JPH0938826A - ステンレス鋼材等の難削材切断用チップソー - Google Patents
ステンレス鋼材等の難削材切断用チップソーInfo
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- JPH0938826A JPH0938826A JP7193125A JP19312595A JPH0938826A JP H0938826 A JPH0938826 A JP H0938826A JP 7193125 A JP7193125 A JP 7193125A JP 19312595 A JP19312595 A JP 19312595A JP H0938826 A JPH0938826 A JP H0938826A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステンレス鋼材を切断する際、チップ切刃に
欠損が生じ寿命が短くなると共に切断面の焼けが早期に
発生する。また刃先に衝撃によりチッピングを発生しや
すく、切断面も粗くなる。 【解決手段】 チップを炭窒化チタン、結合相形成成分
としてのＣｏまたはＮｉ及び炭窒化チタンと共に硬質相
を形成する周規律表４ａ族、５ａ族、６ａの炭化物また
は窒化物の特定配合比で形成すると共にチップ刃先のす
くい角、逃げ角を夫々を−６〜０°１１〜２０°とし
た。
欠損が生じ寿命が短くなると共に切断面の焼けが早期に
発生する。また刃先に衝撃によりチッピングを発生しや
すく、切断面も粗くなる。 【解決手段】 チップを炭窒化チタン、結合相形成成分
としてのＣｏまたはＮｉ及び炭窒化チタンと共に硬質相
を形成する周規律表４ａ族、５ａ族、６ａの炭化物また
は窒化物の特定配合比で形成すると共にチップ刃先のす
くい角、逃げ角を夫々を−６〜０°１１〜２０°とし
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加工硬化の大きい例えば
ステンレス鋼材等の難削材を切断する切断工具として使
用するのに適したステンレス鋼材等の難削材切断用チッ
プソーに関するものである。
ステンレス鋼材等の難削材を切断する切断工具として使
用するのに適したステンレス鋼材等の難削材切断用チッ
プソーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より軟鋼等の金属鋼材の切断には図
１に示すような中心部に取付穴２を設けた円盤状台金５
の外周の周方向に沿って所定ピッチで設けられた歯台４
にチップ３を固着したチップソー１を用いていた。例え
ばチップ３を耐摩耗性の高い超硬材で形成した超硬製チ
ップソーがある。更に切断作業能率向上と長寿命化を図
るために、例えば特開平４−３４３６１２号公報に記載
されているような超硬チップ材料の組成を改良してチタ
ン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、タン
グステン（Ｗ）の夫々の炭化物（ＴｉＣ、ＮｂＣ、Ｔａ
Ｃ、ＷＣ）を必須成分として耐衝撃性、耐摩耗性を向上
させる試みがなされている。また特開昭６０−９９５１
７号公報に記載されているように金属と樹脂とを貼り合
わせた複合材を切断する際の能率向上に対しては炭化チ
タン基サーメット製チップ材料（以下ＴｉＣ基サーメッ
ト製チップ材料という）を用いており、また靭性を向上
させた窒化チタン基サーメット製チップ材料（以下Ｔｉ
Ｎ基サーメット製チップ材料という）も用いる試みがな
されている。
１に示すような中心部に取付穴２を設けた円盤状台金５
の外周の周方向に沿って所定ピッチで設けられた歯台４
にチップ３を固着したチップソー１を用いていた。例え
ばチップ３を耐摩耗性の高い超硬材で形成した超硬製チ
ップソーがある。更に切断作業能率向上と長寿命化を図
るために、例えば特開平４−３４３６１２号公報に記載
されているような超硬チップ材料の組成を改良してチタ
ン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、タン
グステン（Ｗ）の夫々の炭化物（ＴｉＣ、ＮｂＣ、Ｔａ
Ｃ、ＷＣ）を必須成分として耐衝撃性、耐摩耗性を向上
させる試みがなされている。また特開昭６０−９９５１
７号公報に記載されているように金属と樹脂とを貼り合
わせた複合材を切断する際の能率向上に対しては炭化チ
タン基サーメット製チップ材料（以下ＴｉＣ基サーメッ
ト製チップ材料という）を用いており、また靭性を向上
させた窒化チタン基サーメット製チップ材料（以下Ｔｉ
Ｎ基サーメット製チップ材料という）も用いる試みがな
されている。
【０００３】図５は従来のチップソーの拡大部分側面
図、図６、図７は夫々は図５のＡ矢視図、Ｂ矢視図であ
る。チップ３のすくい角βはすくい面基準線ａとすくい
面６のなす角度であり、逃げ角αは逃げ面基準線ｂと逃
げ面７のなす角度である。刃先先端８から台金５の中心
に向かってのチップすくい面を順次細くして隙間角τを
設け、チップ両側面を回転方向と反対方向にいくに従っ
て狭くして後退逃げ角σを設けている。これらのチップ
形状は従来の超硬製チップ材料と同じく、すくい角は５
〜１０°、逃げ角は１０〜２０°であり、刃先角γが６
０〜７５°の比較的鋭角な形状であった。なお隙間角τ
は０．３〜１°、後退逃げ角σは０．５〜２°である。
図、図６、図７は夫々は図５のＡ矢視図、Ｂ矢視図であ
る。チップ３のすくい角βはすくい面基準線ａとすくい
面６のなす角度であり、逃げ角αは逃げ面基準線ｂと逃
げ面７のなす角度である。刃先先端８から台金５の中心
に向かってのチップすくい面を順次細くして隙間角τを
設け、チップ両側面を回転方向と反対方向にいくに従っ
て狭くして後退逃げ角σを設けている。これらのチップ
形状は従来の超硬製チップ材料と同じく、すくい角は５
〜１０°、逃げ角は１０〜２０°であり、刃先角γが６
０〜７５°の比較的鋭角な形状であった。なお隙間角τ
は０．３〜１°、後退逃げ角σは０．５〜２°である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の超硬製チップを改良したチップ材料では軟鋼等
の切断には適するが、加工硬化が大きくしかも熱伝導率
の小さいステンス鋼材に対してはチップ刃先が早期に摩
耗すると共に切粉が刃先に溶着したような構成刃先とな
り満足な寿命が得られないのが現状である。更にＴｉＣ
基及びＴｉＮ基サーメット製チップ材料をチップ材とし
て用いても軟鋼切断に対しては刃先に切粉の溶着はな
く、切断性能は優れているが、ステンレス鋼材の切断に
対しては切刃に欠損が生じ、寿命が短いばかりでなく、
被削材切断面の焼けが早期に発生しやすいので、現在上
記のように難削材であるステンレス鋼材の切断に対して
安定的に実用化したチップソーはなかった。
た従来の超硬製チップを改良したチップ材料では軟鋼等
の切断には適するが、加工硬化が大きくしかも熱伝導率
の小さいステンス鋼材に対してはチップ刃先が早期に摩
耗すると共に切粉が刃先に溶着したような構成刃先とな
り満足な寿命が得られないのが現状である。更にＴｉＣ
基及びＴｉＮ基サーメット製チップ材料をチップ材とし
て用いても軟鋼切断に対しては刃先に切粉の溶着はな
く、切断性能は優れているが、ステンレス鋼材の切断に
対しては切刃に欠損が生じ、寿命が短いばかりでなく、
被削材切断面の焼けが早期に発生しやすいので、現在上
記のように難削材であるステンレス鋼材の切断に対して
安定的に実用化したチップソーはなかった。
【０００５】サーメット製チップ材料は超硬製チップ材
料に比べ抗折力は７０〜８０％程度と小さく靭性が少な
いため刃先が衝撃によりチッピングが発生しやすく、し
かも刃先角が比較的鋭角になっており切断時におけるサ
ーメット製チップ材料の負荷が大きく、切刃先端の欠け
や折損が発生しやすくなると共に切断面が粗くなる欠点
があった。こうしたことにより切断性能は極端に低下し
耐溶着性及び高温耐酸化性に優れているサーメット本来
の特性を十分に活かされていなかった。
料に比べ抗折力は７０〜８０％程度と小さく靭性が少な
いため刃先が衝撃によりチッピングが発生しやすく、し
かも刃先角が比較的鋭角になっており切断時におけるサ
ーメット製チップ材料の負荷が大きく、切刃先端の欠け
や折損が発生しやすくなると共に切断面が粗くなる欠点
があった。こうしたことにより切断性能は極端に低下し
耐溶着性及び高温耐酸化性に優れているサーメット本来
の特性を十分に活かされていなかった。
【０００６】本発明の目的は、上記した従来技術の欠点
をなくし、チップの材料及び形状を改良し、ステンレス
材等の難削材の切削に適したチップソーを提供すること
である。
をなくし、チップの材料及び形状を改良し、ステンレス
材等の難削材の切削に適したチップソーを提供すること
である。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、本発明においては、結合相形成成分としてＣｏま
たはＮｉのうちの１種または２種を１０〜２０％、硬質
相成形成分として、炭窒化チタン４０〜７５％を含有
し、残りが周期律表の４ａ族、５ａ族、６ａ族の炭化物
または窒化物のうちの１種または２種以上からなる配合
組成（以上重量％）でチップを形成したものである。
めに、本発明においては、結合相形成成分としてＣｏま
たはＮｉのうちの１種または２種を１０〜２０％、硬質
相成形成分として、炭窒化チタン４０〜７５％を含有
し、残りが周期律表の４ａ族、５ａ族、６ａ族の炭化物
または窒化物のうちの１種または２種以上からなる配合
組成（以上重量％）でチップを形成したものである。
【０００８】また前記チップの刃先先端から台金中心に
向かってのチップすくい面を順次細くすると共にチップ
両側面を回転方向と反対方向にいくに従って狭くしたチ
ップのすくい角を−６〜０°、逃げ角を１１〜２０°と
し、前記すくい面の稜部を適宜曲面状にしたものであ
る。
向かってのチップすくい面を順次細くすると共にチップ
両側面を回転方向と反対方向にいくに従って狭くしたチ
ップのすくい角を−６〜０°、逃げ角を１１〜２０°と
し、前記すくい面の稜部を適宜曲面状にしたものであ
る。
【０００９】
【作用】チップの材料及び形状を上記のようにした結
果、ステンレス鋼材とチップの耐溶着性が著しく向上す
るようになり、切断中切粉の刃先への溶着性が一段と減
少し、特により苛酷な乾式での連続切断においても前記
組成のチップが耐熱性が高く、しかも強靱であるため、
加工硬化した切断部をチップ刃先で切断する場合でもチ
ッピングの発生は少なく、かつ切粉が刃先に付着した溶
着量が減少するようになる。
果、ステンレス鋼材とチップの耐溶着性が著しく向上す
るようになり、切断中切粉の刃先への溶着性が一段と減
少し、特により苛酷な乾式での連続切断においても前記
組成のチップが耐熱性が高く、しかも強靱であるため、
加工硬化した切断部をチップ刃先で切断する場合でもチ
ッピングの発生は少なく、かつ切粉が刃先に付着した溶
着量が減少するようになる。
【００１０】
【実施例】本発明者らは上記した問題点を解消するため
に上記した従来のサーメット材料に着目し、結合相形成
成分として、ＣｏまたはＮｉのうちの１種または２種を
１０〜２０％、硬質相形成成分として周期律表の４ａ
族、５ａ族、６ａ族の炭化物または窒化物のうちの１種
または２種以上からなる配合組成に限定した上でこれら
の組成に炭窒化チタン（以下ＴｉＣＮという）を所定量
含有させると、被削材であるステンレス鋼材とチップの
耐溶着性が著しく向上するようになり、切断中切粉の刃
先への溶着性が一段と減少し、特により苛酷な乾式での
連続切断においても上記の組成のチップが耐熱性が高
く、しかも強靱であるため、加工硬化した切断部をチッ
プ刃先で切断する場合でもチッピングの発生は少なく、
かつ切粉が刃先に付着した溶着量が減少するようになる
ことを明らかにしたのである。
に上記した従来のサーメット材料に着目し、結合相形成
成分として、ＣｏまたはＮｉのうちの１種または２種を
１０〜２０％、硬質相形成成分として周期律表の４ａ
族、５ａ族、６ａ族の炭化物または窒化物のうちの１種
または２種以上からなる配合組成に限定した上でこれら
の組成に炭窒化チタン（以下ＴｉＣＮという）を所定量
含有させると、被削材であるステンレス鋼材とチップの
耐溶着性が著しく向上するようになり、切断中切粉の刃
先への溶着性が一段と減少し、特により苛酷な乾式での
連続切断においても上記の組成のチップが耐熱性が高
く、しかも強靱であるため、加工硬化した切断部をチッ
プ刃先で切断する場合でもチッピングの発生は少なく、
かつ切粉が刃先に付着した溶着量が減少するようになる
ことを明らかにしたのである。
【００１１】本発明のＴｉＣＮ基サーメット製チップ材
料において、これを構成するサーメット製チップの配合
組成を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ）ＣｏまたはＮｉ これらの成分には硬質相形成成分を結合させて結合相を
形成してサーメットの靭性確保に不可欠の成分であり、
更にチップの耐衝撃性を向上させる作用があるが、その
割合が１０％未満では所定の耐衝撃性を確保することが
できず、一方その割合が２０％を越えると硬さが低下す
るようになることから、その割合を１０〜２０％とし
た。
料において、これを構成するサーメット製チップの配合
組成を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ）ＣｏまたはＮｉ これらの成分には硬質相形成成分を結合させて結合相を
形成してサーメットの靭性確保に不可欠の成分であり、
更にチップの耐衝撃性を向上させる作用があるが、その
割合が１０％未満では所定の耐衝撃性を確保することが
できず、一方その割合が２０％を越えると硬さが低下す
るようになることから、その割合を１０〜２０％とし
た。
【００１２】（ｂ）ＴｉＣＮ ＴｉＣＮ成分は本発明ＴｉＣＮ基サーメット製チップ材
料には必須成分であり、ステンレス鋼材中の成分、特に
鉄成分に対して高温での反応が小さいため耐溶着性が優
れ、かつ高温耐摩耗性が良く、その割合が４５％未満で
は所定の耐溶着性及び耐摩耗性が得られず、一方その割
合が７５％を越えると相対的に熱伝導性に優れている例
えばＷＣの割合が少なくなり切断中のチップに発生した
切削熱が放熱しづらくなり、更に結合相成形成分のＣｏ
またはＮｉの割合も少なくなり耐衝撃性が低下するよう
になることからその割合を４０〜７５％とした。
料には必須成分であり、ステンレス鋼材中の成分、特に
鉄成分に対して高温での反応が小さいため耐溶着性が優
れ、かつ高温耐摩耗性が良く、その割合が４５％未満で
は所定の耐溶着性及び耐摩耗性が得られず、一方その割
合が７５％を越えると相対的に熱伝導性に優れている例
えばＷＣの割合が少なくなり切断中のチップに発生した
切削熱が放熱しづらくなり、更に結合相成形成分のＣｏ
またはＮｉの割合も少なくなり耐衝撃性が低下するよう
になることからその割合を４０〜７５％とした。
【００１３】また他の配合組成については特にＷＣ、Ｎ
ｂＣを所定量配合させるとサーメット自体の靭性が向上
し放熱性を高め更に高温時の耐酸化性を著しく高めるの
でより好ましい。ＷＣ成分には硬質相形成成分と結合相
形成成分との濡れ性を高めると共に熱伝導率が高いため
にチップ刃先の放熱作用に優れておりかつチップの耐衝
撃性を向上させるが、その割合が１０％未満では所定の
耐衝撃性を満足することができず、またチップの放熱が
低下する。一方その割合が２０％をこえると相対的にＴ
ｉＣＮの割合が少なくなるので高温耐摩耗性、耐溶着性
が低下するようになることからその割合は１０〜２０％
が好ましい。ＮｂＣ成分には焼結時の粒成長を抑える作
用がありかつチップの耐酸化性を著しく向上させ、その
割合が３％未満では所定の効果を得ることができない。
一方その割合が１５％を越えても前記作用により一層の
向上効果が認められないのでその割合は３〜１５％が好
ましい。上記以外の残りの炭化物または窒化物の夫々の
割合は、所定の目的に応じて随時変えられる。
ｂＣを所定量配合させるとサーメット自体の靭性が向上
し放熱性を高め更に高温時の耐酸化性を著しく高めるの
でより好ましい。ＷＣ成分には硬質相形成成分と結合相
形成成分との濡れ性を高めると共に熱伝導率が高いため
にチップ刃先の放熱作用に優れておりかつチップの耐衝
撃性を向上させるが、その割合が１０％未満では所定の
耐衝撃性を満足することができず、またチップの放熱が
低下する。一方その割合が２０％をこえると相対的にＴ
ｉＣＮの割合が少なくなるので高温耐摩耗性、耐溶着性
が低下するようになることからその割合は１０〜２０％
が好ましい。ＮｂＣ成分には焼結時の粒成長を抑える作
用がありかつチップの耐酸化性を著しく向上させ、その
割合が３％未満では所定の効果を得ることができない。
一方その割合が１５％を越えても前記作用により一層の
向上効果が認められないのでその割合は３〜１５％が好
ましい。上記以外の残りの炭化物または窒化物の夫々の
割合は、所定の目的に応じて随時変えられる。
【００１４】次に本発明のチップ形状について説明す
る。図２は本発明チップソーの拡大部分側面図、図３、
図４は夫々図２のＡ矢視図、Ｂ矢視図である。本発明は
靭性が高くなく欠けやすいサーメットを十分に活かすた
めにチップ３のすくい角βを０°を含めた負の角度にす
ることにより達成できたものである。すなわち刃先角を
７０〜８８°として衝撃作用を緩和する。すくい角βを
負としてもステンレス鋼材の切断時の切削抵抗はそれほ
ど上がらず切刃先端の欠け、折損が極端に少なくなりし
かも切粉が付着しづらくなり切断寿命が向上した。すく
い角βが０°を越えると切刃の欠けが多く、また−６°
より小さいと切削抵抗の影響が現れ切断寿命は伸びるも
のの切断速度は低下するようになるので、すくい角βは
−６〜０°が適している。その他の逃げ角α、隙間角
τ、後退逃げ角σについては従来形状をそのまま適用す
ることができるので製造コストのアップにはつながらな
い。また刃先先端を含めたすくい面６の稜部は機械研摩
のままであると鋭角であり刃こぼれが生じるので、ショ
ットブラスト、ワイヤーブラスト等により適宜研摩して
曲面状にすることにより刃こぼれを少なくすることがで
き寿命向上が更に可能となる。
る。図２は本発明チップソーの拡大部分側面図、図３、
図４は夫々図２のＡ矢視図、Ｂ矢視図である。本発明は
靭性が高くなく欠けやすいサーメットを十分に活かすた
めにチップ３のすくい角βを０°を含めた負の角度にす
ることにより達成できたものである。すなわち刃先角を
７０〜８８°として衝撃作用を緩和する。すくい角βを
負としてもステンレス鋼材の切断時の切削抵抗はそれほ
ど上がらず切刃先端の欠け、折損が極端に少なくなりし
かも切粉が付着しづらくなり切断寿命が向上した。すく
い角βが０°を越えると切刃の欠けが多く、また−６°
より小さいと切削抵抗の影響が現れ切断寿命は伸びるも
のの切断速度は低下するようになるので、すくい角βは
−６〜０°が適している。その他の逃げ角α、隙間角
τ、後退逃げ角σについては従来形状をそのまま適用す
ることができるので製造コストのアップにはつながらな
い。また刃先先端を含めたすくい面６の稜部は機械研摩
のままであると鋭角であり刃こぼれが生じるので、ショ
ットブラスト、ワイヤーブラスト等により適宜研摩して
曲面状にすることにより刃こぼれを少なくすることがで
き寿命向上が更に可能となる。
【００１５】更に上記したサーメット製チツプ材料とチ
ップ形状を組み合わせることにより切断寿命に対してＴ
ｉＣＮの特性である耐溶着性がよくなると共にすくい角
βを０°を含めた負の角度にすることにより刃先先端の
欠け等が極端に少なくなる等の相乗効果が現れより一層
切断性能が向上する。特に６０％ＴｉＣＮを配合組成と
したサーメット製チップ材料を用いてチップのすくい角
βを−３°、逃げ角αを１３°、刃先角γを８０°とし
て組み合わせたチップソーの切断寿命が最も長く切刃先
端の欠けも少なくまた溶着量も少なく安定した切断を長
時間にわたって維持できた。
ップ形状を組み合わせることにより切断寿命に対してＴ
ｉＣＮの特性である耐溶着性がよくなると共にすくい角
βを０°を含めた負の角度にすることにより刃先先端の
欠け等が極端に少なくなる等の相乗効果が現れより一層
切断性能が向上する。特に６０％ＴｉＣＮを配合組成と
したサーメット製チップ材料を用いてチップのすくい角
βを−３°、逃げ角αを１３°、刃先角γを８０°とし
て組み合わせたチップソーの切断寿命が最も長く切刃先
端の欠けも少なくまた溶着量も少なく安定した切断を長
時間にわたって維持できた。
【００１６】〔実施例１〕本発明のステンレス鋼材等の
難削材切断用チップソー用ＴｉＣＮ基サーメット製チッ
プ材料を実施例により説明する。原料粉末として０．５
〜２μｍの粒径をもつＣｏ粉末及びＮｉ粉末、０．３〜
２μｍの粒径をもつＴｉＣＮ、ＷＣ、ＮｂＣ、ＭｏＣ、
ＶＣ、ＴｉＣ、ＴｉＮ粉末を用意し、これらの粉末を夫
々表１に示すような配合組成として混合し、１５〜２０
ｋｇｆ／ｍｍ2の圧力にてプレス成形して圧粉体を作
り、この圧粉体を真空（１０~2Ｔｏｒｒ）、焼結温度１
４００〜１４５０℃にて焼結した。この焼結体は実質的
には配合組成と同一の成分を有する本発明ＴｉＣＮ基サ
ーメット製チップ材料Ｎｏ．１〜６である。
難削材切断用チップソー用ＴｉＣＮ基サーメット製チッ
プ材料を実施例により説明する。原料粉末として０．５
〜２μｍの粒径をもつＣｏ粉末及びＮｉ粉末、０．３〜
２μｍの粒径をもつＴｉＣＮ、ＷＣ、ＮｂＣ、ＭｏＣ、
ＶＣ、ＴｉＣ、ＴｉＮ粉末を用意し、これらの粉末を夫
々表１に示すような配合組成として混合し、１５〜２０
ｋｇｆ／ｍｍ2の圧力にてプレス成形して圧粉体を作
り、この圧粉体を真空（１０~2Ｔｏｒｒ）、焼結温度１
４００〜１４５０℃にて焼結した。この焼結体は実質的
には配合組成と同一の成分を有する本発明ＴｉＣＮ基サ
ーメット製チップ材料Ｎｏ．１〜６である。
【００１７】また特にステンレス鋼材の切断において上
記したように耐溶着性及び高温耐摩耗性に優れているＴ
ｉＣＮの割合が特に切断寿命に最も影響を及ぼすので、
その最適割合を調べるため製造した比較ＴｉＣＮ基サー
メット製チップ材料Ｎｏ．７、８、更に従来のＴｉＣ基
及びＴｉＮ基サーメット製チップ材料Ｎｏ．９、１０も
合わせて表１に示す。上記のようにして作成したサーメ
ット製チップ３を台金（合金工具鋼）５の外周に所定ピ
ッチで設けられた歯台４に４８個ロー付けで接合し、い
ずれもチップ形状を同一としてすくい角β７°、逃げ角
α１２°、刃先角γ７１°、隙間角τ０．５°、後退逃
げ角σ１°の外径１８０ｍｍ、チップ厚２．０ｍｍのチ
ップソーを製造した。これらのチップソーを切断機に取
り付け回転数３０００ｒｐｍにてオーステナイト系ステ
ンレス鋼材（ＳＵＳ３０４）の板厚３ｍｍの板材を乾式
の状態で１回当たりの切断長さを５００ｍｍとし、これ
らを繰り返して切断した。切断速度が０．３ｍｍ／分に
なるまでの総切断長さを寿命切断長さとし、従来のＴｉ
Ｎ基サーメット製チップ材料Ｎｏ．１０の寿命切断長さ
を１．０として夫々のチップの切断寿命比を求め、その
結果を表１に示す。
記したように耐溶着性及び高温耐摩耗性に優れているＴ
ｉＣＮの割合が特に切断寿命に最も影響を及ぼすので、
その最適割合を調べるため製造した比較ＴｉＣＮ基サー
メット製チップ材料Ｎｏ．７、８、更に従来のＴｉＣ基
及びＴｉＮ基サーメット製チップ材料Ｎｏ．９、１０も
合わせて表１に示す。上記のようにして作成したサーメ
ット製チップ３を台金（合金工具鋼）５の外周に所定ピ
ッチで設けられた歯台４に４８個ロー付けで接合し、い
ずれもチップ形状を同一としてすくい角β７°、逃げ角
α１２°、刃先角γ７１°、隙間角τ０．５°、後退逃
げ角σ１°の外径１８０ｍｍ、チップ厚２．０ｍｍのチ
ップソーを製造した。これらのチップソーを切断機に取
り付け回転数３０００ｒｐｍにてオーステナイト系ステ
ンレス鋼材（ＳＵＳ３０４）の板厚３ｍｍの板材を乾式
の状態で１回当たりの切断長さを５００ｍｍとし、これ
らを繰り返して切断した。切断速度が０．３ｍｍ／分に
なるまでの総切断長さを寿命切断長さとし、従来のＴｉ
Ｎ基サーメット製チップ材料Ｎｏ．１０の寿命切断長さ
を１．０として夫々のチップの切断寿命比を求め、その
結果を表１に示す。
【００１８】この切断試験の結果、表１により明らかな
ように本発明ＴｉＣＮ基サーメット製チップＮｏ．１〜
６はいずれも耐溶着性かつ耐熱性に優れているＴｉＣＮ
を主成分としているので、ステンレス鋼材の切断時の切
粉が刃先に溶着しにくく、また熱的損傷を受けたサーマ
ルクラック的様相が少なくなっているので、従来のＴｉ
Ｎ基サーメット製チップ材料に比べ切断寿命が２．５〜
３．６倍を得た。更に本発明ＴｉＣＮ基サーメット製チ
ップは溶着しにくいことから、ステンレス鋼材の切断面
が従来のＴｉＮ基及びＴｉＣ基サーメット製チップより
も平滑できれいであり、バリ発生量も少なく焼けも少な
い。なお、比較ＴｉＣＮ基サーメット製チップＮｏ．
７、８は従来のＴｉＮ基サーメット製チップよりも寿命
はわずかながら伸びるにすぎないがサーマルクラックが
刃先全面にわたって認められ、これが成長してチッピン
グを起し早期に損傷した。これによりチップソーの寿命
を向上させるには耐溶着性に優れているＴｉＣＮの割合
を４０〜７５％が好ましい。
ように本発明ＴｉＣＮ基サーメット製チップＮｏ．１〜
６はいずれも耐溶着性かつ耐熱性に優れているＴｉＣＮ
を主成分としているので、ステンレス鋼材の切断時の切
粉が刃先に溶着しにくく、また熱的損傷を受けたサーマ
ルクラック的様相が少なくなっているので、従来のＴｉ
Ｎ基サーメット製チップ材料に比べ切断寿命が２．５〜
３．６倍を得た。更に本発明ＴｉＣＮ基サーメット製チ
ップは溶着しにくいことから、ステンレス鋼材の切断面
が従来のＴｉＮ基及びＴｉＣ基サーメット製チップより
も平滑できれいであり、バリ発生量も少なく焼けも少な
い。なお、比較ＴｉＣＮ基サーメット製チップＮｏ．
７、８は従来のＴｉＮ基サーメット製チップよりも寿命
はわずかながら伸びるにすぎないがサーマルクラックが
刃先全面にわたって認められ、これが成長してチッピン
グを起し早期に損傷した。これによりチップソーの寿命
を向上させるには耐溶着性に優れているＴｉＣＮの割合
を４０〜７５％が好ましい。
【００１９】〔実施例２〕本発明チップソーの形状を実
施例により説明する。ステンレス鋼材の切断において上
記したように刃先先端の欠け、折損に対して特にすくい
角β、逃げ角αが最も影響するのでその最適チップ形状
を求めるため、本発明チップ形状のチップソーＮｏ．２
１〜２６、比較チップ形状のチップソーＮｏ．２７〜３
０、従来チップ形状のチップソーＮｏ．１０の夫々のす
くい角β、逃げ角αを表２に示す。なおここで用いた総
てのサーメット製チップの材料は同一で実施例１の従来
品Ｎｏ．１０と同じ６０％ＴｉＮ基であり、チップ形状
はすくい角β、逃げ角α以外の隙間角τを０．５°、後
退逃げ角σを１°としワイヤーブラシを刃先先端に押し
当ててすくい面６の稜部を適宜研摩した。切断試験の方
法は実施例１と同じであり切断寿命比を求め、更に切断
寿命までの平均切断速度比も求めた。その結果を表２に
示す。
施例により説明する。ステンレス鋼材の切断において上
記したように刃先先端の欠け、折損に対して特にすくい
角β、逃げ角αが最も影響するのでその最適チップ形状
を求めるため、本発明チップ形状のチップソーＮｏ．２
１〜２６、比較チップ形状のチップソーＮｏ．２７〜３
０、従来チップ形状のチップソーＮｏ．１０の夫々のす
くい角β、逃げ角αを表２に示す。なおここで用いた総
てのサーメット製チップの材料は同一で実施例１の従来
品Ｎｏ．１０と同じ６０％ＴｉＮ基であり、チップ形状
はすくい角β、逃げ角α以外の隙間角τを０．５°、後
退逃げ角σを１°としワイヤーブラシを刃先先端に押し
当ててすくい面６の稜部を適宜研摩した。切断試験の方
法は実施例１と同じであり切断寿命比を求め、更に切断
寿命までの平均切断速度比も求めた。その結果を表２に
示す。
【００２０】この切断試験の結果、表２より明らかなよ
うに本発明チップのチップソーＮＯ．２１〜２６は刃先
先端の欠け、折損が少ないのでいずれも切断寿命が長く
平均切断速度も速くなり切断性能は向上する。なお比較
チップソーＮｏ．２７〜３０については切断寿命は長く
なることもあるがすくい角βが−９°以上になると切削
抵抗が大きくなり平均切断速度が低下し総合的な切断性
能は満足するものではない。これによりチップソーの切
断性能を向上させるためには、刃先角γを大きくして刃
先先端の欠け、折損を極力少なくする必要がありすくい
角βは−６〜０°、逃げ角αは１１〜２０°が好まし
い。
うに本発明チップのチップソーＮＯ．２１〜２６は刃先
先端の欠け、折損が少ないのでいずれも切断寿命が長く
平均切断速度も速くなり切断性能は向上する。なお比較
チップソーＮｏ．２７〜３０については切断寿命は長く
なることもあるがすくい角βが−９°以上になると切削
抵抗が大きくなり平均切断速度が低下し総合的な切断性
能は満足するものではない。これによりチップソーの切
断性能を向上させるためには、刃先角γを大きくして刃
先先端の欠け、折損を極力少なくする必要がありすくい
角βは−６〜０°、逃げ角αは１１〜２０°が好まし
い。
【００２１】〔実施例３〕本発明のＴｉＣＮ基サーメッ
ト製チップ材料と本発明のチップ形状を組み合わせたチ
ップソーの例を表３に示す。切断方法は実施例１と同じ
であり、従来のチップソーＮｏ．１０の切断寿命を１と
して上記の組み合わせたチップソーの切断寿命比を求
め、その結果も合わせて表３に示す。この結果よりＴｉ
ＣＮ基サーメット製チップの効果とチップ形状の効果を
ほぼ合わせたような効果が得られた。すなわちＴｉＣＮ
のもつ耐溶着性がよくなると共にすくい角βが０°を含
めた負の角度のため刃先先端の欠け、折損が少なくなり
これらの相乗効果が現れより一層切断性能が向上した。
特に本発明品Ｎｏ．３１の６０％ＴｉＣＮを配合組成と
したサーメット製チップ材料とチップのすくい角βを−
３°、逃げ角αを１３°とした組合せのチップソーの切
断寿命が最も長く安定した切断を長時間にわたって維持
できた。
ト製チップ材料と本発明のチップ形状を組み合わせたチ
ップソーの例を表３に示す。切断方法は実施例１と同じ
であり、従来のチップソーＮｏ．１０の切断寿命を１と
して上記の組み合わせたチップソーの切断寿命比を求
め、その結果も合わせて表３に示す。この結果よりＴｉ
ＣＮ基サーメット製チップの効果とチップ形状の効果を
ほぼ合わせたような効果が得られた。すなわちＴｉＣＮ
のもつ耐溶着性がよくなると共にすくい角βが０°を含
めた負の角度のため刃先先端の欠け、折損が少なくなり
これらの相乗効果が現れより一層切断性能が向上した。
特に本発明品Ｎｏ．３１の６０％ＴｉＣＮを配合組成と
したサーメット製チップ材料とチップのすくい角βを−
３°、逃げ角αを１３°とした組合せのチップソーの切
断寿命が最も長く安定した切断を長時間にわたって維持
できた。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、耐溶着性
及び高温耐摩耗性に優れているＴｉＣＮを必須成分かつ
所定量含有しているので、刃先への切粉の溶着量及び刃
先チッピングが極度に減少すると共に切断寿命の向上が
見られ切断性能が著しく向上できた。また０°を含めた
負のすくい角とすることにより切刃先端の欠け、切損が
少なくなると共に耐溶着性が向上しサーメットの特性を
十分に活かすことができ安定した切断性能を長時間にわ
たって維持できる。更に本発明のサーメット製チップ材
料とチップ形状を組み合わせることにより切断寿命の向
上に相乗効果が認められた。
及び高温耐摩耗性に優れているＴｉＣＮを必須成分かつ
所定量含有しているので、刃先への切粉の溶着量及び刃
先チッピングが極度に減少すると共に切断寿命の向上が
見られ切断性能が著しく向上できた。また０°を含めた
負のすくい角とすることにより切刃先端の欠け、切損が
少なくなると共に耐溶着性が向上しサーメットの特性を
十分に活かすことができ安定した切断性能を長時間にわ
たって維持できる。更に本発明のサーメット製チップ材
料とチップ形状を組み合わせることにより切断寿命の向
上に相乗効果が認められた。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【図１】チップソーの構成を説明する部分側面図。
【図２】本発明チップソーの拡大部分側面図。
【図３】図２のＡ矢視図。
【図４】図２のＢ矢視図。
【図５】従来のチップソーの拡大部分側面図。
【図６】図５のＡ矢視図。
【図７】図５のＢ矢視図。
１はチップソー、３はチップ、４は歯台、５は台金、６
はすくい面、７は逃げ面、αは逃げ角、βはすくい角、
γは刃先角、σは後退逃げ角、τは隙間角、ａはすくい
面基準線、ｂは逃げ面基準線である。
はすくい面、７は逃げ面、αは逃げ角、βはすくい角、
γは刃先角、σは後退逃げ角、τは隙間角、ａはすくい
面基準線、ｂは逃げ面基準線である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小高 守 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 秋葉 誠二 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 円盤状台金の外周に周方向に沿って所定
ピッチで設けられた歯台にチップを固着したステンレス
鋼材等の難削材切断用チップソーであって、 前記チップを、結合相形成成分としてＣｏまたはＮｉの
うちの１種または２種を１０〜２０％、硬質相成形成分
として、炭窒化チタン４０〜７５％を含有し、残りが周
期律表の４ａ族、５ａ族、６ａ族の炭化物または窒化物
のうちの１種または２種以上からなる配合組成（以上重
量％）で形成したことを特徴とするステンレス鋼材等の
難削材切断用チップソー。 - 【請求項２】 円盤状台金の外周に周方向に沿って所定
ピッチで設けられた歯台にチップを固着したステンレス
鋼材等の難削材切断用チップソーであって、 前記チップの刃先先端から台金中心に向かってのチップ
すくい面を順次細くすると共にチップ両側面を回転方向
と反対方向にいくに従って狭くしたチップのすくい角を
−６〜０°、逃げ角を１１〜２０°とし、前記すくい面
の稜部を適宜曲面状にしたことを特徴とするステンレス
鋼材等の難削材切断用チップソー。 - 【請求項３】 円盤状台金の外周に周方向に沿って所定
ピッチで設けられた歯台にチップを固着したステンレス
鋼材等の難削材切断用チップソーであって、 前記チップを、硬質相形成成分としてＣｏまたはＮｉの
うちの１種または２種を１０〜２０％、硬質相形成成分
として、炭窒化チタン４０〜７５％を含有し、残りが周
期律表の４ａ族、５ａ族、６ａ族の炭化物または窒化物
のうちの１種または２種以上からなる配合組成（以上重
量％）で形成し、かつチップの刃先先端から台金中心に
向かってのチップすくい面を順次細くすると共にチップ
両側面を回転方向と反対方向にいくに従って狭くしたチ
ップのすくい角を−６〜０°、逃げ角を１１〜２０°と
し、前記すくい面の稜部を適宜曲面状にしたことを特徴
とするステンレス鋼材等の難削材切断用チップソー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7193125A JPH0938826A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | ステンレス鋼材等の難削材切断用チップソー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7193125A JPH0938826A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | ステンレス鋼材等の難削材切断用チップソー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938826A true JPH0938826A (ja) | 1997-02-10 |
Family
ID=16302687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7193125A Pending JPH0938826A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | ステンレス鋼材等の難削材切断用チップソー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0938826A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005194573A (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Tungaloy Corp | サーメットおよび被覆サーメット並びにそれらの製造方法 |
| JP2015203116A (ja) * | 2014-04-10 | 2015-11-16 | 三菱マテリアル株式会社 | チップソー用炭窒化チタン基サーメット |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5389809A (en) * | 1977-01-19 | 1978-08-08 | Mitsubishi Metal Corp | Superhard alloy for bit |
| JPH05285723A (ja) * | 1992-02-14 | 1993-11-02 | Hitachi Koki Co Ltd | チップ付き切削工具 |
-
1995
- 1995-07-28 JP JP7193125A patent/JPH0938826A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5389809A (en) * | 1977-01-19 | 1978-08-08 | Mitsubishi Metal Corp | Superhard alloy for bit |
| JPH05285723A (ja) * | 1992-02-14 | 1993-11-02 | Hitachi Koki Co Ltd | チップ付き切削工具 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005194573A (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Tungaloy Corp | サーメットおよび被覆サーメット並びにそれらの製造方法 |
| JP2015203116A (ja) * | 2014-04-10 | 2015-11-16 | 三菱マテリアル株式会社 | チップソー用炭窒化チタン基サーメット |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011204 |