(57)【要約】【課題】ミスト加工を行う場合であっても、切刃がワークを切削する間中、加工部位に切削油を供給し続けることが可能なスプラインブローチを提供する。【解決手段】複数の歯部３１１を有する多数のスプライン刃３０を配列して構成された切刃部は、前部切刃群と後部切刃群とから構成され、後部切刃群は、全ての歯部側面３１４および歯底部３１２に切削油９を供給する切削油溝３１３を形成し、かつ、歯部側面３１４の歯先側には、切削時に加工物を案内するワーク案内部３１５とを備える構成とした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に複数の歯部を有する多数の切刃を配列して構成された切刃部を備えるスプラインブローチにおいて、前記切刃部は軸方向前方部に設けられた前部切刃群と、軸方向後方部に設けられた後部切刃群とから構成され、前記後部切刃群は、前記歯部の側面および歯底部に、切削油の保持性を高め前記切削油を安定供給させる切削油溝を有することを特徴とするスプラインブローチ。
【請求項２】
請求項１記載のスプラインブローチにおいて、前記後部切刃群は、前記歯部側面の歯先側がワーク案内部として加工物を案内することを特徴とするスプラインブローチ。
【請求項３】
請求項１記載のスプラインブローチにおいて、前記後部切刃群のみが前記切削油溝を有し、前記前部切刃群がワークの案内性を高めることを特徴とするスプラインブローチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工物の下穴に各種溝形状を形成するスプラインブローチに関する。
【背景技術】
【０００２】
スプラインブローチは、ブローチ本体の外周面に、軸方向に沿って寸法順に多数のスプライン刃が配列された切削工具である。各々のスプライン刃には、複数の歯部が設けられ、これらの歯部がワークと呼ばれる加工物の穴（下穴）を削って溝を形成する。すなわち、スプラインブローチをワークの下穴に通し、引き抜くことによって、ワークの内径をスプライン刃の歯部が次々と削り、所定の形状に仕上げる構成となっている。
【０００３】
従来、ブローチ加工を行う際には、切削や摩擦による発熱や、切刃の磨耗などを抑制するために、大量の油性切削油を用いていた。しかし、ブローチ加工の前後の工程、例えば、旋削や研削等の工程においては、水溶性切削油を使用する場合が多い。ブローチ加工で油性切削油を使用し、前後の工程において水溶性切削油を使用するにあたっては、切削油の混合を防ぐ為に、洗浄や乾燥などの処理が必要となり、加工にかかる時間やコストが増加するおそれがある。さらに、近年、環境への配慮が重要課題となっているが、油性切削油を使用した場合、廃油処理の際などに環境に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００４】
このようなことから、近年、ブローチ加工において、大量の油性切削油を使用するのではなく、少量の水溶性切削油を使用するミスト加工（セミドライ加工）、又はドライ加工のニーズが高まっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４４１４３号公報
【特許文献２】特開２００１−９６４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、水溶性切削油は、油性切削油に比べて加工部位における保持性が低い。特にブローチ加工においては、切削速度が１０ｍ／ｍｉｎ以下程度と遅いことから、水溶性切削油を使用するミスト加工の場合、加工部位に切削油を安定供給することが困難となるおそれがあった。
【０００７】
加工部位に切削油が行き届かないと、加工個所の冷却性や潤滑性が悪くなり、切削や摩擦の発熱による寸法精度の低下、また、切刃が磨耗して被削面が粗くなるなどといった品質の低下、さらに、切刃の磨耗の進行が速まることによりブローチの寿命が低下するなどの問題の発生に繋がることが考えられる。
【０００８】
従来、これらの問題に対して、例えば角形状表面ブローチにおいて、切刃の歯部側面に凹溝を設ける構成としたものがある（例えば、特許文献１参照）。表面ブローチにおいては、ワークとブローチがそれぞれ固定されている為に、切刃の任意の部分に凹溝を設けても案内性が低下することはなく、加工精度を保持することが可能である。
【０００９】
しかしながら、スプラインブローチにおいては、すべての歯形側面や歯底に切削油を供給する凹溝等を施した場合、案内性が低下し、加工精度を保持することが不可能であった為、歯形の一部にのみ逃がし溝(凹溝)を設けたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
本発明は、スプラインブローチを用いたブローチ加工において、ミスト加工を行う場合であっても、ワークを切削する間、加工部位により多く切削油を供給し続けることが可能で、かつ加工精度をも保持できるスプラインブローチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための本発明の請求項１に係るスプラインブローチは、外周面に複数の歯部を有する多数の切刃を配列して構成された切刃部を備えるスプラインブローチにおいて、前記切刃部は軸方向前方部に設けられた前部切刃群と、軸方向後方部に設けられた後部切刃群とから構成され、前記後部切刃群は、前記歯部の側面および歯底部に、切削油の保持性を高め安定供給させる切削油溝を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項２に係るスプラインブローチは、請求項１記載のスプラインブローチにおいて、前記後部切刃群は、前記歯部側面の歯先側がワーク案内部として加工物を案内することを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項３に係るスプラインブローチは、請求項１記載のスプラインブローチにおいて、前記後部切刃群のみが前記切削油溝を有し、前記前部切刃群がワークの案内性を高めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上述した本発明に係るスプラインブローチによれば、後部切刃群を構成する切刃に対して、歯部側面および歯底面に切削油を供給する切削油溝を設ける構成としたため、切削時には、切削油溝を設けたことによって形成された隙間が、切削油の流路として作用することとなる。そのため、ミスト状の少量の水溶性切削油を用いる場合であっても、加工の間中、切削油溝を介して切削油を常に加工部位に供給することができる。全ての歯部側面および歯底面に切削油溝を設ければ一層好適である。
【００１５】
従って、ミスト加工であっても、切削油による冷却性・潤滑性を維持し、切削熱や摩擦熱の発生を抑制して寸法精度の劣化を防止するとともに、切刃の磨耗を軽減し、被削面性状を維持することが可能となる。これにより、ブローチの寿命の向上にも繋がり、環境へ配慮しながら、品質およびコスト等の改善が可能となった。
【００１６】
さらに、後部切刃群が切削油溝とともにワーク案内部を有する構成、すなわち後部切刃群の歯部側面の歯先側には切削油溝を施さず、歯先側はワーク案内部として加工物を案内する構成としたため、切削時にはこのワーク案内部によって加工物を案内することができ、切削中に、スプラインブローチに対する加工物の軸心のブレを抑制する等、加工精度を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態について説明する。本実施形態によるスプラインブローチは、複数の歯部を有する多数の切刃を配列して構成された切刃部を備えるものである。切刃部は、前部切刃群および後部切刃群から構成され、後部切刃群を構成する切刃に、全ての歯部側面および歯底部を削るなどして、切削油を供給する切削油溝を設ける。さらに、後部切刃群は、歯部側面の歯先側には切削油溝を設けず、この歯部側面の歯先側を切削時に加工物を案内するワーク案内部とする。
【００１８】
上述したように、後部切刃群の全ての歯部側面および歯底部に切削油溝を設けたことによって、切削時、加工物との間に隙間が形成され、この隙間が切削油の流路として作用して、スプラインブローチが加工物を加工している間中、切削部位に切削油を行きわたらせることが可能となる。
【００１９】
従って、少量の水溶性切削油を用いるミスト加工であっても、切削部位の冷却性・潤滑性を維持し、切削熱や摩擦熱の発生を抑制して寸法精度の劣化を防止するとともに、切刃の磨耗を軽減して被削面性状を維持することができる。これにより、スプラインブローチの寿命を向上させることが可能となり、環境に配慮すると共に、コスト改善を行うことが可能となった。
【００２０】
さらに、後部切刃群による切削時には、切削油溝を有しない歯先側のワーク案内部によって加工物を案内することができるため、切削中に加工物の軸心がスプラインブローチの軸心に対してブレるなどの心配がなく、加工精度を保持することができる。
【実施例１】
【００２１】
図１〜図４に基づいて本発明によるスプラインブローチの一実施例を詳細に説明する。図１は、本実施例におけるスプラインブローチの全体図である。図１に示すように、スプラインブローチ１０は、前つかみ部１、前方案内部２、ブローチ本体６に多数のスプライン刃３０を配列した切刃部３、後方案内部４および後つかみ部５等で構成されており、切刃部３は、前部切刃群３０１と、後部切刃群３０２により構成されている。
【００２２】
このようなスプラインブローチ１０は、ワークの下穴に前つかみ部１側を通して下方（図１中、左方向）へ引き抜く、または、スプラインブローチ１０を固定し、ワークを上方（図１中、右方向）へ移動させることによって、ワークに溝形状等を加工する。
【００２３】
図２に、前部切刃群３０１および後部切刃群３０２を構成するスプライン刃３０の一部を拡大して示す。図２に示すように、前部切刃群３０１および後部切刃群３０２においては、スプライン刃３０が軸方向に沿って切刃が高くなるよう寸法順に配列されている。また、後部切刃群３０２の後端側には、各々径が等しい、いわゆる仕上刃が配列されている。
【００２４】
図３に、スプライン刃３０の断面図を示す。図３に示すように、スプライン刃３０は、同一円周上に複数の歯部３１１を備えている。歯部３１１は間隔を空けた状態で配置され、隣り合う二つの歯部３１１の間は各々歯底部３１２となっている。前部切刃群３０１において、歯底部３１２は、加工物であるワーク（図示省略）の下穴と近似する径を有している。従って、前部切刃群３０１がワークを切削する間、ワークは歯底部３１２によって案内される。
【００２５】
一方、後部切刃群３０２において、スプライン刃３０には、図４に示すように、歯部３１１の側面から歯底部３１２にかけて切削油溝３１３が形成されている。この切削油溝３１３は、切削を行う歯部３１１を所定の高さＨのワーク案内部３１５だけ残して形成する。
【００２６】
このようにしてスプライン刃３０に切削油溝３１３を設けることにより、切削時、ワーク８とスプライン刃３０との間に隙間が形成され、この隙間から切削油９が供給され、切削油９を保持することが可能となる。また、ワーク８は、前部切刃群３０１では、歯底部３１２によって案内され、後部切刃群３０２においては、ワーク案内部３１５によって案内されることとなる。
【００２７】
ここで、切削油溝３１３の溝幅をｔ、溝深さをｈとする。溝幅ｔは、ワーク案内部３１５を確保するために、歯部側面３１４の形状および歯部３１１の高さを考慮して設定するものとし、歯部３１１の残り高さＨが所定の数値となるように溝幅ｔを設定する。また、溝深さｈは、ワーク８の下穴との間に形成される隙間が切削油９の流路として作用し、切削油９の冷却・潤滑の効果が得られる深さに設定する。
【００２８】
前部切刃群３０１と後部切刃群３０２との境界、すなわちスプライン刃３０に切削油溝３１３を施す境界は、例えば、歯部３１１の高さを考慮して決定するものとする。具体的には、スプライン刃３０に切削油溝３１３を施した場合に、案内部３１５の高さＨが所定の数値を確保できる切刃以降を後部切刃群３０２として、切削油溝３１３を設ける。
【００２９】
上述したスプラインブローチ１０は、ワークの下穴に通して下方（図１中、左方向）へ引き抜く、または、ワークの下穴にスプラインブローチ１０を通した後、ワークを上方（図１中、右方向）へ移動させることによって、前部切刃群３０１から後部切刃群３０２において寸法順に配置されたスプライン刃３０が、ワークを次々と切削して所望の形状寸法・被削面性状に仕上げるものである。
【００３０】
以下、本実施例によるスプラインブローチ１０の効果を説明する。本実施例によれば、後部切刃群３０２に配置されたスプライン刃３０の全ての歯部３１１の、歯部側面３１４および歯底部３１２に切削油溝３１３を設けている。この切削油溝３１３を設けたことによって、切削時、ワークとの間に隙間が形成され、この隙間が切削油の流路となり、スプラインブローチ１０がワークを加工している間中、加工部位に切削油を行きわたらせることが可能となる。
【００３１】
従って、少量の水溶性切削油を用いるミスト加工であっても、加工部位の冷却性・潤滑性を維持し、切削熱や摩擦熱の発生を抑制して寸法精度の劣化を防止するとともに、スプライン刃３０の磨耗を軽減して被削面性状を維持することができ、スプラインブローチ１０の寿命を向上させることが可能となる。これにより、環境に配慮すると共に、コスト改善を行うことが可能となった。
【００３２】
さらに、歯部側面３１４の歯先側は切削油溝３１３を形成せず、ワーク案内部３１５として残したため、切削時にはワーク案内部３１５によって加工物を案内することができ、切削中に加工物の軸心がスプラインブローチ１０の軸心に対してブレるなどの心配がなく、加工精度を保持することができる。
【００３３】
なお、本実施例においては、切削油溝は後部切刃群の歯側面部と歯底部に設けたが、歯側面部のみ、もしくは歯底部のみに設けてもよい。また、歯部形状によっては、すべての切刃部に切削油溝を設けることも可能である。さらに、本発明は、上述した実施例１に示すスプラインブローチ１０の構成に限定されるものではなく、一般に用いられている、いわゆるスプラインブローチであれば、適用可能であることはいうまでもない。また、切刃の耐磨耗性を向上させる粉末ハイス材等や、コーティング等の表面処理を使用すれば、より工具寿命を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、軸方向に寸法順に多数の切刃を配列したブローチに適用可能であり、特に、加工物の下穴に溝形状を形成するスプラインブローチに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例１におけるスプラインブローチを示す全体図である。
【図２】本発明の実施例１におけるスプラインブローチの第一および第二切刃群を拡大して示す側面図である。
【図３】図２におけるスプライン刃の断面図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  前つかみ部
２  前方案内部
３  切刃部
４  後方案内部
５  後つかみ部
６  ブローチ本体
８  ワーク
９  切削油
１０  スプラインブローチ
３０  スプライン刃（切刃）
３０１  前部切刃群
３０２  後部切刃群
３１１  歯部
３１２  歯底部
３１３  切削油溝
３１４  歯部側面
３１５  ワーク案内部
【図１】
2007229840.tif 000003
【図２】
2007229840.tif 000004
【図３】
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【図４】
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