(57)【要約】【課題】  従来のＨ形鋼における開先およびルートフェイス加工に用いられる加工刃物は、切削加工時に大きな衝撃と振動を生じ、切刃チップの消耗が激しく、欠損を招くことが間々見られた。騒音なども大きく作業環境の面でも改善が求められていた。【解決手段】  円盤状の台金１２ａ〜１２ｈの外周部に、多数の切刃チップａ〜ｈを取りつけた多刃刃物１１ａ〜１１ｈを多数枚重ね合わせて截頭円錐形状の第１の加工刃物Ａを構成する。円盤状台金２２ｊ、２２ｋの外周部に、多数の切刃チップｊ、ｋを取りつけた多刃刃物２１ｊ、２１ｋを設け、円筒形状の第２の加工刃物Ｂを構成する。そして、これら第１〜第２の加工刃物によってＨ形鋼におけるフランジに開先およびルートフェイス加工を行なう。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
截頭円錐形状の切削周面をもつ第１の加工刃物と、円筒形状の切削周面をもつ第２の加工刃物と、きのこの笠形状の切削周面をもつ第３の加工刃物とを同一軸心上に配設し、これら第１〜第３の加工刃物によって、Ｈ形鋼におけるフランジに開先加工およびルートフェイス加工を、ウェブにスカラップ加工を行なう切削加工刃物において、
上記のうち少なくとも第１の加工刃物を、円盤状の台金と、この台金の外周部に取りつけた多数の切刃チップからなる多刃刃物の重ね合わせによって構成したことを特徴とするＨ形鋼の切削加工刃物。
【請求項２】
第２の加工刃物を、円盤状の台金と、この台金の外周部に取りつけた多数の切刃チップからなる多刃刃物の重ね合わせによって構成したことを特徴とする請求項１のＨ形鋼の切削加工刃物。
【請求項３】
切刃チップを、台金の外周部にロウ付け固定したことを特徴とする請求項１または請求項２のＨ形鋼の切削加工刃物。
【請求項４】
切刃チップを、台金の外周部に交換自在に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２のＨ形鋼の切削加工刃物。
【請求項５】
多刃刃物の重ね合わせ方向において、隣り合う切刃チップを回転方向においてズラして配設したことを特徴とする請求項１または請求項２のＨ形鋼の切削加工刃物。
【請求項６】
台金の厚さと切刃チップの幅を同等としたことを特徴とする請求項１または請求項２のＨ形鋼の切削加工刃物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｈ形鋼におけるフランジに開先加工とルートフェイス加工を行なう切削加工刃物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高層ビル建築における鉄骨支口部の柱梁接合構造を、図１６によって説明する。図において、１００は柱材を構成する角鋼管  １０１、１０２は角鋼管１００の上下両端に設けたダイヤフラム  １０３は梁材を構成するＨ形鋼  １０４、１０５はＨ形鋼１０３におけるフランジ  １０６は両フランジ１０４、１０５を連結したウェブ  １０７、１０８はフランジ１０４、１０５の端面部に形成した開先部  １０９、１１０はウェブ１０６を切り欠いて形成したスカラップ部  １１１、１１２はフランジ１０４、１０５とダイヤフラム１０１、１０２の突き合わせ部に配設した裏当金である。
【０００３】
上記の支口構成においては、フランジ１０４、１０５の開先部１０７、１０８とダイヤフラム１０１、１０２さらにはウェブ１０６と角鋼管１００の垂直平面の突き合わせ部とを全周溶接して柱梁の接合を完成するものであり、この溶接工法は、溶接線の集中をスカラップ部１０９、１１０によって逃がすことからスカラップ工法と呼ばれている。
【０００４】
なお上記の鉄骨支口部を工場で予め製作する場合のブラケット構造においては、フランジ１０４、１０５の開先部１０７、１０８が図のように、何れも外側に向く傾斜面となっているが、長尺のＨ形鋼を梁材として直接現場で溶接する場合においては、下向き姿勢の作業を確保する点から、一方の開先部が内側を向く傾斜面となっているものもある。
【０００５】
ところで、上記のＨ形鋼１０３におけるフランジ１０４、１０５に対して所要の開先加工およびルートフェイス加工を行ない、またウェブ１０６に対してスカラップ加工を行なう加工装置として、本出願人の提案に係る発明が公知である。（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
この従来の加工装置においては、図１７に示すように、加工ヘッド（図示省略）に回転軸を配設し、この回転軸２００に截頭円錐形状の切削周面をもつ第１の加工刃物２０１と円筒形状の切削周面をもつ第２の加工刃物２０２を、内回転軸２００ｂにきのこの笠形状をもつ第３の加工刃物２０３を連接状に取りつけたものである。ここにおいて第３の加工刃物２０３は、第１および第２の加工刃物２０１，２０２に対して移動調整できるように配設されている。
【０００７】
従来の装置においては、上記の加工ヘッドを所要の送り方向に移動することによって、Ｈ形鋼１０３のフランジ１０４に対して開先加工とルートフェイス加工を、またウェブ１０６に対してスカラップ加工を行なったものである。上記のルートフェイス加工は、その切削幅がＨ形鋼の大きさによって異なるものであり、第３の加工刃物２０３を移動調整できるようにしたのは、そのための措置である。
【０００８】
なお、前述の截頭円錐形状の切削周面をもつ加工刃物としては、例えば特許文献２の発明が公知であり、またの円筒形状切削周面をもつ加工刃物としては、例えば特許文献３の発明が公知であり、きのこの笠形状の切削周面をもつ加工刃物としては、例えば特許文献４に開示される発明が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２０００−２３７９１１号
【特許文献２】特開平６−２６２４２１号
【特許文献３】特公平３−４３０１０号
【特許文献４】特開平１０−２９６５２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように従来においては、Ｈ形鋼に対する諸加工を、特許文献１の加工装置に特許文献２〜特許文献４の加工刃物を取りつけて行なったものであるが、特にフランジの切削加工に着目したとき、この部分での切削加工量は、切削断面積と長さが大きい割りに高速送りが要求される。このため、少数個の切刃チップを植設した従来の加工刃物がこれを賄うには余りにも大きな負担となり、加工上において大きな衝撃と振動を生じ、この結果、切刃チップの激しい消耗や欠損を招くという問題点が指摘された。また騒音なども大きく、作業環境の面でも抜本的な対策が求められた。
【００１１】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、衝撃や振動を軽減して刃先チップの激しい消耗や破損をなくし、また騒音の発生を抑えて作業環境を健全に維持することができ、さらには高速での切削加工作業を達成することができるＨ形鋼の切削加工刃物を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係るＨ形鋼の切削加工刃物は、截頭円錐形状の切削周面をもつ第１の加工刃物と、円筒形状の切削周面をもつ第２の加工刃物と、きのこの笠形状の切削周面をもつ第３の加工刃物とを同一軸心上に配設し、これら第１〜第３の加工刃物によって、Ｈ形鋼におけるフランジに開先加工およびルートフェイス加工を、ウェブにスカラップ加工を行なう切削加工刃物において、上記のうち少なくとも第１の加工刃物を、円盤状の台金と、この台金の外周部に取りつけた多数の切刃チップからなる多刃刃物の重ね合わせによって構成したことを特徴としたものである。
【００１３】
また本発明の切削加工刃物は、請求項２において、第２の加工刃物を、円盤状の台金と、この台金の外周部に取りつけた多数の切刃チップからなる多刃刃物の重ね合わせによって構成したことを特徴としたものである。
【００１４】
また本発明の切削加工刃物は、請求項３において、切刃チップを、台金の外周部にロウ付け固定したことを特徴としたものである。
【００１５】
また本発明の切削加工刃物は、請求項４において、切刃チップを、台金の外周部に交換自在に設けたことを特徴としたものである。
【００１６】
また本発明の切削加工刃物は、請求項５において、多刃刃物の重ね合わせ方向において、隣り合う切刃チップを回転方向においてズラして配設したことを特徴とするものである
【００１７】
また本発明の切削加工刃物は、請求項６において、台金の厚さと切刃チップの幅を同等としたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１８】
このように構成した課題解決手段によれば、従来に比較して遥かに多くの切刃チップを切削周面上に配設することができる。このため、一刃当りの切削負荷を軽減し、衝撃や振動の少ない切削加工を行なうことができる。よって切刃チップの激しい消耗や欠損、さらには騒音などの問題点を合理的に解決することができる。また切削能力の向上によって高能率の切削加工を行なうことができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るＨ形鋼の切削加工刃物の一実施例を示す縦断側面図である。
【図２】同じく、刃先構成の詳細を示す拡大断面図である。
【図３】第１の加工刃物を構成する多刃刃物の正面図である。
【図４】同じく、切刃チップの形状を示す説明図である。
【図５】第２の加工刃物を構成する多刃刃物の正面図である。
【図６】交換式の切刃チップを用いた刃物構成の正面図である。
【図７】同じく、側面図である。
【図８】別の交換式切刃チップを用いた刃物構成の説明図である。
【図９】同じく、別の交換式切刃チップを用いた説明図である。
【図１０】台金の厚さと切刃チップの幅を同等とした刃物構成の説明図である。
【図１１】同じく、切刃チップの配列状態を示す説明図である
【図１２】交換式切刃チップの取りつけ状態を示す正面図である。
【図１３】同じく、縦断側面図である。
【図１４】分割式の切刃稜をもつ切刃チップの説明図である。
【図１５】内開先加工に対応した切削加工刃物の構成を示す縦断側面図である。
【図１６】柱梁接合構造を示す説明図である。
【図１７】従来の開先加工装置と切削加工刃物を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る切削加工刃物の実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。図１、図２において、Ａは切削周面が截頭円錐形状の第１の加工刃物  Ｂは切削周面が円筒形状の第２の加工刃物  Ｃは切削周面がきのこの笠形状をなす第３の加工刃物である。上記した第２の加工刃物Ｂは、第１の切削刃物Ａの最小径端に接続し、また第３の加工刃物Ｃは、第２の加工刃物Ｂに接続して配設する。
【００２１】
第１の加工刃物Ａは、薄い円盤状の台金１２ａ〜１２ｈと、この台金１２ａ〜１２ｈの外周部にロウ付け固定した多数の切刃チップａ〜ｈを構成要素とした多刃刃物１１ａ〜１１ｈを多数枚（実施例では８枚）重ね合わせて構成する。１４は台金１２ａ〜１２ｈの中心に設けた取付用穴（図３参照）である。
【００２２】
上記の各多刃刃物１１ａ〜１１ｈの厚さ、切幅は同じであるが、外形寸法は次第に小さくしてあり、全ての切刃チップａ〜ｈの切刃稜が描く切削周面は、滑らかに連続した截頭円錐形状である。
【００２３】
なお前記の切刃チップａ〜ｈの切幅は、市販のチップソーと同様に台金１２ａ〜１２ｈの厚さより幅広（図４参照）としてあり、また各切刃チップａ〜ｈは、重ね合わせ方向において隣接する台金の切屑ポケット１５に対応して配置し、干渉をなくしている。１４ａは取付用穴１４に設けた位置決めと回り止めを兼用したキー溝である。
【００２４】
第２の加工刃物Ｂは、薄い円盤状の台金２２ｊ、２２ｋと、この台金２２ｊ、２２ｋの外周にロウ付け固定した多数の切刃チップｊ、ｋを構成要素とした２枚の多刃刃物２１ｊ、２１ｋによって構成する。２４は台金２２の中心に設けた取付用穴（図５参照）である。この多刃刃物２１ｊの厚さ、刃幅は、前記した多刃刃物１１ａ〜１１ｈと同じであり、多刃刃物２１ｋは、それより大きい。この切刃チップｊ、ｋの切刃稜が描く切削周面は、円筒形状である。
【００２５】
前記の切刃チップｊ、ｋの切幅は、市販のチップソーと同様に台金２２ｊ、２２ｋの厚さより幅広としてあり、また各切刃チップｊ、ｋは、重ね合わせ方向において隣接する台金の切屑ポケット１５に対応して配置し、干渉をなくしている。２４ａは、取付用穴２４に設けた位置決めと回り止めを兼用したキー溝である。
【００２６】
第３の加工刃物Ｃは、工具ボディ１２０の外周面に数個の丸形状切刃チップ１２１と四角形切刃チップ１２２を植設したものであり、全ての切刃稜が描く切削周面は、滑らかに連続したきのこの笠形形状である。この第３の加工刃物Ｃは、従来の構造と同じものである。１２３は工具ボディ１２０に設けた取付用穴である。
【００２７】
次に、４０は加工ヘッド（図示省略）に設けた回転軸  この回転軸４０の先端に設けた取付軸部４１には、上記した第１〜第３の加工刃物Ａ〜Ｃを取付用穴によって装着する。４２はワッシャー部材４３を介して第１〜第３の加工刃物Ａ〜Ｃを回転軸４０に締め付け固定する取付ネジである。なお、上記の回転軸４０に対する第１〜第３の加工刃物Ａ〜Ｃには、キー部材（図示省略）による回り止め措置がされている。
【００２８】
以上のように構成した切削加工刃物を所要の送り方向に移動すると、第１の加工刃物ＡがＨ形鋼のフランジに対して開先加工を、第２の加工刃物Ｂが同フランジに対してルートフェイス加工を、そして第３の加工刃物Ｃがウェブに対してスカラップ加工を行なうものであり、所要の切削加工を一過的に行なうことができる。
【００２９】
この切削加工時において、第１および第２の加工刃物Ａ、Ｂは、細かなピッチで配列した多数の切刃チップａ〜ｈ、ｊ、ｋを作用することができる。このため、切刃チップの一刃当たりの切削負荷を著しく軽減することができ、大きな振動や衝撃を生ずることなく、円滑かつ軽快な切削加工を行なうことができる。そしてこの結果、切削能力の大幅な向上を図ることができ、高速送りでの加工作業を行なうことができる。さらに切刃チップの欠損がなく、耐久的に使用することができ、また騒音レベルも著しく低減することができる。
【００３０】
また第３の加工刃物Ｃは、従来通りの切削加工をＨ形鋼のウェブに行なうものであり、この部分にスカラップ加工を行なうことができる。このウェブの加工は、送り方向において僅かの範囲であるので、切刃チップの消耗、騒音の問題を最小限に留めることができる。
【００３１】
なお前記した一実施例における第１の加工刃物Ａ〜第２の加工刃物Ｂは、切刃チップの切れ味が低下したとき、或いは欠けが生じたときは、定法に従って刃先研磨を行なうものであり、このことによって再使用に供することができる。しかしながら、これらの刃物は、構成枚数が多いことから研磨作業に長時間が掛かり、かつ形状の特殊性も加わって熟練者の手間を必要とする。また度々の研磨によっては切削周面が変化することになり、加工精度維持の点からも好ましくない。
【００３２】
上記のロウ付けチップの短所を解消するには、切刃チップを交換できるようにしたスローアウェイチップ方式の採用が好適である。
【００３３】
このスローアウェイチップ方式は、第１の加工刃物Ａ〜第２の加工刃物Ｂにおいて例外なく実施することができる。これらの刃物構成を第１の加工刃物Ａに統一して説明する。（この他の第２の加工刃物Ｂについては、ほぼ同様の構成であるので説明を省略する。）
【００３４】
図６および図７において、５３は台金５２に設けた下受座  ５４は同じく立受座  ５１は切刃チップであり、このものは複数（実施例では二つ）の切刃稜を有しており、換向することによって何れの切刃稜をも切削位置に設定することができる。５５は切刃チップ５１を取りつけ固定する締付ネジである。なお上記の切刃稜の長さすなわち刃幅が大きいときには、その中央部に切屑分断用の溝５６を設ける。
【００３５】
図８は、切刃チップの別の取付構成を示したものであり、５６は台金５７に設けた収容ポケット  ５８は収容ポケット５６内に装着する切刃チップ  ５９は切刃チップ５８を収容ポケット５６の側壁６０に固定するための取付ネジである。
【００３６】
図９は台金６２の厚さが小さく、これに伴って切刃チップ６１の幅が小さい場合の刃物構造を示したものである。６３は台金６２に設けた下受座  ６４は同じく立受座  ６５は下受座６３と立受座６４に対応して設けた弾性挟圧片である。切刃チップ６１は、上記の受座６３、６４と挟圧片６５によって保持された自己拘束タイプのものである。
【００３７】
また以上に説明した各実施例においては、一般的な刃物がそうであるように台金の厚さに対して切刃チップの幅を大きく設定したものである。このため、隣り合う多刃刃物間において、一方の台金の切刃チップを隣接する他方の台金の切屑ポケット内に逃がすか、あるいは台金に逃し凹部を形成して対応しなければならないという制約があった。
【００３８】
図１０の実施例は、上記の切刃チップの干渉の問題を無くして切刃チップを自由位置に配置することができるようにしたものである。７１は台金  ７２は切刃チップであり、両者の厚さと幅（ｗ１、ｗ２）は同等である。そして、このことによって、隣り合う切刃チップを同位置、或いは回転方向において若干ズラして配置することが可能となる。（図１１参照）上記の構成によれば、切屑ポケット７３を側方に連通することができ、切屑の排出性を良好にすることができる。
【００３９】
上記した台金７１の厚さと切刃チップ７２の刃幅を同等に設定することは、ロウ付けチップとスローアウェイチップの別なく適用することができる。
【００４０】
また、上記の台金厚と刃幅が同じ切刃チップを使用したときには、図１２および図１３のように、この切刃チップ８２を重ね方向において隣りに位置する台金８１にネジ８３で固定することができる。なお、台金厚より刃幅が大きい場合においては、隣りの台金８１に接する切刃チップ８２の側面を、台金と平らにするか、または台金８１の側面に当接用の凹陥面を設けるようにすれば、支障を生ずることがない。
【００４１】
また図４に示すように、一枚の台金、例えば１２ｂに取りつけた多数の切刃チップｂは、全て同じ形の切刃稜をもっていたが、図１４のように異なる切刃稜を持つものの組み合わせにすることもできる。このように、各切刃チップｂ１〜ｂ３を分割して当たらせることによって、さらに衝撃と振動を小さく抑えることができる。
【００４２】
また図１に示す一実施例においては、第２の加工刃物Ｂを２枚の多刃刃物２１ｊ、２１ｋで構成したが、ルートフェイス寸法が小さい場合には、枚数を減らして１枚としてもよい。また、厚さが異なるもの多数用意し、これらを組み合わせて適宜に寸法変更することもできる。
【００４３】
また第１の加工刃物は、多刃刃物として対称形のものを別途に用意することで、図１５のように刃物構成を変更することができる。図において、Ａｂは第１の加工刃物  Ｂａは第２の加工刃物  Ｃｂは、一部に第１の加工刃物Ａと同様の多刃刃物を用いた第３の加工刃物である。この構成によれば、Ｈ形鋼におけるフランジに、切削面が内向きに傾斜する開先加工を行なうことができる。
【００４４】
また現行の柱梁接合構造においては、ルートフェイスを要しない、すなわちルートフェイス寸法が「０」のものも存在する。この場合においては、実施例の構成にある第２の加工刃物を取り除くだけで、これに対応することができる。
【符号の説明】
【００４５】
Ａ      第１の加工刃物
Ｂ      第２の加工刃物
Ｃ      第３の加工刃物
１１ａ〜１１ｈ  多刃刃物
１２ａ〜１２ｈ  台金
ａ〜ｈ  切刃チップ
１４    取付用穴
１５    切屑ポケット
２１ｊ、２１ｋ  多刃刃物
２２ｊ、２２ｋ  台金
ｊ、ｋ  切刃チップ
２４    取付用穴
２５    切屑ポケット
４０    回転軸
４１    取付軸部
４２    取付ネジ
４３    ワッシャー部材
５１    切刃チップ
５２    台金
５３    下受座
５４    立受座
５５    締付ネジ
５６    収容ポケット
５７    台金
５８    切刃チップ
５９    取付ネジ
６１    切刃チップ
６２    台金
６３    下受座
６４    立受座
６５    弾性挟圧片
７１    台金
７２    切刃チップ
８１    台金
８２    切刃チップ
８３    ネジ
１０３  Ｈ形鋼
１０４  フランジ
１０６  ウェブ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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