JP2009107080A

JP2009107080A - 内歯歯車加工用ヘリカルブローチ

Info

Publication number: JP2009107080A
Application number: JP2007282686A
Authority: JP
Inventors: Akira Izawa; 晃井沢; Kazuyuki Nakamura; 和幸中村
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】仕上げシェルの前半部で、加工精度の劣化が避けられない鈍角側の案内刃を案内面として鋭角側の切れ刃で被削材を切削することによる、仕上げ加工された被削材の加工精度の劣化を起こすことがない内歯歯車加工用ヘリカルブローチを提供。
【解決手段】仕上げシェル刃郡ｃの前半部Ｃ５，Ｃ６では鋭角側の案内刃Ｃ５を案内面として、鈍角側片面のみの切れ刃Ｃ６が切削開始刃＃Ｔ１から＃Ｔ８まで被削材を歯厚上がりに、ΔＴ量の切削代分だけ、切削する。次に後半部Ｃ７，Ｃ８では、鈍角側の案内刃Ｃ８を案内面として鋭角側片面のみの切れ刃Ｃ７＃Ｔ９〜＃Ｔ１７で被削材を歯厚上がりに、ΔＴ量の切削代分だけ、切削する。
【選択図】図２

Description

本発明は被加工物である内歯歯車の加工に用いられる内歯歯車加工用ヘリカルブローチに関し、特に歯形及び歯すじ誤差の少ない内歯歯車加工用ヘリカルブローチに関する。

特許文献１の図５には従来の一般的な内歯歯車加工用ヘリカルブローチの仕上げシェル刃郡の切削パターンを示すシェル刃ピッチ円筒断面展開図が示されている。これを本願の図３に引用する。図３では、本体の荒切削刃郡ａでは被削材ワーク仕上歯厚に対して所定幅だけマイナス（−）させた刃部断面で大径部（ａ）をNo.1刃から大径まで円周方向に漸増（いわゆる外径上がりに）させて切削し、その後に、小径部及びハカマ部（ｂ）と大径部（ａ）を交互に円周方向に漸増（外径上がりに）に加工する。仕上げシェル刃郡ｂは前半部と後半部とを有し、前半部では鈍角側の案内刃を案内面として鋭角側の切れ刃で被削材ワークのフランク面（ｃ）を切削し、後半部では鋭角側の案内刃を案内面として鈍角側の切れ刃で被削材のフランク面（ｃ）を切削する内歯歯車加工用ヘリカルブローチを開示している。これは、前半部で鋭角側の切れ刃で被削材を切削することが、被削材の精度を上げることになると信じられ、現在も一般的な内歯歯車加工用ヘリカルブローチの切削パターンとして踏襲されていた。
実開平０６−３３６２７号公報図５

図３に示すような特許文献１の切削パターンの切削方式は、図４のヘリカルブローチの仕上げシェル刃の切削方式と切れ刃の展開図に示すように、前半部では本体の荒切削刃郡ａの切れ刃で切削された切削方向に対して逃げ角のない鈍角側の案内刃を案内面として、鋭角側の切れ刃で被削材の仕上げ加工が行われることになる。しかしながら、発明者は本体の荒切削刃郡ａの切れ刃で切削された被削材の歯形及び歯すじ誤差は、図１（ｂ）〜（ｅ）に示すように、鋭角側の被削材の歯形及び歯すじ精度（ｃ）〜（ｅ）は共に、鈍角側の被削材の歯形及び歯すじ精度（ｂ）〜（ｄ）より精度が良好であることを見出した。このことは発明者は、従来のヘリカルブローチ切削では、本体の荒切削刃郡ａの切れ刃のみで切削された被削材の鈍角側の歯形は、圧力角が（−）、即ちいわゆる刃先下り、になることが一般的であり、荒切削刃郡ａの切れ刃で切削された被削材（本体加工ワーク）の歯形は、図５に２点鎖線で示すように、鈍角側に倒れる、即ちより大きく鈍角側を切削する、ことが多いことが判った。本体の荒切削刃郡ａの切れ刃で切削された被削材が仕上げシェル刃郡の切れ刃で切削されるとき、図５の実線で示すように、シェル刃の鈍角側の案内刃の案内面は、理論上のインボリュート歯形（真っ直ぐなツルー歯形）で示す歯形で製作されているために、荒切削刃郡ａの切れ刃で切削された被削材歯形の圧力角が（−）になっている場合、シェル刃の案内刃は案内面は切削された被削材の大径付近のみで接触し、即ち図５の実線で示す鈍角側のたおれた案内面に片接触し、心ずれして切削中の鈍角側のガイド性の劣化、鋭角側での加工振動などの不具合を発生しやすく、加工精度の劣化が避けられなかったことを見出した。

本発明の課題は、かかる課題を解決した、従来の内歯歯車加工用ヘリカルブローチの仕上げシェル刃郡の切削パターンにおいて、仕上げシェルの前半部で、加工精度の劣化が避けられない鈍角側の案内刃を案内面として鋭角側の切れ刃で被削材を切削することによる、仕上げ加工された被削材の加工精度の劣化を起こすことがない内歯歯車加工用ヘリカルブローチを提供することにある。

このため本発明は、先端案内部から本体の荒切削刃郡と本体の後部に組み付けられた仕上げシェル刃郡を有し、該荒切削刃郡は歯丈方向に歯を漸増するいわゆる歯高上がりに複数の切れ刃が所定のねじれ角に沿って配列されており、該仕上げシェル刃郡は該荒切削刃郡に続き歯厚方向に正規の歯形に仕上げ切削するべく歯厚を漸増させたいわゆる歯厚上がりに複数の切れ刃が該荒切削刃郡と同一の所定のねじれ角に沿って配列されている内歯歯車加工用ブローチにおいて、該仕上げシェル刃郡は前半部と後半部とを有し、
該前半部では切削方向に対して逃げ角のない鋭角側の案内刃を案内面として鈍角側の切れ刃で被削材を歯厚上がりに切削し、該後半部では切削方向に対して逃げ角のない鈍角側の案内刃を案内面として鋭角側の切れ刃で被削材を歯厚上がりに切削する切削することを特徴とする内歯歯車加工用ヘリカルブローチを提供することにより上述した本発明の課題を解決した。

本発明では、本体の後部に組み付けられた仕上げシェル刃郡は前半部と後半部とを有し、該前半部では鋭角側の案内刃を案内面として鈍角側の切れ刃で被削材を歯厚上がりに切削し、該後半部では鈍角側の案内刃を案内面として鋭角側の切れ刃で被削材を歯厚上がりに切削する内歯歯車加工用ヘリカルブローチとしたので、従来の内歯歯車加工用ヘリカルブローチの仕上げシェル刃郡の切削パターンとは異なり、仕上げシェル刃郡の前半部で、本体の荒切削刃郡で加工精度良く加工された鋭角側の切れ刃の案内刃を案内面として鈍角側の切れ刃で被削材を切削することにより、仕上げ加工された被削材の加工精度が良い内歯歯車加工用ヘリカルブローチを提供するものとなった。

本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態を示す内歯歯車加工用ヘリカルブローチの構成を示す全体平面図、図１（ｂ）〜（ｅ）は（ａ）のブローチの荒切削刃郡ａの切れ刃で切削された、被削材の鈍角側及び鋭角側の歯形及び歯すじ精度を、内歯歯車のフランク面の歯スジに直角な歯直角断面線に沿って測定した、大径側及び小径側の歯形精度及び歯すじ精度を示す。図２は本発明の実施の形態の内歯歯車加工用ヘリカルブローチの本体の後部に組み付けられた仕上げシェル刃郡の切削パターンを示すシェル刃ピッチ円筒断面展開図、図３は従来の一般的な内歯歯車加工用ヘリカルブローチの本体の後部に組み付けられた仕上げシェル刃郡の切削パターンを示すシェル刃ピッチ円筒断面展開図、図４は内歯歯車加工用ヘリカルブローチの仕上げシェル刃郡の切削パターンを示すシェル刃ピッチ円筒断面展開図、図５は（ａ）の内歯歯車加工用ヘリカルブローチの荒切削刃郡ａの切れ刃で切削された被削材（本体加工ワーク）の歯形（２点鎖線で示す）と、本体の後部に組み付けられた仕上げシェル刃の鈍角側の案内刃の案内面（実線で示す）を示し、被削材（本体加工ワーク）の歯形が鈍角側に倒れた場合の仕上げシェル刃の鈍角側及び鋭角側の案内刃の案内面をそれぞれ示す。

本発明の実施の形態の内歯歯車加工用ヘリカルブローチは、図１（ａ）に示すような、先端案内部ｇから本体の荒切削刃郡ａと、交互丸刃部ｂを挟んで、本体の後部に組み付けられた仕上げシェル刃郡ｃを有し、荒切削刃郡ａは、図４に示すように、歯丈方向に歯を漸増するいわゆる歯高上がりに複数の切れ刃ａが所定のねじれ角α（図１（ａ））に沿って配列されており、仕上げシェル刃郡ｃは荒切削刃郡ａに続き歯厚方向に正規の歯形に仕上げ切削するべく歯厚を漸増させたいわゆる歯厚上がりに複数の切れ刃ｃが、荒切削刃郡ａと同一の所定のねじれ角αに沿って、配列されている内歯歯車加工用ブローチにおいて、図２に示すように、仕上げシェル刃郡ｃは前半部Ｃ５，Ｃ６と後半部Ｃ７，Ｃ８とを有し、前半部Ｃ５，Ｃ６では切削方向に対して逃げ角のない鋭角側の案内刃Ｃ５＃Ｔ１〜＃Ｔ８を案内面として、鈍角側片面のみの切れ刃Ｃ６が切削開始刃＃Ｔ１から最終仕上げ刃＃Ｔ８まで図示しない被削材を歯厚上がりに、ΔＴ量の切削代分だけ、切削する（ΔＴ量は通常仕上げ刃に近づくに従って漸減する）。この時のθ４は鈍角側の切れ刃Ｃ６の逃げ角である。次に後半部Ｃ７，Ｃ８では、鋭角側の最初の切れ刃Ｃ７＃Ｔ９は前半部の最後の鈍角側の案内刃Ｃ６＃Ｔ８と同じ歯厚方向位置を持ちかつ最後の案内刃Ｃ５＃Ｔ８より所定量（ΔＴ量の切削代分）だけプラスさせた歯厚方向位置を持ち、かつ逃げ角θ５を持ち、切削方向に対して逃げ角のない鈍角側の案内刃Ｃ８＃Ｔ９〜＃Ｔ１７を案内面として鋭角側片面のみの切れ刃Ｃ７＃Ｔ９〜＃Ｔ１７で図示しない被削材を歯厚上がりに、ΔＴ量の切削代分だけ、切削する。Ｐは切れ刃の切削方向ピッチである。

本発明の実施の形態では、本体の後部に組み付けられた仕上げシェル刃郡ｃは前半部Ｃ５，Ｃ６と後半部Ｃ７，Ｃ８とを有し、前半部Ｃ５，Ｃ６では鋭角側の案内刃Ｃ５を案内面として、＃Ｔ１〜＃Ｔ８の鈍角側の切れ刃Ｃ２のみ図示しない被削材を歯厚上がりに切削し、後半部Ｃ７，Ｃ８では鈍角側の案内刃を案内面Ｃ８として鋭角側の切れ刃Ｃ７で図示しない被削材を歯厚上がりに切削する内歯歯車加工用ヘリカルブローチとしたので、従来の内歯歯車加工用ヘリカルブローチの仕上げシェル刃郡の切削パターンとは異なり、仕上げシェル刃郡ｃは前半部Ｃ５，Ｃ６で、本体の荒切削刃郡ａで加工精度良く加工された鋭角側の切れ刃の案内刃を案内面として鈍角側の切れ刃で被削材を切削することにより、仕上げ加工された被削材の加工精度が良い内歯歯車加工用ヘリカルブローチを提供するものとなった。

本発明では、いわゆるオフノルマル刃溝の仕上げシェル刃の形態にて記述したが、軸直角溝又はノルマル刃溝の仕上げシェル刃にも適用できることはいうまでもない

（ａ）は本発明の実施の形態を示す内歯歯車加工用ヘリカルブローチの構成を示す全体平面図、（ｂ）〜（ｅ）は（ａ）の荒切削刃郡ａの切れ刃で切削された被削材の鈍角側及び鋭角側の歯形及び歯すじ誤差を、内歯歯車のフランク面の歯スジに直角な歯直角断面線に沿って測定した大径側及び小径側の歯形精度誤差及び歯すじ精度誤差を示す。本発明の実施の形態の内歯歯車加工用ヘリカルブローチの本体の後部に組み付けられた仕上げシェル刃郡の切削パターンを示すシェル刃ピッチ円筒断面展開図。従来の一般的な内歯歯車加工用ヘリカルブローチの本体の後部に組み付けられた仕上げシェル刃郡の切削パターンを示すシェル刃ピッチ円筒断面展開図。内歯歯車加工用ヘリカルブローチの仕上げシェル刃郡の切削パターンを示すシェル刃ピッチ円筒断面展開図。（ａ）の内歯歯車加工用ヘリカルブローチの荒切削刃郡ａの切れ刃で切削された被削材（本体加工ワーク）の歯形（２点鎖線で示す）と、本体の後部に組み付けられた仕上げシェル刃の鈍角側の案内刃の案内面（実線で示す）を示し、被削材（本体加工ワーク）の歯形が鈍角側に倒れた場合の仕上げシェル刃の鈍角側の案内刃の案内面をそれぞれ示す。

符号の説明

ｃ：仕上げシェル刃郡、Ｃ５，Ｃ６：仕上げシェル刃郡の前半部、ｇ：先端案内部
Ｃ７，Ｃ８：仕上げシェル刃郡の後半部
Ｃ５：切削方向に対して逃げ角のない鋭角側の案内刃
Ｃ６：鈍角側仕上げ刃
Ｃ７：鋭角側仕上げ刃
Ｃ８：切削方向に対して逃げ角のない鈍角側の案内刃
ΔＴ：歯厚上がり量の切削代分

Claims

先端案内部から本体の荒切削刃郡と本体の後部に組み付けられた仕上げシェル刃郡を有し、該荒切削刃郡は歯丈方向に歯を漸増するいわゆる歯高上がりに複数の切れ刃が所定のねじれ角に沿って配列されており、該仕上げシェル刃郡は該荒切削刃郡に続き歯厚方向に正規の歯形に仕上げ切削するべく歯厚を漸増させたいわゆる歯厚上がりに複数の切れ刃が該荒切削刃郡と同一の所定のねじれ角に沿って配列されている内歯歯車加工用ブローチにおいて、該仕上げシェル刃郡は前半部と後半部とを有し、
該前半部では切削方向に対して逃げ角のない鋭角側の案内刃を案内面として鈍角側の切れ刃で被削材を歯厚上がりに切削し、該後半部では切削方向に対して逃げ角のない鈍角側の案内刃を案内面として鋭角側の切れ刃で被削材を歯厚上がりに切削する切削することを特徴とする内歯歯車加工用ヘリカルブローチ。