JP2017127947A - Hob - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホブに関する。 The present invention relates to a hob.
ホブは、自動車・建機・産業機械や船舶・航空機等の動力伝達用歯車加工にて、歯車の荒加工や仕上げ加工で用いられている。ホブ材料として、例えば高速度工具鋼や超硬合金などが用いられている。 Hobbing is used in roughing and finishing of gears in power transmission gear processing for automobiles, construction machinery, industrial machinery, ships and aircraft. As the hob material, for example, high-speed tool steel or cemented carbide is used.
ホブの切削方式として、クーラント(切削油や切削水)を使用しないドライカットと、前記クーラントを使用するウェットカットとがある。前記ウェットカットでは、図5に示すように、機内に設置される噴射口(図示せず)からクーラント111を吐出して、ホブ101の刃部103におけるすくい面105と逃げ面106との交線をなす切れ刃104で切削加工するワーク(被加工物)の切削箇所に当てることで、切削屑を効率良く排出し、切削熱を効率良く除去している。そのため、ウェットカットでの切削速度の上限は、ドライカットの場合と比べて高くなっている。
The hob cutting method includes a dry cut that does not use coolant (cutting oil or cutting water) and a wet cut that uses the coolant. In the wet cut, as shown in FIG. 5,
下記特許文献1には、複数のセグメントがドローイングボルトにより軸方向で連結されて円筒形のフライス加工本体をなし、セグメントが円筒の外周にて螺旋状に設けられた複数のフライス加工インサートと、中央冷却媒質ダクトからフライス加工インサートへの冷却媒質の供給のための分岐ダクトを備えるフライス加工工具が開示されている。
In the following
ところで、上述したホブによる切削加工にて生産性の更なる向上に対する要望が高まっており、切削速度の更なる高速化が検討されている。しかしながら、切削速度を高めるとそれに伴い切削熱が増大し、前記噴射口から前記切削箇所へクーラントを供給しつつ切削加工を行うウェットカットであっても、切れ刃104がワークWと接する加工点Waを含む切削箇所を十分に冷却することができなかった。言い換えると、切削箇所にて切削熱を十分に除去することができなかった。これにより、ホブの母材の軟化が進行し、ホブの刃部を構成するすくい面や逃げ面での摩耗が進行し、工具寿命が短くなってしまうという課題があった。
By the way, there is an increasing demand for further improvement in productivity by the above-described cutting with the hob, and further increases in the cutting speed are being studied. However, when the cutting speed is increased, the cutting heat increases accordingly, and even in the case of a wet cut in which cutting is performed while supplying coolant from the injection port to the cutting location, the processing point Wa where the
上記特許文献1に記載のフライス加工工具では、ドローイングボルトで複数のセグメントを連結したものであることから、複数の刃部が一体成形されたホブと比べて遅い切削速度でしかワークを切削することができなかった。
In the milling tool described in
以上のことから、本発明は、上述したような課題を解決するために為されたものであって、工具寿命を維持したまま、切削速度の更なる高速化を行うことができるホブを提供することを目的としている。 As described above, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a hob that can further increase the cutting speed while maintaining the tool life. The purpose is that.
上述した課題を解決する第1の発明に係るホブは、
クーラントが流通する軸孔を有する円筒状をなすホブ本体と、当該ホブ本体の外周部にて螺旋状のねじすじに沿い、当該ホブ本体の軸方向に延在する溝により形成された複数の刃部とが一体をなし、前記複数の刃部が前記ホブの軸方向で複数隣接するホブであって、
前記刃部は、被加工物を切削するすくい面と、切削された前記被加工物を排除する逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交線をなす切れ刃とを有し、
前記刃部の背面部と前記ホブの軸孔とを連通して設けられた連通孔を有し、
前記連通孔における前記刃部の背面部側の開口部は、前記刃部の前記切れ刃と対向している
ことを特徴とする。
The hob according to the first invention for solving the above-described problem is
A plurality of blades formed by a cylindrical hob body having a shaft hole through which coolant flows, and a groove extending in the axial direction of the hob body along a spiral screw thread at the outer periphery of the hob body The hob adjacent to a plurality of blade portions in the axial direction of the hob,
The blade portion includes a rake face that cuts the workpiece, a flank face that excludes the cut workpiece, and a cutting edge that forms a line of intersection between the rake face and the flank face,
A communication hole provided in communication between the back surface of the blade and the shaft hole of the hob;
An opening on the back surface side of the blade portion in the communication hole is opposed to the cutting edge of the blade portion.
上述した課題を解決する第2の発明に係るホブは、前述した第1の発明に係るホブであって、
前記連通孔は、前記溝に設けられ径方向で延在する径方向孔部と、前記刃部の背面部に設けられ、前記径方向孔部と連通し、径方向に対し傾斜して延在する傾斜孔部とを有する
ことを特徴とする。
The hob according to the second invention for solving the above-described problem is the hob according to the first invention described above,
The communication hole is provided in the groove in a radial direction extending in the radial direction, and provided in a back surface portion of the blade portion, communicates with the radial hole portion, and extends inclined with respect to the radial direction. And an inclined hole portion.
上述した課題を解決する第3の発明に係るホブは、前述した第1または第2の発明に係るホブであって、
前記連通孔は、前記ねじすじに沿う箇所で開口している
ことを特徴とする。
The hob according to the third invention for solving the above-described problem is the hob according to the first or second invention described above,
The communication hole is opened at a location along the screw thread.
本発明によれば、刃部が、被加工物を切削するすくい面と、切削された前記被加工部を排除する逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交線をなす切れ刃とを有し、前記刃部の背面部とホブの軸孔とを連通して設けられた連通孔を有し、前記連通孔における前記刃部の背面部側の開口部は、前記刃部の前記すくい面と対向していることにより、軸孔を流通するクーラントが連通孔を介して刃部の背面部の開口部から刃部の切れ刃近傍へ供給されることになる。これにより、切れ刃が接するワークの加工点を含む切削箇所へ前記クーラントを直接供給することができ、ワークの外側から前記切削箇所へクーラントを供給する場合と比べて、切削箇所を十分に冷却することができる。そのため、工具寿命を維持したまま、ワークの外側から前記切削箇所へクーラントを供給する場合と比べて、切削速度の更なる高速化を行うことができる。 According to the present invention, the blade portion includes a rake face that cuts the workpiece, a flank surface that excludes the cut workpiece portion, and a cutting edge that forms a line of intersection between the rake face and the flank surface. An opening on the back surface side of the blade portion in the communication hole is provided in the communication hole, the communication hole provided in communication with the back surface portion of the blade portion and the shaft hole of the hob. By facing the rake face, the coolant flowing through the shaft hole is supplied to the vicinity of the cutting edge of the blade portion from the opening on the back surface portion of the blade portion through the communication hole. As a result, the coolant can be directly supplied to the cutting location including the processing point of the workpiece that is in contact with the cutting edge, and the cutting location is sufficiently cooled as compared with the case where the coolant is supplied from the outside of the workpiece to the cutting location. be able to. Therefore, the cutting speed can be further increased as compared with the case where the coolant is supplied from the outside of the workpiece to the cutting location while maintaining the tool life.
本発明に係るホブの実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。 Although an embodiment of a hob according to the present invention will be described based on the drawings, the present invention is not limited to only the following embodiments described based on the drawings.
[第一の実施形態]
本発明の第一の実施形態に係るホブについて、図1〜図4を用いて説明する。本実施形態では、シャンク形ホブに適用した場合について説明する。
[First embodiment]
A hob according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment demonstrates the case where it applies to a shank type hob.
本実施形態に係るホブ(シャンク形ホブ)1は、ワーク(被加工物)の外面に、所定のねじれ角を有する歯車を加工する工具である。 A hob (shank type hob) 1 according to the present embodiment is a tool for machining a gear having a predetermined twist angle on the outer surface of a workpiece (workpiece).
前記ホブ1のホブ本体1aは、クーラント72が流通する中心孔1aaaを有する円筒状をなしている。ホブ本体1aには、図1に示すように、その前端から後端に亘り、テーパシャンクの取付部(前方支持部)11、切削刃部20、ストレートシャンクの取付部(後方支持部)12が設けられている。
The
テーパシャンクの取付部11の前端側は、テーパ状をなしている。テーパシャンクの取付部11は、ホブ盤50のホブヘッド53に保持されるものである。
The front end side of the
ストレートシャンクの取付部12の後端側は、ストレート状をなしている。ストレートシャンクの取付部12は、ホブ盤50のホブヘッド53に保持されるものである。すなわち、ストレートシャンクの取付部12と上述のテーパシャンクの取付部11とにより、シャンク形ホブ1がホブ盤50のホブヘッド53に回転可能に支持される。
The rear end side of the
切削刃部20においては、図2および図3に示すように、螺旋状のねじすじ21に沿い、ホブ本体1aの軸方向に延在する多数の溝22により形成された刃部23を複数有する。刃部23は、すくい面25、逃げ面26および切れ刃24を有する。切れ刃24は、すくい面25と逃げ面26との交線である。すくい面25は、ねじすじ21に沿った方向で刃部23におけるホブ本体1aの回転方向前側面をなしている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
さらに、切削刃部20には、ホブ本体1aの中心孔1aaa内を流通するクーラント72を切れ刃24近傍へ供給する連通孔30が形成されている。連通孔30は、第一孔部(径方向孔部)31と第二孔部(傾斜孔部)32とを有する。
Further, the
第一孔部31は、溝22の底部22aに設けられる。第一孔部31は、ホブ本体1aの径方向で直線状に延在しており、溝22の底部22aと中心孔1aaaとを連通している。
The
第二孔部32は、刃部23の背面部23aに設けられる。第二孔部32は、直線状に延在しており、刃部23の背面部23aと第一孔部31とを連通する形状をなしている。第二孔部32の開口部32aは、ねじすじ21に沿った方向で隣接する刃部23のすくい面25(切れ刃24)と対向するように設けられている。これにより、中心孔1aaaを流通するクーラント72は、連通孔30における第一孔部31および第二孔部32を流通して当該第二孔部32の開口部32aからホブ本体1aの外側へ流出することになる。このとき、ホブ本体1aが回転しており、連通孔30の第二孔部32の開口部32aから外側へ流出したクーラント72は、ねじすじ21に沿った方向で隣接する刃部23の切れ刃24近傍に供給される。このような切れ刃24近傍へのクーラント72の供給がホブ本体1aにおける周方向の位置に関わりなく行われることになる。これにより、機内のノズルからのクーラントを直接供給することができなかった、ワークと接して切削加工に寄与している切れ刃24や、当該切れ刃24がワークと接している加工点を含む切削箇所に対してクーラント72を直接供給することができるようになる。
The
ここで、上述したホブ1を回転可能に支持しつつ、当該ホブ1の中心孔1aaa内へクーラント72を供給可能なホブ盤について、図4を用いて説明する。
Here, a hobbing machine capable of supplying the
図4に示すように、ホブ盤50は、ホブ1を回転可能としつつ、所定の角度で保持可能なホブヘッド53と、ホブヘッド53を昇降自在に支持するコラム52と、コラム52を支持するベッド51とを有する。コラム52にはノズル54が設けられている。ノズル54は、後述するクーラント供給装置60から供給されるクーラントを、ホブ1によりワークを切削加工する切削箇所へ吐出可能に配置される。
As shown in FIG. 4, the
ホブ盤50は、さらに、クーラント供給装置60を備える。クーラント供給装置60は、クーラントタンク61、送給管62、マニホールド63、第一,第二の供給管64,65、ポンプ66を有する。クーラントタンク61には、クーラント70が溜められている。マニホールド63は、1つの入力側のポート63aと、2つの出力側のポート63ba,63bbとを有する。
The
送給管62の一方の端部側(先端部側)は、マニホールド63の入力側のポート63aと接続される。送給管62の他方の端部側(基端部側)は、クーラントタンク61内に配置される。第一の供給管64の一方の端部側(基端部側)は、マニホールド63の出力側のポート63baと接続される。第一の供給管64の他方の端部側(先端部側)は、ノズル54の基端側と接続される。第二の供給管65の一方の端部側(基端部側)は、マニホールド63の出力側のポート63bbと接続される。第二の供給管65の他方の端部側(先端部側)は、コラム52およびホブヘッド53を介して、ホブヘッド53に支持されるホブ1の中心孔1aaaと接続される。ポンプ66は、送給管62の途中に設けられる。よって、ポンプ66を駆動することにより、クーラントタンク61内のクーラント70は、送給管62を介してマニホールド63の入力側ポート63aへ供給され、マニホールド63で分岐されて当該マニホールド63の出力側のポート63ba,63bbへ流通することになる。
One end side (tip end side) of the
マニホールド63の出力側のポート63baへ流通したクーラント71は、第一の供給管64を流通して、ノズル54へ供給される。マニホールド63の出力側のポート63bbへ流通したクーラント72は、第二の供給管65を流通して、ホブ1の中心孔1aaaへ供給される。
The
ノズル54へ供給されたクーラント71は、ノズル54の先端部54aから吐出して、ホブ1が切削加工するワーク(図示せず)に当たることになる。すなわち、クーラント71は、ホブ1およびワークに対してこれらの外側から供給されることになる。これにより、ホブ1およびワークを冷却し、ホブ1がワークを切削加工して生じた切削屑を切削加工箇所から外側へ排出することになる。
The
また、ホブ1の中心孔1aaaへ供給されクーラント72は、連通孔30の第一孔部31および第二孔部32を介して第二孔部32の開口部32a(連通孔の一方の開口部)から吐出することになる。このとき、ホブ1が回転しワークを切削加工していることから、第二孔部32の開口部32aから吐出したクーラントは、ホブ1がワークを切削加工している領域にて、ホブ1の切れ刃24がワークと接する加工点を含む切削箇所に供給され、ホブ1がワークを切削加工していない領域にて、ホブ1の切れ刃24近傍に供給されることになる。
Further, the
したがって、本実施形態に係るホブ1によれば、刃部23の背面部23aとホブ1の中心孔1aaaとを連通して設けられた連通孔30を有し、連通孔30における刃部23の背面部23a側の開口部は、刃部23のすくい面24と対向していることにより、ホブ1の中心孔1aaaを流通するクーラント72が、連通孔30を介して刃部23の背面部23aの開口部から刃部23の切れ刃24近傍へ供給されることになる。これにより、切れ刃24が接するワークの加工点を含む切削箇所へ前記クーラントを直接供給することができ、ワークの外側から前記切削箇所へクーラントを供給する場合と比べて、切削箇所を十分に冷却することができる。そのため、工具寿命を維持したまま、ワークの外側から前記切削箇所へクーラントを供給する場合と比べて、切削速度の更なる高速化を行うことができる。
Therefore, according to the
連通孔30は、溝22に設けられ径方向で延在する第一孔部31と、刃部23の背面部23aに設けられ、第一孔部31と連通し、径方向に対し傾斜して延在する第二孔部32とを有することにより、連通孔30自体をホブ1の外周部側から加工することができ、ホブ1の製造コスト増を抑制することができる。
The
連通孔30がねじすじ21に沿う箇所で開口していることにより、連通孔30から吐出するクーラント72に指向性を付与して、連通孔30から吐出したクーラント72は、当該連通孔30が設けられた刃部23に対しねじすじ21方向にて回転方向後側で隣接する刃部23の切れ刃24や、この切れ刃24がワークと接する加工点を含む切削箇所に対して効率良く当たることになる。これにより、切削熱を効率良く除去することができる。
Directing the
[他の実施形態]
上記では、シャンク形ホブ1について説明したが、アーバに取り付ける穴をもったホブに適用することも可能である。このようなホブであっても、上述した第一の実施形態に係るシャンク形ホブ1と同様な作用効果を奏する。
[Other Embodiments]
Although the
上記では、ねじすじに沿う箇所に中心孔1aaaと連通する連通孔30が設けられたシャンク形ホブ1を用いて説明したが、前記ねじすじに関わりなく、中心孔と連通する連通孔が設けられたシャンク形ホブとすることも可能である。これは、シャンク形ホブ1自体が周方向に回転してワークを切削加工する工具であることから、クーラントが連通孔から吐出するときの流速とホブの回転速度とを調整することで、連通孔から吐出するクーラントを刃部の切れ刃近傍に当てることができるからである。
In the above description, the
本発明に係るホブは、周方向の位置に関わりなく、刃部を効率良く冷却することができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。 The hob according to the present invention can efficiently cool the blade portion regardless of the position in the circumferential direction, and thus can be used extremely beneficially industrially.
1 シャンク形ホブ
1a ホブ本体
1aa,1ab 端部
1aaa 中心孔(軸孔)
11 テーパシャンクの取付部
12 ストレートシャンクの取付部
20 切削刃部
21 ねじすじ
22 溝
22a 底部
23 刃部
24 切れ刃
25 すくい面
26 逃げ面
30 連通孔
31 第一孔部(径方向孔部)
32 第二孔部(傾斜孔部)
32a 開口部
50 ホブ盤
51 ベッド
52 コラム
53 ホブヘッド
54 ノズル
60 クーラント供給装置
61 クーラントタンク
62 送給管
63 マニホールド(分岐管)
64 第一の供給管
65 第二の供給管
66 送給ポンプ
1
DESCRIPTION OF
32 Second hole (inclined hole)
64
Claims (3)
前記刃部は、被加工物を切削するすくい面と、切削された前記被加工物を排除する逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交線をなす切れ刃とを有し、
前記刃部の背面部と前記軸孔とを連通して設けられた連通孔を有し、
前記連通孔における前記刃部の背面部側の開口部は、前記刃部の前記切れ刃と対向している
ことを特徴とするホブ。 A plurality of blades formed by a cylindrical hob body having a shaft hole through which coolant flows, and a groove extending in the axial direction of the hob body along a spiral screw thread at the outer periphery of the hob body The hob adjacent to a plurality of blade portions in the axial direction of the hob,
The blade portion includes a rake face that cuts the workpiece, a flank face that excludes the cut workpiece, and a cutting edge that forms a line of intersection between the rake face and the flank face,
A communication hole provided in communication between the back surface of the blade and the shaft hole;
The opening on the back surface side of the blade portion in the communication hole faces the cutting blade of the blade portion.
前記連通孔は、前記溝に設けられ径方向で延在する径方向孔部と、前記刃部の背面部に設けられ、前記径方向孔部と連通し、径方向に対し傾斜して延在する傾斜孔部とを有する
ことを特徴とするホブ。 The hob according to claim 1,
The communication hole is provided in the groove in a radial direction extending in the radial direction, and provided in a back surface portion of the blade portion, communicates with the radial hole portion, and extends inclined with respect to the radial direction. A hob comprising an inclined hole portion.
前記連通孔は、前記ねじすじに沿う箇所で開口している
ことを特徴とするホブ。 A hob according to claim 1 or claim 2, wherein
The hob characterized in that the communication hole is opened at a location along the screw thread.
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