JPS6325059Y2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 被加工物内に形成される溝の側部２５および
底部２９を切削するための、工具の前面の一部
分に画成される切刃１８を含む形式の切削工具
において、 上記前面は、前壁１３と、上記切刃１８の範
囲の全く外側に在つて工具の長手軸線に平行な
線に沿つて交差する二つの平坦な表面２８，３
０とによつて画成され、上記二つの平坦な表面
の一方２８は上記切刃１８を含む上記前面の一
部分を画成すると共に上記前壁１３に対するす
くい角を画成し、また上記二つの平坦な表面の
他方３０は上記交差線２６の位置で最少の厚さ
に画成されて工具の実質的な断面厚さを保持す
るよう構成されていることを特徴とする切削工
具。

２ 前記二つの平坦な表面は交差して上記工具の
前面にＶ字形状を形成する、請求の範囲第１項
に記載の切削工具。

３ 前記前面はその切削特性および摩耗特性を改
善すべく処理されている、請求の範囲第１項に
記載の切削工具。

考案の背景と簡単な説明 この考案は被加工物に溝を切削するのに有用な
改良された切削工具、とくに歯車切削への適用の
ための改良された切削工具に関する。

歯車切削の技術分野において、工具の切刃の外
形を単に再研磨するだけで、使用者が容易に再び
切刃を鋭くしうる切削工具を提供することは知ら
れている。そのような工具のすくい面は再研磨を
必要としないものであり、このことは工具の切削
および摩耗特性を改良するところの治金学的その
他の形式の処理を行なうためのすくい面の保存を
可能にする。さらに、この種の切削工具において
は、歯車切削の目的のために複数の工具を担持す
るように設計されたカツター・ヘツドにおける半
径方向の溝内において上記のような切削工具の方
向づけに対してすくい面のビルト・インのすくい
角を設けることも知られている。ビルト・インの
すくい角は、たとえば、米国特許第4060881号
（本出願人と共通所有）に開示されており、同特
許の記載は、かさ歯車切削への適用において或る
種の切削工具の設計および使用に関する付加的背
景情報を与えるのに必要な程度に参照することに
よつて本願明細書中に組み入れられている。同様
な形式の工具は平歯車またははすば歯車の切削へ
の適用に用いることができ、その際には工具はキ
ヤリアに担持されて円柱状の被加工物と係合関係
になるようにして平歯車またははすば歯車を形成
するわけである。

しかし、被加工物の材料の軟らかさの異なつた
度合のものを切削するのに必要な横すくい角に対
して所望の工具形状を得るという問題があること
が判明している。

従来使用されているものよりも軟らかな鋼鉄で
形成された被加工物を切削する場合に、かかる被
加工物に作用する工具の切削面にさらに大きな横
すくい角を与えることが望ましい。米国特許第
4060881号に示されかつ記載されているように、
或る形式の工具の横すくい角は工具が最初に製造
される時点で工具の表面を好ましい角度に研磨す
ることによつてそこに含めることができる。その
後において、工具は、そのすくい面部分を再研磨
することなく周期的に再び鋭くされる。或る工具
に対する単一の好ましい横すくい角は多くの切削
への適用を満足させるものであるが、通常使用さ
れるものよりも大幅に大きな横すくい角は、工具
素材の一側沿いの工具の肉厚の有意かつ不要な減
少をもたらすのである。

この考案に従えば、工具のすくい面は、それぞ
れすくい角を有する複数の平坦面を有し該平坦面
により複合された横すくい角を与えるよう構成さ
れており、これらの横すくい角は所望の工具肉厚
を維持するとともに、同時に或る種の材料を切削
するのに必要な形状を与えるように作用する。与
えられたすくい面は、工具の長手方向沿いに形成
された２つ以上の平面を含んで成り、これらの平
面は特定の態様で互いに関連していて改良された
切削動作や、より良好な工具強度を与え、また或
る場合にはチツプ形成が一層良好に制御でき、ま
た形成されつつある歯溝からのチツプの除去をさ
らに良好に制御できるのである。

この考案の工具に形成された平面は、工具が再
び鋭くされる際に再研磨する必要はないので、こ
のことは工具の寿命や切削動作の改良のためにか
かる表面に対して行なわれる冶金学的ないし被覆
処理の使用を可能にするものである。さらに、こ
れらの表面は、最初の製造の際にかかる製造のた
めの高度に複雑化された装置を必要とすることな
く工具に極めて容易に形成されうるのである。

この考案の特定の実施態様に従えば、歯車切削
工具には、この工具の長さの全部あるいは一部分
において工具内に形成された複合された横すくい
角を有するすくい面が設けられている。このすく
い面は、工具の長手方向の軸線と平行な線におい
て交差する２つの隣接する平面から成つていてよ
く、また或る種の適用においては、交差線は、工
具の切刃の如何なる部分とも交差しないように位
置づけされてよい。また別な適用においては、交
差軸線は、工具の切刃の１部分と交差してもよ
い。

この考案の好ましい実施形態に従えば、工具の
前面は切削特性及び摩耗特性を改善すべく処理さ
れている。

この考案の上記その他の特徴および利点は、以
下のさらに詳細な説明から明らかになるはずであ
り、その際に以下に簡単に説明される添付の図面
が参照されるであろう。

【考案の詳細な説明】 第１図ないし第３図を参照すると、この考案の
切削工具は、長手方向断面形状を有する棒素材か
ら形成されうる形式のものであることが理解され
るであろう。各工具は基部１０および切刃部１２
を有する。切刃部１２は隙間角Ａおよび圧力角Ｂ
を画成するための（第２図に示すごとき）形状を
含む。さらに、（第１図に示すごとき）逃げ角Ｃ
は工具の切刃部に形成されている。この種の公知
の工具もビルト・インの横すくい角Ｄ（第３図）
を含み、この角Ｄは、所望の長さに工具の前壁１
３を研磨して取り除くことによつて形成されう
る。これによつて工具の基部１０まで下方へ延び
るすくい面（すなわちチツプ面）１４が形成さ
れ、また工具の前壁１３の狭い部分１６は、たと
えば、米国特許第4060881号に示される形式のカ
ツター・ヘツドの半径方向の溝内に工具を位置づ
けして結締する目的のために研磨されないままに
残されていることが判るであろう。この特徴もま
た、同米国特許に示されている。このように工具
の前面は、前壁１３とこの前壁１３の一部を研磨
して形成される少なくとも一つのすくい面１４と
を含む複数の特徴部分によつて画成される。

第４図は、この考案の工具によつて形成されう
る代表的な歯溝の側壁２５、すみ肉（fillet）２
７および底部２９を示す。

図示の工具の切刃１８は、すくい面１４と工具
の端部との交差によつて画成され、この工具の端
部は圧力角Ｂおよび工具の形状を具現するため研
磨されている。例示の実施態様においては、切刃
１８は歯溝の側壁２５（第４図）および底部２９
の双方を切削するように設計された形式のもので
あるが、歯溝の側壁のみの切削または底部のみの
切削を行なうことのできる別な設計のものでもよ
い。切刃１８の全長は、第５図から理解されうる
が、同図には、被加工物内の溝の側部を切削する
ための切刃の第１の部分２０および被加工物内の
溝の底部を切削するための切刃の第２の部分２２
が図示されている。これらの部分２０および２２
の間には丸み２４があつて、これによつて被加工
物内の歯溝の側壁と底部との間にすみ肉２７を作
り出すための滑らかな形状が与えられる。

第５図および第６図は、この考案の第１の実施
態様の詳細を示しており、同図においては、角度
のつけられた２つの平面２８および３０が切刃の
切削動作における如何なる干渉をも避けるように
工具の切刃１８の範囲の完全に外側にある線２６
沿いに交差している。平面３０は、符号３１にお
いて工具本体の可成りの肉厚を保持しているが、
このことは平面２８の延長部（第６図の斜線部参
照）によつて単に１つのすくい角が形成されてい
るならば不可能であろうことが理解されるであろ
う。角度のついた平面２８および３０は、工具の
すくい面１４の全長沿いに軸方向に形成されてい
て、工具の前面を研磨することで形成可能であ
る。これによつて好ましいすくい角Ｄ（第６図参
照）が与えられ、そして図示の実施態様において
はこの角Ｄは30゜であり、しかも比較的に軟かい
鋼鉄（たとえば、プリネル（Brinell）硬さ150以
下のもの）を切削するのに適している。この関係
において、この種の工具に対する従来の横すくい
角で切削されうるものよりもさらに軟かい材料か
らなる被加工物の歯溝の側部および底部の切削用
の所望のさらに急な角度のすくい角Ｄを与えるこ
とが可能である。さらに、このことは、符号３１
における工具の部位にできるだけ大きな肉厚を維
持するという態様で遂行されるとともに、隙間角
Ａを含む工具面を横断するチツプの流れのための
さらに大きな余裕が得られるのである。

第５図および第６図に示される切削工具の実用
上の実施態様の１例として、次の特性を有する工
具が設計された： 材料： 高速度鋼 長さ： 約10.22cm（4.025インチ） 幅： 約1.143cm（0.450インチ） 厚さ： 約0.965cm（0.380インチ） 角Ａ： 23゜30′〜0゜10′ 角Ｂ： 14゜〜28゜30′ 角Ｃ： 24゜ 角Ｄ： 30゜ 丸み（半径）24： 約0.127cm（0.050インチ） 第７図および第８図は、この考案の第２の実施
態様を示す。この実施態様においては、平面２８
および３０間の交差を画成する直線２６はこの実
施例においても工具の切刃１８に対する如何なる
干渉をも避ける位置にある。かかる位置はこの考
案に従つて製造された如何なる工具に対しても好
ましいが工具の形状がそのような位置づけを妨げ
る場合には（第９図および第１０図の実施態様の
場合のように）、必ずしも使用され得ないもので
ある。第７図および第８図の実施態様における平
面３０は、工具の前面１３に対して負の角度にあ
り、第５図および第６図の実施態様で与えられる
よりも大きな工具の肉厚を符号３１の位置に与え
る。第７図および第８図の実施態様における横す
くい角Ｄは30゜である。米国特許第3354525号（本
出願人と共通所有）に示されるＶ字形状の面とは
異なり、この工具のＶ字形状は工具の切刃から離
隔して形成されていて、以て工具面のＶ字状の部
分へのチツプの「目詰り」の問題を避けるように
なつている。

第９図および第１０図は、第１のすくい角Ｅお
よび第２のすくい角Ｆを有する工具設計の１変形
態様を示す。これは、工具の面を横断して（その
逃げ角側へ向かう）チツプのための最大の隙間を
与えるためになされるのであつて、或る種の適用
においては、歯の切削部位における如何なる望ま
しくないチツプ「目詰り」をも避けるために、直
線２６を大幅に逃げ角側へ移動させることが好ま
しいかも知れない。この実施態様においては角Ｅ
は20゜であるが、角Ｆは30゜であり、かくして切刃
のうち歯溝の底部を切削する部分に対してのみさ
らに急角度のすくい角が与えられる。

この考案をいくつかの実施態様について記述し
たが、その原理はそれらの完全に同様な変形態様
に対しても適用されうることは理解されうるであ
ろう。たとえば、平面は示されたいくつかの角度
以外の異なる角度で配置されてもよい。図示され
た工具は、その全長よりは短かい長さのすくい面
１４を示しており、そしてこれはカツター・ヘツ
ド本体内に固着され結締されうる実質的な基部１
０を与えるためのものであるが、所望ならば、工
具の全長に亘つて既成すくい角を延長することも
可能である。すべてのかかる同等の構造および変
形態様は、下記に定義される請求の範囲内に含ま
れるように意図されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案によつて修正される形式の
単一の切削工具の側面図。第２図は、第１図の切
削工具の正面図。第３図は、第１図および第２図
に図示した切削工具の頂部端面図。第４図は、こ
の考案の工具によつて形成されうる代表的な歯溝
形状を示す、歯車の１部分の単一の面の図。第５
図は、この考案の第１の実施態様に従がう、第２
図に示された形式の切削工具の単に切刃部のみの
拡大正面図。第６図は、第５図に示す切削工具の
頂部端面図。第７図は、この考案に従う切削工具
の第２の実施態様における単に切刃部のみの正面
図。第８図は、第７図に示す切削工具の頂部端面
図。第９図は、この考案に従う切削工具の第３の
実施態様における単に切刃部のみの正面図。第１
０図は、第９図に示す切削工具の頂部端面図であ
る。