(57)【要約】【課題】外周刃のすくい面のみの再研削で、再研削後の工具先端位置と外周刃の総形フォームとが追従し、工具全体としての総形フォームが維持でき、再研削回数が増加できる総形フライス工具を提供する。【解決手段】底刃と外周刃を有する総形フライス工具において、該外周刃の逃げ面の形状は、該外周刃の総形フォームを工具回転方向後方に向かって該外周刃の刃もと方向に漸次位相をずらした形状であり、工具側面視で工具軸直角線に対する該位相がずれる方向の角度をα、該底刃の逃げ角の角度をβとしたとき、β−０．４°≦α≦β＋１．２°の式を満足させ、該外周刃のすくい面を再研削した際に、該総形フライスの工具先端位置の後退量と外周刃の総形フォームのずれ量とを追従させたことを特徴とする総形フライス工具である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底刃と外周刃を有する総形フライス工具において、該外周刃の逃げ面の形状は、該外周刃の総形フォームを工具回転方向後方に向かって該外周刃の刃もと方向に漸次位相をずらした形状であり、工具側面視で工具軸直角線に対する該位相がずれる方向の角度をα、該底刃の逃げ角の角度をβとしたとき、β−０．４°≦α≦β＋１．２°の式を満足させ、該外周刃のすくい面を再研削した際に、該総形フライスの工具先端位置の後退量と外周刃の総形フォームのずれ量とを追従させたことを特徴とする総形フライス工具。
【請求項２】
請求項１記載の総形フライス工具において、該底刃の逃げ角が１°以上５°以下であることを特徴とする総形フライス工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、タービンブレードの翼根部やタービンディスクの溝加工に用いる総型フライス工具の再研削時の総形フォームの精度維持に関する。
【背景技術】
【０００２】
総形フライス工具は、特殊なフォ−ムを転写、成形するフライス工具である。特に、タービンブレードの翼根部やタービンディスクの加工に用いる総形フライス工具は、逆クリスマス形状やダブテール形状と呼ばれる複雑な総形フォームを呈している。また、総形フライス工具は、その総形フォーム精度が要求されることから、非常に高価であり、通常外周すくい面を再研削することにより、繰り返し再使用される。そのため、総形フライス工具では、再研削後の総形フォーム精度も重要視されており、例えば、特許文献１は、外周逃げ面の切れ刃に対する落ち量、即ち、カム高さを刃長間で一定にし、一般的な再研削方法である工具軸心を中心とする円周方向に外周すくい面を再研削することにより、再研削後の外周刃の総形フォームを維持することが記載されている。
特許文献１は、通常の総形フライス工具と同様、擦れ防止のため、底刃に逃げ角が設けてあることから、再研削後の工具先端位置と外周刃の総形フォームとが追従せず、工具先端位置が外周刃の刃もと方向に後退することになり、加工形状にずれや削り残しを生じ、工具全体としての総形フォームの維持に関して不十分であった。
【特許文献１】特開２００１−２１２７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本願発明は、外周刃のすくい面のみの再研削で、再研削後の工具先端位置と外周刃の総形フォームとが追従し、工具全体としての総形フォームが維持でき、再研削回数が増加できる総形フライス工具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願発明は、底刃と外周刃を有する総形フライス工具において、該外周刃の逃げ面の形状は、該外周刃の総形フォームを工具回転方向後方に向かって該外周刃の刃もと方向に漸次位相をずらした形状であり、工具側面視で工具軸直角線に対する該位相がずれる方向の角度をα、該底刃の逃げ角の角度をβとしたとき、β−０．４°≦α≦β＋１．２°の式を満足させ、該外周刃のすくい面を再研削した際に、該総形フライスの工具先端位置の後退量と外周刃の総形フォームのずれ量とを追従させたことを特徴とする総形フライス工具である。該底刃の逃げ角が１°以上５°以下であることを特徴とする総形フライス工具である。
【発明の効果】
【０００５】
本願発明を適用することにより、すくい面のみの再研削で、再研削を繰り返しても、再研削後の工具先端位置と外周刃の総形フォームとが追従し、工具全体としての総形フォームを維持することができ、再研削回数が増加できる総型フライス工具を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本願発明は、外周刃の逃げ面の形状を、外周刃の総形フォームを工具回転方向後方に向かって外周刃の刃もと方向に漸次位相をずらした形状としたことにより、外周刃のすくい面側より再研削した時、外周刃の総形フォームを維持しつつ、再研削前より外周刃の刃もと側に、外周刃の総形フォームを全体的に移動するようにした。次に、再研削後の底刃位置、すなわち、工具先端位置が、底刃の逃げ角により、工具の刃もと側に後退するので、位相がずれる方向の角度をα、底刃の逃げ角をβとしたとき、位相がずれる方向の角度αをβ−０．４°≦α≦β＋１．２°の式を満たす角度に設定した。これにより、工具先端位置と外周刃の総形フォーム自体がほぼ同等量だけ工具の刃もと側に後退し、再研削後の工具先端位置と外周刃の総形フォームとが追従し、工具全体としての総形フォームを維持できた。なお、位相がずれる方向の角度αをβ−０．４°≦α≦β＋１．２°としたのは、工具先端位置と外周刃の総形フォームを追従させるための許容範囲であり、工具先端位置の後退量が底刃の逃げ角以外に底刃の中低の勾配角も若干影響するため、マイナス側に小さく、プラス側に大きくした。好ましくは、位相がずれる方向の角度αは底刃の逃げ角β以上とするのが望ましい。特に、αがβ＋１．２°より大きいと、許容範囲を超えると共に、総形フォームの形状によっては、外周刃の刃もと側を向く逃げ面に工具軸方向逃げ角が得られず、外周刃の回転軌跡より張り出す場合も生じるため、好ましくは、β＋０．８°以下が望ましい。
【０００７】
位相のずれは、各外周刃毎の逃げ面の範囲であり、各外周刃は同一の総形フォームを形成する回転軌跡を有しており、位相がずれる方向の角度は、工具側面視で工具軸心上で工具軸直角線に対する角度として測定するものである。また、再研削後の外周の総形フォームを維持するために、外周逃げ面の外周刃に対する落ち量、即ち、カム高さを刃長間で一定にすることは言うまでもなく、工具軸心を中心とする回転方向に外周すくい面を再研削するだけで、再研削を繰り返しても、再研削後の工具先端位置と外周刃の総形フォームとが追従し、工具全体としての総形フォームを維持することができると共に、再研削時間の短縮、再研削の簡略化をすることができ、工具にかかるコストを抑えることができる。
底刃の逃げ角を１°以上５°以下としたのは、１°未満であると、被削材と底刃とのクリアランスが小さく、異常摩耗を起こしやすく、総形フォームの精度が悪くなる。そのため、底刃の逃げ角は大きめに設定するのがよく、好ましくは２°以上が望ましい。また、５°を超えると、総形フォームの形状によっては、外周刃の刃もと側を向く外周逃げ面に工具軸方向逃げ角が得られず、外周刃の回転軌跡より張り出す場合も生じるためであり、好ましくは４°以下が望ましい。
【０００８】
底刃の中低の勾配角は、底刃の逃げ角より少ないが、工具先端位置の後退量に影響を及ぼすので、６°以下に設定するのが望ましく、小さくしすぎると底刃の摩耗や切削抵抗が増えるだけでなく、軸心を中心として円周方向にすくい面を再研削した場合、底刃が工具先端方向に突出する傾向になるので、１°以上に設定するのが望ましい。好ましくは、２°〜５°の範囲がよい。なお、再研削後、底刃が工具先端方向に突出する傾向になる場合は、工具先端視で底刃の外周側端と工具軸心を結んだ基準線に対して、工具回転方向と反対側に底刃の軸心側を逃がすように傾けて設けることにより、防止することができる。外周刃の逃げ角は、工具の最大刃径で３°未満であると軸方向の外周刃の逃げ量がわずかとなり、外周刃の総形フォームによっては、外周刃の刃もと側を向く逃げ面が外周刃の回転軌跡より張り出して、被加工物と接触し、所定の加工形状が得られない場合が生じるので、３°以上が望ましい。外周刃の刃もと側を向く逃げ面において、被加工物とのクリアランスが小さくなる傾向にあるので、少なくとも外周逃げ面に、潤滑皮膜や硬質皮膜を被覆することが望ましい。以下、実施例に基づき、具体的に説明する。
【実施例】
【０００９】
（実施例１）
図１は、本発明例１を示し、底刃１を有したシャンクタイプの粉末高速度工具鋼ソリッド製クリスマスカッタであり、各外周刃２毎に外周逃げ面３の形状を外周刃の総形フォームを工具回転方向後方に向かって外周刃の刃もと方向に漸次位相をずらした形状とし、位相がずれる方向の角度αは、底刃の逃げ角βが６°に対し、β＋０．４°、即ち６．４°のものである。また、従来例２として、本発明例１と同様の仕様で、外周刃の刃もと方向に位相がずれていない、即ち、位相がずれる方向が工具軸直角線に対し平行で、位相がずれる方向の角度αが０°である総形フライスを製作した。なお、本発明例１、従来例２共に、外周逃げ面の落ち量、即ち、カム高さは刃長間で一定である。
再研削は、工具軸心を中心とする円周方向に外周すくい面を回転角度で１°づつ、複数回行い、再研削後の形状精度を外周刃の総形フォームに対する工具先端位置の後退量、即ち、外周刃の総形フォームのずれ量と工具先端位置の後退量との差で比較した。
その結果、本発明例１は、外周刃の総形フォームは再研削後も総形フォームを維持したまま刃もと側に移動することになり、外周刃の総形フォームに対する工具先端位置の後退量は、再研削前と比較して再研削１回目で０．００３ｍｍ、再研削５回目、即ち、回転角度で５°分の再研削量の場合においても、後退量は０．０１５ｍｍであり、公差の許容範囲である±０．０２０ｍｍを十分にクリアしていた。これに対し、従来例２は、再研削前と比較して、後退量が再研削１回目ですでに０．０１２ｍｍあり、再研削２回目、即ち、回転角度で２°分の再研削量の場合では、公差の許容範囲を超え０．０２４ｍｍであった。
【００１０】
（実施例２）
本発明例１と同様の仕様で、底刃の逃げ角βが６°に対し、位相がずれる方向の角度αを、比較例３として５．２°、本発明例４として５．６°、本発明例５として６．０°、本発明例６として６．８°、本発明例７として７．２°、比較例８として７．６°に設定したものを製作し、実施例１と同様に評価した。
その結果、本発明例４は、再研削４回目、即ち、回転角度で４°分の再研削量の時、後退量が０．０１８ｍｍに達し、再研削５回目で、公差の許容範囲を超え０．０２２ｍｍとなった。本発明例５〜７は、いずれも本発明例１と同様、再研削５回目、即ち、回転角度で５°分の再研削量の場合においても、後退量は、公差の許容範囲である±０．０２０ｍｍをクリアしており、特に、本発明例６は、後退量が０．０１０ｍｍと良好であった。なお、本発明例７は、再研削後において、外周刃の総形フォームに対する工具先端位置が後退量としてマイナス側となった。これに対し、比較例３は、再研削３回目、即ち、回転角度で３°分の再研削量の時、後退量が０．０２０ｍｍに達し、比較例８は、再研削前から外周刃の刃もと側、即ち、シャンク側を向く逃げ面に工具軸方向逃げ角が付与されていない部位を生じていた。
【００１１】
（実施例３）
本発明例１と同様の仕様で、底刃の逃げ角βが、本発明例９として０．５°、本発明例１０として１°、本発明例１１として２°、本発明例１２として３°、本発明例１３として４°、本発明例１４として５°に設定したものをそれぞれ製作し、実施例１と同様の評価を行い、加えて、本発明例１を含め、切削テストを行った。ここで、位相がずれる方向の角度αを本発明例１と同様、β＋０．４°に設定したことから、底刃の逃げ角βの違いより、位相がずれる方向の角度αも異なる値となっている。
その結果、本発明例９〜１４は、本発明例１と同様、再研削５回目、即ち、回転角度で５°分の再研削量の時、後退量は０．０１５ｍｍであり、公差の許容範囲である±０．０２０ｍｍを十分にクリアしていた。また、切削テストでは、本発明例１１〜１４は、切削抵抗が小さく、安定した切削状態であったが、底刃の逃げ角が２°より小さくなるほど、また、４°より大きくなるほど切削抵抗が大きくなり、特に本発明例９は、底刃の逃げ面に溶着が認められた。これは、本発明例９、１０は底刃の逃げ角が小さく、また、本発明例１４、１はシャンク側を向く逃げ面に工具軸方向逃げ角が小さく、いずれも被削材とのクリアランスが小さいことが起因と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明例１の主要部の側面図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  底刃
２  外周刃
３  外周逃げ面
α  位相がずれる方向の角度
β  底刃の逃げ角
【図１】
2006123088.tif 000003