CN108243609A - 旋刮加工用刀具 - Google Patents

Abstract

本发明的旋刮加工用刀具(100)具有刃带(L)沿着相对于基体(110)的轴线(Ac)倾斜的方向延伸的刃部(120)。刃部(120)由沿着与刃带(L)交叉的方向延伸的排屑槽(121)分割成多个分割刃(122)。多个分割刃(122)中的一个分割刃成为基准刃(122a)。关于从轴线(Ac)至分割刃(122)的外周切削刃(123)的距离即轴线‑切削刃距离，构成刃部(120)的多个分割刃(122)中，基准刃(122a)最大，其余的一个以上的分割刃(122b、122c)随着从基准刃(122a)至该分割刃的距离的增大而逐渐减小。扭转角(α)根据多个分割刃(122)的位置而不同。

Description

旋刮加工用刀具

技术领域

本发明涉及用于对内齿轮原料进行旋刮加工来制造内齿轮的旋刮加工用刀具。

本申请基于在2016年10月25日向日本国提出申请的特愿2016-208537号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

例如，以下的专利文献1记载的旋刮加工用刀具具备桶形或圆锥台形的基体和从该基体的外周面突出的多个刃部。需要说明的是，圆锥台形是利用与底面平行的面来切割圆锥，将圆锥的包含顶点的一侧去除的部分的形状。多个刃部在相对于基体的中心轴的周向上相互分离。各刃部的刃带沿着相对于中心轴线倾斜的方向延伸。而且，刃部由沿着与刃带交叉的方向延伸的排屑槽分割成多个分割刃。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5864035号公报

发明内容

发明要解决的课题

内齿轮的制造者希望将内齿轮精密地加工成目标的形状，并且希望在制造该内齿轮时使用的刀具的长寿命化。

因此，本发明的目的在于提供一种能够将内齿轮精密地形成为目标的形状且能够实现长寿命化的旋刮加工用刀具。

用于解决课题的方案

作为用于实现上述目的的发明的一形态的旋刮加工用刀具具有：基体，所述基体的与轴线垂直的截面形状呈圆形；及刃部，从所述基体的外周面突出，在相对于所述轴线的周向上彼此隔开隔开间隔而形成多个，且刃带沿着相对于所述轴线倾斜的方向延伸，所述刃部由沿着与所述刃带交叉的方向延伸的排屑槽分割成多个分割刃，所述分割刃具有外周切削刃，该外周切削刃为所述分割刃的形成部分中的最远离所述基体的边缘，构成所述刃部的多个所述分割刃中的某一个分割刃成为基准刃，关于从所述轴线至所述外周切削刃的距离即轴线-切削刃距离，所述基准刃的所述轴线-切削刃距离最大，其余的一个以上的分割刃的所述轴线-切削刃距离随着从所述基准刃至该分割刃的距离的增大而逐渐减小，所述刃带相对于所述轴线的角度即扭转角根据构成所述刃部的多个所述分割刃的在轴线方向上的位置而不同。

在此，刃带相对于工件轴线倾斜，而且，利用旋刮加工法来加工该刃带的扭转角无论在工件轴线延伸的方向的哪个位置都一定的内齿轮。在该旋刮加工用刀具中，关于轴线-切削刃距离，基准刃最大，构成刃部的多个分割刃中的其余的一个以上的分割刃随着从基准刃至该分割刃的距离的增大而逐渐减小。因此，在该旋刮加工用刀具中，在利用多个刃部中的一个刃部对工件的刃槽进行切削时，能够避免其他的刃部切削工件中本来不应切削的区域的情况。

另外，在该旋刮加工用刀具中，刃带相对于轴线的角度即扭转角根据构成刃部的多个分割刃的在轴线方向上的位置而不同。因此，在该旋刮加工用刀具中，能够使构成刃部的全部的分割刃相对于工件的齿槽而位于准确的部位。由此，在该旋刮加工用刀具中，能够提高工件的加工精度。而且，在该旋刮加工用刀具中，能够使构成刃部的全部的分割刃相对于工件的齿槽而位于准确的部位，因此能够抑制作用于构成刃部的各分割刃的负荷，能够延长该旋刮加工用刀具的寿命。

在此，在所述旋刮加工用刀具中，也可以是，构成所述刃部的多个所述分割刃中的除了所述基准刃之外的一个以上的分割刃的扭转角随着从所述基准刃至该分割刃的距离的增大而相对于所述基准刃的扭转角的变化量增大。

在该旋刮加工用刀具中，能够使构成刃部的全部的分割刃相对于工件的齿槽而位于更准确的部位。

另外，在以上的任一个所述旋刮加工用刀具中，也可以是，构成所述刃部的多个所述分割刃中的除了所述基准刃之外的一个以上的所述分割刃的扭转角随着从所述基准刃至该分割刃的距离的增大而变大。

在该旋刮加工用刀具中，能够使构成刃部的全部的分割刃相对于工件的齿槽而位于更准确的部位。

在以上的任一个所述旋刮加工用刀具中，也可以是，关于构成所述刃部的多个所述分割刃的刃高，所述基准刃的刃高最高，在所述刃带延伸的刃带方向上相邻的两个所述分割刃中的远离所述基准刃的一方的分割刃的刃高为另一方的分割刃的刃高以下。

在该旋刮加工用刀具中，能够实现构成刃部的多个分割刃的磨损量的均匀化，能够延长旋刮加工用刀具的寿命。

在以上的任一个所述旋刮加工用刀具中，也可以是，关于构成所述刃部的多个分割刃的刃宽，所述基准刃的刃宽最宽，在所述刃带延伸的刃带方向上相邻的两个所述分割刃中的远离所述基准刃的一方的分割刃的刃宽为另一方的分割刃的刃宽以下。

在该旋刮加工用刀具中，能够实现构成刃部的多个分割刃的磨损量的均匀化，能够延长旋刮加工用刀具的寿命。

在以上的任一个所述旋刮加工用刀具中，也可以是，所述分割刃具有：前倾面，从所述外周切削刃向接近所述基体的一侧扩展；外周后隙面，从所述外周切削刃在沿着所述刃带的方向上延伸；及背面，在所述外周后隙面从与所述外周切削刃相反的一侧的端部向接近所述基体的一侧扩展，所述前倾面相对于与所述刃带垂直的假想平面的角度即前角为0°以上且20°以下。

在该旋刮加工用刀具中，相对于前角小于0°的情况，切削负荷减小，能够减小刃的磨损量。而且，在该旋刮加工用刀具中，相对于前角超过20°的情况，刃尖强度升高，能够抑制引起卷刃等的可能性。

另外，在具有所述背面的所述旋刮加工用刀具中，也可以是，所述背面相对于与所述刃带垂直的假想平面的角度即背面角为10°以上且50°以下。

在该旋刮加工用刀具中，相对于背面角小于10°的情况，能够顺畅地进行切屑的排出。而且，在该旋刮加工用刀具中，相对于背面角大于50°的情况，假设刃带延伸的方向的外周后隙面的长度一定的情况下，能够缩短刃带延伸的方向的分割刃的长度。而且，假设刃带延伸的方向的分割刃的长度一定的情况下，能够避免刃带延伸的方向的外周后隙面的长度超过必要地缩短的情况。

在具有所述外周后隙面的以上的任一个所述旋刮加工用刀具中，也可以是，所述外周后隙面相对于所述刃带的角度即外周后角大于0°且为12°以下。

在该旋刮加工用刀具中，相对于外周后角为0°以下的情况，能够避免在外周后隙面处摩擦内齿轮的齿底部的情况，能够抑制内齿轮的齿底部的表面性状的恶化，并能够抑制外周后隙面的磨损。而且，在该旋刮加工用刀具中，相对于外周后角超过12°的情况，较大地制造刀具的有效齿宽的情况变得容易，能够实现刀具的长寿命化。

在以上的任一个所述旋刮加工用刀具中，也可以是，所述扭转角为10°以下的所述分割刃的所述外周切削刃处于与所述轴线垂直的假想平面内。

在该旋刮加工用刀具中，轴线方向的位置彼此相同的多个分割刃的各外周切削刃在与轴线垂直的1个假想平面内延伸。因此，在该旋刮加工用刀具中，轴线方向的位置彼此相同的多个分割刃的各外周切削刃及与该外周切削刃相连的前倾面能够通过在周向上相邻的分割刃相互一起加工。

在以上的任一个所述旋刮加工用刀具中，也可以是，所述扭转角α大于10°的所述分割刃的所述外周切削刃处于与所述刃带垂直的假想平面内。

在旋刮加工用刀具中，刃带延伸的方向成为切削方向。因此，当外周切削刃在与刃带垂直的假想平面内延伸时，外周切削刃的两侧的部分的切削负荷相等，能够实现外周切削刃的各位置处的磨损量的均匀化。

在以上的任一个所述旋刮加工用刀具中，也可以是，具备沿所述轴线方向并列的多个刀具段，所述刀具段具有：分割刃列，所述分割刃列是分别构成多个所述刃部的所述分割刃中的在所述轴线方向上的位置彼此一致且沿所述周向并列的多个分割刃的集合；及分割基体，所述分割基体是所述基体的一部分且在外周形成有所述分割刃列，所述分割基体彼此能够分离，所述旋刮加工用刀具还具备定位构件，所述定位构件确定多个所述刀具段彼此之间的所述分割刃的在所述周向上的相对位置。

该旋刮加工用刀具具备相互能够分离的多个分割基体，而且，在1个分割基体仅形成有构成1个刃部的多个分割刃中的1个分割刃。因此，能够使构成1个刃部的多个分割刃中的1个分割刃与构成该刃部的其他的分割刃不干涉地进行加工。

发明效果

根据本发明的一形态的旋刮加工用刀具，能够将内齿轮精密地形成为目标的形状，且能够实现其长寿命化。

附图说明

图1是第一实施方式的旋刮加工机的立体图。

图2是第一实施方式的旋刮加工用刀具的立体图。

图3是图2的III-III线剖视图。

图4是第一实施方式的分割刃的立体图。

图5是图4的V-V线剖视图。

图6是图4的VI-VI线剖视图。

图7是用于说明构成第一实施方式的刃部的多个分割刃的尺寸的说明图。

图8是表示构成第一实施方式的刃部的多个分割刃的扭转角及周向的位置的说明图。

图9是表示构成第一实施方式的刃部的多个分割刃的扭转角的变化量的坐标图。

图10是第一实施方式的加工中的旋刮加工用刀具及工件的立体图。

图11是第一实施方式的加工中的旋刮加工用刀具的侧视图。

图12是第二实施方式的旋刮加工用刀具的侧视图。

图13是第三实施方式的旋刮加工用刀具的侧视图。

图14是第三实施方式的旋刮加工用刀具的立体图。

图15是图14的XV-XV线剖视图。

图16是第四实施方式的旋刮加工用刀具的侧视图。

具体实施方式

以下，关于本发明的旋刮加工用刀具的各种实施方式，使用附图进行说明。

“第一实施方式”

参照图1～图11，说明旋刮加工用刀具的第一实施方式。

首先，说明装配有旋刮加工用刀具的旋刮加工机。

如图1所示，旋刮加工机具备床身1、立柱2、床鞍3、头4、滑块5、主轴单元6及旋转工作台7。

立柱2沿铅垂方向延伸。在此，将铅垂方向设为Z方向，将与Z方向垂直的方向设为Y方向，将与Z方向及Y方向垂直的方向设为X方向。该立柱2能够沿X方向移动地安装于床身1。床鞍3能够沿Z方向移动地安装于立柱2。头4能够绕着沿X方向延伸的头轴线Ah旋转地安装于床鞍3。滑块5能够沿着与该头轴线Ah垂直的方向移动地安装于头4。主轴单元6固定于滑块5。主轴单元6经由刀具心轴10而保持旋刮加工用刀具100，使该旋刮加工用刀具100绕主轴线Am旋转。旋刮加工用刀具100的旋转中心轴线即刀具轴线Ac在保持于主轴单元6的状态下位于该主轴单元6的主轴线Am的延长线上。

旋转工作台7在床身1上配置于从立柱2沿X方向分离的位置。该旋转工作台7以沿Z方向延伸的工作台轴线At为中心能够旋转地设置于床身1。在该旋转工作台7上安装有对作为内齿轮原料的圆筒状的工件W进行保持的工件保持器19。

如图2及图3所示，旋刮加工用刀具100以刀具轴线Ac为中心而具有桶形的基体110和从基体110的外周面突出的多个刃部120。需要说明的是，以下，将刀具轴线Ac延伸的方向称为轴线方向Da，将相对于刀具轴线Ac的周向仅称为周向Dc。而且，将轴线方向Da的一方侧作为前端侧Daa，将另一方侧作为安装侧Dab。

如前所述，基体110以刀具轴线Ac为中心而呈桶形。因此，基体110无论在轴线方向Da的哪个位置，与刀具轴线Ac垂直的截面形状都为圆形。该基体110在轴线方向Da的中央位置处外径最大，随着从该中央位置朝向前端侧Daa及安装侧Dab而外径逐渐变小。在该基体110形成有沿轴线方向Da贯通的安装孔112。该安装孔112以刀具轴线Ac为中心而为圆柱状。在该基体110还形成有从安装孔112的内周面向相对于刀具轴线Ac的径向外侧凹陷的键槽113。该键槽113从基体110的安装侧Dab的端面至前端侧Daa的端面沿轴线方向Da延伸。

刀具心轴10具有：能够向旋刮加工用刀具100的安装孔112插入的刀具安装部12；由主轴单元6保持的被保持部15。刀具安装部12及被保持部15都以心轴轴线Aa为中心而为圆柱状。在刀具安装部12插入于旋刮加工用刀具100的安装孔112的状态下，该心轴轴线Aa与刀具轴线Ac一致。因此，以下，为了简便起见，心轴轴线Aa延伸的方向也设为刀具轴线Ac延伸的方向即轴线方向Da，将心轴轴线Aa延伸的方向的一方侧设为前端侧Daa，将另一方侧设为安装侧Dab。

被保持部15的外径比刀具安装部12的外径大。刀具安装部12设置在被保持部15的前端侧Daa。在刀具安装部12形成有从该刀具安装部12的外周面向相对于心轴轴线Aa的径向内侧凹陷的键槽13。该键槽13沿轴线方向Da延伸。在刀具安装部12的前端侧Daa的部分形成有外螺纹14。

在将旋刮加工用刀具100安装于刀具心轴10时，首先，将刀具心轴10的刀具安装部12向旋刮加工用刀具100的安装孔112插入。接下来，向由旋刮加工用刀具100的键槽113及刀具心轴10的键槽13形成的键空间插入键17。并且，向刀具心轴10的外螺纹14拧入固定螺母18。通过以上所述，旋刮加工用刀具100相对于刀具心轴10的安装完成。

多个刃部120在周向Dc上相互分离。各刃部120的刃带L沿着相对于刀具轴线Ac倾斜的方向延伸。而且，刃部120由沿着与刃带L交叉的方向延伸的排屑槽121分割成多个分割刃122。在本实施方式中，1个刃部120具有4个或5个分割刃122。需要说明的是，在图3中，为了简便起见，将构成1个刃部120的多个分割刃122在包含刀具轴线Ac的假想平面内沿着轴线方向Da并列描绘。

如图4～图6所示，分割刃122具有外周切削刃123、一对侧切削刃124、前倾面125、外周后隙面126、背面127、及一对侧后隙面128。前倾面125、一对侧后隙面128、及背面127都从基体110的外周面朝向相对于刀具轴线Ac的径向外侧扩展。前倾面125朝向刃带L延伸的方向的前端侧Daa。一对侧后隙面128朝向具有与刃带L垂直的方向分量的方向。一对侧后隙面128为相互背靠背的关系。背面127位于比前倾面125靠刃带L延伸的方向的安装侧Dab处，且朝向刃带L延伸的方向的安装侧Dab。背面127与前倾面125处于背靠背的关系。外周后隙面126从前倾面125的径向外侧的缘至背面127的径向外侧的缘而在沿刃带L的方向上扩展。外周切削刃123由作为前倾面125与外周后隙面126的角的边缘形成。由此，前倾面125从外周切削刃123向接近基体110的一侧扩展。而且，背面127在外周后隙面126处从与外周切削刃123相反的一侧的端部向基体110侧扩展。外周切削刃123在分割刃122的形成部分之中最远离基体110。侧切削刃124由作为前倾面125与侧后隙面128的角的边缘形成。

如图5所示，前倾面125相对于与刃带L垂直的假想平面Pa的角度即前角θ1为0°以上且20°以下。当前角θ1小于0°时，切削负荷增大，有可能加工面的表面性状恶化并且磨损量增大。而且，当前角θ1超过20°时，刃尖强度下降，可能会引起卷刃等。因此，前角θ1优选为以上的角度范围。

外周后隙面126相对于刃带L的角度即外周后角θ2为大于0°且12°以下。当外周后角θ2为0°以下时，在外周后隙面126处会摩擦内齿轮的齿底部，内齿轮的齿底部的表面性状恶化，并且外周后隙面126的磨损量增大。而且，当外周后角θ2超过12°时，难以增大刀具的有效齿宽地进行制造，刀具的长寿命化变得困难。因此，外周后角θ2优选为以上的角度范围。需要说明的是，该外周后角θ2特别优选为5°以上。这是因为，如果外周后角θ2为5°以上，则能够可靠地避免与切削时的分割刃122的弹性变形相伴的回弹引起的外周后隙面126的摩擦。

背面127相对于与刃带L垂直的假想平面Pa的角度即背面角θ3为10°以上且50°以下。如果背面角θ3小于10°，则从位于比该分割刃122靠安装侧Dab处的分割刃122的外周切削刃123的切屑的排出可能无法顺畅地进行。而且，如果背面角θ3大于50°，则假设使刃带L延伸的方向的外周后隙面126的长度一定时，刃带L延伸的方向的分割刃122的长度无用地变长。而且，如果背面角θ3大于50°，则假设使刃带L延伸的方向的分割刃122的长度一定时，刃带L延伸的方向的外周后隙面126的长度超过必要地缩短。因此，背面角θ3优选为以上的角度范围。

如图6所示，侧后隙面128相对于刃带L的角度即侧面后角θ4为大于0°且5°以下。当侧面后角θ4为0°以下时，切削负荷增大，有可能加工面的表面性状恶化并且磨损量变大。而且，当侧面后角θ4超过20°时，刃尖强度下降，可能会引起卷刃等。因此，侧面后角θ4优选为以上的角度范围。需要说明的是，侧面后角θ4特别优选为2°以上。

如图4所示，形成排屑槽121的一对槽侧面中的一方的侧面形成分割刃122的背面127，另一方的侧面形成分割刃122的前倾面125。

在此，如图3所示，构成刃部120的多个分割刃122中，将在基体110的轴线方向Da的中央部形成的分割刃122设为精加工刃(基准刃)122a，将其余的分割刃122设为粗加工刃122b、122c。而且，将从刀具轴线Ac至外周切削刃123的距离设为轴线-切削刃距离D。构成刃部120的多个分割刃122的各轴线-切削刃距离D中，精加工刃122a的轴线-切削刃距离D0最大。多个粗加工刃122b、122c随着距精加工刃122a的距离的增大而轴线-切削刃距离D逐渐减小。换言之，在刃带L延伸的方向上，与精加工刃122a相邻的第一粗加工刃122b的轴线-切削刃距离D1为仅次于精加工刃122a的轴线-切削刃距离D0的第二大。在刃带L延伸的方向上，与该第一粗加工刃122b在与精加工刃122a相反的一侧相邻的第二粗加工刃122c的轴线-切削刃距离D2为仅次于第一粗加工刃122b的轴线-切削刃距离D1的第三大。即，轴线-切削刃距离D按照精加工刃122a、第一粗加工刃122b、第二粗加工刃122c的顺序减小。

如图7所示，在构成刃部120的多个分割刃122的各刃高h中，精加工刃122a的刃高h0最大。构成刃部120的多个分割刃122中，在刃带L延伸的刃带方向上相邻的两个分割刃122中的距精加工刃122a远的一方的分割刃122的刃高h为另一方的分割刃122的刃高h以下。即，第一粗加工刃122b的刃高h1为精加工刃122a的刃高h0以下，第二粗加工刃122c的刃高h2为第一粗加工刃122b的刃高h1以下。由此，在本实施方式中，分割刃122的各刃高h中，前端侧Daa的分割刃122最小，至精加工刃122a为止，越位于安装侧Dab则分割刃122的刃高越大。

另外，在构成刃部120的多个分割刃122的各刃宽w中，精加工刃122a的刃宽w0最宽。构成刃部120的多个分割刃122中，在刃带方向上相邻的两个分割刃122中的距精加工刃122a远的一方的分割刃122的刃宽w为另一方的分割刃122的刃宽w以下。即，第一粗加工刃122b的刃宽w1为精加工刃122a的刃宽w0以下，第二粗加工刃122c的刃宽w2为第一粗加工刃122b的刃宽w2以下。由此，在本实施方式中，分割刃122的各刃宽中，前端侧Daa的分割刃122最窄，至精加工刃122a为止，越位于安装侧Dab则分割刃122的刃宽越宽。

如图8所示，刃带L相对于刀具轴线Ac的角度即扭转角α根据刃带L的在轴线方向Da上的位置而不同。由此，构成刃部120的多个分割刃122的每一个的扭转角α根据各分割刃122的在轴线方向Da上的位置而不同。换言之，多个粗加工刃122b、122c的每一个的扭转角α根据从精加工刃122a至各粗加工刃122b、122c的距离而不同。而且，由于刃带L的扭转角α根据刃带L的在轴线方向Da上的位置而不同的关系，对于扭转角α在轴线方向Da的各位置处一定的情况，周向Dc上的多个分割刃122的位置不同。需要说明的是，图8示出将基体110的外周面展开成平面状的状态。

各粗加工刃122b、122c的扭转角α相对于精加工刃122a的扭转角α0的变化量Δ1、Δ2如图9所示，随着距精加工刃122a的距离的增大而增大。即，第二粗加工刃122c的扭转角α的变化量Δ2大于第一粗加工刃122b的扭转角α的变化量Δ1。

而且，如图8所示，构成刃部120的多个分割刃122中的除了精加工刃122a之外的多个分割刃122b、122c的扭转角α1、α2随着从精加工刃122a至该分割刃122b、122c的距离增大而增大。需要说明的是，图8中，α0是精加工刃122a的扭转角，α1是第一粗加工刃122b的扭转角，α2是第二粗加工刃122c的扭转角。

在制造内齿轮时，如图1所示，使作为内齿轮原料的圆筒状的工件W保持于旋转工作台7上的工件保持器19。此时，旋转工作台7的工作台轴线At与圆筒状的工件W的中心轴线即工件轴线Aw一致。此外，将以上说明的旋刮加工用刀具100装配于旋刮加工机的主轴单元6。接下来，使头4相对于床鞍3绕头轴线Ah旋转，使主轴单元6的主轴线Am相对于工件轴线Aw倾斜。需要说明的是，执行以上的工序的顺序没有限定为以上说明的顺序。其结果是，如图10及图11所示，刀具轴线Ac相对于工件轴线Aw倾斜。在该状态下，使工件W绕工件轴线Aw旋转，使旋刮加工用刀具100绕刀具轴线Ac旋转并沿Z方向往复移动。旋刮加工法是这样在刀具轴线Ac相对于工件轴线Aw倾斜的状态下对工件W进行加工的方法。

在该旋刮加工法中，如图10及图11所示，构成刃部120的多个分割刃122中，比精加工刃122a靠安装侧Dab的分割刃122与工件W不接触。即，构成刃部120的多个分割刃122中，比精加工刃122a靠安装侧Dab的分割刃122对旋刮加工不起作用。

构成刃部120的多个分割刃122中，最前端侧Daa的分割刃122c首先与工件W相接，接下来，比该分割刃122c向安装侧Dab靠近1个的分割刃122b与工件W相接，接下来，进而安装侧Dab的分割刃122a与工件W相接。即，在本实施方式中，第二粗加工刃122c首先与工件W相接，接下来，第一粗加工刃122b与工件W相接，最后，精加工刃122a与工件W相接。

假设构成刃部120的多个分割刃122的各刃高相互相同且各刃宽相互相同的情况下，作用于最前端侧Daa的分割刃122c的切削负荷与作用于其余的分割刃122的切削负荷相比显著增大，最前端侧Daa的分割刃122c的磨损量与其余的分割刃122的磨损量相比显著增大。另一方面，在本实施方式中，越从最前端侧Daa至安装侧Dab，则分割刃122的刃高越增大，并且越从最前端侧Daa至安装侧Dab，则分割刃122的刃宽越宽，因此能够实现多个分割刃122的磨损量的均匀化，能够延长旋刮加工用刀具100的寿命。

在此，如图10所示，刃带Lw相对于工件轴线Aw倾斜，而且，利用旋刮加工法来加工该刃带Lw的扭转角无论在工件轴线Aw延伸的方向的哪个位置都一定的内齿轮。此外，构成旋刮加工用刀具100的刃部120的多个分割刃122的各轴线-切削刃距离D一定，换言之，旋刮加工用刀具100的外形形状为圆筒状。这种情况下，根据刀具轴线Ac相对于工件轴线Aw的倾斜角，在通过多个刃部120中的1个刃部120对工件W的刃槽进行切削时，其他的刃部120有时会切削工件W中本来不应切削的区域。在本实施方式中，关于构成刃部120的多个分割刃122的各轴线-切削刃距离D，精加工刃122a最大，随着从该精加工刃122a至该粗加工刃122b、122c的距离增大而逐渐减小。因此，在本实施方式的旋刮加工用刀具100中，在通过多个刃部120中的1个刃部120切削工件W的齿槽时，能够避免其他的刃部120切削工件W中本来不应切削的区域的情况。

发明者发现了如下情况：旋刮加工用刀具100关于多个分割刃122的各轴线-切削刃距离D，精加工刃122a最大，随着从该精加工刃122a至该粗加工刃122b、122c的距离增大而逐渐减小，利用该旋刮加工用刀具100，对工件W利用旋刮加工法进行加工，此时，通过该加工而形成的内齿轮的各齿的加工精度比当初预定的加工精度低。因此，发明者在计算机上尝试模拟了构成刃部120的多个分割刃122的各扭转角α一定的旋刮加工用刀具100对工件W的加工。其结果是，在1个刃部120对工件W中的1个齿槽进行加工时，如图11所示可知，即使构成该刃部120的1个分割刃122，例如，精加工刃122a相对于齿槽位于准确的部位，构成该刃部120的其他的分割刃122，例如，第二粗加工刃122cc(图11中，由双点划线表示)相对于齿槽也没有位于准确的部位。关于该现象进行详细研讨时可知，根据距包括工件轴线Aw和精加工刃122a与工件W相接的位置在内的假想平面Pw的距离d，各粗加工刃122b、122c相对于工件W的齿槽的偏离量存在变化。因此，相对于精加工刃122a的扭转角α0，通过使粗加工刃122b、122c的扭转角α1、α2如前所述变化，能够使构成刃部120的全部的分割刃122相对于工件W的齿槽而位于准确的部位。需要说明的是，如前所述，当根据刃带L的在轴线方向Da上的位置而改变刃带L的扭转角α时，相对于扭转角α在轴线方向Da的各位置一定的情况而周向Dc上的多个分割刃122的位置不同。

本实施方式的旋刮加工用刀具100相对于精加工刃122a的扭转角α0而如前所述那样改变各粗加工刃122b、122c的扭转角α1、α2，因此如以上说明那样，能够使构成刃部120的全部的分割刃122相对于工件W的齿槽而位于准确的部位。由此，在本实施方式的旋刮加工用刀具100中，能够提高工件W的加工精度。而且，在本实施方式的旋刮加工用刀具100中，能够使构成刃部120的全部的分割刃122相对于工件W的齿槽而位于准确的部位，因此能够抑制作用于构成刃部120的各分割刃122的负荷，能够延长该旋刮加工用刀具100的寿命。

在本实施方式中，1个刃部120具有4个或5个分割刃122，其中的3个分割刃122对旋刮加工起作用。然而，也可以是1个刃部120具有3个分割刃122，其中的2个分割刃122对旋刮加工起作用，还可以是1个刃部120具有比5个多的分割刃122，其中的4个以上的分割刃122对旋刮加工起作用。

“第二实施方式”

参照图12，说明旋刮加工用刀具的第二实施方式。

本实施方式的旋刮加工用刀具200也与第一实施方式的旋刮加工用刀具100同样地具有基体210和从基体210的外周面突出的多个刃部220。本实施方式的基体210为上述第一实施方式的桶形的基体110的前端侧Daa的部分的形状，或者以刀具轴线Ac为中心而呈圆锥台形。因此，该基体210无论在轴线方向Da的哪个位置，与刀具轴线Ac垂直的截面形状都为圆形。该基体210中，安装侧Dab的端的外径最大，随着朝向前端侧Daa而外径逐渐减小。

多个刃部220在周向Dc上相互分离。各刃部220的刃带L沿着相对于刀具轴线Ac倾斜的方向延伸。而且，刃部220由沿着与刃带L交叉的方向延伸的排屑槽221分割成多个分割刃222。在本实施方式中，构成刃部220的多个分割刃222的各轴线-切削刃距离D中，最靠安装侧Dab的分割刃222的轴线-切削刃距离D0最大，随着成为前端侧Daa的分割刃222而轴线-切削刃距离D逐渐减小。换言之，在本实施方式中，构成刃部220的多个分割刃222中的位于最靠安装侧Dab的分割刃222成为精加工刃(基准刃)222a，其他的分割刃222成为粗加工刃222b～222e。

与第一实施方式的分割刃122同样，各分割刃222具有外周切削刃、一对侧切削刃、前倾面、外周后隙面、背面及一对侧后隙面。前倾面的前角、外周后隙面的外周后角、背面的背面角、侧后隙面的侧面后角都处于第一实施方式中说明的角度范围内。构成刃部220的多个分割刃222的各刃高的尺寸关系为第一实施方式中说明的关系。而且，构成刃部220的多个分割刃222的各刃宽的尺寸关系为第一实施方式中说明的关系。构成刃部220的多个分割刃222的各扭转角的关系为第一实施方式中说明的关系。

本实施方式的旋刮加工用刀具200也与第一实施方式的旋刮加工用刀具100同样，相对于精加工刃222a的扭转角α来改变各粗加工刃222b～222e的扭转角α，因此能够提高工件W的加工精度，并能够延长该旋刮加工用刀具200的寿命。

另外，本实施方式的旋刮加工用刀具200如前所述，位于最靠安装侧Dab的分割刃222成为精加工刃(基准刃)222a，其他的分割刃222成为粗加工刃222b～222e，因此能够使全部的分割刃222对工件W的加工起作用。

在本实施方式中，1个刃部220具有4个或5个分割刃222。然而，1个刃部220具有的分割刃222的个数可以比之少，反之，也可以比之多。

“第三实施方式”

参照图13～图15，说明旋刮加工用刀具的第三实施方式。

如图13及图14所示，本实施方式的旋刮加工用刀具300也与第一实施方式的旋刮加工用刀具100同样，具有基体310和从基体310的外周面突出的多个刃部320。本实施方式的基体310也是无论在轴线方向Da的哪个位置，与刀具轴线Ac垂直的截面形状都为圆形。

如图15所示，本实施方式的基体310具有沿轴线方向Da并列且相互能够分离的多个分割基体311、及定位销319。本实施方式的分割基体311的个数为3个。多个分割基体311中，最靠安装侧Dab的分割基体311a的外径最大，随着成为前端侧Daa的分割基体311b、311c而外径减小。

多个刃部320在基体310的外周面上沿周向相互分离。各刃部320的刃带L沿着相对于刀具轴线Ac倾斜的方向延伸。而且，刃部320由沿着与刃带L交叉的方向延伸的排屑槽321分割成多个分割刃322。在本实施方式中，构成1个刃部320的分割刃322的个数为与分割基体311的个数相同的3个。构成1个刃部320的各分割刃322分别形成于互不相同的分割基体311。由此，在1个分割基体311形成有分割刃列，该分割刃列是分别构成多个刃部320的多个分割刃322中的轴线方向Da的位置相互一致且在周向上排列的多个分割刃322的集合。

如图15所示，在多个分割基体311分别形成有沿轴线方向Da贯通的安装孔312。多个分割基体311的各安装孔312的内径相互相同。在分割基体311还形成有从安装孔312的内周面向相对于刀具轴线Ac的径向外侧凹陷的键槽313。该键槽313从分割基体311的安装侧Dab的端面至前端侧Daa的端面而沿轴线方向Da延伸。在多个分割基体311还形成有与刀具轴线Ac平行且沿轴线方向Da贯通的销孔318。

构成刃部320的多个分割刃322的各轴线-切削刃距离D中，最靠安装侧Dab的分割刃322，即形成在最靠安装侧Dab的分割基体311上的分割刃322的轴线-切削刃距离D最大，随着成为前端侧Daa的分割刃322而轴线-切削刃距离D逐渐减小。换言之，在本实施方式中，也与第二实施方式同样，构成刃部320的多个分割刃322中，位于最靠安装侧Dab的分割刃322成为精加工刃(基准刃)322a，其他的分割刃322成为粗加工刃322b、322c。由此，在多个分割基体311中的最靠安装侧Dab的分割基体311a上仅形成多个精加工刃322a。在本实施方式中，通过该分割基体311a和多个精加工刃322a构成精加工刃刀具段301a。在多个分割基体311中的与形成精加工刃322a的分割基体311a相邻的分割基体311b上仅形成多个第一粗加工刃322b。在本实施方式中，由该分割基体311b和多个第一粗加工刃322b构成第一粗加工刃刀具段301b。在多个分割基体311中的其余的分割基体311c仅形成有多个第二粗加工刃322c。在本实施方式中，由该分割基体311c和多个第二粗加工刃322c构成第二粗加工刃刀具段301c。

与第一实施方式的分割刃122同样，各分割刃322具有外周切削刃、一对侧切削刃、前倾面、外周后隙面、背面及一对侧后隙面。前倾面的前角、外周后隙面的外周后角、背面的背面角、侧后隙面的侧面后角都处于第一实施方式中说明的角度范围内。构成刃部320的多个分割刃322的各刃高的尺寸关系为第一实施方式中说明的关系。而且，构成刃部320的多个分割刃322的各刃宽的尺寸关系为第一实施方式中说明的关系。构成刃部320的多个分割刃322的各扭转角α的关系为第一实施方式中说明的关系。

如前所述，本实施方式的基体310具有能够相互分离的多个分割基体311而构成。因此，多个分割基体311能够在轴线方向Da上改变相互的位置关系，并且在相对于刀具轴线Ac的周向上也能够改变相互的位置关系。在本实施方式中，准确地确定构成旋刮加工用刀具300的刃部320的多个分割刃322的周向Dc的相互的位置关系的情况极其重要。

在将旋刮加工用刀具300向刀具心轴10安装时，首先，将刀具心轴10的刀具安装部12向多个分割基体311的各安装孔312插入。接下来，以使多个分割基体311的各销孔318直线性地相连的方式调节多个分割基体311的周向的相互的位置关系。然后，将作为定位构件的定位销319向多个分割基体311的各销孔318插入。其结果是，在本实施方式中，能够准确地确定构成刃部320的多个分割刃322的周向的相互的位置关系。然后，向由多个分割基体311的各键槽313及刀具心轴10的键槽13形成的键空间插入键17。并且，向刀具心轴10的外螺纹14拧入固定螺母18。其结果是，多个分割基体311夹于刀具心轴10的被保持部15与固定螺母18之间，在轴线方向Da上确定相互的位置关系，并且多个分割基体311固定于刀具心轴10。通过以上所述，本实施方式的旋刮加工用刀具100相对于刀具心轴10的安装完成。

本实施方式的旋刮加工用刀具300也与第一实施方式的旋刮加工用刀具100同样，相对于精加工刃322a的扭转角α来改变各粗加工刃322b、322c的扭转角α，因此能够提高工件W的加工精度，并能够延长该旋刮加工用刀具300的寿命。

另外，本实施方式的旋刮加工用刀具300与第二实施方式的旋刮加工用刀具200同样，位于最靠安装侧Dab的分割刃322成为精加工刃(基准刃)322a，其他的分割刃322成为粗加工刃322b、322c，因此能够使全部的分割刃322对工件W的加工起作用。

另外，本实施方式的旋刮加工用刀具300的基体310由能够相互分离的分割基体311构成，而且，在1个分割基体311仅形成有构成1个刃部320的多个分割刃322中的1个分割刃322。因此，能够使构成1个刃部320的多个分割刃322中的1个分割刃322与构成该刃部320的其他的分割刃322不干涉地进行加工。由此，在本实施方式中，能够使分割刃322容易地进行加工。

“第四实施方式”

参照图16，说明旋刮加工用刀具的第四实施方式。

本实施方式的旋刮加工用刀具400与第三实施方式的旋刮加工用刀具300基本上相同。即，本实施方式的旋刮加工用刀具400具有精加工刃刀具段401a、第一粗加工刃刀具段401b、第二粗加工刃刀具段401c、定位销419。各刀具段401a、401b、401c都具有1个分割基体411、多个分割刃422。基体410由3个分割基体411构成。1个刃部420由精加工刃刀具段401a的1个分割刃422、第一粗加工刃刀具段401b的1个分割刃422、第二粗加工刃刀具段401c的1个分割刃422构成。构成刃部420的多个分割刃422的各种规格基本上与以上的实施方式的分割刃的各种规格相同。但是，本实施方式的各分割刃422的扭转角α为10°以下，且各分割刃422的外周切削刃423处于与刀具轴线Ac垂直的假想平面Pb内。

在先前说明的各实施方式中，是分割刃的扭转角α大于10°的例子。这种情况下，分割刃的外周切削刃处于与刃带L垂直的假想平面内。在旋刮加工用刀具的分割刃中，刃带L延伸的方向成为切削方向。因此，外周切削刃处于与刃带L垂直的假想平面内，即当沿着与刃带L垂直的方向延伸时，外周切削刃的两侧的部分的切削负荷相等，能够实现外周切削刃的各位置的磨损量的均匀化。

本实施方式的外周切削刃423未处于与刃带L垂直的假想平面内。但是，如本实施方式那样，在分割刃422的扭转角α为10°以下时，即使外周切削刃423未处于与刀具轴线Ac垂直的假想平面内，该外周切削刃423也处于与刃带L大致垂直的假想平面内。因此，在本实施方式中，外周切削刃423的两侧的部分的切削负荷也大致相等，能够实现外周切削刃423的各位置的磨损量的大致均匀化。而且，在本实施方式中，形成于1个刀具段401a、401b、401c的多个分割刃422都是轴线方向Da的位置相互相同且外周切削刃423处于与刀具轴线Ac垂直的假想平面Pb内。由此，形成于1个刀具段401a、401b、401c的多个分割刃422的各外周切削刃423处于与刀具轴线Ac垂直的1个假想平面Pb内。因此，在本实施方式中，形成于1个刀具段401a、401b、401c的多个分割刃422的各外周切削刃423、及与该外周切削刃423相连的前倾面通过在周向上相邻的分割刃422能够相互一起加工。

在本实施方式及第三实施方式中，1个刃部具有3个分割刃。换言之，在本实施方式及第三实施方式中，具有3个刀具段。然而，刀具段的个数也可以为2个，还可以为4个以上。而且，在本实施方式及第三实施方式中，具有相互能够分离的多个刀具段。然而，在本实施方式及第三实施方式中，多个刀具段为一体物，也可以为与第一实施方式及第二实施方式同样的形态。

工业实用性

根据本发明的一形态的旋刮加工用刀具，能够将内齿轮精密地形成为目标的形状，并实现其长寿命化。

标号说明

1：床身

2：立柱

3：床鞍

4：头

5：滑块

6：主轴单元

7：旋转工作台

10：刀具心轴

12：刀具安装部

13：键槽

14：外螺纹

15：被保持部

17：键

18：固定螺母

100、200、300、400：旋刮加工用刀具

301a、401a：精加工刃刀具段

301b、401b：第一粗加工刃刀具段

301c、401c：第二粗加工刃刀具段

110、210、310、410：基体

311、411：分割基体

112、312：安装孔

113、313：键槽

318：销孔

120、220、320、420：刃部

121、221、321：排屑槽

122、222、322、422：分割刃

122a、222a、322a：精加工刃(基准刃)

122b、322b：第一粗加工刃

122c、322c：第二粗加工刃

222b、222c、222d、222e：粗加工刃

123、423：外周切削刃

124：侧切削刃

125：前倾面

126：外周后隙面

127：背面

128：侧后隙面

319、419：定位销(定位构件)

L：刃带

W：工件

Lw：刃带

Aa：心轴轴线

Ac：刀具轴线

Ah：头轴线

Am：主轴线

At：工作台轴线

Aw：工件轴线

Da：轴线方向

Daa：前端侧

Dab：安装侧

θ1：前角

θ2：外周后角

θ3：背面角

θ4：侧面后角

α：扭转角。

Claims (11)

1.一种旋刮加工用刀具，具有：

基体，所述基体的与轴线垂直的截面形状呈圆形；及

刃部，从所述基体的外周面突出，在相对于所述轴线的周向上彼此隔开间隔而形成多个，且刃带沿着相对于所述轴线倾斜的方向延伸，

所述刃部由沿着与所述刃带交叉的方向延伸的排屑槽分割成多个分割刃，

所述分割刃具有外周切削刃，该外周切削刃为所述分割刃的形成部分中的最远离所述基体的边缘，

构成所述刃部的多个所述分割刃中的某一个分割刃成为基准刃，关于从所述轴线至所述外周切削刃的距离即轴线-切削刃距离，所述基准刃的所述轴线-切削刃距离最大，其余的一个以上的分割刃的所述轴线-切削刃距离随着从所述基准刃至该分割刃的距离的增大而逐渐减小，

所述刃带相对于所述轴线的角度即扭转角根据构成所述刃部的多个所述分割刃的在轴线方向上的位置而不同。

2.根据权利要求1所述的旋刮加工用刀具，其中，

构成所述刃部的多个所述分割刃中的除了所述基准刃之外的一个以上的分割刃的扭转角随着从所述基准刃至该分割刃的距离的增大而相对于所述基准刃的扭转角的变化量增大。

3.根据权利要求1或2所述的旋刮加工用刀具，其中，

构成所述刃部的多个所述分割刃中的除了所述基准刃之外的一个以上的所述分割刃的扭转角随着从所述基准刃至该分割刃的距离的增大而变大。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的旋刮加工用刀具，其中，

关于构成所述刃部的多个所述分割刃的刃高，所述基准刃的刃高最高，在所述刃带延伸的刃带方向上相邻的两个所述分割刃中的远离所述基准刃的一方的分割刃的刃高为另一方的分割刃的刃高以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的旋刮加工用刀具，其中，

关于构成所述刃部的多个分割刃的刃宽，所述基准刃的刃宽最宽，在所述刃带延伸的刃带方向上相邻的两个所述分割刃中的远离所述基准刃的一方的分割刃的刃宽为另一方的分割刃的刃宽以下。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的旋刮加工用刀具，其中，

所述分割刃具有：前倾面，从所述外周切削刃向接近所述基体的一侧扩展；外周后隙面，从所述外周切削刃在沿着所述刃带的方向上延伸；及背面，在所述外周后隙面从与所述外周切削刃相反的一侧的端部向接近所述基体的一侧扩展，

所述前倾面相对于与所述刃带垂直的假想平面的角度即前角为0°以上且20°以下。

7.根据权利要求6所述的旋刮加工用刀具，其中，

所述背面相对于与所述刃带垂直的假想平面的角度即背面角为10°以上且50°以下。

8.根据权利要求6或7所述的旋刮加工用刀具，其中，

所述外周后隙面相对于所述刃带的角度即外周后角大于0°且为12°以下。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的旋刮加工用刀具，其中，

所述扭转角为10°以下的所述分割刃的所述外周切削刃处于与所述轴线垂直的假想平面内。

10.根据权利要求1～8中任一项所述的旋刮加工用刀具，其中，

所述扭转角α大于10°的所述分割刃的所述外周切削刃处于与所述刃带垂直的假想平面内。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的旋刮加工用刀具，其中，

所述旋刮加工用刀具具备沿所述轴线方向并列的多个刀具段，

所述刀具段具有：分割刃列，所述分割刃列是分别构成多个所述刃部的所述分割刃中的在所述轴线方向上的位置彼此一致且沿所述周向并列的多个分割刃的集合；及分割基体，所述分割基体是所述基体的一部分且在外周形成有所述分割刃列，

所述分割基体彼此能够分离，

所述旋刮加工用刀具还具备定位构件，所述定位构件确定多个所述刀具段彼此之间的所述分割刃的在所述周向上的相对位置。