(57)【要約】第１研削エッジ３６と第２研削エッジ３８とを有する砥石車２０で切削ブレードを研削する方法が提供される。この方法は、切削ブレードの少なくとも１つの表面を第１研削エッジ３６で粗削りする段階と、切削ブレードの少なくとも１つの表面を第２切削エッジ３８で仕上げ研削する段階とを含む。
2005516782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削ブレードの複数の表面を研削する方法であって、
切削ブレードを研削盤上で位置決めする段階であって、前記研削盤が、第１研削エッジと第２研削エッジとを有する砥石車を含む段階と、
前記表面のうちの１以上を粗削りする段階と、
前記表面のうちの１以上を仕上げ研削する段階と
を含む研削方法において、
前記粗削り段階が前記第１研削エッジにより行われ、前記仕上げ研削が前記第２研削エッジにより行われることを特徴とする研削方法。
【請求項２】
前記複数の表面が、切削プロファイル表面とクリアランス・プロファイル表面とを含む請求項１に記載の研削方法。
【請求項３】
前記複数の表面が、切削プロファイル表面と、クリアランス・プロファイル表面と、前面とを含む請求項１に記載の研削方法。
【請求項４】
前記砥石車が円筒形状であり、且つ第１側面と第２側面と外周面とを有する周辺研削部分を含んでおり、前記第１研削エッジが、前記第１側面と前記外周面との交差部により規定され、前記第２研削エッジが、前記第２側面と前記外周面との交差部により規定される請求項１に記載の研削方法。
【請求項５】
研削時に前記砥石車が表面に沿って送り方向に移動され、また前記表面に沿った前記移動の際に前記砥石車が前記送り方向に対して或る傾斜角度で配向され、それによって凹部形状を有する表面が切前記削ブレード上に形成される請求項１に記載の研削方法。
【請求項６】
前記切削ブレードの少なくとも１つの表面に主逃げ面と副逃げ面とが形成され、前記主逃げ面が切削エッジから切削エッジ内方の或る箇所まで延び、前記副逃げ面が前記内方の箇所から切削ブレード背面まで延びている請求項１に記載の研削方法。
【請求項７】
前記主逃げ面と前記副逃げ面とが、切削プロファイル表面と前面のうちの少なくとも一方に形成される請求項６に記載の研削方法。
【請求項８】
前記副逃げ面が前記砥石車の前記粗削りエッジにより形成され、前記主逃げ面が前記砥石車の前記仕上げ研削エッジにより形成される請求項６に記載の研削方法。
【請求項９】
前記粗削りエッジが、前記少なくとも１つの表面から除去されるべき所与の削除量の９５〜９８％を除去し、前記仕上げ研削エッジが、前記少なくとも１つの表面から除去されるべき所与の削除量の２〜５％を除去する請求項８に記載の研削方法。
【請求項１０】
前記砥石車が、粗削りおよび仕上げ研削の間、表面に沿って送り方向に移動され、前記砥石車が、前記粗削りおよび前記仕上げ研削の間、前記送り方向に対して所定の異なる傾斜角度に配向され、それによって前記主逃げ面と前記副逃げ面とが、異なる曲率中心を備えた相当曲率半径を有することになる請求項６に記載の研削方法。
【請求項１１】
切削ブレードを研削する方法において、
回転軸線を有し且つ該軸線から半径方向外方に配置された研摩材を有する円筒形状の砥石車を提供する段階であって、前記研摩材が前記砥石車の周辺部分を画成しており、該研磨周辺部分が、反対側にある第１側面および第２側面と、外周面とを含み、前記第１側面と前記外周面とが交差して第１研削エッジを規定し、前記第２側面と前記外周面とが交差して第２研削エッジを規定している段階と、
前記砥石車を切削ブレード研削盤上に位置決めする段階と、
切削ブレードを前記研削盤上に位置決めする段階であって、前記切削ブレードが、研削される１以上の表面を有している段階と、
前記１以上の表面のうちの少なくとも１つを、前記第１研削エッジと前記第２研削エッジのうちの一方で粗削りする段階と、
前記１以上の表面のうちの少なくとも１つを、前記第１研削エッジと前記第２研削エッジのうちの他方で仕上げ研削する段階と
を含む研削方法。
【請求項１２】
前記１以上の表面が、切削プロファイル表面とクリアランス・プロファイル表面とを含む請求項１１に記載の研削方法。
【請求項１３】
前記１以上の表面が、切削プロファイル表面と、クリアランス・プロファイル表面と、前面とを含む請求項１１に記載の研削方法。
【請求項１４】
主逃げ面と副逃げ面とが、前記切削ブレードの少なくとも１つの表面に形成されており、前記主逃げ面が切削エッジから切削エッジの内方の或る箇所まで延び、前記副逃げ面が前記内方の箇所から前記切削ブレードの背面まで延びている請求項１１に記載の研削方法。
【請求項１５】
前記副逃げ面が前記砥石車の粗削りエッジにより形成され、前記主逃げ面が前記砥石車の仕上げ研削エッジにより形成される請求項１４に記載の研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００２年２月７日付けで提出した米国特許仮出願第６０／３５５，５９１号の恩典を請求するものである。
本発明は、歯車その他の歯付き製品を製造する切削工具に関するものである。特に本発明は、切削工具を研削する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
切削ブレードのブランクまたは切削ブレードの研削は、通常、切削ブレード・ブランクに所望の表面および／またはエッジを最初に造って切削ブレードを形成する際、あるいは摩耗した切削ブレードを研削して（研いで）表面および／またはエッジを原状に復元する際に行われる。
【０００３】
歯車およびその他の歯付き製品の製造時、特にベベルギヤやハイポイドギヤの製造時には、例えば高速度鋼（ＨＳＳ）またはカーバイドといった特定の長さの棒材材料から通常は成形される「棒状（スティックタイプ）」切削ブレードとして知られる切削ブレードを使用することが一般的である。
【０００４】
棒状切削ブレードには、主として２つの種類がある。ブレードのそれぞれ切削エッジとクリアランス・エッジとを復元するために、研ぐ際に、２つの側部プロファイル表面（圧力角側とクリアランス側）のみが研削される切削ブレードがある。この種の切削ブレードの例は、ブレイクスレー（Ｂｌａｋｅｓｌｅｙ）の米国特許第４，５７５，２８５号明細書、クラーク（Ｃｌａｒｋ）らの米国特許第６，１２０，２１７号明細書、あるいはスタッドフェルド（Ｓｔａｄｔｆｅｌｄ）らの米国特許第６，１２０，２１７号明細書から知ることができる。
【０００５】
広く知られている他の様式は、切削エッジとクリアランス・エッジとを復元するために、２つの側部プロファイル表面の研削に加えて、前表面の研削を必要とする切削ブレードである。これらの切削ブレードの例は、コットハウス（Ｋｏｔｔｈａｕｓ）の米国特許第４，１８３，１８２号明細書に見ることができる。
【０００６】
前記種類のいずれの切削ブレードを研削する場合にも、概して２つの方法が使用される。すなわち、成形研削する方法と創成研削する方法とである。成形研削の場合、砥石車は、所望のブレード幾何形状にドレッシングされている。砥石車を切削ブレードに対して挿入することにより、切削ブレードには上述のドレッシング形状が与えられる。この種の研削の例は、エルワンジャー（Ｅｌｌｗａｎｇｅｒ）らの米国特許第４，１４４，６７８号明細書、ハンケラー（Ｈｕｎｋｅｌｅｒ）の米国特許第３，８８１，８８９号明細書、および上述の米国特許第４，１８３，１８２号明細書に見ることができる。これらの方法は接触面積が大きいので、特に積極的な研削粒子（すなわち砥石車１通過毎の急速な削除率または多量の削除量）が続く場合には、かなりの熱が発生して砥石車の焼けが生じたり、砥石車の急速な劣化を招く結果になる。
【０００７】
創成研削の場合は、切削ブレードを研削するために単純なプロファイル形状を有する砥石車が用いられる。研削プロファイル表面と切削工具との間の相対運動によって切削工具に所望の幾何形状が創成される。粗削り部分と仕上げ研削用の単純なプロファイル形状部分とを有するカップ状砥石車によって行われる創成加工の例は、ペーダセン（Ｐｅｄｅｒｓｅｎ）らの米国特許第５，１６８，６６１号明細書、および同じくペーダセンらの米国特許第５，４８０，３４３号明細書に見ることができる。これらの種類の加工では、仕上げプロファイル形状もまた切削ブレードとの大きな総接触面積を有し、したがってこの場合もまた切削ブレードの焼けの危険や砥石車の劣化の危険があるだけでなく、かなりの摩耗を生じる恐れもある。単純なプロファイル形状部分は仕上げ作業用であるので、積極的な研削を行うと砥石車および／または切削ブレードに損傷を与えることがあり、また仕上げプロファイル形状部分の頻繁なドレッシングを行って摩耗面を復元し、許容し得るプロファイル形状を維持する必要がある。
【０００８】
コナースマン（Ｋｏｎｅｒｓｍａｎｎ）の米国特許第４，４８８，３８１号明細書は、研削ディスクを利用して切削ブレードを研削する方法を教示しており、この研削ディスクは砥石車の表面に沿って横断し、切削ブレードから材料を除去するために研削ディスクの円形エッジを使用している。研削には、研削ディスクの１つの研削エッジのみが使用され、研削ディスクが摩耗すると、研削ディスクが横方向に動かされて、より切削工具に接近せしめられ、それによって十分な研削作用が再び生じるようにされている。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、第１と第２の研削エッジを有する砥石車により切削ブレードを研削する方法を含んでいる。この方法は、切削ブレードの少なくとも１つの表面を第１研削エッジで粗削りし、切削ブレードの少なくとも１つの表面を第２研削エッジで仕上げ研削する段階を含んでいる。
【００１０】
本発明はまた、切削ブレードの切削プロファイル表面に、主逃げ面と副逃げ面とを形成する方法を含んでいる。主逃げ面は、切削エッジから切削エッジの内方の或る位置まで延びており、且つ切削ブレードの特定の側部表面に定められた呼び切削逃げ角に応じて配向されている。副逃げ面は、主逃げ面の内側エッジから切削ブレード背面へ向かって延びている。副逃げ面は、切削ブレードの前記側部表面に要求される呼び逃げ角に等しいか、あるいは呼び逃げ角より大きい逃げ角を有するように配向される。
【実施例】
【００１１】
本発明において、「切削ブレードの研削」という用語は、切削ブレードのブランクを最初に研削して所望の表面（例えば圧力角、クリアランス角、頂面逃げ角、すくい角等）および表面上のエッジ状態（例えば切削エッジ、クリアランス・エッジ等）を作り出す研削工程のみならず、既存の切削ブレード表面を研削して所望の表面幾何形状およびエッジ状態を復元する（すなわち研ぐ）工程をも含むことを意図されている。
【００１２】
図１には、本発明を実施する好ましい形削り盤または研削盤が略示されている。この研削盤は輪郭研削タイプのものであり、コンピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）を有する研削盤で、以下、これについて説明する。このタイプの研削盤は、技術上公知であり、また市販もされており、例えばニューヨーク州ロチェスターのグリーソン・ワークス社で製造されている３００ＣＧ  ＣＮＣ  カッターブレード・シャープニングマシンが挙げられる。
【００１３】
図示する研削盤は基部２を有し、この基部上に工具キャリッジ３がスライダまたはウェイ（図示せず）を介して取り付けられている。工具キャリッジ３は、基部２に沿ってＹ（Ｙ軸線）方向にスライダ上を可動である。工具キャリッジ３上には工具コラム４が配置されており、このコラム４には工具スライダ５が、ウェイまたはスライダ（図示せず）を介して取り付けられ、工具キャリッジ３のＹ軸線方向の運動と直角のＺ（Ｚ軸線）方向に移動できるようになっている。工具ヘッド６が工具スライダ５に固定され、適当な削除工具、例えば砥石車７が、工具ヘッド６に回転可能に取り付けられている。砥石車７は、軸線Ｂを中心として回転可能であり、適当な減速ギヤ装置９を介して動作するモータ８によって駆動される。
【００１４】
研削盤基部２には、またスライダまたはウェイ（図示せず）を介して第１工作物キャリッジ１０が取り付けられており、このキャリッジ１０は、基部２に沿ってＹ軸線およびＺ軸線方向の双方と直角のＸ（Ｘ軸線）方向に可動である。第１工作物キャリッジ１０には第２工作物キャリッジ１１が旋回可能に取り付けられており、これは軸線Ｃを中心として旋回可能である。第２工作物キャリッジ１１には工作物コラム１２が固定されており、このコラムでは、軸線Ａを中心として回転できるようにスピンドル（図示せず）が軸承されており、これはモータ１３によって駆動される。スピンドルには、ブレードホルダー１４が軸線Ａを中心として回転するように取り外し可能に取り付けられている。
【００１５】
互いに直角の軸線Ｘ，Ｙ，Ｚの各々に沿った工具７とブレードホルダー１４との相対運動は、各駆動モータ（図示せず）により駆動され、これらモータは、減速ギヤ装置と再循環式ボールねじ駆動部（図示せず）とを介して動作する。Ｃ軸線を中心とする第２工作物キャリッジ１１の旋回は、ウォームを介して動作する駆動モータ（図示せず）により与えられ、このウォームは、旋回可能な工作物キャリッジ１１により担持されたウォームホイールと噛合っている。以上に述べた構成部材は互いに独立的に運動可能であるが、互いに同時的に運動するようにしてもよい。
【００１６】
工具駆動モータ８を除く各駆動モータは、コンピュータに入力された入力指令に従って駆動モータの操作を管理するＣＮＣシステムの一部であるリニアエンコーダまたはロータリエンコーダと組み合わされている。これらのエンコーダは、複数の可動研削盤軸線の各々の実際の位置に関してコンピュータにフィードバック情報を提供する。予め定めた経路に沿った多軸運動を制御するＣＮＣシステムは一般的なものである。この従来技術のシステムは研削盤に組み入れられて、本発明の工程に従って棒状の切削ブレードを研削する（研ぐ）ために、所望の経路を描くように、選択された軸線に沿った、あるいはこの軸線を中心とした砥石車と切削ブレードとの相対運動を制御する。
【００１７】
図２〜図４には、本発明の工程を実施する好適な砥石車の一例が示されている。図２において、砥石車２０は側面図で示されており、また回転軸線Ｔと、例えば鋼製またはアルミニウム製の本体部分２２と、例えば樹脂結合ダイアモンド製または立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）製の研磨剤を含む周辺研削部分２４とを含んでいる。砥石車２０は、図１に示したような研削盤の工具スピンドルに取り付けるための中心開口２６をさらに有している。図３は、砥石車２０の断面図で、軸線Ｔを含む断面を示している。砥石車２０の半径方向外側の区域が符号２８の円で囲まれているが、図４には、砥石車２０のこの部分が拡大して示されている。
【００１８】
図４の研磨研削部分２４は、第１側面３０と、第２側面３２と、外周面３４とを有している。第１側面３０と外周面３４との交差箇所が、第１研削エッジ３６を形成し、第２側面３２と外周面３４との交差箇所が、第２研削エッジ３８を形成している。
【００１９】
研削エッジの一方（例えば３６）を粗削り作業に用い、他方の研削エッジ（例えば３８）を仕上げ研削に用いることで、ドレッシング（すなわち砥石車を復元して元の形状に戻す）作業を頻繁に行う必要がなくなることが発見された。これは、粗削り時に大部分の材料が一方の研削エッジで除去され、他方の研削エッジが仕上げ研削用に保存されるためである。粗削りを一方のエッジに限定すれば、同じエッジで仕上げ研削をする必要がないので、より長い時間、粗削りを実施できる。粗削りエッジが摩耗の兆候を示し始めても、粗削りに研削エッジを使用し続けることができる。なぜなら、粗削りでは、同じ研削エッジで仕上げ研削する場合に要求されるような精密な研削形状を砥石車に維持する必要はないからである。
【００２０】
他方、仕上げ研削を一方の研削エッジに限定することで、このエッジでは粗削りが行われないため、この特定の研削エッジは一貫して少ない削除量で済む結果となる。したがって仕上げ研削エッジの摩耗が少なくなるため、必要なドレッシング作業の間隔がより長くなる。事実、仕上げ研削エッジのドレッシングが必要になる前に、粗削りエッジのドレッシングは２回以上実施され得る。
【００２１】
本発明によって、切削ブレードの研削に要する時間総量が低減される。これは、砥石車と切削ブレードとの接触面積が小さいためである。砥石車のエッジのみが使用されるので接触面積は小さくなる。接触面積が小さいため熱の発生が低減され、それによって切削ブレードに対する砥石車の相対運動を速くすることができる（例えば切削ブレードに沿って砥石車をより速く横断させることができる）。このため、より迅速な研削サイクルが実現できる。
【００２２】
また本発明の方法によって砥石車のドレッシングに要する時間量が低減されるが、これは、研削エッジ３６および３８のいずれに関しても、各側面３０および３２と、研削エッジ３６および３８に隣接する外周面３４との区域をドレッシングするだけでよいからである。これらの区域は小さいので、研削エッジ３６，３８いずれの復元のためのドレッシングの場合も、ドレッシング工具を小さな面積に亘って横断させるだけでよく、したがってドレッシングサイクル時間を短縮することができる。
【００２３】
図５（ａ）〜図５（ｄ）には研削サイクルの一例が示されているが、これらの図には、研磨のために側面を研削するだけでよい切削ブレード４０が示されている。図５（ａ）では、粗削りエッジ３６が、頂面４２を横断して切削プロファイル表面４４（すなわち圧力角側）に沿って移動し、切削ブレード４０の肩部４６をさらに横断する。図５（ｂ）では、切削ブレード４０が位置変えされ、クリアランス・プロファイル表面４８（すなわちクリアランス角側）が粗削りされる。さらに、図５（ｃ）に見られるように、切削ブレード４０は再び位置変えされ、仕上げ研削エッジ３８が、頂面４２、切削プロファイル表面４４、肩部４６に沿って横断する。最後に、図５（ｄ）に見られるように、仕上げ研削エッジ３８がクリアランス・プロファイル表面４８に沿って移動できるように、切削ブレード４０が位置決めされる。
【００２４】
図６（ａ）〜図６（ｅ）に示された別の例の場合は、研磨のために両側面と前面とを研削する必要のある切削ブレード５０が示されている。図６（ａ）では、粗削りエッジ３６が頂面５２を横断して切削プロファイル表面５４（すなわち圧力角側）に沿って移動し、その後切削ブレード５０の肩部５６を横断する。次いで、図６（ｂ）では切削ブレード５０が位置変えされ、クリアランス・プロファイル表面５８（すなわちクリアランス角側）が粗削りされる。切削ブレード５０は、図６（ｃ）に見られるように、再び位置変えされ、前面６０が粗削りエッジ３６によって研削される。さらに、図６（ｄ）に見られるように、切削ブレード５０は再度位置変えされ、仕上げ研削エッジ３８が頂面５２、切削プロファイル表面５４、および肩部５６に沿って横断する。最後に、図６（ｅ）に見られるように、仕上げ研削エッジ３８がクリアランス・プロファイル表面５８に沿って移動できるように、切削ブレード５０が配置される。
【００２５】
本発明の方法による切削ブレードの研削に要する時間短縮の利点を得るためには、実質的に円筒形の砥石車（図２、図３、図４）を使用することが好ましい。砥石車の円筒形状と、切削ブレード表面に沿った送り方向に対する砥石車の傾斜角度とにより、切削ブレード上に生成される逃げ面は凹状になる。図７（ａ）、図７（ｂ）および図７（ｃ）には、砥石車の傾斜角度が、典型的な切削ブレード６２の頂部逃げ面、プロファイル逃げ面、および肩部逃げ面に対して、それぞれφｔｉｐ，φｐｒｏｆ，φｓｈとして示されている。また矢印Ｆｔｉｐ，Ｆｐｒｏｆ，Ｆｓｈは、それぞれの場合の砥石車の送り方向を示している。
【００２６】
図８は、切削ブレードの逃げ面の法線方向断面内でこの逃げ面に与えられる凹部湾曲の概略を示したものである。この凹部湾曲は、切削ブレードに接触する砥石車のエッジのところでの砥石車半径Ｒｓと砥石車傾斜角度φとの関数である。逃げ面に対して垂直な平面内での相当曲率半径Ｒｅは、ほぼ
Ｒｅ＝Ｒｓ／ｃｏｓφ      （式１）
である。この方程式は、砥石車の傾斜角度φが大きくなるにつれて、また砥石車半径Ｒｓが小さくなるにつれて、切削ブレード逃げ面の相当曲率半径が小さくなる（すなわち、より明瞭になる）ことを示している。
【００２７】
一般に切削ブレードは極めて限定された切削逃げ角を有するように設計され、この逃げ角は通常、圧力角側、クリアランス側、および頂面に厳密に割り当てられている。典型的な切削ブレード６２の圧力角側６４の呼び横逃げ角が、図９（ａ）にβで示されている。図示されてはいないが、類似の逃げ角が他方の側（クリアランス側６６）にも存在する。図９（ｂ）には、頂面６７の呼び逃げ角λが示されており、この角度は、通常、組み付けられたカッターの切削ブレード先端を含む平面に対して定められる。切削ブレード傾斜角度ηは、組み付けられたカッターの軸線に対して定められる。歯切りまたはピニオンカットに使用する場合に要求される所望の切削動作とエッジの耐摩耗性とを得るためには、切削エッジ７０のところに側部逃げ角と頂部逃げ角の双方が要求される。
【００２８】
同時に、切削逃げ角は、切削ブレードの背方へ延びるブレード表面と切削加工されている歯のスロットとの間に適当なクリアランスを提供するように指定される。しかし、ブレードの逃げ面が凹部湾曲を有していると、それらの要求と妥協することが可能になるだけである。すなわち、切削ブレードの切削エッジのところでの逃げ角の要求を守れば、ブレード背方へ延びるブレード材料のかなりの部分が、逃げ面のクリアランス要求に背反する。図１０（ａ）は、この状況を示しており、ここでは、切削ブレードの圧力角逃げ面の垂直断面が図７（ｂ）の面Ｐｐｒｏｆによって示されている。切削側の逃げ角要求βａｃｔ＝βｎｏｍは、切削エッジ７０のところで守られているが、切削ブレード上の左に余分の材料７６がブレード背方へ延びていることで、切削時に歯車スロットとの干渉を生じ得る。
【００２９】
本発明の方法による研削時に、ブレード背方へ延びる全逃げ面に沿ってクリアランス要求が満たされるように逃げ角湾曲を変化させたとすれば、切削逃げ角βが適正ではなくなる。図１０（ｂ）はこの状況を示しており、ここには、切削ブレードの圧力角逃げ面の垂直断面が図７（ｂ）の平面Ｐｐｒｏｆによって示されている。この場合、切削エッジ７０から切削ブレード７４の背方へ延びるブレード材料は、呼び逃げ角によって決まる逃げ面設計包絡線を超えていないので、側部クリアランス基準は守られる。しかし、切削エッジのところでの逃げ角βａｃｔは、呼び逃げ角βｎｏｍとは不等である。このため、切削ブレードの意図される切削動作の質が低下する。
【００３０】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示した幾何学的な妥協あるいは譲歩は、切削ブレードの他の逃げ面、例えば頂面６７や肩部６８（図９（ａ））にも適用される。例えばブレード頂面の場合、図１０の図解は、図７（ａ）の垂直断面Ｐｔｉｐに関して説明するものとなり、頂面角度λｎｏｍおよびλａｃｔは、逃げ角βｎｏｍおよびβａｃｔに置き換わるものとなる。これら逃げ面の主な相違は、与えられる凹部湾曲の大きさであり、この大きさは、各表面で使用される砥石車の異なる傾斜角度、例えば方程式１により決定される砥石車の異なる傾斜角度に起因する。したがって、逃げ面の湾曲は、概して、切削エッジ頂面と肩部面とでより顕著であることが認められ、これらの面では、砥石車の傾斜角度が、円筒形砥石車と既述の送り運動とを使用するどの方法の場合にも比較的大きいものとなる。このことは、切削の用途によっては、切削動作またはブレードの側部クリアランスに関する性能の相当な低下を生じさせる。
【００３１】
あるいは他の方法として逃げ面湾曲により切削動作および／または側部クリアランスを妥協させる場合には、１以上の切削プロファイル表面上に主逃げ面と副逃げ面とを形成することが有利であることが発見された。主逃げ面は切削エッジから切削エッジ内方の或る箇所まで延び、他方、副逃げ面は主逃げ面の内方のエッジからブレード背面まで延びるようになされる。第１および第２の研削エッジを備えた砥石車で研削する場合、副逃げ面は、通常、砥石車の粗削りエッジで形成され、主逃げ面は、通常、砥石車の仕上げエッジにより別工程で仕上げられる。
【００３２】
切削エッジに対する砥石車の配向は、粗削り工程と仕上げ工程とで変えることができるので、主逃げ面と副逃げ面に形成される湾曲の配向を、全ブレード逃げ面に沿ってクリアランス要求を満足させるように操作することができる。また主ランド（すなわち主平坦部分）の幅を切削エッジから背面までのブレード全幅より小さくすることが可能なので、切削エッジのところでの切削逃げ角の呼び寸法と実寸法との誤差はかなり低減される。
【００３３】
図１１はこの方法を示している。この図は、図７（ｂ）の平面Ｐｐｒｏｆにおける切削ブレードの圧力角逃げ面の垂直断面を示すものである。主逃げ面７８および副逃げ面８０の相当曲率半径Ｒｅ１およびＲｅ２は、図１０（ａ）および１０（ｂ）に類似しているが、主逃げ面と副逃げ面との曲率中心は異なっている。側部逃げプロファイル表面の主部分も副部分も、呼び逃げ角により定められるクリアランス包絡線７２を超えていない。さらに、主逃げ面幅Ｌｐが相対的に小さいため、切削エッジの逃げ角が、所望の呼び逃げ角に極めて近似している（すなわち、βａｃｔ≒βｎｏｍである）。側部クリアランスおよび／または切削エッジ逃げ角誤差のために他の方法では生じ得る切削性能の問題点も、したがって解消する。
【００３４】
図１１の方法は、切削ブレードの他の逃げ面、例えば頂面や肩部にも、同じように適用される。例えばブレード頂面の場合、図１１は、図７（ａ）の垂直断面Ｐｔｉｐについて示したものであり、頂面角度λｎｏｍおよびλａｃｔは逃げ角βｎｏｍおよびβａｃｔに置き換わるものである。この方法はしたがって、研削加工が、頂面、プロファイル表面、肩部の各区域を含む全ブレードプロファイルに沿って切削エッジの逃げ角およびクリアランス要求を満足することを可能にする。
【００３５】
既に注意したように、仕上げ研削を砥石車の１つのエッジに限定することは、その特定のエッジの摩耗を低減することになるため、ドレッシング間隔を長くする。しかし、ドレッシング頻度低減の恩恵は、主逃げ面と副逃げ面を設ける戦略を本発明により任意に適用することによってさらに増大する。副逃げ面を最初に研削した場合、主ランドの仕上げ時の材料削除量は、単一の逃げ面を設ける場合より少量となる。仕上げ削除量の低減は、仕上げエッジの摩耗を低減し、したがってドレッシング頻度も減少する。
【００３６】
図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は、単一の逃げ面と、主／副逃げ面との場合の仕上げ削除量の差を示したものである。図１２（ａ）には、粗削り作業時の削除量が、切削ブレード逃げ面の（図７の平面Ｐｔｉｐ，Ｐｐｒｏｆ，Ｐｓｈによる）垂直断面におけるクロスハッチ区域８２で示されている。区域８２で示した削除量は、通常、研磨作業時に削除される全削除量の約８０％に当たる。この量は、１回の粗削り工程で削除するのが好ましいが、２回以上の工程で削除してもよい。曲線８４は、最終粗削り時における砥石車の粗削りエッジ縁部を示している。最終工程は、切削エッジから背方へかけて全逃げ面を仕上げるように行われる。これが、図１２（ｂ）に示されており、この場合、クロスハッチ区域８６は、曲線８８で示された砥石車の仕上げエッジで削除される仕上げ代を示している。区域８６に相応する材料量は、通常、全削除量の約２０％である。
【００３７】
図１２（ｃ）および図１２（ｄ）は、砥石車の粗削りエッジと仕上げエッジとを切削ブレードの副逃げ面と主逃げ面との研削に使用した場合に、どのようにして削除量が低減されるかを同様の形式で示したものである。図１２（ｃ）には、副逃げ面粗削り時の削除量がクロスハッチ区域９２で示されている。区域９２で示した削除量は、通常、研ぎ作業時に削除される全削除量の約９５％〜９８％である。この量は、１工程の粗削りで除去されることが好ましいが、１工程には限定されない。曲線９４は、最終粗削り工程時の砥石車の粗削りエッジ周縁部を示している。図１２（ｄ）に示した仕上げ工程は、逃げ面全幅の僅かな部分に沿って材料を除去するように設計され、切削エッジのところから開始される。クロスハッチ区域９６は、曲線９８で示した砥石車仕上げエッジにより除去を要する仕上げ代を示している。主ランドを形成するのに要する削除量は、通常、全削除量の約２％〜５％であり、前の場合に比べてかなり少ない。
【００３８】
主／副逃げ面を形成するように構成した時、第１と第２の研削エッジを用いる本発明の方法は、ペダーセンらの米国特許第５，３０５，５５８号明細書に開示された利点に似た利点をさらにもたらす。すなわち、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）で先に説明したように、仕上げ除去量の低減により、仕上げ研削時の研削力が低減される。このため他の場合に生じ得る、大きなおよび／または変化する研削力に起因するプロファイル誤差が実質的に除去され、また切削エッジの箇所の堆積エッジまたはバリが、かなり少なくなる。
【００３９】
主／副逃げ面を有する切削ブレードを形成する方法は、第１と第２の研削エッジを有する砥石車と共に使用した時、とりわけ以下の点を可能にする。
（１）この方法で製造された切削ブレードが、切削エッジのところに幾何学的に正確な逃げ角を有し得ると同時に、ブレード背方へ延びる適切な側部クリアランスが得られる。
（２）主逃げ面仕上げ時の削除量低減によって砥石車のドレッシング間隔を長くすることができる。
（３）研削力によるプロファイル誤差が減少する。
（４）切削エッジ部分の堆積エッジまたはバリを低減することができる。
【００４０】
以上、本発明を好適実施例を参照して説明してきたが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲の精神および範囲を逸脱することなく、本発明の内容が属する技術分野の当業者には明らかであるように、種々の変更態様を含むように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の方法を実施するための研削盤の略示図。
【図２】本発明の方法を実施するための好適な砥石車の側面図。
【図３】図２の砥石車の断面図。
【図４】図３の砥石車の半径方向外方部分の拡大図。
【図５（ａ）】研磨のために側面の研削のみが必要な切削ブレードの研削手順を示す図。
【図５（ｂ）】研磨のために側面の研削のみが必要な切削ブレードの研削手順を示す図。
【図５（ｃ）】研磨のために側面の研削のみが必要な切削ブレードの研削手順を示す図。
【図５（ｄ）】研磨のために側面の研削のみが必要な切削ブレードの研削手順を示す図。
【図６（ａ）】研磨のために側面と前面とを研削することを要する切削ブレードの研削手順を示す図。
【図６（ｂ）】研磨のために側面と前面とを研削することを要する切削ブレードの研削手順を示す図。
【図６（ｃ）】研磨のために側面と前面とを研削することを要する切削ブレードの研削手順を示す図。
【図６（ｄ）】研磨のために側面と前面とを研削することを要する切削ブレードの研削手順を示す図。
【図６（ｅ）】研磨のために側面と前面とを研削することを要する切削ブレードの研削手順を示す図。
【図７（ａ）】典型的な切削ブレードの頂面に対する砥石車の傾斜角度φｔｉｐを示す図。
【図７（ｂ）】典型的な切削ブレードのプロファイル表面に対する砥石車の傾斜角度φｐｒｏｆを示す図。
【図７（ｃ）】典型的な切削ブレードの肩部面に対する砥石車の傾斜角度φｓｈを示す図。
【図８】切削ブレード逃げ面に与えられる凹部曲率を逃げ面に対し直角の断面で示す図。
【図９（ａ）】典型的な切削ブレードの圧力角側の呼び側部逃げ角βを示す図。
【図９（ｂ）】典型的な切削ブレードの呼び頂部逃げ角λを示す図。
【図１０（ａ）】円筒形砥石車で研削する際の、結果として生じる望ましくない切削ブレード表面の湾曲例を示す図。
【図１０（ｂ）】円筒形砥石車で研削する際の、結果として生じる望ましくない切削ブレード表面の湾曲例を示す図。
【図１１】図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示した望ましくないブレード表面状態を克服する研削方法を示す図。
【図１２（ａ）】単一の逃げ面研削と、主／副逃げ面研削との仕上げ削除量の差を示すための図。
【図１２（ｂ）】単一の逃げ面研削と、主／副逃げ面研削との仕上げ削除量の差を示すための図。
【図１２（ｃ）】単一の逃げ面研削と、主／副逃げ面研削との仕上げ削除量の差を示すための図。
【図１２（ｄ）】単一の逃げ面研削と、主／副逃げ面研削との仕上げ削除量の差を示すための図。
【図１】
2005516782.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図５（ｃ）】
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【図５（ｄ）】
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【図６（ａ）】
2005516782.tif 000011
【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図６（ｄ）】
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【図６（ｅ）】
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【図８】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図７（ｃ）】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１１】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１２（ｃ）】
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【図１２（ｄ）】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年2月3日(2004.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削ブレードの複数の表面を研削する方法であって、
切削ブレードを研削盤上で位置決めする段階であって、前記研削盤が砥石車を含み、該砥石車が円筒形状であり、且つ第１側面と第２側面と外周面とを有する周辺研削部分を有しており、前記第１研削エッジが、前記第１側面と前記外周面との交差部により規定され、前記第２研削エッジが、前記第２側面と前記外周面との交差部により規定される段階と、
前記表面のうちの１以上を粗削りする段階と、
前記表面のうちの１以上を仕上げ研削する段階と
を含む研削方法において、
前記粗削り段階が前記第１研削エッジにより行われ、前記仕上げ研削が前記第２研削エッジにより行われることを特徴とする研削方法。
【請求項２】
前記複数の表面が、切削プロファイル表面とクリアランス・プロファイル表面とを含む請求項１に記載の研削方法。
【請求項３】
前記複数の表面が、切削プロファイル表面と、クリアランス・プロファイル表面と、前面とを含む請求項１に記載の研削方法。
【請求項４】
研削時に前記砥石車が表面に沿って送り方向に移動され、また前記表面に沿った前記移動の際に前記砥石車が前記送り方向に対して或る傾斜角度で配向され、それによって凹部形状を有する表面が切前記削ブレード上に形成される請求項１に記載の研削方法。
【請求項５】
前記切削ブレードの少なくとも１つの表面に主逃げ面と副逃げ面とが形成され、前記主逃げ面が切削エッジから切削エッジ内方の或る箇所まで延び、前記副逃げ面が前記内方の箇所から切削ブレード背面まで延びている請求項１に記載の研削方法。
【請求項６】
前記主逃げ面と前記副逃げ面とが、切削プロファイル表面と前面のうちの少なくとも一方に形成される請求項５に記載の研削方法。
【請求項７】
前記副逃げ面が前記砥石車の前記粗削りエッジにより形成され、前記主逃げ面が前記砥石車の前記仕上げ研削エッジにより形成される請求項５に記載の研削方法。
【請求項８】
前記粗削りエッジが、前記少なくとも１つの表面から除去されるべき所与の削除量の９５〜９８％を除去し、前記仕上げ研削エッジが、前記少なくとも１つの表面から除去されるべき所与の削除量の２〜５％を除去する請求項７に記載の研削方法。
【請求項９】
前記砥石車が、粗削りおよび仕上げ研削の間、表面に沿って送り方向に移動され、前記砥石車が、前記粗削りおよび前記仕上げ研削の間、前記送り方向に対して所定の異なる傾斜角度に配向され、それによって前記主逃げ面と前記副逃げ面とが、異なる曲率中心を有する相当曲率半径を有することになる請求項５に記載の研削方法。
【請求項１０】
切削ブレードを研削する方法において、
回転軸線を有し且つ該軸線から半径方向外方に配置された研摩材を有する円筒形状の砥石車を提供する段階であって、前記研摩材が前記砥石車の周辺部分を画成しており、該研磨周辺部分が、反対側にある第１側面および第２側面と、外周面とを含み、前記第１側面と前記外周面とが交差して第１研削エッジを規定し、前記第２側面と前記外周面とが交差して第２研削エッジを規定している段階と、
前記砥石車を切削ブレード研削盤上に位置決めする段階と、
切削ブレードを前記研削盤上に位置決めする段階であって、前記切削ブレードが、研削される１以上の表面を有している段階と、
前記１以上の表面のうちの少なくとも１つを、前記第１研削エッジと前記第２研削エッジのうちの一方で粗削りする段階と、
前記１以上の表面のうちの少なくとも１つを、前記第１研削エッジと前記第２研削エッジのうちの他方で仕上げ研削する段階と
を含む研削方法。
【請求項１１】
前記１以上の表面が、切削プロファイル表面とクリアランス・プロファイル表面とを含む請求項１０に記載の研削方法。
【請求項１２】
前記１以上の表面が、切削プロファイル表面と、クリアランス・プロファイル表面と、前面とを含む請求項１０に記載の研削方法。
【請求項１３】
主逃げ面と副逃げ面とが、前記切削ブレードの少なくとも１つの表面に形成されており、前記主逃げ面が切削エッジから切削エッジの内方の或る箇所まで延び、前記副逃げ面が前記内方の箇所から前記切削ブレードの背面まで延びている請求項１０に記載の研削方法。
【請求項１４】
前記副逃げ面が前記砥石車の粗削りエッジにより形成され、前記主逃げ面が前記砥石車の仕上げ研削エッジにより形成される請求項１３に記載の研削方法。
【国際調査報告】
2005516782.tif 000029
2005516782.tif 000030