(57)【要約】【課題】シフト等を極力避け精度の高い切れ刃形状を有し、砥石の種類を少なくでき、加工の容易な形状の切れ刃を有するブローチを提供。【解決手段】切れ刃の形状が第一の所定形状にされた形状刃９ｂと、分断刃９ａを交互に配置し、分断刃の切れ刃の形状を第二の所定形状の外側切れ刃９ｃと凹状切れ刃９ｄとから構成し、第Ｎ番目の分断刃の外側切れ刃は、第Ｎ−１番目の形状刃の切れ刃より大きく、かつ凹状切れ刃の深さは第Ｎ−１番目の形状刃の切れ刃より深く、第Ｎ＋１番目の形状刃は、第Ｎ番目の分断刃の外側切れ刃とは同一又は小さく、かつ、Ｎ−１番目の形状刃の切れ刃より大きくする。分断刃の最終刃９ａ（Ｅ）に続いて、二刃以上の形状刃８を設け中仕上げ刃５とする。さらに、仕上げ切れ刃７を有する仕上げ刃群４を設ける。また、第一の所定形状と、第二の所定形状と仕上げ形状を同一とする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削代が漸増するように切削上がりの切れ刃が軸方向に複数設けられたブローチにおいて、前記切れ刃の形状が第一の所定形状にされた複数の形状刃と、複数の分断刃と、が交互に配置され、前記複数の分断刃は、前記切れ刃の形状が第二の所定形状の外側切れ刃と、前記外側切れ刃より内側に形成された凹状切れ刃と、を有しており、第Ｎ番目の切れ刃である前記分断刃の外側切れ刃は、第Ｎ−１番目の切れ刃である前記形状刃の切れ刃より大きく、かつ前記凹状切れ刃の深さは前記第Ｎ−１番目の切れ刃である形状刃の切れ刃より深くされ、第Ｎ＋１番目の切れ刃である前記形状刃は、前記第Ｎ番目の切れ刃である分断刃の外側切れ刃とは同一又は小さく、かつ、前記Ｎ−１番目の切れ刃である形状刃の切れ刃より大きくされていることを特徴とするブローチ。
【請求項２】
前記分断刃の最終刃に続いて、二刃以上の前記形状刃が設けられていることを特徴とする請求項１記載のブローチ。
【請求項３】
前記分断刃の最終刃に続いて設けられた二刃以上の前記形状刃に続き仕上げ刃群が設けられていることを特徴とする請求項２記載のブローチ。
【請求項４】
前記複数の分断刃の切れ刃の形状が同一とされていることを特徴とする請求項１又は２又は３に記載のブローチ。
【請求項５】
前記第一の所定形状と、前記第二の所定形状が同一形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のブローチ。
【請求項６】
前記第一の所定形状が仕上げ形状であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載のブローチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向に漸増する複数の切れ刃により、工作物の外面又は内面、又は外面又は内面に沿って設けられた溝を順次切削し、所定形状に切削加工するブローチの切れ刃形状に関し、更には、高硬度材の加工に適したブローチに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブローチ加工時にでる切り屑は、一般に切れ刃の幅より広がるのでワークの切削された面と接触して加工面を傷つけることになる。そこで切り屑を分断してこすらないようにしたり切り屑の排出を容易にするため、あるいは、丸ブローチのように全周からでる切りくずがリング状になり刃溝に詰って刃欠けの原因になることを防ぐために、チップブレーカとしてニック(切欠け)を荒刃、中仕上刃の上面に施行している。また、ニックの形状としては、Ｕ形ニック、Ｖ形ニック、平形ニック、面取りニックなどがある。また、各刃でのニックの配列も、同じ位置でなく千鳥や２刃とびに配列する等している。しかし、ニックのコーナ部分と後ろの刃が摩耗しやすい。そこで、ニックのコーナー部分を鈍角にしたり、丸みを設けたりしている（例えば特許文献１）。さらに特許文献２においては、荒切削刃の切れ刃形状を波状にし、かつ切削方向において前刃に対し波形状をシフトさせ、かつシフト量をＰ／６〜Ｐ／３の範囲とし荒切削刃と中間仕上刃の間に、荒切削刃による切削面を平滑にする中間刃を数刃設けている。すなわち波の凹部をニックに見立てて、切りくずの分断をおこない、また、コーナー部の摩耗を防止し、切れ刃の切削量を増している。
【特許文献１】実開昭６３−１９３６１８号公報
【特許文献２】特開平６−３１５８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前述のようなニックを加工するためには、ニック用の砥石を準備し、さらに、ニック配置を千鳥状にずらすためには、複数の形状のニック用の砥石を使用するか、砥石位置を横方向にシフトして加工する必要があった。
【０００４】
また、特許文献２のような波状切れ刃の場合は、波形状にされた総形形状砥石を刃上がり方向に移動させるとともに、横方向にシフトしなければならず、制御が難しく、加工も困難であり、精度が出しにくいという問題があった。
【０００５】
さらに、３５〜６０ＨＲＣ（ロックウエルＣ硬さ  以下同じ）という高硬度材の加工においては、切削代が数μｍ〜数十μｍと小さく、また、ブローチ切れ刃の母材は粉末高速度工具鋼や、超硬合金等のワークよりさらに硬い材料であり、シフト等を伴う加工で、切れ刃の精度を確保するのが困難であった。
【０００６】
特に、ボール溝、スプライン等の軸穴用のブローチ等では、１つの砥石で、歯形形状に沿ってニック、または、波形状の刃を形成し、シフトさせることは困難である。このため、複数の歯形形状ごとに砥石を準備して各々転写加工する必要があったが、砥石の種類が多くなるという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、上記問題点に鑑みて、切くずを確実に分断できるブローチにおいて、シフト等を極力避け、精度の高い切れ刃形状を有するブローチを提供することである。また、砥石の種類を少なくでき、加工の容易な形状の切れ刃を有するブローチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明においては、切削代が漸増するように切削上がりの切れ刃が軸方向に複数設けられたブローチにおいて、前記切れ刃の形状が第一の所定形状にされた複数の形状刃と、複数の分断刃と、が交互に配置され、前記複数の分断刃は、前記切れ刃の形状が第二の所定形状の外側切れ刃と、前記外側切れ刃より内側に形成された凹状切れ刃と、を有しており、第Ｎ番目の切れ刃である前記分断刃の外側切れ刃は、第Ｎ−１番目の切れ刃である前記形状刃の切れ刃より大きく、かつ前記凹状切れ刃の深さは前記第Ｎ−１番目の切れ刃である形状刃の切れ刃より深くされ、第Ｎ＋１番目の切れ刃である前記形状刃は、前記第Ｎ番目の切れ刃である分断刃の外側切れ刃とは同一又は小さく、かつ、前記Ｎ−１番目の切れ刃である形状刃の切れ刃より大きくされたブローチを提供することにより前述した課題を解決した。
【０００９】
即ち、ニック等に相当する分断刃は連続して設けられるのではなく、所定形状の形状刃と交互に設けられる。凹状切れ刃の外側の外側切れ刃の部分で分断された部分に対し、凹状切れ刃部の外側が残る。この残った部分を形状切れ刃で削り取る。形状切れ刃の外側は前の分断刃の外側切れ刃と同一又は小さいので、切削量は少ないかほとんどなく、切り屑は容易に排出される。次の分断刃の凹状切れ刃の外側の外側切れ刃の部分で分断し、凹状切れ刃部の外側が残り、この残った部分を形状切れ刃で削り取る。これを繰り返すことにより、切りくずが容易に排出される。凹状切れ刃位置は特定の位置でも、位置でなくても切りくず排出性は良好である。また、凹状切れ刃位置は特定の位置でなくてもよいが、砥石数や横シフト等を減ずるためには同位置が好ましい。なお、切削量は凹状切れ刃と外側切れ刃との比率による。例えば、切削量をできる限り均一にして、切削荷重を安定化させる場合は比率を同じ程度にする等適宜設定する。
【００１０】
ブローチの製作に当たっては、形状刃の加工は、第一の所定形状にされた砥石を刃丈方向に移動させるだけでよい。また、分断刃の加工は、第二の所定形状の外側切れ刃と凹状切れ刃にあわせた総形形状砥石を刃丈方向に移動させればよい。また、形状刃のみの総形形状砥石と、凹状切れ刃部のみを加工する総形形状砥石を用いて、１個おきに、凹状切れ刃を形成してもよい。いずれにおいても刃丈（切れ刃の漸増する）方向の移動のみで加工ができシフト等を少なく、又は不要とすることができる。
【００１１】
また、請求項２にかかる発明においては、前記分断刃の最終刃に続いて、二刃以上の前記形状刃が設けられたブローチとした。即ち、所定の仕上げ形状を得るためには、分断刃を最終とする場合は、凹状切れ刃部側の切削残りが生じるので、最終分断刃の後に従来の中間刃に相当する形状刃を設ける。形状刃は一枚では、分断刃の切削残りが生じるので、二枚以上設けるのがよい。これにより、所定の形状を得ることができる。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明においては、前記分断刃の最終刃に続いて設けられた数刃の前記形状刃に続き仕上げ刃群が設けたブローチとした。形状刃は仕上げ刃と同じ形状とすれば、数枚形状刃を設けることにより仕上げ刃とすることも可能である。しかし、荒、中加工と仕上げ加工では、切削方向や切削形状を異ならせる場合が多い。この場合は、さらに仕上げ用の切れ刃を必要とする。そこで、所定の形状にされた後に仕上げ加工をできるように仕上げ刃群を設けるようにした。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明においては、前記複数の分断刃の切れ刃の形状が同一とされているブローチとした。前述したように凹状切れ刃の形状位置を異ならせる必要がなく、刃丈方向のみの制御で加工できる。そこで、分断刃の形状刃をの形状を全て同一とした。これにより、ブローチの分断刃と形状刃との加工に当たって、二種類の砥石を用意すればよい。
【００１４】
さらに、請求項５に記載の発明においては、前記第一の所定形状と、前記第二の所定形状が同一形状であるブローチとした。これによれば、砥石成形等も容易である。また所定形状部を一つの総形形状砥石で加工し、凹状切れ刃部のみを別の総形形状砥石で加工するようにしてもよい。さらにまた、請求項６に記載の発明においては、前記第一の所定形状が仕上げ形状であるブローチとした。これにより、容易に分断刃による切りくずの排出を容易にしながら、短い切削長とできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、ニック等に相当する分断刃を所定形状の形状刃と交互に設け、第Ｎ番目の切れ刃である前記分断刃の外側切れ刃は、第Ｎ−１番目の切れ刃である前記形状刃の切れ刃より大きく、かつ前記凹状切れ刃の深さは前記第Ｎ−１番目の切れ刃である形状刃の切れ刃より深くされ、第Ｎ＋１番目の切れ刃である前記形状刃は、前記第Ｎ番目の切れ刃である分断刃の外側切れ刃とは同一又は小さく、かつ、前記Ｎ−１番目の切れ刃である形状刃の切れ刃より大きくして、分断刃の凹状切れ刃による分断と、残された凹状切れ刃側部分の形状切れ刃による切削とを繰り返すように、切削上がりの分断刃と形状刃を交互に配置し、切りくずの分断及び排出性を良好とさせるようにした。これによりブローチの切れ刃の加工にあたって、形状刃、分断刃の加工は、所定形状にされた砥石の刃丈方向の移動のみで加工ができシフト等は不要又は簡単であるので、精度の高い切れ刃形状を有するブローチを提供できるものとなった。また、加工が容易で、砥石の種類を少なくでき、コストが低く、加工精度の高いブローチとなった。
【００１６】
また、請求項２にかかる発明においては、第１番目の切れ刃を分断刃とし、最終分断刃の後に従来の中間刃に代えて形状刃を二枚以上設け、所定の形状を得るようにしたので、分断刃による傷の少ない、又は傷のない加工精度の良好なブローチとなった。さらに、請求項３に記載の発明においては、さらに、仕上げ刃群を設けるようしたので、精度の高い加工ができるようになった。また、形状刃により理想的な荒又は中間加工とすることができるので、仕上げ刃の初期形状の自由度が増し、精度を確保し、ひいては切れ刃長さを短くすることができるものとなった。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明においては、分断刃の形状刃を全て同一とすることにより、ブローチの切れ刃の加工に当たって、二種類の砥石を用意すればよいので、砥石管理、砥石手配の手間が少なくなり、また、品質管理も容易になった。さらに、請求項５に記載の発明においては、第一の所定形状と、第二の所定形状を同一とし、砥石成形等も容易なので、設計や加工が容易である。さらにまた、請求項６に記載の発明においては、第一の所定形状が仕上げ形状であるブローチとし、容易に分断刃による切りくずの排出を容易にしながら、短い切削長とできるので、従来と同様のブローチ盤で高精度加工も可能である。
【００１８】
以上述べたように、本発明のブローチによれば、種々の形状のブローチ加工、種々の材質のブローチ加工に幅広く適用できるものとなった。また、高硬度材の仕上げ加工用の粉末高速度工具鋼製や超硬合金製の切れ刃をもつ難加工品のブローチを精度よく製作でき、削り代が小さくても精度がよく切れの良いブローチを提供するものとなった。従って、３５〜５５ＨＲＣ、さらには６０ＨＲＣという高硬度材ワークのブローチによる仕上げ加工の精度が向上する。なお、適宜切れ刃にＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ等の硬質膜をコーティングするのが好ましいことはいうまでもない。
【００１９】
本発明は、表面加工や貫通穴加工にも応用できるが、表面や貫通穴の仕上げは従来のブローチ加工、リーマ加工、又、高硬度材の表面や貫通穴の仕上げは研削加工等で加工ができメリットは少ない。これに対して、本発明のブローチによれば、かかる従来の加工方法では加工しにくい溝加工、さらに高硬度材の溝加工を高精度に量産でき生産効率が高いという大きなメリットを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の第一の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の平形キー溝ブローチの（ａ）は側面図、（ｂ）は刃部の正面図、図２は荒刃の分断刃と形状刃の斜視図（説明のため誇張している）である。図１、２に示すように、平形キー溝ブローチ１は本体２の表面に加工溝寸法幅の刃幅Ｗを有する刃部３が長手方向に複数枚設けられている。本体２はつかみ部１１、前部案内部１２が形成され、さらに荒刃６、中仕上げ刃５、仕上げ刃４が順次後方（図で右方）に向かって設けられている。刃部３は、すくい面１３、逃げ面１４、背面１５、刃の側面１６等からなり、すくい面と逃げ面とで切れ刃７，８，９が形成されている。切れ刃７，８はほぼ直線状であり、切れ刃９は後述する形状刃９ａの直線状の切れ刃９ｓと分断刃９ｂの外側切れ刃９ｃと凹状切れ刃９ｄとからなっており、刃の側面１６には、被加工品の側面との接触を避けるための逃げが設けられている。
【００２１】
仕上げ刃４の切れ刃７は直線とされ、複数の切れ刃の高さもほぼ同寸法刃であって、加工物の最終形状である直線を加工する。中仕上げ刃５の切れ刃８は、仕上げ刃の切れ刃７とほぼ同形状であって、刃丈方向に切り込み量が設定されている。
【００２２】
図２に示すように、荒刃６の切れ刃９は、切れ刃の形状が直線（第一の所定形状）にされた複数の形状刃と９ａ、複数の分断刃９ｂとが交互に配置されている。複数の分断刃９ｂは、切れ刃の形状が直線（第二の所定形状）の外側切れ刃９ｃと、外側切れ刃より内側に形成されたＶ字形状の凹状切れ刃９ｄが設けられている。荒刃の第１刃９ｂ（１）は分断刃、第２刃９ａ（２）は形状刃とされている。第Ｎ番目の切れ刃である分断刃９ｂ（Ｎ）の外側切れ刃９ｃ（Ｎ）の高さｈ（Ｎ）は、第Ｎ−１番目の切れ刃である形状刃９ａ（Ｎ−１）の切れ刃の高さｈ（Ｎ−１）より大きく、かつ凹状切れ刃９ｄ（Ｎ）の深さ（高さ）Ｚ（Ｎ）は第Ｎ−１番目の切れ刃である形状刃９ａ（Ｎ−１）の切れ刃の高さｈ（Ｎ−１）より深くされ、第Ｎ＋１番目の切れ刃である形状刃９ａ（Ｎ＋１）は、第Ｎ番目の切れ刃である分断刃９ｂ（Ｎ）の外側切れ刃９ｃ（Ｎ）の高さより小さく、かつ、Ｎ−１番目の切れ刃である形状刃９ａ（Ｎ−１）の切れ刃の高さより大きくされている。
【００２３】
荒刃の最終刃は分断刃とされ、さらに形状刃９ａが３刃設けられ前述した中仕上げ刃５を形成している。さらに、中仕上げ刃５としての形状刃９ａに続き前述したように、刃丈方向に同一高さの直線状切れ刃７を有する仕上げ刃４群が設けられている。各切れ刃の第一所定形状、第二所定形状、仕上げ刃形状は直線刃の同一形状とされている。
【００２４】
かかるブローチを用いたキー溝の加工は次のように行われる。図３はキー溝加工の切れ刃の切り込み説明図である（説明のため誇張している）。図３において、点線で示す前案内溝２１が加工されたワーク２０にブローチ１の前部案内部１２により位置合わせを行いながら荒刃６、中仕上げ刃５、仕上げ刃４を通過させ溝加工を行う。荒刃６の加工において、第１刃は分断刃９ｂ（１）外側切れ刃９ｃ（１）、９ｄ（１）であり、Ｖ字の凹状切れ刃９ｄ（１）の先端が前案内溝２１より深くなる位置で、かつ中央のＶ字の部分（先端部２２ａは欠けている）を残してワーク２０に切り込み右上がり斜線の符号２２，２２部分が切断排出される。次に第２刃９ａ（２）又は９ａ（Ｎ−１）形状刃の切れ刃９ｓ（２）、９ｓ（Ｎ−１）は、第１刃９ｂ（１）の外側切れ刃９ｃ（１）より小さいので、左上がり斜線の符号２３部分即ちＶ字中央部の逆台形状部が切断排出される。
【００２５】
次に第３刃の分断刃の外側切れ刃９ｃ（３）、９ｃ（Ｎ）が第２刃の形状刃９ａ（２）又は９ａ（Ｎ−１）の形状刃の切れ刃９ｓ（２）、９ｓ（Ｎ−１）より大きく、Ｖ字の凹状切れ刃９ｄ（３）又は９ｄ（Ｎ）の第２刃の形状刃の切れ刃９ｓ（２）又は９ｓ（Ｎ−１）の形状刃より先端が深くなる位置で、かつ中央のＶ字の部分（先端部２３ｂは欠けている）を残してワーク２０に切り込み点描部の符号２４，２４部分が切断排出される。さらに、第４刃の形状刃の切れ刃９ｓ（４）、９ｓ（Ｎ＋１）は、第３刃の外側切れ刃９ｃ（３）より小さいので、右上がり斜線の符号２５部分即ちＶ字中央部の逆台形状部が切断排出される。これを繰り返して溝を順次刃丈上がりに切削する。
【００２６】
荒刃６の最終刃は分断刃の切れ刃９ｃ（Ｅ）、９ｄ（Ｅ）とされ、符号２６，２６部分を切断排出する。荒刃の最終刃に続いて、形状刃９ａとおなじ直線切れ刃８を有する中仕上げ刃５により、残る描点部の符号２７部分即ちＶ字（２５ｂ部が削除された）中央部の逆台形状部が切断排出し、さらに符号２８，２８，２８を切断排出し、仕上げ刃４の切れ刃７により最終形状３０に仕上げ切削されキー溝加工を完了する。
【００２７】
このように、本発明の実施の形態によれば、荒刃加工において、切屑が分断され切屑の排出性が良好となり工具寿命が延びる。また、ブローチの切れ刃は、直線断面の砥石と、Ｖ字形の凸面断面を有する砥石とを交互に用い、刃丈方向の高さを漸増させる場合は、砥石を順次上方（矢印方向）にシフトさせることにより容易に加工ができるものとなる。
【００２８】
なお、説明の簡単のため最終刃９ｂ（Ｅ）はＮ＝３となっているがＮ＝２以上でもよいことはいうまでもない。荒刃６、中仕上げ刃５、仕上げ刃４の各枚数、削り代、は適宜設定される。また、同様にすくい面１３、逃げ面１４、背面１５、刃の側面１６、さらにランド等はそれぞれの刃部に応じた形状、寸法にされる。なお、外側切れ刃９ｃと凹状切れ刃９ｄとの接続点１８は、円弧等にして角部をなくしてもよい。凹状切れ刃の形状刃従来と同様な種々の形態が可能であることはいうまでもない。また、ワークは焼き入れ前の加工が容易な材料でも、焼きれ後の高硬度材でもよい。特にワークが高硬度材の仕上げ加工において適用するのが好ましい。
【００２９】
次に本発明の第二の実施の形態について説明する。第二の実施の形態は、ワークとして熱処理し高硬度となっているＣＶＴ用のボール溝の仕上げ加工に本発明を適用した例を示すものである。図４は本発明のブローチで加工されるボール溝を有する高硬度材のワークの平面図、図５（ａ）はボール溝を仕上げ加工する本発明のブローチ工具の部分断面側面図（中心線より右側が側面図、中心線の左側が断面図）、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図６はボール溝加工の切れ刃の切り込みの説明図（ボール溝の右半分を示し、左側は省略している。また、説明のため誇張している）である。
【００３０】
図４に示すようにワーク５０は貫通穴５０ａに沿って３カ所に花弁状の小さい曲率半径のＲ形状を有するボール溝５１が設けられている。ボール溝５１のＲ形状は貫通穴軸心を通る線分に対して線対称に形成され、それぞれの中心は離心しており、ゴシックアーチ形状にされている。Ｒ形状同士の図上の交点には逃げ溝５１ａが設けられている。ワーク５０の材質は鋼であり、ワークはあらかじめ内面ブローチ等により貫通穴５０ａ、ボール溝５１、逃げ溝６１ａを所定寸法に加工された後、熱処理され、斜線で示すボール溝の加工部の硬度は６０ＨＲＣ（ロックウェルＣスケール）前後にされている。このボール溝５１加工部には削り代が残されており、この加工部を本発明ブローチで仕上げ加工するものである。
【００３１】
図５に示すように、本発明ブローチ３１は、前つかみ部４１を有するブローチ本体３２の円周上に切れ刃を有する３本のブレード４３，４３，４３が配置され、ブレードの前つかみ部４１側に設けられた前案内４２とともに本体３２の縦溝３２ａにボルト４６で固定されている。ブレード４３には、それぞれ、前つかみ部方向（図で下方向）に仕上刃３４、中仕上刃３５、荒刃３６が順次設けられている。
【００３２】
ブレード４３に設けられた各刃において、仕上刃３４は、すくい面に隣接してＲ形状に沿ったフォームリリーフとされた逃げ面が形成され、加工物の最終Ｒ形状を加工する。中仕上刃３５の切れ刃は、仕上刃３４とほぼ同形状であって、仕上げ刃が同寸法刃であるのに対し、切込量、例えば８μｍ〜１５μｍが設定されている。切れ刃が設けられたブレード４３の材質は超硬合金製であり、硬質被膜のコーティングが施されている。
【００３３】
図６に示すように、荒刃３６の切れ刃３９は、切れ刃の形状がＲ形状（第一の所定形状）にされた複数の形状刃と３９ａ、複数の分断刃３９ｂとが交互に配置されている。複数の分断刃３９ｂは、切れ刃の形状がＲ形状（第二の所定形状）の外側切れ刃３９ｃと、外側切れ刃より内側に形成された凹状切れ刃３９ｄが周方向に交互に設けられている。荒刃の第１刃３９ｂ（１）は分断刃、第２刃３９ａ（２）は形状刃とされている。第Ｎ番目の切れ刃である分断刃の外側切れ刃３９ｃ（Ｎ）は、第Ｎ−１番目の切れ刃である形状刃３９ａの切れ刃３９ｓ（Ｎ−１）より大きく、かつ凹状切れ刃３９ｄ（Ｎ）の深さは第Ｎ−１番目の切れ刃である形状刃の切れ刃３９ｓ（Ｎ−１）の深さより深くされ、第Ｎ＋１番目の切れ刃である形状刃３９ａ（Ｎ＋１）の切れ刃３９ｓ（Ｎ＋１）は、第Ｎ番目の切れ刃である分断刃３９ｂ（Ｎ）の外側切れ刃３９ｃ（Ｎ）より小さく、かつ、Ｎ−１番目の切れ刃である形状刃３９ａの切れ刃３９ｓ（Ｎ−１）より大きくされている。
【００３４】
荒刃の最終刃は分断刃の切れ刃３９ｃ（Ｅ）、３９ｄ（Ｅ）とされ、さらに形状刃３９ａが３刃設けられ前述した中仕上げ刃３５を形成している。さらに、中仕上げ刃３５としての形状刃３９ａに続き前述したように、刃丈方向に同一高さのＲ状切れ刃３７を有する仕上げ刃３４群が設けられている。各切れ刃の第一所定形状、第二所定形状、仕上げ刃形状はＲ形状とされている。
【００３５】
かかるブローチを用いたボール溝の加工は次のように行われる。図６において、前述したと同様に、点線で示す貫通穴５０ａに沿って、ブローチ３１を通過させ溝加工を行う。荒刃３６の加工において、第１刃は分断刃３９ｂ（１）であり、凹状切れ刃３９ｄ（１）の先端が前ボール溝５１より深くなる位置で、かつ凹状部分（先端部５２ａは欠けている）を残してワーク５０に切り込み横斜線の符号５２，５２部分が切断排出される。次に第２刃の形状刃３９ａ（２）の切れ刃３９ｓ（２）又は３９ｓ（Ｎ−１）は、第１刃３９ｂ（１）の外側切れ刃３９ｃ（１）より小さいので、縦斜線の符号５３部分即ち逆台形状部が切断排出される。
【００３６】
次に第３刃の分断刃の外側切れ刃３９ｃ（３）又は３９ｃ（Ｎ）が第２刃の形状刃３９ａ（２）又は３９ａ（Ｎ−１）の形状刃の切れ刃３９ｓ（２）又は３９ｓ（Ｎ−１）より大きく、凹状切れ刃３９ｄ（３）又は３９ｄ（Ｎ）の第２刃の形状刃の切れ刃３９ｓ（２）又は３９ｓ（Ｎ−１）より先端が深くなる位置で、かつ凹状部分（先端部５５ｂは欠けている）を残してワーク５０に切り込み点描部の符号５４部分が切断排出される。さらに、第４刃の形状刃の切れ刃３９ｓ（４）又は３９ｓ（Ｎ＋１）は、第３刃の外側切れ刃３９ｃ（３）又は３９ｃ（Ｎ）より小さいので、横斜線の符号５５部分即ち逆台形状部が切断排出される。これを繰り返して溝を順次刃丈上がりに切削する。
【００３７】
荒刃３６の最終刃は分断刃の切れ刃３９ｃ（Ｅ）、３９ｄ（Ｅ）とされ、符号５６部分を切断排出する。荒刃の最終刃に続いて、形状刃３９ａとおなじＲ形状切れ刃３８を有する中仕上げ刃３５により、残る描点部の符号５７部分即ち逆台形状部（先端部５５ｂがない）が切断排出し、さらに符号５８を順次切断排出し、仕上げ刃３４の切れ刃３７により最終形状６０に仕上げ切削されボール溝加工を完了する。
【００３８】
このように、本発明の第二の実施の形態によれば、焼きれ後の高硬度材ワークのボール溝等の仕上げ加工において、荒刃加工中に高硬度の切屑が容易に分断され、また、切屑の排出性が良好となり仕上げ精度が良くなり、傷も少なくなり工具寿命が延び、ブローチ加工ができるので生産効率が飛躍的に向上する。また、第二の実施の形態の切れ刃の加工に当たっては、開き角が９０度以下の凹Ｒ形状断面の砥石と、凸面断面を有する砥石とを交互に用い、ボール溝を中央より２分して、図６の矢印方向に砥石を順次シフトさせることにより容易にフォーム上がりに切れ刃が加工ができる。従って、母材が超硬合金等の難削材であっても製造が容易になる。
【００３９】
なお、直線刃の場合と同様、説明の簡単のため最終刃３９ｂ（Ｅ）はＮ＝３となっているがＮ＝２以上でもよいことはいうまでもない。荒刃３６、中仕上げ刃３５、仕上げ刃３４の各枚数、削り代、形状、寸法等は適宜設定される。また、凹状切れ刃は曲線とし、全体として波状としてもよいが、直線等種々の形状が選択できる。
【００４０】
図７は本発明の第三の実施の形態を示すスプライン溝加工の切れ刃の切り込み説明図である（スプライン溝の右半分を示し、左側は省略している。また、説明のため誇張している）。第三の実施の形態はボール溝に変えてスプライン溝とした場合の例を示すものである。溝形状がゴシックアーチ形状からインボリュート曲線となった他はボール溝の場合と同じであるので同符号を付し説明を省略する。図７に示すように、本発明は、ボール溝、スプライン溝、ギヤ歯面等の種々溝加工、特に高硬度材のブローチによる仕上げ溝加工を精度良く、ブローチ製作も容易なブローチを提供するものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一の実施の形態を示す平形キー溝ブローチの（ａ）は側面図、（ｂ）は刃部の正面図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態を示す平形キー溝ブローチの荒刃の分断刃と形状刃の斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態を示す平形キー溝ブローチを用いたキー溝加工の切れ刃の切り込み説明図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態を示すブローチで加工されるボール溝を有する高硬度材のワークの平面図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態を示す（ａ）はボール溝を仕上げ加工する本発明のブローチの部分断面側面図（中心線より右側が側面図、中心線の左側が断面図）、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態を示すボール溝加工の切れ刃の切り込み説明図である。
【図７】本発明の第三の実施の形態を示すスプライン溝加工の切れ刃の切り込み説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、３１  ブローチ
４、３４    仕上げ刃（群）
５、３５    分断刃の最終刃に続いて設けられた二刃以上の形状刃（中仕上げ刃）
９、３９  切れ刃
９ａ、３９ａ  分断刃
９ａ（Ｅ）、３９ａ（Ｅ）  最終刃
９ｂ、３９ｂ  形状刃
９ｃ、３９ｃ  外側切れ刃
９ｄ、３９ｄ  凹状切れ刃
９ｓ、３９ｓ  形状刃の切れ刃
Ｚ    凹状切れ刃の深さ（高さ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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