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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schälrad bzw. Wälzschälrad bzw. Wälzschäl-Schneidwerkzeug zum Herstellen von Innengewinden durch Wälzschälbearbeitung von Innenverzahnungswerkstoffen.
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Hintergrund
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Beispielsweise umfasst ein in der
JP 5 864 035 B1 offenbartes Schälrad eine Basis mit einer Fassform oder einer Kegelstumpfform und eine Vielzahl von Schneidkantenabschnitten, die von einer Außenumfangsoberfläche der Basis vorstehen. Die Kegelstumpfform ist eine Form eines Abschnitts, bei dem ein Kegel in einer Ebene parallel zu einer Bodenoberfläche weggeschnitten ist und eine Seite, die den Scheitel bzw. die Kegelspitze des Kegels umfasst, entfernt ist. Die Vielzahl von Schneidkantenabschnitten sind in einer Umfangsrichtung zu einer Mittelachse der Basis voneinander separiert bzw. getrennt. Eine Flankenlinie von jedem Schneidkantenabschnitt erstreckt sich in einer zu der Mittelachse geneigten Richtung. Zudem ist ein Schneidkantenabschnitt durch Schneidkantenvertiefungen, die sich in einer die Flankenlinie schneidenden bzw. kreuzenden Richtung erstrecken, in eine Vielzahl von segmentierten Schneidkanten segmentiert.
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Die
WO 2016/054 146 A1 offenbart ein Schälrad mit zylindrischer Basis und Schneidzähnen, die um die zylindrische Basis herum in helix-förmigen Mustern angeordnet sind. Die Schneidfläche ist jeweils senkrecht zu dem Verlauf der helix-förmigen Linie.
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Die
EP 2 792 442 A1 offenbart ein Wälzschälwerkzeug mit einem kegelstumpfförmigen Wälzkegelkörper als Basis und Schneidzähnen, die radial aus einer Mantelfläche des Wälzkegelkörpers herausragen, wobei Spanflächen eine Spanflächennormale aufweisen, die mit der Werkzeugrotationsachse einen spitzen Winkel einschließt, der kleiner als 40 Grad ist, und das Wälzschälwerkzeug zum achsenversetzten Wälzschälen des Werkstücks ausgelegt ist.
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Die
WO 94/26 452 A1 offenbart ein Werkzeug zum Herstellen eines schrägverzahnten Zahnrads.
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Die
WO 2011/043 358 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines fassförmigen Werkzeugs mit Schrägverzahnung unter Verwendung eines ringförmigen Abrichtzahnrads mit schräger Innenverzahnung.
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Die
WO 2016/111 172 A1 offenbart ein Schälrad mit kegelstumpfförmiger Basis und entlang einer schräg verlaufenden Flankenlinie angeordneten segmentierten Schneidkanten.
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Die
JP 2013-18 117 A offenbart einen schraubenförmigen Schleifstein mit zylindrischer Basis und kontinuierlichen, spiralförmigen Schleifzähnen.
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Die
EP 3 075 481 A1 offenbart ein Schälrad mit kegelstumpfförmiger Basis und von einer Außenumfangsoberfläche der Basis vorstehenden Schneidkantenabschnitten, die in Intervallen in einer Umfangsrichtung der Achse ausgebildet sind, sich in einer zu der Achse geneigten Richtung erstrecken und durch Schneidkantenvertiefungen in eine Vielzahl von segmentierten Schneidkanten segmentiert sind.
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Zusammenfassung der Erfindung Technisches Problem
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Ein Hersteller von Innenverzahnungen benötigt eine präzise Bearbeitung von Innenverzahnungen in Zielformen und eine verlängerte Lebensdauer des für die Herstellung von Innenverzahnungen verwendeten Rads bzw. Schneidwerkzeugs.
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Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schälrad vorzuschlagen, das eine Innenverzahnung präzise in eine Zielform bilden kann und eine lange Lebensdauer für das Schälrad erlangen kann.
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Lösung für das Problem
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Ein Schälrad als ein erster Aspekt gemäß der Erfindung zum Lösen der oben beschriebenen Aufgabe umfasst die Merkmale des Patentanspruches 1 umfassend eine Basis mit einer kreisförmigen Querschnittsform rechtwinklig zu einer Achse, und eine Vielzahl von von einer Außenumfangsoberfläche der Basis vorstehenden Schneidkantenabschnitten, die in Intervallen in einer Umfangsrichtung der Achse ausgebildet sind und eine Flankenlinie aufweisen, die sich in einer zu der Achse geneigten Richtung erstreckt, wobei jeder der Schneidkantenabschnitte in eine Vielzahl von segmentierten Schneidkanten durch Schneidkantenvertiefungen bzw. -nuten segmentiert ist, die sich in einer die Flankenlinie schneidenden bzw. kreuzenden Richtung erstrecken, jede der segmentierten Schneidkanten eine Außenumfangsschneidkante umfasst, die von Abschnitten, die die segmentierte Schneidkante bilden, eine am weitesten von der Basis entfernte Kante ist, eine aus der Vielzahl von den Schneidkantenabschnitt bildenden segmentierten Schneidkanten, eine Referenzschneidkante bildet, und die Referenzschneidkante den größten Achsen-Schneidkanten-Abstand aufweist, der ein Abstand von der Achse zu der Außenumfangsschneidkante ist, und die eine verbleibende oder mehreren segmentierte Schneidkante(n) allmählich geringere Achsen-Schneidkanten-Abstände aufweist bzw. aufweisen, wenn sich ein Abstand von der Referenzschneidkante zu jeder der verbleibenden segmentierten Schneidkanten erhöht, und ein Steigungswinkel bzw. Schrägwinkel, der ein Winkel der Flankenlinie zu der Achse ist, gemäß einer Position in der Axialrichtung der Vielzahl von den Schneidkantenabschnitt bildenden segmentierten Schneidkanten unterschiedlich ist.
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Hier wird angenommen, dass eine Innenverzahnung, bei der die Flankenlinie zu einer Werkstückmittelachse geneigt ist und ein Steigungswinkel der Flankenlinie an jeder Position in einer Richtung konstant ist, in der sich die Werkstückmittelachse erstreckt, durch das Verfahren des Wälzschälens bearbeitet wird. Bei dem Schälrad weist die Referenzschneidkante bzw. Bezugsschneidkante den größten Achsen-Schneidkanten-Abstand auf und die verbleibende eine oder mehreren segmentierten Schneidkante(n) aus der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bilden, weisen allmählich geringere Achsen-Schneidkanten-Abstände auf, wenn sich ein Abstand von der Referenzschneidkante zu jeder der verbleibenden segmentierten Schneidkanten erhöht. Somit kann bei dem Schälrad, wenn eine Schneidkantenvertiefung bzw. eine Schneidkantennut eines Werkstücks durch einen Schneidkantenabschnitt aus der Vielzahl von Schneidkantenabschnitten geschnitten wird, verhindert werden, dass ein anderer Schneidkantenabschnitt einen Bereich schneidet, der nicht in das Werkstück zu schneiden ist.
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Bei dem Schälrad ist der Steigungswinkel, der ein Winkel der Flankenlinie zu der Achse ist, gemäß einer Position in der Axialrichtung der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bilden, unterschiedlich. Daher können bei dem Schälrad alle segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bilden, an exakten Positionen hinsichtlich der Zahnvertiefung bzw. Zahnnut des Werkstücks positioniert sein. Daher kann bei dem Schälrad eine Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks verbessert sein. Zudem kann bei dem Schälrad, da alle segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bilden, an exakten Positionen hinsichtlich der Zahnvertiefung des Werkstücks positioniert sind, eine auf jede der segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bilden, aufgebrachte Last reduziert und eine Lebensdauer des Schälrads verlängert sein.
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Bei dem Schälrad können sich Steigungswinkel von einer oder mehreren segmentierten Schneidkante(n) mit Ausnahme der Referenzschneidkante aus der Vielzahl von den Schneidkantenabschnitt bildenden segmentierten Schneidkanten in einem Änderungsbetrag in Bezug auf den Steigungswinkel der Referenzschneidkante mit zunehmendem Abstand von der Referenzschneidkante zu jeder der segmentierten Schneidkanten zunehmen.
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Bei dem Schälrad können alle segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bilden, an exakteren Positionen hinsichtlich der Zahnvertiefungen des Werkstücks positioniert sein.
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Zudem können bei einem der oben beschriebenen Schälrädern Steigungswinkel von einer oder mehreren segmentierten Schneidkante(n) mit Ausnahme der Referenzschneidkante aus der Vielzahl von den Schneidkantenabschnitt bildenden segmentierten Schneidkanten erhöhen, wenn sich ein Abstand von der Referenzschneidkante zu jeder segmentierten Schneidkanten erhöht.
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Bei dem Schälrad können alle segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bilden, an exakteren Positionen hinsichtlich der Zahnvertiefungen des Werkstücks positioniert sein.
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Bei einem der oben beschriebenen Schälrädern können Schneidkantenhöhen der Vielzahl von den Schneidkantenabschnitt bildenden segmentierten Schneidkanten so ausgebildet sein, dass die Schneidkantenhöhe an der Referenzschneidkante die höchste ist, und die Schneidkantenhöhe an einer segmentierten Schneidkante, die von zwei in einer Flankenlinienrichtung, in der sich die Flankenlinie erstreckt, aneinander angrenzenden segmentierten Schneidkanten weiter von der Referenzschneidkante entfernt ist, gleich oder geringer ist als die Schneidkantenhöhe der anderen segmentierten Schneidkante.
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Bei dem Schälrad kann ein Abnutzungsbetrag bzw. ein Verschleißbetrag an der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bilden, vereinheitlicht und eine Lebensdauer des Schälrads kann verlängert sein.
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Bei einem der oben beschriebenen Schälrädern können Schneidkantenweiten der Vielzahl von den Schneidkantenabschnitt bildenden segmentierten Schneidkanten so ausgebildet sein, dass die Schneidkantenweite an der Referenzschneidkante die größte ist, und die Schneidkantenweite an einer segmentierten Schneidkanten, die von den zwei in der Flankenlinienrichtung, in der sich die Flankenlinie erstreckt, aneinander angrenzenden segmentierten Schneidkanten weiter von der Referenzschneidkante entfernt ist, gleich oder geringer ist als die Schneidkantenweite der anderen segmentierten Schneidkante.
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Bei dem Schälrad kann ein Abnutzungsbetrag an der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bilden, vereinheitlicht sein und eine Lebensdauer des Schälrads kann verlängert sein.
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Bei einem der oben beschriebenen Schälrädern können die segmentierten Schneidkanten eine Schneidfläche, die sich von der Außenumfangsschneidkante zu der Basis erstreckt, eine periphere Freifläche, die sich von der Außenumfangsschneidkante in einer Richtung entlang der Flankenlinie erstreckt, und eine Rückfläche, die sich von einem der Außenumfangsschneidkante entgegengesetzten Ende an der peripheren Freifläche zu der Basis erstreckt, umfassen, wobei ein Spanwinkel, der ein Winkel der Schneidfläche zu einer virtuellen Ebene rechtwinklig zu der Flankenlinie ist, 0° oder mehr und 20° oder weniger betragen kann.
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Bei dem Schälrad verringert sich im Gegensatz zu einem Fall, in dem der Spanwinkel geringer als 0° ist, die Schneidlast und ein Abnutzungsbetrag des Schälrads kann reduziert sein. Zudem kann bei dem Schälrad gegenüber einem Fall, in dem der Spanwinkel 20° übersteigt eine Stärke der Schneidkante erhöht sein und ein Risiko, dass Abplatzen („chipping“) oder ähnliches verursacht wird, kann reduziert sein.
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Ferner kann bei dem Schälrad mit der Rückfläche ein Rückflächenwinkel, der ein Winkel der Rückfläche zu einer virtuellen Ebene rechtwinklig zu der Flankenlinie ist, 10° oder mehr und 50° oder weniger betragen.
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Bei dem Schälrad kann gegenüber einem Fall, in dem der Rückflächenwinkel geringer als 10° ist, ein Spanaustrag gleichmäßig bzw. problemlos ausgeführt werden. Bei dem Schälrad kann, gegenüber einem Fall, in dem der Rückflächenwinkel größer als 50° ist, wenn angenommen ist, dass eine Länge der peripheren Freifläche in einer Richtung, in der sich die Flankenlinie L erstreckt, konstant ist, eine Länge der segmentierten Schneidkante in einer Richtung, in der sich die Flankenlinie erstreckt, verkürzt sein. Wenn angenommen ist, dass eine Länge der segmentierten Schneidkante in einer Richtung, in der sich die Flankenlinie erstreckt, konstant ist, kann verhindert sein, dass sich eine Länge der peripheren Freifläche in einer Richtung, in der sich die Flankenlinie erstreckt, unnötig kurz ist.
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Bei dem Schälrad mit der peripheren Freifläche kann ein peripherer Freiwinkel, der ein Winkel der peripheren Freifläche zu der Flankenlinie ist, mehr als 0° und 12° oder weniger betragen.
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Bei dem Schälrad kann gegenüber einem Fall, in dem der periphere Freiwinkel gleich oder geringer als 0° ist, ein Reiben bzw. Fressen eines Zahnbodenabschnitts der Innenverzahnung mit der peripheren Freifläche verhindert sein, eine Verschlechterung von Oberflächencharakteristika bei dem Zahnbodenabschnitt der Innenverzahnung reduziert sein und eine Abnutzung der peripheren Freifläche reduziert sein. Zudem kann bei dem Schälrad gegenüber einem Fall, in dem der periphere Freiwinkel 12° übersteigt, ein Rad bzw. Schneidwerkzeug mit einer erhöhten effektiven Zahnweite einfach hergestellt sein und eine Lebensdauer des Schneidwerkzeugs kann einfach verlängert sein.
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Bei einem der oben beschriebenen Schälrädern kann die Außenumfangsschneidkante der segmentierten Schneidkante, die einen Steigungswinkel von 10° oder weniger aufweist, in einer virtuellen Ebene rechtwinklig zu der Achse sein.
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Bei dem Schälrad erstrecken sich alle der Außenumfangsschneidkanten der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten mit derselben Position in der Axialrichtung wie die jeweils andere in einer virtuellen Ebene rechtwinklig zu der Achse. Daher kann bei dem Schälrad jede der Außenumfangsschneidkanten der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten mit derselben Position in der Axialrichtung wie jede andere und einer Schneidfläche, die kontinuierlich mit der Außenumfangsschneidkante ist, zusammen mit aneinander angrenzenden segmentierten Schneidkanten in der Umfangsrichtung bearbeitet werden.
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Bei einem der oben beschriebenen Schälrädern kann die Außenumfangsschneidkante der segmentierten Schneidkanten, die den Steigungswinkel α größer als 10° aufweist, in einer Ebene rechtwinklig zu der Flankenlinie sein.
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Bei dem Schälrad ist eine Richtung, in der sich die Flankenlinie erstreckt, eine Schneidrichtung. Daher sind, wenn sich die Außenumfangsschneidkante in der virtuellen Ebene rechtwinklig zu der Flankenlinie erstreckt, Schneidlasten an Abschnitten an beiden Seiten der Außenumfangsschneidkante angeglichen und ein Abnutzungsbetrag an jeder Position an der Außenumfangsschneidkante kann vereinheitlicht sein.
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Bei einem der oben beschriebenen Schälrädern kann das Schälrad eine Vielzahl von Schneidwerkzeugteilen, die in der Axialrichtung angeordnet sind, aufweisen, wobei jedes der Schneidwerkzeugteile eine segmentierte Schneidkantenreihe, die eine Ansammlung einer Vielzahl von segmentierten Schneidkanten mit derselben Position in der Axialrichtung voneinander ist, und in der Umfangsrichtung aus den segmentierten Schneidkanten, die jeden der Vielzahl von Schneidkantenabschnitten bilden, angeordnet ist, und eine segmentierte Basis, die als ein Abschnitt der Basis ausgebildet ist, und die segmentierte Schneidkantenreihe umfasst, die an einem Außenumfang davon ausgebildet ist, wobei die segmentierten Basen voneinander separierbar bzw. trennbar sind, und das Schälrad ferner ein Positionierungselement, das relative Positionen in der Umfangsrichtung der segmentierten Schneidkanten zwischen der Vielzahl von Schneidwerkzeugteilen bestimmt, aufweisen kann.
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Das Schälrad umfasst eine Vielzahl von segmentierten Basen, die voneinander trennbar sind und darüber hinaus ist nur eine segmentierte Schneidkante aus der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bilden, an einer segmentierten Basis ausgebildet. Daher kann aus der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten, die einen Schneidkantenabschnitt bilden, eine segmentierte Schneidkante ohne mit den anderen segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bilden, zu Interferieren bearbeitet werden.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß dem Schälrad der vorliegenden Erfindung kann eine Innenverzahnung präzise in eine Zielform ausgebildet werden und eine Lebensdauer des Schälrads kann verlängert sein.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Wälzschälmaschine bei einer ersten Ausführungsform.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Schälrads bei der ersten Ausführungsform.
- 3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III - III aus 2.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht einer segmentierten Schneidkante bei der ersten Ausführungsform.
- 5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie V - V aus 4.
- 6 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VI - VI aus 4.
- 7 ist eine erklärende Ansicht zum Beschreiben von Größen einer Vielzahl von segmentierten Schneidkanten, die einen Schneidkantenabschnitt bei der ersten Ausführungsform bilden.
- 8 ist eine erklärende Ansicht, die Steigungswinkel und Umfangspositionen der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bei der ersten Ausführungsform bilden, darstellt.
- 9 ist ein Graph, der eines Änderungsbetrags des Steigungswinkels der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten, die den Schneidkantenabschnitt bei der ersten Ausführungsform bilden, darstellt.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Schälrads und eines Werkstücks, die sich in einem Bearbeitungszustand befinden, bei der ersten Ausführungsform.
- 11 ist eine Seitenansicht eines Schälrads, das sich in einem Bearbeitungszustand befindet, bei der ersten Ausführungsform.
- 12 ist eine Seitenansicht eines Schälrads bei einer zweiten Ausführungsform.
- 13 ist eine Seitenansicht eines Schälrads bei einer dritten Ausführungsform.
- 14 ist eine perspektivische Ansicht eines Schälrads bei der dritten Ausführungsform.
- 15 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XV - XV aus 14.
- 16 ist eine Seitenansicht eines Schälrads bei einer vierten Ausführungsform.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen eines Schälrads gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Eine erste Ausführungsform eines Schälrads wird mit Bezug auf 1 bis 11 beschrieben.
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Zuerst wird eine Wälzschälmaschine, bei der ein Schälrad montiert ist, beschrieben.
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Wie in 1 dargestellt umfasst eine Wälzschälmaschine ein Bett 1, eine Stütze bzw. einen Ständer 2, einen Sattel 3, einen Kopf 4, ein Gleitstück bzw. Schieber 5, eine Hauptspindeleinheit 6 und einen Drehtisch 7.
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Die Stützte 2 erstreckt sich in einer vertikalen Richtung. Die vertikale Richtung wird als eine Z-Richtung bezeichnet, eine Richtung rechtwinklig zu der Z-Richtung wird als eine Y-Richtung bezeichnet und eine Richtung rechtwinklig zu der Z-Richtung und der Y-Richtung wird als eine X-Richtung bezeichnet. Diese Stütze 2 ist an dem Bett 1 befestigt, um in der X-Richtung bewegbar zu sein. Der Sattel 3 ist an der Stütze 2 befestigt, um in der Z-Richtung bewegbar zu sein. Der Kopf 4 ist an dem Sattel 3 befestigt, um um eine Kopfmittelachse Ah, die sich in der X-Richtung erstreckt, drehbar zu sein. Das Gleitstück 5 ist an dem Kopf 4 befestigt, um in einer Richtung rechtwinklig zu der Kopfmittelachse Ah bewegbar zu sein. Die Hauptspindeleinheit 6 ist an dem Gleitstück 5 befestigt. Die Hauptspindeleinheit 6 hält ein Schälrad bzw. Wälzschälrad 100 über einen Fräsdorn 10 und dreht das Schälrad 100 um eine Hauptspindeldrehachse Am. Eine Radmittelachse bzw. Schneidwerkzeugmittelachse Ac, die eine Drehmittelachse des Schälrads 100 ist, befindet sich auf einer Verlängerungslinie der Hauptspindeldrehachse Am der Hauptspindeleinheit 6 in einem Zustand, in dem das Schälrad 100 durch die Hauptspindeleinheit 6 gehalten ist.
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Der Drehtisch 7 ist auf dem Bett 1 an einer in der X-Richtung von der Stütze 2 entfernten Position angeordnet. Dieser Drehtisch 7 ist so auf dem Bett 1 vorgesehen, dass er um eine Tisch-Drehachse At, die sich in der Z-Richtung erstreckt, drehbar ist. Auf diesem Drehtisch 7 ist ein Werkstückhalter 19 zum Halten eines zylindrischen Werkstücks W, das ein Innenverzahnungswerkstoff ist, angebracht.
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Wie in 2 und 3 dargestellt umfasst das Schälrad 100 eine fassförmige Basis 110, die auf der Radmittelachse Ac zentriert ist, und eine Vielzahl von Schneidkantenabschnitten 120, die von einer Außenumfangsoberfläche der Basis 110 vorstehen. In der folgenden Beschreibung wird eine Richtung, in der sich die Radmittelachse Ac erstreckt, als eine Axialrichtung Da bezeichnet und eine Umfangsrichtung zu der Radmittelachse Ac wird einfach als eine Umfangsrichtung Dc bezeichnet. Zudem wird eine Seite in der Axialrichtung Da als eine entfernte Endseite Daa bezeichnet und die andere Seite wird als eine Befestigungsseite Dab bezeichnet.
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Wie oben beschrieben weist die Basis 110 eine Fassform auf, die auf der Radmittelachse Ac zentriert ist. Daher hat die Basis 110 an jeder Position in der Axialrichtung Da einen kreisförmigen Querschnitt rechtwinklig zu der Radmittelachse Ac. Die Basis 110 weist einen maximalen Außendurchmesser an einer mittigen Position in der Axialrichtung Da auf und ein Außendurchmesser verringert sich allmählich von der mittigen Position zu der entfernten Endseite Daa und der Befestigungsseite Dab. Ein Befestigungsloch 112, das in der Axialrichtung Da hindurchdringt, ist in der Basis 110 ausgebildet. Das Befestigungsloch 112 hat eine Säulenform, die auf der Radmittelachse Ac zentriert ist. Die Basis 110 weist ferner eine Keilnut bzw. Passfedervertiefung 113 auf, die zu einer radial äußeren Seite hinsichtlich der Radmittelachse Ac von einer inneren Umfangsoberfläche des Befestigungslochs 112 vertieft ist. Die Keilnut 113 erstreckt sich in der Axialrichtung Da von einer Endfläche der Befestigungsseite Dab zu einer Endfläche an der entfernten Endseite Daa der Basis 110.
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Der Fräsdorn 10 umfasst einen Radbefestigungsabschnitt 12, der in das Befestigungsloch 112 des Schälrads 100 eingefügt werden kann, und einen Halteabschnitt 15, der durch die Hauptspindeleinheit 6 gehalten ist. Sowohl der Radbefestigungsabschnitt 12 als auch der Halteabschnitt 15 weisen eine Säulenform mit einer Fräsdornmittelachse Aa als die Mitte auf. Die Fräsdornmittelachse Aa deckt sich mit der Radmittelachse Ac in einem Zustand, in dem der Radbefestigungsabschnitt 12 in das Befestigungsloch 112 des Schälrads 100 eingefügt ist. Daher wird im Folgenden zur Vereinfachung eine Richtung, in der sich die Fräsdornmittelachse Aa erstreckt ebenfalls als die Axialrichtung Da bezeichnet, die eine Richtung ist, in der sich die Radmittelachse Ac erstreckt und eine Seite in der Richtung, in der sich die Fräsdornmittelachse Aa erstreckt, wird als eine entfernte Endseite Daa bezeichnet und die andere Seite wird als die Befestigungsseite Dab bezeichnet.
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Ein Außendurchmesser des Halteabschnitts 15 ist größer als ein Außendurchmesser des Radbefestigungsabschnitts 12. Der Radbefestigungsabschnitt 12 ist an der entfernten Endseite Daa des Halteabschnitts 15 vorgesehen. Eine Keilnut bzw. Passfedernut 13, die zu einer radialen Innenseite hinsichtlich der Fräsdornmittelachse Aa von einer Außenumfangsoberfläche des Radbefestigungsabschnitts 12 vertieft ist, ist in dem Radbefestigungsabschnitt 12 ausgebildet. Die Keilnut 13 erstreckt sich in der Axialrichtung Da-Ein Außengewinde 14 ist an einem Abschnitt des Radbefestigungsabschnitts 12 an der entfernten Endseite Daa ausgebildet.
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Wenn das Schälrad 100 an dem Fräsdorn 10 angebracht ist, wird zuerst der Radbefestigungsabschnitt 12 des Fräsdorns 10 in das Befestigungsloch 112 des Schälrads 100 eingefügt. Als nächstes wird ein Keil bzw. eine Passfeder 17 in einen Keilraum, der durch die Keilnut 113 des Schälrads 100 und der Keilnut 13 des Fräsdorns 10 gebildet ist, eingefügt. Dann wird eine Befestigungsmutter 18 in das Außengewinde 14 des Fräsdorns 10 eingeschraubt. Dadurch ist eine Befestigung des Schälrads 100 an dem Fräsdorn 10 abgeschlossen.
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Die Vielzahl von Schneidkantenabschnitten 120 sind in der Umfangsrichtung Dc voneinander separiert. Eine Flankenlinie L von jedem der Schneidkantenabschnitte 120 erstreckt sich in einer zu der Radmittelachse Ac geneigten Richtung. Der Schneidkantenabschnitt 120 ist in eine Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122 durch Schneidkantenvertiefungen 121, die sich in einer mit der Flankenlinie L schneidenden bzw. kreuzenden Richtung erstrecken, unterteilt. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist ein Schneidkantenabschnitt 120 vier oder fünf segmentierte Schneidkanten 122 auf. In 3 ist zur Vereinfachung die Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die einen Schneidkantenabschnitt 120 bilden, in der Axialrichtung Da in einer die Radmittelachse Ac umfassende virtuellen Ebene gezeichnet.
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Wie in 4 bis 6 dargestellt umfassen die segmentierten Schneidkanten 122 eine Außenumfangsschneidkante 123, ein Paar von Seitenschneidkanten 124, eine Schneidfläche bzw. Spanfläche 125, eine periphere Freifläche 126, eine Rückfläche 127 und ein Paar von seitlichen Flankenflächen 128. Die Schneidflächen 125, das Paar von seitlichen Flankenflächen 128 und die Rückfläche 127 erstrecken sich jeweils von der Außenumfangsoberfläche der Basis 110 zu der radialen äußeren Seite hinsichtlich der Radmittelachse Ac. Die Schneidfläche 125 ist zu der entfernten Endseite Daa in eine Richtung, in der sich die Flankenlinie L erstreckt, gerichtet. Das Paar von seitlichen Flankenflächen 128 ist in eine Richtung mit einer gerichteten Komponente rechtwinklig zu der Flankenlinie L gerichtet. Das Paar von seitlichen Flankenflächen 128 ist in einer Rücken-an-Rücken Beziehung zueinander. Die Rückfläche 127 befindet sich an der Befestigungsseite Dab in einer Richtung, in der sich die Flankenlinie L erstreckt, hinsichtlich der Schneidfläche 125 und ist in eine Richtung, in der sich die Flankenlinie L erstreckt, zu der Befestigungsseite Dab gerichtet. Die Rückfläche 127 ist in einer Rücken-an-Rücken Beziehung mit der Schneidfläche 125. Die periphere Freifläche 126 erstreckt sich in einer Richtung entlang der Flankenlinie L von einer Kante der radial äußeren Seite der Schneidfläche 125 zu einer Kante der radial äußeren Seite der Rückfläche 127. Die Außenumfangsschneidkante 123 ist durch eine Kante, die eine Ecke der Schneidfläche 125 und der peripheren Freifläche 126 ist, ausgebildet. Daher erstreckt sich die Schneidfläche 125 von der Außenumfangsschneidkante 123 zu einer Seite, die sich der Basis 110 annähert. Die Rückfläche 127 erstreckt sich auch von einem Ende, das der Außenumfangsschneidkante 123 gegenüberliegt, an der peripheren Freifläche 126 zu der Seite der Basis 110. Die Außenumfangsschneidkante 123 ist von den Bestandteilen der segmentierten Schneidkante 122 am weitesten von der Basis 110 entfernt. Die Seitenschneidkante 124 ist durch eine Kante ausgebildet, die eine Kante der Schneidfläche 125 und der seitlichen Flankenfläche 128 ist.
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Wie in 5 dargestellt ist ein Spanwinkel θ1, der ein Winkel der Schneidfläche 125 zu einer virtuellen Ebene Pa rechtwinklig zu der Flankenlinie L ist, 0° oder mehr und 20° oder weniger. Wenn der Spanwinkel θ1 kleiner als 0° ist gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass sich die Schneidlast erhöht, sich Oberflächencharakteristika der bearbeiteten Oberfläche verschlechtern und sich ein Abnutzungsbetrag erhöht. Wenn der Spanwinkel θ1 20° übersteigt gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass sich eine Stärke der Schneidkante verschlechtert, wodurch ein Auftreten von Abplatzen oder ähnlichem verursacht wird. Daher ist der Spanwinkel θ1 vorzugsweise in dem oben beschriebenen Winkelbereich.
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Ein peripherer Freiwinkel bzw. Hinterschleifwinkel θ2, der ein Winkel, der peripheren Freifläche 126 zu der Flankenlinie L ist, ist größer als 0° und 12° oder kleiner. Wenn der periphere Freiwinkel θ2 gleich oder kleiner als 0° ist, wird ein Zahnbodenabschnitt eines Innengewindes durch die periphere Freifläche 126 abgerieben, Oberflächeneigenschaften des Zahnbodenabschnitts des Innengewindes verschlechtert und ein Abnutzungsbetrag der peripheren Freifläche 126 erhöht. Wenn der periphere Freiwinkel θ2 12° übersteigt, kann ein Rad bzw. Schneidwerkzeug mit einer vergrößerten effektiven Zahnweite nicht einfach hergestellt werden und eine Lebensdauer des Schneidwerkzeugs kann nicht einfach verlängert sein. Daher ist der periphere Freiwinkel θ2 vorzugsweise innerhalb des oben beschriebenen Winkelbereichs. Ferner ist es insbesondere zu bevorzugen, dass der periphere Freiwinkel θ2 5° oder mehr beträgt. Wenn der periphere Freiwinkel θ2 5° oder mehr beträgt, kann Abreiben der peripheren Freifläche 126 aufgrund eines durch elastische Deformation der segmentierten Schneidkante 122 beim Schneiden verursachten Zurückfederns bzw. Rückspringens zuverlässig verhindert sein.
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Ein Rückflächenwinkel θ3, der ein Winkel der Rückfläche 127 zu der virtuellen Ebene Pa rechtwinklig zu der Flankenlinie L ist, beträgt 10° oder mehr und 50° oder weniger. Wenn der Rückflächenwinkel θ3 weniger als 10° beträgt, kann ein Spanaustrag von der Außenumfangsschneidkante 123 einer segmentierten Schneidkante 122, die sich an der Befestigungsseite Dab befindet, von der segmentierten Schneidkante 122 nicht gleichmäßig bzw. problemlos ausgeführt werden. Wenn der Rückflächenwinkel θ3 größer als 50° ist, wenn angenommen ist, dass eine Länge der peripheren Freifläche 126 in einer Richtung, in der sich die Flankenlinie L erstreckt, konstant ist, ist eine Länge der segmentierten Schneidkanten 122 in einer Richtung, in der sich die Flankenlinie L erstreckt, unnötig lang. Zudem ist, wenn der Rückflächenwinkel θ3 größer als 50° ist, wenn angenommen ist, dass die Länge der segmentierten Schneidkante 122 in der Richtung, in der sich die Flankenlinie L erstreckt, konstant ist, eine Länge der peripheren Freifläche 126 in der Richtung, in der sich die Flankenlinie L erstreckt, unnötig kurz. Daher ist der Rückflächenwinkel θ3 vorzugsweise innerhalb des oben beschriebenen Winkelbereichs.
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Wie in 6 dargestellt ist ein seitlicher Freiwinkel θ4, der ein Winkel der seitlichen Flankenfläche 128 zu der Flankenlinie L ist, größer als 0° und 5° oder kleiner. Wenn der seitliche Freiwinkel θ4 0° oder kleiner ist, gibt ist eine Wahrscheinlichkeit, dass sich eine Schneidlast erhöht, sich Oberflächeneigenschaften der bearbeiteten Oberfläche verschlechtert und sich ein Abnutzungsbetrag erhöht. Wenn der seitliche Freiwinkel θ4 20° übersteigt gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass sich eine Stärke bzw. Festigkeit der Schneidkante verschlechtert wodurch Auftreten von Abplatzen oder ähnlichem verursacht wird. Daher ist der seitliche Freiwinkel θ4 vorzugsweise innerhalb des oben beschriebenen Winkelbereichs. Ferner ist es insbesondere zu bevorzugen, dass der seitliche Freiwinkel θ4 2° oder mehr beträgt.
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Wie in 4 dargestellt bildet von einem Paar von Vertiefungsseitenflächen, die die Schneidkantenvertiefung 121 bilden, eine Seitenfläche die Rückfläche 127 der segmentierten Schneidkante 122 und die andere Seitenfläche bildet die Schneidfläche 125 einer segmentierten Schneidkante 122.
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Wie in 3 dargestellt wird aus der Vielzahl von Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, die segmentierte Schneidkante 122, die an der Basis 110 an einem Mittelabschnitt in der Axialrichtung Da ausgebildet ist, als eine Schlichtschneidkante bzw. Feinschliffschneidkante (Referenzschneidkante bzw. Bezugsschneidkante) 122a bezeichnet und die verbleibenden segmentierten Schneidkanten 122 werden als Grobschneidkanten 122b und 122c bezeichnet. Ein Abstand von der Radmittelachse Ac zu der Außenumfangsschneidkante 123 wird als ein Achsen-Schneidkanten-Abstand D bezeichnet. Aus den Achsen-Schneidkanten-Abständen D der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, ist ein Achsen-Schneidkanten-Abstand D0 der Schlichtschneidkante 122a der größte. Wenn sich ein Abstand von der Schlichtschneidkante 122a erhöht, verringert sich der Achsen-Schneidkanten-Abstand D der Vielzahl von Grobschneidkanten 122b und 122c allmählich. Mit anderen Worten ist ein Achsen-Schneidkanten-Abstand D1 einer ersten Grobschneidkante 122b, die an die Schlichtschneidkante 122a in einer Richtung, in der sich die Flankenlinie L erstreckt, angrenzt, der nächstgrößere nach dem Achsen-Schneidkanten-Abstand D0 der Schlichtschneidkante 122a. Ein Achsen-Schneidkanten-Abstand D2 einer zweiten Grobschneidkante 122c, die an die erste Grobschneidkanten 122b an einer zu der Schlichtschneidkante 122a in einer Richtung, in der sich die Flankenlinie L erstreckt, gegenüberliegenden Seite angrenzt, ist der nächst größere nach dem Achsen-Schneidkanten-Abstand D1 der ersten Grobschneidkante 122b. Der Achsen-Schneidkanten Abstand D verringert sich also, in der Reihenfolge der Schlichtschneidkante 122a, der ersten Grobschneidkante 122b und der zweiten Grobschneidkanten 122c.
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Wie in 7 dargestellt ist eine Schneidkantenhöhe h0 der Schlichtschneidkante 122a die größte von den Schneidkantenhöhen h der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden. Aus der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die der Schneidkantenabschnitt 120 bilden, ist aus zwei segmentierten Schneidkanten 122, die in einer Flankenlinienrichtung, in der sich die Flankenlinie L erstreckt, aneinander angrenzen, eine Schneidkantenhöhe h der einen von den segmentierten Schneidkanten 122, die weiter von der Schlichtschneidkante 122a entfernt ist, gleich oder kleiner als eine Schneidkantenhöhe h der anderen segmentierten Schneidkante 122. Mit anderen Worten ist eine Schneidkantenhöhe h1 der Grobschneidkante 122b gleich oder kleiner als die Schneidkantenhöhe h0 der Schlichtschneidkante 122a, und eine Schneidkantenhöhe h2 der Grobschneidkante 122c ist gleich oder kleiner als die Schneidkantenhöhe h1 der Grobschneidkante 122b. Daher weist bei der vorliegenden Ausführungsform die segmentierte Schneidkante 122 an der entfernten Endseite Daa die geringste Schneidkantenhöhe h auf und die Schneidkantenhöhe erhöht sich, wenn sich eine Position der segmentierten Schneidkante 122 der Befestigungsseite Dab annähert bis die Schlichtschneidkante 122a erreicht ist.
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Zudem ist von den Schneidkantenweiten w der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, eine Schneidkantenweite w0 der Schlichtschneidkante 122a die größte. Von der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, ist aus zwei segmentierten Schneidkanten 122, die in der Flankenlinienrichtung aneinander angrenzen, eine Schneidkantenweite w der einen der segmentierten Schneidkanten 122, die weiter von der Schlichtschneidkante 122a entfernt ist, gleich oder kleiner als eine Schneidkantenweite w der anderen segmentierten Schneidkante 122. Eine Schneidkantenweite w1 der Grobschneidkante 122b ist also gleich oder kleiner als die Schneidkantenweite w0 der Schlichtschneidkante 122a und eine Schneidkantenweite w2 der Grobschneidkante 122c ist gleich oder kleiner als die Schneidkantenweite w2 der Grobschneidkante 122b daher weist bei der vorliegenden Ausführungsform die segmentierte Schneidkante 122 an der entfernten Endseite Daa die schmalste Schneidkantenweite auf und die Schneidkantenweite erhöht sich, wenn sich eine Position der segmentierten Schneidkante 122 der Befestigungsseite Dab annähert bis die Schlichtschneidkante 122a erreicht ist.
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Wie in 8 dargestellt ist ein Steigungswinkel α, der ein Winkel der Flankenlinie L zu der Radmittelachse Ac ist, gemäß einer Position der Flankenlinie L in der Axialrichtung Da unterschiedlich. Daher ist der Steigungswinkel α für jede der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, gemäß einer Position von jeder segmentierten Schneidkante 122 in der Axialrichtung Da unterschiedlich. Mit anderen Worten ist der Steigungswinkel α für jede der Vielzahl von Grobschneidkanten 122b und 122c gemäß einem Abstand von der Schlichtschneidkante 122a zu jeder der Grobschneidkanten 122b und 122c unterschiedlich. Zudem sind aufgrund der Beziehung, bei der der Steigungswinkel α der Flankenlinie L gemäß einer Position in der Axialrichtung Da der Flankenlinie L unterschiedlich ist, Positionen der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122 in einer Umfangsrichtung Dc unterschiedlich gegenüber einem Fall, bei dem der Steigungswinkel α an jeder Position in der Axialrichtung Da konstant ist. Ferner zeigt 8 einen Zustand, bei dem eine Außenumfangsoberfläche der Basis 110 auf einer Ebenen wiedergegeben bzw. dargestellt ist.
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Wie in 9 dargestellt erhöhen sich Änderungsbeträge Δ1 und Δ2 des Steigungswinkels α von jeder der Grobschneidkanten 122b und 122c zu einem Steigungswinkel α0 der Schlichtschneidkante 122a, wenn sich ein Abstand von der Schlichtschneidkante 122a erhöht. Ein Änderungsbetrag Δ2 des Steigungswinkels α der zweiten Grobschneidkante 122c ist also größer als ein Änderungsbetrag Δ1 des Steigungswinkels α der ersten Grobschneidkante 122b.
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Zudem erhöhen sich wie in 8 dargestellt die Steigungswinkel α1 und α2 der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122b und 122c mit Ausnahme der Referenzschneidkante 122a aus der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, wenn sich ein Abstand von der Schlichtschneidkante 122a zu den segmentierten Schneidkanten 122b und 122c erhöht. Ferner ist in 8 α0 der Steigungswinkel der Schlichtschneidkante 122a, α1 ist der Steigungswinkel der ersten Grobschneidkante 122b und α2 ist der Steigungswinkel der zweiten Grobschneidkante 122c.
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Wenn ein Innengewinde wie in 1 dargestellt hergestellt wird, ist ein zylindrisches Werkstück W, das ein Innenverzahnungswerkstoff ist, durch den Werkstückhalter 19 auf dem Drehtisch 7 gehalten. Dabei entsprechen die Tischdrehachse At des Drehtischs 7 und eine Werkstückmittelachse Aw, die eine Mittelachse des zylindrischen Werkstücks W ist, einander. Ferner ist das oben beschriebene Schädelrad 100 an der Hauptspindeleinheit 6 der Wälzschälmaschine montiert. Als nächstes dreht sich der Kopf 4 um die Kopfmittelachse Ah hinsichtlich des Sattels 3 und die Hauptspindeldrehachse Am der Hauptspindeleinheit 6 ist zu der Werkstückmittelachse Aw geneigt. Ferner ist eine sequenzielle Reihenfolge des Ausführens der oben beschriebenen Prozesse nicht auf die oben beschriebene sequenzielle Reihenfolge begrenzt. Folglich ist wie in 10 und 11 dargestellt die Radmittelachse Ac zu der Werkstückmittelachse Aw geneigt. In diesem Zustand dreht sich das Werkstück W um die Werkstückmittelachse Aw und das Schädelrad 100 bewegt sich in der Z-Richtung hin und her, während es sich um die Radmittelachse Ac dreht. Wie oben beschrieben ist ein Verfahren der Wälzschälbearbeitung ein Verfahren des Bearbeitens des Werkstücks W in einem Zustand, bei dem die Radmittelachse Ac zu der Werkstückmittelachse Aw geneigt ist.
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Bei diesem Verfahren der Wälzschälbearbeitung kommt wie in 10 und 11 dargestellt von der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, eine segmentierte Schneidkante 122 an der Befestigungsseite Dab hinsichtlich der Schlichtschneidkante 122 nicht mit dem Werkstück W in Kontakt. Aus der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, trägt also die segmentierte Schneidkante 122 an der Befestigungsseite Dab hinsichtlich der Schlichtschneidkante 122a nichts zu der Wälzschälbearbeitung bei.
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Unter der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, kommt die am weitesten zu der entfernten Endseite Daa liegende segmentierte Schneidkante 122c zuerst mit dem Werkstück W in Kontakt, darauffolgend kommt die segmentierte Schneidkante 122b als nächstes nach der segmentierten Schneidkante 122c von der Befestigungsseite Dab mit dem Werkstück W in Kontakt und anschließen kommt die am weitesten zu der Befestigungsseite Dab liegende segmentierte Schneidkante 122a mit dem Werkstück W in Kontakt. Bei der vorliegenden Ausführungsform kommt die zweite Grobschneidkante 122c zuerst mit dem Werkstück W in Kontakt, dann kommt anschließend die erste Grobschneidkante 122b mit dem Werkstück W in Kontakt und schlussendlich kommt die Schlichtschneidkante 122a mit dem Werkstück W in Kontakt.
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Wenn angenommen ist, dass die Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, dieselbe Schneidkantenhöhe und dieselben Schneidkantenweite aufweist, ist eine Schneidlast, die auf die am weitesten zu der entfernten Endseite Daa liegende segmentierte Schneidkante 122c aufgebracht ist, signifikant höher als die Schneidlast, die auf die verbleibenden segmentierten Schneidkanten 122 aufgebracht ist, und ein Abnutzungsbetrag der am weitesten zu der entfernten Endseite Daa liegenden segmentierten Schneidkante 122c ist größer als ein Abnutzungsbetrag an den verbleibenden segmentierten Schneidkanten 122. Demgegenüber kann bei der vorliegenden Ausführungsform, da sich die Schneidkantenhöhe der segmentierten Schneidkanten 122 erhöht, wenn sich eine Position davon der Befestigungsseite Dab von der entfernten Endseite Daa annähert, und sich die Schneidkantenweite der segmentierten Schneidkanten 122 erhöht, wenn sich eine Position davon der Befestigungsseite Dab von der entfernten Endseite Daa annähert, ein Abnutzungsbetrag der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122 vereinheitlicht und eine Lebensdauer des Schälrads 100 kann verlängert sein.
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Wie in 10 dargestellt ist vorausgesetzt, dass ein Innengewinde, bei dem eine Flankenlinie Lw zu der Werkstückmittelachse Aw geneigt ist und ein Steigungswinkel der Flankenlinie Lw an jeder Position in einer Richtung, in der sich die Werkstückmittelachse Aw erstreckt, konstant ist, durch das Verfahren des Wälzschälbearbeitens bearbeitet wird. Ferner ist vorausgesetzt, dass die Achsen-Schneidkanten-Abstände D der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 des Schälrads 100 bilden, konstant sind. Mit anderen Worten ist die Außenform des Schälrads 100 zylindrisch. In diesem Fall kann, abhängig eines Neigungswinkels der Radmittelachse Ac zu der Werkstückmittelachse Aw, wenn eine Schneidkantenvertiefung des Werkstücks W durch einen Schneidkantenabschnitt 120 aus der Vielzahl von Schneidkantenabschnitten 120 geschnitten wird, ein anderer Schneidkantenabschnitt 120 einen Bereich schneiden, der in manchen Fällen nicht in das Werkstück W zu schneiden ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Achsen-Schneidkanten-Abstand D der Schlichtschneidkante 122a der größte von der Vielzahl von Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, und der Achsen-Schneidkanten-Abstand D der Grobschneidkanten 122b und 122c verringert sich allmählich, wenn sich der Abstand von der Schlichtschneidkante 122a zu jeder der Grobschneidkanten 122b und 122c erhöht. Daher kann bei dem Schälrad 100 der vorliegenden Ausführungsform, wenn eine Zahnvertiefung des Werkstücks W durch einen Schneidkantenabschnitt 120 aus der Vielzahl von Schneidkantenabschnitten 120 geschnitten wird, verhindert sein, dass ein anderer Schneidkantenabschnitt 120 einen Bereich in das Werkstück W schneidet, der nicht geschnitten werden soll.
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Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Bearbeitungsgenauigkeit für jeden Zahn das Innengewindes nicht die erwartete Bearbeitungsgenauigkeit aufweist, wenn das Werkstück W durch das Verfahren des Wälzschälens mit dem Schälrad 100 bearbeitet wird, bei dem die Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122 so eingestellt sind, dass der Achsen-Schneidkanten-Abstand D an der Schlichtschneidkante 122a der größte ist und der Achsen-Schneidkanten Abstand D sich allmählich verringert, wenn sich der Abstand von der Schlichtschneidkante 122a zu jeder der Grobschneidkanten 122b und 122c vergrößert. Daher haben die Erfinder eine Bearbeitung des Werkstücks W unter Verwendung des Schälrads 100 mit einem konstanten Steigungswinkel α an jeder der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, mit einem Computer simuliert. Das Ergebnis war, dass herausgefunden wurde, dass, wenn ein Schneidkantenabschnitt 120, der eine Zahnvertiefung in dem Werkstück W bearbeitet, wie in 11 dargestellt, selbst wenn eine segmentierte Schneidkante 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bildet, beispielsweise die Schlichtschneidkante 122a an einer akkuraten Position hinsichtlich der Zahnvertiefung positioniert ist, eine andere segmentierte Schneidkante 122, die in Schneidkantenabschnitt 120 bildet, beispielsweise die zweite Grobschneidkante 122cc (angezeigt durch eine Zweipunkt-Strichlinie in 11) nicht an einer akkuraten Position hinsichtlich der Zahnvertiefung positioniert ist. Folglich wurde als Ergebnis der Detailuntersuchung dieses Phänomens herausgefunden, dass es einen Änderungsbetrag einer Abweichung von jeder der Grobschneidkanten 122b und 122c zu der Zahnvertiefung des Werkstücks W abhängig von einem Abstand d von einer virtuellen Ebene Pw, die die Werkstückmittelachse Aw umfasst, und einer Position, an der die Schlichtschneidkante 122a mit dem Werkstück W in Kontakt war, gab. Daher können durch Ändern des Steigungswinkels α1 und α2 der Grobschneidkanten 122b 122c hinsichtlich des Steigungswinkels α0 der Schlichtschneidkante 122a, wie oben beschrieben, alle segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, an akkuraten Positionen hinsichtlich der Zahnvertiefungen des Werkstücks W positioniert sein. Wie oben beschrieben sind, wenn der Steigungswinkel α der Flankenlinie L in Übereinstimmung mit einer Position in der Axialrichtung Da der Flankenlinie L geändert ist, Positionen der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 122 in der Umfangsrichtung Dc von einem Fall unterschiedlich, bei dem der Steigungswinkel α an jeder Position in der Axialrichtung Da konstant ist.
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Da die Steigungswinkel α1 und α2 von jeder der Grobschneidkanten 122b und 122c zu dem Steigungswinkel α0 der Schlichtschneidkante 122a wie oben beschrieben geändert sind, erlaubt das Schälrad 100 der vorliegenden Ausführungsform, dass alle segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, an akkuraten Positionen hinsichtlich der Zahnvertiefung des Werkstücks W wie oben beschrieben positioniert sind. Daher kann bei dem Schälrad 100 der vorliegenden Ausführungsform die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks W verbessert sein. Zudem kann bei dem Schälrad 100 der vorliegenden Ausführungsform, da alle segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, an akkuraten Positionen hinsichtlich der Zahnvertiefungen des Werkstücks W positioniert sind, eine Last, die auf jede der segmentierten Schneidkanten 122, die den Schneidkantenabschnitt 120 bilden, aufgebracht ist, reduziert sein und eine Lebensdauer des Schälrads 100 kann verlängert sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist ein Schneidkantenabschnitt 120 vier oder fünf segmentierte Schneidkanten 122 auf, von denen drei der segmentierten Schneidkanten 122 der Wälzschälbearbeitung beitragen. Jedoch kann ein Schneidkantenabschnitt 120 drei segmentierte Schneidkanten 122 aufweisen, von denen zwei segmentierte Schneidkanten 122 der Wälzschälbearbeitung beitragen können, oder ein Schneidkantenabschnitt 120 kann fünf segmentierte Schneidkanten 122 oder mehr aufweisen, von den vier segmentierte Schneidkanten 122 oder mehr der Wälzschälbearbeitung beitragen können.
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Zweite Ausführungsform
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Eine zweite Ausführungsform eines Schälrads wird mit Bezug auf 12 beschrieben.
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Wie das Schälrad 100 der ersten Ausführungsform umfasst ein Schälrad 200 der vorliegenden Ausführungsform eine Basis 210 und eine Vielzahl von Schneidkantenabschnitten 220, die von einer Außenumfangsoberfläche der Basis 210 vorstehen. Die Basis 210 der vorliegenden Ausführungsform weist eine Form eines Abschnitts an der entfernten Endseite Daa der fassförmigen Basis 110 der oben beschriebenen ersten Ausführungsform oder eine Kegelstumpfform mit der Radmittelachse Ac als eine Mitte auf. Daher hat die Basis 210 an jeder Position in einer Axialrichtung Da einen kreisförmigen Querschnitt rechtwinklig zu einer Radmittelachse Ac. Bei der Basis 210 ist ein Außendurchmesser von einem Ende an der Befestigungsseite Dab der größte und der Außendurchmesser verringert sich allmählich zu einer entfernten Endseite Daa.
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Die Vielzahl von Schneidkantenabschnitten 220 sind in einer Umfangsrichtung Dc voneinander separiert bzw. getrennt. Eine Flankenlinie L von jedem der Schneidkantenabschnitten 220 erstreckt sich in einer Richtung, die zu der Radmittelachse Ac geneigt ist. Der Schneidkantenabschnitt 220 ist in eine Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 222 durch Schneidkantenvertiefungen 221, die sich in einer die Flankenlinie L schneidenden bzw. kreuzenden Richtung erstrecken, segmentiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Achsen-Schneidkanten-Abstand D0 der am weitesten zu der Befestigungsseite Dab liegenden segmentierten Schneidkante 222 unter den Achsen-Schneidkanten-Abständen D der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 222, die den Schneidkantenabschnitt 220 bilden, der größte, und der Achsen-Schneidkanten-Abstand D verringert sich allmählich zu der segmentierten Schneidkante 222 an der entfernten Endseite Daa. Mit anderen Worten bildet bei der vorliegenden Ausführungsform aus der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 222, die den Schneidkantenabschnitt 220 bilden, die am weitesten zu der Befestigungsseite Dab liegende segmentierte Schneidkante 222 eine Schlichtschneidkante (Referenzschneidkante bzw. Bezugsschneidkante) 222a und die anderen segmentierten Schneidkanten 222 bilden Grobschneidkanten 222b bis 222e.
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Wie bei den segmentierten Schneidkanten 122 der ersten Ausführungsform umfasst jede der segmentierten Schneidkanten 222 eine Außenumfangsschneidkante, ein Paar von Seitenschneidkanten, eine Schneidfläche bzw. Spanfläche, eine periphere Freifläche, eine Rückfläche und ein Paar von seitlichen Flankenflächen. Ein Spanwinkel der Schneidfläche, ein peripherer Freiwinkel der peripheren Freifläche, ein Rückflächenwinkel der Rückfläche und ein seitlicher Freiwinkel der seitlichen Flankenfläche sind alle innerhalb der bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Winkelbereichen. Dimensionale Beziehungen zwischen den jeweiligen Schneidkantenhöhen der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 222, die den Schneidkantenabschnitt 220 bilden, sind dieselben, wie die bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Beziehungen. Zudem sind dimensionale Beziehungen zwischen den jeweiligen Schneidkantenweiten der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 222, die den Schneidkantenabschnitt 220 bilden, dieselben wie die bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Beziehungen. Beziehungen zwischen den jeweiligen Steigungswinkeln der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 222, die den Schneidkantenabschnitt 220 bilden, sind dieselben wie die bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Beziehungen.
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Wie bei dem Schälrad 100 der ersten Ausführungsform kann auch bei dem Schälrad 200 der vorliegenden Ausführungsform, da jede der Grobschneidkanten 222b bis 222e einen Steigungswinkel α aufweist, der von einem Steigungswinkel α der Schlichtschneidkante 222a unterschiedlich ist, die Bearbeitungsgenauigkeit eines Werkstücks W verbessert sein und eine Lebensdauer des Schälrads 200 kann verlängert sein.
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Ferner erlaubt wie oben beschrieben, da die am weitesten zu der Befestigungsseite Dab liegende segmentierte Schneidkante 222 die Schlichtschneidkante (Referenzschneidkante) 222a bildet und die anderen segmentierten Schneidkanten 222 die Grobschneidkanten 222b bis 222e bilden, das Schälrad 200 der vorliegenden Ausführungsform allen segmentierten Schneidkanten 222 der Bearbeitung des Werkstücks W beizutragen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform weist ein Schneidkantenabschnitt 220 vier oder fünf segmentierte Schneidkanten 222 auf. Jedoch kann die Anzahl von segmentierten Schneidkanten 222, die in einem Schneidkantenabschnitt 220 umfasst sind, geringer als diese sein und kann größer als diese sein.
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Dritte Ausführungsform
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Eine Dritte Ausführungsform eines Schälrads wird mit Bezug 13 bis 15 beschrieben.
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Wie in 13 und 14 dargestellt umfasst wie bei dem Schälrad 100 der ersten Ausführungsform, ein Schälrad 300 der vorliegenden Ausführungsform eine Basis 310 und eine Vielzahl von Schneidkantenabschnitten 320, die von einer Außenumfangsoberfläche der Basis 310 vorstehen. Bei der Basis 310 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Querschnittsform rechtwinklig zu einer Radmittelachse Ac an jeder Position in der Axialrichtung Da kreisförmig.
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Wie in 15 dargestellt umfasst die Basis 310 der vorliegenden Ausführungsform eine Vielzahl von segmentierten Basen 311, die in der Axialrichtung Da angeordnet und voneinander trennbar sind, und einen Positionierungsstift 319. Die Anzahl der segmentierten Basen 311 bei der vorliegenden Ausführungsform ist drei. Aus der Vielzahl von segmentierten Basen 311 ist ein Außendurchmesser einer am weitesten zu der Befestigungsseite Dab liegenden segmentierten Basis 311a der größte und der Außendurchmesser verringert sich zu segmentierten Basen 311b und 311c an einer entfernten Endseite Daa.
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Die Vielzahl von Schneidkantenabschnitten 320 sind in einer Umfangsrichtung an der Außenumfangsoberfläche der Basis 310 separiert bzw. getrennt voneinander. Eine Flankenlinie L von jedem der Schneidkantenabschnitten 320 erstreckt sich in einer zu der Radmittelachse Ac geneigten Richtung. Der Schneidkantenabschnitt 320 ist durch Schneidkantenvertiefungen 321, die sich in einer mit der Flankenlinie L schneidenden bzw. kreuzenden Richtung erstrecken in eine Vielzahl von segmentierte Schneidkanten 322 unterteilt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl von segmentierten Schneidkanten 322, die einen Schneidkantenabschnitt 320 bilden, drei, was genauso viel ist wie die Anzahl der segmentierten Basen 311. Jede der segmentierten Schneidkanten 322, die einen Schneidkantenabschnitt 320 bilden, ist an unterschiedlichen segmentierten Basen 311 ausgebildet. Daher ist aus der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 322, die jeden der Vielzahl von Schneidkantenabschnitten 320 bilden, eine segmentierte Schneidkantenreihe, die eine Ansammlung einer Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 322 ist, die dieselbe Position in der Axialrichtung Da zueinander aufweisen und in der Umfangsrichtung angeordnet sind, bei einer segmentierten Basis 311 ausgebildet.
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Wie in 15 dargestellt ist ein Befestigungsloch bzw. Befestigungsdurchgangsloch 312, das in der Axialrichtung Da hindurchdringt, in jeder der Vielzahl der segmentierten Basen 311 ausgebildet. Innendurchmesser des Befestigungslochs 312 der Vielzahl von segmentierten Basen 311 sind dieselben. Eine Keilnut bzw. Passfedernut 313, die von einer Innenumfangsoberfläche des Befestigungslochs 312 zu einer radialen äußeren Seite hinsichtlich der Radmittelachse Ac vertieft ist, ist ferner in der segmentierten Basis 311 ausgebildet. Die Keilnut 313 erstreckt sich in der Axialrichtung Da von einer Endfläche an der Befestigungsseite Dab zu einer Endfläche an der entfernten Endseite Daa der segmentierten Basis 311. Ein Stiftloch 318, das parallel zu der Radmittelachse Ac ist und in der Axialrichtung Da hindurchdringt, ist ferner in der Vielzahl von segmentierten Basen 311 ausgebildet.
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Von Achsen-Schneidkanten-Abständen D der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 322, die den Schneidkantenabschnitt 320 bilden, ist ein Achsen-Schneidkanten-Abstand D der am weitesten zu der Befestigungsseite Dab liegenden segmentierten Schneidkante 322, das heißt die segmentierte Schneidkante 322, die an der am weitesten zu der Befestigungsseite Dab liegenden segmentierten Basis 311 ausgebildet ist, der größte, und der Achsen-Schneidkanten-Abstand D verringert sich allmählich zu der segmentierten Schneidkante 322 an der entfernten Endseite Daa. Mit anderen Worten bildet also bei der vorliegenden Ausführungsform wie bei der zweiten Ausführungsform aus der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 322, die den Schneidkantenabschnitt 320 bilden, eine am weitesten zu der Befestigungsseite Dab liegende segmentierte Schneidkante 322 eine Schlichtschneidkante (Referenzschneidkante bzw. Bezugsschneidkante) 322a und die anderen segmentierten Schneidkanten 322 bilden Grobschneidkanten 322b und 322c. Daher sind aus der Vielzahl von segmentierten Basen 311 eine Vielzahl von Schlichtschneidkanten 322a nur an der am weitesten zu der Befestigungsseite Dab liegenden segmentierten Basis 311a ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform bilden die segmentierte Basis 311a und die Vielzahl von Schlichtschneidkanten 322a ein Schlichtschneidkanten-Schneidwerkzeugteil 301a. Aus der Vielzahl von segmentierten Basen 311 sind eine Vielzahl von ersten Grobschneidkanten 322b nur an einer segmentierten Basis 311b, die an die segmentierte Basis 311a angrenzt, an der die Schlichtschneidkanten 322a ausgebildet sind, ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform bilden die segmentierte Basis 311b und die Vielzahl von ersten Grobschneidkanten 322b das erste Grobschneidkanten-Schneidwerkzeugteil 301b. Eine Vielzahl von zweiten Grobschneidkanten 322c sind nur an einer verbleibenden segmentierten Basis 311c aus der Vielzahl von segmentierten Basen 311 ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform bilden die segmentiere Basis 311c und eine Vielzahl von zweiten Grobschneidkanten 322c ein zweites Grobschneidkanten-Schneidwerkzeugteil 301c.
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Wie bei den segmentierten Schneidkanten 122 der ersten Ausführungsform umfasst jede der segmentierten Schneidkanten 322 eine Außenumfangsschneidkante, ein Paar von seitlichen Schneidkanten, eine Schneidfläche bzw. Spanfläche, eine periphere Freifläche, eine Rückfläche und ein Paar von seitlichen Flankenflächen. Ein Spanwinkel der Schneidfläche, ein peripherer Freiwinkel der peripheren Freifläche, ein Rückflächenwinkel der Rückfläche und ein seitlicher Freiwinkel der seitlichen Flankenfläche sind alle innerhalb der bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Winkelbereichen. Dimensionale Beziehungen zwischen den jeweiligen Schneidkantenhöhen der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 322, die den Schneidkantenabschnitt 320 bilden, sind dieselben wie die bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Beziehungen. Zudem sind dimensionale Beziehungen zwischen den jeweiligen Schneidkantenweiten der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 322, die den Schneidkantenabschnitt 320 bilden, dieselben wie die bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Beziehungen. Dimensionale Beziehungen zwischen den jeweiligen Steigungswinkeln α der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 322, die den Schneidkantenabschnitt 23 bilden, sind dieselben wie die bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Beziehungen.
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Wie oben beschrieben ist die Basis 310 der vorliegenden Ausführungsform so gebildet, dass sie die Vielzahl von segmentierten Basen 311 umfasst, die voneinander separierbar bzw. trennbar sind. Daher kann eine Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von segmentierten Basen 311 in der Axialrichtung Da geändert sein und die Positionsbeziehung dazwischen kann auch in der Umfangsrichtung zu der Radmittelachse Ac geändert sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es extrem wichtig die Positionsbeziehung in der Umfangsrichtung Dc unter der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 322, die den Schneidkantenabschnitt 320 des Schälrads 300 bilden, exakt zu bestimmen.
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Wenn das Schälrad 300 an dem Fräsdorn 10 befestigt wird, wird zuerst der Radbefestigungsabschnitt 12 des Fräsdorns 10 in jedes der Befestigungslöcher 312 der Vielzahl von segmentierten Basen 311 eingefügt. Danach sind die gegenseitigen Positionsbeziehungen in der Umfangsrichtung unter der Vielzahl von segmentierten Basen 311 so eingestellt, dass die Stiftlöcher 318 der Vielzahl von segmentierten Basen 311 linear kontinuierlich bzw. fortlaufend sind. Dann wird der Positionierungsstift 319, der als ein Positionierungselement dient, in jedes der Stiftlöcher 318 der Vielzahl von segmentierten Basen 311 hinein eingefügt. Folglich kann bei der vorliegenden Ausführungsform die gegenseitige Positionsbeziehung in der Umfangsrichtung aus der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 322, die den Schneidkantenabschnitt 320 bilden, akkurat bzw. genau bestimmt sein. Danach wird der Keil 17 in den Keilraum, der durch die Keilnut 313 der Vielzahl von segmentierten Basen 311 und der Keilnut 13 des Fräsdorns 10 gebildet ist, hinein eingefügt. Dann wird eine Befestigungsmutter 18 in das Außengewinde 14 des Fräsdorns 10 geschraubt. Folglich sind die Vielzahl von segmentierten Basen 311 zwischen dem Halteabschnitt 15 des Fräsdorns 10 und der Befestigungsmutter 18 eingefügt und somit sind die gegenseitigen Positionsbeziehungen in der Axialrichtung Da bestimmt und die Vielzahl von segmentierten Basen 311 sind an dem Fräsdorn 10 befestigt. Dadurch ist die Befestigung des Schälrads 100 der vorliegenden Ausführungsform an dem Fräsdorn 10 abgeschlossen.
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Wie bei dem Schälrad 100 der ersten Ausführungsform kann auch bei dem Schälrad 300 der vorliegenden Ausführungsform, da jede der Grobschneidkanten 322b und 322c einen Steigungswinkel α unterschiedlich von einem Steigungswinkel α der Schlichtschneidkante 322a aufweist, die Bearbeitungsgenauigkeit eines Werkstücks W verbessert sein und die Lebensdauer des Schälrads 300 kann verlängert sein.
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Wie bei dem Schälrad 200 der zweiten Ausführungsform erlaubt das Schälrad 300 der vorliegenden Ausführungsform, dass, da die am weitesten zu der Befestigungsseite Dab liegende segmentierte Schneidkante 322 die Schlichtschneidkante (Referenzschneidkante) 322a bildet und die anderen segmentierten Schneidkanten 322 die Grobschneidkanten 322b und 322c bilden, alle segmentierten Schneidkanten 322 der Bearbeitung des Werkstücks W beitragen.
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Ferner ist die Basis 310 des Schälrads 300 der vorliegenden Ausführungsform durch die segmentierten Basen 311 gebildet, die voneinander trennbar sind, und darüber hinaus ist aus der Vielzahl der segmentierten Schneidkanten 322, die einen Schneidkantenabschnitt 320 bilden, nur eine segmentierte Schneidkante 322 an einer segmentierten Basis 311 ausgebildet. Daher kann aus der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 322, die einen Schneidkantenabschnitt 320 bilden, eine segmentierte Schneidkante 322 ohne Interferenzen mit den anderen segmentierten Schneidkanten 322, die den Schneidkantenabschnitt 320 bilden, bearbeitet werden. Daher kann bei der vorliegenden Ausführungsform die segmentierte Schneidkante 322 einfach bearbeitet werden.
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Vierte Ausführungsform
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Eine vierte Ausführungsform eines Schälrads wird mit Bezug auf 16 beschrieben.
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Ein Schälrad 400 der vorliegenden Ausführungsform ist im Wesentlichen dasselbe wie das Schälrad 300 der dritten Ausführungsform. Das Schälrad 400 der vorliegenden Ausführungsform umfasst also ein Schlichtschneidkanten-Schneidwerkzeugteil 401a, ein erstes Grobschneidkanten-Schneidwerkzeugteil 401b, ein zweites Grobschneidkanten-Schneidwerkzeugteil 401c und einen Positionierungsstift 419. Jedes der Schneidwerkzeugteile 401a, 401b und 401c umfasst eine segmentierte Basis 411 und eine Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 422. Die Basis 410 ist durch drei segmentierte Basen 411 gebildet. Ein Schneidkantenabschnitt 420 ist durch eine segmentierte Schneidkante 422 des Schlichtschneidkanten-Schneidwerkzeugteils 401a, eine segmentierte Schneidkante 422 des ersten Grobschneidkanten-Schneidwerkzeugteils 401b und eine segmentierte Schneidkante 422 des zweiten Grobschneidkanten-Schneidwerkzeugteils 401c gebildet. Parameter der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 422, die den Schneidkantenabschnitt 420 bilden, sind im Wesentlichen dieselben wie die Parameter der segmentierten Schneidkanten bei den obigen Ausführungsformen. Jedoch ist ein Steigungswinkel α von jeder der segmentierten Schneidkanten 422 bei der vorliegenden Ausführungsform 10° oder kleiner und eine Außenumfangsschneidkante 423 von jeder segmentierten Schneidkante 422 ist in einer virtuellen Ebene Pb, die rechtwinklig zu einer Radmittelachse Ac ist.
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Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen war der Steigungswinkel α der segmentierten Schneidkante größer als 10°. In diesem Fall ist die Außenumfangsschneidkante der segmentierten Schneidkante in der virtuellen Ebene rechtwinklig zu einer Flankenlinie L. Bei den segmentierten Schneidkanten des Schälrads ist eine Richtung, in der sich die Flankenlinie L erstreckt, die Schneidrichtung. Daher sind, wenn die Außenumfangsschneidkante in der virtuellen Ebene rechtwinklig zu der Flankenlinie L ist, wenn sich also die Außenumfangsschneidkante in einer Richtung rechtwinklig zu der Flankenlinie L erstreckt, Schneidlasten an Abschnitten an beiden Seiten der Außenumfangsschneidkante angeglichen und ein Abnutzungsbetrag an jeder Position an der Außenumfangsschneidkante kann vereinheitlicht sein.
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Die Außenumfangsschneidkante 423 der vorliegenden Ausführungsform ist nicht innerhalb der virtuellen Ebene rechtwinklig zu der Flankenlinie L. Jedoch ist in einem Fall, bei dem der Steigungswinkel α der segmentierten Schneidkante 422 wie bei der vorliegenden Ausführungsform 10° oder weniger beträgt, obwohl die Außenumfangsschneidkante 423 nicht innerhalb der virtuellen Ebene rechtwinklig zu der Radmittelachse Ac ist, diese Außenumfangsschneidkante 423 in der virtuellen Ebene im Wesentlichen rechtwinklig zu der Flankenlinie L. Daher sind auch bei der vorliegenden Ausführungsform Schneidlasten an Abschnitten an beiden Seiten der Außenumfangsschneidkante 423 im Wesentlichen angeglichen und ein Abnutzungsbetrag an jeder Position an der Außenumfangsschneidkante 423 kann im Wesentlichen vereinheitlicht sein. Ferner weisen bei der vorliegenden Ausführungsform die Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 422, die an jedem der Schneidwerkzeugteilen 401a, 401b und 401c ausgebildet sind, dieselbe Position zueinander in einer Axialrichtung Da auf und die Außenumfangsschneidkanten 423 sind in der virtuellen Ebene Pb rechtwinklig zu der Radmittelachse Ac. Daher sind die Außenumfangsschneidkanten 423 der Vielzahl von segmentierten Schneidkanten 422, die an jedem der Schneidwerkzeugteilen 401a, 401b und 401c ausgebildet sind, in einer virtuellen Ebene Pb rechtwinklig zu der Radmittelachse Ac. Daher können bei der vorliegenden Ausführungsform jede der Außenumfangsschneidkanten 423 der Vielzahl der segmentierten Schneidkanten 422, die an jedem der Schneidwerkzeugteilen 401a, 401b und 401c ausgebildet sind, und eine Schneidfläche, die mit der Außenumfangsschneidkante 423 kontinuierlich ist, zusammen mit aneinander angrenzenden segmentierten Schneidkanten 422 in der Umfangsrichtung bearbeitet werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform und der dritten Ausführungsform umfasst ein Schneidkantenabschnitt drei segmentierte Schneidkanten. Mit anderen Worten sind bei der vorliegenden Ausführungsform und der dritten Ausführungsform drei Schneidwerkzeugteile vorgesehen. Jedoch kann die Anzahl von Schneidwerkzeugteilen zwei oder vier oder mehr betragen. Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform und der dritten Ausführungsform eine Vielzahl von Schneidwerkzeugteilen, die voneinander separierbar bzw. trennbar sind, vorgesehen. Jedoch können bei der vorliegenden Ausführungsform und der dritten Ausführungsform eine Vielzahl von Schneidwerkzeugteilen ein integraler Körper sein und können dieselben Aspekte wie bei der ersten und der zweiten Ausführungsform aufweisen.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Gemäß dem Schälrad der vorliegenden Erfindung kann ein Innengewinde präzise in eine Zielform gebildet werden und eine Lebensdauer des Schälrads kann verlängert sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bett
- 2
- Stütze
- 3
- Sattel
- 4
- Kopf
- 5
- Schieber
- 6
- Hauptspindeleinheit
- 7
- Drehtisch
- 10
- Fräsdorn
- 12
- Radbefestigungsabschnitt
- 13
- Keilnut
- 14
- Außengewinde
- 15
- Halteabschnitt
- 17
- Keil bzw. Passfeder
- 18
- Befestigungsmutter
- 100, 200, 300, 400
- Schälrad
- 301a, 401a
- Schlichtschneidkanten-Schneidwerkzeugteil
- 301b, 401b
- erstes Grobschneidkanten-Schneidwerkzeugteil
- 301c, 401c
- zweites Grobschneidkanten-Schneidwerkzeugteil
- 110, 210, 310, 410
- Basis
- 311, 411
- segmentierte Basis
- 112, 312
- Befestigungsloch
- 113, 313
- Keilnut bzw. Passfedernut
- 318
- Stiftloch
- 120, 220, 320, 420
- Schneidkantenabschnitt
- 121, 221, 321
- Schneidkantenvertiefung
- 122, 222, 322, 422
- segmentierte Schneidkante
- 122a, 222a, 322a
- Schlichtschneidkante
- 122b, 322b
- erste Grobschneidkante
- 122c, 322c
- zweite Grobschneidkante
- 222b, 222c, 222d, 222e
- Grobschneidkante
- 123, 423
- Außenumfangsschneidkante
- 124
- seitliche Schneidkante
- 125
- Schneidfläche bzw. Spanfläche
- 126
- periphere Freifläche
- 127
- Rückfläche
- 128
- seitliche Flankenfläche
- 319, 419
- Positionierungsstift (Positionierungselement)
- L
- Flankenlinie
- W
- Werkstück
- Lw
- Flankenlinie
- Aa
- Fräsdornmittelachse
- Ac
- Radmittelachse
- Ah
- Kopfmittelachse
- Am
- Hauptspindelmittelachse
- At
- Tischdrehachse
- Aw
- Werkstückmittelachse
- Da
- Axialrichtung
- Daa
- entfernte Endseite
- Dab
- Befestigungsseite
- θ1
- Spanwinkel
- θ2
- peripherer Freiwinkel
- θ3
- Rückflächenwinkel
- θ4
- seitlicher Freiwinkel
- α
- Steigungswinkel
