(57)【要約】【課題】金属線材の表層を連続して切削する皮剥ぎ工程を有する金属線材の製造方法において、皮剥ぎダイスにより金属線材の表層が切削されて生じる切削屑を、連続的に安定して排出させること。【解決手段】金属線材の表層を連続して切削する皮剥ぎ工程を有する金属線材の製造方法であって、線材の送り通路と軸芯を一致させて配置され、上記金属線材を入口側に円形の切削刃を有する貫通孔に通過させて金属線材の表層を切削する皮剥ダイスと、皮剥ダイスの上流側に配置され、先端が尖った先細形状であり、該先端が皮剥ぎダイスの貫通孔の入口側に接近し、皮剥ぎダイスにより前記金属線材の表層が切削されて生じる切削屑を切断する２以上の切削チップと、中心部に金属線材が通過する貫通孔を有し、かつ切削チップの上流側に配置され、切削チップと共に切削屑の排出路を形成するガイド板と、を有する皮剥ぎ装置により皮剥ぎすることを特徴とする金属線材の製造方法。【選択図】図１
2012030336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属線材の表層を連続して切削する皮剥ぎ工程を有する金属線材の製造方法であって、
金属線材の送り通路と軸芯を一致させて配置され、上記金属線材を入口側に円形の切削刃を有する貫通孔に通過させて金属線材の表層を切削する皮剥ダイスと、
皮剥ダイスの上流側に配置され、先端が尖った先細形状であり、該先端が皮剥ぎダイスの貫通孔の入口側に接近し、皮剥ぎダイスにより前記金属線材の表層が切削されて生じる切削屑を切断する２以上の切削チップと、
中心部に金属線材が通過する貫通孔を有し、かつ切削チップの上流側に配置され、切削チップ及び皮剥ぎダイスと共に切削屑の排出路を形成するガイド板と、
を有する皮剥ぎ装置により皮剥ぎすることを特徴とする金属線材の製造方法。
【請求項２】
前記切削チップが前記ガイド板の下流側表面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の金属線材の製造方法。
【請求項３】
前記切削チップが前記皮剥ぎダイスの上流側表面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の金属線材の製造方法。
【請求項４】
前記切削チップをｎ個有する場合に、該切削チップの刃先角度θが、
３６０°／ｎ＞θ  （ｎ≧２）
を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属線材の製造方法。
【請求項５】
前記切削チップの少なくとも刃先部分が、超硬合金、窒化硼素又はダイヤモンドにより形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金属線材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とする金属線材。
【請求項７】
請求項１に記載の金属線材の製造方法に用いられる皮剥ぎ装置であって、
金属線材の送り通路と軸芯を一致させて配置され、上記金属線材を入口側に円形の切削刃を有する貫通孔に通過させて金属線材の表層を切削する皮剥ダイスと、
皮剥ダイスの上流側に配置され、先端が尖った先細形状であり、該先端が皮剥ぎダイスの貫通孔の入口側に接近し、皮剥ぎダイスにより前記金属線材の表層が切削されて生じる切削屑を切断する２以上の切削チップと、
中心部に金属線材が通過する貫通孔を有し、かつ切削チップの上流側に配置され、切削チップと共に切削屑の排出路を形成するガイド板と、
を有することを特徴とする皮剥ぎ装置。
【請求項８】
請求項７に記載の皮剥ぎ装置に使用する部材であって、前記切削チップが前記ガイド板に設けられていることを特徴とする切削屑ガイド部材。
【請求項９】
請求項７に記載の皮剥ぎ装置に使用する部材であって、前記切削チップが皮剥ぎダイスの表面に設けられていることを特徴とする切削屑ガイド部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属線材の製造方法に関し、より詳しくは、金属線材の表層を連続して切削する皮剥ぎ工程を有する金属線材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅、チタン、アルミニウムなどの金属線材は様々な用途の構造材料、あるいは機能材料として幅広く使用されている。これら金属線材の表面の酸化膜や、微小欠陥等のキズの除去、あるいは寸法精度向上などを目的として、金属線材を該金属線材の外形よりもやや小径の円形状切削刃を有する皮剥ぎダイスに通してその表面を皮剥ぎ加工する方法が知られている。
【０００３】
このような方法によって金属線材の表層の皮剥ぎ加工を行うとき、皮剥ぎ加工に伴って発生した切削屑が皮剥ぎ加工中の金属線材に絡みついたり、ダイスボックス内で詰まりを生じることで通線が阻害されて加工中の線材表面にビビリ状の凹凸が発生したり、場合よっては断線を生じることもある。その結果、能率の著しい低下や、再処理による製品歩留の低下をもたらすといった問題があった。
そして、製品の歩留・品質向上のためには監視員が常時監視し、切削屑の排出に不具合が生じた場合には即座にこれを除去する必要があり、大きな負担となっていた。また、切削屑は鋭利な金属片であるため、手作業による除去には危険が伴っていた。
【０００４】
このような問題を解決する装置としては、皮剥ぎダイスの上流側至近距離にカッター（チッパー）を設け、金属線材を中心にしてカッターを回転させることで切削屑を切断・除去する装置等が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
しかしながら、このような装置では延性や靱性が高い金属線材の場合には、上記問題を解決することができなかった。例えば、金属線材が溶接用のアルミニウム線の場合には、硬くて弾力があるため、切削屑が折れにくく、チッパーで皮が引っ張られて属線材の中心と皮剥ぎダイスの中心がずれてしまい、剥け残りが生じるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−０７１７０２号公報
【特許文献２】特開平１１−０１０４４４号公報
【特許文献３】特開２００８−２９０２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決すべく、金属線材の表層を連続して切削する皮剥ぎ工程を有する金属線材の製造方法において、皮剥ぎダイスにより金属線材の表層が切削されて生じる切削屑を、連続的に安定して排出可能にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意探求を重ねた結果、金属線材の皮剥ぎ工程において、皮剥ぎダイスの上流側に、金属線材の切削屑を切断する切削チップと、該切削チップと共に切削屑の排出路を形成するガイド板とを設けることが有効であることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の構成を採用する。
【０００８】
（１）金属線材の表層を連続して切削する皮剥ぎ工程を有する金属線材の製造方法であって、
金属線材の送り通路と軸芯を一致させて配置され、上記金属線材を入口側に円形の切削刃を有する貫通孔に通過させて金属線材の表層を切削する皮剥ダイスと、
皮剥ダイスの上流側に配置され、先端が尖った先細形状であり、該先端が皮剥ぎダイスの貫通孔の入口側に接近し、皮剥ぎダイスにより前記金属線材の表層が切削されて生じる切削屑を切断する２以上の切削チップと、
中心部に金属線材が通過する貫通孔を有し、かつ切削チップの上流側に配置され、切削チップ及び皮剥ぎダイスと共に切削屑の排出路を形成するガイド板と、
を有する皮剥ぎ装置により皮剥ぎすることを特徴とする金属線材の製造方法。
（２）前記切削チップが前記ガイド板の下流側表面に設けられていることを特徴とする上記（１）に記載の金属線材の製造方法。
（３）前記切削チップが前記皮剥ぎダイスの上流側表面に設けられていることを特徴とする上記（１）に記載の金属線材の製造方法。
（４）前記切削チップをｎ個有する場合に、該切削チップの刃先角度θが、
３６０°／ｎ＞θ  （ｎ≧２）
を満たすことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の金属線材の製造方法。
（５）前記切削チップの少なくとも刃先部分が、超硬合金、窒化硼素又はダイヤモンドにより形成されていることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の金属線材の製造方法。
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とする金属線材。
（７）上記（１）に記載の金属線材の製造方法に用いられる皮剥ぎ装置であって、
金属線材の送り通路と軸芯を一致させて配置され、上記金属線材を入口側に円形の切削刃を有する貫通孔に通過させて金属線材の表層を切削する皮剥ダイスと、
皮剥ダイスの上流側に配置され、先端が尖った先細形状であり、該先端が皮剥ぎダイスの貫通孔の入口側に接近し、皮剥ぎダイスにより前記金属線材の表層が切削されて生じる切削屑を切断する２以上の切削チップと、
中心部に金属線材が通過する貫通孔を有し、かつ切削チップの上流側に配置され、切削チップと共に切削屑の排出路を形成するガイド板と、
を有することを特徴とする皮剥ぎ装置。
（８）上記（７）に記載の皮剥ぎ装置に使用する部材であって、前記切削チップが前記ガイド板に設けられていることを特徴とする切削屑ガイド部材。
（９）上記（７）に記載の皮剥ぎ装置に使用する部材であって、前記切削チップが皮剥ぎダイスの表面に設けられていることを特徴とする切削屑ガイド部材。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、金属線材の表層を連続して切削する皮剥ぎ工程を有する金属線材の製造方法において、皮剥ぎダイスにより金属線材の表層が切削されて生じる切削屑を、連続的に安定して、排出することが可能となり、製品の品質・歩留を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明において用いる皮剥ぎ装置の構成の一例を示す概略図である。
【図２】本発明において用いる皮剥ぎ装置の別の構成の一例を示す概略図である。
【図３】本発明において用いる皮剥ぎ装置の更に別の構成の一例を示す概略図である。
【図４】本発明において用いる皮剥ぎ装置の一例を示す概略図である。
【図５】ガイド板に切削チップを装着した一例を示す概略図である。
【図６】ガイド板に切削チップを装着した別の一例を示す概略図である。
【図７】切削チップの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、金属線材の表層を連続して切削する皮剥ぎ工程を有する金属線材の製造方法であって、金属線材の表層を切削する皮剥ダイスと、皮剥ダイスの上流側に配置され、皮剥ぎダイスにより前記金属線材の表層が切削されて生じる切削屑を切断する２以上の切削チップと、切削チップの上流側に配置され、切削チップと共に切削屑の排出路を形成するガイド板と、を有する皮剥ぎ装置によって金属線材の表層の皮剥ぎをすることを特徴とする。
【００１２】
図１に示すように、皮剥ぎダイス１０は金属線材の送り通路と軸芯を一致させて配置され、金属線材の入口側に図示しない円形の切削刃が設けられた貫通孔１１を有するものであればよく、公知のものを使用することができる。そして、金属線材を皮剥ぎダイス１０の円形の切削刃が設けられた貫通孔１１を通過させることにより、金属線材の表層部分を連続して切削することができる。
【００１３】
切削チップ１２は、皮剥ぎダイスにより金属線材の表層が切削されて生じる切削屑を切断するものであり、図１に示すように皮剥ぎダイス１０の上流側に２以上配置される。そして、切削チップ１２の形状は、先端が尖った先細形状であり、かつ該先端が皮剥ぎダイス１０の貫通孔１１の入口側に近接するようにして設けられる（図４、図７参照）。これにより、上記皮剥ぎダイスにより切削された切削屑が２以上に連続的に切断・分離される。
【００１４】
切削チップの数は２以上であれば構わないが、切削チップの数が多くなると皮剥ぎ装置の構成が複雑になってコスト高になる。また、排出される切削屑の本数が増えるためその処理が煩雑になるという問題が生じ得る。このため、本発明において切削チップの数は、２以上、８以下であれば十分に効果が発揮され好ましく、３以上、６以下であることがより好ましい。
【００１５】
ガイド板１３は、切削チップ１２により２以上に切断・分離された切削屑の排出路を形成するものであり、切削チップ１２の上流側に設けられる。そして、図４に示すように、切削チップ１２の上流側を覆うように密着して設けられることにより、隣り合う切削チップ１２の間隙とその上流面を覆うガイド板１３によって、上記切削屑の排出路（ガイド溝）が形成される。
【００１６】
このように、皮剥ぎダイス１０の上流側に切削チップ１２とガイド板１３を設けた本発明の皮剥ぎ装置により、金属線材が皮剥ぎダイス１０によって切削されて生じた切削屑が切削チップ１２により切断され、かつ切削チップ１２とガイド板１３とにより形成される排出路へと導かれることにより、切削屑を連続的に安定して排出路から排出することが可能となる。
排出される切削屑は複数の線状物となって連続的に排出されるため、複数の吸引装置でそれぞれを別個に吸引しても良いし、一つの吸引機でまとめて吸引してもよい。吸引された線状物は回収工程で処理する。また、線状物を吸引装置とカッターとを組み合わせた装置で吸引しながら細かく切断して処理しても良い。
【００１７】
上記切削チップ１２は、上記ガイド板の下流側表面に装着されていてもよいし（図２）、皮剥ぎダイスの上流側表面に装着されていてもよい（図３）。装着手段は特に限定されず、ネジ止めや接合でも良いし、一体成形されていてもよい。
【００１８】
図５及び図６に、切削チップ２２、３２をガイド板２３、３３に装着した本発明の切削屑ガイド部材の例を示す。図５に示すように、切削チップ２２、２３は金属線材の通路２４、３４の円周上に対して、均等の間隔を空けて配置されることが好ましい。これにより金属線材にかかる負荷を均等にすることができるため、金属線材と皮剥ぎダイスの中心軸がずれなくなる。
このような切削チップが装着されたガイド板を、例えばネジ穴２６、３６を通じて皮剥ぎダイスにネジ止めにより装着することにより、切削チップの壁面とガイド板と皮剥ぎダイスとにより切削屑の排出路が形成される。このため、皮剥ぎダイスにより切削されて生じる金属線材の表層の切削屑は、その近傍に配置された切削チップの刃先により切断され、そのまま排出路を通じて安定して排出される。
【００１９】
上記切削チップの刃先角度θは、図６に示すように、切削チップの数をｎとした場合に、３６０°／ｎ＞θ（但し、ｎは２以上の整数）を満たす角度であることがより好ましい。これにより、上記ガイド板３３と切削チップ３２の壁面とにより形成される切削屑の排出路３５が、ガイド板３３の中心部よりも周縁部に向かって末広がりに形成されるため、切削屑の通りが良くなる。
例えば、切削チップを４個設けた場合には、刃先の角度は３０°以上、７０°以下であることが好ましく、４０°以上、６０°以下であることがより好ましい。
【００２０】
また、切削屑の排出路の高さは切削チップの高さｈ（図７参照）により決定され、排出路の幅は隣り合う切削チップの刃先間の距離ｄ（図５参照）により決定される。
このため、切削チップの高さｈが刃先の距離ｄよりもあまりにも大きいと排出路の高さが高くなり過ぎ、切削屑が排出路を通過する際によじれたり回転したりして、排出路中に詰まりを形成する場合がある。逆に、切削チップの高さｈが刃先の距離ｄよりもあまりにも小さいと排出路の高さが低くなり過ぎるため、切削屑が排出路中に詰まりやすくなる。このため、切削チップの高さｈは、隣り合う切削チップの刃先の距離ｄとの関係により適宜定めることができる。
【００２１】
上記切削チップの材質は特に限定されないが、刃先部分は切削屑の切断に関与するため耐摩耗性に優れる材質であることが好ましい。線材がアルミニウムのような軟質材である場合にはチップとしてステンレスを用いることができるが、長寿命化を目的としたり、線材が硬質材である場合にはチップ材としては例えば、超硬合金、窒化硼素、ダイヤモンドの焼結体などが挙げられる。
また、図７に示すような切削チップ全体が上記材質であっても良いし、切削屑の切断に関与する先細の刃先部分のみが上記材質であってもよい。
【００２２】
以上のように、本発明の皮剥ぎ装置を用いた皮剥ぎ工程を経て製造される本発明の金属線材は、皮剥ぎ工程においてトラブルが生じることなく製造されるため、金属線材の表層が偏りなく均一に皮剥ぎされている。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例に基いて本発明をより詳細に説明する。
［実施例１］
金属線材としてアルミニウム（５０００系）を用いて、直径３．００ｍｍの線材が直径２．８０ｍｍとなるように皮剥ぎを行った。皮剥ぎ装置は、ガイド板と切削チップとを一体成形した切削屑ガイド部材を皮剥ぎダイスにネジで装着することにより構成した。
上記切削屑ガイド部材は、超硬合金（ＷＣ）を用いて、図５に示すように、刃先角度θが９０°の切削チップを４つ設けたものを作製した。また、線材通路となる貫通孔を直径３．２５ｍｍ、切削チップの高さｈを３．０ｍｍとした。
これにより、５ｔのアルミニウム線材をトラブルなく良好に皮剥ぎすることができ、監視員の負担を大幅に削減しつつ、表層部が均一に皮剥ぎされた高品質のアルミニウム線材を作製することができた。
【００２４】
［実施例２］
金属線材としてアルミニウム（５０００系）を用いて直径３．００ｍｍの線材が直径２．８０ｍｍとなるように皮剥ぎを行った。
切削チップの刃先角度θを５０°にした以外は実施例１と同様にして、ガイド板と切削チップとを一体成形した切削屑ガイド部材を作製し、これを皮剥ぎダイスにネジで装着した。
これにより１００ｔのアルミニウム線材をトラブルなく良好に皮剥ぎすることができ、監視員の負担を大幅に削減しつつ、表層部が均一に皮剥ぎされた高品質のアルミニウム線材を作製することができた。
【符号の説明】
【００２５】
１０    皮剥ぎダイス
１１    貫通孔（金属線材通路）
１２、２２、３２、４２    切削チップ
１３、２３、３３    ガイド板
１４、２４、３４    貫通孔（金属線材通路）
２５、３５    ガイド溝（切削屑排出路）
２６、３６    ネジ穴
【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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