JP2016124082A

JP2016124082A - スカイビング加工用カッタ

Info

Publication number: JP2016124082A
Application number: JP2015001248A
Authority: JP
Inventors: 昌克藤田; Masakatsu Fujita
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool Co Ltd
Priority date: 2015-01-07
Filing date: 2015-01-07
Publication date: 2016-07-11
Also published as: WO2016111172A1; TW201637759A

Abstract

【課題】加工効率が高く、工具寿命が長いスカイビング加工用カッタを提供する。【解決手段】複数枚のピニオンカッタ形状のカッタを、各々カッタの切削歯の位相を合わせ、順次重ねて組み合わせて構成すると共に、最終のカッタの切削歯の歯丈をＷＤ、カッタの枚数をＭ、切り込み回数をＮとするとき、各々のカッタの切削歯の歯丈の増分を同じにし、当該増分をＷＤ／（Ｎ×Ｍ）として、切削歯の歯筋方向Ｂに沿って、各々のカッタの切削歯の歯丈を順次大きくする。【選択図】図２

Description

本発明は、歯車材に対して、軸交差角度を与えて、同期回転させることで切削加工（スカイビング加工）を行うスカイビング加工用カッタに関する。

歯車材に対するスカイビング加工は、ピニオンカッタ形状の１枚のカッタを用いて、切削加工を行っている。

特開昭６１−０６５７２０号公報

上述したように、歯車材に対するスカイビング加工は、１枚のカッタを用いて行っているため、１回の切り込みでの切削加工では工具の負荷が高くなり、その結果、切り込みを数回（６〜７回程度）に分ける必要があり、加工効率が高くなかった。又、１枚のカッタを用いて、数回（６〜７回程度）の切り込み加工を行うため、工具寿命が短いと言う問題もあった。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、加工効率が高く、工具寿命が長いスカイビング加工用カッタを提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係るスカイビング加工用カッタは、
複数枚のピニオンカッタ形状のカッタを、各々の前記カッタの切削歯の位相を合わせ、順次重ねて組み合わせて構成すると共に、
前記切削歯の歯筋方向に沿って、各々の前記カッタの前記切削歯の転位を順次大きくする
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係るスカイビング加工用カッタは、
上記第１の発明に記載のスカイビング加工用カッタにおいて、
前記切削歯の歯筋方向に沿って、各々の前記カッタの前記切削歯の歯丈を順次大きくする
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係るスカイビング加工用カッタは、
上記第２の発明に記載のスカイビング加工用カッタにおいて、
各々の前記カッタの前記切削歯の前記歯丈の増分を同じとする
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係るスカイビング加工用カッタは、
上記第２又は第３の発明に記載のスカイビング加工用カッタにおいて、
最終の前記カッタの前記切削歯の歯丈をＷＤ、前記カッタの枚数をＭ、切り込み回数をＮとするとき、各々の前記カッタの前記切削歯の前記歯丈の増分を同じにし、当該増分をＷＤ／（Ｎ×Ｍ）とする
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明に係るスカイビング加工用カッタは、
上記第１の発明に記載のスカイビング加工用カッタにおいて、
前記切削歯の歯筋方向に沿って、各々の前記カッタの前記切削歯の歯丈及び歯厚を順次大きくする
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第６の発明に係るスカイビング加工用カッタは、
上記第５の発明に記載のスカイビング加工用カッタにおいて、
各々の前記カッタの前記切削歯の面積の増分が同じとなるように、各々の前記カッタの前記切削歯の歯丈及び歯厚を順次大きくする
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第７の発明に係るスカイビング加工用カッタは、
上記第５又は第６の発明に記載のスカイビング加工用カッタにおいて、
最終の前記カッタの前記切削歯の歯丈をＷＤ、切り込み回数をＮとするとき、最終の前記カッタの前記切削歯の先端からＷＤ／Ｎの範囲において、各々の前記カッタの前記切削歯の当該範囲における面積の増分が同じとなるように、各々の前記カッタの前記切削歯の歯丈及び歯厚を順次大きくする
ことを特徴とする。

本発明によれば、加工効率が高く、工具寿命が長いスカイビング加工用カッタを提供することができる。

本発明に係るスカイビング加工用カッタの実施形態の一例（実施例１）を示す図であり、（ａ）は、その側面図、（ｂ）は、その切削歯の拡大図である。図１に示したスカイビング加工用カッタの歯筋方向における切削歯の変化を説明する図である。本発明に係るスカイビング加工用カッタの実施形態の他の一例（実施例２）として、歯筋方向における切削歯の変化を説明する図である。

以下、図１〜図３を参照して、本発明に係るスカイビング加工用カッタの実施形態を説明する。

（実施例１）
図１（ａ）は、本実施例のスカイビング加工用カッタ１０を示す側面図である。スカイビング加工用カッタ１０は、ピニオンカッタ形状の３枚のカッタ１１〜１３を組み合わせて構成している。各カッタ１１〜１３の外周には、それらの軸方向Ａと交差するように、複数の切削歯１４〜１６が形成されている。例えば、カッタ１１の切削歯１４は、図１（ｂ）の拡大図に示すように、台形状の歯形を有しており、その手前側の端面がすくい面１４ａ（図１（ａ）では下側）となっている。そして、各々の切削歯１４〜１６の位相を合わせて、言い換えると、各々の切削歯１４〜１６の歯筋方向Ｂ（切削の進行方向）が同一線上に揃うように配置して、カッタ１１〜１３を順次重ねて組み合わせている。

各々の切削歯１４〜１６は、転位（歯丈、歯厚など）を順次変えている。本実施例では、図２に示すように、各々の切削歯１４〜１６のすくい面１４ａ〜１６ａを、歯筋方向Ｂに沿って、歯丈を小さい方から大きい方へ順次変えている。具体的には、最終の切削歯１６のすくい面１６ａの歯丈をＷＤ、カッタの枚数をＭ枚、切り込み回数をＮ回とすると、歯丈の増分Ｄを同じとし、Ｄ＝ＷＤ／（Ｎ×Ｍ）としている。

例えば、カッタ１１〜１３の枚数を３枚、切り込み回数を２回とする場合には、最終の切削歯１６のすくい面１６ａの歯丈Ｈが、Ｈ＝ＷＤであるのに対し、切削歯１５のすくい面１５ａの歯丈Ｈは、Ｈ＝ＷＤ−ＷＤ／（２×３）＝ＷＤ×５／６となり、切削歯１４のすくい面１４ａの歯丈Ｈは、Ｈ＝ＷＤ−ＷＤ／（２×３）−ＷＤ／（２×３）＝ＷＤ×４／６＝ＷＤ×２／３となる。

又、カッタ１１〜１３の枚数を３枚、切り込み回数を１回とする場合には、最終の切削歯１６のすくい面１６ａの歯丈Ｈが、Ｈ＝ＷＤであるのに対し、切削歯１５のすくい面１５ａの歯丈Ｈは、Ｈ＝ＷＤ−ＷＤ／３＝ＷＤ×２／３となり、切削歯１４のすくい面１４ａの歯丈Ｈは、Ｈ＝ＷＤ−ＷＤ／３−ＷＤ／３＝ＷＤ×１／３となる。

なお、歯厚については、最終の切削歯１６の歯厚に対し、他の切削歯１４、１５の歯厚は、少し小さくしており、他の切削歯１４、１５同士の歯厚は、同じにしている。

スカイビング加工は、加工負荷が高いため、従来は、切り込みを数回（６〜７回程度）に分ける必要があったが、上述した構成のスカイビング加工用カッタ１０を使用することにより、１回もしくは２回程度の切り込みでスカイビング加工が行え、加工効率を上げることができる。又、従来は、数回（６〜７回程度）の切り込みを行うため、工具寿命が短かったが、上述した構成のスカイビング加工用カッタ１０を使用することにより、工具寿命を延ばすこともできる。

（実施例２）
本実施例のスカイビングカッタは、基本的には、実施例１に示したスカイビングカッタ１０と同等の構成である。つまり、複数枚のカッタを、各々の切削歯の位相を合わせ、順次重ねて組み合わせて構成している。そのため、実施例１に示したスカイビングカッタ１０と同じ符号を用いて、本実施例のスカイビングカッタを説明する。

実施例１に示したスカイビングカッタ１０では、図２に示したように、切削歯１４〜１６のすくい面１４ａ〜１６ａを、歯筋方向Ｂに沿って、歯丈を小さい方から大きい方へ順次変えているのに対し、本実施例では、図３に示すように、切削歯１４〜１６のすくい面１４ａ〜１６ａを、歯筋方向Ｂに沿って、歯丈と共に歯厚も小さい方から大きい方へ順次変えている。

具体的には、最終の切削歯１６のすくい面１６ａの歯丈をＷＤ、切り込み回数をＮ回とすると、切削歯１６の先端からＷＤ／Ｎの範囲において、各切削歯１４〜１６のすくい面１４ａ〜１６ａの面積の増分が同じになるように、歯丈及び歯厚を小さい方から大きい方へ順次変えている。

例えば、切り込み回数を２回とする場合には、最終の切削歯１６のすくい面１６ａの歯丈の先端からＷＤ／２の範囲において、つまり、全歯丈の先端側半分の範囲において、各切削歯１４〜１６のすくい面１４ａ〜１６ａの面積の増分が同じになるようにしている。図３を参照して説明すると、歯丈先端からＷＤ／２の範囲において、切削歯１４のすくい面１４ａの面積をＳ１とすると、切削歯１５のすくい面１５ａの当該範囲の面積Ｓ２は、Ｓ２＝２×Ｓ１となり、切削歯１６のすくい面１６ａの当該範囲の面積Ｓ３は、Ｓ３＝３×Ｓ１となり、このような面積となるように、歯丈及び歯厚を小さい方から大きい方へ順次変えている。

又、切り込み回数を１回とする場合には、最終の切削歯１６のすくい面１６ａの歯丈の先端からＷＤの範囲において、つまり、全歯丈の範囲において、各切削歯１４〜１６のすくい面１４ａ〜１６ａの面積の増分が同じになるようにしており、切削歯１４のすくい面１４ａの全面積をＳ１とすると、切削歯１５のすくい面１５ａの全面積Ｓ２は、Ｓ２＝２×Ｓ１となり、切削歯１６のすくい面１６ａの全面積Ｓ３は、Ｓ３＝３×Ｓ１となり、このような面積となるように、歯丈及び歯厚を小さい方から大きい方へ順次変えている。

このような構成のスカイビング加工用カッタを使用することにより、１回もしくは２回程度の切り込みでスカイビング加工が行え、加工効率を上げることができ、又、工具寿命を延ばすこともできる。

なお、上述した実施例１及び実施例２では、一例として、３枚のカッタ１１〜１３からなるスカイビング加工用カッタ１０を例示しており、現実的な使い方を考慮すると、２枚又は３枚のカッタから構成することが望ましいが、この枚数に限らず、４枚以上のカッタから構成しても良い。

本発明は、スカイビング加工に使用されるピニオンカッタ形状のスカイビングカッタに好適なものである。

１０スカイビングカッタ
１１、１２、１３カッタ
１４、１５、１６切削歯
１４ａ、１５ａ、１６ａすくい面

Claims

複数枚のピニオンカッタ形状のカッタを、各々の前記カッタの切削歯の位相を合わせ、順次重ねて組み合わせて構成すると共に、
前記切削歯の歯筋方向に沿って、各々の前記カッタの前記切削歯の転位を順次大きくする
ことを特徴とするスカイビング加工用カッタ。
請求項１に記載のスカイビング加工用カッタにおいて、
前記切削歯の歯筋方向に沿って、各々の前記カッタの前記切削歯の歯丈を順次大きくする
ことを特徴とするスカイビング加工用カッタ。
請求項２に記載のスカイビング加工用カッタにおいて、
各々の前記カッタの前記切削歯の前記歯丈の増分を同じとする
ことを特徴とするスカイビング加工用カッタ。
請求項２又は請求項３に記載のスカイビング加工用カッタにおいて、
最終の前記カッタの前記切削歯の歯丈をＷＤ、前記カッタの枚数をＭ、切り込み回数をＮとするとき、各々の前記カッタの前記切削歯の前記歯丈の増分を同じにし、当該増分をＷＤ／（Ｎ×Ｍ）とする
ことを特徴とするスカイビング加工用カッタ。
請求項１に記載のスカイビング加工用カッタにおいて、
前記切削歯の歯筋方向に沿って、各々の前記カッタの前記切削歯の歯丈及び歯厚を順次大きくする
ことを特徴とするスカイビング加工用カッタ。
請求項５に記載のスカイビング加工用カッタにおいて、
各々の前記カッタの前記切削歯の面積の増分が同じとなるように、各々の前記カッタの前記切削歯の歯丈及び歯厚を順次大きくする
ことを特徴とするスカイビング加工用カッタ。
請求項５又は請求項６に記載のスカイビング加工用カッタにおいて、
最終の前記カッタの前記切削歯の歯丈をＷＤ、切り込み回数をＮとするとき、最終の前記カッタの前記切削歯の先端からＷＤ／Ｎの範囲において、各々の前記カッタの前記切削歯の当該範囲における面積の増分が同じとなるように、各々の前記カッタの前記切削歯の歯丈及び歯厚を順次大きくする
ことを特徴とするスカイビング加工用カッタ。