JP2018153913A - Skiving cutter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯車を加工する歯切工具であるスカイビングカッタに関する。 The present invention relates to a skiving cutter which is a gear cutting tool for machining a gear.
従来より、被削物の内周面や外周面に歯車を加工する工具(歯切工具)として特許文献1および特許文献2に示すピニオンカッタがある。ピニオンカッタは、被削物と同期して回転しながら、かつ被削物も回転させた状態で被削物の内周面や外周面に歯車の加工を施す工具である。
Conventionally, there are pinion cutters shown in Patent Document 1 and
また、近年では同じ作用、同じ形態を有する工具としてスカイビングカッタがある。スカイビングカッタを用いた歯車加工は、被削物の中心軸とスカイビングカッタの中心軸を交差させることで、被削物とスカイビングカッタとの間に発生するすべり運動の原理を利用している。 In recent years, there is a skiving cutter as a tool having the same action and the same form. Gear machining using a skiving cutter uses the principle of sliding motion generated between the work piece and the skiving cutter by intersecting the central axis of the work piece with the central axis of the skiving cutter. Yes.
しかし、スカイビングカッタを用いた歯車加工では、有効すくい角がネガとなるため切れ刃のエッジ(先端部)に過大な負荷がかかり、ピニオンカッタによる歯車加工と比較して、工具寿命が短くなるという問題があった。 However, in gear processing using skiving cutters, the effective rake angle is negative, so an excessive load is applied to the edge of the cutting edge (tip), and tool life is shortened compared to gear processing using pinion cutters. There was a problem.
そこで、本発明においては歯車加工時において過大な負荷を軽減し、寿命を向上できるスカイビングカッタを提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a skiving cutter that can reduce an excessive load and improve the service life during gear processing.
前述した課題を解決するために、本発明は歯車型の歯面に複数の切れ刃を備えるスカイビングカッタにおいて、複数の切れ刃はスカイビングカッタの軸心に対して所定のねじれ角を有しており、切れ刃には軸心と直交する基準面に対して所定の刃付け角を有している。また、刃付け角αを5°以上40°以下の範囲とする。 In order to solve the aforementioned problems, the present invention provides a skiving cutter having a plurality of cutting edges on a gear-type tooth surface, wherein the plurality of cutting edges have a predetermined twist angle with respect to the axis of the skiving cutter. The cutting edge has a predetermined cutting angle with respect to a reference plane orthogonal to the axis. Further, the cutting angle α is set in the range of 5 ° to 40 °.
このとき、刃付け角がねじれ角よりも大きい場合に刃付け角とねじれ角との差を2°より大きく、15°よりも小さい範囲に設定する。さらに、その刃付け角はスカイビングカッタのトレーリング側の切れ刃における刃付け角とすることもできる。 At this time, when the blade angle is larger than the twist angle, the difference between the blade angle and the twist angle is set to a range larger than 2 ° and smaller than 15 °. Further, the cutting angle can be the cutting angle at the trailing edge of the skiving cutter.
本発明のスカイビングカッタを用いることで、歯車加工時における切れ刃への負荷を低減することができるので、結果として歯車加工時において過大な負荷がかかっても寿命を向上できるという効果を奏する。 By using the skiving cutter of the present invention, the load on the cutting edge during gear machining can be reduced. As a result, the service life can be improved even when an excessive load is applied during gear machining.
本発明のスカイビングカッタの形態について図面を用いて説明する。本発明の一実施形態を示すスカイビングカッタ1の破断図を図1に示す。本発明のスカイビングカッタ1は図1に示すように歯車型の歯面に複数の切れ刃2を備えている。この複数の切れ刃2,2はスカイビングカッタ1の軸心Oを中心とした円周上に均等に配置されている。それらの切れ刃2,2の先端部分には軸心Oと直交する基準面Hに対して刃付け角αを有している。また、複数の切れ刃2,2はスカイビングカッタ1の軸心Oに対して所定のねじれ角βを有している。そして、切れ刃2の刃付け角αは5°以上40°以下の範囲とし、刃付け角αとねじれ角βとの差(α−β)は2°より大きく、15°よりも小さい範囲とする。
The form of the skiving cutter of this invention is demonstrated using drawing. A cutaway view of a skiving cutter 1 showing an embodiment of the present invention is shown in FIG. The skiving cutter 1 of the present invention includes a plurality of
なお、ここで切れ刃2の「刃付け角」とは、JIS B0174に規定される「刃付け角」と同義であり、「はすばピニオンカッタのすくい面の軸直角面に対する角(度)」を言うものとする。この刃付け角αは、トレーリング側の切れ刃2における刃物角(切れ刃のすくい面と逃げ面とがなす角度)が鋭角となる刃付け角とすることが好ましい。
Here, the “blade angle” of the
また、本願ではスカイビングカッタを用いた歯車加工を行う際に、スカイビングカッタが回転する場合の先導する切れ刃側を「リーディング側の切れ刃」、後続する切れ刃側を「トレーリング側の切れ刃」として各々区別する。 Further, in this application, when performing gear processing using a skiving cutter, the leading cutting edge side when the skiving cutter rotates is referred to as “leading cutting edge”, and the subsequent cutting edge side is referred to as “trailing-side cutting edge”. They are distinguished as “cutting blades”.
また、この刃付け角αとねじれ角βとの差(α−β)を、2°より大きく、15°よりも小さい範囲とすることで、歯車加工における被削材(特に切り込み側)に対する切削性能を向上させることができる。その結果、歯車加工時において被削材切削時の過大な負荷を軽減し、スカイビングカッタの寿命を向上できる。 Further, by setting the difference (α−β) between the cutting angle α and the torsion angle β to a range larger than 2 ° and smaller than 15 °, cutting with respect to a work material (especially the cutting side) in gear machining. Performance can be improved. As a result, it is possible to reduce an excessive load during cutting of the work material during gear machining and to improve the life of the skiving cutter.
次に、本発明のスカイビングカッタを用いた歯車部品の加工形態について説明する。歯車部品を加工する形態としては、加工部品の内周側への内歯車の加工と加工部品の外周側への外歯車の加工に大別できる。本発明のスカイビングカッタを用いて内歯車を加工する場合の加工形態を図2〜図7に示す。また、本発明のスカイビングカッタを用いて外歯車を加工する場合の加工形態を図8〜図13にそれぞれ示す。 Next, the processing mode of gear parts using the skiving cutter of the present invention will be described. Forms for processing gear parts can be broadly classified into processing of internal gears on the inner peripheral side of processed parts and processing of external gears on the outer peripheral side of processed parts. Processing forms in the case of processing an internal gear using the skiving cutter of the present invention are shown in FIGS. Further, machining forms when machining an external gear using the skiving cutter of the present invention are shown in FIGS.
図2はスカイビングカッタT1と内歯車部品W1が共に反時計回りで加工される場合の加工形態を示す模式図(平面図)、図3は図2に示すX1部の拡大図、図4は図2に示すP1矢視図(模式図)を示す。図2および図4に示す加工形態では、スカイビングカッタT1は軸心C1を中心にして反時計回りで回転し、内歯車部品W1は軸心C2を中心にして反時計回りで回転しながら歯車加工を行う。その際、図3に示すスカイビングカッタT1(の切れ刃)と内歯車部品W1(の歯)が互いに接触している側をリーディング側(紙面上で切れ刃の中心線に対して左側)、その反対側をトレーリング側(紙面上で切れ刃の中心線に対して右側)と言う。 FIG. 2 is a schematic diagram (plan view) showing a machining mode when both the skiving cutter T1 and the internal gear part W1 are machined counterclockwise, FIG. 3 is an enlarged view of a portion X1 shown in FIG. 2, and FIG. The P1 arrow line view (schematic diagram) shown in FIG. 2 is shown. 2 and 4, the skiving cutter T1 rotates counterclockwise around the axis C1, and the internal gear part W1 rotates while rotating counterclockwise around the axis C2. Processing. At that time, the side where the skiving cutter T1 (the cutting edge) and the internal gear part W1 (the teeth) shown in FIG. 3 are in contact with each other is the leading side (left side with respect to the center line of the cutting edge on the paper surface), The opposite side is called the trailing side (the right side of the center line of the cutting edge on the paper).
また、図5はスカイビングカッタT2と内歯車部品W2が共に時計回りで加工される場合の加工形態を示す模式図(平面図)、図6は図5に示すX2部の部分拡大図、図7は図5に示すP2矢視図をそれぞれ示す。図5および図7に示す加工形態では、スカイビングカッタT2は軸心C1を中心にして時計回りで回転し、内歯車部品W2は軸心C2を中心にして時計回りで回転しながら歯車加工を行う。その際、図6に示すスカイビングカッタT2(の切れ刃)と内歯車部品W2(の歯)が互いに接触している側をリーディング側(紙面上で切れ刃の中心線に対して右側)、その反対側をトレーリング側(紙面上で切れ刃の中心線に対して左側)と言う。 FIG. 5 is a schematic diagram (plan view) showing a machining mode when both the skiving cutter T2 and the internal gear part W2 are machined clockwise, and FIG. 6 is a partially enlarged view of a portion X2 shown in FIG. 7 shows a P2 arrow view shown in FIG. 5 and FIG. 7, the skiving cutter T2 rotates clockwise around the axis C1, and the internal gear part W2 performs gear machining while rotating clockwise around the axis C2. Do. At that time, the side where the skiving cutter T2 (the cutting edge) and the internal gear part W2 (the teeth) shown in FIG. 6 are in contact with each other is the leading side (on the right side of the center line of the cutting edge on the paper surface), The opposite side is called the trailing side (left side with respect to the center line of the cutting edge on the paper surface).
次に、図8はスカイビングカッタT3が外歯車部品W3を歯車加工する場合の加工形態を示す模式図(平面図)、図9は図8に示すX3部の部分拡大図、図10は図8に示すP3矢視図をそれぞれ示す。図8および図10に示す加工形態では、スカイビングカッタT3は軸心C1を中心にして反時計回りで回転し、外歯車部品W3は軸心C2を中心にして時計回りで回転しながら歯車加工を行う。その際、図9に示すスカイビングカッタT3(の切れ刃)と外歯車部品W3(の歯)が互いに接触している側がリーディング側(紙面上で切れ刃の中心線に対して左側)、その反対側がトレーリング側(紙面上で切れ刃の中心線に対して右側)となる。 Next, FIG. 8 is a schematic diagram (plan view) showing a machining mode when the skiving cutter T3 gears the external gear part W3, FIG. 9 is a partially enlarged view of a portion X3 shown in FIG. 8, and FIG. P3 arrow view shown in FIG. 8 and 10, the skiving cutter T3 rotates counterclockwise around the axis C1, and the external gear part W3 rotates while rotating clockwise around the axis C2. I do. At that time, the side where the skiving cutter T3 (the cutting edge) and the external gear part W3 (the teeth) shown in FIG. 9 are in contact with each other is the leading side (left side with respect to the center line of the cutting edge on the paper surface), The opposite side is the trailing side (on the right side of the center line of the cutting edge on the paper).
また、図11はスカイビングカッタT4が外歯車部品W4を歯車加工する場合の加工形態を示す模式図(平面図)、図12は図11に示すX4部の部分拡大図、図13は図11に示すP4矢視図を示す。図11および図13に示す加工形態では、スカイビングカッタT4は軸心C1を中心にして時計回りで回転し、外歯車部品W4は軸心C2を中心にして反時計回りで回転しながら歯車加工を行う。その際、図12に示すスカイビングカッタT4(の切れ刃)と外歯車部品W4(の歯)が互いに接触している側がリーディング側(紙面上で切れ刃の中心線に対して右側)、その反対側がトレーリング側(紙面上で切れ刃の中心線に対して左側)になる。 11 is a schematic diagram (plan view) showing a machining mode when the skiving cutter T4 gears the external gear part W4, FIG. 12 is a partially enlarged view of a portion X4 shown in FIG. 11, and FIG. P4 arrow view shown in FIG. 11 and 13, the skiving cutter T4 rotates clockwise around the axis C1, and the external gear part W4 rotates gearwise while rotating counterclockwise around the axis C2. I do. At that time, the side where the skiving cutter T4 (the cutting edge) and the external gear component W4 (the teeth) shown in FIG. 12 are in contact with each other is the leading side (on the right side of the center line of the cutting edge on the paper) The opposite side is the trailing side (on the left side of the center line of the cutting edge on the paper).
1,T1〜T4 スカイビングカッタ
2 切れ刃
O,C1 スカイビングカッタの軸心
H スカイビングカッタの軸心と直交する基準面
α 切れ刃の刃付け角
β 切れ刃のねじれ角
1, T1 to
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