JP6244860B2

JP6244860B2 - Brooch cutter

Info

Publication number: JP6244860B2
Application number: JP2013248270A
Authority: JP
Inventors: 学田邊; 研一山谷
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2033-11-29
Also published as: JP2015104779A

Description

本発明は、ワークの加工穴を切削するためのブローチカッタに関する。 The present invention relates to a broach cutter for cutting a machining hole of a workpiece.

ブローチカッタは、軸方向に並ぶ複数の切刃段によって、ワークの加工穴を順次切削して、この加工穴に内歯等を形成する。ブローチカッタは、荒切削をする複数の切刃段と、仕上げ切削をする複数の切刃段とが、切削方向に順次並ぶ状態で形成されている。荒切削においては、切刃段がワークの加工穴の径方向に順次切り込み、仕上げ切削においては、切刃段が周方向に順次切り込む。また、各切刃段の外周側に位置する逃げ面には、切削方向の上流側に位置するすくい面から、切削方向の下流側に行くほど半径が小さくなる逃げ角が形成されている。また、荒切削をする切刃段よりも切削方向の上流側には、ブローチカッタの中心とワークと中心とを合わせるための案内部が形成されている。 The broach cutter sequentially cuts a machining hole of a workpiece by a plurality of cutting blade stages arranged in the axial direction, and forms internal teeth and the like in the machining hole. The broach cutter is formed such that a plurality of cutting edge stages for rough cutting and a plurality of cutting edge stages for finishing cutting are sequentially arranged in the cutting direction. In rough cutting, the cutting edge steps are sequentially cut in the radial direction of the machining hole of the workpiece, and in finishing cutting, the cutting edge steps are sequentially cut in the circumferential direction. In addition, a clearance angle is formed on the clearance surface located on the outer peripheral side of each cutting edge step so that the radius decreases from the rake surface positioned upstream in the cutting direction toward the downstream side in the cutting direction. Further, a guide portion for aligning the center of the broach cutter with the workpiece and the center is formed upstream of the cutting edge stage for rough cutting in the cutting direction.

例えば、特許文献１のブローチ加工工具においては、工具送り方向に沿って配列された複数の切れ刃の逃げ面に、この切れ刃に加わる切削抵抗の背分力を支持する隆起部が形成されている。特許文献１においては、隆起部の形成により、切削加工中に、被加工物の振動、回転、移動等を抑制することができ、安定した状態で切削加工ができる。 For example, in the broaching tool of Patent Document 1, a ridge that supports the back force of cutting resistance applied to the cutting edge is formed on the flank of a plurality of cutting edges arranged along the tool feed direction. Yes. In Patent Document 1, the formation of the raised portion can suppress vibration, rotation, movement, and the like of the workpiece during cutting, and cutting can be performed in a stable state.

特開２０１０−２１４５７４号公報JP 2010-214574 A

しかしながら、従来のブローチカッタにおいて、ワークの加工穴の切削が繰り返し行われ、かつ各切刃段のすくい面の再研削が繰り返し行われたときには、各切刃段の軸方向のランド幅が小さくなる。このとき、各切刃段の刃先の半径（すくい面が逃げ面と交差する位置の半径）は、逃げ面の軸方向の幅が小さくなるほど小さくなる。そして、案内部の切削方向の下流側に隣接する初期切刃段の刃先の半径が、案内部の半径よりも小さくなったときには、ワークの加工穴と初期切刃段の刃先との間に隙間が生じる。このとき、ワークの加工穴に対してブローチカッタが隙間の範囲内で位置ずれし、ワークの加工穴の中心に対するブローチカッタの中心が偏心するおそれがある。特に、ワークの軸方向幅が小さい場合等には、ワークの加工穴を同時に切削する切刃段の数が少なくなり、上記偏心の発生が顕著となる。 However, in the conventional broach cutter, when the machining hole of the workpiece is repeatedly cut and the rake face of each cutting edge step is repeatedly ground, the land width in the axial direction of each cutting blade step is reduced. . At this time, the radius of the cutting edge of each cutting edge step (the radius at the position where the rake face intersects the flank) becomes smaller as the axial width of the flank becomes smaller. When the radius of the cutting edge of the initial cutting edge adjacent to the downstream side of the cutting direction of the guide portion becomes smaller than the radius of the guiding portion, a gap is formed between the machining hole of the workpiece and the cutting edge of the initial cutting edge step. Occurs. At this time, the broach cutter may be displaced with respect to the machining hole of the workpiece within the gap, and the center of the broaching cutter may be eccentric with respect to the center of the machining hole of the workpiece. In particular, when the width in the axial direction of the workpiece is small, the number of cutting edge stages that simultaneously cut the machining hole of the workpiece is reduced, and the occurrence of the eccentricity becomes remarkable.

また、特許文献１における各切れ刃の逃げ面における隆起部は、各切れ刃に加わる切削抵抗の背分力を支持するものである。そして、各隆起部は、各切れ刃によってワークを切削するときに、各切れ刃と同時にワークに接触するものである。そのため、特許文献１によっては、上記ワークの加工穴と初期切刃段の刃先との間に隙間が生じたときの、ブローチカッタの中心とワークの加工穴の中心との偏心を抑制することはできない。 Further, the raised portion on the flank face of each cutting edge in Patent Document 1 supports the back force of cutting resistance applied to each cutting edge. And each bulge part contacts a workpiece | work simultaneously with each cutting edge, when cutting a workpiece | work with each cutting edge. Therefore, according to Patent Document 1, it is possible to suppress the eccentricity between the center of the broach cutter and the center of the work hole when a gap is generated between the work hole of the work and the cutting edge of the initial cutting edge stage. Can not.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、初期切刃段が繰り返し再研削された後においても、ワークが初期切刃段の外周を通過する際における、ブローチカッタの中心とワークの加工穴の中心とがほとんど偏心しないようにすることができるブローチカッタを提供しようとして得られたものである。 The present invention has been made in view of such a background, and even after the initial cutting edge stage has been repeatedly reground, the center of the broach cutter and the machining of the workpiece when the work passes the outer periphery of the initial cutting edge stage. It was obtained in an attempt to provide a broach cutter that can be kept from being eccentric with the center of the hole.

本発明の一態様は、軸方向に並ぶ複数の切刃段によって、ワークの加工穴を順次切削するためのブローチカッタであって、
上記各切刃段は、上記加工穴に内歯を形成するための、周方向に並ぶ複数の切刃を有しており、
上記複数の切刃段よりも切削方向の上流側には、上記ワークの加工穴の中心を上記ブローチカッタの中心に案内するための案内部が形成されており、
上記複数の切刃段のうち上記案内部の上記切削方向の下流側に隣接して形成された複数の初期切刃段における上記切刃の外周面は、すくい面と交差する位置において上記案内部の半径よりも大きな半径を有する逃げ面と、該逃げ面の上記切削方向の下流側に隣接して上記案内部の半径と略同一の半径で形成された平行案内面とを有していることを特徴とするブローチカッタにある。
本発明の他の態様は、軸方向に並ぶ複数の切刃段によって、ワークの加工穴を順次切削するためのブローチカッタであって、
上記複数の切刃段よりも切削方向の上流側には、上記ワークの加工穴の中心を上記ブローチカッタの中心に案内するための案内部が形成されており、
上記複数の切刃段のうち上記案内部の上記切削方向の下流側に隣接して形成された複数の初期切刃段の外周面は、すくい面と交差する位置において上記案内部の半径よりも大きな半径を有する逃げ面と、該逃げ面の上記切削方向の下流側に隣接して上記案内部の半径と略同一の半径で形成された平行案内面とを有しており、
上記複数の初期切刃段の上記逃げ面の逃げ角は同じであり、
上記複数の初期切刃段の上記逃げ面と上記すくい面とが交差する位置の半径は、上記切削方向の下流側に位置する上記初期切刃段ほど大きく、かつ、上記複数の初期切刃段の上記軸方向のランド幅における、上記逃げ面の上記軸方向の幅の割合は、上記切削方向の下流側に位置する上記初期切刃段ほど大きいことを特徴とするブローチカッタにある。 One aspect of the present invention is a broach cutter for sequentially cutting a machining hole of a workpiece by a plurality of cutting edge steps arranged in the axial direction,
Each of the cutting blade stages has a plurality of cutting blades arranged in the circumferential direction for forming internal teeth in the processing hole,
On the upstream side in the cutting direction from the plurality of cutting blade stages, a guide portion for guiding the center of the machining hole of the workpiece to the center of the broach cutter is formed,
Of the plurality of cutting blade steps, the outer peripheral surface of the cutting blade in the plurality of initial cutting blade steps formed adjacent to the downstream side in the cutting direction of the guide portion at the position intersecting the rake surface is the guide portion. A flank having a radius larger than the radius of the flank, and a parallel guide surface formed with a radius substantially the same as the radius of the guide portion adjacent to the downstream side of the flank in the cutting direction. The broach cutter is characterized by
Another aspect of the present invention is a broach cutter for sequentially cutting a machining hole of a workpiece by a plurality of cutting blade stages arranged in the axial direction.
On the upstream side in the cutting direction from the plurality of cutting blade stages, a guide portion for guiding the center of the machining hole of the workpiece to the center of the broach cutter is formed,
Outer peripheral surfaces of a plurality of initial cutting blade steps formed adjacent to the downstream side of the cutting direction of the guide portion among the plurality of cutting blade steps are located at a position intersecting with the rake face, than the radius of the guide portion. A flank having a large radius and a parallel guide surface formed with a radius substantially the same as the radius of the guide portion adjacent to the downstream side of the flank in the cutting direction;
The clearance angles of the flank faces of the plurality of initial cutting edge stages are the same,
The radius of the position where the flank and the rake face of the plurality of initial cutting blades intersect is larger as the initial cutting blade positioned downstream in the cutting direction, and the plurality of initial cutting blades. In the broach cutter, the ratio of the axial width of the flank to the axial land width is larger in the initial cutting edge step located downstream in the cutting direction.

上記ブローチカッタにおいては、案内部の切削方向の下流側に隣接する複数の初期切刃段の外周面の形状に工夫をしている。初期切刃段の外周面は、逃げ面の切削方向の下流側において、案内部の半径と略同一の半径で形成された平行案内面を有している。
初期切刃段は、逃げ面が形成されている状態においては、ワークの加工穴を切削する。このとき、ブローチカッタにおける案内部と、初期切刃段の刃先とがワークの加工穴に接触し、ワークが初期切刃段の外周を通過する際における、ブローチカッタの中心とワークの加工穴の中心との偏心が抑制される。 In the broach cutter, the shape of the outer peripheral surface of a plurality of initial cutting edge steps adjacent to the downstream side in the cutting direction of the guide portion is devised. The outer peripheral surface of the initial cutting edge step has a parallel guide surface formed with a radius substantially the same as the radius of the guide portion on the downstream side in the cutting direction of the flank.
In the state where the flank is formed, the initial cutting edge step cuts the work hole of the workpiece. At this time, the guide part of the broach cutter and the cutting edge of the initial cutting edge step contact the machining hole of the workpiece, and the center of the broaching cutter and the machining hole of the workpiece when the workpiece passes the outer periphery of the initial cutting blade step. Eccentricity with the center is suppressed.

一方、ブローチカッタによるワークの加工穴の切削が繰り返し行われ、すくい面が研削盤によって再研削されると、初期切刃段の逃げ面の形成部位が削り取られる。そして、研削盤によってすくい面が繰り返し再研削されると、初期切刃段の逃げ面の形成部位の全体がなくなる。このとき、初期切刃段の外周面には、案内部の半径と略同一の半径の平行案内面のみが残される。この再研削後の状態においては、初期切刃段は、ワークの加工穴を切削しない。そして、初期切刃段の平行案内面は、案内部とともに、ワークの加工穴の中心をブローチカッタの中心へ案内する。 On the other hand, when the work hole of the workpiece is repeatedly cut by the broach cutter and the rake face is reground by the grinder, the flank forming portion of the initial cutting edge stage is cut off. When the rake face is repeatedly reground by the grinding machine, the entire flank formation portion of the initial cutting edge stage disappears. At this time, only the parallel guide surface having a radius substantially the same as the radius of the guide portion remains on the outer peripheral surface of the initial cutting edge stage. In the state after this regrinding, the initial cutting edge stage does not cut the machining hole of the workpiece. The parallel guide surface of the initial cutting edge stage guides the center of the machining hole of the workpiece to the center of the broach cutter together with the guide portion.

このように、各初期切刃段の刃先の半径（すくい面と逃げ面とが交差する位置の半径）が案内部の半径と同じになるときには、各初期切刃段の逃げ面の形成部位がなくなる。そして、各初期切刃段の刃先の半径が、案内部の半径よりも小さくならない範囲内でしか、各初期切刃段のすくい面が再研削されない。そのため、ワークの加工穴と各初期切刃段の刃先との間に隙間がほとんど生じない。
こうして、初期切刃段のすくい面の再研削を繰り返し行った後でも、ワークが初期切刃段の外周を通過する際における、ブローチカッタの中心とワークの加工穴の中心とがほとんど偏心しないようにすることができる。この効果は、軸方向幅が小さいワークの加工穴をブローチカッタによって切削する際に顕著に得ることができる。 Thus, when the radius of the cutting edge of each initial cutting edge stage (the radius at the position where the rake face and the flank face intersect) is the same as the radius of the guide portion, the flank forming portion of each initial cutting edge stage is Disappear. The rake face of each initial cutting edge step is reground only within a range where the radius of the cutting edge of each initial cutting edge step is not smaller than the radius of the guide portion. Therefore, there is almost no gap between the work hole of the workpiece and the cutting edge of each initial cutting edge stage.
Thus, even after re-grinding of the rake face of the initial cutting edge step, the center of the broach cutter and the center of the machining hole of the workpiece are hardly decentered when the workpiece passes the outer periphery of the initial cutting edge step. Can be. This effect can be remarkably obtained when a machining hole of a work having a small axial width is cut with a broach cutter.

それ故、上記ブローチカッタによれば、初期切刃段が繰り返し再研削された後においても、ワークが初期切刃段の外周を通過する際における、ブローチカッタの中心とワークの加工穴の中心とがほとんど偏心しないようにすることができる。 Therefore, according to the above broach cutter, the center of the broach cutter and the center of the machining hole of the workpiece when the workpiece passes the outer periphery of the initial cutting blade step even after the initial cutting blade step is re-ground again. There can be almost no eccentricity.

実施例にかかる、ブローチカッタを示す説明図。Explanatory drawing which shows the broach cutter concerning an Example. 実施例にかかる、ブローチカッタの各切刃段における切刃が、ワークの加工穴を段階的に深く切削して、内歯を形成する状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which the cutting blade in each cutting blade stage of a broach cutter cuts the hole of a workpiece | work deeply in steps, and forms an internal tooth according to an Example. 実施例にかかる、ブローチカッタにおいて、案内部と複数の初期切刃段とが軸方向に並んで形成された状態を示す説明図。In the broach cutter concerning an Example, an explanatory view showing the state where a guide part and a plurality of initial cutting edge steps were formed along with the direction of an axis. 実施例にかかる、ブローチカッタにおいて、１段目の初期切刃段と２段目の初期切刃段とにおける逃げ面の形成部位が削り取られた状態を示す説明図。In the broach cutter concerning an Example, the explanatory view showing the state where the formation part of the flank in the 1st stage initial cutting edge stage and the 2nd stage initial cutting edge stage was shaved off.

上述したブローチカッタにおける好ましい実施の形態につき説明する。
上記他の態様のブローチカッタにおいては、上記複数の初期切刃段の上記逃げ面の逃げ角は同じであり、上記複数の初期切刃段の上記逃げ面と上記すくい面とが交差する位置の半径は、上記切削方向の下流側に位置する上記初期切刃段ほど大きく、かつ、上記複数の初期切刃段の上記軸方向のランド幅における、上記逃げ面の上記軸方向の幅の割合は、上記切削方向の下流側に位置する上記初期切刃段ほど大きい。
これにより、逃げ面が形成されている状態の複数の初期切刃段によって、ワークの加工穴を段階的に深く切削することができる。また、各初期切刃段の逃げ面の逃げ角が同じであることにより、各初期切刃段に生じる逃げ面の摩耗、切削荷重等を同等にして、ワークの加工穴の切削を容易にすることができる。 A preferred embodiment of the above broach cutter will be described.
In the broach cutter according to the other aspect, the clearance angles of the flank faces of the plurality of initial cutting edge stages are the same, and the flank faces of the plurality of initial cutting edge stages intersect with the rake face. The radius is larger as the initial cutting edge step located downstream in the cutting direction, and the ratio of the axial width of the flank to the axial land width of the plurality of initial cutting blade steps is: It offers greater as the initial cutting stage positioned downstream of the cutting direction.
Thereby , the processed hole of a workpiece | work can be deeply cut in steps by the some initial cutting blade step of the state in which the flank is formed. Also, since the clearance angle of the flank face of each initial cutting edge step is the same, the flank wear, cutting load, etc. generated in each initial cutting blade step are made equal to facilitate cutting of the workpiece hole. be able to.

以下に、ブローチカッタにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例のブローチカッタ１は、図１、図２に示すように、軸方向Ｌに並ぶ複数の切刃段２，３，４によって、ワーク８の加工穴８１を順次切削するために用いる。複数の切刃段２，３，４よりも切削方向Ｓの上流側には、ワーク８の加工穴８１の中心をブローチカッタ１の中心に案内するための案内部１２が形成されている。 Hereinafter, an embodiment of a broach cutter will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the broach cutter 1 of this example is used to sequentially cut the machining holes 81 of the workpiece 8 by a plurality of cutting blade stages 2, 3, 4 aligned in the axial direction L. A guide portion 12 for guiding the center of the machining hole 81 of the workpiece 8 to the center of the broach cutter 1 is formed on the upstream side in the cutting direction S with respect to the plurality of cutting blade steps 2, 3, 4.

図３に示すように、複数の切刃段２のうち案内部１２の切削方向Ｓの下流側に隣接して形成された複数の初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの外周面２２は、逃げ面２２１と平行案内面２２２とを有している。逃げ面２２１は、すくい面２３と交差する位置において案内部１２の半径ｒ１よりも大きな半径ｒ２を有している。逃げ面２２１は、切削方向Ｓの下流側に行くほど半径ｒ２が小さくなる状態で形成されている。平行案内面２２２は、逃げ面２２１の切削方向Ｓの下流側に隣接して案内部１２の半径ｒ１と略同一の半径ｒ３で形成されている。ここで、同図は、ブローチカッタ１において、案内部１２と複数の初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃとが軸方向Ｌに並んで形成された状態を示す。 As shown in FIG. 3, the outer peripheral surfaces 22 of the plurality of initial cutting edge stages 20A, 20B, and 20C formed adjacent to the downstream side in the cutting direction S of the guide portion 12 among the plurality of cutting edge stages 2 are escaped. A surface 221 and a parallel guide surface 222 are provided. The flank 221 has a radius r 2 that is larger than the radius r 1 of the guide portion 12 at a position that intersects the rake face 23. The flank 221 is formed in a state in which the radius r2 becomes smaller toward the downstream side in the cutting direction S. The parallel guide surface 222 is formed with a radius r3 substantially the same as the radius r1 of the guide portion 12 adjacent to the downstream side of the flank 221 in the cutting direction S. Here, in the figure, the broach cutter 1 shows a state in which the guide portion 12 and the plurality of initial cutting edge steps 20A, 20B, 20C are formed side by side in the axial direction L.

また、図４に示すように、平行案内面２２２は、すくい面２３が繰り返し再研削されて逃げ面２２１の形成部位が削り取られた後に、ワーク８の加工穴８１の中心をブローチカッタ１の中心に案内するために形成されている。ここで、同図は、ブローチカッタ１において、１段目の初期切刃段２０Ａと２段目の初期切刃段２０Ｂとにおける逃げ面２２１の形成部位が削り取られた状態を示す。 Further, as shown in FIG. 4, the parallel guide surface 222 has the center of the broaching cutter 1 centered on the machining hole 81 of the workpiece 8 after the rake face 23 has been repeatedly reground and the portion where the flank 221 is formed is scraped off. It is formed to guide you. Here, the figure shows a state in which the formation portion of the flank 221 in the first stage initial cutting edge stage 20A and the second stage initial cutting edge stage 20B has been scraped off in the broach cutter 1. FIG.

以下に、本例のブローチカッタ１について、図１〜図４を参照して詳説する。
図１に示すように、本例のブローチカッタ１は、ブローチ加工機に取り付けられ、円盤状のワーク８の中心に形成された加工穴８１としての丸穴に、引抜き加工を行うために使用される。ワーク８の加工穴８１に引抜き加工を行うときには、ブローチカッタ１における複数の切刃段２，３，４が、ワーク８の加工穴８１を通過する。
ブローチカッタ１の両端部には、ブローチカッタ１をブローチ加工機に取り付けるためのシャンク部１１が形成されている。ブローチカッタ１の切削方向（引抜き方向）Ｓの上流側に位置するシャンク部１１の下流側に隣接する位置には、ワーク８の加工穴８１の中心をブローチカッタ１の中心に案内するための案内部１２が形成されている。なお、以下の記載において、上流側とは切削方向Ｓの上流側のことを示し、下流側とは切削方向Ｓの下流側のことを示す。 Hereinafter, the broach cutter 1 of this example will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the broach cutter 1 of this example is attached to a broaching machine and used for drawing a round hole as a machining hole 81 formed at the center of a disk-shaped workpiece 8. The When performing a drawing process on the machining hole 81 of the workpiece 8, the plurality of cutting edge steps 2, 3, 4 in the broach cutter 1 pass through the machining hole 81 of the workpiece 8.
Shank portions 11 for attaching the broach cutter 1 to the broaching machine are formed at both ends of the broach cutter 1. A guide for guiding the center of the machining hole 81 of the workpiece 8 to the center of the broach cutter 1 at a position adjacent to the downstream side of the shank portion 11 located upstream of the cutting direction (drawing direction) S of the broach cutter 1. Part 12 is formed. In the following description, the upstream side indicates the upstream side in the cutting direction S, and the downstream side indicates the downstream side in the cutting direction S.

図１、図２に示すように、案内部１２の下流側に隣接して形成された３段の初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、ワーク８の加工穴８１を径方向Ｒに段階的に深く切削する。そして、初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを含む複数の歯本体部切刃段２は、ワーク８の加工穴８１に内歯８２の歯本体部８２１の途中形状を切削する。歯本体部切刃段２は、ワーク８の加工穴８１の径方向Ｒに荒切削をするものである。図３に示すように、初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、案内部１２に隣接して、切削方向Ｓの最上流側の１段目から５段目までの間に位置する、連続する少なくとも２段以上の切刃段である。本例の初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、切削方向Ｓの最上流側の１段目から３段目の切刃段である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the three initial cutting edge steps 20 A, 20 B, and 20 C formed adjacent to the downstream side of the guide portion 12 step through the machining hole 81 of the workpiece 8 in the radial direction R. Cut deep into. The plurality of tooth body part cutting blade stages 2 including the initial cutting blade stages 20 A, 20 B, 20 C cut the intermediate shape of the tooth body part 821 of the internal teeth 82 in the machining hole 81 of the workpiece 8. The tooth main body cutting edge stage 2 performs rough cutting in the radial direction R of the machining hole 81 of the workpiece 8. As shown in FIG. 3, the initial cutting edge stages 20A, 20B, and 20C are adjacent to the guide portion 12 and are located between the first stage to the fifth stage on the most upstream side in the cutting direction S, and are continuous. There are at least two cutting edge steps. The initial cutting edge stages 20A, 20B, and 20C in this example are the first to third cutting edge stages on the most upstream side in the cutting direction S.

図３に示すように、３段の初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの逃げ面２２１の逃げ角θは互いに同じであり、また、全ての歯本体部切刃段２の逃げ面２２１の逃げ角θは同じである。本例の歯本体部切刃段２の逃げ角θは、２°である。この逃げ角θは、例えば、０．５〜５°の範囲内で決定することができる。なお、歯本体部切刃段２同士の間には、ワーク８に切削加工する際に生じる切粉を保持可能なポケット部２４が形成されている。
３段の初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの外周面２２におけるすくい面２３と交差する位置の半径ｒ２、すなわち３段の初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの逃げ面２２１とすくい面２３とが交差する位置の半径ｒ２は、切削方向Ｓの下流側に位置する初期切刃段ほど大きい。具体的には、２段目の初期切刃段２０Ｂの半径ｒ２は、１段目の初期切刃段２０Ａの半径ｒ２よりも大きく、３段目の初期切刃段２０Ｃの半径ｒ２は、２段目の初期切刃段２０Ｂの半径ｒ２よりも大きい。 As shown in FIG. 3, the relief angles θ of the relief surfaces 221 of the three initial cutting blade steps 20A, 20B, and 20C are the same, and the relief surfaces 221 of all the tooth body cutting blade steps 2 are relief. The angle θ is the same. The clearance angle θ of the tooth body part cutting blade stage 2 of this example is 2 °. The clearance angle θ can be determined within a range of 0.5 to 5 °, for example. A pocket portion 24 that can hold chips generated when the workpiece 8 is cut is formed between the tooth body portion cutting blade stages 2.
Radius r2 at a position intersecting the rake face 23 on the outer peripheral surface 22 of the three initial cutting edge stages 20A, 20B, 20C, that is, the flank 221 and the rake face 23 of the three initial cutting edge stages 20A, 20B, 20C, The radius r 2 at the position where the two intersect with each other is larger as the initial cutting edge step located on the downstream side in the cutting direction S is larger. Specifically, the radius r2 of the second initial cutting edge stage 20B is larger than the radius r2 of the first initial cutting edge stage 20A, and the radius r2 of the third initial cutting edge stage 20C is 2 It is larger than the radius r2 of the initial cutting edge stage 20B of the stage.

また、３段の初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの軸方向Ｌのランド幅ｗにおける、逃げ面２２１の軸方向Ｌの幅ｗ１の割合は、切削方向Ｓの下流側に位置する初期切刃段ほど大きい。具体的には、２段目の初期切刃段２０Ｂの逃げ面２２１の軸方向Ｌの幅ｗ１は、１段目の初期切刃段２０Ａの逃げ面２２１の軸方向Ｌの幅ｗ１よりも大きく、３段目の初期切刃段２０Ｃの逃げ面２２１の軸方向Ｌの幅ｗ１は、２段目の初期切刃段２０Ｂの逃げ面２２１の軸方向Ｌの幅ｗ１よりも大きい。 The ratio of the width w1 in the axial direction L of the flank 221 to the land width w in the axial direction L of the three initial cutting blade stages 20A, 20B, and 20C is the initial cutting edge located downstream in the cutting direction S. The steps are bigger. Specifically, the width w1 in the axial direction L of the flank 221 of the second initial cutting edge step 20B is larger than the width w1 in the axial direction L of the flank 221 of the first initial cutting blade step 20A. The width w1 in the axial direction L of the flank 221 of the third initial cutting edge stage 20C is larger than the width w1 in the axial direction L of the flank 221 of the second initial cutting edge stage 20B.

図２に示すように、本例のブローチカッタ１は、ワーク８の加工穴８１に、周方向Ｃに並ぶ複数の内歯８２を形成するものである。初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを含む歯本体部切刃段２は、周方向Ｃに並ぶ複数の内歯８２をワーク８の加工穴８１に切削するための複数の切刃２１を有している。複数の切刃２１は、ブローチカッタ１の周方向Ｃに並んで形成されている。
図１に示すように、ブローチカッタ１において、複数の歯本体部切刃段２の下流側に隣接する位置には、複数の逃げ部切刃段３が形成されており、複数の逃げ部切刃段３の下流側に隣接する位置には、複数の歯先部切刃段４が形成されている。 As shown in FIG. 2, the broach cutter 1 of this example forms a plurality of internal teeth 82 aligned in the circumferential direction C in the machining hole 81 of the workpiece 8. The tooth body section cutting blade stage 2 including the initial cutting blade stages 20A, 20B, and 20C has a plurality of cutting blades 21 for cutting a plurality of internal teeth 82 arranged in the circumferential direction C into a machining hole 81 of the workpiece 8. ing. The plurality of cutting blades 21 are formed side by side in the circumferential direction C of the broach cutter 1.
As shown in FIG. 1, in the broach cutter 1, a plurality of relief portion cutting edge steps 3 are formed at positions adjacent to the downstream side of the plurality of tooth body portion cutting edge steps 2. In a position adjacent to the downstream side of the blade stage 3, a plurality of tooth tip part cutting blade stages 4 are formed.

ここで、図１においては、ブローチカッタ１において、複数の歯本体部切刃段２が軸方向Ｌに並んで形成された部分をＬ１で示し、複数の逃げ部切刃段３が軸方向Ｌに並んで形成された部分をＬ２で示し、複数の歯先部切刃段４が軸方向Ｌに並んで形成された部分をＬ３で示す。また、図２においては、各切刃段２，３，４における切刃２１，３１，４１が、ワーク８の加工穴８１を段階的に深く切削して、内歯８２を形成する状態を示す。 Here, in FIG. 1, in the broach cutter 1, a portion where a plurality of tooth main body portion cutting blade steps 2 are formed side by side in the axial direction L is indicated by L 1, and a plurality of relief portion cutting blade steps 3 are in the axial direction L. A portion formed side by side is indicated by L2, and a portion where a plurality of tooth tip cutting edge steps 4 are formed side by side in the axial direction L is indicated by L3. 2 shows a state in which the cutting blades 21, 31, and 41 in the respective cutting blade stages 2, 3, and 4 deeply cut the machining hole 81 of the workpiece 8 stepwise to form the internal teeth 82. .

図２に示すように、複数の逃げ部切刃段３は、周方向Ｃに並ぶ複数の切刃３１を有しており、複数の切刃３１は、ワーク８の加工穴８１に、内歯８２の歯本体部８２１から径方向Ｒの外周側Ｒ１に延びる逃げ部８２２の形成部位を切削する。逃げ部８２２は、歯本体部８２１の周方向Ｃの幅よりも狭い周方向Ｃの幅で形成される。逃げ部切刃段３は、ワーク８の加工穴８１の径方向Ｒに荒切削をするものである。
複数の歯先部切刃段４は、周方向Ｃに並ぶ複数の切刃４１を有しており、複数の切刃４１は、ワーク８の加工穴８１に、内歯８２における内周側歯先部８２３の形成部位を切削する。内周側歯先部８２３は、互いに隣接する歯本体部８２１同士の間に形成される。歯先部切刃段４は、ワーク８の加工穴８１の径方向Ｒに荒切削をするものである。 As shown in FIG. 2, the plurality of relief portion cutting blade stages 3 have a plurality of cutting blades 31 arranged in the circumferential direction C, and the plurality of cutting blades 31 are inserted into the processing holes 81 of the workpiece 8 in the internal teeth. A portion where the relief portion 822 extending from the tooth main body portion 821 to the outer peripheral side R1 in the radial direction R is cut. The escape portion 822 is formed with a width in the circumferential direction C that is narrower than the width in the circumferential direction C of the tooth body portion 821. The escape portion cutting edge step 3 performs rough cutting in the radial direction R of the machining hole 81 of the workpiece 8.
The plurality of tooth tip portion cutting blade stages 4 have a plurality of cutting blades 41 arranged in the circumferential direction C, and the plurality of cutting blades 41 are formed in the processing hole 81 of the workpiece 8 on the inner peripheral side tooth of the inner tooth 82. The formation part of the front part 823 is cut. The inner peripheral side tooth tip portion 823 is formed between the tooth main body portions 821 adjacent to each other. The tooth tip part cutting edge step 4 performs rough cutting in the radial direction R of the machining hole 81 of the workpiece 8.

また、図１に示すように、複数の歯先部切刃段４の下流側に隣接する位置には、仕上げ切削をする切刃段として、内歯８２の歯本体部８２１の途中形状の周方向Ｃに段階的に深く切り込む複数のシェル切刃段５が形成されている。複数のシェル切刃段５は、ブローチカッタ１の軸方向Ｌに複数並んで形成されており、周方向Ｃに並ぶ複数の切刃５１を有している。図２に示すように、複数のシェル切刃段５における複数の切刃５１によって、内歯８２における歯本体部８２１の一対の歯面の形状が形成される。なお、シェル切刃段５の下流側に隣接する位置には、ワーク８の加工穴８１の中心をブローチカッタ１の中心に案内するための別の案内部が形成されていてもよい。 In addition, as shown in FIG. 1, at a position adjacent to the downstream side of the plurality of tooth tip part cutting blade steps 4, a peripheral shape of the tooth main body portion 821 of the internal teeth 82 is provided as a cutting blade step for finishing cutting. A plurality of shell cutting edge steps 5 are formed to cut deeply in the direction C stepwise. The plurality of shell cutting blade stages 5 are formed in a row in the axial direction L of the broach cutter 1 and have a plurality of cutting blades 51 arranged in the circumferential direction C. As shown in FIG. 2, the shape of the pair of tooth surfaces of the tooth main body portion 821 in the internal tooth 82 is formed by the plurality of cutting blades 51 in the plurality of shell cutting blade stages 5. In addition, another guide portion for guiding the center of the machining hole 81 of the workpiece 8 to the center of the broach cutter 1 may be formed at a position adjacent to the downstream side of the shell cutting edge step 5.

本例のブローチカッタ１は、インボリュート曲線に沿った歯本体部８２１を有するインボリュートスプライン形状の内歯８２を、周方向Ｃに複数形成するものである。また、ブローチカッタ１によって切削する内歯８２は、歯本体部８２１がワーク８の軸方向Ｌに対して捩れたヘリカル状のものである。ブローチカッタ１は、ヘリカルギヤとしての内歯８２車を形成する。 The broach cutter 1 of this example forms a plurality of involute spline-shaped internal teeth 82 having a tooth body 821 along an involute curve in the circumferential direction C. Further, the internal teeth 82 to be cut by the broach cutter 1 have a helical shape in which the tooth main body portion 821 is twisted with respect to the axial direction L of the workpiece 8. The broach cutter 1 forms 82 internal teeth as a helical gear.

なお、ブローチカッタ１は、互いに平行な歯本体部８２１を有する角形スプライン形状の内歯８２を、周方向Ｃに複数形成するものとすることもできる。また、ブローチカッタ１における各切刃段２，３，４，５の複数の切刃２１，３１，４１，５１は、周方向Ｃの全周に等間隔に形成されていてもよい。また、各切刃段２，３，４，５の複数の切刃２１，３１，４１，５１は、周方向Ｃの全周に形成されていなくてもよく、例えば、周方向Ｃの２〜８箇所に形成されていてもよい。 The broach cutter 1 can also be formed with a plurality of rectangular spline-shaped internal teeth 82 in the circumferential direction C having tooth main body portions 821 parallel to each other. Further, the plurality of cutting blades 21, 31, 41, 51 of each cutting blade step 2, 3, 4, 5 in the broach cutter 1 may be formed at equal intervals on the entire circumference in the circumferential direction C. Further, the plurality of cutting blades 21, 31, 41, 51 of each of the cutting blade stages 2, 3, 4, 5 may not be formed on the entire circumference in the circumferential direction C, for example, 2 to 2 in the circumferential direction C. You may form in eight places.

次に、本例のブローチカッタ１の作用効果について説明する。
本例のブローチカッタ１においては、案内部１２の切削方向Ｓの下流側に隣接する３段の初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの外周面２２の形状に工夫をしている。初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの外周面２２は、逃げ面２２１の切削方向Ｓの下流側において、案内部１２の半径ｒ１と略同一の半径ｒ３で形成された平行案内面２２２を有している。
図３に示すように、３段の初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、逃げ面２２１が形成されている状態においては、ワーク８の加工穴８１を径方向Ｒに段階的に深く切削する。このとき、ブローチカッタ１における案内部１２と、初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの刃先とがワーク８の加工穴８１に接触し、ワーク８が初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの外周を通過する際における、ブローチカッタ１の中心とワーク８の加工穴８１の中心との偏心が抑制される。 Next, the effect of the broach cutter 1 of this example is demonstrated.
In the broach cutter 1 of this example, the shape of the outer peripheral surface 22 of the three initial cutting edge steps 20A, 20B, 20C adjacent to the downstream side in the cutting direction S of the guide portion 12 is devised. The outer peripheral surface 22 of the initial cutting edge steps 20A, 20B, 20C has a parallel guide surface 222 formed with a radius r3 substantially the same as the radius r1 of the guide portion 12 on the downstream side in the cutting direction S of the flank 221. ing.
As shown in FIG. 3, the three initial cutting edge steps 20A, 20B, and 20C cut the machining hole 81 of the workpiece 8 deeply stepwise in the radial direction R in a state where the flank 221 is formed. . At this time, the guide portion 12 in the broach cutter 1 and the cutting edges of the initial cutting edge steps 20A, 20B, and 20C come into contact with the machining hole 81 of the work 8, and the work 8 moves around the outer periphery of the initial cutting edge steps 20A, 20B, and 20C. When passing, the eccentricity between the center of the broach cutter 1 and the center of the machining hole 81 of the workpiece 8 is suppressed.

また、各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの逃げ面２２１の逃げ角θは同じであり、各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、ワーク８の加工穴８１を段階的に深く切削する。各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの逃げ角θが同じであることにより、各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに生じる逃げ面２２１の摩耗、切削荷重等を同等にして、ワーク８の加工穴８１の切削を容易にすることができる。 Further, the clearance angle θ of the flank 221 of each initial cutting edge step 20A, 20B, 20C is the same, and each initial cutting blade step 20A, 20B, 20C cuts the machining hole 81 of the workpiece 8 stepwise and deeply. . Since the clearance angles θ of the initial cutting edge stages 20A, 20B, and 20C are the same, the wear of the flank 221 generated in each of the initial cutting edge stages 20A, 20B, and 20C, the cutting load, and the like are made equal. Cutting of the processed hole 81 can be facilitated.

一方、ブローチカッタ１によるワーク８の加工穴８１の切削が繰り返し行われ、すくい面２３が研削盤によって再研削されると、各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの逃げ面２２１の形成部位が削り取られる。そして、研削盤によってすくい面２３が繰り返し再研削されると、各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの逃げ面２２１の形成部位は、上流側に位置する初期切刃段から順に、全体が消耗する。図４においては、１段目の初期切刃段２０Ａの逃げ面２２１と、２段目の初期切刃段２０Ｂの逃げ面２２１との全体が消耗した状態を示す。 On the other hand, when the cutting hole 81 of the workpiece 8 is repeatedly cut by the broach cutter 1 and the rake face 23 is reground by the grinder, the formation part of the flank 221 of each initial cutting edge step 20A, 20B, 20C is formed. Scraped off. When the rake face 23 is repeatedly reground by the grinder, the entire portion of the initial cutting edge stages 20A, 20B, and 20C where the flank 221 is formed is consumed in order from the initial cutting edge stage located upstream. To do. FIG. 4 shows a state where the flank 221 of the first initial cutting edge step 20A and the flank 221 of the second initial cutting blade step 20B are worn out.

同図において、１段目の初期切刃段２０Ａの外周面２２及び２段目の初期切刃段２０Ｂの外周面２２には、案内部１２の半径ｒ１と略同一の半径ｒ３の平行案内面２２２のみが残される。この再研削後の状態においては、各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂは、ワーク８の加工穴８１を切削しない。そして、各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂの平行案内面２２２は、案内部１２とともに、ワーク８の加工穴８１の中心をブローチカッタ１の中心へ案内する。 In the same figure, the outer peripheral surface 22 of the first initial cutting edge step 20A and the outer peripheral surface 22 of the second initial cutting blade step 20B are parallel guide surfaces having a radius r3 substantially the same as the radius r1 of the guide portion 12. Only 222 is left. In the state after this regrinding, each of the initial cutting edge stages 20A and 20B does not cut the machining hole 81 of the workpiece 8. The parallel guide surfaces 222 of the initial cutting blade steps 20A and 20B guide the center of the machining hole 81 of the workpiece 8 to the center of the broach cutter 1 together with the guide portion 12.

このように、各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの刃先の半径ｒ２（すくい面２３と逃げ面２２１とが交差する位置の半径ｒ２）が案内部１２の半径ｒ１と同じになるときには、各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの逃げ面２２１の形成部位がなくなる。そして、各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの刃先の半径ｒ２が、案内部１２の半径ｒ１よりも小さくならない範囲内でしか、各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのすくい面２３が再研削されることがない。そのため、ワーク８の加工穴８１と各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの刃先との間に隙間がほとんど生じない。 As described above, when the radius r2 of the cutting edge of each of the initial cutting blade stages 20A, 20B, and 20C (radius r2 at the position where the rake face 23 and the flank 221 intersect) is the same as the radius r1 of the guide portion 12, The formation part of the flank 221 of the initial cutting edge steps 20A, 20B, 20C is eliminated. Then, the rake face 23 of each of the initial cutting blade steps 20A, 20B, and 20C is re-established only within a range where the radius r2 of the cutting edge of each of the initial cutting blade steps 20A, 20B, and 20C is not smaller than the radius r1 of the guide portion 12. It will not be ground. Therefore, there is almost no gap between the machining hole 81 of the workpiece 8 and the cutting edge of each of the initial cutting edge steps 20A, 20B, 20C.

こうして、各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのすくい面２３の再研削を繰り返し行った後でも、ワーク８が各初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの外周を通過する際における、ブローチカッタ１の中心とワーク８の加工穴８１の中心とがほとんど偏心しないようにすることができる。この効果は、軸方向Ｌの幅が小さいワーク８の加工穴８１をブローチカッタ１によって切削する際に特に顕著に得ることができる。 Thus, even after re-grinding the rake face 23 of each initial cutting edge step 20A, 20B, 20C, the broach cutter 1 when the workpiece 8 passes the outer periphery of each initial cutting edge step 20A, 20B, 20C. And the center of the machining hole 81 of the workpiece 8 can be made hardly decentered. This effect can be obtained particularly remarkably when the machining hole 81 of the workpiece 8 having a small width in the axial direction L is cut by the broach cutter 1.

また、初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにおける逃げ面２２１の形成部位の全体が消耗したときには、この初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのすくい面２３の再研削は行わないようにすることができる。これにより、平行案内面２２２の形成部位のみが残された初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのランド幅ｗが小さくなりすぎないようにすることができる。 In addition, when the entire portion where the flank 221 is formed in the initial cutting edge steps 20A, 20B, and 20C is consumed, the rake face 23 of the initial cutting edge steps 20A, 20B, and 20C is not reground. it can. Thereby, it is possible to prevent the land width w of the initial cutting edge steps 20A, 20B, and 20C where only the formation portion of the parallel guide surface 222 is left from becoming too small.

それ故、本例のブローチカッタ１によれば、初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが繰り返し再研削された後においても、ワーク８が初期切刃段２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの外周を通過する際における、ブローチカッタ１の中心とワーク８の加工穴８１の中心とがほとんど偏心しないようにすることができる。 Therefore, according to the broach cutter 1 of the present example, even when the initial cutting edge stages 20A, 20B, and 20C are repeatedly reground, the workpiece 8 passes through the outer periphery of the initial cutting edge stages 20A, 20B, and 20C. The center of the broach cutter 1 and the center of the machining hole 81 of the workpiece 8 can be made to be hardly decentered.

１ブローチカッタ
２歯本体部切刃段
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ初期切刃段
２１切刃
２２外周面
２２１逃げ面
２２２平行案内面
２３すくい面
８ワーク
８１加工穴
８２内歯
８２１歯本体部
８２２逃げ部
８２３内周側歯先部
Ｓ切削方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Broach cutter 2 Tooth body part cutting edge stage 20A, 20B, 20C Initial cutting edge stage 21 Cutting edge 22 Outer peripheral surface 221 Relief surface 222 Parallel guide surface 23 Rake face 8 Workpiece 81 Processing hole 82 Internal tooth 821 Tooth body part 822 Relief part 823 Inner peripheral side tooth tip S Cutting direction

Claims

A broach cutter for sequentially cutting a machining hole of a workpiece by a plurality of cutting blade stages arranged in the axial direction,
Each of the cutting blade stages has a plurality of cutting blades arranged in the circumferential direction for forming internal teeth in the processing hole,
On the upstream side in the cutting direction from the plurality of cutting blade stages, a guide portion for guiding the center of the machining hole of the workpiece to the center of the broach cutter is formed,
Of the plurality of cutting blade steps, the outer peripheral surface of the cutting blade in the plurality of initial cutting blade steps formed adjacent to the downstream side in the cutting direction of the guide portion at the position intersecting the rake surface is the guide portion. A flank having a radius larger than the radius of the flank, and a parallel guide surface formed with a radius substantially the same as the radius of the guide portion adjacent to the downstream side of the flank in the cutting direction. Brooch cutter characterized by

A broach cutter for sequentially cutting a machining hole of a workpiece by a plurality of cutting blade stages arranged in the axial direction,
On the upstream side in the cutting direction from the plurality of cutting blade stages, a guide portion for guiding the center of the machining hole of the workpiece to the center of the broach cutter is formed,
Outer peripheral surfaces of a plurality of initial cutting blade steps formed adjacent to the downstream side of the cutting direction of the guide portion among the plurality of cutting blade steps are located at a position intersecting with the rake face, than the radius of the guide portion. A flank having a large radius and a parallel guide surface formed with a radius substantially the same as the radius of the guide portion adjacent to the downstream side of the flank in the cutting direction;
The clearance angles of the flank faces of the plurality of initial cutting edge stages are the same,
The radius of the position where the flank and the rake face of the plurality of initial cutting blades intersect is larger as the initial cutting blade positioned downstream in the cutting direction, and the plurality of initial cutting blades. of in the axial direction of the land width, the ratio of the axial width of the flank, features and to Lube Rochikatta becoming larger toward the initial cutting stage positioned downstream of the cutting direction.

Each of the cutting blade stages has a plurality of cutting blades arranged in the circumferential direction for forming internal teeth in the processing hole ,
The broaching cutter according to claim 2 , wherein the flank and the parallel guide surface are formed on an outer peripheral surface of the cutting blade in each of the initial cutting blade stages .

The initial cutting edge step is adjacent to the guide portion and is at least two or more continuous cutting blade steps that are located between the first to fifth steps on the most upstream side in the cutting direction. The broach cutter according to any one of claims 1 to 3, wherein: