(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤形状の本体外周に径方向外方に突出した複数の刃体と、該刃体間に挟まれて径方向にへこんだ刃室とを有し、該刃体の回転方向前面にて、該刃体の外端から該刃体の径方向中間位置の間に設けたチップ座に接合された高硬度焼結体からなる切刃チップを設けた円盤状回転切削工具において、
前記刃体の回転方向前面の前記切刃チップが接合されていない部分、該切刃チップの内端面及び前記刃室底部に密着した状態で接合された超硬合金、サーメット、又はセラミックからなる耐摩耗性を有する刃体保護チップを設けると共に、該刃体保護チップに前記切刃チップとの接触面を被覆しかつ前記刃室底部に密着した耐摩耗性を有する前面保護部を一体的に設けたことを特徴とする円盤状回転切削工具。
【請求項２】
前記請求項１に記載の円盤状回転切削工具において、前記刃体保護チップ前面または前面保護部前面の径方向内側部に一体的に設けられると共に前記刃室底部に密着した耐摩耗性を有する底保護部を設けたことを特徴とする円盤状回転切削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップソーやフライス工具等の円盤状回転切削工具に係り、特に多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）焼結体や、立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）等の高硬度焼結体からなる高硬度チップを切刃チップとしたチップソーやフライス等の耐摩耗性を備えた円盤状回転切削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高硬度焼結体からなる高硬度チップを切刃チップとした円盤状回転切削工具は、鋳造により鋳砂を噛み込んだ鋳造製部品、砂を被った被削材、その他硬質粒子を含んだ被削材等を切断した場合、超硬合金製チップソーに比べて切刃チップの耐久性が大幅に向上することが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、切刃チップの耐久性が向上するのに対して、刃体の一部が異常に摩耗し、切刃チップがまだ十分に使用可能であるにもかかわらず、刃体の強度が不十分であるためにチップソー等の使用が出来なくなるというような不都合が発生するおそれがある。例えば、アルミ合金部品の湯口を切断する丸鋸について、図７（ａ）は使用前の状態であるが、相当期間使用した後は、図７（ｂ）に示すように刃体１の回転方向前面側が削られてしまうものである。これは、湯口周りに付着した鋳砂が切刃チップ２に比較してかなり軟質である刃体１部分を摩耗させるためである。このような摩耗は、切刃チップ２の径方向内側部３に選択的に発生する傾向にあり、かかる摩耗状態になると、切刃チップ２を再研磨しても刃体１の剛性が無いため、再使用は不可能であった。
本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、刃体の選択的な摩耗を防止し、長寿命を維持できる円盤状回転切削工具を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために上記請求項１に係る発明の構成上の特徴は、円盤形状の本体外周に径方向外方に突出した複数の刃体と、刃体間に挟まれて径方向にへこんだ刃室とを有し、刃体の回転方向前面にて、刃体の外端から刃体の径方向中間位置の間に設けたチップ座に接合された高硬度焼結体からなる切刃チップを設けた円盤状回転切削工具において、刃体の回転方向前面の切刃チップが接合されていない部分、切刃チップの内端面及び刃室底部に密着した状態で接合された耐摩耗性を有する刃体保護チップを設けると共に、刃体保護チップに切刃チップとの接触面を被覆しかつ刃室底部に密着した耐摩耗性を有する前面保護部を一体的に設けたことにある。なお、刃体保護チップは、耐摩耗性のある超硬合金、サーメット、セラミック等の材質により形成される。
【０００５】
上記のように請求項１の発明を構成したことにより、鋳砂を含んだ鋳造製部品等の切削加工において、刃体の摩耗の著しい切刃チップの接合されていない回転方向前面の径方向内側部が刃体保護チップによって覆われ、かつ刃体保護チップの前面保護部が、切刃チップと刃体保護チップとの接触面を保護しているため、径方向内側部の刃体の摩耗を確実に防止できる。
【０００６】
また、上記請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記請求項１に記載の円盤状回転切削工具において、刃体保護チップ前面または前面保護部前面の径方向内側部に一体的に設けられると共に刃室底部に密着した耐摩耗性を有する底保護部を設けたことにある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を用いて説明すると、図１及び図２は、参考例に係る円盤状回転切削工具である付刃型のチップソー１０を側面図及び一部拡大図により示したものである。
チップソー１０は、円盤形状の本体１１を設けており、本体１１の外周には略矩形形状の複数の刃体１２が外方に突出して形成されている。刃体１２の回転方向前面１２ａは、ほぼ径方向を向いてそのすくい角が本例では０゜にされており、刃体１２の回転方向後面１２ｂは、径方向に対して大きく傾斜している。各刃体１２間には、回転方向前面１２ａと回転方向後面１２ｂの下端をつないで径方向に凹曲線形状にへこんで形成された刃室１３が配設されている。また、回転方向前面１２ａの外端から径方向略中間位置にストレート形状のチップ座１４が設けられている。
【０００８】
チップ座１４には、図２に示すように、高硬度焼結体であるダイヤモンド焼結体製の切刃チップ１５がろう付け等により固定されている。切刃チップ１５は、径方向外端１５ａが三角形状で回転前方側に向けて突出しており、刃体１２の先端よりわずかに突出して配設されている。また、径方向内端１５ｂは、周方向に対して回転方向後方にかけて軸心方向に向いて角度θ（３０゜〜６０゜の範囲）で傾斜しており、正面視の刃厚が刃体１２の厚みより厚くなっている。
【０００９】
そして、チップ座１４に続く刃体前面１２ａと、切刃チップ内端１５ｂと刃室１３底部との間には、図２に示すように、刃体保護チップ１６が密着して、ロー付け等により接着固定されている。刃体保護チップ１６は、耐摩耗性のある超硬合金、サーメット、セラミック等の材質で形成されており、厚み及び幅については、切刃チップ１５と同等である。
【００１０】
以上のように構成したチップソー１０は、刃体１２の切刃チップ１５が固定されていない径方向内側部が刃体保護チップ１６によって覆われていることにより、鋳砂を含んだ鋳造製部品等の切削加工において、この部分の刃体１２の摩耗を防止できる。また、切刃チップ１５と刃体保護チップ１６との間のロー付け等により接着された接触面１７については周方向に対して軸心方向に角度θ（３０゜〜６０゜の範囲）で傾斜していることにより、切削時に鋳砂が接触面１７に当たる力は弱められ、接触面１７の摩耗が抑えられる。そのため、チップソー１０の耐久性を、切刃チップ１５の耐久性と同等程度にまで高めることができる。なお、図６に示すように、接触面１７の傾斜が３０゜より小さいと、鋳砂が接触面１７のロー付け層を容易に摩耗し、さらに刃体１２をも摩耗する。また、傾斜が６０゜を越えると、チップの傾斜の形成が困難となる。
【００１１】
つぎに、第１の実施形態について説明する。
第１の実施形態においては、図３に示すように、刃体保護チップ２１は、上記参考例に示した刃体保護チップ１６に示したと同様に、刃体前面１２ａと切刃チップ１５内端と刃室１３底部との間に固定されるに基部２２と、基部２２の回転方向前面に一体的に形成され、切刃チップ１５の内端部より上方まで延びると共に、刃室１３底部に至る前面保護部２３とを設けており、軸直角方向の形状が周方向に略逆Ｌ字状の切り欠き形状に形成されている。これにより、切刃チップ１５と刃体保護チップ２１の基部２２との接触面２４が前面保護部２３により確実に被覆保護されるので、接触面２４からの摩耗を防止することができる。
【００１２】
つぎに、第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態においては、図４に示すように、刃体保護チップ３１は、上記第１の実施形態に示した刃体保護チップ２１の前面保護部２３と同様の前面保護部３３を有すると共に、前面保護部３３の回転方向前面の径方向内側部に一体で刃室１３底部の一部を覆う底保護部３４を設けたものである。これにより、切刃チップ１５と刃体保護チップ３１の基部３２との接触面３５が前面保護部３３により確実に被覆保護されると共に、底保護部３４により刃室１３の底部の鋳砂等の接触による摩耗も防止することができる。なお、この底保護部３４については、上記参考例に示した刃体保護チップ１６の径方向内側部にも同様に設けることができる。
【００１３】
なお、上記参考例及び各実施形態においては、刃体保護チップ１６、刃体保護チップ２１の前面保護部２３、刃体保護チップ３１の前面保護部３３及び底保護部３４は、全体が耐摩耗性を有する超硬合金等により形成されているが、これに代えて、刃体保護チップ１６，２１，３１の表面側のみに耐摩耗性を有する金属窒化物、金属炭化物等のセラミック系あるいはその他の硬質膜を形成するようにしてもよい。これにより、刃体保護チップの本体部分に安価な低硬度の材料等を使用できるので、刃体保護チップを安価に提供できる。
【００１４】
また、図５に示す刃体保護チップ２１の回転方向前面の周方向断面形状については、図５（ｂ）に示すように、厚さ方向の両側が面取りされた面であってもよく、またＶ字形に尖った傾斜面であってもよく、さらに円弧状の面でもよく、凹形状であってもよく、これらは必要に応じて設計変更可能である。刃体保護チップ３１についても同様である。
【００１５】
さらに、上記各実施形態においては、刃体保護チップと高硬度切刃チップ１５とはほぼ同じ厚みであるように示したが、これに限らず、刃体保護チップを本体１１と略同一厚みにしてもよい。
【００１６】
また、上記各実施形態においては、切刃チップのすくい角は０゜で示したが、鋳砂等を刃室の底部に集め難くするために、負のすくい角の方が望ましく、切刃チップが負のすくい角になるように変更することもできる。
【００１７】
なお、上記各実施形態においては、円盤状回転切削工具としてチップソーについて説明したが、フライス等同様の円盤状回転切削工具にも同様に本発明を適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、切刃チップが固定されていない刃体の径方向内側部が、刃体保護チップと刃体保護チップに一体で設けた前面保護部により被覆保護されていることにより、この部分の刃体の摩耗を防止でき、円盤状回転切削工具の耐久性を高めることができる（請求項１の発明）。また、刃室底部の摩耗を底保護部により防止でき、刃室側本体の耐久性を高めることができる（請求項２の発明）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるチップソーを概略的に示す側面図である。
【図２】参考例であるチップソーの一部を拡大して示す部分側面図及びII-II 線方向の矢視図（チップの正面図）である。
【図３】第１の実施形態であるチップソーの一部を拡大して示す部分側面図及びIII-III 線方向の矢視図（チップの正面図）である。
【図４】第２の実施形態であるチップソーの一部を拡大して示す部分側面図及びIV-IV 線方向の矢視図（チップの正面図）である。
【図５】変形例であるチップソーの一部を拡大して示す部分側面図、V-V 線方向の断面図及びVa-Va 線方向の矢視図（チップの正面図）である。
【図６】刃体保護チップの効果がない例であるチップソーの一部を拡大して示す部分側面図及びVI-VI 線方向の矢視図（チップの正面図）である。
【図７】従来例であるチップソーの使用前と使用後の状態を示す部分側面図及びM-M線方向、N-N線方向の断面図である。
【符号の説明】
１０…チップソー、１１…本体、１２…刃体、１３…刃室、１４…チップ座、１５…切刃チップ、１６…刃体保護チップ、１７…接触面、１８…刃体、２１…刃体保護チップ、２２…基部、２３…前面保護部、２４…接触面、３１…刃体保護チップ、３２…基部、３３…前面保護部、３４…底保護部、３５…接触面。
【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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【図６】
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【図７】
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