JP4012738B2 - Broaching tool for machining hard materials - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は花弁状の小さい曲率半径のR形状を有する高硬度材の内径穴加工用ブローチ工具に関する。
【0002】
【従来の技術】
硬度HRC 35〜55相当の高硬度材の加工用ブローチ工具としては、例えば特開平7-195228号公報にブローチ工具の切刃は粉末高速度鋼製、又は超硬合金製で、硬質被膜のコーティングを施した高硬度材の加工用ブローチ工具が開示されており、特開平6-315820号公報では、荒切削刃の切刃形状を波形状にし、かつ切削方向において、前刃に対し該波形状をシフトさせ、かつ荒切削刃と中間仕上刃との間に、荒切削刃による切削面を平滑にする中間刃を数刃設けたブローチ工具が開示されている。しかしながら花弁状の小さい曲率半径のR形状を有する高硬度材の内径穴加工については開示がなく、従来はかかる花弁状の小さい曲率半径のR形状の内径穴加工は、図4に示すような、R形状に沿った取り代分を切削する軸方向に連続したR形状切刃を使用していた。
【0003】
かかる従来の図4に示すようなブローチでは、10m/min 以上といった高速で切削すると、R形状切刃で切削する切り屑が互いにR形状の中心に向かって巻こうとするため、切り屑が小さくなり、巻きにくくなる。特に高硬度材の加工では、切り屑が硬いため、図5に示す切り屑90のように、自由度が小さい縮んだ状態に折れまがり、流れにくい切り屑が発生してブローチ工具の寿命を縮めていた。
【0004】
さらに、コロナ社「新訂精密工作便覧」精機学会編、第 354頁に、鍛造はだや鋳はだの丸穴の内面ブローチ加工方法として、図6に示す「進行性形の切削方式」が提案されている。この方法では、No.1刃〜No.18 刃までは、偶数刃と奇数刃とが切削位置を異にし、かつ半径方向と横方向とを交互に切削するよう刃を並べるブローチ加工方法である。しかしながらこの方法は、極めて複雑で工数がかかるブローチを必要とするだけでなく、半径方向と横方向の交互に切削するが、2辺形状切刃で切削するため、切り屑が互いにR形状の中心に向かって巻こうとし、図4に示すブローチと同様な課題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、花弁状の小さい曲率半径のR形状を有する高硬度材の内径穴加工用ブローチ工具において、高速切削においても切り屑が互いにR形状の中心に向かって巻くことのないブローチ工具を提供することにある。
【0006】
【課題を解決する手段】
このため本発明は、花弁状の小さい曲率半径のR形状を有する高硬度材の内径穴加工用ブローチ工具において、前記ブローチ工具はR形状を、コーナー部を有する多角形に分割し、前記多角形の各辺を同時にブローチ加工するように、ブローチ各刃は多角形の辺の長さに対応するブローチ各刃の幅が漸増する多角形の同時切削切刃を有し、ブローチ加工において、前記多角形の同時切削切刃のコーナー部で切り屑が切断されるようにしたことを特徴とする高硬度材加工用ブローチ工具を提供することによって上述した本発明の課題を解決した。
【0007】
【発明の効果】
かかる構成により、ブローチ加工において、前記多角形の同時切削切刃のコーナー部で切り屑が切断されるようにしたので、花弁状の小さい曲率半径のR形状を有する硬度HRC 40以上の高硬度材の内径穴加工用ブローチ工具において、10 m/min以上といった高速切削においても切り屑が互いにR形状の中心に向かって巻くことのない、各辺を加工する切り刃に対応した巻きやすい切り屑を発生させるブローチ工具を提供するものとなり、ブローチ工具の寿命を向上させるものとなった。
【0008】
好ましくは、前記多角形の同時切削切刃は、仕上げ切刃として、前記R形状切刃とし、かつ1刃の取り代を10〜15μmとすることにより、10 m/min以上といった高速切削においても切り屑が巻きやすくきれいな仕上がりをうることができる。
さらに、前記ブローチ工具の切刃は粉末高速度鋼製、又は超硬合金製で、硬質被膜のコーティングを施すことにより、ブローチ工具の寿命をより向上させることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明が使用されるである花弁状の小さい曲率半径のR形状を有する高硬度材の内径穴の断面図で斜線は加工箇所の一例を示し、図2は図1の内径穴の1個のR形状を有する加工箇所を、本発明の実施形態の高硬度材加工用ブローチ工具によるブローチ切削状況を示す説明図である。尚、この硬度は熱処理した鋼で硬度HRC 60前後のものである。本発明のブローチ工具は、花弁状の小さい曲率半径のR形状100、・・・110を有する高硬度材の内径穴加工用ブローチ工具において、R形状100、・・・110を、コーナー部 45、55、65・・・を有する半径方向線 70、71、72・・・で分割される多角形に分割し、多角形の各辺41、42、43・・・、51、52、53・・・、61、62、63・・・ をブローチ加工するように、図示しないブローチ各刃は多角形の辺の長さに対応するブローチ各刃の幅が漸増する多角形の切刃を有し、ブローチ加工において、多角形のコーナー部 45、55、65・・・で切断された切粉が排出されるようにしたものである。
【0010】
かかる構成により、本発明の実施形態の高硬度材加工用ブローチ工具によるブローチ加工において、多角形のコーナー部 45、55、65・・・で切断された図3に示すような切粉80が排出されるようにしたので、花弁状の小さい曲率半径のR形状100、・・・110を有する硬度HRC 40以上の高硬度材の内径穴加工用ブローチ工具において、10m/min 以上といった高速切削においても切り屑が互いにR形状の中心に向かって巻くことのない、各辺を加工する切刃に対応した巻きやすい切り屑を発生させるブローチ工具を提供するものとなり、ブローチ工具の寿命を向上させるものとなった。
【0011】
好ましくは、ブローチ工具多角形の切刃は、図示しない仕上げ切刃として、前記R形状100、・・・110切刃とし、かつ1刃の取り代を10〜15μmとすることにより、10m/min 以上といった高速切削においても切り屑が巻きやすくきれいな仕上がりをうることができる。
さらに、前記ブローチ工具の切刃は粉末高速度鋼製、又は超硬合金製で、硬質被膜のコーティングを施すことにより、ブローチ工具の寿命をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が使用される花弁状の小さい曲率半径のR形状を有する高硬度材の内径穴の一例の断面図で斜線部分は加工箇所を示す。
【図2】図1の内径穴の1個のR形状を有する加工箇所を、本発明の実施形態の高硬度材加工用ブローチ工具によるブローチ切削状況を示す説明図。
【図3】図2のブローチ工具によりブローチ切削された切屑の斜視図。
【図4】従来のブローチ工具によるブローチ切削状況を示す説明図である。
【図5】従来のブローチ工具によりブローチ切削された切屑の斜視図。
【図6】コロナ社「新訂精密工作便覧」精機学会編、第 354頁に記載する丸穴の内面ブローチ加工方法「進行性形の切削方式」を示す説明図。
【符号の説明】
41、42、43・・・、51、52、53・・・、61、62、63・・・ ・・多角形の各辺
45、55、65・・・ ・・コーナー部
100、・・・110・・花弁状の小さい曲率半径のR形状[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a broaching tool for machining an inner diameter hole of a high-hardness material having an R shape with a small curvature radius in a petal shape.
[0002]
[Prior art]
As a broaching tool for processing a hard material with a hardness equivalent to HRC 35-55, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-195228, the cutting edge of the broaching tool is made of powder high speed steel or cemented carbide and coated with a hard coating Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-315820 discloses a rough cutting blade having a corrugated cutting edge shape and a corrugating shape with respect to the front blade in the cutting direction. A broaching tool is disclosed in which several intermediate blades are provided between the rough cutting blade and the intermediate finishing blade to smooth the cutting surface of the rough cutting blade. However, there is no disclosure about the inner diameter drilling of a high-hardness material having an R shape with a small radius of curvature in the shape of a petal. An R-shaped cutting blade continuous in the axial direction for cutting the machining allowance along the R-shape was used.
[0003]
In such a conventional broach as shown in FIG. 4, when cutting at a high speed of 10 m / min or more, the chips to be cut with the R-shaped cutting blades tend to be wound toward the center of the R shape, so that the chips are small. It becomes difficult to wind. Especially when machining high-hardness materials, the chips are hard, so they fold into a contracted state with a small degree of freedom, as shown in Fig. 5, resulting in chips that do not flow easily and shorten the life of the broach tool. It was.
[0004]
Furthermore, Corona's “New Revised Precision Handbook”, edited by the Precision Machinery Society, page 354, shows the “progressive cutting method” shown in FIG. 6 as an internal broaching method for round holes in forged and cast holes. Proposed. In this method, the No.1 blade to No.18 blade are broaching methods in which even-numbered blades and odd-numbered blades have different cutting positions, and the blades are arranged so as to cut alternately in the radial direction and in the horizontal direction. . However, this method requires not only a very complicated and time-consuming broach, but also cuts alternately in the radial direction and in the lateral direction. There was a problem similar to that of the broach shown in FIG.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is a broaching tool for machining an inner diameter hole of a high-hardness material having a petal-like R-shape with a small radius of curvature, in which chips are not wound toward each other even in high-speed cutting. Is to provide.
[0006]
[Means for solving the problems]
Therefore, the present invention relates to a broaching tool for machining an inner diameter hole of a high hardness material having an R shape with a small curvature radius in a petal shape, wherein the broach tool divides the R shape into a polygon having a corner portion, and the polygon to simultaneously broaching each side of, broach each blade has a simultaneous cutting edge polygons width brooch each blade corresponding to the length of the polygon sides gradually increases, in broaching, the multi The above-mentioned problems of the present invention have been solved by providing a broaching tool for machining a high hardness material, characterized in that chips are cut at the corners of a rectangular simultaneous cutting blade .
[0007]
【The invention's effect】
With such a configuration, in the broaching process, chips are cut at the corners of the polygonal simultaneous cutting blade, so that a high-hardness material with a hardness of HRC 40 or more having an R shape with a small curvature radius in a petal shape. In the inner diameter hole drilling broach tool, easy-to-wind chips corresponding to the cutting blades that process each side without cutting chips toward the center of the R shape even at high speed cutting of 10 m / min or more. Providing a broach tool to be generated and improving the life of the broach tool.
[0008]
Preferably, the polygonal simultaneous cutting edge is the R-shaped cutting edge as a finishing cutting edge, and the cutting allowance of one edge is 10 to 15 μm, so that even in high-speed cutting of 10 m / min or more. Chips are easy to wind and can give a clean finish.
Further, the cutting edge of the broach tool is made of powder high speed steel or cemented carbide, and the life of the broach tool can be further improved by applying a hard coating.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view of an inner diameter hole of a high hardness material having an R shape with a small curvature radius, which is a petal shape, in which the present invention is used. It is explanatory drawing which shows the broach cutting condition by the broach tool for high-hardness-material processing of the processing location which has one R shape by the embodiment of this invention. This hardness is a heat-treated steel having a hardness of around HRC 60. The broaching tool of the present invention is a broaching tool for machining an inner diameter hole of a high-hardness material having a petal-like small radius of
[0010]
With such a configuration, in the broaching by the broaching tool for machining a hard material according to the embodiment of the present invention, the
[0011]
Preferably, the polygonal cutting edge of the broaching tool is an R-shaped 100,..., 110 cutting edge as a finishing cutting edge (not shown), and 10 m / min by making a cutting allowance of 10-15 μm. Even in high-speed cutting as described above, chips can be easily wound and a beautiful finish can be obtained.
Further, the cutting edge of the broach tool is made of powder high speed steel or cemented carbide, and the life of the broach tool can be further improved by applying a hard coating.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of an inner diameter hole of a high-hardness material having an R shape with a small curvature radius, which is a petal shape, in which the present invention is used;
FIG. 2 is an explanatory view showing a broach cutting state of a machining portion having one R shape of the inner diameter hole of FIG. 1 by a high hardness material machining broach tool according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of chips that have been broached by the broach tool of FIG. 2; FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a broach cutting situation with a conventional broach tool.
FIG. 5 is a perspective view of chips broached by a conventional broaching tool.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a round hole inner surface broaching method “progressive cutting method” described in Corona, “New Revised Precision Handbook” edited by Seiki Gakkai, page 354.
[Explanation of symbols]
41, 42, 43 ..., 51, 52, 53 ..., 61, 62, 63 ...
45, 55, 65 ... ・ Corner
100, ... 110 ... R-shaped petal-like radius of curvature
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