JP2647261B2 - 回転ディスクカッタとその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は回転ディスクカッタ、特に歯車製造において
利用する回転ディスクカッタと、回転ディスクカッタを
製造する方法とに関するものである。

発明の背景 回転ディスクカッタは、例えば歯車のような加工物を
極めて迅速に切削する装置である。カッタは通常は回転
ディスクカッタの１回転が歯車ブランク上で１個の歯を
作るように設計されている。歯車ブランクが歯間の空間
を有する数と同数回回転カッタが回転すると、歯車が完
成するようにされている。

回転ディスクカッタの基本形態は、例えばワイルドハ
ーバ（Wildhaber）の米国特許第2,315,147号に示すよう
なものである。該カッタはその周囲に位置した複数の刃
を備えた比較的大きい直径のカッタからなる。最後と最
初の刃の間に空隙が設けられ、該空隙が歯車ブランクと
並んだとき歯車ブランクを割出しできるようにする。

一般に、粗加工刃と仕上げ加工刃の双方が回転式カッ
タに存在する。ワイルドハーバ（Wildhaber）の米国特
許第2,327,296号は、粗加工刃は、カッタが回転するに
つれて歯車ブランクへより深く一連の刃が切り込みうる
ように、歯のスロットを希望する深さまで高さが徐々に
増大するものであることを示している。粗切削の間、回
転カッタと歯車ブランクとは、通常固定位置に保持され
るが、幅の大きい歯車に対しては、歯の長さにわたって
原材料を十分除去するために回転カッタを歯車に対して
並進させる必要がある。粗加工刃は、仕上げ加工刃によ
って除去するべく歯の面に僅かな量の原材料を残すよう
に仕上げ加工刃より若干狭巾である。回転カッタと歯車
との双方は粗加工の間通常静止状態に保持されているの
で、粗加工刃は全体的に対応する形の面形状を歯車上で
形成する。例えば、凹状円弧形の粗加工刃は歯面に凸状
円弧の形を形成する。

粗加工の後、仕上げ加工刃は歯の仕上り面を形成す
る。仕上げ加工刃は通常高さが均等であり、仕上げ加工
の間、回転カッタと歯車ブランクとは歯車の歯の長さに
わたり相互に対して並進運動することにより、仕上げ加
工刃が歯面の全長にわたり仕上り面を作りうるようにさ
れている。

当該技術分野においては、多種の回転ディスクカッタ
が公知である。例えば、粗加工刃のみからなる回転ディ
スクカッタが公知である。その場合、仕上げ加工刃から
なる後続の回転刃が歯車を仕上げるために必要である。
歯スロットの側部は、歯スロットの側部を順次仕上げる
ための、米国特許第2,315,147号に記載の２つの刃群を
含む単一の回転カッタにより仕上げることができる。第
１の群の刃が第１の側面を仕上げるにつれて、歯車が
「セットオーバ」、すなわち、ある規定された量だけ回
転し、第２の側面は回転カッタの第２の群の刃によって
仕上げられる。２つの群の刃の間の空隙が歯車のセット
オーバ、すなわち位置変更を可能とする。

粗加工刃および仕上げ加工刃の双方の側面は一般に円
弧形である。もっとも、インボリユートのようなその他
の形状も公知である。粗加工刃および仕上げ加工刃の双
方は端打すなわち先端部と２個の側面とを含む。通常粗
加工刃においては、側面の形状は同じ曲率中心の円弧形
であって、刃の長さのみがカッタの回転方向に増大して
いる。仕上げ加工刃も同じ曲率中心の湾曲形であっても
よい。そのような仕上げ加工刃は、ワイルドハーバ（Wi
ldhaber）の前述の米国特許第2,327,296号に記載のよう
に平歯車やはすば歯車の製造において用いることができ
る。

しかしながら、回転カッタの一連の刃の外形を修正す
ることも公知である。例えば、米国特許第2,315,147号
は、傘歯車に対して、仕上げ加工の間カッタと歯車との
間の相対並進運動が行われるにつれて、歯の長さにわた
って切削される位置に応じて、一連の仕上げ刃の外形を
変えうると述べている。一連の仕上げ加工刃は歯車の歯
の端から端まで外形の曲率を変えるために種々の曲率半
径を有している。歯車の外形を変えるこの方法はまた粗
加工用刃に対しても適用しうる。

仕上げ加工用刃の外形は同じ曲率半径を有してもよい
が、曲率中心は、ワイルドハーバの米国特許第2,267,18
1号によれば、歯の外形の接続に対して平行の線に沿っ
て均一、あるいは非均一に離隔しうる。この方法は歯の
長さにわたって、歯の形状の曲率を種々変えた歯車を単
一の回転カッタで作ることができるようにする。歯車に
対する回転カッタの送り速度を変えることによって歯の
外形の曲率を制御する。この概念は粗加工刃にも適用で
き、そのためには粗加工作業の間回転カッタと歯車との
間の相対並進運動を必要とする。

僅かに逃された円弧状側面を有する粗加工刃が米国特
許第2,327,296号から公知である。各側部は単一の円弧
形状からなり、前記の逃した側面の目的は、刃の側面
が、先行する粗加工刃により形成された歯の外形と接触
しないようにし、切削されつつある歯のスロットに刃が
こすれないようにすることである。歯の先端に対する側
部の接合部並びに歯の先端自体のみが実際には歯車から
原材料を除去する。

回転ディスクカッタが歯車ブランクから原材料を除去
する速度を考える場合、切削面で温度が上がることによ
る摩耗が重要な問題である。もし、除去された材料の切
り屑が正当な形状でなく、あるいは、刃の間から切り屑
を洗い流すのに十分な流体が介在していないとすれば、
一連の刃の間で金属切り屑が詰まる可能性もある。一連
の切削刃の間で集まる金属切り屑は急速な切削速度によ
って発生する熱のため熱くなり、この熱が切り屑を相互
に対して、かつ切削刃とに接着せしめる可能性がある。

本発明の目的は、切削過程での速度を犠牲にすること
なく前述の問題を低減あるいは排除することである。

本発明の別の目的は、切削面の冷却を向上させること
ができ、かつ刃の近辺から金属の切り屑を除去しやすく
する切削刃を提供することができる。

本発明のさらに別の目的は、カッタ製造に係わるコス
トを低下させ、一方摩耗の低下および切削過程の間の切
り屑の詰まりを少なくすることにより回転ディスクカッ
タの寿命を延すことである。

発明の要約 本発明にあいては、回転ディスクカッタの周囲に配設
された複数の刃、好ましくは粗加工用刃の少なくとも一
部の側面の一部に逃し面が含まれている。逃し面は、そ
れと加工物の面との間に空隙が形成されるようにする。
この空隙は、そこを通って冷却剤が流れうるようにする
寸法であって刃の切削面の冷却を向上させ、切削刃から
金属切り屑を洗い流す冷却剤の量を増大させる。

回転ディスクカッタはその周りに複数の刃を配設して
いる。各刃は先端と２個の側部とを有する。複数の刃の
少なくとも一部において、各刃の側部は第１と第２の側
部部分からなり、第１の側部部分の最外方縁部は刃の厚
さにわたって刃の先端と共に延在している。第１の側部
部分と先端とが刃の「切削面」を構成している。第２の
側部部分の方は刃の厚さにわたって第１の側部部分の最
内方縁部と共に延在している。第２の側部部分は第１の
側部部分から逃げている。第１と第２の側部部分が個別
に面を画成し、個別の面の形状は例えば２本の曲線のよ
うな交差するセグメントの形状である。第１と第２の側
部部分の一方あるいは双方を円弧面とし、そのため円弧
状の形状を有するものとしうる。

図面の簡単な説明 第１図は、回転ディスクカッタの全体形状を概略的に
示す図、 第２図は、歯のスロットの一部を形成する従来の粗加
工用刃を示す図、 第３図は、歯のスロットの一部を形成する２個の連続
した粗加工用刃を示す図、 第４図は、従来技術による別の粗加工用刃を示す図、 第５図は、本発明による切削刃を示す図、 第６図は、歯のスロットの切削位置における本発明の
刃を示す図、 第７図は、本発明による刃と、従来技術による刃との
比較を示す図、 第８図は、従来技術による一連の刃と、本発明による
一連の刃との比較を示す図、 第9a図、第9b図および第9c図は本発明の別の局面によ
る代替的な刃の先端の形を示す図、 第10図は、本発明のさらに別の局面による回転ディスク
カッタの形態を示す図である。

好適実施例の詳細説明 本発明の詳細を、本発明を例示のみとして示す添付図
面を参照して以下説明する。

回転ディスクカッタの全体的な形態を第１図に示す。
カッタは円形の本体１を含み、複数の個々の切削刃がセ
グメント17に配設され、かつ本体１の周りで相互に対し
て離隔されている。各セグメントに含まれた各刃は正
面、すなわち「面」32と、後面33と、２個の側部と、先
端すなわち端部34とからなる。各刃は前方に傾いてい
る。刃先が側部と先端と、正面32との交差部に形成され
ている。第１図においては、回転カッタは、時計方向に
３から４に延びている個別のセグメント17に形成された
一連の粗加工用刃２と、半仕上げ加工用刃18の単一のセ
グメントと、６から７までに延びている仕上げ加工用刃
５の個別のスグメント17とを含む。一連の粗加工用刃の
各々は先行する刃より長く、一連の刃の各々が希望の切
削深さまで加工物により深く切り込みうるようにしてい
る。最後の半仕上げ加工用刃18と、最初の仕上げ加工用
刃６との間に位置する空隙８は、粗加工および半仕上げ
加工に続いて歯のスロットの端からばりを除去するため
のばり取り工具（図示せず）を取り付けるための位置で
ある。粗加工用、半仕上げ加工用および仕上げ加工用刃
は複数のセグメント17と一体形成され、セグメントは本
体１の周りに固定されている。第１図において、各セグ
メント17と一体に位置して約５の切断刃が位置している
ことが判る。空隙９は、それが歯車材料の前方に位置す
ると加工物の歯車が次の歯スロット位置まで回転しうる
ようにする割出し空隙である。キー溝31がカッタの本体
に位置し、回転カッタを切削機械に位置づけし易くす
る。

作動時、粗加工刃２は歯車ブランクと係合し、順次に
刃の高さが増えているために希望する切削深さまでブラ
ンク中へ順次より深く切削することができる。この時点
においては、３から４までの刃が加工すべき歯車と係合
している。典型的には、本明細書の「発明の背景」にお
いて述べたように、粗加工刃は、全ての側面が同じ曲率
中心を有する円弧の側面を備えている。粗加工の間、通
常カッタと加工歯車との間には相対運動は無い。従っ
て、歯面に形成される面は粗加工刃の面に対応する。粗
加工刃の面は通常凹状の円弧であるので、歯の対応する
面は凸状の円弧である。粗加工刃は、仕上げ加工刃によ
って除去すべき金属を歯の面において十分残すように仕
上げ加工刃より狭幅である。

一般に、最後の粗加工刃４に続いて半仕上げ加工刃18
のセグメントがある。これらの刃は粗加工刃と同じ幅で
あり、その目的は仕上り面と類似の面を形成し、仕上げ
加工刃によって除去すべき歯面に残っている歯車材料の
量を低減することである。これらの刃が加工歯車と係合
するにつれて、回転カッタは歯スロットを介して加工歯
車と並進し、希望する仕上り面に類似の面を作る。半仕
上げ刃は全体的に全て同じ高さである。半仕上げ刃の側
面形状は通常同じ円弧を含むが、円弧の中心は、一連の
各々の刃に対して、例えば直線に沿って種々の位置にあ
る。

８に位置したばり取り工具（図示せず）によってばり
を取った後、６で示す最初の仕上げ刃は加工歯車と係合
し、歯のスロットを介して仕上げ加工刃が回転するにつ
れて、回転カッタは半仕上げ運動の反対方向に歯スロッ
トに対して並進する。このように、７で示す最後の仕上
げ加工刃が歯のスロットを通った後、回転カッタは粗加
工位置に戻る。この点において、割出し空隙９は加工歯
車と並んでおり、加工歯車を次のスロット位置に割り出
すことができる。前述のように、仕上げ加工刃は粗加工
刃および半仕上げ加工刃より幅広く、典型的には全て同
じ高さであり、側面の曲率は希望する面の種類によって
変わる。種々の側面の例については「発明の背景」にお
いて述べた。

本発明の主たる対象は粗加工刃である。細部を示すた
めに拡大した第２図は、加工歯車の隣接する歯19の間の
歯スロット16の一部を切削するための適所において従来
の粗加工刃10を示している。刃10は端部すなわち先端12
と側部11とを含む。

第３図は２個の一連の従来の粗加工刃の拡大図を示
す。すなわち、点線で示す先に述べた刃10と、加工歯車
の隣接する歯19の間の歯スロットル16の一部を切削する
刃13である。刃10と13とは歯スロット16の特定の位置を
同時に通らないことを理解すべきである。刃10と13と
は、回転ディスクカッタの全ての刃と同様に連続して歯
のスロットを通る。第３図並びに歯スロットの特定の断
面位置における複数の刃を示すその他の図面は、歯スロ
ットにおける特定の位置を通るときの、各々の図示した
刃の位置を示すものである。これらの図面は図示された
刃の切削位置を比較して示すためのものであり、歯スロ
ットの特定の断面位置における複数の刃による同時切削
を示すものでは決してない。

第３図においては、刃13は側部14と先端部15とを含む
ことが判る。刃13の側部14は先端15から歯19の頂部まで
延びているが、先の刃の面11と12とを切削した位置であ
る24の位置まで延びる側部14の部分のみが実際に歯スロ
ット16から材料を除去することも判る。24の位置から歯
19の頂部まで延びる側部14の部分は、先の刃10おび刃10
より先行するいずれかの数の刃により既に切削済みの歯
の面上を単に通るのみである。従って、刃の側部の前記
部分は、歯の面のその部分から除去すべき材料が残って
いないので実際の切削は行わない。従って、全ての粗加
工刃を検討すると、歯の側部の先端と、先行する刃の長
さを越えて延びる歯側部の部分のみが、当然のことなが
ら先行する粗加工刃の無い最初の粗加工刃を除いて、加
工歯車から実際に原材料を除去することが判る。

既に切削された歯の面をこする粗加工刃の側面は前述
の米国特許第2,237,296号に示されていた。第４図は、
刃20が先端21と側部22とを有するものとして示されてい
る前記特許に開示の刃の形態の拡大図を示す。刃20の側
部22は、対応する歯の面19から僅かに逃げている。前記
逃げの量を23で示す。前記逃げは刃の側面22が歯19の面
とこすれるのを阻止する。しかしながら、本実施例にお
いては、先端のみが歯スロット16の希望する幅を切削し
ていることが判る。この特定の実施例における側部22は
歯の希望する面の沿っての切削は殆んど行わない。ま
た、一連の刃が歯のスロット16と係合するにつれて、歯
の側部には原材料の段が付くことが明らかである。段付
きの部分が逃し面により一連の刃の間で原材料が残され
ていることを示す。原材料の前記の段付き部分を以下詳
しく説明する。

細部をより明らかに示すように拡大した本発明による
粗加工刃が第５図に示されている。刃25は正面67と、先
端26と、２個の側部27とを含む。各側部27は第１の側部
部分28と第２の側部部分29とを含む。第１の側部部分28
の（カッタの軸線から見て半径方向最外方の）最外方縁
部65は、刃25の正面から後面まで先端26と共に刃の厚さ
にわたって延びている。第２の側部部分29の方は、第１
の側部部分28の最内方縁部66と共に刃25の厚さにわたっ
て延びている。先端26と第１の側部部分28とは、粗加工
刃25の「切削面」と称せられるものを形成する。刃先
は、刃の正面67と、先端26と、第１の側部部分28と交差
部において形成されている。第１の側部分28は、例えば
円弧のようにいずれかの所望する形状でよく、一般に切
削すべき歯車の歯が希望する面に対応する。第２の側部
部分29は第１の側部部分28から逃げており、従って歯の
面から離隔、すなわち逃げている。逃げの大きさは切削
面の冷却を向上させるために冷却剤が流れ、かつ切削刃
から金属の切り屑を排出しやすくするのに十分な寸法で
ある。

第６図は、加工歯車の隣接する歯19の間の歯スロット
を切削する位置にある（細部を示すために拡大して示
す）本発明の刃25を示す。先端26と第１の側部部分28と
が、加工歯車の歯がそれぞれ底面部分と側面部分とを切
削することが判る。刃25のこれらの部分26と28とは、先
行した粗加工刃を越えて延びる刃25の量を示す。24の位
置は、刃25より先行した刃が先に切削した歯19上の位置
である。第３図と同様に、24の位置から歯19の頂部まで
延びる歯19の側面は先行する粗加工刃によって先に形成
されたものであることが判る。従って、刃25の側面を、
24の位置を越えた加工歯車の側面と対応させ続けるとし
ても、この領域での原材料は既に先行する刃によって除
去されているため切削の間では原材料を除去することは
ない。

本発明の出願人は、先行する刃が占めた歯スロットの
空間を通して延びる切削刃の部分を逃すことにより、切
削効率が損なわれないことに気付いた。実際に、切削効
率は逃し面29と歯車の歯19の面との間の空間30を通りう
る冷却剤の量が増えるため予期せぬ程増大する。冷却剤
の量が増大することにより冷却を向上させ、従って切削
面26,28の寿命を延ばす。また冷却剤が増大することに
より刃の近傍からの金属屑の流出を向上させることによ
り、一連の切削刃の間の金属屑の詰まりの発生を制限す
る。

第７図は、第４図に示す従来技術による刃20と、本発
明による刃25とを拡大して比較して示す。歯車の側面が
こすれることを阻止するのみのための従来技術による空
隙23は本発明による空隙30より著しく狭いことが判る。
従来技術の空隙23は、冷却剤を通すとしても極僅かに通
すので、先端21の冷却を阻止する。しかしながら、本発
明による空隙30は冷却剤を通すのに十分な寸法であり、
そのため切削面26,28の冷却が向上する。例えば、歯19
の頂部近傍の空隙の幅は最大約3.18ミリ（0.125イン
チ）以上であり、その上限は例えば、作業条件に耐える
のに必要な刃の材料の量によって決まる。

第８図は、従来技術による一連の刃50,55,60と、本発
明による一連の刃35,40,45との比較を拡大して示す。従
来技術による刃50,55,60は、それぞれ全長にわたり逃し
た側部52,57,62を含む。この形式の逃しは残留原材料が
歯の側部に残るようにさせ、このため半仕上げ加工刃あ
るいは仕上げ加工刃により除去すつ必要のある材料の量
を増加させ、そのためこれらの刃を過度に摩耗させ、か
つ寿命を縮めさせる。その結果、残留原材料は58および
63で示すように段状に残る。刃の間の距離を低減させ、
そのため刃の数を増加させても残留原材料を除去するこ
とにはならない。事実、刃の数が無限に近づいたときの
み、刃の間の距離を零に近づかせ、残留材料の量も零に
近づく。この方法が非実用的であることは勿論である。

第８図に示す本発明の刃35,40,45を検討すれば、原材
料の残留は本発明による刃の形態により排除される。刃
の側面は、１個づつ配置された例えば円弧形の２個の部
分からなる。図示した３個の刃の中、刃35はスロット16
に切り込む最初の刃である。刃35は先端36と第１の側部
部分37とを含み、第１の側部部分37の（カッタの軸線か
ら見た半径方向外方の）最外方縁部は刃の厚さにわたり
先端36と共に延びている。これらの面36,37は、歯車の
歯に希望する全体的に対応する面を発生させるように精
密に研磨されている。面36,37も刃の正面との交差部に
適当な刃先を形成している。刃35も、歯車の歯19の面と
対応するものから逃げている第２の側部部分38を含む。
第２の側部部分の面38は刃の厚さにわたり第１の側部部
分37の最内方縁と共に延び、かつ刃35の直前を先行する
刃が、刃セグメントの本体と交差する歯19の概ね頂部ま
で切削した位置である34を示す位置から延びている。第
２の側部部分38は従来技術による空隙45より著しく大き
い量だけ逃げている。空隙39の大きさは、切削面36,37
の冷却を向上させ、また切削刃から金属の切り屑を流出
しやすくするために冷却剤がそこを流れうるようにする
寸法である。

刃35の直後に来るのは鎖線で示す刃40であって、先端
41と第１の側部部分42とを含む。本発明による粗加工刃
の全てにおいて、先端と第１の側部部分とは刃の切削面
を形成する。第１の側部部分42は先端41との交差部から
歯19上の44の位置まで延びる。44の位置は先行する刃35
が先に切削した位置を示す。面42の曲率は一般に歯19の
所望する面に対応する。44の位置を越えたところでは、
希望する粗加工面は先行の刃によって既に形成されてい
る。従って、この点あるいはそれを僅かに越えたところ
で少し重なって逃し面43が始まる。ここでも、形成され
た空隙は従来技術によって作られるものよりはるかに大
きいことが判る。

点線で示す刃45は刃40にすぐ後続する。先行する刃と
同様、切削面は先端46および第１の側部部分47によって
画成される。第１の側部部分47は先端46から、先行した
刃40が既に切削した位置である49の位置まで延びてい
る。49の位置を越えて第２の側部部分48が位置してお
り、これは歯面19から逃げている。64の位置は刃45が切
削する位置であり、かつ次の刃の第１の側部部分が始ま
る位置である。

一連の刃35,40および45においてそれぞれ第１の側部
部分37,42および47を含めることにより、粗加工された
歯の面における原材料の残留が排除され、例えば概ね円
弧形である所望する形状の面が歯19に形成される。本発
明による回転カッタで粗切削した後は、従来技術の58お
よび63で示すような段状に原材料が歯面に残ることはな
い。さらに、本発明によれば、刃の近傍から金属の切り
屑が流出するにつれて切削面の冷却が向上する。さらに
別の利点は、逃し面は切削されないので、この面は精密
研磨を必要とせず、また逃し面と刃の正面との交差部に
おいて刃先を形成する必要もないことである。この利点
は必要な研磨時間が減少するため著しいコスト節約をも
たらす。

逃し面は、例えば円弧のような、そこを通して冷却剤
を流しうるいずれかの形態でよい。第８図においては、
逃し面38,43および48は曲率が概ね同じであるが、中心
がカッタの軸線の半径方向に延び、第１の側部部分37,4
2および47の曲率中心を含む線に沿って離隔されている
円弧である。

本発明による回転カッタは粗加工刃のみを含んでもよ
く、あるいは、粗加工刃と、半仕上げ加工刃および（ま
たは）仕上げ加工刃からなり周囲に位置した複数の刃を
有することも好ましい。後者の形式のカッタを用いれ
ば、歯のコストはカッタの１回転で完全に仕上げられ
る。

第9a図、第9b図および第9c図は本発明の代替的な刃先
端形状を示す。前記図面は細部を示すために拡大し、か
つ誇張して示している。第9a図は、第１の側部部分71
と、第２の側部部分72と、概ね凹状の先端すなわち端部
73とを含む。凹状の先端73は、その円形の研磨面が刃の
先端に凹状を加える固定した砥石を有する従来の研磨法
によって形成することができる。

しかしながら、コンピュータによる数値制御（CNC）
研磨機の出現により、刃の先端においていずれの所望形
状も得ることができる。第9b図は、刃の先端形状74が概
ね凸状であることを除いて第9a図と類似の刃を示す。凸
状の刃先端74は金属の切り屑が加工物から転びやすくす
る、すなわち、刃によって除去された金属が転んで緊密
で湾曲し全体的にらせん状となり、刃と刃の間の空間に
切り屑が詰まるのを著しく低下させる。そのように除去
された金属の切り屑は切削刃に対する応力を低下させ、
刃の寿命を延ばす。また、凸状の刃の先端74は、該先端
が幅全体にわたって瞬間的に当接することがないためカ
ッタの作動を向上させる。代りに、先端の中心から外方
に当接が起り、当接時間を増大させ、より滑らかな切削
をもたらす。

第9c図は側部71,72を有する別の類似の刃70を示し、
先端の形状75は概ね平坦な面である。凸状の刃の先端74
と同様、凹状の刃の先端73において通常見られる湾曲点
76が排除され、その結果切削刃がより強力とされる。単
一の回転カッタが１個以上の刃先端形状を含むようにし
うる。例えば、前述した３種類の刃先端形状の全ては本
発明による単一の回転ディスクカッタに設けることがで
きる。

第10図は本発明の別の局面による代替的な回転カッタ
を示す。本実施例においては、第１図に示す多くのセグ
メント17が、著しく大きいセグメント80,81,82および83
によって代替される。複数のより小さいセグメント17を
著しく数は少ないがより大きいセグメントに代えること
により、例えば84で示すセグメント間の継ぎ目の多くが
排除され、回転カッタの剛性を高めている。運動が発生
しうる個所の多くを排除することにより刃の運動が大き
い抑制されている。また、カッタ本体１上でのセグメン
ト80,81,82,83が適正に座っているか調べるために要す
る回数が、刃セグメントの数が少なくなったため減少す
るのでより大きいセグメントを使えば回転カッタの組立
てをより迅速に行うことができる。

セグメント80,81および82は、時計方向３から４へ回
転カッタの周囲に配設された、本発明による粗加工刃２
を含む。セグメント82の例えば、一般に５個である、最
後の数個の刃を半仕上げ加工刃とすればよい。ばり取り
空隙８に続いて、６から７まで延びる仕上げ加工刃５の
全てを１個のセグメント83に位置させることができる。
一般には、粗加工および（または）半仕上げ加工刃には
約５個以下のセグメントが所望されるが、３個以下のセ
グメントが好ましく、仕上げ加工刃に対しては約２個以
下のセグメントが所望され、１個のセグメントが好まし
い。しかしながら、本発明による粗加工刃を含む回転デ
ィスクカッタを、例えば切削工具鋼の鋳造品のような中
実の金属ディスクから形成することもでき、そのため、
刃を含み、カッタ本体に取り付けるセグメントの必要性
が無くなる。

本発明による回転カッタは、まず、例えば概ね希望す
る形態、あるいは「粗加工した」形態で小型17あるいは
大型80,81,82,83の少なくとも１個の円弧形セグメント
を提供することにより形成しうる。この段階は、刃の形
状を決め、一連の刃の間で空隙、すなわち、切れ目を提
供し、セグメントにカッタ本体１に取り付けるための取
付け面を提供することを含む。この段階は一般に、好ま
しくはCNC研磨機である研磨機において実行される。本
発明により、先端と、それぞれ第１と第２の側部部分を
有する２個の側部とを含む粗加工用刃形状が刃セグメン
トとブランクにまず形成される。形成されたセグメント
は次にセグメントの個々の刃を形状するように切れ目が
形成される。小型のセグメント17はセグメント当り約５
個の刃を有し、一方大型の、例えば80のようなセグメン
トはセグメント当り約15個あるいはそれ以上の刃を有す
る。切り目により一連の刃の間に空間を形成し、そのた
め、一方の刃の正面と隣接する刃の後面とが切り目加工
により同時に形成される。また、セグメントには取付け
面が形成される。取付け面は、回転するディスカッタが
組み立てられるとカッタ本体と接触する面である。次に
セグメントは熱処理により硬化すればよい。

セグメントの取付け面は、好ましくは研磨により希望
する寸法に仕上げればよい。取付け面が形成された後、
粗加工されたセグメントが、カッタ本体１と概ね同じく
形成された研磨ヘッドに取り付けられ、刃の面はそれら
の最終形状に仕上げ研磨される。しかしながら、本発明
の粗加工刃を用いれば、先端と第１の側部部分のみが仕
上げ面を形成するように仕上げ研磨を必要とする。逃さ
れた第２の側部部分は加工物とは接触しないので、仕上
げ面を形成する必要はない。従って、最初の粗加工作業
により形成された面が第２の側部部分に対して十分であ
る。仕上げ研磨の量が減少するため、本発明による回転
ディスクカッタを製造する場合著しいコストと時間の節
約となる。最後に、刃の正面と先端並びに第１の側部部
分との交差部において刃先を形成すべく、好ましくは研
磨により刃の正面が仕上げられる。半仕上げ加工刃およ
び仕上げ加工刃が回転カッタを特定適用することにより
形成されることは勿論である。これらの刃は先端全体お
よび側部に沿って切削面を有し、側部の曲率は、「発明
の背景」のところで前述したように切削すべき歯車の形
式あるいは希望する特定の歯の形状によって決まる。

もし中実のディスクが使用されたとすれば、セグメン
トを形成する必要はなく、従って、刃は中実のディスク
上で粗形成し、切り目を付け、仕上げればよい。

本発明は、回転ディスクカッタに対して製造コストと
相俟って効率を向上させる。２個の側部部分を含む刃の
側部形状により、歯車の歯の面から原材料を除去するこ
とができるようにし、一方増量した冷却剤が刃の切削面
に到達し、刃の近傍から切り屑を除去することができ
る。仕上げ研磨は一方の側部部分のみで必要とされ、刃
の側部の全面を仕上げ研磨する必要がないので、コスト
と時間を節約することを意味する。

本発明を好適実施例を参照して説明してきたが、本発
明はその特定事項に限定されないことを理解すべきであ
る。本発明は、請求の範囲に記載の範囲と精神とから逸
脱することなく、本発明の主題が関係する技術分野の専
門家には明らかである修正を包含する意図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実公 昭26−5594（ＪＰ，Ｙ１) 米国特許2267181（ＵＳ，Ａ)

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歯車を切削する回転ディスクカッタにおい
   て、 回転ディスクカッタ本体と、 前記回転ディスクカッタ本体の周りに位置した複数の切
   削刃とを含み、 前記複数の切削刃の少なくとも一部が正面と後面との間
   に延在する厚さ、先端および２個の側部を含み、前記側
   部の各々が第１の側部部分と第２の側部部分を含み、 前記第１の側部部分が前記刃の厚さにわたって前記先端
   と同じ広がりの最外方縁を有し、また前記先端と共に、
   前記歯車を切削する切削面を画成し、 前記第２の側部部分が前記刃の厚さにわたって前記第１
   の側部部分の最内方縁と同じ広がりがあり、前記第２の
   側部部分は前記第１の側部部分から逃げた面を有し、そ
   れによって切削加工の間、前記第２の側部部分の逃げ面
   と歯車の面との間に空隙ができ、この空隙は冷却剤を通
   しうる大きさがあり、それにより前記切削面の冷却を向
   上させることを特徴とする回転ディスクカッタ。
2. 【請求項２】前記第１の側部部分が円弧状輪郭を有する
   ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の回転ディス
   クカッタ。
3. 【請求項３】前記第２の側部部分が円弧状輪郭を有する
   ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の回転ディス
   クカッタ。
4. 【請求項４】前記第１と第２の側部部分が円弧状輪郭を
   有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の回転
   ディスクカッタ。
5. 【請求項５】前記複数の切断刃の前記一部が粗加工刃か
   らなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の回転
   ディスクカッタ。
6. 【請求項６】前記粗加工刃の各々の長さが、直前の粗加
   工刃の長さより大きいことを特徴とする請求の範囲第５
   項に記載の回転ディスクカッタ。
7. 【請求項７】前記複数の切削刃が、前記粗加工刃の他
   に、さらに半仕上げ加工刃と仕上げ加工刃とを含むこと
   を特徴とする請求の範囲第５項に記載の回転ディスクカ
   ッタ。
8. 【請求項８】前記粗加工刃と、前記半仕上げ加工刃と、
   前記仕上げ加工刃の各々が先端を含み、各先端が、概ね
   凸状、概ね凹状および概ね平坦な形状からなる群から選
   択した形状を有することを特徴とする請求の範囲第７項
   に記載の回転ディスクカッタ。
9. 【請求項９】前記複数の刃が前記回転ディスクカッタ本
   体に取り付けるため複数の刃セグメントと一体に形成さ
   れ、前記粗加工刃と前記半仕上げ加工刃とが約５個以下
   の刃セグメントと一体に形成され、前記仕上げ加工刃が
   約２個以下の刃セグメントと一体に形成されていること
   を特徴とする請求の範囲第７項に記載の回転ディスクカ
   ッタ。
10. 【請求項１０】前記粗加工刃と前記半仕上げ加工刃とが
    ３個以下の刃セグメントと一体に形成されていることを
    特徴とする請求の範囲第９項に記載の回転ディスクカッ
    タ。
11. 【請求項１１】前記仕上げ加工刃が１個以下の刃セグメ
    ントと一体に形成されていることを特徴とする請求の範
    囲第９項に記載の回転ディスクカッタ。
12. 【請求項１２】前記カッタが中実の金属ディスクから形
    成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載
    の回転ディスクカッタ。
13. 【請求項１３】歯車を切削するための回転ディスクカッ
    タ用の粗加工刃を作る方法において、 少なくとも１個の刃セグメントを提供する段階と、 先端と２個の側部とを含み、前記側部が第１の側部部分
    と第２の側部部材とからなり、前記第１の側部部分の最
    外方縁が前記刃の厚さにわたって前記先端と同じ広がり
    があり、前記第２の側部部分が前記刃の厚さにわたって
    前記第１の側部部分の最内方縁と同じ広がりがあり、前
    記第２の側部部分が前記第１の側部部分から逃げを形成
    され、それにより切削加工の間、前記第２の側部部分の
    逃げ面と切削される歯車の面との間に空隙が存在するよ
    うな刃の形を前記セグメントに粗形成する段階と、 前記の粗形成された刃セグメントを切り込み、それによ
    って前記セグメントに複数の刃を形成する段階であっ
    て、前記セグメント上の一連の刃の間で空間を形成し、
    前記粗形成した刃に前面と後面とを形成する段階と、 前記先端と前記第１の側部部分とに仕上り面を形成し、
    それによって切削面を形成する段階と、 前記刃の前記前面に仕上り面を形成し、それにより前記
    先端および前記第１の側部部分との前記前面の交差部に
    おいて刃先を形成する段階を含むことを特徴とする粗加
    工刃を作る方法。
14. 【請求項１４】前記第１の側部部分の面部分を粗形成す
    ることが、前記第１の側部部分に円弧状輪郭を付与する
    ことからなることを特徴とする請求の範囲第13項に記載
    の方法。
15. 【請求項１５】前記第２の側部部分の面部分を粗形成す
    ることが前記第２の側部部分に円弧状輪郭を付与するこ
    とからなることを特徴とする請求の範囲第13項に記載の
    方法。
16. 【請求項１６】工作片を粗切削する切削刃であって、 正面と後面との間に延在する厚さ、 先端、および 前記切削刃の厚さに沿って前記先端と同じ広がりの最外
    方縁を有する２個の側部を含む切削刃において、 前記側部の各々が第１の側部部分と第２の側部部分を含
    み、 前記第２の側部部分の各々が前記切削刃の厚さに沿って
    前記第１の側部部分の最内方縁と同じ広がりを有し、前
    記第２の側部部分が前記第１の側部部分から逃げた面を
    有し、工作片を切削する切削面が前記第１の側部部分、
    その最外方縁および該先端とにより画成され、前記第２
    の側部部分の逃げは、切削中の前記第２の側部部分の逃
    げ面と工作片の表面との間に空隙が存在するようなもの
    であり、前記空隙が冷却剤を通過させる大きさにされて
    いて、それにより前記切削面の冷却を向上させることを
    特徴とする切削刃。