JPH05309521A - ブローチ工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明のブローチ工具は、切屑だめ部を、第１
チップポケットと第２チップポケットとから構成し、こ
れら第１チップポケットと第２チップポケットとの境界
部に形成されている突条により、次々と生成する切屑を
破断しやすい楕円形状にするようにしたものである。 【効果】本発明のブローチ工具は、ブローチ工具による
加工に伴って発生する被加工物の切屑の排出をすこぶる
円滑に行うことができようになり、このブローチ工具の
工具寿命が飛躍的に長くなるとともに、このブローチ工
具により加工された被加工物の加工精度（表面粗さ、真
直度、真直度）が顕著に向上するという格別の効果を奏
する。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高能率切削加工に用い
られるブローチ工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、キー溝加工用の工具としては、ブ
ローチ工具が用いられている。このブローチ工具は、多
刃切削加工工具であり、一刃当りの切削量は荒切削で１
／１０ｍｍオーダから仕上げ切削で１／１０００ｍｍオ
ーダの広範囲の切削が一工程で達成できる特殊な切削工
具Ｖである。このブローチ工具Ｖの幾何学的形状は、図
４に示すように、切削工具としては極めて高い製作精度
を有している。そして、このブローチ工具Ｖの刃溝部Ｄ
により排出された被加工物Ｈの切屑Ｓは、カール状をな
している。

【０００３】このブローチ工具Ｖにおいては、荒加工か
ら仕上げ加工まで一貫して行うために、切屑の排出能力
は極めて重要な因子となっている。とくに、ブローチ工
具Ｖの構造上、荒刃〜仕上刃（面取刃を含む）は、複数
のブローチ刃を１セット（平均５〜８本／セット）でブ
ローチホルダに装着されて稼働される。この際、切屑の
排出能力が不足すると、切屑Ｓが、刃溝部Ｄに排出され
ないで堆積し、切刃の一部の切削抵抗が異常に増大し、
切削に寄与しないばかりか、相手（被削材）の形状精
度、寸法精度、面粗さの悪化の原因となる結果、再研削
のインターバルが短く、再研削頻度も増加する。また、
切削抵抗が限界まで増大すると、切刃の一部が破損す
る。この破損によって、二次的に、他の切刃、加工物、
治具等に大きな損傷を与えるため、製造現場では解決す
べき難題となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のブローチ工具は、切屑が堆積し、切刃の一部の切削抵
抗が異常に増大し、切削に寄与しないばかりか、相手
（被削材）の形状精度、寸法精度、面粗さの悪化の原因
となる結果、再研削頻度も増加する。また、切削抵抗が
限界まで増大すると、切刃の一部が破損する。この破損
によって、二次的に、他の切刃、加工物、治具等に大き
な損傷を与えることになる。

【０００５】本発明は、上記事情を顧慮してなされたも
ので、刃溝の構造の改善により、溝加工精度の向上と、
安定寿命の確保、ブローチ加工物の品質の安定化を図る
ことができるブローチ工具を提供することを目的とす
る。 ［発明の構成］

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のブローチ工具
は、切屑だめ部を、第１チップポケットと第２チップポ
ケットとから構成し、これら第１チップポケットと第２
チップポケットとの境界部に形成されている突条によ
り、次々と生成する切屑を破断しやすい楕円形状にする
ようにしたものである。

【０００７】

【作用】このような構成を有する本発明のブローチ工具
は、ブローチ工具による加工に伴って発生する被加工物
の切屑の排出をすこぶる円滑に行うことができようにな
り、このブローチ工具の工具寿命が飛躍的に長くなると
ともに、このブローチ工具により加工された被加工物の
加工精度（表面粗さ、真直度、真直度）が顕著に向上す
るという格別の効果を奏する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
述する。

【０００９】図１は、この実施例のブローチ工具Ｔを示
している。このブローチ工具Ｔは、キー溝加工用のもの
であって、図示せぬが、シヤンク部と、切刃部と、後端
部とが順次に設けられている。そして、切刃部は、荒刃
部と、中仕上刃部と、仕上刃とからなっていて、それぞ
れの刃部は、図２に示すようなブローチ刃１が連設され
てなるものである。そして、このブローチ刃１は、すく
い角部２と、このすくい角部２の後方に設けられた逃げ
角部３と、すくい角部２の前方に設けられた切屑だめ部
４とからなっている。しかして、すくい角部２は、被加
工物Ｗ（図３参照）を切削する切刃５と、この切刃５の
背後にてブローチ軸に平行に形成され逃げ角が０のラン
ド６と、切刃５の前面にすくい角αを形成するように設
けられたすくい面７とを有している。そして、ランド６
は、仕上刃では０．４〜１．５ｍｍ程度に漸増させる
が、刃列のピッチが大なる場合ほど、平均のランド幅は
大なるものを用いる。このランドの存在のために刃高を
揃えたブローチ加工が可能になり、また、製品仕上がり
寸法を変えることなく再研削が可能となる。すなわち、
このようなランド６は、切刃５の被加工物Ｗへの食込み
を防ぎ、ブローチに自己案内性を与える。また、すくい
面７により形成されるすくい角αは、被加工物Ｗの材質
に従って調整する。ちなみに、被加工物Ｗが、鋳鉄のと
きは６〜８°、軟鋼のときは１５〜２０°、アルミニウ
ムのときは１０°にする。一方、逃げ角部３は、逃げ面
８を有し、この逃げ面８により逃げ角γを形成するもの
であるが、この逃げ角γが小さいこともブローチ工具の
特徴となっている。ちなみに、この逃げ角γは、鋼及び
鋳物用荒刃の場合、２．５°、アルミニウム及び青銅用
荒刃の場合、１．５°が好ましい。さらに、切屑だめ部
４は、図２に示すように、すくい面７に連接した半径Ｒ
１の第１チップポケット９と、この第１チップポケット
９に隣接して設けられた半径Ｒ２の第２チップポケット
１０とからなっている。そして、第１チップポケット９
は、すくい面７と境界を接している。これら第１チップ
ポケット９と第２チップポケット１０とは底部にて交わ
ってブローチ工具の長手方向（切屑の流出方向）に交差
する突条１１が形成されている。この突条１１は、後述
するように、切刃５にて発生した被加工物Ｗの切屑Ｋ
（図３参照）に巻きを生ぜしめるためのチップブレーカ
として作用する。また、第１チップポケット９の最下部
Ｂ１から切刃５の高さまでの刃高Ｈ１は、第２チップポ
ケット１０の最下部Ｂ２から切刃５の高さまでの刃高Ｈ
２よりも小さく設定されている。つまり、第２チップポ
ケット１０の最下部Ｂ２の方が、第１チップポケット９
の最下部Ｂ１よりも深い位置に設けられている。さら
に、第１チップポケット９と第２チップポケット１０の
表面は、０．１μｍＲｍａｘ以下の鏡面状態に加工され
ている。この場合の鏡面加工方法としては、超精密研
削、ラップ加工、超仕上げ、ホーニング加工、ポリシン
グ等から適宜に選択する。なお、第１チップポケット９
と第２チップポケット１０は、図２に示すように、近似
的に半径Ｒ１と半径Ｒ２の中心を焦点とする楕円となっ
ている。さらに、すくい面７並びに第１チップポケット
９と第２チップポケット１０の表面には、あらかじめ例
えばＭｏなどの固体潤滑膜１２が被着されている。つぎ
に、上記構成のブローチ工具Ｔの作用について述べる。

【００１０】まず、ブローチ工具Ｔを図示せぬブローチ
盤に装着する。つぎに、このブローチ盤に溝加工する被
加工物Ｗを固定する。そして、ブローチ盤を起動するこ
とにより、被加工物Ｗのによる加工を開始する。する
と、図３に示すように、切刃５により切屑Ｋが生成され
る。さらに、この切屑Ｋは、すくい面７に摺接した状態
で延出し、第１チップポケット９に至ったとき、０．１
μｍＲｍａｘ以下の鏡面状態に加工されている第１チッ
プポケット９の表面に倣って摺動することにより、カー
ル状に変形する。さらに、カールした切屑Ｋは、突条１
１に衝突する。この突条１１に衝突した切屑Ｋは、第１
チップポケット９の表面に倣う運動から解放され、上方
に向かう。そして、突条１１からの延出量がある量に達
すると、自重で下方に撓み、ついには、第２チップポケ
ット１０の表面に接触する。そして、切屑Ｋの先端は、
第２チップポケット１０の表面に倣って摺動し、再びカ
ール状に変形する。しかして、切屑Ｋは、突条１１を通
過することにより圧縮破壊を生じる力を受けるので、カ
ール状変形が二段階にわたって行われる結果、切屑Ｋ
は、不規則な楕円状のカール形状となる。このような不
規則なカール形状の切屑Ｋは、連続切屑に比べて破断し
やすくなる。したがって、ブローチ工具Ｔによる加工に
伴って発生する被加工物Ｗの切屑Ｋは、適時に分断する
ので、切屑排出がすこぶる円滑に行われる。なお、すく
い面７並びに第１チップポケット９と第２チップポケッ
ト１０の表面には、あらかじめ例えばＭｏなどの固体潤
滑膜１２が被着されているので、ブローチ工具Ｔと切屑
Ｋとの摩擦抵抗が減少し、かつ、ブローチ工具Ｔと切屑
Ｋとの親和性が小さくなる。このことも、上記切屑排出
の円滑化に寄与している。ちなみに、この実施例のブロ
ーチ工具Ｔを用いた場合のブローチ再研寿命は、切削個
数で１０，８００個であるのに対して、前述した従来の
ブローチ工具の再研寿命は、切削個数で２，７００個
と、工具寿命は約４倍と格段にに改善された。また、初
期刃付を含む再研回数は、この実施例のブローチ工具Ｔ
を用いた場合が、５回であるのに対して、前述した従来
のブローチ工具を用いた場合が、１０回と、約２倍改善
された。よって、再研工数についても、この実施例のブ
ローチ工具Ｔを用いた場合が、４００分であるのに対し
て、前述した従来のブローチ工具を用いた場合が、２０
０分と、約２倍改善された。さらに、加工精度について
も、まず表面粗さで、従来技術が、Ｒｍａｘ８μｍであ
るのに対して、本実施例がＲｍａｘ４．３μｍ、また、
平行度で、従来技術が、１０μｍ以下であるのに対し
て、本実施例が７μｍ以下、さらに、真直度で、従来技
術が、１０μｍ以下であるのに対して、本実施例が６μ
ｍ以下となった。このように、本実施例の方が従来技術
よりも、加工精度についても向上することが認められ
た。また、工具チッピングについても、本実施例の方が
従来技術よりも減少することが認められた。

【００１１】以上のように、この実施例のブローチ工具
は、切屑だめ部４を、半径Ｒ１の第１チップポケット９
と、半径Ｒ２の第２チップポケット１０とから構成し、
これら第１チップポケット９と第２チップポケット１０
との境界部に形成されている突条１１により、切屑Ｋの
カール形状への変形を不規則化し、次々と生成する切屑
Ｋを破断しやすい楕円形状にすることができる。したが
って、ブローチ工具Ｔによる加工に伴って発生する被加
工物Ｗの切屑Ｋの排出をすこぶる円滑に行うことができ
るので、このブローチ工具Ｔの工具寿命が飛躍的に長く
なるとともに、このブローチ工具Ｔにより加工された被
加工物Ｗの加工精度（表面粗さ、真直度、真直度）が顕
著に向上する。

【００１２】なお、上記実施例においては、ブローチ工
具Ｔのすくい面７並びに第１チップポケット９と第２チ
ップポケット１０の表面に固体潤滑膜を塗布している
が、例えばアルミナ、窒化珪素などのセラミック薄膜、
あるいは、例えばフッ素樹脂などのプラスチック薄膜を
形成するようにしてもよい。

【００１３】

【発明の効果】本発明のブローチ工具は、切屑だめ部
を、第１チップポケットと第２チップポケットとから構
成し、これら第１チップポケットと第２チップポケット
との境界部に形成されている突条により、切屑のカール
形状への変形を不規則化し、次々と生成する切屑を破断
しやすい楕円形状にするようにしたものである。したが
って、ブローチ工具による加工に伴って発生する被加工
物の切屑の排出をすこぶる円滑に行うことができように
なり、このブローチ工具の工具寿命が飛躍的に長くなる
とともに、このブローチ工具により加工された被加工物
の加工精度（表面粗さ、真直度、真直度）が顕著に向上
するという格別の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブローチ工具の一部を示す
図である。

【図２】本発明の一実施例のブローチ工具の要部拡大図
である。

【図３】本発明の一実施例のブローチ工具の作用説明図
である。

【図４】従来のブローチ工具の説明図である。

【符号の説明】

Ｔ：ブローチ工具，１：ブローチ刃，２：すくい角部，
３：逃げ角部，４：切屑だめ部，５：切刃，９：第１チ
ップポケット，１０：第２チップポケット，１１：突
条，１２：固体潤滑膜。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物を切削する切刃を有するすくい角
   部と、このすくい角部の後方に設けられた逃げ角部と、
   すくい角部の前方に設けられ上記切刃により生成した切
   屑をためる切屑だめ部とを有する複数のブローチ刃が連
   設されてなるブローチ工具において、上記切屑だめ部
   は、上記すくい角部に隣接する第１チップポケットと、
   この第１チップポケットに隣接する第２チップポケット
   とからなり、上記第１チップポケットと上記第２チップ
   ポケットとの境界部位には、上記切屑の流出方向に交差
   して上記切屑を楕円形状にカールさせる突条が形成され
   ていることを特徴とするブローチ工具。
2. 【請求項２】第１チップポケットと第２チップポケット
   はそれぞれＲ部を有し、これら第１チップポケットと第
   ２チップポケットは、近時的に、それぞれのＲ部の中心
   を焦点とする楕円に形成されていることを特徴とする請
   求項１記載のブローチ工具。
3. 【請求項３】第１チップポケットと第２チップポケット
   の表面には、固体潤滑膜が被着されていることを特徴と
   する請求項１記載のブローチ工具。