JP5637036B2 - Helical brooch - Google Patents
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Description
本発明は、例えばヘリカル内歯車のように内周に捩れ溝を有するワークを切削加工するのに用いられるヘリカルブローチに関するものである。 The present invention relates to a helical broach used for cutting a workpiece having a twisted groove on its inner periphery, such as a helical internal gear.
ヘリカル内歯車として、例えばプラネタリーインターナルギヤは、自動変速機用のギヤとして各種提供されているが、最近では自動変速機の要求品質の高度化に伴いギヤの品質の高度化も求められるようになってきている。
このようなヘリカル内歯車の加工に用いられるヘリカルブローチとして、例えば下記特許文献1には、軸状のブローチ本体の外周部に、該ブローチ本体の径方向外周側に突出する複数の切刃が、このブローチ本体の先端側から後端側に向けて該ブローチ本体の軸線回りに捩れる螺旋状に配列され、前記切刃のうちブローチ本体先端側の切刃は荒刃(外径上がり刃)とされるとともにブローチ本体後端側の切刃は仕上げ刃(歯厚上がり刃)とされ、この仕上げ刃において、ブローチ本体先端側を向くすくい面と前記ブローチ本体の周方向のうちいずれか一方の側を向く側面との交差稜線部に切削刃が形成されるとともに、この切削刃とは反対側の側面と前記すくい面との交差稜線部はガイド刃とされたものが提案されている。
As helical internal gears, for example, planetary internal gears are provided in various ways as gears for automatic transmissions. Recently, as the required quality of automatic transmissions increases, so does the quality of gears. It is becoming.
As a helical broach used for processing such a helical internal gear, for example, in Patent Document 1 below, a plurality of cutting blades projecting radially outward of the broach main body are provided on the outer peripheral portion of the shaft-shaped broach main body. The blades are arranged in a spiral shape that twists around the axis of the broach body from the front end side to the rear end side of the broach body, and the cutting blade on the broach body front side of the cutting blade is a rough blade (outer diameter increasing blade). At the same time, the cutting edge on the rear end side of the broach body is a finishing blade (tooth thickness increasing blade). In this finishing blade, either the rake face facing the front end side of the broach body or the circumferential direction of the broach body A cutting blade is formed at an intersecting ridge line portion with a side surface facing the surface, and an intersecting ridge line portion between the side surface opposite to the cutting blade and the rake face is a guide blade.
このようなヘリカルブローチによれば、例えば、図6に示すようにワークWであるヘリカル内歯車の歯形を、歯丈が順次漸増する荒刃により小径部から所要の溝深さHaに至るまで形成した後に、歯厚が順次漸増する仕上げ刃によって、まず、歯形の一方の側面(例えば、鋭角側の側面Sb)を歯厚方向に追い込み切削し、次いで、歯形の他方の側面(例えば、鈍角側の側面Sa)を歯厚方向に追い込み切削し、これにより左右側面を所望のインボリュート曲線により近づけることができる。 According to such a helical broach, for example, as shown in FIG. 6, the tooth profile of the helical internal gear as the workpiece W is formed from the small diameter portion to the required groove depth Ha by the rough blade whose tooth height gradually increases. After that, with a finishing blade whose tooth thickness gradually increases, first, one side of the tooth profile (for example, the side Sb on the acute angle side) is driven into the tooth thickness direction, and then the other side surface of the tooth profile (for example, the obtuse angle side) The side surface Sa) is driven and cut in the tooth thickness direction, whereby the left and right side surfaces can be brought closer to a desired involute curve.
前記ヘリカルブローチにあっては、荒刃によって切削加工した時点において、ワークの左右両側をそれぞれ所望のインボリュート曲線Ia、Ibに近似するように企図しているが、複数の切刃が螺旋状に形成されるとともにブローチ本体がワークに対して相対回転しながら移動するため、切刃の鋭角側の側刃が鈍角側の側刃よりも切れ味がよくなっていて、鋭角側に食い込み現象が生じる。そして、図7に示すように、荒刃によってワークの歯形を歯丈方向に切削するときに荒刃が次第に鋭角側へずれてしまう(図7中最上部での偏倚量をXaで示す)。このため、荒刃によって切削加工した直後では、ワーク歯形の鈍角側の側面Saは鈍角側のインボリュート曲線Iaから大きくずれてしまう。
その後、仕上げ刃によりワークの歯形を歯厚方向に追い込んで側面を所望のインボリュート曲面Iaにより近づけるよう切削する際に、歯元と歯先とでは仕上げ刃による切削すべき厚さが異なるため、該仕上げ刃に偏磨耗が生じる。この結果、前記ヘリカルブローチには、再研削を頻繁に行わなければならない、あるいはヘリカルブローチの寿命が短くなるという問題があった。また、前述したように、荒刃によって切削加工した直後においてはワーク歯形が理想的なインボリュート曲線から大きくずれてしまうため、その後仕上げ刃によってワーク歯形の形状を整えても、ワークの最終的な歯形形状を高精度に仕上げることができないという問題もあった。
The helical broach is intended to approximate the left and right sides of the workpiece to the desired involute curves Ia and Ib at the time of cutting with a rough blade, but a plurality of cutting blades are formed in a spiral shape. In addition, since the broach body moves while rotating relative to the workpiece, the sharp side edge of the cutting edge is sharper than the obtuse side edge, and a biting phenomenon occurs on the acute angle side. Then, as shown in FIG. 7, when the tooth profile of the workpiece is cut in the tooth height direction by the rough blade, the rough blade gradually shifts to an acute angle side (the amount of deviation at the uppermost portion in FIG. 7 is indicated by Xa). For this reason, immediately after cutting with a rough blade, the side surface Sa on the obtuse angle side of the workpiece tooth profile is greatly deviated from the involute curve Ia on the obtuse angle side.
After that, when cutting the workpiece tooth profile in the tooth thickness direction with the finishing blade and cutting the side surface closer to the desired involute curved surface Ia, the thickness to be cut by the finishing blade differs between the tooth root and the tooth tip. Uneven wear occurs on the finishing blade. As a result, the helical broach has a problem that it has to be reground frequently or the life of the helical broach is shortened. In addition, as described above, the workpiece tooth profile deviates greatly from the ideal involute curve immediately after cutting with the rough blade. Therefore, even if the workpiece tooth profile is adjusted with the finishing blade, the final tooth profile of the workpiece There was also a problem that the shape could not be finished with high precision.
本発明は、このような背景の下になされたもので、外径上がり刃によりワークの歯形を歯丈方向に切削した時点で、ワーク歯形の側面をインボリュート曲線に近づけることができ、これにより、仕上げ刃に偏磨耗が生じるのを回避できて長寿命化が図れ、しかもワークの最終的な歯形形状を高精度に仕上げることができるヘリカルブローチを提供することを目的とする。 The present invention was made under such a background, and when the tooth profile of the workpiece is cut in the tooth length direction by the outer diameter rising blade, the side surface of the workpiece tooth profile can be brought close to the involute curve, It is an object of the present invention to provide a helical broach that can avoid the occurrence of uneven wear on the finishing blade, extend the service life, and can finish the final tooth profile of the workpiece with high accuracy.
前記課題を解決するために、本発明のヘリカルブローチは、軸状のブローチ本体の外周部に、径方向外周側に突出する複数の切刃が列をなして、ブローチ本体の先端側から後端側に向けて該ブローチ本体の軸線回りに捩れる螺旋状に、かつ、前記切刃の列が周方向に間隔をあけて配列されて、これらの切刃によりワークの加工穴内周に所定のリードの捩れ溝を形成するヘリカルブローチであって、複数の前記切刃のうちブローチ本体先端側の複数の切刃はワークの歯形を歯丈方向に切削するべく歯丈を漸次増大させた外径上がり刃とされるとともにブローチ本体後端側の複数の切刃はワークの歯形を歯厚方向に切削するべく歯厚を漸次増大させた歯厚上がり刃とされ、前記外径上がり刃のうち、ブローチ本体先端側を向くすくい面と鋭角側の側部逃げ面との交差稜線部に形成される鋭角側の側刃のすくい角が正とされ、前記すくい面と鈍角側の側部逃げ面との交差稜線部に形成される鈍角側の側刃のすくい角が負とされ、前記外径上がり刃は、鈍角側の側部逃げ面が前記リードあるいは該リードに対して平行な線である基準線に対して、平行あるいは正の逃げ角を付けられて形成され、鋭角側の側部逃げ面が負の逃げ角θを付けられて形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the helical broach of the present invention has a plurality of cutting blades protruding radially outwardly in a row on the outer peripheral portion of the shaft- shaped broach main body, and the rear end from the front end side of the broach main body. A spiral that twists about the axis of the broach body toward the side, and the row of cutting blades is arranged at intervals in the circumferential direction, and a predetermined lead is formed on the inner periphery of the work hole of the workpiece by these cutting blades. Of the plurality of cutting blades, the plurality of cutting blades on the tip end side of the broaching body are increased in outer diameter by gradually increasing the tooth height in order to cut the tooth profile of the workpiece in the tooth height direction. a plurality of cutting edges of broach body rear side together are blade is the tooth thickness increases blades gradually increased tooth thickness to cut the tooth profile of the workpiece in the tooth thickness direction, of the outer diameter of up blades, brooches Rake face facing the tip of the main unit and sharp angle side The rake angle of the acute side flank formed at the intersection ridge line with the flank is positive, and the obtuse angle side flank formed at the ridge line between the rake face and the obtuse side flank the rake angle of a negative, pre Kigai diameter up blade, with respect to the reference line is a line parallel against the side flank of the obtuse angle side the lead or the lead, the parallel or positive relief angle formed attached, characterized in that the side flank of the acute angle side is formed attached a negative relief angle theta.
前記構成のヘリカルブローチによれば、鋭角側の側部逃げ面が負の逃げ角θを付けられて形成されている外径上がり刃を有しているので、当該外径上がり刃でワークを切削するときに、鋭角側の側刃の切れ味が劣る。もともと、外径上がり刃は、鋭角側の側刃の切れ味が鈍角側の側刃に比べて良いので、鋭角側の側刃の切れ味が劣った分、鋭角側の側刃と鈍角側の側刃の双方の切れ味のバランスがとれる。この結果、外径上がり刃によってワークの歯形を歯丈方向に切削するときに外径上がり刃が次第に鋭角側へずれるといった現象を回避できる。 According to the helical broach having the above-described configuration, the side flank on the acute angle side has the outer diameter rising blade formed with the negative clearance angle θ, so the workpiece is cut with the outer diameter increasing blade. When sharpening, the sharpness of the side blade on the acute angle side is inferior. Originally, since the sharpness of the sharpened side blades is better than that of the blunted side blades, the sharpened side blades are inferior in sharpness to the sharpened side blades and the blunted side blades. You can balance the sharpness of both. As a result, it is possible to avoid the phenomenon that the outer diameter rising blade gradually shifts to the acute angle side when the tooth profile of the workpiece is cut in the tooth height direction by the outer diameter rising blade.
また、複数の外径上がり刃のうち全ての外径上がり刃について、鋭角側と鈍角側の双方の側刃の切れ味のバランスがとれることとなり、この結果、外径上がり刃によりワークの歯形を歯丈方向に切削した時点で、ワーク歯形の側面をインボリュート曲線に近づけることができる。 In addition, the sharpness of both the sharp and obtuse side blades can be balanced for all of the outer diameter rising blades of the plurality of outer diameter rising blades. At the time of cutting in the length direction, the side surface of the workpiece tooth profile can be brought close to the involute curve.
前記負の逃げ角θは0.25°<θ<0.75°の範囲に設定されていることが好ましい。
外径上がり刃において、鋭角側の側部逃げ面の負の逃げ角θを前記のような0.25°<θ<0.75°の範囲に設定することで、当該外径上がり刃の鋭角側と鈍角側の双方の側刃の切れ味のバランスを良好にとれる。ちなみに、負の逃げ角θが0.25°以下になると、外径上がり刃の鋭角側の側刃の切れ味が鈍角側の側刃に比べて良い状態に保たれるので、外径上がり刃によってワークの歯形を切削するときに外径上がり刃が多少鋭角側へずれる。一方、負の逃げ角θが0.75°以上になると、外径上がり刃の鋭角側の側刃の切れ味が鈍角側の側刃よりも劣ってしまい、外径上がり刃によって切削するときに、外径上がり刃が逆に鈍角側へずれる現象が生じる。
The negative clearance angle θ is preferably set in a range of 0.25 ° <θ <0.75 °.
In the outer diameter rising blade, the acute angle of the outer diameter rising blade is set by setting the negative clearance angle θ of the side flank on the acute angle side in the range of 0.25 ° <θ <0.75 ° as described above. The sharpness of the side blades on both the side and the obtuse angle side can be well balanced. By the way, when the negative clearance angle θ is 0.25 ° or less, the sharpness of the sharp side of the outer diameter rising blade is maintained in a better state than that of the obtuse side blade. When cutting the tooth profile of the workpiece, the outer diameter rising blade is slightly shifted to the acute angle side. On the other hand, when the negative clearance angle θ is 0.75 ° or more, the sharpness of the side blade on the acute angle side of the outer diameter rising blade is inferior to the side blade on the obtuse angle side, and when cutting with the outer diameter rising blade, A phenomenon occurs in which the outer diameter rising blade is shifted to the obtuse angle side.
本発明のヘリカルブローチによれば、外径上がり刃によってワークの歯形を歯丈方向に切削するときに、鋭角側と鈍角側の双方の側刃の切れ味のバランスがとれ、外径上がり刃が次第に鋭角側へずれるといった現象を回避できる。この結果、その後の加工に用いる歯厚上がり刃に偏磨耗が生じるのを回避でき、ひいては、再研削の頻度を低くすることができ、しかも当該ヘリカルブローチの長寿命化を図ることができる。また、外径上がり刃によりワークの歯形を歯丈方向に切削した時点で、ワーク歯形の両側面をインボリュート曲線に近づけることができるから、ワークの最終的な歯形形状を高精度に仕上げることができる。 According to the helical broach of the present invention, when cutting the tooth profile of the workpiece in the tooth height direction with the outer diameter rising blade, the sharpness of both the sharp edge and the obtuse angle side blade is balanced, and the outer diameter rising blade gradually increases. It is possible to avoid the phenomenon of shifting to an acute angle side. As a result, it is possible to avoid the occurrence of uneven wear in the tooth thickness increasing blade used for the subsequent processing, and thus the frequency of regrinding can be reduced, and the life of the helical broach can be extended. In addition, when the workpiece tooth profile is cut in the tooth height direction with the outer diameter rising blade, both sides of the workpiece tooth profile can be brought close to the involute curve, so that the final tooth profile shape of the workpiece can be finished with high accuracy. .
図1ないし図4は本発明の一体形ヘリカルブローチの実施の形態を示すものであり、図1は、本発明をオフノルマルタイプのヘリカルブローチに適用した場合の実施形態を示す側面図、図2は図1に示す実施形態のヘリカルブローチによって加工した後のワークの一部を示す断面図である。 1 to 4 show an embodiment of an integrated helical broach according to the present invention, and FIG. 1 is a side view showing the embodiment when the present invention is applied to an off-normal helical broach. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of a workpiece after being processed by the helical broach of the embodiment shown in FIG. 1.
本実施形態のヘリカルブローチは、例えば上述したプラネタリーインターナルギヤ等の図2に示すヘリカル内歯車Gのように内周に捩れ溝Dを有するワークをブローチ加工するものである。ブローチ本体1は、図1に示すように軸線Oを中心とした長尺の軸状をなし、その両端部は掴み部2,3とされるとともに、これら掴み部2,3の間は切刃部4とされている。そして、この切刃部4においてブローチ本体1の外周には、前記軸線Oに対する径方向外周側に突出する複数の切刃5が、該ブローチ本体1の先端側(図1において左側)から後端側(図1において右側)に向けて軸線O回りに捩れるリードLに沿った螺旋状をなすように配列されている。また、これら切刃5の列が周方向に間隔をあけて複数列形成されている。
なお、図1は、軸線O方向において複数の切刃5の間に形成される刃溝がこの軸線O回りにねじれたオフノルマルタイプ(ネジレ刃溝タイプ)の一体形ヘリカルブローチに、本発明を適用した例を示すものである。
The helical broach of this embodiment is for broaching a workpiece having a twisted groove D on its inner periphery, such as the helical internal gear G shown in FIG. 2 such as the planetary internal gear described above. As shown in FIG. 1, the broach main body 1 has a long shaft shape centered on the axis O, and both end portions thereof are
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention for an off-normal type (helical blade groove type) integrated helical broach in which a blade groove formed between a plurality of
ここで、切刃部4のうちブローチ本体1先端側の部分の複数の切刃5は、前記ヘリカル内歯車の歯形を歯丈方向に切削する外径上がり刃6とされていて、この外径上がり刃6においては切刃5の歯丈が該切刃5の列に沿ってブローチ本体1後端側に向け順次増大するようにされている。また、この外径上がり刃6よりもブローチ本体1後端側の切刃部4には、こうして外径上がり刃6によって所定の歯丈に切削された歯形の歯面すなわちワークの捩れ溝の両溝側面を、歯厚方向すなわちブローチ本体1の周方向に追い込み切削して所定の歯厚に形成する複数の歯厚上がり刃7が備えられている。
Here, a plurality of
なお、切刃部4のうち前記外径上がり刃6とされた切刃5が配列される部分には、歯形の小径部を切削する丸刃が歯厚上がり刃7と交互に備えられていてもよい。また、この丸刃は、歯厚上がり刃7の後端側に備えられていてもよい。そして、これら外径上がり刃6、歯厚上がり刃7、および丸刃のすべての切刃5が、本実施形態ではブローチ本体1に一体に形成されている。
In addition, round blades for cutting a small-diameter portion of the tooth profile are provided alternately with the tooth thickness increasing blades 7 in the portion of the
図3は図1に示す実施形態のヘリカルブローチの外径上がり刃6を説明する模式図、図4は図1に示す実施形態のヘリカルブローチの外径上がり刃を用いて切削するときの上方からみた図、図5は図1に示す実施形態のヘリカルブローチの外径上がり刃6のうちの一つを説明する斜視図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the outer
列をなす複数の外径上がり刃6、6、…は(図3では外径上がり刃の数を便宜上7個としているが実際にはそれよりも多数備える)、リードLに沿って螺旋状をなすように配列されている。図5に示すように、外径上がり刃6は、ブローチ本体1の先端側を向く面がすくい面6Aとされ、すくい面6Aに連なる上側の面が上部逃げ面6B、すくい面6Aに連なる図3、図4、図5における左側の側面が鋭角側の側部逃げ面6C、すくい面6Aに連なる図3、図4、図5における右側の側面が鈍角側の側部逃げ面6Dとされている。そして、これら外径上がり刃6のすくい面6Aと鋭角側の側部逃げ面6Cとの交差稜線部に形成される鋭角側の側刃6CC、並びにすくい面6Aと鈍角側の側部逃げ面6Dとの交差稜線部に形成される鈍角側の側刃6DDはそれぞれインボリュート曲面を描くように形成されている。
The plurality of outer
ここで、外径上がり刃6の鋭角側及び鈍角側は、当該外径上がり刃6においてすくい面6Aと側部逃げ面6C、6Dとのなす角度を基準に称されるものであり、ここでは、図3、図4に示すように、リードLを中心に正面視した場合、左側が鋭角側、右側が鈍角側となる。
Here, the acute angle side and the obtuse angle side of the outer
前記複数の外径上がり刃6は、鋭角側の側部逃げ面6Cが負の逃げ角θを付けられて形成されている。ここでいう負の逃げ角とは、リードLあるいは該リードLに対して平行な線を基準線とし、外径上がり刃6の側部逃げ面6Cが、ブローチ本体1の後端側から先端側に向けて漸次外径上がり刃6の中心側に近づくように、前記基準線に対して傾斜した角度をいう。ここでは、この負の逃げ角θは、例えば0.25°<θ<0.75°の範囲に設定される。
一方、外径上がり刃6の鈍角側の側部逃げ面6Dは、前記基準線に対して平行あるいは若干の正の逃げ角をもつように形成されている。
The plurality of outer
On the other hand, the obtuse
図1に示すように、前記複数の歯厚上がり刃7には、該歯厚上がり刃7のうちでも外径上がり刃6に続くブローチ本体1先端側に設けられて、ワークの捩れ溝の両溝壁面のうちの一方の壁面を追い込み切削してゆく複数の歯厚上がり刃7Aと、これらの歯厚上がり刃7Aのブローチ本体1後端側に設けられて、両溝壁面のうちの他方の壁面を追い込み切削してゆく複数の歯厚上がり刃7Bとが備えられている。
As shown in FIG. 1, the plurality of tooth thickness increasing blades 7 are provided on the tip side of the broach body 1 following the outer
すなわち、個々の歯厚上がり刃7においては、その切刃5のブローチ本体1先端側を向くすくい面と、ブローチ本体1の周方向のうち溝壁面を追い込み切削してゆく側を向く側面との交差稜線部に切削刃が形成されている。一方、こうして切削刃が形成された交差稜線部とは周方向に反対側のすくい面の交差稜線部には、切削刃によって追い込み切削される前記溝壁面とは反対側のねじれ溝の溝壁面に摺接して当該歯厚上がり刃7を案内するガイド刃が形成される。
In other words, in each tooth thickness increasing blade 7, there is a rake face that faces the tip side of the broach main body 1 of the
そして、ブローチ本体1先端側の複数の歯厚上がり刃7Aにおいては、鈍角側のガイド刃がリードLに沿って連なるように配列されるとともに、鋭角側の切削刃はリードLに沿って後端側に向かうに従い、歯厚方向に徐々にせり出すように配設される一方、ブローチ本体1後端側の複数の歯厚上がり刃7Bにおいては、その鋭角側のガイド刃が、概ね前記ブローチ本体1先端側の複数の歯厚上がり刃7Aのうち最後端のものの切削刃から前記リードLに沿って連なるように配列されるとともに、鈍角側の切削刃は、ブローチ本体1先端側の歯厚上がり刃7Aのガイド刃からリードLに沿って後端側に向かうに従い、歯厚方向に徐々にせり出すように配設される。
In the plurality of tooth
なお、ブローチ本体1先端側の歯厚上がり刃7Aのさらに先端側、すなわち外径上がり刃6と歯厚上がり刃7との間には、外径上がり刃6によって形成された捩れ溝と略等しい幅を有し、かつその両側面の先端側が先細りとされて共に負の逃げ角を与えられた図示せぬ案内刃が配設される。
Note that the torsional groove formed by the outer
次に、このように構成されたヘリカルブローチによってワークを切削する方法について説明する。
ワークWに予め形成した加工穴にブローチ本体1を先端側から挿入し、該ブローチ本体1を前記リードLに沿ってワークに対し相対的に前進させつつ回転させる。これにより、まず外径上がり刃6によって、ワークWの孔の内面に所定の深さの捩れ溝を形成する。
Next, a method for cutting a workpiece with the thus configured helical broach will be described.
The broach main body 1 is inserted from the front end side into a processing hole formed in advance in the work W, and the broach main body 1 is rotated along the lead L while being advanced relative to the work. Thereby, first, a torsion groove having a predetermined depth is formed on the inner surface of the hole of the workpiece W by the outer
ここで、前記構成のヘリカルブローチでは、外径上がり刃6の鋭角側の側部逃げ面6Cに負の逃げ角θを付けられているので、当該外径上がり刃6でワークWを切削するときに、鋭角側の側刃6CCの切れ味が劣る。ところが、もともと、外径上がり刃6は、鋭角側の側刃6CCの切れ味が鈍角側の側刃6DDに比べて良いので、鋭角側の側刃6CCの切れ味が劣った分、鋭角側と鈍角側の双方の側刃の切れ味のバランスがとれる。この結果、外径上がり刃によってワークの歯形を歯丈方向に切削するときに外径上がり刃6が次第に鋭角側へずれるといった現象を回避できる。
Here, in the helical broach having the above-described configuration, since the negative clearance angle θ is attached to the acute
また、ここでは、複数の外径上がり刃6のうち全ての外径上がり刃について、鋭角側の側部逃げ面6Cに負の逃げ角θを付けられているので、複数の外径上がり刃それぞれについて、鋭角側と鈍角側の双方の側刃の切れ味のバランスがとれることとなり、この結果、外径上がり刃6によりワークWの歯形を歯丈方向に切削した時点で、ワーク歯形の両側面をそれぞれインボリュート曲線に近づけることができる。
In addition, since the negative clearance angle θ is attached to the
加えて、この実施形態では、外径上がり刃6について負の逃げ角θを0.25°<θ<0.75°の範囲に設定しており、これにより、当該外径上がり刃の鋭角側と鈍角側の双方の側刃6CC、6DDの切れ味のバランスを良好にとれる。このため、外径上がり刃によってワークの歯形を歯丈方向に切削するときに外径上がり刃が次第に鋭角側へずれるのは勿論、鈍角側へずれることも防止できる。
In addition, in this embodiment, the negative clearance angle θ of the outer
ちなみに、負の逃げ角θが0.25°以下になると、外径上がり刃の鋭角側の側刃6CCの切れ味が鈍角側の側刃6DDに比べて良い状態に保たれるので、外径上がり刃6によってワークの歯形を切削するときに外径上がり刃6が多少鋭角側へずれる。一方、負の逃げ角θが0.75°以上になると、外径上がり刃の鋭角側の側刃6CCの切れ味が鈍角側の側刃6DDよりも劣ってしまい、外径上がり刃6によって切削するときに、外径上がり刃6が逆に鈍角側へずれる現象が生じる。
Incidentally, when the negative clearance angle θ is 0.25 ° or less, the sharpness of the sharp side blade 6CC of the outer diameter rising blade is maintained in a better state than the obtuse side blade 6DD. When cutting the tooth profile of the workpiece by the
次いで、この捩れ溝の鈍角側の溝壁面にブローチ本体1先端側の歯厚上がり刃7Aのガイド刃が摺接して該歯厚上がり刃7Aを案内しつつ、このブローチ本体1先端側の歯厚上がり刃7Aの切削刃により捩れ溝の鋭角側の溝壁面を切削して、刃7Aにて切削した溝幅から鋭角側の溝壁面に仕上げ代の仕上げ加工を施す。
そして、これに続いて今度はこの鋭角側の溝壁面にブローチ本体1後端側の歯厚上がり刃7Bのガイド刃が摺接して該歯厚上がり刃7Bが案内されつつ、このブローチ本体1後端側の歯厚上がり刃7Bの切削刃によって捩れ溝の鈍角側の溝壁面を切削して、溝幅から鋭角側の溝壁面に仕上げ代を与え、所望の溝幅の捩れ溝を形成する。
Next, the tooth thickness on the tip side of the broach body 1 is guided while the guide blade of the tooth
Subsequently, the guide blade of the tooth
上述したように、外径上がり刃6でワークWを切削するときに、鋭角側と鈍角側双方の側刃6CC、6DDによる切れ味のバランスがとれて、外径上がり刃が次第に鋭角側へずれるといった現象を回避できる。この結果、外径上がり刃6によって追い込み切削した直後のワーク歯形の鈍角側の側面Saが、鈍角側のインボリュート曲線Iaに近似した形状になるので、その後、仕上げ刃7によりワークWの歯形を歯厚方向に追い込んで側面をインボリュート曲面により近づけるよう切削する際には(図6参照)、仕上げ刃7において歯元と歯先とで切削すべき厚さは略同じであるため、仕上げ刃7に偏磨耗が生じるのを回避できる。この結果、再研削の頻度を低くすることできしかも当該ヘリカルブローチの長寿命を無理なく図ることができる。また、外径上がり刃6によりワークの歯形を歯丈方向に切削した時点で、ワーク歯形の両側面をインボリュート曲線に近づけることができるから、ワークの最終的な歯形形状を高精度に仕上げることができる。
As described above, when cutting the workpiece W with the outer
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、前記実施形態では、本発明をオフノルマルタイプの一体形ヘリカルブローチに適用した例について説明したが、これに限られることなく、本発明は、軸直タイプのヘリカルブローチにも、あるいは歯厚上がり刃7がブローチ本体とは別体のシェルに設けられた組立型のヘリカルブローチにも適用可能である。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to an off-normal type integrated helical broach has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is also applicable to a straight shaft type helical broach or a tooth thickness. The present invention can also be applied to an assembled helical broach in which the rising blade 7 is provided in a shell separate from the broach body.
また、前記実施形態では、外径上がり刃6のうち全ての外径上がり刃6について、鋭角側の側部逃げ面6Cに負の逃げ角θを付けているが、これに限られることなく、一つ置きの外径上がり刃6に対してのみ鋭角側の側部逃げ面6Cに負の逃げ角θを付けたり、あるいは、外径上がり刃が最も鋭角側へずれる、例えば切削の前半部分の外径上がり刃6についてのみ鋭角側の側部逃げ面6Cに負の逃げ角θを付けてもよい。
また、外径上がり刃6が鋭角側にずれるときのずれ量に応じて、鋭角側の側部逃げ面6Cの負の逃げ角θの角度を変化させてもよい。
Moreover, in the said embodiment, about all the outer
Further, the negative clearance angle θ of the acute side flank 6C may be changed according to the amount of deviation when the outer
1 ブローチ本体
4 切刃部
5 切刃
6 外径上がり刃
6A すくい面
6B 上部逃げ面
6C 鋭角側の側部逃げ面
6CC 鋭角側の側刃
6D 鈍角側の側部逃げ面
6DD 鈍角側の側刃
7 歯厚上がり刃
H 歯丈
O ブローチ本体1の軸線
L 切刃5のリード
Ia 鈍角側のインボリュート曲線
Ib 鋭角側のインボリュート曲線
1
5 cutting
Claims (2)
複数の前記切刃のうちブローチ本体先端側の複数の切刃はワークの歯形を歯丈方向に切削するべく歯丈を漸次増大させた外径上がり刃とされるとともにブローチ本体後端側の複数の切刃はワークの歯形を歯厚方向に切削するべく歯厚を漸次増大させた歯厚上がり刃とされ、
前記外径上がり刃のうち、ブローチ本体先端側を向くすくい面と鋭角側の側部逃げ面との交差稜線部に形成される鋭角側の側刃のすくい角が正とされ、前記すくい面と鈍角側の側部逃げ面との交差稜線部に形成される鈍角側の側刃のすくい角が負とされ、
前記外径上がり刃は、鈍角側の側部逃げ面が前記リードあるいは該リードに対して平行な線である基準線に対して、平行あるいは正の逃げ角を付けられて形成され、鋭角側の側部逃げ面が負の逃げ角θを付けられて形成されていることを特徴とするヘリカルブローチ。 A plurality of cutting blades projecting radially outward on the outer peripheral portion of the shaft-shaped broach main body in a row and spirally twisted around the axis of the broach main body from the front end side to the rear end side And a row of the cutting blades arranged at intervals in the circumferential direction, and a helical broach for forming a twisted groove of a predetermined lead on the inner periphery of the work hole of the workpiece by these cutting blades,
Among the plurality of cutting blades, the plurality of cutting blades on the front end side of the broach main body are outer diameter rising blades whose tooth lengths are gradually increased to cut the tooth profile of the workpiece in the tooth height direction, and a plurality of cutting blades on the rear end side of the broach main body The cutting edge is a tooth thickness increasing blade with the tooth thickness gradually increased to cut the tooth profile of the workpiece in the tooth thickness direction,
Among the outer diameter rising blades, the rake angle of the acute side blade formed at the intersection ridge line portion between the rake face facing the tip end side of the broach body and the acute side flank face is positive, and the rake face The rake angle of the side edge on the obtuse angle side formed at the intersecting ridge line part with the side flank on the obtuse angle side is negative,
Before Kigai diameter up blade, with respect to the reference line is a line parallel against the side flank of the obtuse angle side the lead or the lead is formed attached parallel or positive relief angle, an acute angle side helical broach, characterized in that the side flank of the are formed attached a negative relief angle theta.
前記負の逃げ角θは、0.25°<θ<0.75°の範囲に設定されていることを特徴とするヘリカルブローチ。 The helical broach according to claim 1 ,
The helical broach characterized in that the negative clearance angle θ is set in a range of 0.25 ° <θ <0.75 °.
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