JP3770816B2 - ブローチ工具 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本願発明は、例えばセレーションブローチに代表される最外周部の凸状コーナー部がアール形状である様なブローチ工具の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般にブローチ工具は、切削量の違いにより荒刃、中仕上げ刃、仕上げ刃の切削刃群からなり、1本のブローチ工具で荒加工から仕上げ加工まで行うものである。その為、従来より仕上げ刃の逃げ面にストレートランド部を設け、被加工物の加工精度及び加工面粗さを向上させると同時に再研削時の減寸量を少なくする様に形成されていた。また、同様の目的のブローチ工具として、特開平5−92315号公報に記載のブローチ工具がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のブローチ工具は、逃げ面は所定の逃げ角を有し、切れ刃後方に向かって減寸しているのに対し、切れ刃の形状は砥石干渉等により工具軸に平行に加工されている為、切れ刃後方に向かって縦方向と横方向に形状誤差を生じ、また、規定の逃げ角を得る為に一部形状を犠牲にしていた。その為、前記、従来の技術で記載した形状では、再研削量がストレートランドを超えた時点で、又は再研削を繰り返す度に加工形状が変化し、どちらも加工形状が維持できず、ランド幅の割に少ない再研削回数で廃却処分となり、トータル的な工具寿命面で課題があった。
【0004】
【本発明の目的】
本発明は、以上のような背景をもとになされたものであり、再研削を行っても加工形状精度が維持でき、トータル的な工具寿命が向上するブローチ工具を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、荒刃、中仕上げ刃、仕上げ刃の切削刃群を有するブローチ工具おいて、該仕上げ刃群後方に最終仕上げ刃を有し、該最終仕上げ刃のランド幅を該仕上げ刃群のランド幅の1.2〜1.6倍とし、該最終仕上げ刃の逃げ面はフォームリリーフ形状とし、該最終仕上げ刃の逃げ角は1.2°以下としたことを特徴とするブローチ工具である。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明では、ブローチ工具の仕上げ刃群後方に最終仕上げ刃を有することにより、加工形状精度を向上、安定化した。ここで最終仕上げ刃とは、最終的な仕上げ刃と位置付けし、最終的な加工形状を被加工物側に転写する最終仕上げ刃のことである。該最終仕上げ刃の逃げ面はフォームリリーフ形状にしたことにより、ランド幅間において形状変化が無く加工形状精度が維持できる為、ランド幅が無くなるまで再研削が可能となり、トータル的な工具寿命が向上した。該最終仕上げ刃の逃げ角を1.2°以下にしたのは、1.2°を超えると再研削の回数が増えるに従って、減寸量が大きくなるとともに、刃先強度が劣化する為であり、好ましくは、最終仕上げ刃の逃げ角を0.6°以下にすることが望ましい。最終仕上げ刃におけるフォームリリーフ形状と1.2°以下の逃げ角の相乗効果により、形状及び寸法精度が維持できるとともに、チッピング等の異常摩耗が抑制でき、再研削回数が大幅に向上し、トータル的な工具寿命が大幅に向上した。最終仕上げ刃による削り代は僅かである為、1刃あれば十分であり、製造工数にはほとんど影響無く、最終刃であることから、切れ刃ピッチに関わらず砥石干渉を気にせず加工ができ、ブローチ工具の製造面においても何等問題も生じない。最終仕上げ刃の逃げ角が小さく、被削材と接触により、逃げ面摩耗幅が大きくなることが懸念されることから、最終仕上げ刃のランド幅を他の仕上げ刃のランド幅より大きく設定しても良く、実際には切り込みが非常に小さいことから逃げ面摩耗幅はさほど大きくならず、一層再研削回数が向上することができる。これは、最終仕上げ刃が最終刃であることから可能になったものであり、再研削1回当たりの研削量を考慮して他の仕上げ刃のランド幅の1.2倍以上が望ましい。ここで最終仕上げ刃のランド幅を大きくするに従って再研削可能回数も増加傾向にあるが、他の切れ刃との兼ね合いや工具減寸量により、再研削回数に限度があり、他の仕上げ刃のランド幅の1.6倍あれば十分である。本発明は、インターナルブローチ、特にセレーションブローチやスプラインブローチに代表される最外周部の凸状コーナー部がアール形状である様な従来の仕上げ刃形状では加工形状精度が再研削により維持できなくなるブローチ工具に適用するものであって、仕上げ刃形状が直線状または工具外径と同心円弧状であり、従来の仕上げ刃形状であっても再研削による形状変化がないブローチ工具においては、本発明の効果が少なく、本発明の範囲外である。以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
【0007】
(実施例1)
本発明例1として、図1、図2に示す、最外径部に半径2mmの凸円弧形状を有するセレーションブローチであり、ブローチ本体1に荒刃群2、中仕上げ刃群3、仕上げ刃群4を有し、仕上げ刃群4後方に最終仕上げ刃5が1刃のみ設けられている。図2は、図1の最終仕上げ刃5の側面図であり、最終仕上げ刃5は、最外径部に半径2mmの凸円弧形状6を有しており、逃げ面7がフォームリリーフ形状で、切れ刃後方に向かって0.5°の一定の逃げ角を有したものである。比較のため、従来例2、3として、本発明例1と同様のセレーションブローチに適用し、従来例2は、図3に示す、最終仕上げ刃8のストレートランド9が0.8mmで、逃げ角2°とし、従来例3は、図4に示す、逃げ角が0°から0.5°に連続的に増大させた。
【0008】
本発明例1、従来例2、3の最終仕上げ刃5及び最終仕上げ刃9において、ランド幅の半分を再研削にて除去した時の側面図及び正面図を図5〜図10に示す。図5、6に示す本発明例1は再研削前の形状10と比較して、僅かに寸法変化があるものの、形状変化は全く無く、形状精度を維持しているのに対し、図7、8に示す従来例2及び図9、10に示す従来例3は、最外径の凸円弧形状6の頂点部が工具最大径とほぼ同等の円弧のほぼ平坦状となり、本来あるべき円弧形状が得られておらず、形状精度が維持できていない。
【0009】
本発明例1、従来例2及び従来例3を用いて比較テストを行った。被加工物2000個加工で定期交換し、再研削を行い、工具廃却時までの被加工物のトータル加工個数で評価した。その結果、本発明例1はランド幅がほとんど無くなるまで形状変化が無く、寸法変化も僅かであり、1回当たりの再研削量が0.25mmで最終的に9回再研削が可能であり、トータル加工個数が20000個であったのに対し、従来例2はストレートランドにより摩耗幅が若干大きく、1回当たりの再研削量が0.30mmとなり、再研削3回目でストレートランドが無くなり、最外径の凸円弧形状の頂点部がほぼ平坦となり、形状精度が維持できなくなり、トータル加工個数が6000個で廃却処分となり、従来例3はに再研削を繰り返す度に加工形状が変化し、従来例2と同様に最外径の凸円弧形状の頂点部がほぼ平坦となり、再研削1回目から加工形状精度が劣り、再研削2回目までは形状公差内であったが再研削3回目で形状公差外となり、トータル加工個数が6000個で廃却処分となった。ここで、再研削1回目の再研削量は0.25mmであったが、2回目以降、最外径の凸円弧形状部にエッジが生じ、この部分の摩耗が大きくなり、再研削量は0.30mm、0.35mmと大きくなった。
【0010】
(実施例2)
本発明例1と同様のセレーションブローチにおいて、最終仕上げ刃の逃げ角を比較例4として0°、本発明例5として0.2°、本発明例6として0.4°、本発明例7として0.6°、本発明例8として0.8°、本発明例9として1.0°、本発明例10として1.2°、比較例11として1.4°に変化させたものを製作し、実施例1と同様に切削テストを行い、同様に評価した。その結果、本発明例5〜10は、形状変化が全く無く、寸法変化も僅かであり、再研削回数6〜9回可能であり、トータル加工個数12000〜18000個加工でき、特に本発明例5〜7は再研削回数9回まで可能であった。比較例4は逃げ角を有しないものであり、逃げ面全体が被加工物と接触し、切削初期より加工面が異常に悪く、切削中止となり、比較例11は、形状変化は全く無いが、減寸量が大きく、再研削4回目で寸法公差外となり、トータル加工個数8000個で廃却となった。
【0011】
(実施例3)
本発明例1と同様のセレーションブローチにおいて、最終仕上げ刃のランド幅を他の仕上げ刃に対して本発明例12として1倍、本発明例13として1.2倍、本発明例14として1.4倍、本発明例15として1.6倍、比較例16として1.8倍に変化させたものを製作し、実施例1と同様に切削テストを行い、同様に評価した。その結果、本発明例12が9回、本発明例13が10回、本発明例14が11回、本発明例15が12回とランド幅増加に従って再研削回数も増加できたが、比較例16は本発明例15と同じ12回であった。これは工具減寸量が許容値を超えたものであり、この時点で、他の切れ刃においても更に再研削できるランド幅は残っていなかった。
【0012】
(実施例4)
本発明例17として、実施例2で、初期で切削中止となった比較例4をすくい面研削により再刃付けし、0.8mmのストレートランドを残し、該ストレートランドに連続させ、フォームリリーフ形状で0.5°の逃げ角を追加工により本発明例に成形し直し、切削テストを再開した結果、再研削回数7回まで可能となり、再刃付けによるすくい面研削を考慮すると、本発明例1である最終仕上げ刃の逃げ面がフォームリリーフ形状で、逃げ角0.1°〜0.5°のものと同等の結果となった。
【0013】
【発明の効果】
以上の結果から、本願発明を適用することにより、再研削を行っても加工形状精度が維持でき、トータル的な工具寿命が大幅に向上するブローチ工具を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明例1の側面図を示す。
【図2】図2は、図1の要部拡大図を示す。
【図3】図3は、従来例2の要部拡大図を示す。
【図4】図4は、従来例3の要部拡大図を示す。
【図5】図5は、本発明例1の再研削後の側面図を示す。
【図6】図6は、図5の正面図を示す。
【図7】図7は、従来例2の再研削後の側面図を示す。
【図8】図8は、図7の正面図を示す。
【図9】図9は、従来例3の再研削後の側面図を示す。
【図10】図10は、図9の正面図を示す。
【符号の説明】
1 ブローチ本体
2 荒刃
3 中仕上げ刃
4 仕上げ刃
5 最終仕上げ刃
6 凸円弧形状
7 逃げ面
8 最終仕上げ刃
9 ストレートランド
10 再研削前の形状
Claims (1)
- 荒刃、中仕上げ刃、仕上げ刃の切削刃群を有するブローチ工具おいて、該仕上げ刃群後方に最終仕上げ刃を有し、該最終仕上げ刃のランド幅を該仕上げ刃群のランド幅の1.2〜1.6倍とし、該最終仕上げ刃の逃げ面はフォームリリーフ形状とし、該最終仕上げ刃の逃げ角は1.2°以下としたことを特徴とするブローチ工具。
Priority Applications (1)
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JP2001288464A JP3770816B2 (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | ブローチ工具 |
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JP2001288464A JP3770816B2 (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | ブローチ工具 |
Publications (2)
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JP2003094238A JP2003094238A (ja) | 2003-04-03 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001288464A Expired - Fee Related JP3770816B2 (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | ブローチ工具 |
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2001
- 2001-09-21 JP JP2001288464A patent/JP3770816B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2003094238A (ja) | 2003-04-03 |
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