JPH02243216A - 旋削ブローチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ピンミラーカッタに代えてクランクシャフ
トの円筒部（ビン・ジャーナル）を削るのに用いるブロ
ーチ、特に、略円板状に形成されたボディの外周に分割
切刃を配列し、ボディを微速回転させながら送りをかけ
る方式の旋削ブローチに関する。

〔従来の技術〕

周知の旋削ブローチの中に、分割切刃を有するもの、即
ち、工具の加工部を粗加工部、中仕上げ部、最終仕上部
等に分け、それぞれの加工部に複数のスローアウェイチ
ップを被削域が分担切削されるように配列して取付けた
ものがある。この種の旋削ブローチは、１枚方タイプの
ブローチと違ってチップの振れ精度が仕上げ精度を左右
し、従って、仕上部の切刃は振れ精度を調整可能となし
である。

ところが、その刃振れ精度の調整は、いずれも切刃チッ
プを個々に加工径方向に微移動させる方法で行なってい
るため、従来の旋削ブローチには下記の問題が生じてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

第２図に示す如きクランクシャフトＡは、高能率加工の
ために複数の円筒部ａを図のように同時加工することが
ある。ところが、クランクシャフトは剛性が充分でない
ので各円筒部に同じ切削抵抗が作用しても場所によって
変形量が異なる。また、ワークを除去する体積はそれぞ
れの円筒部で異なるため、切削熱の差で各ブローチの熱
膨張量にも差が生じ、これ等が原因で、各ブローチの工
具径を一致させておくと、場所によって円筒部の仕上げ
寸法にバラツキが生じる。このバラツキは、仕上部の切
刃位置を調整すれば補正可能であるが、従来の方式によ
るとチップを個々に動かすため、効率的な調整が望めな
い。

また、切刃の位置を加工径方向にのみ調整する方法では
ワーク側面の加工精度も高め得ない。

この発明は、これ等の問題点を解決して高精度、裏操作
性の旋削ブローチを提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のブローチは、上記の問題点を無くすため、略
円板状となすボディの外周部を周方向に複数分割された
セグメントで構成し、このセグメントを、軸心と同心円
の座面を有するセグメント支持部材の外周に位置決めし
て着脱自在に取付ける。また、各々が分割刃の構成チッ
プを備えるセグメントはレスト用の溝を先行して削る先
行部、カウンターウェイト側面部を削る粗加工部、クラ
ンクシャフト円筒部の外周と側面を粗加工する中仕上部
及びクランクシャフト円筒部を仕上げる仕上部に分ける
。そして、仕上用セグメントとセグメント支持部材との
間に仕上用セグメント全体の加工径方向位置調整機構を
設け、さらに、仕上用セグメントの側端部に設ける切刃
チップはセグメント本体に組付けた径方向及び幅方向位
置調整ユニット取付ける。

なお、後述する理由から、仕上用セグメントの側端の切
刃チップは、コーナアールのみ、又はコーナアールとこ
れに続く微小長さのサラエ刃が有効刃となる月形にし、
かつ、コーナアールのみが有効刃となるものについては
工具油と直角面に対して側面側に１°３０′〜２°３０
′の逃げ角を付し、一方、コーナアールに続いてサラエ
刃を有するものについてはサラエ刃長さを３ｆｉ以下し
てそのサラエ刃に上記直角面とのなす角が１０′〜４０
′の傾きをつけるのが望ましい。

また、中仕上用セグメントに数個を１＆ｌＩとする切刃
チップを周方向に位置ずれして複数組具備させ、さらに
、その中の送り方向後尾の１組の切刃チップを、中仕上
用セグメントの本体に径方向位置調整可能に組付けた１
つのホルダブロックに一括して取付けることは、簡便な
調整で仕上代を均一化するの役立つ。

さらに、先行用セグメントの切刃チップのうち、送り方
向後尾のチップをセグメント本体に組付けた径方向位置
調整ユニットに取付けること、或いは、セグメント本体
のチップ座にねじ止めする各切刃チップの止めねじ挿入
孔を設けた側面中央部を、厚み方向（加工幅方向）に凹
ませてこの凹部に上記チップ座を進入させておくことは
、ブローチの更なる借間性向上に有効に作用する。

〔作用〕

仕上用セグメントとセグメント支持部材との間に設けた
加工径方向位置調整機構を操作すると、仕上用セグメン
トの全切刃がセグメント本体と共に同時に加工径方向に
移動する。従って、クランクシャフトの変形量、工具の
熱膨張量の差による加工径のバラツキの補正に必要な仕
上用セグメント全体の加工径調整は僅か１回の操作で済
む。

また、仕上用セグメントの側端部の切刃チップを径方向
及び幅方向調整ユニットに取付けておくと、そのユニッ
トの位置を調整して加−工幅の精度を高めることができ
る。

なお、請求項の２〜４の構成についての作用は実施例の
欄で述べる。

〔実施例〕

以下、添付図面に基いてこの発明の旋削ブローチの一具
体例を説明する。

第１図及び第２図に示すように、ブローチ１は、軸心と
同心円の座面２ａ、その座面の中央部に突出させた周方
向突条２ｂ、突条２ｂと直交する計５個の軸方向キー２
Ｃを有するセグメント支持軸２と、周方向に複数に分割
して軸２の外周にボルト止めしたセグメント３．４．４
′、５．６と、２と６との間に設けたセグメント６の加
工径方向位置調整機構７とから成り、全体が略円板状に
なっている。８は締結ボルトであり、このボルトによっ
て固定されるセグメントの各々は、突条２ｂとキー２０
をこれ等に対応して設けた溝に嵌合させて工具油方向と
周方向に位置決めされている。

また、これ等のセグメントは、３がレスト溝を先行して
削る先行部、４．４′がカウンターウェイト側面部を削
る粗加工部、５がクランクシャフト円筒部の外周と側面
を粗加工する粗仕上部、６がクランクシャフト円筒部を
最終仕上げする仕上部となっている。

これ等のセグメントには、各セグメントに割り当てられ
た切削域を分担切削する切刃チップをステップ配置して
取付けであるが、この切刃チップは、セグメント本体に
直付けするものと位置調整可能に取付けるもの〜２種類
があるので区別のために前者を９、後者を１０の符号で
示す、１１は、仕上用セグメント６に設けた側端部切刃
チップ（第３図における上側の２個）の径方向及び幅方
向位置調整ユニット、１２は中仕上用セグメント５の後
尾に設けたチップの径方向位置調整ユニット、１３は先
行用セグメント３に設けた後尾チップの径方向位置調整
ユニットであり、これ等については後に解説する。

上記仕上用セグメント６の部分に設けた調整機構７は、
突条２ｂ、キー２Ｃ、ボルト８を避けてセグメント本体
６ａの内径溝面と支持軸２の外径平坦面との間に接線（
６の周方向中間部での接線）方向に配置したテーパ角が
小さくて横断面は四角いくさび７ａと、このくさびを長
平方向にスライドさせるポル）？ｂと、支持軸２に固定
したボルトの反力受け７Ｃとで構成されており、ボルト
８を緩めてボルト７ｂを操作すると、セグメント６の全
体が径方向微動して６の全切刃の加工径が調整される。

また、仕上用セグメント６に設けた調整ユニット１１は
、第６図に示すように、セグメント本体６ａの側面の座
溝に挿入したロケータ（可動ブロック）ｌｌａ、このロ
ケータ１１ａを座溝の側面に引きつけるねじ１１ｂ、ロ
ケータｌｌａの下端のテーパ面とセグメント本体６ａと
の間に挿入したくさびｌＩＣ１そのくさびの圧入ねじｌ
ｌｄ、ロケータ上端側を側方に押す加圧ねじ１１ｅから
成る。このユニット１１は、ねじ１１ｅを締め込むと外
側端の切刃チップ１０を取付けたロケータ１１ａが図の
ように傾き、クランクシャフト円筒部側面の加工幅が変
わる。このとき、ロケータ１１ａは下端コーナ部を支点
にして傾くため、加工幅の調整には加工径の変動が伴う
が、これは、くさび１１Ｃの圧入ｉｖｉ整で補正し得る
。なお、ロケータ１１ａの横移動は本体６ａとの間にく
さびを挿入して行なってもよいが、厚みの薄い旋削ブロ
ーチにはスペース面で第６図の調整機構が適している。

但し、この機構を用いる場合には、ロケータ１１ａの傾
きによって、そのロケータに取付けたチップ１０のすく
い面と逃げ面との交差稜が加工径よりも外側に飛び出す
恐れがあるので、これによる加工面粗さの悪化を避ける
ため、外側端のチップはコーナアール部のみ又はコーナ
アールとこれに続く微小長さのサラエ刃（第７図のｌの
部分）が有効刃となるものを選択する。１４は６に設け
た他のチップの径方向調整機構であって、チップを支持
したロケータ１４ａを、調整ねしで推進させるくさびに
よって半径方向に移動させる。

また、ロケータ１４ａの固定はねじに引込まれるくさび
状の押え金１５によって行なわれる。

このほか、旋削ブローチによる加ニーでは、第８図のよ
うに、工具の送りｆ、が一定していても、円筒部側面の
加工ではワーク半径方向の送りｆｚ。

ｆｌがワーク中心から離れるほど大きくなって外径側は
ど加工面粗さが粗くなるので、面粗さの改善策として、
第６図の形状のチップ１０は側面側の逃げ角度γを１”
３０′〜２”３０’の範囲に収めるのがよい、また、第
７図のチップ１０はＥを３ｕ以下としてＴ′を１０′〜
４０′の範囲に収めるのがよい。

次に、中仕上用セグメント５の切刃チップは、数個を１
ｍとして複数組設けると共に、最後尾の１組のチップは
調整ユニット１２のホルダブロック１２ａに取付けであ
る。ホルダブロック１２ａは、中仕上用セグメント本体
５ａの周方向後部に設けた座溝内にシム１２ｂと周方向
、加工幅方向の各位置決めキー１２Ｃ１１２ｄを介して
挿入され、セグメント本体５ａにボルト１２６で固定さ
れている。従って、シム１２ｂの交換が可能であり、そ
のシムの厚みを変えるとホルダブロック１２ａが加工径
方向に変位して中仕上げの加工径が変わる。このように
、中仕上用セグメント５に加工径の調整ユニット１２を
設けておくと、高精度加工面でより一層有利になる。即
ち、クランクシャフト各部での加工径のバラツキの補正
のために調整機構７で仕上用セグメント６の加工径を調
整すると、複数ブローチ間での仕上代が不均一になり、
加工径の高精度維持が難しくなる。しかし、調整ユニフ
ト１２があれば仕上代を効率良く均一化して上の不都合
を解消し得る。

調整ユニット１３は、先行用セグメント３が削るレスト
溝の深さ調整のために設けである。即ち、図のブローチ
においては、先行用セグメントの切刃チップは、周方向
に位置ずれさせた３個をセグメント本体３ａの幅方向中
央部に整列させて径方向に略均一段差がつくようにステ
ップ配置しであるが、クランクシャフト円筒部の幅方向
中央部を切る先行用セグメント３の加工径と中仕上用セ
グメント５の加工径が異なると仕上代を残した被加工円
筒部に段差が生じ、仕上用セグメントの各月の切削負担
量が安定しない、そこで、先行用セグメントの最終刃の
加工径を中仕上用セグメントの最終月加工径と一致させ
るために調整ユニット１３を設けである。この調整ユニ
ット１３は、セグメント本体３ａ外周のポケットに径方
向には移動可能、幅方向には移動不可に係合させて前面
側をねじに引込まれる押え金１５でクランプしたロケー
タ１３ａ、ロケータ位置を変えるアジャストスクリュー
１３ｂで構成され、押え金１５を緩めてスクリュー１３
ｂの回転操作でロケータ１１ａと共に切刃チップ１０を
径方向に移動させるようになっている。

なお、先行用セグメントに設ける切刃チップは、厚みの
あまりない本体３ａに配置されるので、ロケータ１３ａ
で支持するもの、本体３ａに直付けするもの共、止めね
じのねじ込み量を充分に確保し難い、そのため、第９図
に示すようなりランプ構造を採用してねじ孔加工部の厚
み不足を補ない、チップのクランプ強度を高めである。

即ち、図のように、止めねじ１６の挿入孔を加工しであ
る側面中央部に凹所９ａ　（１０ａ）を設け、この凹所
９ａに本体３ａ又はロケータ１３ａに形成された突起状
のチップ座を進入させて切刃の有効長さを短くせずにチ
ップ座に設けるねじ孔の孔長さβ１を増加させである。

さらに、先行用セグメントの最後尾チップのみセグメン
ト本体の幅方向中央部に配置し、その他は中心から１〜
２鶴ずらして配置しである。これは、先行用セグメント
のチップを全て中央に整列させると、最後尾のチップに
近づくにつれて溝深さが深（なり、切屑がつまり易くな
るため、溝幅をチップ幅よりも広くして切屑づまりを防
止するためである。

〔効果〕

以上のように、この発明の旋削ブローチは、周方向に分
割して取付けたセグメントのうち、最後尾の仕上用セグ
メントをセグメント支持部材との間に設けた調整機構に
より径方向に一括して位置調整可能となし、また、仕上
用セグメントの側端の切刃は径方向及び巾方向調整ユニ
ットで支持して加工幅の調整も可能ならしめたものであ
るから、クランクシャフト円筒部の複数同時加工におい
て発生するクランクシャフトの変形量差、ブローチの熱
膨張差に起因した円筒部各部での加工径のバラツキを効
率良く補正して高加工精度を確保できると言う効果があ
る。

また、請求項の２に記載の構成を付加したものは、チッ
プの側面部切刃によるサラ工作用によってクランクシャ
フト円筒部の側面、特にワークの外径側側面の面粗さが
改善されると言う効果がある。

さらに、請求項３に記載された構成を付加したものは、
加工径のバラツキ補正による仕上代のバラツキを効率良
く補正でき、また、請求項の４に記載の構成を付加した
ものは仕上刃の切削分担量の均一化とチップクランプの
安定化が計れ、工具の借問性、加工精度の更なる向上に
寄与できると言う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す側面図、第２図は
使用状能を簡略化して示す断面図、第３図は仕上用セグ
メントの外径面側を展開して示す図、第４図は中仕上用
セグメントの後尾外径面側の展開図、第５図は先行用セ
グメントの後尾外径面側の展開図、第６図は仕上用セグ
メントに設けた調整ユニットの断面図、第７図は仕上用
セグメントの外側端切刃チップの一例を示す正面図、第
８図はワーク半径方向送りの変化状態についての説明図
、第９図は先行用セグメントに採用したチップクランプ
機構の断面図である。 １・・・・・・旋削ブローチ、　２・・・・・・セグメ
ント支持軸、３・・・・・・先行セグメント、 ４．４′・・・・・・粗加工用セグメント、５・・・・
・・中仕上用セグメント、 ６・・・・・・仕上用セグメント、 ７・・・・・・径方向位置調整機構、 ８・・・・・・ボルト、　　　　　Ｓ、１０・・・・・
・切刃チップ、１１・・・・・・径方向及び幅方向位置
調整ユニ７）、１２．１３．１４・・・・・・径方向位
置調整ユニット、１５・・・・・・押え金、 １６・・・・・・止めねじ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）クランクシャフトの円筒部を削るブローチ工具で
   あって、その全体が略円板状をなし、かつ、軸心と同心
   円の座面を有するセグメント支持部材とこの支持部材の
   座面上に位置決めして着脱自在に取付ける周方向に複数
   分割されたセグメントから成り、各々が分割刃を構成す
   る切刃チップを備えた上記セグメントは、レスト用の溝
   を先行して削る先行部、カウンターウェイト側面部を削
   る粗加工部、クランクシャフト円筒部の外周と側面を粗
   加工する中仕上部及びクランクシャフト円筒部を仕上げ
   る仕上部の各者から成り、仕上用セグメントとセグメン
   ト支持部材との間に仕上用セグメント全体の加工径方向
   位置調整機構を具備し、さらに、仕上用セグメントの側
   端部に設ける切刃チップはセグメント本体に組付けた径
   方向及び幅方向位置調整ユニットに取付けてあることを
   特徴とする旋削ブローチ。
2. （２）仕上用セグメントの側端の切刃チップは、コーナ
   アールのみ、又はコーナアールとこれに続く微小長さの
   サラエ刃が有効刃となる刃形にし、かつ、コーナアール
   のみが有効刃となるものについては工具油と直角面に対
   して側面側に１°３０′〜２°３０′の逃げ角を付し、
   一方、コーナアールに続いてサラエ刃を有するものにつ
   いてはサラエ刃長さを３ｍｍ以下してそのサラエ刃に上
   記直角面とのなす角が１０′〜４０′の傾きをつけた請
   求項１記載の旋削ブローチ。
3. （３）中仕上用セグメントに数個を１組とする切刃チッ
   プを周方向に位置ずれして複数組具備させ、さらに、そ
   の中の送り方向後尾の１組の切刃チップを、中仕上用セ
   グメントの本体に径方向位置調整可能に組付けた１つの
   ホルダブロックに一括して取付けた請求項の１又は２記
   載の旋削ブローチ。
4. （４）先行用セグメントの切刃チップは、先行用セグメ
   ントの最後尾チップのみを幅方向中央部に、その他は千
   鳥に中心から１〜２ｍｍずらして配置すると共に径方向
   に略均一にステップ配置し、さらに、送り方向後尾のチ
   ップはセグメント本体に組付けた径方向位置調整ユニッ
   トに取付け、なおかつ、チップ座にねじ止めする各切刃
   チップは、止めねじ挿入孔を設けた側面中央部を厚み方
   向（加工幅方向）に凹ませて、この凹部に上記チップ座
   を進入させた請求項の１乃至３のいずれかに記載の旋削
   ブローチ。