JPS609617A - ねじ状シエ−ビングカツタ - 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】 技術分野 この発明はねじ状のシェービングカッタに関する。

従来技術 従来から、最も多く使用されているシェービングカッタ
は、平歯車状をなし、その各歯の歯面には切刃溝が設け
られている。このシェービングカッタを製造するには、
金属を創成歯切シによシ切削して、平歯歯車（はす両歯
車でもよい）全削出後、各歯の歯面に対し、その歯面の
インボリュートカーブに沿って多数の切刃溝を１つずつ
間欠的に切削しなければならず、その切削が非常に難し
味が悪くなった時の刃付研摩はインポリュ−１・歯面全
圧しい形状に研削し直さなければならず、精度の高い特
別のインボリューＩ・曲面研削機が必要である。そして
現在・との形状のシェービングカッタはモジュール１６
程度以下の小さいものに限り実用化されており、それ以
上の大モジュール歯車は歯車状シェービングカッタによ
る仕上げが不可能である。

又、この歯車状シェービングカッタを使用するには、シ
ェービングカッタと歯車素材とに交差角を与えて噛合わ
せ、その状態で両者を回転させることによりカッタと歯
車素材との両者の歯面間に滑シを生じさせ、この肩りに
よって歯車素材の歯面を切削するようにしている。しか
しながら、この場合、歯面間の滑シ量にはおのずがら限
界があシ、効率のよい切削は期待し得ない。

この従来の歯車状シェービングカッタの欠陥全解消する
ために、本発明者は既に特開昭５４−１５６２９４号公
報においてねじ状シェービングカッタを提案している。

このねじ状シェービングカッタはね・じ山の両側斜面に
多数の切刃溝を形成し、その切刃溝の縁部を刃先として
おり、前述した歯車状シェービングカッタの欠陥を全て
解消している。

しかしながら、このねじ状シェービングカッタも歯車状
シェービングカッタと同様に金属累月に溝入れ切削にし
て刃先全形成するため、刃先の摩耗が比較的速く、−ま
た、焼入れ硬化後の歯車のシェービング加工全すると、
刃先が損傷するという問題点があった。

目的 この発明の目的は、刃先の摩耗が少なくて寿命が長く、
焼入硬化した歯車の歯面の仕上加工をもすることができ
るねじ状シェービングカッタを提供すること（Ｃある。

実施例 以下、この発明を具体化しｆｔｃ実施例を図面に従つて
説明する。

第１図〜第３図に示すように、シェービングカッタ１０
基軸８の中心には軸孔２が透設され、また外周には１条
のねじ山３が一体に形成されている。なお、ねじ山３の
付は根部には逃げ溝４が形成されている。そして、この
シェービングカッタ１の回転方向は第３図において矢印
Ｐ方向である。

第３図及び第４図に示すように、ねじ山３の両側斜面に
はそのねじ山３の先端から付は根部へ延びると共に、先
端側程回転方向Ｐに対して後方に傾斜する直線状の多数
の取付溝９が等間隔にて凹設埒れている。名取付溝９内
にはそれぞれ直線棒状の切刃６が嵌合されて、その溝９
内に接着固定されている。

各切刃６としては超硬合金、立方晶窒化はう素（ＣＢＮ
）砥粒全結合したもの、ダイヤモンド砥粒全結合したも
の、アルミナ等のセラミック砥粒全結合したもの等超硬
材料線たは高速度鋼等の高硬度材料が使用される。−ま
た、首切刃６は、第４図に示すようにねじ山３の斜面５
と面一・をなす基部６ａと、回転方向ＰＶＣ対しその基
部６ａの前方側において前記斜面５から一定量だけ僅か
に突出する刃部６ｂと全７体形成してなり、その刃部６
ｂの前方先端縁を刃先６Ｃとしている。また、この切刃
６には６度程度のすくい角が形成されておシ、逃げ角は
零度である。なお、切刃６の断面形状は、第５図及び第
６図に示すような正方形または長方形等の角形であって
もよい。そして、第３図に示すように、このシェービン
グカッタ１の半径線０ＡＶＣ対する前記直線状の刃先６
Ｃの傾斜角度δは、約５０〜６０度である。

さて、このカッタ１と被削歯車とを噛合わせ回転させて
両者の間に滑りを生じさせることにより、歯車の歯面の
仕上げ加工がなされるが、このカッタ１は次の様な特徴
を持つ。

第１に、切刃６がねじ山３の先端側程回転方向ＰＫ対し
て後方に傾斜していることにある。そのため、刃先６Ｃ
が歯車の歯面に対して斜めに滑るように接触し、切込開
始時の衝撃が小さくなる。

また、切削が「そぎ切り」となり、切刃６の切れ味が良
好となると共に切刃６の損傷が少なくなる。

また＼切刃６として超硬合金、ＯＢＮ、中ラミ・ツク、
ダイヤモンド等の超硬材料または高速度鋼等の高硬度材
料全使用したため、焼入れ硬化した歯　〔車の歯面であ
っても仕上げ加工をすることができると共に、切刃６の
寿命が長い。

第２に、切刃６の逃げ角を零度としたため、第７図に示
すように、仕上加工時には、歯車７の歯面１ａに切刃６
の刃面６ｄが接触する。この歯面７ａの仕上加工は、極
めて僅かの切込み量ヲもって確実に切込量なければ歯形
精度及び表面粗さ精度を得ることができない。

そこで、逃げ角を零度として、刃面６ｄ２歯面７ａに接
触させるようにすると、切削抵抗により切刃６が歯面７
ａに喰込もうとしても、切刃６の刃面６ｄがその喰込み
力を歯面７ａにて支えるため、歯面７ａを薄く確実に切
削することができる。

また、刃面６ｄによシ研摩が施される。このため、所定
の仕上切込量に忠実に応じた切削かなされ、歯形精度及
び表口粗さ精度は極めて高いものとなる。

以下、このカッタ１による歯面仕」二加工の実験データ
全掲げる。

■〕切刃６の損傷データ （１）　カッタ１の条件 モジュール〃１＝８、圧力角α＝２００、直径Ｄ：］、
８０＝−ねじ山ｌピッチ当りの一斜面の切刃６の数Ｎ　
＝　２０、切刃６の形状−直線、切刃６の負のすぐい角
δ−５００、切刃６の材質−超硬合散。

（２）被削歯車７の条件 モジュールｍ＝８、歯数ｚ−２９、進み角β＝０°、歯
幅１）　−５Ｑ　ｍｎ、濁質−８４５Ｃ，硬度−ＨＢ４
Ｏ５゜ （３）切削条件 切削速度Ｖ＝４５ｍｐｍ、送シ「−２朋、切削厚さも−
０，０３ｍａ、被削歯車を１０個切削。

以上の条件にて乾切削ケした場合してば、切刃６の最大
欠は幅−ｏ、ｏｓｍ−最大摩耗幅−０，０３鴎となる。

なお、カッタ１のボデーの材質は普通給である。また、
切削油を使用して湿切削をし／こ場合には、切刃６に欠
けは発生せず、最大摩耗幅−０，・０４５解となム切削
油のために切屑の流九が良くなる。

〔２〕歯面の表面粗さデータ （１）被削歯車７の判質８４５Ｃ，硬度ＨＢ１８０の　
（２）時 ■　歯車条件　（ モジュールｍ−８、歯数ｚ−１７、圧力角α＝２００、
進み角β−０°、歯幅ｂ＝６０ｍｍ。

■　前加エポブ切りした時の被削歯車の状態歯形方向の
面粗さが、最大粗さＲｍａｘ＝　１０゜５μｍ、ＩＱ点
平均粗さＲＺ−９，５μｍ、歯すじ方向の面粗さが、最
大組さＲｍａｘ＝７．３μｍ、１０点平均粗さＲｚ＝５
．５μｎ］である。この時の切削条件は、切削速度Ｖ−
１８ｍＰ風送りｆ＝２悶、湿切削である。

■　超硬合金の切刃６による仕上加工をした時歯形方向
の面粗さが、最大粗さＲｍａｘ＝＝５μｍ、１０点平均
粗さＲｚ＝４．５μｍにて前加エホブ切りした時の約１
７２となり、歯すじ方向の面粗さが、最大粗さＲｍ　ａ
、　ｘ　＝　１．４７１　ｍ、１０点平均粗さＲＺ＝ｌ
、Ｑμｍにて前加工ホブ切刃した時の約１１５となる。

この時の切削条件は切削速度Ｖ−４５ｍＰｍ、送ｐｒ＝
２−−乾切削である。

被削歯車１の材料が５４５ｃ、硬度がＨＢ４０５の時 ■　歯車条件 モジュールｍ＝８、歯数ｚ−２９、圧力角α＝２０°、
進み角β＝額、歯幅１）　−５Ｑ關。

■　前原エホブ切シした時の被削歯車の状態歯形方向の
面粗さが、最大粗さＲｍａｘ＝＝：１５μｍ、１０点平
均粗さＲＺ＝］、３μｍ１歯すじ方向の面粗さが、最大
粗さ几ｍ　ａ　ｘ　＝　２０μｍ、１０点平均粗さＲＺ
　＝　１２．８　ｐ　ｓｎである。この時の切削条件は
、切削速度Ｖ−１５ｒｎｐｍ、送９ｆ＝２問、個切削で
ある。なお、歯形方向面粗さを第８図（ａ）に、歯すじ
方向面粗さを第８図（ｂ）に示す。

■　超硬合金による乾切削仕上加工？シタ時歯形方向の
面粗さが、最大粗さＲｍａｘ＝４１ｔｍｌ　１０点平゛
均粗さＲｚ＝３．５７ｚｍ［て前加エホブ切シした時の
約１／４となシ、歯すじ方向の面粗さが、最大粗さＲｍ
ａｘ＝１．４μｒｎｘ　１０°点平均粗さＲｚ＝ｌ、Ｑ
μｍＶｃて前加エホブ切りした時の１／１０以下になる
。この時の切削条件は、切削速度Ｖ−４５ｍｐｍ、送り
［＝２藺、乾切削である。なお、歯形方向面粗さを第８
図（Ｃ）に、歯すじ方向面粗さを第８図（ｄ）に示す。

■　超硬合金による湿切削仕上加工をした時歯形方向の
面粗さが、最大粗さ′ｆＬｍ　ａ　ｘ　＝　８．５７ｚ
ｍ、ＩＱ点平均粗さＲｚ　＝　６．５７ｚ　ｍにて前加
エホブ切りした時の約１／２となり、歯すじ方向の面粗
さが、最大粗さＲｍａＸ＝８，３／１ｍ、１０点平均粗
さＲｚ＝＝２４３μｍにて前加エホブ切りした時の１／
４以下となる。この時の切削条件は、切削速度Ｖ−４５
ｍ　ｐｍ、送り「−２關、湿切削である。なお、歯形方
向面粗さを第８図（６）に、歯すじ方向面粗さを第８図
（［）に示す。

また、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、例えば第９図及び第１０図に示すように切刃６′ｆｔ
曲線状としてもよい。また、図示しないが切刃６をねじ
山３の先端側程回転方向Ｐに対して前方に傾斜させても
刃先６Ｃが歯車の歯面に対して斜めに滑るように接触す
る。また、第１１図に示すように、取付溝９の幅Ｗ２広
くして、切刃６を回転方向Ｐに対して取付溝９内の後部
に接着固定し、切刃６の前部に切屑排量用の溝（チップ
ポケット）１０が形成されるようにしてもよい。

さらに、第１２図に示すように、すくい角を零度にした
シ、刃面６ｄの前後幅を狭くしたりしてもよい。

なお、第１図および第１０図においては切刃６がねじ山
３の斜面から突出していないが、実際には第４図〜第６
図および第１１図に示すように刃先がねじ山３の斜面か
ら突出している。

効果 以上詳述したように、この発明は、歯車の歯面の仕上げ
加工を行うために、外周にねじ山３を形成したねじ状の
シェービングカッタにおいて、ねじ山３の両側斜面５に
、ねじ山３の先端から付は根部へ延びるように、ねじ状
体の回転半径線に対して回転方向またはその逆方向へ傾
斜する超硬材料または高硬度材料からなる複数の切刃６
を設け、各切刃６をねじ山３の斜面５から一定量だけ突
出させて、その切刃６の先端縁全刃先６Ｃとしたため、
刃先の摩耗が少なくて寿命が長く、焼入硬化した歯車の
歯面の仕上加工をもすることができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明を具体化した実施例を示し、第１図は斜
視図、第２図は断面図、第３図は正面図、第４図〜第６
図はそれぞれ切刃を示す第３図の４−４線における部分
断面図、第７図は切刃による切削状態を示す断面図、第
８図（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ歯面の表面粗さを示す波
形図、第９図は別個を示す正面図、第１０図は同じく斜
視図、第１１図は切刃の別の取付状態を示す部分断面図
、第１２図は切刃の変形例ヲ示す断面図である。 シェービングカッタ１、ねじ山３．９面５、切刃６、刃
先６Ｃ１回転方向Ｐ０ 第８図 （ａ）　（ｂ） （ｅ）　（ｆ） 第１１図 □Ｐ ｑ１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　歯車の歯面の仕上げ加工を行うために、外周にねじ
   山（３）を形成し几ねじ状のシェービングカッタにおい
   て、ねじ山（３）の両側斜面（５）に、ねじ山（３）の
   先端から付は根部へ延びるように、ねじ状体の回転半径
   線に対して回転方向またはその逆方向へ傾斜する超硬材
   料または高硬度材料からなる複数の切刃（６）を設け、
   各切刃（６）をねじ山（３）の斜面（５）から一定量だ
   け突出させて、その切刃（６）の先端縁を刃先（６Ｇ）
   としたことを特徴とするねじ状シェービングカッタ。 ２　切刃（６）の逃げ角が零度である特許請求の範囲第
   １項記載のねじ状シエービン’ｙ−力・ｙ　９゜８、前
   記超硬材料は、超硬合金まｆｃ、は、立方晶窒化はう素
   、セラミック若しくはダイヤモンド砥粒を結合したもの
   である特許請求の範囲第１項または第２項記載のねじ状
   シェービングカッタ。 ４、　切刃（６）は回転方向ＣＰ）に対してねじ山（３
   ）の先端側程後方−３傾斜されている特許請求の範囲第
   １項〜第３項のいずれかに記載のねじ状シェービングカ
   ッタ。 ５　切刃（６）は直線状である特許請求の範囲第１項〜
   第４項のいずれかに記載のねじ状シェービングカッタ。