JP2021024012A - スカイビング加工用カッタおよびスカイビング加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主に外歯車加工を対象に、精密加工性と長寿命化を併せて実現可能な、スカイビング加工用カッタおよびスカイビング加工装置を提供すること。【解決手段】スカイビング加工用カッタ１０は、基体１１と、基体１１から起立している複数の切削刃２０とを備える。切削刃２０は、切削過程を分担可能に構成された分断刃２１〜２３から構成される。複数の切削刃２０のそれぞれに、カッタ１０の軸線Ａと、分断刃２１〜２３における軸線Ａから最も離れた箇所（外端２１Ｉ，２３Ｉ，２３Ｉ）との距離が与えられる。切削過程における切削順序が前である前段分断刃に係る距離は、切削順序が相対的に後である後段分断刃に係る距離以上であり、かつ、複数の分断刃には、前段分断刃に係る距離が、後段分断刃に係る距離よりも大きい関係にある、切削順序が相前後する分断刃が含まれる。【選択図】図３

Description

本発明は、スカイビング加工に用いられる切削工具であるカッタ、および当該カッタを備えるスカイビング加工装置に関する。

スカイビング加工により歯車の歯切りに供されるスカイビング加工用カッタは、基体の外周部にワークを切削する複数の切削刃を備えている。
近年は、効率的に精密な歯切りを実現するために、機能が異なる切削刃を基体の軸方向に多段に亘り配したスカイビング加工用カッタも提供されている。
例えば特許文献１には、内歯車の精密加工と共に長寿命化を実現可能な多段型のスカイビング加工用カッタが提示されている。

特開２０１８−０６９３４９号公報

上記特許文献１は内歯車加工を対象としたスカイビング加工用カッタである。このスカイビング加工用カッタを外歯車用の歯切り加工に供することも可能であるが、切削刃の形状等によっては切削刃とワークとの間に隙間を生じることがある。この場合、前記切削刃は前記ワークの所定量の切削を行い得ない。よって、次段の切削刃の加工負荷が大きくなるなど、多段の切削刃間で当初想定どおりの切削負荷分散に至らないこととなる。このため、従来の多段型スカイビング加工用カッタで外歯車の歯切り加工を行うと、精密加工性と長寿命化を併せて実現することができない可能性があった。
本発明は、主に外歯車加工を対象に、精密加工性と長寿命化を併せて実現可能な、スカイビング加工用カッタおよびスカイビング加工装置を提供することを目的とする。

本発明は、スカイビング加工用カッタ（カッタ）であって、中空状の回転対称体からなる基体と、基体から起立している複数の切削刃とを備える。切削刃は切削過程を分担可能に構成された分断刃から構成される。分断刃はカッタの軸線周りには同一形状で同一ピッチにて配されると共にカッタの軸方向には複数配される。複数の切削刃のそれぞれに、カッタの軸線と、分断刃における軸線から最も離れた箇所との距離が与えられる。
本発明は、切削過程における切削順序が前である前段分断刃に係る距離が、切削順序が相対的に後である後段分断刃に係る距離以上であって、複数の分断刃には、前段分断刃に係る距離が、後段分断刃に係る距離よりも大きい関係にある、切削順序が相前後する分断刃が含まれることを特徴とする。

本発明のカッタにおいて、カッタの軸方向に配される複数の分断刃は、仕上刃および荒刃を含むことが好ましい。

本発明のカッタでは、荒刃において、仕上刃からカッタの軸方向への単位変位量あたりの外径の増加率は、仕上刃から離れるにつれて大きくなることが好ましい。

本発明のカッタにおいて、カッタの周方向に隣接する分断刃の間が刃底であり、前段分断刃は、後段分断刃と比べて、軸線から刃底までの距離が大きいことが好ましい。

本発明のカッタにおいて、各切削刃は、軸線に対して傾斜した刃すじを有し、軸線に対する刃すじの角度がねじれ角であり、複数の分断刃のそれぞれのねじれ角の大きさが相違していることが好ましい。

本発明のカッタにおいて、カッタの軸方向に配される複数の分断刃は、仕上刃および荒刃を含み、荒刃において、仕上刃からカッタの軸方向への単位変位量あたりのねじれ角の変化率は、仕上刃から離れるにつれて大きくなることが好ましい。

本発明のカッタにおいて、前段分断刃の刃丈は、後段分断刃の刃丈以下であることが好ましい。

本発明のカッタにおいて、前段分断刃の刃幅は、後段分断刃の刃幅以下であることが好ましい。

本発明のカッタにおいて、基体は、カッタの軸方向に複数の基体部品に分割されていることが好ましい。

本発明のカッタにおいて、基体部品の軸方向に分断刃が複数配されていることが好ましい。

本発明のスカイビング加工装置は、上述のスカイビング加工用カッタと、スカイビング加工用カッタに回転駆動力を伝達する回転軸装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、スカイビング加工による外歯車の歯切り時において、被削材と各分断刃との間の隙間の発生を抑えることが可能になる。
このため、前記加工を高精密に実現できると共に、スカイビング加工用カッタの長寿命化もなし得る。

本発明の第１実施形態に係るスカイビング加工装置を示す斜視図である。 図１に示す加工装置に備わるスカイビング加工用カッタおよびアーバの縦断面図である。 （ａ）は、第１実施形態に係るスカイビング加工用カッタを示す側面図である。このカッタは３つに分割されている。（ｂ）は、（ａ）に示すカッタの模式図である。 軸交差角を説明するための模式図である。 （ａ）は、図４の紙面の手前側からワークおよびカッタを模式的に示す斜視図である。（ｂ）は、ワークの軸方向からワークおよびカッタを模式的に示す図である。 第１実施形態に係る各分断刃の寸法を説明するための模式図である。 加工中の各分断刃を示す模式図である。 第１実施形態に係る各分断刃のねじれ角を説明するための模式図である。 第１実施形態に係る各分断刃のねじれ角の変化量を示すグラフである。 第１実施形態とは異なる形状の分断刃を備えた、変形例に係るスカイビング加工用カッタを示す側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、第１実施形態とは異なる形状の基体を備えた、変形例に係るスカイビング加工用カッタを示す模式図である。 第２実施形態に係るスカイビング加工用カッタを示す模式図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
図１に示すスカイビング加工装置１は、スカイビング加工用カッタ１０（カッタ１０）により、ワーク９（被削材）に歯車を加工する。
スカイビング加工装置１は、ベッド２と、コラム３と、サドル４と、旋回ヘッド５と、スライダ６と、主軸ユニット７と、回転テーブル８と、図示しない制御装置とを備えている。
主軸ユニット７には、スカイビング加工のための切削工具であるカッタ１０（図２および図３）が着脱可能に取り付けられる。

以下、鉛直方向のことをＺ軸方向と称する。Ｚ軸方向と直交する水平面内にＸ軸方向を定め、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に対して直交する方向をＹ軸方向と称する。

図１に示すように、ベッド２上には、コラム３がＸ軸方向に水平移動可能に支持されている。このコラム３には、サドル４がＺ軸方向に昇降可能に支持されている。
サドル４には、旋回ヘッド５がヘッド軸５ｘ周りに回転可能に支持されている。ヘッド軸５ｘはＸ軸方向に沿っている。
旋回ヘッド５には、スライダ６がＹ軸方向に水平移動可能に支持されている。スライダ６には、主軸ユニット７が固定されている。

主軸ユニット７は、サーボモータ等の図示しない駆動源と、カッタ１０を支持するアーバ７１（図２）とを備えている。
図２に示すように、カッタ１０がアーバ７１に装着されると、主軸ユニット７の駆動源から得られる回転駆動力がアーバ７１を介してカッタ１０に伝達されることで、カッタ１０が主軸ユニット７の主軸線Ｂ周りに回転する。主軸線Ｂは、カッタ１０の軸線Ａと一致する。カッタ１０の軸線Ａの方向を軸方向Ｄ１と称する。

ベッド２（図１）上におけるコラム３の正面の位置には、回転テーブル８が軸線８ｚ周りに回転可能に設けられている。軸線８ｚはＺ方向に沿っている。回転テーブル８に設けられた取付具８１には円柱状のワーク９が固定される。軸線８ｚは、固定されるワーク９の軸線９ｚと一致する。

図示しない制御装置により、コラム３、サドル４、およびスライダ６のそれぞれを駆動することで主軸ユニット７およびカッタ１０をＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸のそれぞれの方向に移動可能である。
また、旋回ヘッド５を駆動することにより、ヘッド軸５ｘを回転中心として主軸ユニット７およびカッタ１０を旋回させて、回転テーブル８およびワーク９に対して傾斜させることができる。

カッタ１０は、外歯車を加工する場合を図４、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、ワーク９の軸線９ｚに対してカッタ１０の軸線Ａが所定の軸交差角θ（図４）で交差し、かつ、カッタ１０がワーク９に外接した状態に位置決めされる。
カッタ１０の軸線Ａに対する切削刃２０の刃すじＬの角度を、カッタ１０のねじれ角と称する。前記軸交差角θは、ワーク９とカッタ１０とのすべりによる切削速度も考慮し、ワーク９に切削される歯車のねじれ角とカッタ１０の切削刃２０のねじれ角とが対応するように、定められる。
軸交差角θは、１０°〜３０°が例示される。但し、これに限られない。

図示しない制御装置により主軸ユニット７および回転テーブル８を制御することで、カッタ１０とワーク９とが同期するように、カッタ１０の軸線Ａ周りにカッタ１０を回転させると共に、ワーク９の軸線９ｚ周りにワーク９を回転させる。それぞれ回転するカッタ１０の切削刃２０はワーク９における被削部とすべりを生じつつワーク９を切削する。カッタ１０およびワーク９を回転させながら、サドル４の位置を制御することで、主軸ユニット７およびカッタ１０がワーク９に対してＺ軸方向に送られることにより、ワーク９に外歯車が形成される。

図２、図３（ａ）および（ｂ）を参照して、カッタ１０の構成を説明する。
カッタ１０は、中空状の回転対称体からなる基体１１と、当該基体の外表面から起立する切削刃２０からなる。基体１１の形状としては、中空円筒や中空円錐台が例示される。

切削刃２０は、カッタ１０の周方向（軸線周り）に同一ピッチで配されている。切削刃２０の刃すじＬは、カッタ１０の軸線Ａに対して傾斜している。

カッタ１０は、軸方向Ｄ１において、複数（ここでは３つ）のカッタ部品１０１〜１０３に分割されている。カッタ１０の基体１１は３つの基体部品１１１〜１１３に分割されている。各基体部品１１１〜１１３に配された切削刃２０を、以降は分断刃２１〜２３と称する。
即ち、カッタ部品１０１は基体部品１１１および複数の分断刃２１から構成される。各分断刃２１は同一形状である。カッタ部品１０２は基体部品１１２および複数の分断刃２２から構成される。各分断刃２２は同一形状である。カッタ部品１０３は基体部品１１３および複数の分断刃２３から構成される。各分断刃２３は同一形状である。分断刃２１〜２３は、それぞれ、ワークの切削に寄与し得る。
各基体部品１１１〜１１３には孔１２が設けられている。カッタ１０は、カッタ部品１０１〜１０３の孔１２にピン１３を嵌め込むことで、一体に組み付けることができる。

アーバ７１の小径部７１１に、軸方向Ｄ１に沿って形成されているキー７１３が形成されている。また、基体１１の内周部には前記キー７１３が挿入可能なキー溝１４が形成されている。
基体１１の内周部はアーバ７１の小径部７１１に挿入される。この際、前記キー７１３は前記キー溝１４に挿入される。小径部７１１の先端部７１１Ａに取り付けられるナット２５によりカッタ１０をアーバ７１に締結すると、カッタ１０がナット２５とアーバ７１の大径部７１２との間に固定される。
この結果、カッタ１０はアーバ７１と一体に回転可能となる。この際、前記キー７１３および前記キー溝１４により、カッタ１０とアーバ７１との相対回転が規制される。
前記キー７１３および前記孔１２は、分断刃２１〜２３の周方向の位相が合うように設定されている。

カッタ１０によりワーク９の切削を開始してから歯車の形状に仕上げるまでの切削過程は、削り代を残して切削する荒加工と、ワーク９の歯車の形状を仕上げる仕上加工とからなる。荒加工を行う分断刃を荒刃、仕上加工を行う分断刃を仕上刃と称する。
図２に示すように、カッタ１０は、カッタの軸方向Ｄ１において、最初に荒加工を担う分断刃２１（第１荒刃）と、引き続き荒加工を担う分断刃２２（第２荒刃）と、最後に仕上加工を担う分断刃２３（仕上刃）とを備えている。

本実施形態における分断刃の段数Ｎは３である。「段」は、分断刃２１〜２３のそれぞれに相当する。分断刃の段数Ｎに制限はなく、カッタ１０が、２段、あるいは４段以上の分断刃を備えるものであってもよい。２段の場合は、カッタ１０が、１段の荒刃と、１段の仕上刃とを備えている。荒刃の段数にも制限はない。なお、カッタ１０は、典型的には１段の仕上刃のみを備えているが、複数段の仕上刃を備えることも許容される。

本実施形態のカッタ１０は、分断刃２１〜２３の段数と同じ３つのカッタ部品１０１〜１０３に分割されている。
なお、一つのカッタ部品において、カッタの軸方向において複数の分断刃を備えていても構わない。また、この場合において、その複数の分断刃は同一形状のものであっても構わない。

分断刃２１、分断刃２２、および分断刃２３は、切削時の負荷や、削り取る範囲、発生させる切り屑の厚さ等に応じて、基体１１から立ち上がる刃の高さ（刃丈）、刃の断面形状、ねじれ角、刃すじの長さ等がそれぞれ定められる。なお、その設定の結果、分断刃２１〜２３に同一形状が与えられることも許容される。

分断刃２２を例に取り、刃の形状を簡単に説明する。分断刃２１および分断刃２３も基本的な形状は同様である。
図２および図３（ａ）に示すように、分断刃２２は、すくい面２２Ａと、外周逃げ面２２Ｂと、背面２２Ｃと、側方逃げ面２２Ｄ，２２Ｅ（図３（ａ））とを有している。すくい面２２Ａと外周逃げ面２２Ｂとが外周切れ刃２２Ｆ（図２）をなしている。すくい面２２Ａと側方逃げ面２２Ｄ，２２Ｅとがそれぞれ、側方切れ刃２２Ｇ，２２Ｈ（図３（ａ））をなしている。

各分断刃２２は、基体１１である刃底２２Ｊから起立している。刃底２２Ｊは、周方向に隣接する分断刃２２の間に位置しており、ワーク９に切削される歯車の歯の先端部に対応する。

なお、軸方向Ｄ１に隣接する分断刃２１，２２の間、および軸方向Ｄ１に隣接する分断刃２２，２３の間には、各々有意な空隙があることが望ましい。この空隙は、例えば、分断刃２１，２２の間においては、背面２１Ｃとすくい面２２Ａの間に形成される空間のことを意味する。本空隙は、背面２１Ｃの形状や基体１１に対する分断刃２１，２２の起立位置により、形成される。
本空隙により、切削加工に伴い発生する切り屑の排出、および、切削加工点への切削油の供給を円滑に行い得るため、精密加工性と長寿命化をより十分に担保可能となる。

分断刃２２においてカッタ１０の軸線Ａから最も離れた箇所を外端２２Ｉと称する。
分断刃２１，２３についても同様に、外端２１Ｉ，２３Ｉと称するものとする。

カッタ１０において、軸方向Ｄ１における切削刃２０のすくい面側のことを軸方向先端側Ｄ１ａと称し、軸方向Ｄ１における切削刃２０の背面側のことを軸方向基端側Ｄ１ｂと称する。

図３（ｂ）に示すように、カッタ１０の軸線Ａから分断刃２１の外端２１Ｉまでの距離を外径Ｂ１と称する。同様に、カッタ１０の軸線Ａから分断刃２２の外端２２Ｉまでの距離を外径Ｂ２と称し、カッタ１０の軸線Ａから分断刃２３の外端２３Ｉまでの距離を外径Ｂ３と称する。
外径Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３より、切削順序が相対的に前である任意の前段の分断刃の外径は、当該前段分断刃に対して切削順序が相対的に後である後段分断刃の外径よりも大きい。つまり、Ｂ１＞Ｂ２＞Ｂ３である。この場合、図３（ｂ）に示すように、外端２１Ｉ，２２Ｉ，２３Ｉは、円弧状または略円弧状の曲線Ｌ１の上に位置する。

また、外端２３Ｉから軸方向Ｄ１への単位変位量あたりのカッタ外径の増加率は、外端２３Ｉから軸方向先端側Ｄ１ａに向けて離れるにつれて大きくなる。例えば、分断刃２１の外端２１Ｉにおける外径増加率は、分断刃２２の外端２２Ｉにおける外径増加率よりも大きい。

図５（ａ）および（ｂ）に、外歯車加工時における模式的なモデルを示す。ここでは、便宜上、カッタ１０を円柱状としている。
前述のように、外端２１Ｉ，２２Ｉ，２３Ｉを曲線Ｌ１上に位置させることにより、軸交差角θに起因してカッタ１０の切削刃２０とワーク９の被削部との間に生じる隙間Ｇを抑えることができる。

外端２１Ｉ，２２Ｉ，２３Ｉの配置によるカッタ１０の外形の形状に対応して、基体１１（刃底）にも同様の形状を与えることができる。
図３（ｂ）に、分断刃２１の刃底２１Ｊと、分断刃２２の刃底２２Ｊと、分断刃２３の刃底２３Ｊとを結んだ曲線をＬ２で示している。Ｌ２は円弧状または略円弧状である。また、分断刃２１〜２３のそれぞれのカッタ１０の軸線Ａから刃底までの距離である基体外径をｂ１，ｂ２，ｂ３で示している。ここでは、前段分断刃の基体外径であるｂ１は、後段分断刃の基体外径ｂ２，ｂ３と比べて大きい。
但し、軸方向Ｄ１に連続して配される分断刃２１〜２３のそれぞれの形状によっては、ｂ１≧ｂ２≧ｂ３でもよい。

例えば図３（ｂ）に示す例のように基体外径ｂ１，ｂ２，ｂ３を定めることにより、分断刃２１〜２３のそれぞれに切削時に必要な強度に見合う刃丈を与えつつ、仕上刃から軸方向Ｄ１側に離れるにつれ分断刃の外径も大きくなる、カッタ１０の外形形状を実現することができる。

各分断刃２１〜２３には、ワーク９に切削される歯車の輪郭に対応する分断刃２３（仕上刃）の形状を基準として、強度を確保しつつ、切削時の負荷の分散および削り代設定と、上述した隙間Ｇの抑制とを考慮して、適切な刃丈および刃幅を設定することができる。
図６は、分断刃２１〜２３のそれぞれの高さである刃丈の一例（ｈ１，ｈ２，ｈ３）と、分断刃２１〜２３の所定の高さ位置におけるそれぞれの幅である刃幅の一例（ｗ１，ｗ２，ｗ３）とを模式的に示している。

刃丈ｈ１，ｈ２，ｈ３は、それぞれの刃底２１Ｊ,２２Ｊ，２３Ｊから、外端２１Ｉ，２２Ｉ，２３Ｉまでの高さである。図６では、それぞれの刃底２１Ｊ，２２Ｊ，２３Ｊが径方向Ｄ２における同一の位置にあると仮定して、各分断刃の形状、刃丈、刃幅を比較できるよう各分断刃を重ねて示している。
前段分断刃の刃丈は、後段分断刃の刃丈より小さい。例えば図６において、分断刃２１の刃丈ｈ１は分断刃２２の刃丈ｈ２よりも小さく、分断刃２２の刃丈ｈ２は分断刃２３の刃丈ｈ３よりも小さい。
図６に示す例では、ｈ１＜ｈ２＜ｈ３である。しかし、例えばｈ１≦ｈ２≦ｈ３でもよく、この関係は切削負荷の分散及び削り代設定に従い適切に決定される。
なお、外径Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に関し、基体外径ｂ１，ｂ２，ｂ３と刃丈ｈ１，ｈ２，ｈ３の組み合わせによっては、Ｂ１≧Ｂ２≧Ｂ３となることが許容される。
例えば、Ｂ１＝Ｂ２＞Ｂ３であってもよい。この場合、切削順序が相前後する分断刃２２，２３に関し、前段の分断刃２２に係る外径Ｂ２が、後段の分断刃２３に係る外径Ｂ３よりも大きい。その他、Ｂ１＞Ｂ２＝Ｂ３であってもよい。

刃幅ｗ１，ｗ２，ｗ３は、刃底２１Ｊ，２２Ｊ，２３Ｊから同一の高さ位置における各分断刃２１〜２３の周方向Ｄ３の寸法である。
前段分断刃には、後段分断刃の刃幅以下の刃幅が与えられる。例えば図６において、分断刃２１の刃幅ｗ１は、分断刃２２の刃幅ｗ２および分断刃２３の刃幅ｗ３よりも小さい。図６に示す例では、ｗ１＜ｗ２＜ｗ３であるが、ｗ１≦ｗ２≦ｗ３であってもよく、この関係は切削負荷の分散及び削り代設定に従い適切に決定される。

図７は、外歯車を加工中の分断刃２１〜２３と、分断刃２１〜２３のそれぞれにより切削されているワーク９（一点鎖線）とを模式的に示している。各分断刃２１〜２３の外径Ｂ１〜Ｂ３（図３（ｂ））の設定に従って外端２１Ｉ，２２Ｉ，２３Ｉが配置されているため、軸交差角θに起因するワーク９と各分断刃２１〜２３との間の隙間Ｇ（図５（ｂ））に対処するために刃丈（図６のｈ１，ｈ２等）を大きくする必要なく、隙間Ｇが極力ない状態において、各分断刃２１〜２３の切れ刃が位置している外端２１Ｉ，２２Ｉ，２３Ｉによりワーク９に歯溝を形成することができる。
したがって、分断刃２１〜２３のいずれも切削に十分に寄与させながら、切削を進めてワーク９に外歯車を加工することができるので、加工精度を向上させることができる。

次に、図８および図９を参照し、分断刃２１〜２３のそれぞれのねじれ角について説明する。図８は、基体１１の外周面を紙面上に展開した状態にて分断刃２１〜２３を示している。図８に、分断刃２１のねじれ角α１と、分断刃２２のねじれ角α２と、分断刃２３のねじれ角α３との一例を示すように、各分断刃２１〜２３のねじれ角α１〜α３の大きさは相違していることが好ましい。これにより、当該スカイビング加工用カッタは各分断刃２１〜２３をワーク９の歯溝に対して正確な個所に位置させることができる。ここで図８の分断刃は右ねじれの状態を示しており、この方向のねじれ角を＋方向とする。

ここで、分断刃２１〜２３からなる切削刃２０に設定されるねじれ角は、ワーク９に切削される歯車のねじれ角、および軸交差角θに応じて設定される。

軸交差角θは、ワーク９のねじれ角の右ねじれ方向と同じ方向に、カッタ１０をワーク９に対して傾ける場合を＋方向、ワークねじれ角の左ねじれ方向と同じ方向に、カッタ１０をワーク９に対して傾ける場合を−方向と定義する。例えば、図４に示すワーク９（外歯車）の歯車には、左ねじれ（−方向）のねじれ角が設定されており、このワーク９に対応するカッタ１０の切削刃２０には右ねじれ（＋方向）のねじれ角が設定されており、右方向（＋方向）の軸交差角θが設定される。
この軸交差角θは、前述のように、ヘッド軸５ｘを回転中心として主軸ユニット７およびカッタ１０を旋回させることで調整する。
このとき、図８に示すように、基準とする分断刃２３（仕上刃）のねじれ角α３に対して、荒刃である分断刃２２，２１のねじれ角α２，α１の値を−方向に変更（左ねじれ方向に変更）することが好ましい。

図９に、分断刃２３（仕上刃）から分断刃２２（第２荒刃）および分断刃２１（第１荒刃）までの軸方向Ｄ１の距離と、仕上刃のねじれ角α３に対する各荒刃のねじれ角の変化量との関係の一例を示す。
第２荒刃（２２）のねじれ角の変化量Δα２と、第１荒刃（２１）のねじれ角の変化量Δα１より、仕上刃から軸方向Ｄ１への単位変位量あたりのねじれ角の変化率は、仕上刃から軸方向先端側Ｄ１ａに向けて離れるにつれて大きくなる。

ワーク９に対するカッタ１０の軸交差角θの正負の符合が変更されると、ワーク９のねじれ角に適合する切削刃２０のねじれ角が変更される。図４に示す例に対して、軸交差角θの符合が反転した例を想定すると、図８に示すねじれ角の変化とは逆方向に、仕上刃のねじれ角α３に対して、荒刃のねじれ角α２，α１の値を＋方向に変更（右ねじれ方向に変更）することが好ましい。この場合も、ねじれ角α３に対する変化量Δα１，Δα２としては、図９と同様である。

上述のように、分断刃２１〜２３にそれぞれ異なるねじれ角α１，α２，α３が与えられることにより、ワーク９に対する各分断刃２１〜２３の位置を目論見通りに確定させることができる。そのため、加工精度の向上に寄与することができる。これにより目論見通りの分断刃２１〜２３への切削負荷の分散及び削り代設定を達成でき、工具の長寿命化と共に加工精度を向上させることができる。

図１０に、ほぼ０°のねじれ角が設定された切削刃２０を備えているカッタ１０−１の例を示す。このカッタ１０−１においても、分断刃２１〜２３の外径に関して、Ｂ１＞Ｂ２＞Ｂ３である。各分断刃２１〜２３には適切なねじれ角を設定することができる。

図１１（ａ）および（ｂ）は、第１実施形態において採用しうる基体形状の例を示す。図１１（ａ）および（ｂ）のいずれにおいても、カッタの外形形状を決める各分断刃２１〜２３の外径Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、第１実施形態と同様である。
但し、図１１（ａ）に示す各分断刃２１〜２３に関し、基体外径ｂ１，ｂ２，ｂ３は同一である。基体１１−１の刃底２１Ｊ，２２Ｊ，２３Ｊを結んだ直線Ｌ３は、軸方向Ｄ１に対して平行である。
また、図１１（ｂ）に示す例では、第１実施形態とは異なり、ｂ１が、ｂ２およびｂ３よりも小さい。基体１１−２の外形は、軸方向Ｄ１の中央部が膨らんだ樽形の一部を呈している。

〔第２実施形態〕
図１２に示す第２実施形態に係るスカイビング加工用カッタ１０−２（カッタ１０−２）は、円錐台状の外形を呈している。カッタ１０−２の分断刃２１〜２３のそれぞれの外端２１Ｉ，２２Ｉ，２３Ｉは、第１実施形態（図３（ｂ）参照）とは異なり、直線Ｌ４上に位置している。

カッタ１０−２の分断刃２１〜２３のそれぞれの外径Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の関係は、第１実施形態と同様に、Ｂ１＞Ｂ２＞Ｂ３である。
したがって、このカッタ１０−２を用いることによっても、全ての分断刃２１〜２３を切削に十分に寄与させながら、切削を進めてワーク９に外歯車を加工することができるので、加工精度を向上させることができる。
なお、基体外径（ｂ１，ｂ２，ｂ３）は、外径Ｂ１〜Ｂ３と同様に直線的に変化しているが、この限りではなく、円弧状または略円弧状の曲線に沿って設定されていてもよい。

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
本発明のスカイビング加工用カッタの刃の形状は制限されない。
また、本発明のスカイビング加工用カッタは、分断刃が基体の外周部に一体に形成されている形態に限定されない。基体の外周部に分断刃を取り付けることも許容される。
なお、本発明のカッタを、内歯車の加工に供することも可能である。この場合、内歯車の歯切り形状、カッタ諸元等によっては、歯車の高精度加工とカッタの長寿命化を共に実現し得る。
また、基体は複数に分割された事例を示したが、本発明はこの形態に限定されない。単一の基体に対して、カッタの軸方向に対して複数の分断刃（切削刃）が配されている場合にも同様に成り立つ。

１ スカイビング加工装置
２ ベッド
３ コラム
４ サドル
５ 旋回ヘッド
５ｘ ヘッド軸
６ スライダ
７ 主軸ユニット（回転軸装置）
８ 回転テーブル
８ｚ 軸線
９ ワーク（被削材）
９ｚ ワーク軸線
１０ スカイビング加工用カッタ（カッタ）
１１ 基体
１２ 孔
１３ ピン
１４ キー溝
２０ 切削刃
２１〜２３ 分断刃
２２Ａ すくい面
２２Ｂ 外周逃げ面
２２Ｃ 背面
２２Ｄ，２２Ｅ 側方逃げ面
２１Ｆ，２２Ｆ，２３Ｆ 外周切れ刃
２２Ｇ，２２Ｈ 側方切れ刃
２１Ｉ，２３Ｉ，２３Ｉ 外端
２１Ｊ，２２Ｊ，２３Ｊ 刃底
２５ ナット
７１ アーバ
８１ 取付具
９１ 内周部
１０１〜１０３ カッタ部品
１１１〜１１３ 基体部品
７１１ 小径部
７１１Ａ 先端部
７１２ 大径部
７１３ キー
Ａ 軸線
Ｂ 主軸線
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ 外径
ｂ１，ｂ２，ｂ３ 基体外径
Ｄ１ 軸方向
Ｄ１ａ 軸方向先端側
Ｄ１ｂ 軸方向基端側
Ｄ２ 径方向
Ｄ３ 周方向
Ｇ 隙間
ｈ１，ｈ２，ｈ３ 刃丈
Ｌ 刃すじ
Ｌ１，Ｌ２ 曲線
Ｌ３，Ｌ４ 直線
ｗ１，ｗ２，ｗ３ 刃幅
α１，α２，α３ ねじれ角
Δα１，α２ ねじれ角の変化量
θ 軸交差角

Claims (11)

1. 中空状の回転対称体からなる基体と、前記基体から起立している複数の切削刃とを備えるスカイビング加工用カッタにおいて、
   前記切削刃は切削過程を分担可能に構成された分断刃から構成され、
   前記分断刃は前記カッタの軸線周りには同一形状で同一ピッチにて配されると共に前記カッタの軸方向には複数配され、
   前記複数の切削刃のそれぞれに、前記カッタの軸線と、前記分断刃における前記軸線から最も離れた箇所との距離が与えられ、
   前記切削過程における切削順序が前である前段分断刃に係る前記距離が、前記切削順序が相対的に後である後段分断刃に係る前記距離以上であって、
   前記複数の分断刃には、前記前段分断刃に係る前記距離が、前記後段分断刃に係る前記距離よりも大きい関係にある、前記切削順序が相前後する分断刃が含まれる、
   ことを特徴とするスカイビング加工用カッタ。
2. 前記カッタの軸方向に配される複数の前記分断刃は、仕上刃および荒刃を含む、
   請求項１に記載のスカイビング加工用カッタ。
3. 前記荒刃において、前記仕上刃から前記カッタの軸方向への単位変位量あたりの外径の増加率は、前記仕上刃から離れるにつれて大きくなる、
   請求項２に記載のスカイビング加工用カッタ。
4. 前記カッタの周方向に隣接する前記分断刃の間が刃底であり、
   前記前段分断刃は、前記後段分断刃と比べて、前記軸線から前記刃底までの距離が大きい、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のスカイビング加工用カッタ。
5. 前記各切削刃は、前記軸線に対して傾斜した刃すじを有し、
   前記軸線に対する前記刃すじの角度がねじれ角であり、
   複数の前記分断刃のそれぞれの前記ねじれ角の大きさが相違している、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のスカイビング加工用カッタ。
6. 前記カッタの軸方向に配される複数の前記分断刃は、仕上刃および荒刃を含み、
   前記荒刃において、前記仕上刃から前記カッタの軸方向への単位変位量あたりの前記ねじれ角の変化率は、前記仕上刃から離れるにつれて大きくなる、
   請求項５に記載のスカイビング加工用カッタ。
7. 前記前段分断刃の刃丈は、前記後段分断刃の刃丈以下である、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のスカイビング加工用カッタ。
8. 前記前段分断刃の刃幅は、前記後段分断刃の刃幅以下である、
   請求項１から７のいずれか一項に記載のスカイビング加工用カッタ。
9. 前記基体は、前記カッタの軸方向に複数の基体部品に分割されている、
   請求項１から８のいずれか一項に記載のスカイビング加工用カッタ。
10. 前記基体部品の軸方向に前記分断刃が複数配されている、
    請求項９に記載のスカイビング加工用カッタ。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載のスカイビング加工用カッタと、
    前記スカイビング加工用カッタに回転駆動力を伝達する回転軸装置と、を備える、
    ことを特徴とするスカイビング加工装置。

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