サーキュラーソー
【課題】工具本体の厚みが薄い薄刃であっても、高精度な切断加工や溝入れ加工が可能なサーキュラーソーを提供する。
【解決手段】工具本体外周に高硬度焼結体チップからなる切れ刃が複数設けられたサーキュラーソーで、その工具本体には微粒超硬合金を用いて、高硬度焼結体チップの先端部の厚みを内周側よりも薄くする。工具本体の厚みを薄くする必要がないので、薄刃であっても、高精度・高能率な切断加工、溝入れ加工が可能となる。
【解決手段】工具本体外周に高硬度焼結体チップからなる切れ刃が複数設けられたサーキュラーソーで、その工具本体には微粒超硬合金を用いて、高硬度焼結体チップの先端部の厚みを内周側よりも薄くする。工具本体の厚みを薄くする必要がないので、薄刃であっても、高精度・高能率な切断加工、溝入れ加工が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤状の工具本体の外周に、高硬度焼結体チップから成る切れ刃が複数設けられたサーキュラーソーに関する。特に、工具本体の厚みが薄い、薄刃のサーキュラーソーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の工具としては、メタルソーと呼ばれる切削工具が知られている。（特許文献１）
【０００３】
別の従来のこの種の工具としては、超硬合金の工具本体にＣＶＤ法により合成された多結晶ダイヤモンドを被覆した研削工具が知られている。（特許文献２）
【０００４】
さらに別の従来のこの種の工具としては、工具本体に多結晶ダイヤモンドからなる切れ刃を設けた切削工具が知られている。（特許文献３）
【０００５】
さらに別の従来のこの種の工具としては、メタルソーと呼ばれる薄刃の切削工具がＪＩＳ Ｂ４２１９で規定されている。この規格では、外径３２〜３１５ｍｍ、幅０．３〜６ｍｍのメタルソーについて規定されている。（非特許文献１）
【０００６】
さらに別の従来のこの種の工具としては「超硬丸のこ」と呼ばれる切削工具がＪＩＳ Ｂ４８０５で規定されている。この規格は、主として木材の加工に使用する超硬チップが工具本体に固着された「超硬丸のこ」について規定されている。（非特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２６３９１１号公報
【特許文献２】特開２０００−２２５５１１号公報
【特許文献３】特開２００７−１９０６４２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「ＪＩＳハンドブック１９９７」、日本規格協会、１９９７年、Ｐ３９５〜３９９、メタルソー、Ｂ４２１９
【非特許文献２】「ＪＩＳハンドブック１９９７」、日本規格協会、１９９７年、Ｐ９２５〜９２８、超硬丸のこ、Ｂ４８０５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の薄刃の工具では高精度な切断加工や溝入れ加工が出来ない問題や、工具寿命が短くなる問題が発生することがあった。この問題は特に工具本体の厚みが薄くなるほど顕著であった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のサーキュラーソーは、円盤状の工具本体の外側に、高硬度焼結体チップからなる切れ刃が複数設けられたサーキュラーソーであって、工具本体の厚みｔと、サーキュラーソーの外径Ｄとの比の値（ｔ／Ｄ）が０．０００２５〜０．０５であることを特徴とするサーキュラーソーである。
【００１１】
詳しくは高硬度焼結体チップは、ダイヤモンド焼結体またはＣＢＮ焼結体であることを特徴とする、サーキュラーソーである。
高硬度焼結体チップはダイヤモンドを主成分とするダイヤモンド焼結体（ＰＣＤ）または、ＣＢＮを主成分とするＣＢＮ焼結体（ＰＣＢＮ）を用いることが出来る。特に、ダイヤモンド焼結体は、耐摩耗性が超硬合金の数十倍以上ときわめて優れていることから、本発明に最も適している。
なお、高硬度焼結体チップとして上記の材料以外に超硬合金、サーメット、セラミックスなども用いることができるのはいうまでもない。
【００１２】
さらに詳しくは、工具本体（台金またはボディとも呼ばれる）の材質は、超硬合金であることを特徴とするサーキュラーソーである。
工具本体の材質は超硬合金であることが好ましい。微粒のＷＣを含有する微粒子超硬合金であることがより好ましい。
なお、工具本体の材質は上記の材料以外に超硬合金、サーメット、セラミックスなども用いることができるのはいうまでもない。
【００１３】
さらに詳しくは、工具本体の厚みｔは、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とするサーキュラーソーである。
【００１４】
さらに詳しくは、工具本体の外径Ｄは、２０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とするサーキュラーソーである。
【００１５】
さらに詳しくは、高硬度焼結体チップは、低融点のロウ材、または導電性を付与した接着剤などを用いて工具本体に固着されていることを特徴とするサーキュラーソーである。
【００１６】
さらに詳しくは、前記高硬度焼結体チップの先端部の厚みは、内周側よりも薄く形成されていることを特徴とするサーキュラーソーである。
図４に示すように、高硬度焼結体チップの先端部の厚みＴ１を内周側Ｔ２よりも薄くすることにより、工具本体の厚みを薄くする必要がない。従って、薄刃であっても、高精度・高能率な切断加工、溝入れ加工が可能となる。この場合では通常、厚みＴ１の部分だけが加工に作用し、Ｔ２部分は加工に作用しないように用いられる。このように、高硬度焼結体チップが工作物に作用する部分だけを薄くすることが出来るので、工具本体の剛性を低下させることなく薄刃のサーキュラーソーを製造することができる。
【００１７】
さらに詳しくは、各種金属材料、木材、合板、ＦＲＰ、ＣＦＲＰ、樹脂、ゴム、半焼成セラミックス、グリーンセラミックス、のいずれかひとつ、またはこれらから選択された、２種類以上の材料から構成される複合材料の切削加工に用いられることを特徴とするサーキュラーソーである。
ここでは、セラミックスの原料粉末と結合材を混合し成形したセラミックス成形体のことをグリーンセラミックス（グリーン成形体または、生成形体とも呼ばれる）と呼ぶ。そして、このグリーンセラミックスを焼成温度より低い温度で仮焼したものを半焼成セラミックスと呼ぶ。セラミックスの材質は、各種のセラミックス材料からなるものに適用可能であり、特に材質には限定されない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のサーキュラーソーを用いることにより、各種材料を高能率かつ高精度に切削加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１の平面図を示す。
【図２】実施例１のチップの拡大図を示す。
【図３】実施例１のチップをすくい面側から見たときの拡大図を示す。
【図４】別の実施例のチップをすくい面側から見たときの拡大図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
発明を実施するための最良の形態については、実施例で詳しく説明する。
【実施例１】
【００２１】
以下のような本発明の実施例１のサーキュラーソーを製作して、本発明の効果を実験により確認した。
ダイヤモンド焼結体チップ（ＰＣＤ）を１８個、低融点の銀ロウで工具本体にロウ付けし、外径Ｄは７０ｍｍ、工具本体の厚さｔは０．２５ｍｍ、刃厚Ｔは０．３ｍｍ、ラジアル方向すくい角αは５°、外周第一逃げ角βは１０°、刃物角γは７５°であるサーキュラーソーを製作した。このサーキュラーソーを用いて、ＦＲＰを切削加工を行った。使用した加工機はダイシング装置、回転数は１５０００／ｍｉｎ、送り速度は６００ｍｍ／ｍｉｎ、切り込み深さは０．５ｍｍ、純水を供給しながら湿式切削加工を行った。その結果、すくい面と逃げ面には切りくずの付着は無く、刃先損傷も無く、被削材料の表面性状も良好で、切断精度も満足できる良好な結果が得られた。
（比較例１）
【００２２】
実施例１のサーキュラーソーと同じ寸法の超硬合金製のメタルソーを製作した。そして実施例１と同じ条件で実験を行った。
その結果、実験を継続するにつれて、すくい面と逃げ面には切りくずが溶着し、要求切断精度が満足できなくなった。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、電子材料、半導体製品、各種基板などの工作物を高能率、高精度に切断加工するのに用いられることが考えられる。
【符号の説明】
【００２４】
１ サーキュラーソー
２ 高硬度焼結体チップ
３ 工具本体
Ｄ 外径
Ｔ 刃厚
Ｔ１ 先端部の厚み
Ｔ２ 内周側の厚み
ｔ 工具本体の厚さ
α ラジアル方向すくい角
β 外周第一逃げ角
γ 刃物角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤状の工具本体の外周に、高硬度焼結体チップから成る切れ刃が複数設けられたサーキュラーソーに関する。特に、工具本体の厚みが薄い、薄刃のサーキュラーソーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の工具としては、メタルソーと呼ばれる切削工具が知られている。（特許文献１）
【０００３】
別の従来のこの種の工具としては、超硬合金の工具本体にＣＶＤ法により合成された多結晶ダイヤモンドを被覆した研削工具が知られている。（特許文献２）
【０００４】
さらに別の従来のこの種の工具としては、工具本体に多結晶ダイヤモンドからなる切れ刃を設けた切削工具が知られている。（特許文献３）
【０００５】
さらに別の従来のこの種の工具としては、メタルソーと呼ばれる薄刃の切削工具がＪＩＳ Ｂ４２１９で規定されている。この規格では、外径３２〜３１５ｍｍ、幅０．３〜６ｍｍのメタルソーについて規定されている。（非特許文献１）
【０００６】
さらに別の従来のこの種の工具としては「超硬丸のこ」と呼ばれる切削工具がＪＩＳ Ｂ４８０５で規定されている。この規格は、主として木材の加工に使用する超硬チップが工具本体に固着された「超硬丸のこ」について規定されている。（非特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２６３９１１号公報
【特許文献２】特開２０００−２２５５１１号公報
【特許文献３】特開２００７−１９０６４２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「ＪＩＳハンドブック１９９７」、日本規格協会、１９９７年、Ｐ３９５〜３９９、メタルソー、Ｂ４２１９
【非特許文献２】「ＪＩＳハンドブック１９９７」、日本規格協会、１９９７年、Ｐ９２５〜９２８、超硬丸のこ、Ｂ４８０５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の薄刃の工具では高精度な切断加工や溝入れ加工が出来ない問題や、工具寿命が短くなる問題が発生することがあった。この問題は特に工具本体の厚みが薄くなるほど顕著であった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のサーキュラーソーは、円盤状の工具本体の外側に、高硬度焼結体チップからなる切れ刃が複数設けられたサーキュラーソーであって、工具本体の厚みｔと、サーキュラーソーの外径Ｄとの比の値（ｔ／Ｄ）が０．０００２５〜０．０５であることを特徴とするサーキュラーソーである。
【００１１】
詳しくは高硬度焼結体チップは、ダイヤモンド焼結体またはＣＢＮ焼結体であることを特徴とする、サーキュラーソーである。
高硬度焼結体チップはダイヤモンドを主成分とするダイヤモンド焼結体（ＰＣＤ）または、ＣＢＮを主成分とするＣＢＮ焼結体（ＰＣＢＮ）を用いることが出来る。特に、ダイヤモンド焼結体は、耐摩耗性が超硬合金の数十倍以上ときわめて優れていることから、本発明に最も適している。
なお、高硬度焼結体チップとして上記の材料以外に超硬合金、サーメット、セラミックスなども用いることができるのはいうまでもない。
【００１２】
さらに詳しくは、工具本体（台金またはボディとも呼ばれる）の材質は、超硬合金であることを特徴とするサーキュラーソーである。
工具本体の材質は超硬合金であることが好ましい。微粒のＷＣを含有する微粒子超硬合金であることがより好ましい。
なお、工具本体の材質は上記の材料以外に超硬合金、サーメット、セラミックスなども用いることができるのはいうまでもない。
【００１３】
さらに詳しくは、工具本体の厚みｔは、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とするサーキュラーソーである。
【００１４】
さらに詳しくは、工具本体の外径Ｄは、２０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とするサーキュラーソーである。
【００１５】
さらに詳しくは、高硬度焼結体チップは、低融点のロウ材、または導電性を付与した接着剤などを用いて工具本体に固着されていることを特徴とするサーキュラーソーである。
【００１６】
さらに詳しくは、前記高硬度焼結体チップの先端部の厚みは、内周側よりも薄く形成されていることを特徴とするサーキュラーソーである。
図４に示すように、高硬度焼結体チップの先端部の厚みＴ１を内周側Ｔ２よりも薄くすることにより、工具本体の厚みを薄くする必要がない。従って、薄刃であっても、高精度・高能率な切断加工、溝入れ加工が可能となる。この場合では通常、厚みＴ１の部分だけが加工に作用し、Ｔ２部分は加工に作用しないように用いられる。このように、高硬度焼結体チップが工作物に作用する部分だけを薄くすることが出来るので、工具本体の剛性を低下させることなく薄刃のサーキュラーソーを製造することができる。
【００１７】
さらに詳しくは、各種金属材料、木材、合板、ＦＲＰ、ＣＦＲＰ、樹脂、ゴム、半焼成セラミックス、グリーンセラミックス、のいずれかひとつ、またはこれらから選択された、２種類以上の材料から構成される複合材料の切削加工に用いられることを特徴とするサーキュラーソーである。
ここでは、セラミックスの原料粉末と結合材を混合し成形したセラミックス成形体のことをグリーンセラミックス（グリーン成形体または、生成形体とも呼ばれる）と呼ぶ。そして、このグリーンセラミックスを焼成温度より低い温度で仮焼したものを半焼成セラミックスと呼ぶ。セラミックスの材質は、各種のセラミックス材料からなるものに適用可能であり、特に材質には限定されない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のサーキュラーソーを用いることにより、各種材料を高能率かつ高精度に切削加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１の平面図を示す。
【図２】実施例１のチップの拡大図を示す。
【図３】実施例１のチップをすくい面側から見たときの拡大図を示す。
【図４】別の実施例のチップをすくい面側から見たときの拡大図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
発明を実施するための最良の形態については、実施例で詳しく説明する。
【実施例１】
【００２１】
以下のような本発明の実施例１のサーキュラーソーを製作して、本発明の効果を実験により確認した。
ダイヤモンド焼結体チップ（ＰＣＤ）を１８個、低融点の銀ロウで工具本体にロウ付けし、外径Ｄは７０ｍｍ、工具本体の厚さｔは０．２５ｍｍ、刃厚Ｔは０．３ｍｍ、ラジアル方向すくい角αは５°、外周第一逃げ角βは１０°、刃物角γは７５°であるサーキュラーソーを製作した。このサーキュラーソーを用いて、ＦＲＰを切削加工を行った。使用した加工機はダイシング装置、回転数は１５０００／ｍｉｎ、送り速度は６００ｍｍ／ｍｉｎ、切り込み深さは０．５ｍｍ、純水を供給しながら湿式切削加工を行った。その結果、すくい面と逃げ面には切りくずの付着は無く、刃先損傷も無く、被削材料の表面性状も良好で、切断精度も満足できる良好な結果が得られた。
（比較例１）
【００２２】
実施例１のサーキュラーソーと同じ寸法の超硬合金製のメタルソーを製作した。そして実施例１と同じ条件で実験を行った。
その結果、実験を継続するにつれて、すくい面と逃げ面には切りくずが溶着し、要求切断精度が満足できなくなった。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、電子材料、半導体製品、各種基板などの工作物を高能率、高精度に切断加工するのに用いられることが考えられる。
【符号の説明】
【００２４】
１ サーキュラーソー
２ 高硬度焼結体チップ
３ 工具本体
Ｄ 外径
Ｔ 刃厚
Ｔ１ 先端部の厚み
Ｔ２ 内周側の厚み
ｔ 工具本体の厚さ
α ラジアル方向すくい角
β 外周第一逃げ角
γ 刃物角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の工具本体の外側に、高硬度焼結体チップからなる切れ刃が複数設けられたサーキュラーソーであって、
前記工具本体の厚みｔと、前記サーキュラーソーの外径Ｄとの比の値（ｔ／Ｄ）が０．０００２５〜０．０５であることを特徴とするサーキュラーソー。
【請求項２】
前記高硬度焼結体チップは、ダイヤモンド焼結体またはＣＢＮ焼結体であることを特徴とする、請求項１記載のサーキュラーソー。
【請求項３】
前記工具本体の材質は、超硬合金であることを特徴とする、請求項１または２記載のサーキュラーソー。
【請求項４】
前記工具本体の厚みｔは、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のサーキュラーソー。
【請求項５】
前記工具本体の外径Ｄは、２０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のサーキュラーソー。
【請求項６】
前記高硬度焼結体チップは、低融点のロウ材、または導電性を付与した接着剤などを用いて前記工具本体に固着されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のサーキュラーソー。
【請求項７】
前記高硬度焼結体チップの先端部の厚みは、内周側よりも薄く形成されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のサーキュラーソー。
【請求項８】
各種金属材料、木材、合板、ＦＲＰ、ＣＦＲＰ、樹脂、ゴム、半焼成セラミックス、グリーンセラミックス、のいずれかひとつ、またはこれらから選択された２種類以上の材料から構成される複合材料の切削加工に用いられることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のサーキュラーソー。
【請求項１】
円盤状の工具本体の外側に、高硬度焼結体チップからなる切れ刃が複数設けられたサーキュラーソーであって、
前記工具本体の厚みｔと、前記サーキュラーソーの外径Ｄとの比の値（ｔ／Ｄ）が０．０００２５〜０．０５であることを特徴とするサーキュラーソー。
【請求項２】
前記高硬度焼結体チップは、ダイヤモンド焼結体またはＣＢＮ焼結体であることを特徴とする、請求項１記載のサーキュラーソー。
【請求項３】
前記工具本体の材質は、超硬合金であることを特徴とする、請求項１または２記載のサーキュラーソー。
【請求項４】
前記工具本体の厚みｔは、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のサーキュラーソー。
【請求項５】
前記工具本体の外径Ｄは、２０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のサーキュラーソー。
【請求項６】
前記高硬度焼結体チップは、低融点のロウ材、または導電性を付与した接着剤などを用いて前記工具本体に固着されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のサーキュラーソー。
【請求項７】
前記高硬度焼結体チップの先端部の厚みは、内周側よりも薄く形成されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のサーキュラーソー。
【請求項８】
各種金属材料、木材、合板、ＦＲＰ、ＣＦＲＰ、樹脂、ゴム、半焼成セラミックス、グリーンセラミックス、のいずれかひとつ、またはこれらから選択された２種類以上の材料から構成される複合材料の切削加工に用いられることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のサーキュラーソー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２０６２１２（Ｐ２０１２−２０６２１２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７３９４４（Ｐ２０１１−７３９４４）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００２２０１０３）株式会社アライドマテリアル (192)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００２２０１０３）株式会社アライドマテリアル (192)
【Ｆターム（参考）】
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