(57)【要約】【課題】曲面形状又は面取り形状を有する中期切刃段を設けることにより、前期切刃段における複数の切刃による切込量を低減させて、前期切刃段の摩耗の発生を抑制することができるブローチカッタを提供すること。【解決手段】ブローチカッタ１は、複数の内歯８２における歯本体部８２１の形成部位を切削するための複数の前期切刃段２と、歯本体部８２１の形成部位をさらに深く切削するための複数の中期切刃段３と、歯本体部８２１よりも奥に位置する逃げ部８２２の形成部位を切削するための複数の後期切刃段４とを、切削方向Ｓの上流側から順に有している。中期切刃段３における複数の切刃２１の一対の先端角部３１１、及び後期切刃段４における複数の切刃４１の一対の先端角部４１１には、前期切刃段２における複数の切刃２１の一対の先端角部２１１における曲面形状よりも大きな面取り形状が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に並んで形成された複数の切刃段によってワークの加工穴を順次切削し、上記各切刃段の周方向に並ぶ複数の切刃によって、周方向に並ぶ複数の内歯を上記加工穴に形成するためのブローチカッタであって、
上記複数の切刃段は、上記複数の切刃の切削位置を、上記ワークの加工穴の径方向に段階的に深くして切削するよう構成されているとともに、上記複数の内歯の歯本体部の形成部位を上記複数の切刃によって切削するための複数の前期切刃段と、上記歯本体部の形成部位を上記複数の切刃によってさらに深く切削するための複数の中期切刃段と、上記歯本体部から上記径方向の外周側に延びる逃げ部の形成部位を上記複数の切刃によって切削するための複数の後期切刃段とが、切削方向の上流側から順次並んで構成されており、
上記中期切刃段における上記複数の切刃の一対の先端角部、及び上記後期切刃段における上記複数の切刃の一対の先端角部には、上記前期切刃段における上記複数の切刃の一対の先端角部における曲面形状又は面取り形状よりも大きな曲面形状又は面取り形状が形成されており、
上記前期切刃段の切込量は、上記中期切刃段の切込量及び後期切刃段の切込量よりも小さいことを特徴とするブローチカッタ。
【請求項２】
上記複数の前期切刃段よりも上記切削方向の上流側には、上記ワークの加工穴の中心を上記ブローチカッタの中心に案内するための案内部が形成されており、
上記複数の前期切刃段は、上記案内部に隣接する切刃段を含むことを特徴とする請求項１に記載のブローチカッタ。
【請求項３】
上記中期切刃段における上記複数の切刃の一対の先端角部に形成された曲面形状又は面取り形状、及び上記後期切刃段における上記複数の切刃の一対の先端角部に形成された曲面形状又は面取り形状は、上記各切刃の外周側に位置する逃げ面の全長に亘って形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のブローチカッタ。
【請求項４】
軸方向に並んで形成された複数の切刃段によってワークの加工穴を順次切削し、上記各切刃段の周方向に並ぶ複数の切刃によって、周方向に並ぶ複数の内歯を上記加工穴に形成するためのブローチカッタであって、
上記複数の切刃段は、上記複数の切刃の切削位置を、上記ワークの加工穴の径方向に段階的に深くして切削するよう構成されているとともに、上記複数の切刃の一対の先端角部に曲面形状又は面取り形状が形成された複数の第１の切刃段と、該第１の切刃段における上記複数の切刃の一対の先端角部における曲面形状又は面取り形状よりも大きな曲面形状又は面取り形状が形成された複数の第２の切刃段とが、切削方向に並んで構成されており、
上記第１の切刃段の切込量は、上記第２の切刃段の切込量よりも小さいことを特徴とするブローチカッタ。
【請求項５】
上記複数の第１の切刃段は、上記複数の第２の切刃段よりも上記切削方向の上流側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のブローチカッタ。
【請求項６】
上記複数の第１の切刃段よりも上記切削方向の上流側には、上記ワークの加工穴の中心を上記ブローチカッタの中心に案内するための案内部が形成されており、
上記複数の第１の切刃段は、上記案内部に隣接する切刃段を含むことを特徴とする請求項５に記載のブローチカッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの加工穴に複数の内歯を切削するためのブローチカッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
内歯を切削するためのブローチカッタは、周方向に並ぶ複数の切刃を有する切刃段が、軸方向に複数並ぶ状態で形成されている。ブローチカッタは、荒切削をする複数の切刃段と、仕上げ切削をする複数の切刃段とが、切削方向に順次並ぶ状態で形成されている。そして、荒切削において、切刃がワークの加工穴の径方向に順次切り込んで内歯の途中形状が形成され、仕上げ切削において、切刃が内歯の途中形状の周方向に順次切り込んで内歯が形成される。
【０００３】
例えば、特許文献１の内歯歯車加工用ブローチにおいては、ワークを切削する４種類の切刃を用いる。そして、４種類の切刃のうちの第１切刃が、ワークに歯本体部を形成するためにワークを径方向に切削し、第２切刃が、歯本体部の内周側に位置する内周部を切削し、第３切刃が、歯本体部の外周側（奥側）に位置する外周部を切削し、第４切刃が、歯本体部の周方向幅を広げるように、この歯本体部を周方向に切削する。特許文献１においては、第１切刃が歯本体部の荒切削をする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２１４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１等の従来のブローチにおいては、第１切刃の形状に何ら工夫をしていない。第１切刃における一対の先端角部は、鈍角又は直角の形状に形成されている。また、荒切削をする第１切刃の切込量は大きい。そのため、第１切刃において、ブローチを構成する金属粒子の脱落が生じやすく、第１切刃に摩耗が多く発生する。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、曲面形状又は面取り形状を有する中期切刃段を設けることにより、前期切刃段における複数の切刃による切込量を低減させて、前期切刃段の摩耗の発生を抑制することができるブローチカッタを提供しようとして得られたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、軸方向に並んで形成された複数の切刃段によってワークの加工穴を順次切削し、上記各切刃段の周方向に並ぶ複数の切刃によって、周方向に並ぶ複数の内歯を上記加工穴に形成するためのブローチカッタであって、
上記複数の切刃段は、上記複数の切刃の切削位置を、上記ワークの加工穴の径方向に段階的に深くして切削するよう構成されているとともに、上記複数の内歯の歯本体部の形成部位を上記複数の切刃によって切削するための複数の前期切刃段と、上記歯本体部の形成部位を上記複数の切刃によってさらに深く切削するための複数の中期切刃段と、上記歯本体部から上記径方向の外周側に延びる逃げ部の形成部位を上記複数の切刃によって切削するための複数の後期切刃段とが、切削方向の上流側から順次並んで構成されており、
上記中期切刃段における上記複数の切刃の一対の先端角部、及び上記後期切刃段における上記複数の切刃の一対の先端角部には、上記前期切刃段における上記複数の切刃の一対の先端角部における曲面形状又は面取り形状よりも大きな曲面形状又は面取り形状が形成されており、
上記前期切刃段の切込量は、上記中期切刃段の切込量及び後期切刃段の切込量よりも小さいことを特徴とするブローチカッタにある。
【０００８】
本発明の他の態様は、軸方向に並んで形成された複数の切刃段によってワークの加工穴を順次切削し、上記各切刃段の周方向に並ぶ複数の切刃によって、周方向に並ぶ複数の内歯を上記加工穴に形成するためのブローチカッタであって、
上記複数の切刃段は、上記複数の切刃の切削位置を、上記ワークの加工穴の径方向に段階的に深くして切削するよう構成されているとともに、上記複数の切刃の一対の先端角部に曲面形状又は面取り形状が形成された複数の第１の切刃段と、該第１の切刃段における上記複数の切刃の一対の先端角部における曲面形状又は面取り形状よりも大きな曲面形状又は面取り形状が形成された複数の第２の切刃段とが、切削方向に並んで構成されており、
上記第１の切刃段の切込量は、上記第２の切刃段の切込量よりも小さいことを特徴とするブローチカッタにある。
【発明の効果】
【０００９】
上記一態様のブローチカッタにおいては、ワークの加工穴に対して、複数の内歯における歯本体部の形成部位を切削する切刃段が、前期切刃段と中期切刃段とに分かれて形成されている。ここで、形成部位とは、ワークにおける部位のことをいう。また、中期切刃段における複数の切刃の一対の先端角部に形成された曲面形状又は面取り形状は、前期切刃段における複数の切刃の一対の先端角部に形成された曲面形状又は面取り形状よりも大きい。ここで、前期切刃段における複数の切刃の一対の先端角部は、曲面形状又は面取り形状がほとんど形成されていない角形状であってもよい。ただし、製造上の理由等によって、前期切刃段における複数の切刃の一対の先端角部には、僅かな曲面形状又は面取り形状が形成されていてもよい。
【００１０】
前期切刃段における複数の切刃の一対の先端角部には、曲面形状又は面取り形状がほとんど形成されていない、あるいは曲面形状又は面取り形状が小さく形成されていることにより、ワークへの切刃の食付き（引っ掛かり）を良好に維持することができる。そして、ワークへの前期切刃段における複数の切刃の切込量を、ワークへの中期切刃段における複数の切刃の切込量、及びワークへの後期切刃段における複数の切刃の切込量よりも小さく設定する。これにより、前期切刃段における複数の切刃の一対の先端角部における摩耗の発生を抑制することができる。
【００１１】
また、中期切刃段における複数の切刃の一対の先端角部には、曲面形状又は面取り形状が形成されている。これにより、中期切刃段における複数の切刃の一対の先端角部の刃先強度を高くし、その摩耗の発生を抑制することができる。また、この一対の先端角部の刃先強度が高くなったことを受けて、ワークへの中期切刃段における複数の切刃の切込量を大きく設定することができる。これにより、前期切刃段における複数の切刃の切込量の減少分を、中期切刃段における複数の切刃の切込量によって補うことができる。
【００１２】
ところで、一般的に、各切刃段における切刃の形成ピッチを小さくすると、切刃の切込量が小さくなってその摩耗を抑制できる一方、切刃の軸方向のランド幅が小さくなって切刃の寿命が短くなってしまう。この点に関し、前期切刃段及び中期切刃段においては、複数の切刃の摩耗の発生を抑制できることによって、複数の切刃の寿命が短くなることを抑制できる。そのため、前期切刃段及び中期切刃段においては、複数の切刃の形成ピッチを小さくすることによって、複数の切刃の切込量を減少させることもできる。
【００１３】
また、後期切刃段における複数の切刃の一対の先端角部に形成された曲面形状又は面取り形状も、前期切刃段における複数の切刃の一対の先端角部に形成された曲面形状又は面取り形状よりも大きい。これにより、後期切刃段における複数の切刃の一対の先端角部の刃先強度が高く、その摩耗の発生を抑制することができる。
【００１４】
以上のように、上記一態様のブローチカッタによれば、曲面形状又は面取り形状を有する中期切刃段を設けることにより、前期切刃段における複数の切刃による切込量を低減させて、前期切刃段の摩耗の発生を抑制することができる。
【００１５】
上記他の態様のブローチカッタにおいては、複数の切刃の一対の先端角部に曲面形状又は面取り形状が大きく形成された第２の切刃段においては、一対の先端角部の刃先強度を高くし、その摩耗の発生を抑制することができる。そして、この一対の先端角部の刃先強度が高くなったことを受けて、ワークへの第２の切刃段における複数の切刃の切込量を大きく設定することができる。これにより、第１の切刃段における複数の切刃の切込量の減少分を、第２の切刃段における複数の切刃の切込量によって補うことができる。
また、上記一態様のブローチカッタにおける前期切刃段と同様に、第１の切刃段における複数の切刃の一対の先端角部は、曲面形状又は面取り形状がほとんど形成されていない角形状であってもよい。
【００１６】
上記他の態様のブローチカッタによれば、曲面形状又は面取り形状を有する第２の切刃段を設けることにより、第１の切刃段における複数の切刃による切込量を低減させて、第１の切刃段の摩耗の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例にかかる、ブローチカッタを示す説明図。
【図２】実施例にかかる、ブローチカッタの各切刃段における切刃が、ワークの加工穴を段階的に深く切削して、内歯を形成する状態を示す説明図。
【図３】実施例にかかる、（ａ）前期切刃段における切刃、（ｂ）中期切刃段における切刃、（ｃ）後期切刃段における切刃を、ブローチカッタの軸方向から見た状態で示す説明図。
【図４】実施例にかかる、（ａ）前期切刃段における切刃、（ｂ）中期切刃段における切刃を示す斜視図。
【図５】実施例にかかる、一般的な切刃段における切刃を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
上述したブローチカッタにおける好ましい実施の形態につき説明する。
上記一態様のブローチカッタにおいては、上記複数の前期切刃段よりも上記切削方向の上流側には、上記ワークの加工穴の中心を上記ブローチカッタの中心に案内するための案内部が形成されており、上記複数の前期切刃段は、上記案内部に隣接する切刃段を含んでいてもよい。
案内部の下流側に隣接する切刃段は、周方向に隣接する２つの切刃の間の刃底部の周方向幅が非常に狭い。そのため、砥石等の工具によって、案内部に隣接する切刃段における各切刃の一対の先端角部の曲面加工又は面取り加工を行うことは非常に困難である。そこで、案内部に隣接する切刃段における複数の切刃の一対の先端角部の曲面形状又は面取り形状が小さいことにより、その曲面加工又は面取り加工を容易にすることができる。この曲面加工又は面取り加工は、ブラシ、砥石等を用いた手作業の丸み付け加工によって行うことができ、低コストで行うことができる。
【００１９】
また、上記中期切刃段における上記複数の切刃の一対の先端角部に形成された曲面形状又は面取り形状、及び上記後期切刃段における上記複数の切刃の一対の先端角部に形成された曲面形状又は面取り形状は、上記各切刃の外周側に位置する逃げ面の全長に亘って形成されていてもよい。
この場合には、中期切刃段及び後期切刃段における複数の切刃のすくい面を繰り返し再研磨して、これらの各切刃の軸方向におけるランド幅が小さくなっても、曲面形状又は面取り形状による、摩耗の発生の低減効果を維持することができる。
【００２０】
上記他の態様のブローチカッタにおいては、上記複数の第１の切刃段は、上記複数の第２の切刃段よりも上記切削方向の上流側に配置されていることが好ましい。
また、上記複数の第１の切刃段よりも上記切削方向の上流側には、上記ワークの加工穴の中心を上記ブローチカッタの中心に案内するための案内部が形成されており、上記複数の第１の切刃段は、上記案内部に隣接する切刃段を含んでいてもよい。
この場合には、上記一態様のブローチカッタにおける案内部に隣接する切刃段と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例】
【００２１】
以下に、ブローチカッタにかかる実施例について、図面を参照して説明する。
本例のブローチカッタ１は、図１、図２に示すように、軸方向Ｌに並んで形成された複数の切刃段２，３，４によってワーク８の加工穴８１を順次切削する。ブローチカッタ１は、各切刃段２，３，４の周方向Ｃに並ぶ複数の切刃２１，３１，４１によって、周方向Ｃに並ぶ複数の内歯８２を加工穴８１に形成するために用いられる。複数の切刃段２，３，４は、複数の切刃２１，３１，４１の切削位置を、ワーク８の加工穴８１の径方向Ｒに段階的に深くして切削するよう構成されている。ブローチカッタ１においては、複数の前期切刃段２と複数の中期切刃段３と複数の後期切刃段４とが、切削方向Ｓの上流側から順次並んでいる。なお、前期切刃段２は第１の切刃段に相当し、中期切刃段３及び後期切刃段４は第２の切刃段に相当する。
【００２２】
ここで、図１においては、ブローチカッタ１において、複数の前期切刃段２が軸方向Ｌに並んで形成された部分をＬ１で示し、複数の中期切刃段３が軸方向Ｌに並んで形成された部分をＬ２で示し、複数の後期切刃段４が軸方向Ｌに並んで形成された部分をＬ３で示す。また、図２においては、各切刃段２，３，４における切刃２１，３１，４１が、ワーク８の加工穴８１を段階的に深く切削して、内歯８２を形成する状態を示す。
【００２３】
図２に示すように、各前期切刃段２は、ワーク８における複数の内歯８２の歯本体部８２１の形成部位を複数の切刃２１によって切削する。各中期切刃段３は、歯本体部８２１の形成部位を複数の切刃３１によってさらに深く切削する。後期切刃段４は、歯本体部８２１よりも奥に位置する逃げ部８２２の形成部位を、複数の切刃４１によって切削する。逃げ部８２２は、歯本体部８２１の周方向Ｃの幅よりも狭い周方向Ｃの幅に形成されている。
【００２４】
中期切刃段３における複数の切刃２１の一対の先端角部３１１、及び後期切刃段４における複数の切刃４１の一対の先端角部４１１には、前期切刃段２における複数の切刃２１の一対の先端角部２１１における曲面形状よりも大きな面取り形状が形成されている。前期切刃段２の切込量ｘ１は、中期切刃段３の切込量ｘ２及び後期切刃段４の切込量ｘ３よりも小さくなっている。なお、各切込量ｘ１，ｘ２，ｘ３は、複数の切刃２１，３１，４１の前後段の高低差によって定まる。
【００２５】
以下に、本例のブローチカッタ１について、図１〜図５を参照して詳説する。
図１に示すように、本例のブローチカッタ１は、ブローチ加工機に取り付けられ、円盤状のワーク８の中心に形成された加工穴８１としての丸穴に、引抜き加工を行うために使用される。ワーク８の加工穴８１に引抜き加工を行うときには、ブローチカッタ１における複数の切刃段２，３，４が、ワーク８の加工穴８１を通過する。
ブローチカッタ１の両端部には、ブローチカッタ１をブローチ加工機に取り付けるためのシャンク部１１が形成されている。ブローチカッタ１の切削方向（引抜き方向）Ｓの上流側に位置するシャンク部１１の下流側に隣接する位置には、ワーク８の加工穴８１の中心をブローチカッタ１の中心に案内するための案内部１２が形成されている。なお、以下の記載において、上流側とは切削方向Ｓの上流側のことを示し、下流側とは切削方向Ｓの下流側のことを示す。
【００２６】
図１、図２に示すように、ブローチカッタ１における案内部１２の下流側には、複数の前期切刃段２、複数の中期切刃段３及び複数の後期切刃段４が上流側から順に切削方向Ｓに並んで形成されている。複数の前期切刃段２、複数の中期切刃段３及び複数の後期切刃段４は、ワーク８の加工穴８１の径方向Ｒに順次切り込んで内歯８２の途中形状を切削する荒切削用の切刃段である。前期切刃段２は、案内部１２に隣接する切刃段を含んでいる。
また、ブローチカッタ１における前期切刃段２の段数は、ブローチカッタ１における中期切刃段３の段数よりも少なくなっている。
【００２７】
図１に示すように、複数の後期切刃段４の下流側に隣接する位置には、仕上げ切削用の切刃段として、ワーク８の加工穴８１の内歯８２の途中形状の周方向Ｃに段階的に深く切り込む複数のシェル切刃段５が形成されている。複数のシェル切刃段５は、ブローチカッタ１の軸方向Ｌに複数並んで形成されており、周方向Ｃに並ぶ複数の切刃５１を有している。図２に示すように、複数のシェル切刃段５における複数の切刃５１によって、内歯８２における歯本体部８２１の一対の歯面の形状が形成される。なお、シェル切刃段５の下流側に隣接する位置には、ワーク８の加工穴８１の中心をブローチカッタ１の中心に案内するための別の案内部が形成されていてもよい。
【００２８】
本例のブローチカッタ１は、インボリュート曲線に沿った歯本体部８２１を有するインボリュートスプライン形状の内歯８２を、切削加工によって周方向Ｃに並ぶ状態で複数形成するものである。また、ブローチカッタ１によって形成する内歯８２は、歯本体部８２１がワーク８の軸方向Ｌに対して捩れたヘリカル状のものである。ブローチカッタ１は、ワーク８の加工穴８１に切削加工をして、ヘリカルギヤとしての内歯車を形成する。
【００２９】
なお、ブローチカッタ１は、互いに平行な歯本体部８２１を有する角形スプライン形状の内歯８２を、ワーク８の加工穴８１の周方向Ｃに複数形成するものとすることもできる。また、ブローチカッタ１における各切刃段２，３，４，５の複数の切刃２１，３１，４１，５１は、周方向Ｃの全周に等間隔に形成されていてもよい。また、各切刃段２，３，４，５の複数の切刃２１，３１，４１，５１は、周方向Ｃの全周に形成されていなくてもよく、例えば、周方向Ｃの２〜８箇所に形成されていてもよい。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、前期切刃段２における複数の切刃２１の一対の先端角部２１１には、曲率半径が２０μｍの曲面形状が形成されている。前期切刃段２における複数の切刃２１の一対の先端角部２１１に形成する曲面形状が小さいことにより、ワーク８への切刃２１の食付き（引っ掛かり）を良好に維持することができる。なお、前期切刃段２における複数の切刃２１の一対の先端角部２１１の形状は、曲面形状又は面取り形状がほとんど形成されていない角形状としてもよい。
【００３１】
前期切刃段２における複数の切刃２１は、軸方向Ｌから見た状態において、径方向Ｒの外周側Ｒ１に行くほど一対の側面の間隔が狭くなる台形形状に形成されている。前期切刃段２における複数の切刃２１の一対の先端角部２１１は、鈍角形状を有している。本例の前期切刃段２における複数の切刃２１の一対の先端角部２１１は、角度α１が１１０°の鈍角形状を有している。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、中期切刃段３における複数の切刃３１の一対の先端角部３１１には、径方向Ｒ及び周方向Ｃに１００μｍの長さを有する面取り形状が形成されている。中期切刃段３における複数の切刃３１の一対の先端角部３１１に形成する面取り形状の大きさは、５０〜３５０μｍの範囲内で決定することができる。また、中期切刃段３における複数の切刃３１の一対の先端角部３１１には、曲率半径が５０〜３５０μｍの曲面形状を形成することもできる。
【００３３】
中期切刃段３における複数の切刃３１は、軸方向Ｌから見た状態において、径方向Ｒの外周側Ｒ１に行くほど一対の側面の間隔が狭くなる台形形状に形成されている。中期切刃段３における複数の切刃３１において、面取り形状の先端外周側に位置する先端角部３１１は、前期切刃段２における鈍角形状の角度α１よりも大きな角度α２の鈍角形状を有している。本例の中期切刃段３における複数の切刃３１の、面取り形状の先端外周側に位置する先端角部３１１は、角度α２が１４５°の鈍角形状を有している。
【００３４】
図３（ｃ）に示すように、後期切刃段４における複数の切刃４１の一対の先端角部４１１には、径方向Ｒ及び周方向Ｃに１００μｍの長さを有する面取り形状が形成されている。後期切刃段４における複数の切刃４１の一対の先端角部４１１に形成する面取り形状の大きさは、５０〜３５０μｍの範囲内で決定することができる。また、後期切刃段４における複数の切刃４１の一対の先端角部４１１には、曲率半径が５０〜３５０μｍの曲面形状を形成することもできる。
【００３５】
後期切刃段４における複数の切刃４１の外周先端部分は、軸方向Ｌから見た状態において、一対の側面が互いに平行な形状に形成されている。後期切刃段４における複数の切刃４１の一対の先端角部４１１において、面取り形状の先端外周側に位置する先端角部４１１は、前期切刃段２における鈍角形状の角度α１よりも大きく、かつ中期切刃段３における鈍角形状の角度α２よりも小さい角度α３の鈍角形状を有している。本例の後期切刃段４における複数の切刃４１の、面取り形状の先端外周側に位置する先端角部４１１は、角度α３が１３５°の鈍角形状を有している。
【００３６】
また、図４（ａ）には、前期切刃段２における切刃２１を示し、図４（ｂ）には、中期切刃段３における切刃３１を示す。各切刃２１，３１は、ワーク８の加工穴８１に所定回数切削をして切れ味が悪化したときには、研削機によってすくい面２１３，３１３が研削される。
【００３７】
図４（ｂ）に示すように、中期切刃段３における複数の切刃３１の一対の先端角部３１１の面取り形状は、各切刃３１の外周側に位置する逃げ面３１２の全長に亘って形成されている。そして、各切刃３１のすくい面３１３が繰り返し再研削された後においても、中期切刃段３における複数の切刃３１の一対の先端角部３１１の面取り形状が維持される。また、後期切刃段４における複数の切刃４１の一対の先端角部４１１の面取り形状も、各切刃４１の外周側に位置する逃げ面の全長に亘って形成されている。
【００３８】
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、前期切刃段２における複数の切刃２１の前後段の高低差によって定まるワーク８への前期切込量ｘ１は、１０〜２５μｍの範囲内で決定することができる。中期切刃段３における複数の切刃３１の前後段の高低差によって定まるワーク８への中期切込量ｘ２は、２５〜８０μｍの範囲内で決定することができる。また、前期切込量ｘ１の大きさは、中期切込量ｘ２の大きさ以下とする。さらに、前期切込量ｘ１の大きさは、中期切込量ｘ２の大きさの半分以下とすることができる。
後期切刃段４における複数の切刃４１の前後段の高低差によって定まるワーク８への後期切込量ｘ３は、２０〜６５μｍの範囲内で決定することができる。後期切込量ｘ３の大きさは、前期切込量ｘ１の大きさよりも大きく、かつ中期切込量ｘ２の大きさよりも小さくすることができる。
【００３９】
次に、本例のブローチカッタ１の作用効果について説明する。
ワーク８の加工穴８１の径方向Ｒに段階的に荒切削をする切刃段は、複数の切刃の切込量が多く、摩耗が最も発生しやすい部位である。本例のブローチカッタ１においては、ワーク８の加工穴８１に対して、複数の内歯８２における歯本体部８２１の形成部位を径方向Ｒに荒切削する切刃段が、前期切刃段２と中期切刃段３とに分かれて形成されている。そして、ワーク８への前期切刃段２における複数の切刃２１の前期切込量ｘ１を、ワーク８への中期切刃段３における複数の切刃３１の中期切込量ｘ２よりも小さく設定している。これにより、前期切刃段２における複数の切刃２１の一対の先端角部２１１における摩耗の発生を抑制することができる。
【００４０】
図５には、一般的な切刃段９における切刃９１を示す。切刃段９における各切刃９１には、各先端角部９１１のすくい面９１３側から切削方向Ｓの下流側へ伸展する金属粒子の脱落によって摩耗Ｍが生じる。この摩耗Ｍは、切刃９１の切込量を大きくすると生じやすく、また、切刃９１の各先端角部９１１の軸方向Ｌから見たときの形成角度が直角に近くなると生じやすい。この摩耗Ｍの大きさは、軸方向Ｌにおける形成長さとして表される。
そこで、前期切刃段２においては、各切刃２１の前期切込量ｘ１を小さくすることによって摩耗Ｍの発生を抑制し、中期切刃段３においては、各切刃３１の各先端角部３１１の鈍角形状の角度α２を大きくすることによって摩耗Ｍの発生を抑制する。
【００４１】
具体的には、中期切刃段３における複数の切刃３１には、前期切刃段２における複数の切刃２１の一対の先端角部２１１に形成された曲面形状よりも大きな面取り形状が形成されている。これにより、中期切刃段３の複数の切刃３１における、面取り形状の先端外周側に位置する先端角部３１１の鈍角形状の角度α２が大きくなり、この先端角部３１１の刃先強度が高くなる。その結果、中期切刃段３の複数の切刃３１における、面取り形状の先端外周側に位置する先端角部３１１に発生する摩耗を抑制することができる。
また、中期切刃段３における刃先強度が高くなったことを受けて、ワーク８への中期切刃段３における複数の切刃３１の中期切込量ｘ２を大きく設定することができる。これにより、前期切刃段２における複数の切刃２１の前期切込量ｘ１の減少分を、中期切刃段３における複数の切刃３１の中期切込量ｘ２によって補うことができる。
【００４２】
ところで、一般的に、図５に示すように、各切刃段９における切刃９１の形成ピッチ（切刃段９の軸方向Ｌの形成間隔）を小さくすると、切刃９１の切込量が小さくなってその摩耗を抑制できる一方、切刃９１の軸方向Ｌのランド幅ｗが小さくなって切刃９１の寿命が短くなってしまう。
この点に関し、前期切刃段２及び中期切刃段３においては、上述したように複数の切刃２１，３１の摩耗の発生を抑制できることによって、複数の切刃２１，３１の寿命が短くなることを抑制できる。そのため、前期切刃段２及び中期切刃段３においては、複数の切刃２１，３１の形成ピッチを小さくすることによって、複数の切刃２１，３１の切込量ｘ１，ｘ２を減少させることもできる。
【００４３】
また、後期切刃段４における複数の切刃４１の一対の先端角部４１１に形成された面取り形状も、前期切刃段２における複数の切刃２１の一対の先端角部２１１に形成された曲面形状よりも大きい。これにより、後期切刃段４における複数の切刃４１の一対の先端角部４１１の刃先強度が高く、その摩耗の発生を抑制することができる。
【００４４】
以上のように、本例のブローチカッタ１によれば、面取り形状を有する中期切刃段３を設けることにより、前期切刃段２の複数の切刃２１による切込量を低減させて、その摩耗の発生を抑制することができる。
【００４５】
本例のブローチカッタ１においては、前期切刃段２と中期切刃段３と後期切刃段４とが連続して形成された場合について説明した。これ以外にも、ブローチカッタ１は、前期切刃段２と中期切刃段３との間、あるいは中期切刃段３と後期切刃段４との間に、他の構成の切刃段が配置された構成とすることもできる。この他の構成の切刃段としては、例えば、各切刃の一対の先端角部の曲面形状又は面取り形状の大きさが、切刃段ごとに滑らかに連続的に変化する構成が考えられる。また、この他の構成の切刃段としては、例えば、各切刃の切込量が、切刃段ごとに滑らかに連続的に変化する構成も考えられる。
【符号の説明】
【００４６】
１  ブローチカッタ
２，３，４  切刃段
２１，３１，４１  切刃
２１１，３１１，４１１  先端角部
８  ワーク
８１  加工穴
８２  内歯
８２１  歯本体部
８２２  逃げ部
Ｓ  切削方向
【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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