JP2013006227A - Worm-cutting throw-away tip and worm machining head - Google Patents

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友博 関
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寛 木谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a worm-cutting throw-away tip having a long service life.SOLUTION: This throw-away tip 1 cuts a tooth bottom of a worm, and a first tooth face and a second tooth face facing each other. The throw-away tip 1 includes a peripheral surface 5 between a nearly polygonal plate-like first principal surface 3 and a nearly polygonal plate-like second principal surface 4. Respective corners 5a, 5b, 5c of the peripheral surface 5 are formed with cutting faces 7 and front flanks 8. By an intersecting ridge line between the cutting face 7 and the front flank 8, a tooth bottom cutting blade 9 cutting the tooth bottom is formed. By an intersecting ridge line between a first side flank 10 of the first principal surface 3 and the cutting face 7, a first tooth face cutting blade 11 cutting the first tooth face is formed. The rake angle θ of the cutting face 7 is set to be an angle of 5° or larger and 10° or smaller.

Description

本発明は、ウォーム切削用スローアウェイチップおよびウォーム加工ヘッドに関するものである。   The present invention relates to a throw-away tip for worm cutting and a worm machining head.

ねじ切り加工を行うためのスローアウェイチップとして、ねじ溝を切削加工するための台形状のねじ切刃を設けたスローアウェイチップが提案されている(例えば特許文献1を参照)。
ウォームの加工では、その歯溝が、相対向する第1歯面および第2歯面と歯底面とにより区画されている。これら第1歯面、第2歯面および歯底面をねじ切刃によって切削することになる。
As a throw-away tip for performing thread cutting, a throw-away tip provided with a trapezoidal thread cutting blade for cutting a thread groove has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
In the processing of the worm, the tooth gap is defined by the first tooth surface, the second tooth surface, and the tooth bottom surface that face each other. The first tooth surface, the second tooth surface, and the tooth bottom surface are cut with a thread cutting blade.

特開2001−198730号公報JP 2001-198730 A

ウォームの歯溝は渦巻き形状をなしているため、すくい面がフラットである場合には、すなわち、すくい角を設けていない場合には、第1歯面を切削する第1歯面切削刃が、歯底面を切削する歯底切削刃や、第2歯面を切削する第2歯面切削刃よりも先にワークに切り込む。
したがって、第1歯面切削刃の摩耗量が、第2歯面切削刃の摩耗量と比較して、格段に大きい(例えば1.5倍程度大きい)という問題がある。加工される歯面の寸法精度を基準内に収めるためには、スローアウェイチップの各歯面切削刃として、所定量以上の磨耗は許容できない。しかるに、第1歯面切削刃のみが早期に摩耗するため、スローアウェイチップの全体としての寿命が短くなる。したがって、スローアウェイチップを早期に交換しなければならず、ひいては、加工される部品のコストが高くなる。
Since the tooth gap of the worm has a spiral shape, when the rake face is flat, that is, when no rake angle is provided, the first tooth face cutting blade for cutting the first tooth face is: Cut into the workpiece prior to the root cutting blade that cuts the tooth bottom and the second tooth cutting blade that cuts the second tooth surface.
Therefore, there is a problem that the wear amount of the first tooth surface cutting blade is significantly larger (for example, about 1.5 times larger) than the wear amount of the second tooth surface cutting blade. In order to keep the dimensional accuracy of the tooth surface to be processed within the standard, wear of a predetermined amount or more is not allowed as each tooth surface cutting blade of the throw-away tip. However, since only the first tooth surface cutting blade is worn early, the life of the throw-away tip as a whole is shortened. Therefore, the throw-away tip must be replaced at an early stage, which in turn increases the cost of the parts to be processed.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、寿命の長いウォーム切削用スローアウェイチップおよびこれを含むウォーム加工ヘッドを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a worm cutting throw-away tip having a long life and a worm machining head including the same.

前記目的を達成するため、請求項1の発明は、ウォーム(2)の歯底(2a)並びに相対向する第1歯面(2b)および第2歯面(2c)を切削するためのスローアウェイチップ(1)であって、略多角形板状をなす第1主面(3)および第2主面(4)と、前記第1主面および第2主面間に配置された周面(5)と、前記周面における角部(5a,5b,5c)に設けられたすくい面(7)および前逃げ面(8)と、前記すくい面および前記前逃げ面の交差稜線からなり、前記歯底を切削するように構成された歯底切削刃(9)と、前記第1主面に設けられた第1横逃げ面(10)と前記すくい面の交差稜線からなり、前記第1歯面を切削するように構成された第1歯面切削刃(11)と、前記第2主面に設けられた第2横逃げ面(12)と前記すくい面の交差稜線からなり、前記第2歯面を切削するように構成された第2歯面切削刃(13)と、を備え、前記すくい面のすくい角(θ)が、5°以上10°以下であるスローアウェイチップを提供する。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a throw-away for cutting the root (2a) of the worm (2) and the first and second tooth surfaces (2b) and (2c) facing each other. A first main surface (3) and a second main surface (4) having a substantially polygonal plate shape, and a peripheral surface (1) disposed between the first main surface and the second main surface ( 5), a rake face (7) and a front flank face (8) provided at corners (5a, 5b, 5c) on the peripheral surface, and a ridge line intersecting the rake face and the front flank face, The first tooth comprises a tooth bottom cutting blade (9) configured to cut the tooth bottom, a first lateral relief surface (10) provided on the first main surface, and a cross ridge line of the rake face. A first tooth surface cutting blade (11) configured to cut a surface, and a second lateral clearance surface (12) provided on the second main surface A second tooth surface cutting blade (13) composed of intersecting ridge lines of the rake surface and configured to cut the second tooth surface, and a rake angle (θ) of the rake surface of 5 ° or more. Provide a throw-away tip that is 10 ° or less.

また、請求項2のように、前記第1横逃げ面および前記第2横逃げ面の逃げ角(β)が、1°以上6°以下であってもよい。
また、請求項3のように、前記第1横逃げ面および前記第2横逃げ面の逃げ角が、2°以上4°以下であってもよい。
また、請求項4のように、前記すくい角が10°であり、前記第1横逃げ面および前記第2横逃げ面の逃げ角が3°であってもよい。
Further, as in claim 2, the clearance angle (β) of the first lateral clearance surface and the second lateral clearance surface may be not less than 1 ° and not more than 6 °.
According to a third aspect of the present invention, a clearance angle between the first lateral clearance surface and the second lateral clearance surface may be 2 ° or more and 4 ° or less.
According to a fourth aspect of the present invention, the rake angle may be 10 °, and the clearance angles of the first lateral clearance surface and the second lateral clearance surface may be 3 °.

また、請求項5の発明は、中心軸線(C1)の回りに回転駆動され、前記中心軸線を中心とする貫通孔(33)を有する加工ヘッド本体(30)と、前記加工ヘッド本体に固定された複数の請求項1から4の何れか1項に記載のウォーム切削用スローアウェイチップと、を備え、前記スローアウェイチップは前記中心軸線を中心とする環状に配列され、それぞれ前記角部の1つを前記貫通孔の縁部(33a)から径方向内方へ突出させているウォーム加工ヘッド(H)を提供する。   Further, the invention of claim 5 is driven to rotate around a central axis (C1), and has a machining head body (30) having a through hole (33) centered on the central axis, and is fixed to the machining head body. A plurality of throwaway tips for worm cutting according to any one of claims 1 to 4, wherein the throwaway tips are arranged in an annular shape centering on the central axis, and each of the corner portions 1 Provided is a worm machining head (H) in which one is protruded radially inward from the edge (33a) of the through hole.

請求項1の発明によれば、すくい角を設けることにより、ウォーム加工に際して、歯底切削刃が、従来は摩耗の大きかった歯面切削刃、例えば第1歯面切削刃よりも先にワークに切り込むことになる。したがって、第2歯面切削刃の負担が軽減されて第1歯面切削刃の摩耗が低減されるので、第1歯面切削刃および第2歯面切削刃がバランス良く摩耗することになる。   According to the first aspect of the present invention, by providing the rake angle, the root cutting blade is applied to the workpiece prior to the tooth surface cutting blade, for example, the first tooth surface cutting blade, which has conventionally been heavily worn during worm machining. Will cut. Therefore, since the burden on the second tooth surface cutting blade is reduced and the wear of the first tooth surface cutting blade is reduced, the first tooth surface cutting blade and the second tooth surface cutting blade are worn in a well-balanced manner.

具体的には、すくい角を5°以上10°以下の範囲に設定することにより、従来は摩耗の大きかった側の歯面切削刃、例えば第1歯面切削刃の摩耗量(具体的には、第1歯面切削刃がすくい面側へ後退するように第1横逃げ面が摩耗する領域の幅に相当)を略50%低減できるという知見を得た。したがって、すくい角を5°以上10°以下の範囲に設定することにより、スローアウェイチップの寿命を格段に長くすることができる。   Specifically, by setting the rake angle in the range of 5 ° to 10 °, the amount of wear (specifically, the wear amount of the tooth surface cutting blade on the side where the wear has been large conventionally, for example, the first tooth surface cutting blade) Further, it was found that the width of the region where the first lateral flank wears so that the first tooth surface cutting blade retracts toward the rake face side) can be reduced by approximately 50%. Therefore, by setting the rake angle in the range of 5 ° or more and 10 ° or less, the life of the throw-away tip can be significantly increased.

なお、すくい角を設けた場合、ワークに先に切り込むことになる歯底切削刃の摩耗が大きくなる傾向にある。しかしながら、その歯底切削刃により加工される歯底は、ウォームホイールとの噛み合い領域ではないため、高い寸法精度が要求されない。したがって、何ら問題とならない。
請求項2の発明によれば、横逃げ面の逃げ角を1°以上6°以下とすることにより、従来は摩耗が大きかった側の歯面切削刃、例えば第1歯面切削刃の摩耗量(第1歯面切削刃がすくい面側へ後退するように第1横逃げ面が摩耗する領域の幅に相当)を低減することができる。その結果、長寿命のスローアウェイチップを実現することができる。
In addition, when a rake angle is provided, there is a tendency that wear of the root cutting blade that is cut into the workpiece first increases. However, since the tooth bottom processed by the tooth bottom cutting blade is not a meshing area with the worm wheel, high dimensional accuracy is not required. Therefore, there is no problem.
According to the invention of claim 2, by setting the clearance angle of each lateral flank to 1 ° or more and 6 ° or less, the wear of the tooth surface cutting blade on the side where wear has been large conventionally, for example, the wear of the first tooth surface cutting blade. The amount (corresponding to the width of the region in which the first lateral flank wears so that the first tooth surface cutting blade moves backward toward the rake face) can be reduced. As a result, a long-life throw-away chip can be realized.

請求項3の発明によれば、各横逃げ面の逃げ角を2°以上4°以下とすることにより、従来は摩耗が大きかった側の歯面切削刃、例えば第1歯面切削刃の摩耗量(前記第1横逃げ面が摩耗する前記領域の幅に相当)をより低減することができる。その結果、より長寿命のスローアウェイチップを実現することができる。
請求項4の発明によれば、すくい角を10°とし、第1横逃げ面の逃げ角を3°とすることにより、従来は摩耗が大きかった側の歯面切削刃、例えば第1歯面切削刃の摩耗量(前記第1横逃げ面が摩耗する前記領域の幅に相当)を低減することができる。その結果、より長寿命のスローアウェイチップを実現することができる。
According to the invention of claim 3, by setting the clearance angle of each lateral flank to 2 ° or more and 4 ° or less, the wear of the tooth surface cutting blade on the side where the wear has been large conventionally, for example, the wear of the first tooth surface cutting blade The amount (corresponding to the width of the region where the first lateral flank wears) can be further reduced. As a result, a longer-life throw-away tip can be realized.
According to the invention of claim 4, by setting the rake angle to 10 ° and the flank angle of the first lateral flank to 3 °, the tooth surface cutting blade on the side where wear has been large conventionally, for example, the first tooth flank The amount of wear of the cutting blade (corresponding to the width of the region where the first lateral flank wears) can be reduced. As a result, a longer-life throw-away tip can be realized.

請求項5の発明によれば、複数のスローアウェイチップを用いて効率良くウォームを加工することができる長寿命のウォーム加工ヘッドを実現することができる。   According to the invention of claim 5, a long-life worm machining head capable of efficiently machining a worm using a plurality of throw-away tips can be realized.

(a)は本発明の一実施の形態のスローアウェイチップの正面図であり、(b)は図1(a)の右側面図である。(A) is a front view of the throw-away tip of one embodiment of the present invention, (b) is a right side view of FIG. 1 (a). スローアウェイチップの平面図である。It is a top view of a throw away tip. 図1(a)のA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of Fig.1 (a). スローアウェイチップを複数配列したウォーム加工ヘッドの概略正面図である。It is a schematic front view of a worm machining head in which a plurality of throwaway tips are arranged. ウォーム加工ヘッドの部分拡大図であり、スローアウェイチップとクランプ治具の組み合わせ状態を示している。It is the elements on larger scale of a worm processing head, and shows the combination state of a throw away tip and a clamp jig. (a)はクランプ治具の概略平面図であり、(b)はクランプ治具の概略正面図である。(A) is a schematic plan view of a clamp jig, (b) is a schematic front view of a clamp jig. ウォームの加工を説明する模式的斜視図である。It is a typical perspective view explaining the process of a worm | warm. 実施例1の寿命試験の結果を示すグラフ図である。6 is a graph showing the results of a life test of Example 1. FIG. 比較例1の寿命試験の結果を示すグラフ図である。6 is a graph showing the results of a life test of Comparative Example 1. FIG. ウォーム加工後の劣化したスローアウェイチップの要部の概略図である。It is the schematic of the principal part of the throwaway tip which deteriorated after worm processing. 耐久結果のグラフ図であり、すくい角と磨耗量の関係を示している。It is a graph figure of an endurance result, and shows the relation between a rake angle and the amount of wear. 耐久結果のグラフ図であり、逃げ角と摩耗量の関係を示している。It is a graph of a durability result, and shows the relationship between the clearance angle and the amount of wear.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1(a)は、本発明の一実施の形態のスローアウェイチップの正面図であり、図1(b)は図1(a)の右側面図である。図2は、スローアウェイチップの平面図である。図3は、図1(a)のA−A線に沿う断面図である。図4はスローアウェイチップを複数配列したウォーム加工ヘッドの正面図である。図5はウォーム加工ヘッドの部分拡大図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1A is a front view of a throw-away tip according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a right side view of FIG. FIG. 2 is a plan view of the throw-away tip. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 4 is a front view of a worm machining head in which a plurality of throw-away tips are arranged. FIG. 5 is a partially enlarged view of the worm machining head.

スローアウェイチップ1は、図7に示すようなウォーム2の歯底2a並びに相対向する第1歯面2bおよび第2歯面2cを切削するためのスローアウェイチップである。
図1に示すように、スローアウェイチップ1は、略三角形形状をなす第1主面3および第2主面4と、第1主面3および第2主面4間に配置された周面5とを備えている。
図3に示すように、第1主面2は、平坦な着座部3aを有しており、第2主面4は、着座部3aと平行な平坦部4aを有している。着座部3aおよび平坦部4aは、対称な形状をなしている。第1主面3の着座部3aおよび第2主面4の平坦部4aを貫通するねじ挿通孔6が形成されている。
The throw-away tip 1 is a throw-away tip for cutting the tooth bottom 2a of the worm 2 and the first and second tooth surfaces 2b and 2c facing each other as shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the throw-away tip 1 includes a first main surface 3 and a second main surface 4 having a substantially triangular shape, and a peripheral surface 5 disposed between the first main surface 3 and the second main surface 4. And.
As shown in FIG. 3, the first main surface 2 has a flat seat portion 3a, and the second main surface 4 has a flat portion 4a parallel to the seat portion 3a. The seating part 3a and the flat part 4a have a symmetrical shape. A screw insertion hole 6 penetrating through the seating portion 3a of the first main surface 3 and the flat portion 4a of the second main surface 4 is formed.

スローアウェイチップ1は、周面5における各角部5a,5b,5cに設けられたすくい面7および前逃げ面8と、対応するすくい面7および前逃げ面8の交差稜線からなり、歯底2aを切削するように構成された歯底切削刃9とを備えている。すくい面7には、すくい角θが設けられている。
また、スローアウェイチップ1は、第1主面3に設けられた第1横逃げ面10とすくい面7の交差稜線からなり、第1歯面2bを切削するように構成された第1歯面切削刃11を備えている。また、スローアウェイチップ1は、第2主面4に設けられた第2横逃げ面12とすくい面7の交差稜線からなり、第2歯面2cを切削するように構成された第2歯面切削刃13を備えている。
The throw-away tip 1 is composed of a rake face 7 and a front flank 8 provided at each corner 5a, 5b, 5c on the peripheral surface 5, and a corresponding ridge line of the rake face 7 and the front flank 8 and And a tooth bottom cutting blade 9 configured to cut 2a. The rake face 7 is provided with a rake angle θ.
Further, the throw-away tip 1 is composed of an intersecting ridge line of a first lateral clearance surface 10 and a rake surface 7 provided on the first main surface 3, and is configured to cut the first tooth surface 2b. A cutting blade 11 is provided. Further, the throw-away tip 1 is composed of a cross ridge line of the second lateral flank 12 and the rake face 7 provided on the second main surface 4, and is configured to cut the second tooth surface 2c. A cutting blade 13 is provided.

図2に示すように、第1横逃げ面10および第2横逃げ面12には、それぞれ逃げ角βが設けられている。図1(a)において、矢視方向の角度θ1は、すくい角θに等しい角度である。
図4に示すように、スローアウェイチップ1は複数設けられている。各スローアウェイチップ1は、それぞれ対応するクランプ治具14を用いて、ウォーム加工装置の加工ヘッドHの加工ヘッド本体30に取り付けられている。加工ヘッド本体30と複数組のスローアウェイチップ1およびクランプ治具14とによって、ウォーム加工ヘッドHが構成されている。
As shown in FIG. 2, the first lateral clearance surface 10 and the second lateral clearance surface 12 are each provided with a clearance angle β. In FIG. 1A, the angle θ1 in the direction of the arrow is an angle equal to the rake angle θ.
As shown in FIG. 4, a plurality of throw-away chips 1 are provided. Each throw-away tip 1 is attached to the machining head main body 30 of the machining head H of the worm machining apparatus using the corresponding clamp jig 14. A worm machining head H is constituted by the machining head main body 30, a plurality of sets of the throw-away tip 1 and the clamp jig 14.

図5に示すように、各クランプ治具14の先端部14aに設けられた一対の拘束面15,16と加工ヘッド本体30に設けられた拘束面17との間に、対応するスローアウェイチップ1がクランプされることにより、各スローアウェイチップ1が加工ヘッド本体30固定されている。
図4に示すように、スローアウェイチップ1とクランプ治具14との組が、加工ヘッド本体30の中心軸線C1を中心とする環状に配列されている。各クランプ治具14は、加工ヘッド本体30のねじ孔(図示せず)にねじ込まれた対応する一対の固定ボルト31,32によって、加工ヘッド本体30に固定されている。加工ヘッド本体30は、中心軸線C1を中心とする貫通孔33を有している。貫通孔33の縁部33aから、各スローアウェイチップ1の一部(何れか1つの角部5a,5bまたは5c)が突出している。
As shown in FIG. 5, a corresponding throw-away tip 1 between a pair of restraining surfaces 15, 16 provided at the distal end portion 14 a of each clamp jig 14 and a restraining surface 17 provided on the machining head main body 30. Is clamped, each throwaway tip 1 is fixed to the machining head main body 30.
As shown in FIG. 4, the set of the throw-away tip 1 and the clamp jig 14 is arranged in an annular shape centering on the central axis C <b> 1 of the machining head main body 30. Each clamp jig 14 is fixed to the processing head main body 30 by a pair of corresponding fixing bolts 31 and 32 screwed into screw holes (not shown) of the processing head main body 30. The processing head main body 30 has a through hole 33 centered on the central axis C1. A part of each throwaway tip 1 (any one corner 5a, 5b or 5c) protrudes from the edge 33a of the through hole 33.

図6(a)および(b)に示すように、クランプ治具14の一対の拘束面15,16は、スローアウェイチップ1の周面5の交差2側面(側面5d、側面5eおよび側面5fのうちの何れか2つであり、例えば図5に示すように側面5dおよび側面5e)を受ける。 また、クランプ治具14には、各固定ボルト31,32がそれぞれ挿通するボルト挿通孔18,19が設けられている。ボルト挿通孔18,19は、長孔に形成されている。その長孔の延びる方向(スローアウェイチップ1をクランプするクランプ方向に相当し、加工ヘッド本体30の拘束面17に直交する方向である)に、クランプ治具14と固定ボルト31,32との相対位置が調整可能とされている。これにより、クランプ治具14をクランプ方向に位置調整して、確実にスローアウェイチップ1にクランプ力を及ぼすことができる。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the pair of restraining surfaces 15 and 16 of the clamping jig 14 are formed on the two intersecting side surfaces (the side surface 5d, the side surface 5e, and the side surface 5f of the peripheral surface 5 of the throw-away tip 1. Any two of them, for example, receive side surface 5d and side surface 5e) as shown in FIG. The clamp jig 14 is provided with bolt insertion holes 18 and 19 through which the fixing bolts 31 and 32 are inserted, respectively. The bolt insertion holes 18 and 19 are formed as long holes. The relative relationship between the clamping jig 14 and the fixing bolts 31 and 32 in the direction in which the long hole extends (corresponding to the clamping direction for clamping the throw-away tip 1 and the direction orthogonal to the restraining surface 17 of the machining head main body 30). The position can be adjusted. Thereby, the position of the clamp jig 14 can be adjusted in the clamping direction, and a clamping force can be reliably exerted on the throw-away tip 1.

図7(図7では、単一のスローアウェイチップ1のみ示してある。)に示すように、スローアウェイチップ1は、歯底切削刃9によって、ウォーム2の歯底2aを切削し、第1歯面切削刃11によって、ウォーム2の第1歯面2bを切削し、第2歯面切削刃13によって、ウォーム2の第2歯面2cを切削する。第1歯面2bは、右ねじに相当するウォーム2が左回転したときの進み方向側の面であり、第2歯面2cは、右ねじに相当するウォーム2が右回転したときの進み方向側の面である。   As shown in FIG. 7 (only a single throw-away tip 1 is shown in FIG. 7), the throw-away tip 1 cuts the tooth bottom 2a of the worm 2 with the tooth bottom cutting blade 9, and first The tooth surface cutting blade 11 cuts the first tooth surface 2 b of the worm 2, and the second tooth surface cutting blade 13 cuts the second tooth surface 2 c of the worm 2. The first tooth surface 2b is a surface on the advancing direction side when the worm 2 corresponding to the right screw is rotated counterclockwise, and the second tooth surface 2c is the advancing direction when the worm 2 corresponding to the right screw is rotated on the right side. It is a side surface.

図1に示すように、すくい面7には、すくい角θが設けられている。すくい角θの角度範囲としては、5°以上10°以下であることが好ましい。また、第1横逃げ面10および第2横逃げ面12には、それぞれ逃げ角βが設けられている。逃げ角βの範囲としては、1°以上6°以下の範囲が好ましく、より好ましくは、2°以上4°以下の範囲である。   As shown in FIG. 1, the rake face 7 is provided with a rake angle θ. The angle range of the rake angle θ is preferably 5 ° or more and 10 ° or less. Further, the first lateral clearance surface 10 and the second lateral clearance surface 12 are each provided with a clearance angle β. The range of the clearance angle β is preferably in the range of 1 ° to 6 °, more preferably in the range of 2 ° to 4 °.

本実施の形態によれば、すくい角θを設けることにより、ウォーム2の加工に際して、歯底切削刃9が第1歯面切削刃11よりも先にワークに切り込むことになる。したがって、第1歯面切削刃11の負担が軽減されて第1歯面切削刃11の摩耗が低減されるので、第1歯面切削刃11および第2歯面切削刃13がバランス良く摩耗することになる。
具体的には、すくい角を5°以上10°以下の範囲に設定することにより、従来は摩耗の大きかった側の歯面切削刃、例えば第1歯面切削刃11の摩耗量(具体的には、図10に示すように、第1歯面切削刃11がすくい面7側へ後退するように第1横逃げ面10が摩耗する領域の幅d1に相当)を略50%低減できるという知見を得た。したがって、すくい角θを5°以上10°以下の範囲に設定することにより、スローアウェイチップ1の寿命を格段に長くすることができる。ひいては、複数のスローアウェイチップ1を用いて効率良くウォーム2を加工することができる長寿命のウォーム加工ヘッドHを実現することができる。
According to the present embodiment, by providing the rake angle θ, the root cutting blade 9 cuts into the workpiece before the first tooth surface cutting blade 11 when the worm 2 is processed. Therefore, since the burden on the first tooth surface cutting blade 11 is reduced and the wear of the first tooth surface cutting blade 11 is reduced, the first tooth surface cutting blade 11 and the second tooth surface cutting blade 13 are worn in a well-balanced manner. It will be.
Specifically, by setting the rake angle in the range of 5 ° to 10 °, the wear amount of the tooth surface cutting blade on the side where wear has been large conventionally, for example, the first tooth surface cutting blade 11 (specifically, As shown in FIG. 10, the knowledge that the first tooth flank cutting blade 11 can be reduced by approximately 50% (corresponding to the width d1 of the region in which the first side flank 10 is worn so that the first tooth surface cutting blade 11 moves back to the rake face 7 side) Got. Therefore, by setting the rake angle θ in the range of 5 ° or more and 10 ° or less, the life of the throw-away tip 1 can be significantly increased. As a result, a long-life worm machining head H capable of efficiently machining the worm 2 using a plurality of throw-away tips 1 can be realized.

なお、すくい角θを設けた場合、ワークに先に切り込むことになる歯底切削刃9の摩耗が大きくなる傾向にある。しかしながら、その歯底切削刃9により加工される、ウォーム2の歯底2aは、ウォームホイールとの噛み合い領域ではないため、高い寸法精度が要求されない。したがって、何ら問題とならない。   In addition, when the rake angle θ is provided, wear of the root cutting blade 9 that is cut into the workpiece first tends to increase. However, since the tooth bottom 2a of the worm 2 processed by the tooth bottom cutting blade 9 is not a meshing area with the worm wheel, high dimensional accuracy is not required. Therefore, there is no problem.

(実施例1および比較例1)
前記実施の形態と同じスローアウェイチップを用い、すくい角θを10°とし、逃げ角βを3°とした実施例1と、すくい角を設けないで逃げ角βを3°とした比較例1とを作製した。すなわち、
実施例1:θ=10°、β=3°
比較例1:θ=0°、β=3°
実施例1および比較例1のスローアウェイチップを用いて、加工寿命試験を実施した。具体的には、実施例1および比較例1を用いて、ウォームを加工し、第1歯面2bの歯形形状および第2歯面2cの圧力角に関連する所定部の寸法を測定し、測定寸法が規格範囲を逸脱するときの加工回数を、スローアウェイチップの加工寿命とした。
(Example 1 and Comparative Example 1)
Example 1 in which the same throwaway tip as in the above embodiment was used, the rake angle θ was 10 °, and the clearance angle β was 3 °, and Comparative Example 1 in which the clearance angle β was 3 ° without providing a rake angle And made. That is,
Example 1: θ = 10 °, β = 3 °
Comparative Example 1: θ = 0 °, β = 3 °
Using the throw-away tips of Example 1 and Comparative Example 1, a working life test was performed. Specifically, the worm is processed using Example 1 and Comparative Example 1, and the dimensions of the predetermined portion related to the tooth profile of the first tooth surface 2b and the pressure angle of the second tooth surface 2c are measured and measured. The number of machinings when the dimensions deviate from the standard range was taken as the machining life of the throw-away tip.

実施例1の試験結果を図8に示し、比較例1の試験結果を図9に示す。図8に示すように、2500個のウォームを加工した時点でも、第1歯面2bの所定部の測定寸法および第2歯面2cの歯形形状の所定部の測定寸法が、規格範囲内に収まっている。また、第1歯面2bの所定部の測定寸法と第2歯面2cの所定部の測定寸法との間に、あまり大きな相違はない。したがって、第1歯面切削刃11および第2歯面切削刃13が、バランス良く摩耗することが判明した。   The test result of Example 1 is shown in FIG. 8, and the test result of Comparative Example 1 is shown in FIG. As shown in FIG. 8, even when 2500 worms are processed, the measurement dimensions of the predetermined portion of the first tooth surface 2b and the measurement dimensions of the predetermined portion of the tooth profile shape of the second tooth surface 2c are within the standard range. ing. Further, there is no significant difference between the measurement size of the predetermined portion of the first tooth surface 2b and the measurement size of the predetermined portion of the second tooth surface 2c. Therefore, it turned out that the 1st tooth surface cutting blade 11 and the 2nd tooth surface cutting blade 13 wear with sufficient balance.

これに対して、比較例1では、550個のウォームを加工した時点で、第1歯面2bの歯形形状の所定部の測定寸法が、規格範囲の上限に達した。すなわち、比較例1の加工寿命は、550個であった。また、第1歯面2bを切削する切削刃のみが、大きく摩耗することが判明した。
以上のように、実施例1が、比較例1に対して4.5倍以上の加工寿命を達成することが判明した。
(実施例2,3および比較例1,2)
前記の実施例1および比較例1に加えて、逃げ角βを3°とし、すくい角θを下記のように設定した実施例2をおよび比較例2を作製した。
On the other hand, in the comparative example 1, when 550 worms were processed, the measurement dimension of the predetermined portion of the tooth profile shape of the first tooth surface 2b reached the upper limit of the standard range. That is, the working life of Comparative Example 1 was 550 pieces. Moreover, it turned out that only the cutting blade which cuts the 1st tooth surface 2b wears large.
As described above, it has been found that Example 1 achieves a working life of 4.5 times or more that of Comparative Example 1.
(Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2)
In addition to Example 1 and Comparative Example 1, Example 2 and Comparative Example 2 were prepared in which the clearance angle β was 3 ° and the rake angle θ was set as follows.

実施例1:θ=10°、β=3°
実施例2:θ=5°、β=3°
比較例1:θ=0°、β=3°
比較例2:θ=1°、β=3°
実施例1,2および比較例1,2をそれぞれ用いて、2500個のウォームを加工した時点での、第1歯面切削刃11の摩耗量、具体的には、図10に示すように、第1歯面切削刃11がすくい面7側へ後退するように第1横逃げ面10が摩耗する領域20の幅d1を測定した。
Example 1: θ = 10 °, β = 3 °
Example 2: θ = 5 °, β = 3 °
Comparative Example 1: θ = 0 °, β = 3 °
Comparative Example 2: θ = 1 °, β = 3 °
The amount of wear of the first tooth surface cutting blade 11 at the time of processing 2500 worms using Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, respectively, specifically, as shown in FIG. The width d1 of the region 20 where the first lateral flank 10 is worn so that the first tooth surface cutting blade 11 is retracted toward the rake face 7 side was measured.

その結果、図11に示すように、実施例1および実施例2では、すくい角を設けない比較例1と比較して、幅d1に相当する摩耗量を約50%削減できることが判明した。すなわち、すくい角θを5°以上10°以下の範囲とすることにより、長期に第2歯面の加工精度を維持できることが判明した。すくい角θが10°を超えると、第1歯面切削刃11の強度が低下するおそれがあるので、10°以下が好ましい。   As a result, as shown in FIG. 11, in Example 1 and Example 2, it was found that the amount of wear corresponding to the width d1 can be reduced by about 50% compared to Comparative Example 1 in which no rake angle is provided. That is, it has been found that the machining accuracy of the second tooth surface can be maintained for a long time by setting the rake angle θ in the range of 5 ° to 10 °. If the rake angle θ exceeds 10 °, the strength of the first tooth surface cutting blade 11 may be lowered.

なお、図11では、簡略化のため、実施例1を実1と、比較例1を比1として表してある。他の実施例、他の比較例についても同様である。後述する図12においても同様である。
(実施例2〜6および比較例3,4)
前記の実施例2に加えて、すくい角θを5°とし、逃げ角βを下記のように設定した実施例3,4,5および比較例3,4を作製した。
In FIG. 11, for the sake of simplicity, Example 1 is represented as a real 1 and Comparative Example 1 as a ratio 1. The same applies to other examples and other comparative examples. The same applies to FIG. 12 described later.
(Examples 2 to 6 and Comparative Examples 3 and 4)
In addition to Example 2 above, Examples 3, 4 and 5 and Comparative Examples 3 and 4 were prepared in which the rake angle θ was 5 ° and the clearance angle β was set as follows.

実施例2:θ=5°、β=3°
実施例3:θ=5°、β=1°
実施例4:θ=5°、β=2°
実施例5:θ=5°、β=4°
実施例6:θ=5°、β=6°
比較例3:θ=5°、β=0°
比較例4:θ=5°、β=9°
これら実施例2,3,4,5,6および比較例3,4をそれぞれ用いて、2500個のウォームを加工した時点での、第1歯面切削刃11の摩耗量、具体的には、図10に示すように、第1歯面切削刃11がすくい面7側へ後退するように第1横逃げ面10が摩耗する領域20の幅d1を測定した。
Example 2: θ = 5 °, β = 3 °
Example 3: θ = 5 °, β = 1 °
Example 4: θ = 5 °, β = 2 °
Example 5: θ = 5 °, β = 4 °
Example 6: θ = 5 °, β = 6 °
Comparative Example 3: θ = 5 °, β = 0 °
Comparative Example 4: θ = 5 °, β = 9 °
Using these Examples 2, 3, 4, 5, and 6 and Comparative Examples 3 and 4, respectively, the amount of wear of the first tooth surface cutting blade 11 when processing 2500 worms, specifically, As shown in FIG. 10, the width d <b> 1 of the region 20 where the first side flank 10 is worn so that the first tooth surface cutting blade 11 is retracted toward the rake surface 7 side was measured.

その結果、図12に示すように、実施例4(β=2°)、実施例2(β=3°)および実施例5(β=4°)では、逃げ角を設けない比較例3と比較して、幅d1に相当する摩耗量を約50%削減できることが判明した。すなわち、逃げ角βを2°以上4°以下の範囲とすることにより、長期に第1歯面切削刃11の摩耗量を小さくできること、すなわち、長期に第1歯面2bの加工精度を維持できることが判明した。   As a result, as shown in FIG. 12, in Example 4 (β = 2 °), Example 2 (β = 3 °), and Example 5 (β = 4 °), In comparison, it was found that the amount of wear corresponding to the width d1 can be reduced by about 50%. That is, by setting the clearance angle β in the range of 2 ° or more and 4 ° or less, the wear amount of the first tooth surface cutting blade 11 can be reduced over a long period, that is, the processing accuracy of the first tooth surface 2b can be maintained over a long period. There was found.

また、実施例3(β=1°)および実施例6(β=6°)では、逃げ角を設けない比較例3と比較して、幅d1に相当する摩耗量を約30%低減できることが判明した。すなわち、逃げ角βを1°以上4°以下の範囲とすることにより、長期に第1歯面切削刃11の摩耗量を小さくできること、すなわち、長期に第1歯面2bの加工精度を維持できることが判明した。   Further, in Example 3 (β = 1 °) and Example 6 (β = 6 °), the amount of wear corresponding to the width d1 can be reduced by about 30% compared to Comparative Example 3 in which no clearance angle is provided. found. That is, by setting the clearance angle β in the range of 1 ° or more and 4 ° or less, the wear amount of the first tooth surface cutting blade 11 can be reduced over a long period of time, that is, the processing accuracy of the first tooth surface 2b can be maintained over a long period of time. There was found.

1…スローアウェイチップ、2…ウォーム、2a…歯底、2b…第1歯面、2c…第2歯面、3…第1主面、4…第2主面、4a…着座部、5…周面、5a,5b,5c…角部、5d,5e,5f…側面、6…ねじ挿通孔、7…すくい面、9…歯底切削刃、10…第1横逃げ面、11…第1歯面切削刃、12…第2横逃げ面、13…第2歯面切削刃、14…クランプ治具、15,16,17…拘束面、18,19…ボルト挿通孔、20…摩耗する領域、30…加工ヘッド、31,32…固定ボルト、33…貫通孔、33a…縁部、d1…幅、θ…すくい角、β…逃げ角、H…加工ヘッド   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Throw away tip, 2 ... Worm, 2a ... Tooth bottom, 2b ... 1st tooth surface, 2c ... 2nd tooth surface, 3 ... 1st main surface, 4 ... 2nd main surface, 4a ... Seating part, 5 ... Peripheral surface, 5a, 5b, 5c ... corner, 5d, 5e, 5f ... side surface, 6 ... screw insertion hole, 7 ... rake face, 9 ... root cutting blade, 10 ... first lateral relief surface, 11 ... first Tooth surface cutting blade, 12 ... 2nd side clearance surface, 13 ... 2nd tooth surface cutting blade, 14 ... Clamp jig, 15, 16, 17 ... Restraint surface, 18, 19 ... Bolt insertion hole, 20 ... Area to wear out , 30 ... processing head, 31 and 32 ... fixing bolt, 33 ... through hole, 33a ... edge, d1 ... width, θ ... rake angle, β ... clearance angle, H ... processing head

Claims (5)

ウォームの歯底並びに相対向する第1歯面および第2歯面を切削するためのウォーム切削用スローアウェイチップであって、
略多角形板状をなす第1主面および第2主面と、
前記第1主面および第2主面間に配置された周面と、
前記周面における角部に設けられたすくい面および前逃げ面と、
前記すくい面および前記前逃げ面の交差稜線からなり、前記歯底を切削するように構成された歯底切削刃と、
前記第1主面に設けられた第1横逃げ面と前記すくい面の交差稜線からなり、前記第1歯面を切削するように構成された第1歯面切削刃と、
前記第2主面に設けられた第2横逃げ面と前記すくい面の交差稜線からなり、前記第2歯面を切削するように構成された第2歯面切削刃と、を備え、
前記すくい面のすくい角が、5°以上10°以下であるウォーム切削用スローアウェイチップ。
A worm cutting throw-away tip for cutting the bottom of the worm and the first and second tooth surfaces facing each other,
A first main surface and a second main surface having a substantially polygonal plate shape;
A peripheral surface disposed between the first main surface and the second main surface;
A rake face and a front flank face provided at a corner of the peripheral surface;
A root cutting blade composed of a crossed ridge line of the rake face and the front flank face, and configured to cut the tooth bottom;
A first tooth flank cutting blade configured to cut the first tooth surface, comprising a first flank surface provided on the first main surface and an intersecting ridge line of the rake surface;
A second tooth surface cutting blade composed of a second flank surface provided on the second main surface and an intersecting ridge line of the rake surface, and configured to cut the second tooth surface;
A throw-away tip for worm cutting, wherein a rake angle of the rake face is 5 ° or more and 10 ° or less.
請求項1において、前記第1横逃げ面および前記第2横逃げ面の逃げ角が、1°以上6°以下であるウォーム切削用スローアウェイチップ。   The throwaway tip for worm cutting according to claim 1, wherein a clearance angle between the first lateral clearance surface and the second lateral clearance surface is 1 ° or more and 6 ° or less. 請求項1または2において、前記第1横逃げ面および前記第2横逃げ面の逃げ角が、2°以上4°以下であるウォーム切削用スローアウェイチップ。   The throwaway tip for worm cutting according to claim 1 or 2, wherein a clearance angle between the first lateral clearance surface and the second lateral clearance surface is 2 ° or more and 4 ° or less. 請求項1から3の何れか1項において、前記すくい角が10°であり、前記第1横逃げ面および前記第2横逃げ面の逃げ角が3°であるウォーム切削用スローアウェイチップ。   The throw-away tip for worm cutting according to any one of claims 1 to 3, wherein the rake angle is 10 °, and the relief angles of the first lateral relief surface and the second lateral relief surface are 3 °. 中心軸線の回りに回転駆動され、前記中心軸線を中心とする貫通孔を有する加工ヘッド本体と、
前記加工ヘッド本体に固定された複数の請求項1から4の何れか1項に記載のウォーム切削用スローアウェイチップと、を備え、
前記スローアウェイチップは前記中心軸線を中心とする環状に配列され、それぞれ前記角部の1つを前記貫通孔の縁部から径方向内方へ突出させているウォーム加工ヘッド。
A machining head body that is rotationally driven around a central axis and has a through hole centered on the central axis;
A plurality of throwaway tips for worm cutting according to any one of claims 1 to 4, which are fixed to the processing head body.
The throw-away tip is arranged in an annular shape around the central axis, and each of the corner portions protrudes radially inward from the edge of the through hole.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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