JPH0211132Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本考案は面取り機、溝切り機、ルーター機等各
種材料の切削機に使用される回転刃に関する。 ［従来技術］ 回転刃の一形式として、基台に設けた駆動部材
にトルク伝達可能に組付けられて回転する本体の
外周に、同本体の回転方向に対して交差状に延び
る所定幅の刃先を同本体の回転方向に所定間隔を
保つて複数具備する回転刃がある。この種形式の
回転刃においては、第１１図および第１２図に示
すように、各刃先１〜４の先端が幅方向の全体に
わたつて刃部１ａ〜４ａに形成されていて、被切
削材を各刃先１〜４の幅方向全体で均等に切削す
る構成となつている。 しかして、この種形式の回転刃は一般に、炭素
工具鋼、合金工具鋼、高速度鋼等の鋼系材料によ
り形成されている。 ところで、この種形式の回転刃を含めて一般に
切削工具においては、刃先が常に鋭利であるこ
と、耐摩耗性に優れていること、切削熱に対して
も硬度を持続すること、チツピングに対して十分
な靭性を有していることが望ましい。このため、
切削工具を鋼系材料に換えて超硬合金やセラミツ
クにより形成することも多い。特に、セラミツク
からなる切削工具は超硬合金からなる切削工具に
比しても刃先の寿命が長く、特に高速切削におい
てその傾向が著いく、従つて超硬合金からなる切
削工具に比し高速切削可能であるとともに切削面
の仕上りが良好であるといつた利点がある。 ［考案が解決しようとする問題点］ このように、セラミツクは切削工具として優れ
た特性を備えているため、前記した形式の回転刃
の刃先に利用することは極めて有効であるが、刃
先をセラミツクで形成した場合セラミツクである
刃先と同刃先が固着される鉄製の本体との熱膨張
係数が著しく相違し、かつセラミツクの抗折力が
極めて低いことから、同刃先をロー付け等の固着
手段により固着した場合には同刃先がかけたり、
われたり等破損し、回転刃を構成することが難し
い。 ［問題点を解決するための手段］ 本考案はかかる問題に対処すべくなされたもの
で、前記した形式の回転刃において前記各刃先が
幅方向に所定幅の凹部を所定間隔にて多数備えた
超硬合金からなる刃台と同刃台の前記各凹部に固
着された所定幅のセラミツクからなる多数の刃部
とにより構成され、かつ互に隣合う各刃先の各刃
部と各非凹部とが互に対向して位置していること
を特徴とする。 しかして、本考案において超硬合金とはWC−
Co系、WC−TiC−Co系、WC−TiC（NbC）−Co
系、TiC基サーメツト系のTiC−Ni，TiC−Co合
金等をいい、公知の方法にて焼結結合されて形成
される。また、本考案においてセラミツクとは切
削工具用材料としてのセラミツクをいい、例えば
酸化アルミニウムを主成分として公知の方法にて
焼結結合されて形成される。 ［考案の作用・効果］ かかる構成によれば、セラミツクからなる各刃
部を鉄製の本体に比し熱膨張係数の差が極めて少
ない起硬合金からなる刃台にロー付等により固着
し、かつかかる刃台を前記本体にロー付等により
固着することができる。このため、各刃部の前記
刃台への固着時にこれら両者の熱収縮の差に起因
する各刃部の破損は極めて少く、しかも刃部を前
記刃台の幅方向に多数分散させているのでこれら
両者の熱収縮の差は互に吸収され易く、各刃部の
破損は一層少くなる。また、前記刃台の前記本体
への固着時には超硬合金である刃台の抗折力が極
めて高いことから刃台が破損することはなく、か
つ同刃台に保持された各刃部が破損することもな
い。 しかして、かかる構成の回転刃においては、各
刃先による切削扮に各非刃部に対応する畆状の多
数の非切削部が形成されるが、これらの非切削部
は隣合う刃先により順次切削される。また、被切
削材の送り速度に対する回転刃の回転速度が極め
て速いことから、各刃先間に残留する非切削部は
極めて小さく切削加工面の面粗度は従来の回転刃
における場合に比し見掛上何等遜色ない。 ［実施例］ 以下本考案を図面に基づいて説明するに、第１
図には本考案の一実施例に係る回転刃１０を組付
けた高速立軸型の面取り盤（面取り機）が示され
ている。走該面取り盤は木工用面取り盤として常
用されているもので、回転刃１０は図示しない基
台に配設した電動モータにて駆動し定盤２１上に
突出する回転軸２２に嵌合固定され、同回転軸２
２と一体回転可能に組付けられている。また、回
転軸２２と回転刃１０は前記基台に突設されて定
盤２１上に突出する支柱２３にアーム２４を介し
て支持された主軸押え２５にて回転可能に押圧支
持され、安定な状態で高速回し得るようになつて
いる。当該面取り盤においては、被切削材である
木材が定盤２１上に突設した定規に沿つて第１図
の紙面の表裏を貫通する方向に搬送され、回転刃
１０により切削されて所要の面取り加工がなされ
る。 しかして、回転刃１０は第１図〜第４図に示す
ように鉄製の本体１１と２種類の４枚の刃先１
２，１３とからなるもので、本体１１は回転軸２
２に嵌合固定される筒部１１ａと、筒部１１ａの
外周にて同一間隔に位置し外方へフツク状に突出
する４本の腕部１１ｂ〜１１ｅを備えている。各
腕部１１ｂ〜１１ｅは所定幅（上下方向）に形成
されていて、互に180゜偏位する一対の腕部１１
ｂ，１１ｄの内側面に第１刃先１２がロウ付けに
より固着され、かつ他の一対の腕部１１ｃ，１１
ｅの内側面に第２刃先１３がロウ付けにより固着
されている。 各刃先１２，１３は所定幅（上下方向）の刃台
１２ａ，１３ａと、これら刃台１２ａ，１３ａに
設けた多数の凹部（溝部１２ａ１，１３ａ１）に
嵌合固着した多数の刃部１２ｂ，１３ｂとにより
構成されている。各刃台１２ａ，１３ａはWC−
Co系の超硬合金からなるもので、各刃台１２ａ，
１３ａの溝部１２ａ１，１３ａ１は所定の幅およ
び深さに形成されていて、刃先１２，１３の幅方
向に同一間隔で配列されている。各刃台１２ａ，
１３ａ間においては、各溝部１２ａ１，１３ａ１
と各非溝部１２ａ２，１３ａ２とが互に対向して
おり、かつ各溝部１２ａ１と１３ａ１とがわずか
に重複して位置している。各刃部１２ｂ，１３ｂ
は酸化アルミニウムを主成分とするセラミツクか
らなる半円柱状のもので、表面処理により金属被
膜が形成された状態にて各刃台１２ａ，１３ａの
各溝部１２ａ１，１３ａ１に嵌合されてロー付け
されている。各刃部１２ｂ，１３ｂの先端部は各
刃台１２ａ，１３ａの各非溝部１２ａ２，１３ａ
２の端部と同一線上にあり、各刃部１２ｂ，１３
ｂと各非溝部１３ａ２，１２ａ２とが互に対向し
かつ各刃部１２ｂと１３ｂとはわずかに重複して
いる。 かかる構成の回転刃１０においては、同回転刃
１０を構成する本体１１、刃台１２ａ，１３ａ、
刃部１２ｂ，１３ｂが下表に示す性質を備えてい
る。

【表】 上記表から明らかなように各刃台１２ａ，１３
ａと各刃部１２ｂ，１３ｂとは熱膨張係数が近似
しているため、各刃部１２ｂ，１３ｂの各刃台１
２ａ，１３ａに対するロー付け時にこれら両者の
熱収縮の差に起因する各刃部１２ｂ，１３ｂは各
刃台１２ａ，１３ａの幅方向に多数分散させてい
るのでこれら両者の熱収縮の差は互に吸収され易
く、各刃部１２ｂ，１３ｂの破損は一層少くな
い。また、各刃台１２ａ，１３ａの本体１１に対
するロー付け時には、これら両者の熱膨張係数が
大きく相違するが各刃台１２ａ，１３ａの抗折力
が大きいことから、各刃台１２ａ，１３ａが破損
することはなくかつ同刃台１２ａ，１３ａに保持
された各刃部１２ｂ，１３ｂが破損することもな
い。 しかして、かかる構成の回転刃１０において
は、面取り盤の電動モータの駆動により回転軸２
２と一体的に例えば5000rpmで回転し、搬送速度
が例えば6m／minで搬送される被切削材（木材）
の一側を切削して面取り加工する。この場合、各
刃先１２，１３は多数の刃部１２ｂ，１３ｂと非
溝部１２ａ２，１３ａ２を交互に備えているた
め、各刃先１２，１３により切削部には各非溝部
１２ａ２，１３ａ２に対応する畆状の多数の非切
削部が形成されることとなるが、各刃先１２，１
３における各非溝部１２ａ２と各刃部１３ｂ、各
刃部１２ｂと各非溝部１３ａ２が互に対向して位
置しているため、上記各非切削部は隣合う刃先に
より順次切削される。しかして、回転刃１０の各
刃先１２，１３における各刃部１２ｂ，１３ｂの
合計の刃渡りは従来のこの種の回転刃の各刃先に
比較して少なくこれにより切削抵抗が減少し切削
が軽快になされ、かつ木目に対する逆目によるサ
サクレが少くて加工面の仕上りが向上する。ま
た、切削時における被切削材の幅方向における局
部的な圧縮変形が小さくて、切削性が向上する。 ところで、かかる回転刃１０による被切削材の
切削状態は第５図に示す状態となり、回転刃１０
の各刃先１２，１３は被切削材Ｅを搬送方向に間
隔Ｐ毎に切削する。このため、被切削材Ｅの加工
面には間隔Ｐ毎に微小な突起ｅ１，ｅ２…が残留
するが、これらの微小突起ｅ１，ｅ２…は下記に
示すように一般の切削加工においては無視し得る
大きさであり、加工面の面粗度は見掛上従来と何
等遜色がない。 (1) 切削間隔Ｐは回転刃の回転数をＮ、被切削材
の搬送速度をＦ、刃先数をｎとした場合 Ｐ＝Ｆ／（nN） (2) 微小突起ｅ１，ｅ２…の高さｅは回転刃の回
転半径をＲとした場合 (3) 高速立軸型面取り盤の稼働条件として、回転
刃の回転半径Ｒを50mm、回転数Ｎを500rpm、
被切削材の搬送速度Ｆを6m／minとした場合 回転刃の刃先数２……Ｐ＝0.6mm， ｅ＝0.001mm 回転刃の刃先数４……Ｐ＝0.3mm， ｅ＝0.0002mm 本実施例の回転刃１０を用いて上記条件により
切削加工した場合には、微小突起ｅ１，ｅ２…の
高さｅは刃先数２の相当する0.001mmとなり、こ
の大きさは一般の切削加工においては無視し得る
値である。 第６図ａ，ｂおよび第７図ａ，ｂには、上記実
施例に係る刃先１２，１３の第１、第２変形例１
４，１５が示されており、同実施例における各刃
部１２ｂ，１３ｂをその抄い面側を正面として半
円形の正面形汎の刃部１４ｂ、半長円形の正面形
状の刃部１５ｂに変更してもよい。 また、第８図ａ，ｂ、第９図ａ，ｂおよび第１
０図ａ，ｂには上記実施例に係る刃先１２，１３
の第３、第４、第５変形例１６，１７，１８が示
されている、これら変形例の各刃先１６〜１８に
おいては、各刃部１６ｂ，１７ｂ，１８ｂが各刃
台１６ａ，１７ａ，１８ａから所定長さ突出して
いて、各刃部１６ｂ〜１８ｂ間が畆状の溝部にな
つている。かかる刃先１６〜１８を採用した回転
刃においては、切削抵抗が一層低減し、切削が一
層軽快になされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る回転刃を組付
けた面取り盤の一部を示す部分側面図、第２図は
同回転刃の拡大平面図、第３図は第２図の矢印
−方向の縦断面図、第４図ａ，ｂは各刃先の平
面図、第５図は同回転刃による切削状態を説明す
る模型図、第６図ａは刃先の第１変形例を示す正
面図、同図ｂは矢印−方向の断面図、第７図
ａは刃先の第２変形例を示す正面図、同図ｂは矢
印−方向の断面図、第８図ａは刃先の第３変
形例を示す正面図、同図ｂは矢印−方向の断
面図、第９図ａは刃先の第４変形例を示す正面
図、同図ｂは矢印−方向の断面図、第１０図
ａは刃先の第５の変形例を示す正面図、同図ｂは
矢印−方向の断面図、第１１図および第１２
図は従来の回転刃を示す第２図および第３図に対
応する平面図および縦断面図である。 符号の説明、１０……回転刃、１１……本体、
１１ｂ〜１１ｅ……腕部、１２〜１８……刃先、
１２ａ〜１８ａ……刃台、１２ｂ〜１８ｂ……刃
部、２１……定盤、２２……回転軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基台に設けた駆動部材にトルク伝達可能に組付
   けられて回転する本体の外周に、同本体の回転方
   向に対して交差状に延びる所定幅の刃先を同本体
   の回転方向に所定間隔を保つて複数具備する回転
   刃において、前記各刃先が幅方向に所定幅の凹部
   を所定間隔にて多数備えた超硬合金からなる刃台
   と同刃台の前記各凹部に嵌合固着された所定幅の
   セラミツクからなる多数の刃部とにより構成さ
   れ、かつ互に隣合う各刃先の各刃部と各非凹部と
   が互に対向して位置していることを特徴とする回
   転刃。