JP2001054820A - 一体型ホブカッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主として切れ刃の切削性を高める観点から二
番取り加工を適切に行い、歯車製作の高精度化、低コス
ト化及び短時間化を図り得る一体型ホブカッタを提供す
る。 【解決手段】 一体型ホブカッタＡは、ウォーム１１に
複数条の縦溝１２を入れて刃部１３を作り、ウォームの
ねじ筋に沿って二番取りをしてなる。そして、上記刃部
の外周面に、すくい面１４と交線して切れ刃１５を構成
する外周第一逃げ面１６と、この外周第一逃げ面と連続
しかつ外周第一逃げ面よりも逃げ角が大きい外周第二逃
げ面１７とを形成するとともに、刃部の両側面に、それ
ぞれすくい面と交線して切れ刃を構成する側面第一逃げ
面１８と、この側面第一逃げ面と連続しかつ側面第一逃
げ面よりも逃げ角が大きい側面第二逃げ面１９とを形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯車の歯切り加工
に用いられるホブカッタに関し、特に刃部がボディと一
体成形されてなる一体型のものの改良に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、歯車の歯切り加工に用いられるホ
ブカッタとしては、刃部がボディと一体成形された一体
型のものと、刃部がボディと別部材からなりかつボディ
に組み付けて構成された組立型のものとがある。組立型
のホブカッタは、刃部の互いに対する位置及び回転軸に
対する位置について十分な精度を持たせるためには困難
さを伴うとともに、コストが高くなることなどから特殊
な用途の歯車の歯切り加工に使用されており、通常の歯
車の歯切り加工には一体型のホブカッタが多く使用され
ている。

【０００３】そして、一体型ホブカッタは、例えば図５
及び図６に示すように、円筒ウォーム１に複数条の縦溝
２，２，…を円周方向に略等間隔に入れて刃部３，３，
…を作り、各刃部３の外周面及び側面に対しそれぞれウ
ォーム１のねじ筋に沿って二番取り加工をして外周逃げ
面４及び側面逃げ面（横逃げ面ともいう）５を形成して
なる。従来の二番取り加工では、刃部３のすくい面６を
再研磨しても歯形が変化しないように外周逃げ面４の接
線方向に対する角度である外周逃げ角と側面逃げ面５の
ねじ筋方向に対する角度である側面逃げ角（横逃げ角と
もいう）とを設定している。つまり、例えば図７に示す
ように、砥石よりなる加工工具８がホブカッタの軸心Ｏ
回りに相対的に角度φ°回転するとき加工工具８は、ｈ
ｏ（＝ｈ／（３６０÷Ｎ）×φ）だけホブカッタの軸心
Ｏ寄りに移動して二番取り加工を行う。但し、ｈはカム
高さ、Ｎは縦溝２の数である。このとき、外周逃げ角θ
及び側面逃げ角βは、下記の数式１より算出される。

【０００４】

【数１】ｔａｎθ＝Ｎ×ｈ÷（π×Ｄ） ｔａｎβ＝ｔａｎθｏ×ｔａｎα＝（Ｄ÷Ｄｏ×ｔａｎ
θ）×ｔａｎα 但し、Ｄはホブカッタの直径、θｏはホブカッタのピッ
チ円上の外周逃げ角、Ｄｏは同ピッチ円の直径、αは圧
力角である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の二番
取り加工では、刃部３の切れ刃７を構成する外周逃げ面
４及び側面逃げ面５の各逃げ角θ，βは、上記数式１か
ら分かるように、いずれも加工時のカム高さｈや圧力角
αなどによって定まるとともに、図７に示す如く加工時
の隣接する刃部３への加工工具８の干渉から大きく制限
されており、切れ刃７の切削性（切れ味）は良好なもの
でないのが実情である。このため、切削速度や送り速度
に限界があり、工具寿命は短く、被切削物の面粗度及び
歯形精度の維持は難しく、シェービングや歯形研磨など
の後加工を要することから、歯車製作の高コスト化及び
長時間化を招くという問題があった。

【０００６】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その課題とするところは、特に切れ刃の切削性は
被切削物の面精度、歯形精度及び工具寿命を大きく左右
することに注目し、従来の二番取り加工の基本理念であ
る刃部のすくい面の再研磨による歯形の不変的な再現を
放棄し、主として切れ刃の切削性を高める観点から二番
取り加工を適切に行い、歯車製作の高精度化、低コスト
化及び短時間化を図り得る一体型ホブカッタを提供する
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に係る発明は、ウォームに複数条の縦溝を
入れて刃部を作り、ウォームのねじ筋に沿って二番取り
をしてなる一体型ホブカッタにおいて、上記刃部の外周
面に、すくい面と交線して切れ刃を構成する外周第一逃
げ面と、この外周第一逃げ面と連続しかつ外周第一逃げ
面よりも逃げ角が大きい外周第二逃げ面とを形成すると
ともに、刃部の両側面に、それぞれすくい面と交線して
切れ刃を構成する側面第一逃げ面と、この側面第一逃げ
面と連続しかつ側面第一逃げ面よりも逃げ角が大きい側
面第二逃げ面とを形成する構成とする。

【０００８】この構成では、ホブカッタの各刃部は、そ
の外周面及び側面に各々二段の逃げ面を形成してなり、
それらの逃げ角を適宜設定することができるので、鋭い
切れ味を有し、被切削物の面精度及び歯形精度が高めら
れることになり、シェービングや歯形研磨などの後加工
が省略可能となる。特に、外周第二逃げ面及び側面第二
逃げ面は、それらの逃げ角を大きくすることで切削時の
切り屑の逃しを容易にすることができるので、高速切削
が可能となり、また切削面及び切れ刃を傷めることなく
切削効率が高められる。さらに、従来の二番取り加工の
如く隣接する刃部への加工工具の干渉回避などのための
制約を受けることもなく、切れ刃の総数を増加すること
ができるので、この点からも高速切削が可能となる。
尚、ホブカッタの再刃付けは切れ刃の再研磨によること
になる。また、本発明にいう二番取りとは、従来の如く
すくい面を再研磨しても歯形が不変である逃げ面を形成
する加工の意味はなく、単に逃げ面を形成することのみ
を意味する。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１記載の一
体型ホブカッタにおける刃部の各逃げ面の逃げ角につい
て、鋭い切れ味の確保と製作上の観点から制限を設けた
ものである。すなわち、上記外周第一逃げ面の逃げ角θ
１、外周第二逃げ面の逃げ角θ２、側面第一逃げ面の逃
げ角β１及び側面第二逃げ面の逃げ角β２を、それぞれ
２°＜θ１＜４０°、６°＜θ２＜４０°、２°＜β１
＜４０°、６°＜β２＜４０°の範囲内に設定する構成
とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１及び図２は本発明の一実施形
態に係る一体型ホブカッタＡを示す。このホブカッタＡ
は、外周に多条のねじを有してなる鋼製、例えば高速度
鋼製のウォーム１１に複数条の縦溝１２，１２，…を円
周方向に略等間隔に入れて多数の刃部１３，１３，…を
作り、各刃部１３の外周面及び側面に対しそれぞれウォ
ーム１１のねじ筋に沿って二番取り（逃げ面を形成する
加工）をして成形されている。

【００１１】上記各刃部１３の外周面には、すくい面１
４と交線して切れ刃１５を構成する外周第一逃げ面１６
と、この外周第一逃げ面１６と連続しかつ外周第一逃げ
面１６よりも逃げ角が大きい外周第二逃げ面１７とが形
成されている。また各刃部１３の両側面には、それぞれ
すくい面１４と交線して切れ刃１５を構成する側面第一
逃げ面１８と、この側面第一逃げ面１８と連続しかつ側
面第一逃げ面１８よりも逃げ角が大きい側面第二逃げ面
１９とが形成されており、切れ刃１５は、すくい面１４
と外周第一逃げ面１６及び側面第一逃げ面１８との交線
として構成されている。

【００１２】上記外周第一逃げ面１６及び外周第二逃げ
面１７は、図３に拡大詳示するように、それぞれ切れ刃
１５の位置における接線ｍの方向に対して所定の逃げ角
θ１，θ２をなしており、この両逃げ角θ１，θ２は、
鋭い切れ味を確保するためと製作上の限界のためにそれ
それ２°＜θ１＜４０°、６°＜θ２＜４０°の範囲内
に設定されている。また、上記側面第一逃げ面１８及び
側面第二逃げ面１９は、図４に拡大詳示するように、そ
れぞれウォーム１１のねじ筋ｋの方向に対して所定の逃
げ角β１，β２をなしており、この両逃げ角β１，β２
は、上述の逃げ角θ１，θ２と同様に鋭い切れ味を確保
するためと製作上の限界のためにそれそれ２°＜β１＜
４０°、６°＜β２＜４０°の範囲内に設定されてい
る。

【００１３】従って、上記実施形態の一体型ホブカッタ
Ａにおいては、各刃部１３の外周面に二段の逃げ面つま
り外周第一逃げ面１６及び外周第二逃げ面１７を、各刃
部の１３の側面に同じく二段の逃げ面つまり側面第一逃
げ面１８及び側面第二逃げ面１９をそれぞれ形成し、こ
れらの逃げ角θ１，θ２，β１，β２を適宜設定するこ
とができるので、切れ刃１５が鋭い切れ味を有し、微少
な切り込みにおいても切り込みに忠実に切削を行うこと
ができる。このため、被切削物の面精度及び歯形精度を
高めることができるとともに、シェービングや歯形研磨
などの後加工を省略することができる。

【００１４】その上、上記刃部１３の外周第二逃げ面１
７及び側面第二逃げ面１９は、それらの逃げ角θ２，β
２を大きくすることで切削時の切り屑の逃しを容易にす
ることができるので、高速切削を行うことができ、また
切削面及び切れ刃１５を傷めることなく切削効率を高め
ることができる。さらに、従来の二番取り加工の如く隣
接する刃部１３への加工工具の干渉回避などのための制
約を受けることもなく、縦溝１２の数を多くして切れ刃
１５の総数を従来のものに比べて１．３〜１．５倍まで
増加することができるので、この点からも高速切削を図
ることができる。以上のことから、歯車製作の高精度
化、低コスト化及び短時間化を図ることができる。

【００１５】尚、ホブカッタＡの再刃付けでは、従来の
如く刃部１３のすくい面１４だけを研磨しても歯形の不
変的な再現をすることができないので、切れ刃１５の再
研磨つまり切れ刃５を構成するすくい面１４及び逃げ面
１６，１８の再研磨を必要とするが、切削効率を高くす
ることができることから再刃付けの回数が少なくなり、
ホブカッタＡの寿命も従来のものに比べて５〜１０倍長
くなることが実験により判明している。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明の一体型ホブカッ
タによれば、刃部の外周面及び側面に各々二段の逃げ面
を形成して鋭い切れ味を有しているため、被切削物の面
精度及び歯形精度を高めることができるとともに、シェ
ービングや歯形研磨などの後加工を省略することができ
る。また、切削時の切り屑の逃しを容易にすることがで
きるとともに、切れ刃の総数を増加することができるの
で、切削面及び切れ刃を傷めることなく高速切削を行う
ことができ、切削効率を高めることができる。これらの
ことから、歯車製作の高精度化、低コスト化及び短時間
化を図ることができるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る一体型ホブカッタの斜
視図である。

【図２】同側面図である。

【図３】図２のＸ部分の拡大図である。

【図４】図１のＹ−Ｙ線における拡大断面図である。

【図５】従来例を示す図１相当図である。

【図６】同じく図２相当図である。

【図７】従来の二番取り加工を説明するための説明図で
ある。

【符号の説明】 Ａ 一体型ホブカッタ １１ ウォーム １２ 縦溝 １３ 刃部 １４ すくい面 １５ 切れ刃 １６ 外周第一逃げ面 １７ 外周第二逃げ面 １８ 側面第一逃げ面 １９ 側面第二逃げ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 春日 孝夫 大阪府大阪市西淀川区御幣島３丁目１番32 号 株式会社恵美須屋工具製作所内 (72)発明者 池田 俊夫 大阪府大阪市西淀川区御幣島３丁目１番32 号 株式会社恵美須屋工具製作所内 Ｆターム(参考） 3C025 FF01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウォームに複数条の縦溝を入れて刃部を
   作り、ウォームのねじ筋に沿って二番取りをしてなる一
   体型ホブカッタにおいて、 上記刃部の外周面には、すくい面と交線して切れ刃を構
   成する外周第一逃げ面と、この外周第一逃げ面と連続し
   かつ外周第一逃げ面よりも逃げ角が大きい外周第二逃げ
   面とが形成されているとともに、刃部の両側面には、そ
   れぞれすくい面と交線して切れ刃を構成する側面第一逃
   げ面と、この側面第一逃げ面と連続しかつ側面第一逃げ
   面よりも逃げ角が大きい側面第二逃げ面とが形成されて
   いることを特徴とする一体型ホブカッタ。
2. 【請求項２】 上記外周第一逃げ面の逃げ角θ１、外周
   第二逃げ面の逃げ角θ２、側面第一逃げ面の逃げ角β１
   及び側面第二逃げ面の逃げ角β２は、それぞれ ２°＜θ１＜４０° ６°＜θ２＜４０° ２°＜β１＜４０° ６°＜β２＜４０° の範囲内に設定されている請求項１記載の一体型ホブカ
   ッタ。