(57)【要約】【課題】４５〜６５ＨＲＣの高硬度材を４０〜８０ｍ／ｍｉｎにてブローチ加工しても、切れ刃が偏摩耗をおこすことなく加工でき、被加工物の加工精度も良好なブローチ工具を提供。【解決手段】棒状のブローチ本体２１の一端に設けられた前つかみ部１と、前つかみ部につづいて設けられた前部案内２と、前部案内の後端につづいて設けられ多数の切れ刃３が配設されたブローチ切れ刃部２６と、を有し、硬度４５〜６５ＨＲＣの被加工物を加工するブローチ工具２０であって、前部案内の表面に少なくとも１以上の硬質皮膜層を形成したブローチ工具とする。または、前部案内の材質を超硬合金鋼とする。【選択図】図１
2005186179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状のブローチ本体の一端に設けられた前つかみ部と、該前つかみ部につづいて設けられた前部案内と、該前部案内の後端につづいて設けられ多数の切れ刃が配設されたブローチ切れ刃部と、を有し、硬度４５〜６５ＨＲＣの被加工物を加工するブローチ工具であって、前記前部案内の表面に少なくとも１以上の硬質皮膜層が形成されていることを特徴とするブローチ工具。
【請求項２】
棒状のブローチ本体の一端に設けられた前つかみ部と、該前つかみ部につづいて設けられた前部案内と、該前部案内の後端につづいて設けられ多数の切れ刃が配設されたブローチ切れ刃部と、を有し、硬度４５〜６５ＨＲＣの被加工物を加工するブローチ工具であって、前記前部案内の材質が超硬合金材であることを特徴とするブローチ工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は硬度が４５〜６５ＨＲＣの高硬度材を加工するブローチ工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬度４５〜６５ＨＲＣ（ロックウエル硬さＣスケール：以下同じ）の高硬度材を加工するブローチ工具としては特許文献１のものが知られている。これは、あらかじめ仕上がり寸法に対して片側０．１ｍｍ程度の取りしろをつけて前加工された被加工物を熱処理し、所定の硬度とした後、ブローチ工具の前部案内の後端に続いて配設された超硬合金製の切れ刃により切削速度４０ｍ／ｍｉｎ以上にてブローチ加工するものである。このブローチ工具の前部案内は合金鋼で製作され、加工時においては被加工物にならい摺接しながら後に続く超硬合金製の切れ刃の位置案内をしている。
【特許文献１】特開２００２−１３７１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１のブローチ工具を用いて被加工物が４５〜６５ＨＲＣである高硬度材を４０〜８０ｍ／ｍｉｎの高速切削にてブローチ加工すると、ブローチ工具の切れ刃が偏摩耗をおこし、被加工物の加工精度が悪くなるという問題があった。
【０００４】
本発明はかかる従来技術の課題を解決するためになされたものであり、４５〜６５ＨＲＣの高硬度材を４０〜８０ｍ／ｍｉｎにてブローチ加工しても、切れ刃が偏摩耗をおこすことなく加工でき、被加工物の加工精度も良好なブローチ工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は前述した切れ刃の偏摩耗について研究した結果、偏摩耗は切れ刃のみでなく前部案内に摩耗が生じていることがわかった。即ち、前部案内はブローチ加工時に被加工物との擦りによって摩耗が進み、前部案内と被加工物との隙間が早期に大となるため、前部案内の後端につづく切れ刃が被加工物に対して偏って接触する。このため、切れ刃が偏摩耗し、被加工物の精度を悪くしていることを知得した。この知得により、本発明においては、棒状のブローチ本体の一端に設けられた前つかみ部と、前つかみ部につづいて設けられた前部案内と、前部案内の後端につづいて設けられ多数の切れ刃が配設されたブローチ切れ刃部と、を有し、硬度４５〜６５ＨＲＣの被加工物を加工するブローチ工具であって、前部案内の表面に少なくとも１以上の硬質皮膜層を形成したブローチ工具を提供することにより前述した課題を解決した（請求項１）。即ち、ブローチ本体の前つかみ部につづいて設けられた前部案内に少なくとも１以上の硬質皮膜層を形成したことにより、焼入れ処理された４５〜６５のＨＲＣの加工物とわずかな隙間をもって高速で擦りが発生しても、前部案内における摩耗による損傷は抑制される。なお、前部案内に用いられる材質は一般に使用されている合金鋼でよい。
【０００６】
また、棒状のブローチ本体の一端に設けられた前つかみ部と、前つかみ部につづいて設けられた前部案内と、前部案内の後端につづいて設けられ多数の切れ刃が配設されたブローチ切れ刃部と、を有し、硬度４５〜６５ＨＲＣの被加工物を加工するブローチ工具であって、前部案内の材質が超硬合金材であるブローチ工具とした（請求項２）。即ち、ブローチ本体の前つかみ部につづいて設けられた前部案内を超硬合金材とすることにより、焼入れ処理された４５〜６５のＨＲＣの被加工物とわずかな隙間をもって高速で擦りが発生しても前部案内は擦りによる損傷は抑制される。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明によれば、棒状のブローチ本体の一端に設けられた前つかみ部と、前つかみ部につづいて設けられた前部案内と、前部案内の後端につづいて設けられ多数の切れ刃が配設されたブローチ切れ刃部と、を有し、硬度４５〜６５ＨＲＣの被加工物を加工するブローチ工具であって、前部案内の表面に少なくとも１以上の硬質皮膜層を形成したブローチ工具としたので、焼入れ処理された４５〜６５ＨＲＣの被加工物とわずかな隙間をもって高速で擦りが発生しても硬質皮膜が被覆された前部案内の擦りによる摩耗は抑制されるので、切れ刃は偏摩耗をおこすことなく加工でき、被加工物の加工精度も良好なブローチ工具を提供することができた。
【０００８】
また、棒状のブローチ本体の一端に設けられた前つかみ部と、前つかみ部につづいて設けられた前部案内と、前部案内の後端につづいて設けられ多数の切れ刃が配設されたブローチ切れ刃部と、を有し、硬度４５〜６５ＨＲＣの被加工物を加工するブローチ工具であって、前部案内の材質が超硬合金材であるブローチ工具としたので、前部案内と焼入れ処理された４５〜６５のＨＲＣの被加工物とがわずかな隙間をもって高速で擦りが発生した場合であっても、超硬合金材とされた前部案内は擦りによる摩耗は抑制されるので、切れ刃は偏摩耗をおこすことなく加工でき、被加工物の加工精度も良好なブローチ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】
【０００９】
以下、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（ａ）は本発明の第一の実施の形態を示すブローチ工具の平面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図、図４は本発明のブローチ工具により加工されるワークの平面図である。図１（ａ），（ｂ）に示すように、本発明のブローチ工具２０のブローチ本体２１は高速度工具鋼材料を用いて製作され、その両端には後つかみ部１４とブローチ工具２０を引き抜くための前つかみ部１が形成されている。前つかみ部１の後つかみ部１４側には前部案内２が形成され、前部案内２には前つかみ部１側から徐々に直径が増加するようにされた漸増部２３が設けられている。漸増部２３の後端２８から続く円筒部３０には図４に示すワーク５の被加工部である角スプライン大径部６〜９に嵌合可能にされた案内部２２が長手方向に４ヶ所設けられ、被加工部との回転方向の位置決めを行う。前部案内２から延出するブローチ本体２１には切れ刃３を有する中空円筒状の超硬合金製のブローチ切れ刃部２６が嵌合されており、ロックナット２５にて挟持されている。かかる前部案内２にすくなくとも１以上の硬質皮膜の層を被覆している。かかるブローチ工具を用いて、４０〜６０ＨＲＣの高硬度材を４０〜８０ｍ／ｍｉｎで高速加工する。ワーク５は仕上がり寸法に対して片側０．１〜０．２ｍｍ程度の取りしろをつけて前加工された被加工物を熱処理し所定の硬度（４５〜６５ＨＲＣ）とした後、ブローチ工具２１のブローチ切れ刃部２６の切れ刃部３により切削速度４０〜８０ｍ／ｍｉｎにてブローチ加工されるものである。
【００１０】
次に本発明の第二の実施の形態について説明する。図２（ａ）は本発明の第二の実施の形態を示すブローチ工具の平面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。なお、図１（ａ），（ｂ）と同様の部品については同符号を付し、説明を省略する。本発明の第二の実施の形態は第一の実施の形態で述べたブローチ切れ刃部及び前部案内が前つかみ部側から嵌合されるものである。図２（ａ），（ｂ）に示すように、本発明の第二の実施の形態を示すブローチ工具４０は、ブローチ本体４２上に設けられた後部案内４１に向かって切れ刃３を有する超硬合金製の中空円筒状のブローチ切れ刃部２６と前部案内２が順に嵌合され、ロックナット４３にて挟持されたものである。かかる前部案内２を高速度工具鋼製とし、すくなくとも１以上の硬質皮膜の層を被覆する。または前部案内２を超硬合金材とする。かかるブローチ工具を用いて、４０〜６０ＨＲＣの高硬度材を４０〜８０ｍ／ｍｉｎで高速加工する。
【００１１】
次に本発明の第三の実施の形態について説明する。図３（ａ）は本発明の第三の実施の形態を示すブローチ工具の平面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。なお、図１（ａ），（ｂ）及び図２（ａ），（ｂ）と同様の部品については同符号を付し、説明を省略する。本発明の第三の実施の形態は第二の実施の形態で述べたブローチ切れ刃部及び前部案内が一体物として製作されるものである。図３（ａ），（ｂ）に示すように、本発明の第三の実施の形態を示すブローチ工具５０は前部案内５１と切れ刃部５２とが超硬合金製で一体に製作されたブローチ切れ刃部５３がブローチ本体４２に嵌合され、ロックナット４３で挟持された構造である。かかるブローチ工具を用いて、４０〜６０ＨＲＣの高硬度材を４０〜８０ｍ／ｍｉｎで高速加工する。
【００１２】
以上の本発明の実施の形態は全て４溝の角スプラインブローチの例を示したが、インボリュートスプライン溝、ボール溝など、直線又は曲線で構成された自由形状断面の加工用ブローチに適用できることは言うまでもない。また、本発明の第三の実施の形態で示した超硬合金製の前部案内５１に硬質皮膜を被覆してもよいことは言うまでもない。
【実施例】
【００１３】
かかる本発明の第一の実施の形態で述べた図１（ａ），（ｂ）に示すブローチ工具２０の前部案内２に被覆する硬質皮膜をアークイオンプレーティング法によりＴｉとＡｌを主成分とするＴｉＡｌＮ皮膜を膜厚５μｍで被覆し、被覆したものを用いて図４に示すワーク５を切削速度６０ｍ／ｍｉｎで加工した。ワーク５は硬度を６２ＨＲＣとし、大径取りしろは片側０．１ｍｍとした。結果、ワーク加工数が５０００個を超えても前部案内２にはほとんど摩耗が見られず、切れ刃にも偏摩耗はみられなかった。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の第一の実施の形態を示すブローチ工具の平面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第二の実施の形態を示すブローチ工具の平面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第三の実施の形態を示すブローチ工具の平面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。
【図４】本発明のブローチ工具により加工されるワークの平面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１                前つかみ部
２、５１          前部案内
３、５２          切れ刃
２０、４０、５０  ブローチ工具
２１、４２        ブローチ本体
２６、５３        ブローチ切れ刃部
【図１】
2005186179.tif 000003
【図２】
2005186179.tif 000004
【図３】
2005186179.tif 000005
【図４】
2005186179.tif 000006