チップ付き突切りバイトについて、薄肉部の厚みは台金自体の厚みよりも０．４〜３．０ｍｍの範囲で薄くするのが好ましい。

更に、前記チップ付き突切りバイトについて、チップの刃幅が台金自体の厚みに対して０〜１．０ｍｍの範囲で増加させるのが好ましい。

また、前記チップ付き突切りバイトについて、鋼管クロップ側におけるチップと台金自体とのクリアランスが０〜０．７ｍｍであり、切断機側におけるチップと台金自体とのクリアランスが０〜１．０ｍｍであることが好ましい。

なお、前記クリアランスとは、チップの先端部における縁部と台金における薄肉部以外の部分の縁部との差をいう。

また、チップ付き突切りバイトについて、チップにおけるタンジェンシャル角とラジアル角が２°〜８°の範囲であることが好ましい。

この他、本発明のチップ付き突切りバイトは、外径１６５．２〜５５８．８ｍｍ、肉厚５．０〜５０ｍｍの鋼管の切断に使用するのがより好ましい。

前記外径１６５．２ｍｍとは、所謂６．５“管であり、外径５５８．８ｍｍとは所謂２２”管である。

請求項１記載の本発明に係る突切りバイトは、台金におけるチップ接合部分の周辺部が台金自体の厚みより薄く形成されているため、チップのタンジェンシャル角とラジアル角をより大きくとることができ、そのためチップ側面の磨耗の進行を抑制し得る上、本発明の突切りバイトには、鋼管切断時にそのクロップを受ける受部が形成されているため、従来のように、クロップがチップに当接するのを確実に防止することが可能となり、その結果、従来の突切りバイトに比べて、その寿命を大幅に延ばすことができる。

更に、請求項２〜請求項４記載の本発明に係る突切りバイトは、受部に、焼入れ鋼等の硬質材料からなる摩滅防止部材が固着されているため、該バイトによる鋼管の切断の都度、クロップが受部に当接しても前記摩滅防止部材によって、受部の摩滅が確実に防止され、当該バイトの寿命を更に延ばすことができる。

また、本発明の突切りバイトは、前記数値設定とすることで、前述した効果がより顕著に発揮される。

この他、前記使用方法によれば、より適切な鋼管切断が確保される。

実施形態１に係る突切りバイトの側面図である。同バイトの平面図である。同バイトによる鋼管の切断状態を示す正面図である。同バイトによる鋼管切断時のクロップの受け状態を示す側面図である。実施形態２に係る突切りバイトの側面図である。同バイトの平面図である。同バイトによる鋼管切断時のクロップの受け状態を示す側面図である。従来の突切りバイトの一例を示す側面図である。同バイトの正面図である。同バイトの平面図である。従来の突切りバイトの他の例を示す側面図である。同バイトの平面図である。実施形態３に係る突切りバイトの側面図である。同バイトの平面図である。同バイトによる鋼管の切断状態を示す側面図である。実施形態３の突切りバイトの変形例を示す平面図である。実施形態３の突切りバイトの他の変形例を示す平面図である。

次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。

（実施形態１）

図１〜図４に示すように、突切りバイト１は、板状の台金（シャンク）２と、台金２の先端部２ｄにロウ付けされた硬質チップ３とを有し、台金２の両側面２ａにおける硬質チップ取付部６の周辺部２ｂの厚みｔ１だけが台金２自体の厚みｔよりも薄肉となされ、且つこの薄肉となされた周辺部２ｂから後方（図１の左方）の台金側面部分が鋼管ＰのクロップＰ１を受ける受部４となされている。

より詳細には、図３に示すように、切断機のチャック５に把持された鋼管Ｐに対して直角方向から突切りバイト１が進入して、その硬質チップ３によって鋼管Ｐの切断が行われるが、この際、図４に示すように、突切りバイト１の台金２における受部４によって鋼管ＰのクロップＰ１が受けられ、この結果、クロップＰ１が硬質チップ３に当接することがないのである。

因みに、受部４は、前述したように、台金２側面の薄肉とされたチップ取付部周辺部２ｂから後方の台金側面であるが、実際にクロップＰ１を受けるのは、図４に示すように、台金側面のうち、鋼管Ｐの肉厚Ｐｔ内に進入する部分４ａである。なお、該部分４ａは切断条件によって変わることは勿論である。

本実施形態では、突切りバイト１の全長が２１５ｍｍ、幅が５０ｍｍ、台金２自体の厚みｔが９ｍｍ、チップ取付部周辺部２ｂの厚みｔ１が前記ｔよりも１．５ｍｍ薄い７．５ｍｍとされ、また硬質チップ３は、長さが１６ｍｍ、刃幅Ｗが９．５ｍｍ、タンジェルシャル角を４°、ラジアル角を２°としたものである。

次に、切断試験として、本実施形態の突切りバイト１と図８〜図１０に示した従来の突切りバイト５１を用いて、外径１７７．６ｍｍ、肉厚１０．３６ｍｍのシームレス鋼管の切断を行った。なお、突切りバイト５１の台金５２自体の厚みは本実施形態の突切りバイト１と同様とした。また、鋼管の回転数は１１２ｒｐｍ，送り速度は０．３２ｍｍ／ｒｅｖとした。

その結果、従来の突切りバイト５１の場合、鋼管のクロップがバイトのチップに当接して、該チップが欠損し、平均２０カット程度で寿命となったのに対し、本実施形態の突切りバイト１では、前記鋼管のクロップを受部４が受けて、クロップがチップ３に当接しなかったため、平均１２０カットまで寿命が延びた。因みに、本実施形態の突切りバイト１では、その台金２における受部４にクロップＰ１を受けたことによる接触痕が認められた。

（実施形態２）

図５〜図７に示すように、突切りバイト２１は、板状の台金（シャンク）２２と、台金２２の先端部２２ｄにロウ付けされた硬質チップ２３とを有し、台金２２の両側面２２ａにおける前縁２２ｃから後方（図５の左方）へ向かって一定幅で薄肉部２７が形成され、台金２２の薄肉部２７から後方の台金側面部分が鋼管ＰのクロップＰ１を受ける受部２４となされているものである。すなわち、本実施形態では、台金２２の硬質チップ取付部２６の周辺部２２ｅを含むより広い範囲で薄肉部２７が形成されている。そして、図７に示すように、台金２２の側面２２ａにおける受部２４のうち、実際に鋼管ＰのクロップＰ１を受けるのは、鋼管Ｐの肉厚Ｐｔに進入する部分２４ａである。

本実施形態では、突切りバイト１の全長が２１５ｍｍ、幅が５０ｍｍ、台金２自体の厚みｔを９ｍｍ、薄肉部２７の厚みｔ１を前記ｔよりも１．５ｍｍ薄い７．５ｍｍとし、また硬質チップ２３は、長さ１６ｍｍ、刃幅Ｗが９．９ｍｍ、タンジェルシャル角を４°、ラジアル角を２°とした。

次に、切断試験として、本実施形態の突切りバイト２１と図１１および図１２に示した従来の突切りバイト６１を用いて、外径１７７．６ｍｍ、肉厚１０．３６ｍｍのシームレス鋼管の切断を行った。なお、突切りバイト６１の台金６２自体の厚みは本実施形態の突切りバイト２１と同様とし、また突切りバイト６１の薄肉部６７ａの厚みも本実施形態のバイト２１における薄肉部２７と同様とした。また、鋼管の回転数は１１２ｒｐｍ，送り速度は０．３２ｍｍ／ｒｅｖとした。

その結果、前記実施形態１における切断試験と同様、従来の突切りバイト６１の場合、鋼管のクロップがチップ６３に当接して該チップ６３が欠損し、そのため平均２０カット程度で寿命となったのに対し、本実施形態の突切りバイト２１では、前記鋼管クロップを受部２４が受けて、クロップがチップ２３に当接しなかったため、平均１２０カットまで寿命が延びた。因みに、本実施形態の突切りバイト２１では、その台金２２における受部２４にクロップＰ１を受けたことによる接触痕が認められた。

なお、前記実施形態１および実施形態２における本試験を実施するにあたっては、本発明に係る突切りバイト１・２１について下記の予備試験を行った。

すなわち、バイトの全長を２１５ｍｍ、幅を３０ｍｍ、台金自体の厚みを９ｍｍ、薄肉部の厚みを７．５ｍｍとし、また硬質チップの長さを１６ｍｍ、刃幅を９．５ｍｍ、タンジェンシャル角を４°、ラジアル角を２°とした。

そして、株式会社滝澤鉄工所製の旋盤ＴＡＬ−５１０を用いて、回転数１００ｒｐｍ、送り速度０．２５ｍｍ／ｒｅｖとして、ＳＴＫ４００−外径２１６．３、肉厚１２．７ｍｍの鋼管を３０カットずつ切断した。

その結果、バイトのチップ刀先に対する鋼管クロップの当接は認められなかった。また、台金の受部には鋼管クロップを受けたことによる接触痕が認められ、チップ刀先が保護されたことが実証された。

（実施形態３）

図１３〜図１５に示すように、本実施形態の突切りバイト３１は、全体的な形態については、前記実施形態１と同様であって、板状の台金（シャンク）３２と、台金３２の先端部３２ｄにロウ付けされた硬質チップ３３とを有し、台金３２の両側面３２ａにおける硬質チップ取付部３６の周辺部３２ｂの厚みｔ１だけが台金３２自体の厚みｔよりも薄肉となされ、且つこの薄肉なされた周辺部３２ｂから後方（図１３の左方）の台金側面部分が鋼管ＰのクロップＰ１を受ける受部３４となされているものである。

そして、本実施形態では、前記受部３４に凹所３８が形成され、該凹所３８内に台金よりも硬質の材料であるサーメット等からなる摩滅防止部材３９が嵌め入れられ、ロウ付け等によって一体に固着されている。摩滅防止部材３９は台金３２と同様の厚さであって、先端面３９ａは当該バイト３１の先端形状に沿った傾斜状となされている。また、本実施形態では、台金は４５Ｃといった炭素鋼材によって構成され、硬質チップ３３は超硬によって構成されている。

本実施形態の突切りバイト３１によれば、図３に示した実施形態１に係るバイト１と同様、切断機のチャック５に把持された鋼管Ｐに対して直角方向から突切りバイト３１が進入して、その硬質チップ３３によって鋼管Ｐの切断が行われるが、この際、図１５に示すように、突切りバイト３１の台金３２における受部３４によって鋼管ＰのクロップＰ１が受けられ、この結果、クロップＰ１が硬質チップ３３に当接することがなく、しかも本実施形態では、クロップＰ１を受ける受部３４に摩滅防止部材３９が固着されているため、当該バイト３１によって、鋼管Ｐの切断を繰り返し行っても、クロップが受部３４に繰り返し当接することによる該部における摩滅が確実に防止されるため、クロップがバイト３１におけるチップ３３に当接することがない。

図１６は実施形態３の変形例を示しており、突切りバイト４１の台金４２の両側面４２ａにおける受部４４に凹部４０が形成され、該凹部４０にこれに対応する大きさの超硬製の摩滅防止部材４９が嵌め入れられてロウ付け等により固着されている。なお図中、４３はチップであり、４２ｂは台金４２の薄肉部分を示す。

図１７は、前記図１６の突切りバイト４１において、その台金４２の一側面（クロップ側面）のみに凹部４０が形成され、該凹部４０に超硬製の摩滅防止部材４９が嵌め入れられてロウ付け等により固着されたものである。

次に、切断試験として、本実施形態の突切りバイト３１と図８〜図１０に示した従来の突切りバイト５１を用いて、外径１７７．６ｍｍ、肉厚１０．３６ｍｍのシームレス鋼管の切断を行った。なお、突切りバイト５１の台金５２自体の厚みは本実施形態の突切りバイト３１と同様とした。また、鋼管の回転数は１１２ｒｐｍ，送り速度は０．３２ｍｍ／ｒｅｖとした。

その結果、従来の突切りバイト５１の場合、鋼管のクロップがバイトのチップに当接して、該チップが欠損し、平均２０カット程度で寿命となったのに対し、本実施形態の突切りバイト１では、前記鋼管のクロップを摩滅防止部材３９が固着された受部４が受けて、クロップがチップ３３に当接しなかったため、平均１６０カットまで寿命が延びた。

本発明の突切りバイトは、チップの磨耗抑制効果と鋼管のクロップ当接防止効果とを有することにより、従来の突切りバイトに比べて寿命の大幅に延ばすことができるため、この種バイトの分野において幅広い利用が期待できる。

１突切りバイト
２台金
２ｂ薄肉部
３硬質チップ
４受部

Claims

略板状の台金と、台金の先端部に接合されたチップとを有するチップ付き突切りバイトにおいて、台金のチップ接合部分の周辺部が台金の厚みより薄く形成されて、該部にチップ側面のラジアル角および／またはタンジェンシャル角を大きくとるための傾斜角拡大用薄肉部が形成され、且つ傾斜角拡大用薄肉部の後方には鋼管切断時のクロップを受けて前記チップを保護するためのチップ保護用受部が形成された、チップ付き突切りバイト。
受部に凹所が形成され、該凹所に台金よりも硬質の材料からなる摩滅防止部材が嵌め込まれて固着されている請求項１記載のチップ付き突切りバイト。
台金の両側面における受部のうち、少なくとも一方の受部に凹部が形成され、該凹部に台金よりも硬質の材料からなる摩滅防止部材が嵌め込まれて固着されている請求項１記載のチップ付き突切りバイト。
硬質材料が、焼入れ鋼材、超硬合金およびサーメットのうちのいずれかである請求項２または請求項３記載のチップ付き突切りバイト。