JPH0224578Y2 - - Google Patents

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JPH0224578Y2
JPH0224578Y2 JP1984135778U JP13577884U JPH0224578Y2 JP H0224578 Y2 JPH0224578 Y2 JP H0224578Y2 JP 1984135778 U JP1984135778 U JP 1984135778U JP 13577884 U JP13577884 U JP 13577884U JP H0224578 Y2 JPH0224578 Y2 JP H0224578Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、スクリユー圧縮機用雌ロータを荒仕
上加工するためのホブに関し、詳しくは、非対称
歯形雌ロータを荒仕上加工するためのスローアウ
エイチツプ方式の非対称刃形ホブに関する。
従来技術 ホブは一般に、ホブ加工する際切刃がワークに
対して深く切込んでいくと、各切刃の両側切刃お
よび先端切刃の全ての切刃が切削に同時的に関与
することになり、その結果切屑が大きくなつて干
渉を起し、そのため切屑の排出抵抗、従つて切削
抵抗が大きくなるという問題がある。
従来、このような問題を解決するために、ホブ
の各切刃の刃形を数個に分割し、各分割部分に対
応するスローアウエイチツプを製作し、ホブ・ボ
デーの周囲に螺旋状に配列されたチツプ取付座に
各チツプを分散固定することにより、排出チツプ
を小さくする方式が提案されている。
このような解決例の一例を特開昭53−95398号
公報に見ることができる。この特許公報には、通
常の歯車を加工するための普通刃ホブが示されて
おり、同一刃形の両側切刃チツプと円形の先端切
刃チツプを採用したホブが示されている。
ところが、本考案の対象であるスクリユー圧縮
機用ロータを加工するためのホブに関しては、ロ
ータの雄雌の如何を問わず、スローアウエイチツ
プ方式の非対称刃形ホブは提供されていない。従
来、非対称刃形ホブに関しスローアウエイチツプ
方式のホブが提案されなかつた理由は後述するよ
うに幾つか考えられるが、その理由を述べる前
に、スクリユー圧縮機用非対称歯形ロータの一例
を第9図に基づいて説明する。尚、第9図に示し
たロータは特開昭57−59092号公報に開示された
ものである。
1 雌ロータ歯形 雌ロータFは、各歯のピツチ円Pfの外側にア
テンダムAfを有し、各歯底のピツチ円Pfの内側
にデデンダムDfを有している。前進側歯形およ
び追従側歯形は以下の如しである。
イ 前進側歯形 ・ d2−e2間は、ピツチ円Pfと、中心点(軸心)
Of,Omを結ぶ線との交点lを中心とする半径
R1の円弧であつて、∠d2le2は、歯元から歯先
にかけての歯厚を好適な値にするため、略45度
にしている。尚、点d2は中心点Of,Omを結ぶ
線上の点である。
・ e2−f2間は、半径l−e2の延長線上に中心点
O2を有する半径R2の円弧である。この円弧e2
−f2は上記円弧d2−e2に対して点e2において変
曲している。尚、点f2はピツチ円Pf上の点であ
る。
・ f2−g2間は、半径O2−f2上に中心点を有する
半径R3の円弧である。尚、点g2は半径Rfの歯
先円Cf上の点で歯先円Cfに接する。
・ g2−h2間は、歯先円Cfに沿つた円弧である。
ロ 追従側歯形 ・ d2−c2間は、雄ロータMの円弧d1−c1によつ
て創成される創成曲線である。
・ d2−a2間は、点O5を中心とする半径R5の円
弧である。尚、点a2は、ピツチ円Pf上の点であ
り、点O5は、点a2においてピツチ円Pfに接す
る接線R′5と、点a2における創成曲線d2−c2
円弧c2−a2との共通法線R″5との交点である。
円弧c2−a2は創成曲線d2−c2に対して点C2にお
いて変曲している。
・ a2−h2間は、雄ロータMの点a1によつて創成
される創成曲線である。尚、点h2は歯先円Cfの
点である。
2 雄ロータ歯形 雄ロータMは、各歯のピツチ円Pmの外側にア
テンダムAmを有し、各歯底のピツチ円Pmの内
側にデデンダムDfを有している。前進側歯形お
よび追従側歯形は以下の如しである。
イ 前進側歯形 ・ d1−e1間は、ピツチ円Pmと雌雄ロータの各
中心点Of,Omを結ぶ線との交点mを中心とし
かつ上記半径R1に略等しい半径の円弧であつ
て、上記雌ロータの円弧d2−e2に対している。
しかして∠d1me1は∠d2le2と同角度である。
尚、点d1は中心点Of,Omを結ぶ線上の点であ
る。
・ e1−f1間は雌ロータFの円弧e2−f2によつて
創成される創成曲線である尚、点f1はピツチ円
Pm上にある。
・ f1−g1間は、雌ロータFの円弧f2−g2によつ
て創成される創成曲線である。尚、g1は歯元円
Cm上の点である。
・ g1−h1間は、半径Rmの歯元円Cmに沿つた
円弧である。
ロ 追従側歯形 ・ d1−c1間は、直線Of−Om上に中心点O4を有
する半径R4の円弧である。
・ c1−a1間は、雌ロータFの円弧c2−a2によつ
て創成される創成曲線である。尚、点a1はピツ
チ円Pm上の点である。
・ a1−h1間は、雌ロータFの点h2によつて創成
される創成曲線である。
スクリユー圧縮機用非対称歯形ロータの歯形は
上記のとおりであるが、この雌ロータを精度よく
切削加工するためのホブの理想刃形を第10図に
示している。
第10図において、Tはホブ切刃の理想刃形を
示している。縦軸Yは、切刃の頂点Oから図示し
ないホブ中心軸に対して直角に下した基準線を示
し、横軸Xはホブ中心軸を中心とし、かつ頂点O
を通る円に接する接線を示している。そして、理
想切刃刃形Tの形状を明瞭ならしめるために、各
軸X,Yには寸法を付し、また刃形Tを形成する
代表点にはX−Y座標を付している。尚、第10
図における数値の単位はmmである。
さて、非対称刃形ホブにおいてスローアウエイ
チツプ方式のホブが従来提案されていなかつた理
由として次の理由が考えられる。
まず、雄ロータ加工用ホブに関しては、各切刃
の形状が先端先細り形状となるため、チツプの取
付けに困難性があることである。
雌ロータ加工用ホブに関しては雄ロータ加工用
ホブの上記問題はないが、刃形が非対称であるた
めに次のような問題がある。すなわち、第10図に
おいて、理想切刃刃形Tは縦軸Yに関して左右非
対称となつているため、もし上記特許公報に示さ
れたチツプと同様に構成するとすれば、左右異な
る2種の側切刃チツプと非対称型の先端切刃チツ
プの合計3種類のチツプが必要となることが予想
される。ところが、このように、チツプの種類が
多くなることはチツプ製作費の点において好まし
くない。一方、チツプの種類を2種類に抑えるこ
とを前提とすれば、縦軸Yを境にする左右2つの
刃形部分に対応する各チツプを製作することも考
えられるが、この場合には1つのチツプの長さが
非常に長くなるため、切削抵抗が大きくなり過
ぎ、チツプの取付座に対する取付強度に問題があ
る。特に、靭性の小さい超硬合金チツプを適用す
ることは全く不可能となる。さらに、チツプの長
さが大きい分だけ切屑が大きくなり、これは本考
案の所期の目的を十分達成し得ない。
また、一般にスローアウエイチツプは平板四角
状に形成されており、少なくとも2辺以上を切刃
として構成し、チツプの取付座に対する取付角度
を変えることにより切刃を交換して使用すること
ができるようになつている。ところが、切刃の先
端部分を1つの先端切刃チツプで構成すれば、上
記したように対称刃形でないため、チツプには1
つの先端切刃しか形成することができないという
問題がある。
本考案の技術的課題 従つて、本考案の解決すべき技術的課題は、チ
ツプの種類が少なくかつ各チツプの少なくとも2
辺を切刃として構成でき、しかも荒仕上加工切刃
として十分満足し得る刃形を形成し得る1組のチ
ツプを得ることにある。
本考案の要旨 非対称刃形ホブはその名称からしても明らかな
ように縦軸Yに関して左右非対称に形成されるの
であるが、本考案者等は、この見方を変えて、今
第10図において約4゜37′だけY軸を点Oを中心
として右側に回転させてみると左右対称刃形に近
似してくることに気付き、この着想に基づいて本
考案を完成するに至つた。すなわち、第11図に
示すような縦軸Yに関する該理想切刃刃形Tの第
1鏡面像刃形T1を考えて、該第1鏡面像刃形T1
をその縦軸Y1(縦軸Yと共通)と共に傾斜させる
と、第6図に示すように側切刃部分が理想切刃刃
形Tの側切刃部分に大略重なり合う位置を得るこ
とができ、その位置の鏡面像刃形を縦軸Y2を有
する第2鏡面像刃形T2とすれば、縦軸Y2が縦軸
YもしくはY1に対して第1の所定角度θAだけ傾
斜することが理解される。また第7図にも示すよ
うに、左右の先端切刃部分が理想切刃刃形Tの先
端切刃部分に大略重なり合う位置を得ることもで
き、その位置の鏡面像刃形を縦軸Y3を有する第
3鏡面像刃形T3とすれば、縦軸Y3が縦軸Yもし
くはY1に対して第2の所定角度θBだけ傾斜する
ことも理解される。
従つて、本考案は、切刃チツプを、左右の側刃
チツプと左右の先端切刃チツプの合計4つのチツ
プを1組のチツプとして構成することを基本的特
徴としており、詳しくは、刃形の頂点からホブの
回転軸心へ直角に下ろされる縦軸に関して非対称
形状の理想切刃刃形と、該縦軸に関する理想切刃
刃形の第1鏡面像刃形を第1の所定角度傾斜させ
て得られる第2鏡面像刃形とのそれぞれの側切刃
部分が互いに大略重なり合う部分および、上記第
1鏡面像刃形を第2の所定角度傾斜させて得られ
る第3鏡面像刃形と該理想切刃刃とのそれぞれの
先端切刃部分が互いに大略重なり合う部分に各々
相当して、ホブ・ボデーの周囲に螺旋状に配列さ
れるチツプ取付座に、右先端切刃ハイスチツプ、
左先端切刃ハイスチツプ、右側切刃超硬チツプお
よび左側切刃超硬チツプを順に分散固定してな
り、かつ左右の先端切刃ハイスチツプは、上記理
想切刃刃形と第3鏡面像刃形との互いの先端切刃
部分が大略重なり合う部分で鏡面像関係となる同
一刃形の先端切刃を有する共通チツプとして、ま
た左右の側切刃チツプは、上記理想切刃刃形と第
2鏡面像刃形との互いの側切刃部分が大略重なり
合う部分で鏡面像関係となる同一刃形の側切刃を
有する共通チツプとして夫々構成されていること
を特徴としている。
上記構成において、各チツプの取付座に対する
取付け順序は種々変更し得、また左右の側切刃は
1つの取付座に一緒に取付けてもよい。但し、左
右の先端切刃は、1つの取付座にかつ同一平面で
取付けることは不可能であり、またこれは先端切
刃部分を2つの先端切刃チツプに分割した目的と
相反する。
実施例 以下に、第1〜8図に示した実施例について詳
細に説明する。尚、本実施例は、第10図に示し
た理想切刃刃形Tを基準として製作したチツプを
使用したホブに関する。
第1図に本実施例に係るホブの半断面概略側面
図を示し、第2図に第1図の右端面図を示してい
る。第1図においては、チツプ取付座B7および
チツプ3a,3b,4a,4bについては中央部
分のみを示し他の部分は省略している。
ホブの全体構成自体は公知のものであつて、ホ
ブ・ボデーBは次のように構成されている。すな
わち、6つの円板状分割デイスクB1〜B6を互い
に位置決めして重ね合せ数個のコネクテイング・
ロツド1により連結・固定している。両側の分割
デイスクB1とB6の外側には夫々カバーS1,S2
当てがつている。各カバーS1,S2は数個のカバー
取付ボルト2により両側の分割デイスクB1,B6
に固定されている。
各、チツプ3a,3b,4a,4bは第2図に
示すように、ホブ・ボデーの外周に螺旋状に配列
されたチツプ取付座B7に取付けられる。このチ
ツプ取付座は、本実施例においては基本的には、
ホブの中心軸を中心として25.714゜毎に形成され
ている。すなわち、ホブの円周方向沿いに14個の
チツプ取付座B7が形成されている。第2図に示
すように、ホブの回転方向と反対の方向に順に、
右先端切刃チツプ3a、左先端切刃チツプ3b
は、右側切刃チツプ4aおよび左側切刃チツプ4
bの順序で配列・固定されている。尚、第1,2
図に示したように、1対の側切刃チツプ4a,4
bの各チツプ取付座B7間角度は8.572゜とし両チツ
プを接近・配置している。つまり、右先端切刃チ
ツプ3aとそれに続く左先端切刃チツプ3b間の
角度、該左先端切刃チツプ3bと右側切刃チツプ
4aとの間の角度、該右側切刃チツプ4aとそれ
に続く右先端切刃チツプ3a間の角度を夫々
25.714゜にしているのである。
第3図は第1図におけるホブの中央部に軸方向
に配列された切刃チツプの配列状況を示すもので
あるが、この図に示すように、各チツプ3a,3
b,4a,4bは夫々分割デイスクB1〜B6の所
定位置に形成した取付溝B9内に嵌込まれた上で
各取付ネジ7により各取付座B7に固定されいて
る。また、各チツプ取付座B7の前方には取付け
られるべきチツプの寸法に応じた深さを有する切
屑ポケツト5を形成している一方、各取付チツプ
3a,3b,4a,4bの背後にはバツクアツ
プ・プレート6を固定している。
上記先端切刃チツプ3a,3bおよび側切刃チ
ツプ4a,4bの詳細を第5図〜および第4
図〜に示している。左右の側切刃チツプ4
a,4bは、ホブ加工中にワークに対して擦過現
象を起すため、該擦過現象に対して強い超硬合金
を採用しており、一方左右先端切刃3a,3bは
切削中における切削抵抗が大きくてチツピングを
生じ易いため、靭性に富むハイス、好ましくはモ
リブデンおよびタングステン等の合金成分が40%
以上のハイスを採用している。
前記したように、理想切刃刃形Tの左右の側切
刃刃形は近似しているため、第4図に示した側切
刃チツプ4は左右の理想切刃刃形の両者に近似す
る共通刃形として構成している。また、第5図に
示した先端切刃チツプ3についても、理想の左右
の先端切刃刃形の両者に近似した共通刃形として
構成している。
次に、第4図に基づいて、共通側切刃チツプ4
を具体的に説明する。このチツプ4は大略平板状
であつて、その平面形状は第4図に示すように
大略長方形板状となつており、その相対する長辺
を側切刃4c,4dとして構成している。チツプ
4の中央部には厚み方向に貫通するネジ取付穴4
eを形成している。上記各側切刃4c,4dに対
しては角度α(0゜〜30゜)の逃げ角を形成してい
る。チツプ4の上面は、第4図によく示される
ように、湾曲しており、該上面の両端に位置する
各側切刃4c,4dは同一形状に構成されてい
る。各側切刃4c,4dの刃形は直線と円弧で形
成するようにした複雑な曲線を使用していない。
これは、チツプの目的が荒仕上加工にあり、かつ
該切刃チツプの切刃の加工を容易化するためであ
る。具体的には、円弧4L1は半径4R1(=37mm)
の凸円弧であり、該円弧には直線4L2が連接し
ており、また該直線4L2には、半径4R2(=5
mm)の凹円弧4L3が連接している。第4図に
おいて、右端の部分4L4は直線状に構成されて
いる。長手幅寸法4L5は24mmである。
また、左右先端切刃の共通チツプ3は次の構成
としている。すなわち、このチツプ3の平面形状
は、第5図に示すように、大略正方形板状であ
つて、相対する1対の辺に先端切刃3c,3dを
形成している。チツプ3の中央部には取付ネジを
貫通せしめるネジ取付穴3eを形成している。各
切刃3c,3dは上記切刃3c,4dと同様に同
一形状を成しており、極めて単純な形状すなわち
円弧3L1,3L2,3L3で形成している。すなわ
ち、切刃の略全体を占める円弧3L1を半径3R1
(=13.5mm)の円弧で構成しており、該円弧3L1
の両端に位置する各コーナー部分の円弧3L2
3L3は夫々半径3R2(=1.8mm)の円弧で形成して
いる。尚、幅寸法3L4は13.5mmである。各切刃3
c,3dに対しては逃げ角β(=0〜30゜)を夫々
形成している。
第8図に各チツプ3a,3b,4a,4bを取
付座B7に取付けた状態を示している。尚、第8
図は説明図であつて、4つのチツプ3a,3b,
4a,4bのチツプ取付座B7に対する相互の取
付位置を同時的に示している。図に示されるよう
に、各チツプはその切刃が理想刃形Tより外方に
突出しないように、各取付溝B9に取付けている。
そして、各チツプは互いにその端部が重複するよ
うに形成している。すなわち、右側切刃チツプ4
aの上端部は右先端切刃3aの下端部と重複する
位置にあり、また該右先端切刃3aの上端部と左
先端切刃3bの上端部が重複する位置関係にあ
り、さらに該左先端切刃チツプ3bの下端部左側
切刃チツプ4bの上端部とが重複する位置関係に
ある。ここで、左側の先端切刃チツプ3bの縦軸
Yに対する取付角をBLとし、右側の先端切刃チ
ツプ3aの取付角をBRとすると、第7図に示し
た傾斜角θBはBR−BLで表される。また、左側切
刃チツプ4bの縦軸Yに対する取付角をALとし、
右側切刃チツプ4aの取付角をARとすると、第
6図に示した傾斜角θAはAR−ALで表される。
尚、第8図においてB8は各分割デイスB1〜B6
形成された各チツプ取付座の外周面を示してい
る。
第8図において、今右側切刃チツプ4aの使用
切刃が4cであるとすれば、左側切刃チツプ4b
の使用切刃は4dとなる。一方、先端切刃チツプ
3に関しては、各切刃3c,3d自体が線対称形
であるため、切刃3cと3dは全く等価である。
従つて、チツプが上記取付状態で使用されたと
し、チツプの交換の必要が生じた際には、左右の
側切刃チツプ4aと4bの取付位置を交換すれば
よい。そうすれば、各チツプ4a,4bの未使用
切刃が使用位置に配置されることになる。一方、
左右の先端切刃チツプ3a,3bは夫々その位置
で裏返して取付ければよい。そうすることによ
り、未使用切刃が使用位置に来ることになる。こ
のようにして、各チツプは2度の使用が可能とな
る。
本考案者等は、上記実施例に示したホブを使用
して実際に荒仕上加工を行なつたところ、荒仕上
加工としては十分満足のいく精度の加工結果を得
た。
本考案の効果 上記実施例の具体的説明から明らかなように、
本考案は、1組のチツプを左右の側切刃チツプと
左右の先端切刃チツプの4つのチツプで構成し、
左右の側切刃チツプを共通チツプとするとともに
左右の先端切刃チツプを共通チツプとすることに
より、チツプの種類を2種類に限定することが可
能となり、また、このチツプは、ホブ自体の理想
切刃刃形とその鏡面像刃形とが互いに大略重なり
合う部分を選んで各チツプの刃形としているの
で、平板状として同一刃形の一対の切刃を形成す
ることが可能となり、従つて、左右の側切刃チツ
プを互いに取付位置を交換することにより、各チ
ツプの2つの切刃を使用することができるように
なる。そして、非対称な刃形が必要なスクリユー
圧縮機用雌ロータの荒仕上加工用ホブにも、スロ
ーアウエイチツプ方式を現実的に取り入れること
を可能ならしめる。また上記実施例においては、
左右の先端切刃チツプに関しては、各切刃を左右
対称形に形成したため、各チツプの使用切刃を交
換するため左右の取付位置を変える必要はなかつ
たが、各切刃が左右対称でない場合には、側切刃
チツプと同様に左右チツプの取付位置を交換する
ことにより、各チツプの一対の切刃を使用するこ
とが可能となる。さらに、本考案においては、左
右の側切刃チツプを超硬合金で製作する一方、左
右の先端切刃チツプをハイスで製作したので、側
切刃チツプは擦過現象に対して強く、一方先端切
刃チツプは切削抵抗に対して強いため、各チツプ
の寿命を延ばすことができる。
以上説明したように、本考案により所期の技術
的課題を解決できるとともに、種々の有用な効果
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1〜8図は本考案の1実施例を示し、第1,
2図はホブ全体の半断面概略側面図および右端面
図、第3図は第1図における中央部のチツプ配列
状態を示す要部説明図、第4図〜は側切刃共
通チツプの平面図、一部破断正面図および右側面
図、第5図〜は先端切刃共通チツプの平面
図、一部破断正面図および右側面図、第6,7図
は理想切刃刃形と該刃形に対する鏡面像刃形を重
ね合せた状態を示す説明図、第8図は各チツプの
取付座に対する取付位置を示すための説明図、第
9図はスクリユー圧縮機における非対称刃形の雌
雄ロータを示す要部説明図、第10図は第9図に
示した非対称刃形雌ロータを加工するためのホブ
切刃の理想切刃刃形を示す説明図、第11図は理
想切刃刃形とその縦軸に関する鏡面像刃形との関
係を示す説明図である。 1……コネクテイング・ロツド、2……カバー
取付ボルト、3……先端切刃共通ハイスチツプ、
3a……右側先端切刃ハイスチツプ、3b……左
側先端切刃ハイスチツプ、3c,3d……先端切
刃、3e……ネジ取付穴、3R1,3R2……半径、
3L1,3L2,3L3……円弧、3L4……幅寸法、
4……側切刃共通超硬チツプ、4a……右側切刃
超硬チツプ、4b……左側の超硬チツプ、4c,
4d……側切刃、4e……ネジ取付穴、4R1
4R2……半径、4L1,4L3……円弧、4L2,4
L4……直線、4L5……長手幅寸法、5……切屑
ポケツト、6……バツクアツププレート、7……
取付ネジ、X……横軸、Y……縦軸、B1〜B6
…分割デイスク、B……ホブ・ボデー、B7……
チツプ取付座、B8……取付周面、B9……取付溝、
S1,S2……カバー、α,β……逃げ角、T……理
想切刃刃形、T′……理想切刃刃形の鏡面像刃形。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 スクリユー圧縮機用雌ロータを荒仕上加工する
    ためのホブにして、 刃形の頂点Oからホブの回転軸心へ直角に下ろ
    される縦軸Yに関して非対称形状の理想切刃刃形
    Tと、該縦軸Yに関する理想切刃刃形Tの第1鏡
    面像刃形T1を第1の所定角度θA傾斜させて得ら
    れる第2鏡面像刃形T2とのそれぞれの側切刃部
    分が互いに大略重なり合う部分および、上記第1
    鏡面像刃形T1を第2の所定角度θB傾斜させて得
    られる第3鏡面像刃形T3と該理想切刃刃形Tと
    のそれぞれの先端切刃部分が互いに大略重なり合
    う部分に各々相当して、ホブ・ボデーBの周囲に
    螺旋状に配列されるチツプ取付座B7に、右先端
    切刃ハイスチツプ3a、左先端切刃ハイスチツプ
    3b、右側切刃超硬チツプ4aおよび左側切刃超
    硬チツプ4bを順に分散固定してなり、かつ左右
    の先端切刃ハイスチツプ3a,3bは、上記理想
    切刃刃形Tと第3鏡面像刃形T3との互いの先端
    切刃部分が大略重なり合う部分で鏡面像関係とな
    る同一刃形の先端切刃を有する共通チツプとし
    て、また左右の側切刃チツプ4a,4bは、上記
    理想切刃刃形Tと第2鏡面像刃形T3との互いの
    側切刃部分が大略重なり合う部分で鏡面像関係と
    なる同一刃形の側切刃4c,4dを有する共通チ
    ツプとして夫々構成されていることを特徴とする
    スクリユー圧縮機用雌ロータの荒仕上加工用ホ
    ブ。
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