(57)【要約】      （修正有）【課題】  スローアウェイ式歯切りカッタによる歯溝加工において、歯車の精度とチップの寿命を高める。【解決手段】  環状をなす工具本体１の外周縁部分の両側面に交互に配設されたチップ座の底面に多角形板状のチップ４がその厚さ方向の下面に当接し、該工具本体の側面側から取付ねじ７により着脱可能に装着される。上記チップの該工具本体の回転方向Ｋ前方を向く側面４ｃと該工具本体の側方を向く上面４ａとの交差稜線がインボリュート歯車の歯底および歯面部分を切削する切れ刃稜５ａ、５ｂとされ、上記側面と上記上面とのなす刃物角が６５°〜８０°、且つ上記切れ刃稜および上記側面のなす垂直すくい角を５°〜２０°の範囲に設定した。【選択図】  図１
2005066780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状をなす工具本体の外周縁部分に沿ってチップ座が両側面に交互に配設され、上記チップ座の該工具本体の回転方向（Ｋ）前方側に切りくずポケットが連設され、上記チップ座の該工具本体の側方を向く底面に多角形板状のスローアウェイチップがその厚さ方向に対向する上下面のうち下面を当接させ、上記スローアウェイチップが該工具本体の側面側から取付ねじにより着脱可能に装着されるとともに、上記スローアウェイチップの該工具本体の回転方向（Ｋ）前方を向く側面と該工具本体の側方を向く上面との交差稜線がインボリュート歯車の歯底および歯面部分を切削する切れ刃稜とされたスローアウェイ式歯切りカッタにおいて、上記スローアウェイチップの上記側面と上記上面とのなす刃物角（α）が６５°〜８０°の範囲に設定され、上記側面および上記切れ刃稜のなす垂直すくい角（γｏ）が５°〜２０°の範囲に設定されたことを特徴とするスローアウェイ式歯切りカッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スローアウェイ式歯切りカッタ（以下、歯切りカッタという。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば建設機械等の大型産業機械に使用される大モジュールの歯車の加工に使用される従来の歯切りカッタとこの歯切りカッタに使用されるスローアウェイチップ（以下、チップという。）をそれぞれ図１２、図１３に例示する。図１２に示すようにチップ（４）は右刃および左刃が構成されるように組込まれるもので図１３に示すようにインボリュートカーブからなる切れ刃稜（５ａ、５ｂ）を有している。このチップ（４）は逃げ面（４ａ）側に位置する中央取り付け穴を利用して、取付ねじ（７）により工具本体（１）のチップ座（２）内に固定される。このような構成により、この歯切りカッタは、植刃形、ソリッド形からなるカッタよりも生産能率のよい成形歯切りが行えるというものである。この歯切りカッタは、軸線（Ｏ）を中心として回転し送りを与えられることにより図１１に示すように例えば内歯車の歯溝（１１ａ、１１ｂ、・・・）を１箇所ずつ加工していくものである。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】実開昭５８−９８１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した歯切りカッタに装着されるチップ（４）は、厚さ方向の上下面のうち下面を該歯切りカッタの回転方向（Ｋ）前方に向けられたすくい面（４ｃ）と側面側に向けられた逃げ面（４ａ）とのなす刃物角が９０°の角度をなすいわゆるネガチップであり、該工具本体（１）へ組付けたときには上記切れ刃稜（５ａ、５ｂ）の実効のすくい角である垂直すくい角（γｏ）は負となってしまうため次のような問題が生じやすくなる。
（１）切削抵抗が高くなるため歯切りカッタの工作機械への取付剛性や被削材のクランプ剛性が低い場合、歯切りカッタや被削材にびびり振動が発生し、加工する歯車の精度やチップ（４）の寿命に悪影響を及ぼす。
（２）切りくずは切削面である歯面側へ排出されるため、切削した歯面に擦過し歯面を傷付けたり、歯面精度を劣化させたりする。
（３）図１１の該歯切りカッタによる歯車の加工状態に示すように、加工済みの歯溝（１１ｂ）の隣に歯溝を加工するとき、上記加工済みの歯溝（１１ｂ）に近い歯面（１３ｃ）では剛性が低下するため、加工中のびびり振動、歯車の精度劣化、チップ（４）の寿命の低下を生じるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述した問題に鑑みなされたものであり、その目的は、加工時の切削抵抗を低減し歯切りカッタや被削材のびびり振動を抑制することにより加工された歯車の精度とチップの寿命を高めた歯切りカッタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、環状をなす工具本体の外周縁部分に沿ってチップ座が両側面に交互に配設され、上記チップ座の該工具本体の回転方向（Ｋ）前方側に切りくずポケットが連設され、上記チップ座の該工具本体の側方を向く底面に多角形板状のスローアウェイチップがその厚さ方向に対向する上下面のうち下面を当接させ、上記スローアウェイチップが該工具本体の側面側から取付ねじにより着脱可能に装着されるとともに、上記スローアウェイチップの該工具本体の回転方向（Ｋ）前方を向く側面と該工具本体の側方を向く上面との交差稜線がインボリュート歯車の歯底および歯面部分を切削する切れ刃稜とされたスローアウェイ式歯切りカッタにおいて、上記スローアウェイチップの上記側面と上記上面とのなす刃物角（α）が６５°〜８０°の範囲に設定され、且つ上記側面および上記切れ刃稜のなす垂直すくい角（γｏ）が５°〜２０°の範囲に設定されたことを特徴とするスローアウェイ式歯切りカッタである。
【発明の効果】
【０００７】
上述した本発明に係る歯切りカッタによれば、実効のすくい角である垂直すくい角（γｏ）が正となり、従来のネガチップにくらべ切削抵抗が低減するため、該歯切りカッタや被削材のびびり振動が抑制され、歯車の精度とチップの寿命が向上する。
【０００８】
また、切りくずのは歯面側から離間する方向に向かって排出されるため、切りくずの歯面への擦過による傷、歯面精度の劣化が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明を適用した実施例について図１〜図１０を参照しながら説明する。図１は、この実施例に係る歯切りカッタの要部正面図である。図２は図１に示す歯切りカッタの要部上面図である。図３は図１に示す歯切りカッタの要部断面図である。図４および図５は図３におけるＡ矢視図である。図６、図７はそれぞれ図１に示す歯切りカッタに使用されるチップの正面図、側面図であり、図８〜図１０は図１に示す歯切りカッタに使用されるチップの底面図である。
【００１０】
図１〜図３に示すように、この実施例に係る歯切りカッタは、環状の工具本体（１）の外周縁部に沿ってチップ座（２）が両側面に交互に凹設される。各チップ座（２）の該工具本体（１）の回転方向（Ｋ）前方側には切りくずポケット（３ａ、３ｂ）が上記チップ座（２）に連なるように凹設される。そして、チップ取付ねじ（７）と螺合する雌ねじが各チップ座（２）の該工具本体（１）の軸線（Ｏ）方向外側に向く底面（２ａ）から内部へ延びている。
【００１１】
チップ（４）は、図６〜図８に示すように長方形板状をなし、大型長方形面をなす上面（４ａ）と、これに対向する下面（４ｂ）と、上下面に挟まれた４つの側面（４ｃ〜４ｅ）とを備えている。上記側面（４ｃ〜４e）のうち上記大型長方形の長辺に交差する一対の第１側面（４ｃ）は、上面（４ａ）から下面（４ｂ）に向かうにしたがってチップ（４）の内側へ漸次傾斜し、上面（４ａ）とのなす角度（α）が６５°〜８０°の範囲に設定される。
【００１２】
上記チップ（４）は、その下面（４ｂ）をチップ座（２）の底面（２ａ）に当接し、上記第１側面（４ｃ）のうち該工具本体（１）の回転方向（Ｋ）後方側を向く一方の側面を、これに対向するチップ座（２）の側壁（２ｂ）に当接し、さらに該工具本体（１）の径方向中心側を向く側面（４ｄ）を、これに対向するチップ座（２）の側壁（２ｃ）に当接するようにチップ座（２）に載置される。そして、上記チップ（４）は、その上下面（４ａ、４ｂ）を貫通する取付穴に係合するチップ取付ねじ（７）をチップ座（２）の底面（２ａ）に設けられた雌ねじにねじ込むことにより係止される。そうして、上記チップ（２）の上記回転方向（Ｋ）前方側を向く上記第１側面（４ｃ）からなるすくい面と、上記第１側面（４ｃ）と上面（４ａ）との交差する稜線からなる切れ刃稜（５ａ、５ｂ）と、該工具本体（１）の側方外側に向く上面（４ａ）からなる逃げ面とから切れ刃部が構成される。上記切れ刃稜（５ａ、５ｂ）は、該工具本体（１）の軸線（Ｏ）回りの回転軌跡が加工すべきインボリュート歯形に成形されている。なお、上記チップ（４）は、同一形状をなす第１側面（４ｃ）を対向に一対設けたため、該工具本体（１）の両側面のチップ座（２）に装着可能であり、各側面のチップ座で使用することにより２回使用可能である。
【００１３】
上述したようにチップ（４）は、すくい面（４ｃ）をなす上記第１側面（４ｃ）と、逃げ面をなす上面（４ａ）とのなす角度（α）が６５°〜８０°に設定されるので、上記チップ（２）を該工具本体（１）のチップ座（２）に装着したときには、上記第１側面（４ｃ）と上記上面（４ａ）からなる切れ刃部は、図４に示すように実効のすくい角である垂直すくい角（γｏ）が５°〜２０°の正の値をとる。
【００１４】
このような構成を有した歯切りカッタは、垂直すくい角（γｏ）が負の従来歯切りカッタにくらべ加工時の切削抵抗が低減され、該歯切りカッタや被削材のびびり振動が抑制されるので、歯車の精度とチップ（４）の寿命が向上する。
【００１５】
また、上記垂直すくい角（γｏ）が正になることにより、切りくずの流出方向は、加工する歯車の歯面から離間する方向へ向かうようになり、上記歯面への切りくず擦過による歯面の傷付け、歯面精度の劣化を抑制する。
【００１６】
垂直すくい角（γｏ）が正となる一方で、切れ刃部のすくい面（４ｃ）と逃げ面（４ａ）とのなす垂直刃物角が減少し、切れ刃部の強度不足によるチッピングや欠損が生じるおそれがある。そのため切れ刃稜（５ａ、５ｂ）に沿ってホーニング（８）が施されるのが好ましい。図９に示すように、上記ホーニング（８）は、上記第１側面（４ｃ）に対向する方向からみた幅（Ｗ）が０．１０ｍｍ〜０．４０ｍｍ、好ましくは０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍ、特に好ましくは０．２０ｍｍ〜０．３０ｍｍであり、上記切れ刃稜（５ａ、５ｂ）の直角断面における上記第１側面（４ｃ）とのなす角度（β）が１０°〜４０°、好ましくは１５°〜３５°、特に好ましくは２０°〜３０°のチャンファホーニングとされる。そうすれば切れ刃部の強度不足によるチッピングや欠損を抑制できる。なお、上記幅（Ｗ）を０．１０ｍｍ未満にすると切れ刃部の強度不足を改善できないおそれがあり、０．４０ｍｍより大きくすると切削抵抗の低減効果がなくなるおそれがある。一方、上記角度（β）を１０°未満にすると切れ刃部の強度不足を改善できないおそれがあり、４０°より大きくすると切削抵抗の強度不足を改善できないおそれがある。
【００１７】
上述したチャンファホーニング以外にも、円弧状ホーニング、又は上述したチャンファホーニング両端部に円弧状ホーニングが施された複合ホーニングであってもよい。図１０に示すように、上記円弧状ホーニングおよび上記複合ホーニングにおける円弧部の曲率半径（Ｒｈ）は０．０１５ｍｍ〜０．１０ｍｍが好ましい。そうすれば第１側面（４ｃ）又はホーニング（８）と上面（４ａ）との交差稜線部の強度が向上しチッピングや欠損が抑制される。しかし、上記円弧部の曲率半径（Ｒｈ）を０．１０ｍｍより大きくするとホーニングの加工コスト高騰につながるおそれがある。
【００１８】
上述したように垂直すくい角（γｏ）が正になることにより、切りくずの流出方向は、加工する歯車の歯面から離間する方向へ向かう反面、切りくずポケット（３ａ）側へ向かい、切りくずは上記切りくずポケット（３ａ）に擦過したり排出を阻害されたりするおそれがある。そこで、切りくずポケット（３ａ）は、図５に示すように、横断面が曲線状をなしチップ座（２）の底面（２ａ）との交差部における接線とチップ（４）の第１側面（４ｃ）の延長線とのなす角度（Ｂ）が該工具本体（１）の回転方向（Ｋ）後方側に向かって０°〜１０°とされるのが好ましい。そうすれば、チップ（４）の上記第１側面（４ｃ）上を流出する切りくずは、上記切りくずポケット（３ａ）への擦過が抑えられることになり円滑に排出されるとともに切削抵抗も増加しない。しかし、上記角度（Ｂ）が１０°より大きくなると、チップ座（２）の底面（２ａ）の強度が損なわれるおそれがある。
【００１９】
なお、この実施例１では歯車の歯溝を切削する切れ刃部は、該工具本体（１）の左右の各側面に設けられた一つのチップの切れ刃部から構成されているが、二以上のチップの切れ刃部をオーバーラップさせて構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】は本発明を適用した実施例に係る歯切りカッタの要部正面図である。
【図２】は図１に示す歯切りカッタの要部上面図である。
【図３】は図１に示す歯切りカッタの要部縦断面図である。
【図４】は図３におけるＡ矢視図である。
【図５】は図３におけるＡ矢視図である。
【図６】は図１に示す歯切りカッタに使用されるチップの正面図である。
【図７】は図１に示す歯切りカッタに使用されるチップの側面図である。
【図８】は図１に示す歯切りカッタに使用されるチップの下面図である。
【図９】は図１に示す歯切りカッタに使用されるチップの切れ刃稜直角断面図である。
【図１０】は図１に示す歯切りカッタに使用されるチップの切れ刃稜直角断面図である。
【図１１】は歯切りカッタによる歯車の切削状態を示す図である。
【図１２】は従来の歯切りカッタを示す図であり、（ａ）は要部縦断面図、（ｂ）は要部正面図である。
【図１３】は図１２に示す歯切りカッタに使用されるチップを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    工具本体
２    チップ座
２ａ  チップ座の底面
３ａ、３ｂ  切りくずポケット
４    チップ
４ａ  上面（逃げ面）
４ｂ  下面
４ｃ  第１側面（すくい面）
５ａ、５ｂ  切れ刃稜
６ａ、６ｂ  取付穴
７    チップ取付ねじ
１０  被削材
１１ａ、１１ｂ  歯溝
１２ａ、１２ｂ  歯底
１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ  歯面
【図１】
2005066780.tif 000003
【図２】
2005066780.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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