JPH11138330A

JPH11138330A - ブローチ

Info

Publication number: JPH11138330A
Application number: JP9314652A
Authority: JP
Inventors: Soichi Sumiya; 宗一角谷; Takahiro Kumagai; 卓大熊谷; Masaru Kajimoto; 勝鍛冶本
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のブローチと同様な加工方法、寸法、設
備により、溝加工精度及び溝寸法精度維持のよいブロー
チを提供。【解決手段】ブローチの最終仕上刃１と隣接する少な
くとも１枚以上の仕上刃２の刃先１、２にダイヤモンド
等のコーテイング被膜３を形成し、コーテイング被膜で
形成された刃先に逃げ面５と、すくい面４と逃げ面との
間に所定寸法に機械加工されたストレートランド６を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブローチの刃先に
関するものである。特に、仕上刃にコーティング被膜を
形成したブローチの刃先に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】切削工具の刃先にダイヤモンド等のコー
ティング被膜を形成することにより、切削性能や寿命の
向上がはかられている。さらに、コーティング被膜の逃
げ面やすくい面を研磨することにより、被切削材の面粗
さを向上できることが知られている。さらに、コーティ
ング被膜の寿命の向上のため、すくい角と逃げ面との交
差する逃げ面側に逃げ面より後退して形成された段部を
設け、逃げ面で生じるダイヤモンドコーティングの剥離
を防ぐものが知られている（特許第２５３０２５９号公
報）。

【０００３】一方、大量生産向けとして、多量のスプラ
イン穴、キー溝等の加工には連続する多数の切刃が支持
部に設けられたブローチを用いる。近年はさらに、例え
ば、図４に示すような、ロータリ型コンプレッサのシリ
ンダ２１のベーン溝２２の加工にも使用される。かかる
溝加工に使用されるブローチは例えば図３に示すよう
に、ブローチホルダー１２とホルダーに取り付けられる
粗加工用荒刃１３と中仕上げ用中仕上刃１４、仕上げ加
工用仕上刃１１等によって構成されている。ブローチの
材料は、高速度鋼や超硬合金が使われている。

【０００４】また、ブローチの仕上刃の刃先２３の断面
は、図５の（ａ）に示すように、すくい面２４と逃げ面
２５から形成されるものや、図５の（ｂ）に示すよう
に、すくい面２４と逃げ面２６の間にストレートランド
２７を形成したものが知られている。ストレートランド
２７は刃先摩耗進行した時に刃幅寸法を維持しつつ再研
磨できるように設けられている。

【０００５】このようなブローチを、ブローチ盤に取り
付け被加工物の加工部を順次各刃を通過、引き抜くこと
により図４のベーン溝２２を切削し仕上げる。このベー
ン溝２２の精度は、ロータリ型コンプレッサ等の騒音や
消費電力に影響を与えるため、高精度が要求される。そ
こで、特公平３−７８２０７号公報においては、仕上刃
に続いて砥石を配設し、最終的に砥石により溝をラップ
加工している。又、特開昭５７−１４９１１４号公報に
おいては、砥石のかわりにバニッシュ仕上げ用アーバー
を設け、溝をブローチ加工とバニッシュ加工とで連続に
行うようにしている。さらに、特公平７−２４９７１号
公報においてはブローチ加工後シェービング刃による超
音波加工により溝加工を行うものが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最終仕
上げ部を砥石としたものは、一回の通過では精度がでず
砥石部で押し引き動作を必要とするという問題があっ
た。また、アーバーのものはバリの発生の虞があり、ま
た、両者とも、ブローチ長さが長くなるという問題があ
った。さらに、超音波加工によるものでは、設備が複
雑、大型化するという問題があった。さらに、ブローチ
の材料には、高速度鋼や超硬合金等を使用することによ
って刃の摩耗を抑え、溝幅寸法維持を行っているが幅寸
法精度が厳しくなり刃先摩耗が問題となっている。ま
た、溝加工精度においても加工精度の向上が要求されて
いる。そこで、コーティングにより、刃先摩耗を小さく
させることも考えられる。しかし、ブローチの場合は、
多数の切刃をもち各刃の寸法が異なるので、コーティン
グ代を大きくできない、また、コーティング後に多数の
刃の仕上げ加工が必要であるという問題があった。

【０００７】本発明の課題は、かかる問題点に鑑みて、
従来のブローチと同様な加工方法、寸法、設備により、
より溝加工精度及び溝寸法精度維持のよいブローチを提
供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明においては、複数
の仕上刃を有するブローチにおいて、仕上刃の刃先に、
コーティング被膜が形成された逃げ面と、コーティング
被膜形成後にコーティング被膜部を機械加工して所定寸
法にされたストレートランドと、を形成することによっ
て上記課題を解決した。

【０００９】すなわち、従来のストレートランドが刃先
摩耗進行した時に刃幅寸法を維持しつつ再研磨できるよ
うに設けられているのに対して、本発明においては、コ
ーティング被膜形成後にコーティング被膜部を機械加工
して所定寸法にされたストレートランド部が被加工物の
溝と擦ることにより、バニッシュ加工を行う。また、コ
ーティング被膜が形成された逃げ面により、バニッシュ
加工後の逃げ部の摩耗を防止する。

【００１０】ストレートランドの所定寸法の機械加工前
のコーティング被膜は１０μｍ以上の超硬質コーティン
グ被膜を被覆するとよいが、ブローチ加工では高温切削
加工とならないので、超硬質コーティング被膜として、
ＣＢＮやダイヤモンドコーティング被膜がよい。

【００１１】また、ブローチのように多数の刃にコーテ
ィング被膜すると、被膜厚さの管理、刃先寸法管理、特
にストレートランド部の寸法管理、加工が煩雑となり、
工数もかかる。そこで、ブローチのコーティング被膜が
形成された逃げ面と、コーティング被膜形成後にコーテ
ィング被膜部を機械加工して所定寸法にされたストレー
トランドが形成された仕上刃（以下コーティング仕上刃
という）は、少なくとも最終仕上刃と最終仕上刃に順次
隣接して設けられた１枚以上の仕上刃とすればよい（最
終仕上刃を含み全部で２枚以上）。

【００１２】コーティング仕上げ刃は枚数が多いほど精
度が上がるが、ブローチのコーティング仕上刃は４枚以
上では精度の向上の割りには、加工工数等がかかるの
で、コーティング仕上げ刃の枚数は最終仕上刃を含み隣
接した３枚がよい。

【００１３】被覆前の（コーティング）仕上刃は被覆し
ない残部の仕上刃と同形状であるほうが、製作し易い。
しかし、この場合被覆した後のストレートランド部の後
加工量が増す。そこで、コーティング仕上刃は、被覆前
にストレートランドと逃げ面に対応した２番角で加工さ
れているようにして、コーティング被膜の取り代を減じ
るとよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のブローチの実施の形態、
特に前述したベーン溝加工に適用した場合のブローチに
ついて図面を参照して説明する。図１は本発明の仕上刃
のコーティング被覆された刃先の拡大断面図、図２は本
発明の仕上刃の斜視図である。なお、ブローチ全体の形
状については、前述した図３に示したブローチと同様で
あるので、図３を参照する。本発明においては、図３に
示すように、ブローチホルダー１２に粗加工用荒刃１３
と中仕上げ用中仕上刃１４、仕上げ加工用仕上刃１１が
取り付けられる。

【００１５】図２に示すように、仕上刃１１はストレー
トランドを有しない逃げ面とすくい面とを有し、かつコ
ーティング被膜等が施されていない仕上刃１０と、コー
ティング被膜が形成された逃げ面と、コーティング被膜
形成後にコーティング被膜部を機械加工して所定寸法に
されたストレートランドが形成された２枚のコーティン
グ仕上刃２と１枚の最終コーティング仕上刃１とから形
成されている。図２でみて、図示されていない、裏側対
称位置に反対側溝面にそれぞれ仕上刃１０′、２′、
１′が形成されている。図２でみて、仕上刃１１が左方
に移動することによって溝面が加工される。１５は仕上
刃１１をブローチホルダー１２に取りつけるための基部
である。

【００１６】コーティング仕上刃２と最終コーティング
仕上刃１とは図１に示すように、刃先にダイヤモンドコ
ーティング被膜３が被覆されており、すくい面４と逃げ
面５が設けられ逃げ面についで背面８が設けられてい
る。すくい面４と逃げ面５との間にストレートランド６
が設けられている。ストレートランド６は、前加工の終
了した被膜仕上刃２，１に数十μｍの厚みでダイヤモン
ドコーティング３を行う（図１の点線７）。次にすくい
面４方向より刃先先端がシャープになるようダイヤコー
ティング膜３の成形を行う。その後、ダイヤモンドコー
ティング後の膜厚ばらつきによる寸法ばらつきを一定に
すると同時に目標寸法値に入れるため、逃げ面５方向よ
りに３刃の高さが一定の高さになるようストレートラン
ド６を研磨等の機械加工により成形する。

【００１７】ストレートランド６の長さは０．０５ｍｍ
〜２ｍｍである。０．０５ｍｍ未満では、バニッシング
の効果がなく面粗さが向上しない。２ｍｍ超では、摩擦
が増大し、焼き付や剥離のおそれがある。なお、すくい
面４の加工は刃先先端がシャープになるようにするもの
で必ずしも必要ではない。ダイヤモンド被覆前の刃先形
状は図１の符号１６で示す形状でもよいが、予めストレ
ートランドをつけた形状のものでもよいことはいうまで
もない。また、溝寸法精度向上及び維持のためのストレ
ートランドはコーティングされていない部分は却って、
被加工物の加工面に擦過傷を発生しやすくなるので、コ
ーティング仕上刃を除く残部仕上刃はストレートランド
を設けない方がよい。

【００１８】かかる、ブローチのコーティング被膜され
た仕上刃は、研磨等により機械加工され、高い加工精度
を得られ、かつ、摩擦が少なく、被膜の剥離等も少な
い。さらに、ストレートランド部で前刃（荒刃、中仕上
刃、仕上刃）にて切削した面をバニッシュすることによ
り面粗さが向上する。

【００１９】なお、前述したように、従来のストレート
ランドが刃先摩耗進行した時に刃幅寸法を維持しつつ再
研磨できるように設けられているのに対して、本発明に
おいては、コーティング被膜形成後にコーティング被膜
部を機械加工して所定寸法にされたストレートランド部
が被加工物の溝と擦ることにより、バニッシュ加工を行
うのを目的としているので、従来のストレートランドの
場合の傾斜は通常０度であるが、本発明においては、バ
ニッシュ効果が得られる範囲であれば、ストレートラン
ド部は０度に限らず傾斜した形状でもよい、また、円弧
状などのストレート以外の形状でもよいことはいうまで
もない。また、超硬質コーティング被膜は、ＣＢＮやダ
イヤモンド以外ではセラミックス合金系等であってもよ
い。さらに、本発明の実施の形態ではベーン溝加工に適
用した場合のブローチについて説明したが、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で各種のブローチに適宜に応用でき
ることは勿論である。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、仕上刃の刃先に、コー
ティング被膜が形成された逃げ面と、コーティング被膜
形成後にコーティング被膜部を機械加工して所定寸法に
されたストレートランドを設けたので、溝加工精度及び
溝寸法精度維持がよいブローチを提供するものとなっ
た。特に、仕上刃の刃先にコーティング被膜とストレー
トランドを設けるだけなので、ブローチ長さが長くなっ
たり、別な設備を必要とせず、溝加工に適し、従来のブ
ローチと同様な加工方法、寸法、設備により、より溝加
工精度及び溝寸法精度維持がよいものとなった。

【００２１】ダイヤモンドコーティング被膜とすること
により、従来のブローチに比べ刃先摩耗が少なくなり、
寿命の長いブローチとなり、溝幅寸法減少が少なくなっ
た。また、ダイヤモンドコーティング被膜という硬質膜
を研磨などにより機械加工することにより、成形後の刃
先がシャープエッジに成形できる。また、成形後の面粗
さが良くなる。そのためより精度の高い、溝寸法精度維
持のよいブローチとなった。

【００２２】また、コーティング仕上刃は、少なくとも
最終仕上刃を含み最終仕上刃に順次隣接して設けられた
２枚以上の仕上刃、又は、３枚までであるので、コーテ
ィングや機械加工の工数も少なく、コストも少なくてよ
い。さらに、コーティング前の逃げ面側形状を逃げ角の
ついたものにすることによりコーティング後のコーティ
ング被膜除去量が少なくできるため、より精度をだしや
すく、工数も少なく、コストも削減できる等の効果を有
するものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発明の実施の形態である仕上刃のダイ
ヤモンドコーティング被覆された刃先の拡大断面図であ
る。

【図２】本発明の発明の実施の形態である仕上刃の斜視
図である。

【図３】ベーン溝加工用ブローチの側面図である。

【図４】本発明の被加工物の例であるロータリ型コンプ
レッサのシリンダの斜視図である。

【図５】従来のブローチの刃の説明図である。（ａ）は
ストレートランドなし、（ｂ）はストレートランド付の
ものである。

【符号の説明】

１、１′ 最終コーティング仕上刃２、２′ コーティング仕上刃３（ダイヤモンド）コーティング被膜４すくい面５逃げ面６ストレートランド１１、１１′ 仕上刃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも複数の仕上刃を有するブロー
チにおいて、複数の仕上刃の少なくとも１枚以上の仕上
刃の刃先に、コーティング被膜が形成された逃げ面と、
コーティング被膜形成後にコーティング被膜部を機械加
工して所定寸法にされたストレートランドと、が形成さ
れていることを特徴とするブローチ。
【請求項２】前記コーティング被膜は、ＣＢＮ又はダ
イヤモンドコーティング被膜であることを特徴とする請
求項１記載のブローチ。
【請求項３】前記コーティング被膜が形成された逃げ
面と、コーティング被膜形成後にコーティング被膜部を
機械加工して所定寸法にされたストレートランドと、が
形成された仕上刃は、少なくとも最終仕上刃と、最終仕
上刃に隣接して設けられた１枚以上の仕上刃であること
を特徴とする請求項１又は２記載のブローチ。
【請求項４】前記仕上刃は最終仕上刃を含み隣接した
３枚までであることを特徴とする請求項３記載のブロー
チ。
【請求項５】前記コーティング被膜が形成された逃げ
面と、コーティング被膜形成後にコーティング被膜部を
機械加工して所定寸法にされたストレートランドと、が
形成された仕上刃は、コーティング被膜の被覆前に前記
ストレートランドと前記逃げ面に対応した２番角が形成
されていることを特徴とする請求項１乃至４記載のいず
れかであることを特徴とするブローチ。