(57)【要約】【課題】熟練を要するグラインダーによる研削に代わり、リング状鋸刃で切削による切除を行ない、作業時間を大幅に短縮して加工費を低減させると共に、初心者でも作業が可能で、しかも鋸刃部分を替え刃式にして、工具費用を低減させた切断加工具およびこれを用いた鋳物素形材の切断加工方法を提供するものである。【解決手段】円弧状切除部分３２を有する鋳物素形材３０の前記切除部分３２に対応する直径のリング状鋸刃６を、複数個に分割された平面円弧状の鋸刃片３で構成した切断加工具１を主軸２１に取付け、切断加工具１を回転させながら下降させて、リング状鋸刃６により鋳物素形材３０の切除部分３２を回転切断するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形または円弧状切除部分を有する鋳物素形材の、前記切除部分に対応する直径のリング状鋸刃を、回転駆動軸に接続されるホルダー本体の外周に着脱自在に取付けたことを特徴とする切断加工具。
【請求項２】
リング状鋸刃が平面円弧状の鋼板の片側に鋸刃を設けた鋸刃片で２〜４分割されて形成されていることを特徴とする請求項１記載の切断加工具。
【請求項３】
請求項１記載の切断加工具をモータに接続した駆動軸の先端に接続し、テーブルに鋳物素形材をその切除部分が切断加工具のリング状鋸刃に対向するようにセットして、切断加工具を回転させながら下降させて、リング状鋸刃により鋳物素形材の切除部分を回転切断することを特徴とする鋳物素形材の切断加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円形または円弧状切除部分を有する鋳物素形材の、円形または円弧状切除部分を切断、除去する切断加工具と、これを用いた切断加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋳物で製造される自動車エンジン用過給機部品であるターボケーシング鋳物素形材は、その鋳造工程で、取り鍋から溶融した金属を鋳物型に流し込むために堰を通して注入している。
【０００３】
このターボケーシング鋳物素形材３０は図４に示すように、堰３１は部品の機能上および外観上も不要なものであり、車両の軽量化の上でも切除する必要がある。この切除にはレーザやプラズマで溶断できる部分と、他の部品構成部分を傷付けないように溶断でない部分とがある。このような溶断でない部分は、従来グラインダーによる研削が行なわれ図５に示すように切除部分３２を研削して仕上げ面３４を形成していた。
【０００４】
ターボケーシングは一般的には耐熱性に優れたニッケル合金が使用されている。このニッケル合金は難切削材であり、グラインダーによる研削は堰３１の表面から徐々に削り落としていくため、完了まで長い時間を必要とする上、研磨粉が飛散し作業環境が悪化する問題があった。しかも研削砥石は目詰りする上、幅が広いため部品の湾曲部分や細部を研削できない問題があった。
【０００５】
更に近年は、ターボケーシング鋳物の不良率の低減のため、堰の断面積が拡大する傾向があり、更に切除部分が増大し、研削時間がかかる上、熟練した研削作業者が不足していることから作業の改善が望まれていた。
【０００６】
このため本発明者は木材や石膏ボード、薄い金属板などの孔明けに使用されているホールソーを用いて円弧状切除部分を切断することを検討した。このホールソーは筒状体の開口縁部に円形状の鋸刃を形成し、筒状体の閉塞側に軸を一体に形成したもの（特許文献１）で、これを用いて円弧状切除部分の切削を試みた。
【０００７】
しかしながらこのホールソーによる切削は筒状体が長く座屈し易いため、筒状体の板厚が約３ｍｍと厚く、切断幅が広くなるので切粉の発生量が多い問題があった。しかも鋸刃が少し消耗した場合には目立ては行なえるが手間と費用がかかる上、鋸刃は筒状体と一体に形成されているので、消耗した場合は鋸刃部分だけの交換ができずホールソー全体を交換しなければならなかった。しかも市販のホールソーは直径が数種類しかなく、特注となると高価な問題があり実験段階で採用を見送った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１７２５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題を改善し、熟練を要するグラインダーによる研削に代わり、リング状鋸刃で切削による切除を行ない、作業時間を大幅に短縮して加工費を低減させると共に、初心者でも作業が可能で、しかも鋸刃部分を替え刃式にして、工具費用を低減させた切断加工具およびこれを用いた鋳物素形材の切断加工方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１記載の切断加工具は、円形または円弧状切除部分を有する鋳物素形材の、前記切除部分に対応する直径のリング状鋸刃を、回転駆動軸に接続されるホルダー本体の外周に着脱自在に取付けたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項２記載の切断加工具は、請求項１において、リング状鋸刃が平面円弧状の鋼板の片側に鋸刃を設けた鋸刃片で２〜４分割されて形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項３記載の鋳物素形材の切断加工方法は、請求項１記載の切断加工具をモータに接続した駆動軸の先端に接続し、テーブルに鋳物素形材をその切除部分が切断加工具のリング状鋸刃に対向するようにセットして、切断加工具を回転させながら下降させて、リング状鋸刃により鋳物素形材の切除部分を回転切断することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る請求項１記載の切断加工具によれば、リング状鋸刃を回転駆動軸に取付けるホルダー本体の外周に着脱自在に取付け、替え刃式になっているので交換が容易で、安価である。しかも鋸刃の部分がホルダー本体より少しだけ突出しているので座屈に強く、薄い鋼板でも十分な切断強度を有し、切削による切粉の発生が少ない上、切除部分が切り落とし片として残るので回収してリサイクルすることができる。
【００１４】
また請求項２記載の切断加工具によれば、リング状鋸刃が２〜４分割された平面円弧状の複数個の鋸刃片で形成されているので、更に鋸刃片の加工や交換が容易である。
【００１５】
また請求項３記載の切断加工具によれば、駆動軸の先端に切断加工具を接続し、テーブルに鋳物素形材を、その切除部分が切断加工具のリング状鋸刃に対向するようにセットして、切断加工具を回転させながら下降させて、リング状鋸刃により鋳物素形材の切除部分を回転切断するので、硬いニッケル合金など難切削性の金属でも簡単に切除でき、従来の熟練を要するグラインダーによる研削に比べて、初心者でも５倍以上作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の一形態による切断加工具の底面側から見た斜視図である。
【図２】図１の切断加工具を分解して示す斜視図である。
【図３】切断加工具を取付けた切断機の側面図である。
【図４】堰を切除する前の鋳物素形材の斜視図である。
【図５】堰を切除した後の鋳物素形材の斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施の一形態を図１ないし図３を参照して詳細に説明する。図において１は切断加工具を示すもので、円盤状のホルダー本体２の外周に、平面円弧状に形成された３個の鋸刃片３がリング状に取付けられ、その外周を平面円弧状の３個の押え金具４で押えて、ビス５で締付けてリング状鋸刃６が着脱自在に取付けられている。
【００１８】
更に詳細に説明すると、前記ホルダー本体２は図２に示すように円盤状に形成され、その中央部に主軸接続ねじ部１０が形成されている。またホルダー本体２の下部側は外径がやや大きく形成され、この間に段部１１が形成され、この上に鋸刃片３が支持されるようになっている。更にホルダー本体２の上部側外周には６０度間隔で６個のビス取付けねじ部１２が形成されている。
【００１９】
また前記鋸刃片３は厚さ１．５ｍｍ程度の四角形状の鋼板１４を平面円弧状に湾曲させ、その上部に鋸刃１５を形成し、これと反対側に逆Ｕ形切欠部１６を２個形成したものである。また押え金具４は平面円弧状の金属ブロック１７に前記逆Ｕ形切欠部１６に対応して２個のビス貫通孔１８を形成したものである。
【００２０】
この切断加工具１は、ホルダー本体２の段部１１に３個の鋸刃片３を、隙間を開けてリング状に配置し、この外側から３個の押え金具４を当てて、このビス貫通孔１８にビス５を通し、鋸刃片３の逆Ｕ形切欠部１６を貫通させてホルダー本体２のビス取付けねじ部１２に螺合させてリング状鋸刃６を形成する。このリング状鋸刃６の直径は図５に示す鋳物素形材３０の、切除部分３２を切断した後の仕上りの円形フランジ３３の外径に合わせて設定されている。
【００２１】
このように組立てた切断加工具１は図３に示すように主軸接続ねじ部１０を切断機２０の主軸２１の下端に螺合させて取付ける。この切断機２０はベース２２の上にスタンド２３を立設し、この前面に取付けたリニアーガイド２４に逆Ｌ形のスライドベース２５が上下動自在に取付けられている。このスライドベース２５にはギヤードモータ２６が取付けられ、これに主軸２１が接続され軸受２７で支持されている。
【００２２】
切断機２０のベース２２の上に、図４に仮想線で示すようにレーザやプラズマで部品に影響のない不要な堰３１を予め溶断したターボケーシングの鋳物素形材３０をセットしてストッパ２８で固定する。次に切断加工具１を回転させながら下降させ、クーランント２９を掛けながらリング状鋸刃６で不要な堰３１を切断する。この作業は約２分で完了するので、この間、作業者は１人で数台の切断機２０を操作することができる。
【００２３】
このように堰３１の不要な切除部分３２を切削すると図５に示すように切断面はグラインダーによる研削と同様にきれいな仕上げ面３４となる。リング状鋸刃６による切断は約２００個程度で鋸刃１５が消耗するため、前記と逆の手順で分解して新たな鋸刃片３に交換する。
【００２４】
従って本発明の切断加工具１のリング状鋸刃６による回転切削により、硬いニッケル合金でも円弧状に簡単に切除できるので、従来の熟練を要するグラインダーによる研削に比べ、初心者でも５倍以上作業性を向上させることができる。また鋸刃片３をホルダー本体２の外周にリング状に着脱自在に取付けた交換刃構造なので、消耗しても容易に交換することができる。
【００２５】
また鋸刃片３は内側をホルダー本体２で、外側を押え金具４で支持され、鋸刃１５の部分が少しだけ突出しているので座屈に強く、薄い鋼板１４でも十分な切断強度を有する。このため板厚が厚く鋸刃の部分だけ交換できないホールソーに比べて、鋸刃片３の交換が容易で、製造も安価である。
【００２６】
このように鋸刃片３は薄い鋼板１４を用いるため切削による切粉の発生が少なく、グラインダーによる研削のような作業環境の悪化がなく、しかも切除部分３２が切り落とし片として残るので、これを回収してリサイクルできる。このため鋳物素形材３０の歩留まり向上による堰断面積の拡大にも対応することができる。
【００２７】
なお上記説明では切除部分３２が円弧状切除部分を有する場合について示したが、円形フランジ部３３の全周を切削除去する円形状の切除部分にも適用することができる。またリング状鋸刃６は３個の鋸刃片３で形成した場合について示したが、半円形の２個または４個でも良い。上記説明では難切削材のニッケル合金の切削に好適であるが、他の難切削材にも適用でき、またターボケーシングの鋳物素形材に限らず他の鋳物素形材の切断にも広く適用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１    切断加工具                                            
２    ホルダー本体                                          
３    鋸刃片                                                
４    押え金具                                              
５    ビス                                                  
６    リング状鋸刃                                          
１０  主軸接続ねじ部                                        
１１  段部                                                  
１２  ビス取付けねじ部                                      
１４  鋼板                                                  
１５  鋸刃                                                  
１６  逆Ｕ形切欠部                                          
１７  金属ブロック                                          
１８  ビス貫通孔                                            
２０  切断機                                                
２１  主軸                                                  
２２  ベース                                                
２３  スタンド                                              
２４  リニアーガイド                                        
２５  逆Ｌ形のスライドベース                                
２６  ギヤードモータ                                        
２７  軸受                                                  
２８  ストッパ                                              
２９  クーランント                                          
３０  鋳物素形材                                            
３１  堰                                                    
３２  切除部分                                              
３３  円形フランジ部                                        
３４  仕上げ面                                              
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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