(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍔部を有し、該鍔部より先端側に行くに従い径部が段部を有して縮径する段付き軸状の部品を成形するための部品成形用工具の加工方法であって、
被加工材の中心軸方向に下穴を加工する工程と、
前記被加工材の一端に、成形すべき前記部品の鍔部の外径とほぼ同じ径を有する鍔部成形用穴を前記下穴を中心として加工する工程と、
前記被加工材に形成された下穴の内周面を研削工具で研削して、成形すべき前記部品の先端側の径部とほぼ同じ径を有する穴に加工し、中心穴とする工程と、
前記被加工材の一端に加工された鍔部成形用穴から切削工具を挿入して前記中心穴の内周面を切削し、成形すべき前記部品の先端側の径部を除く他の径部とほぼ同じ径を有する穴に加工する工程と
を少なくとも有することを特徴とする部品成形用工具の加工方法。
【請求項２】
第１軸径部と該第１軸径部よりも縮径した第２軸径部とを少なくとも有する段付き軸形状の部品を成形するために、前記段付き軸形状に対応して、第１穴径部と該第１穴径部よりも縮径した第２穴径部とを少なくとも有する段付き穴が形成された部品成形用工具の加工方法であって、
被加工材に形成された下穴の内周面を研削工具で研削して、前記第２穴径部と同じ径の中心穴を加工する工程と、
しかる後、前記被加工材の前記第１穴径部が形成される側から前記中心穴内に切削工具を挿入して、前記第２穴径部を除いて前記中心穴の内周面を前記切削工具により切削し、前記第１穴径部と同じ径を有する穴に加工する工程と
を少なくとも有することを特徴とする部品成形用工具の加工方法。
【請求項３】
前記切削工具にバイトを用いていることを特徴とする請求項１又は２記載の部品成形用工具の加工方法。
【請求項４】
前記被加工材にビッカース硬度ＨＶ＝１２００以上の超硬材を用いていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の部品成形用工具の加工方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の部品成形用工具の加工方法によって製造されたことを特徴とする部品成形用工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品成形用工具の加工方法及びこの加工方法により製造される部品成形用工具に関し、例えば時計部品をねじとで時計の基枠に固定する例えば受足のような小型精密部品の成型用工具の加工方法及び部品成形用工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、時計の一部品である受足は、種々のタイプがあるが、例えば図３に示すように段付き軸状に形成されたものがある。この受足８は、外周にローレット８ｆが形成された鍔部８ａを有し、鍔部８ａから先端側に行くに従い各径部８ｂ〜８ｄが段部８ｅを有して縮径し、中心軸方向に貫通穴８ｇが穿設されている。この受足８は、図４に示すように時計の基枠１１の取付穴１２に圧入されて、鍔部８ａの外周のローレット８ｆが基枠１１に食い込んだ状態で固定され、貫通穴８ｇにねじ１３を螺入させて時計の基枠１１上の例えば輪列受等の時計部品１４を固定している。
【０００３】
前述した受足８は、例えば図５に示すように６タイプの成形用工具（第１ダイスブッシュ〜第６ダイスブッシュ）を用いて塑性加工されている。
所定の長さに切断された黄銅の丸棒１を第１ダイスブッシュＤ１に圧入して第１次加工品２を成形し、次いで、この第１次加工品２を第２ダイスブッシュＤ２に圧入して第２次加工品３を成形し、さらに、この第２次加工品３を第３ダイスブッシュＤ３に圧入して第３次加工品４を成形する。
【０００４】
第３ダイスブッシュＤ３により成形された第３次加工品４を第４ダイスブッシュＤ４に圧入して段付きの第４次加工品５を成形し、この第４次加工品５を第５ダイスブッシュＤ５に圧入して鍔部６ａを有する第５次加工品６を成形し、そして、最後の第６ダイスブッシュＤ６に第５次加工品６を圧入して、第６ダイスブッシュＤ６に形成された段穴と同じ形状の第６次加工品７を成形する。この時、第６ダイスブッシュＤ６に形成された鍔部成形用穴Ｄ６ａの内周面に施されたローレット（図示せず）により、第６次加工品７の鍔部７ａの外周面にそのローレット（図示せず）が刻み込まれている。
【０００５】
第６ダイスブッシュＤ６により形成された第６次加工品７は、図示せぬ後工程において、中心軸方向にドリル等によって貫通穴が加工されて、図３に示すような形状の受足８となる。
【０００６】
ところで、最終工程に用いられた第６ダイスブッシュＤ６は、図６に示すような加工方法により製作されている。
まず、自動旋盤のチャック３１に固定された被加工材２１の中心軸方向にドリル３２で中心穴２１ａを明け、次いで、その中心穴２１ａを平錐３３で削って平錐３３の形状とほぼ同一形状の段穴２１ｂを形成し、さらに、図示せぬカッティングホイール等でその被加工材２１を切断して、真空焼き入れを行う。
【０００７】
その後は、（４）に示すように真空焼き入れした被加工材２１の一端面を歯形電極３４で放電加工して、受足８の鍔部８ａを成形するための鍔部成形用穴２１ａを形成すると共に、その鍔部成形用穴２１ａの内周面に歯形電極３４の外周面に形成された歯形状のローレット（図示せず）を形成する。なお、被加工材２１の他端面に形成された逃げ穴２１ｃは、この工程の前にストレート電極（図示せず）によって加工されたものである。
【０００８】
両端面が加工された被加工材２１の段穴２１ｂの内周面を、ペースト３６が付着された磨き棒３５で手作業により研磨し、次に、被加工材２１の丈を決めるために逃げ穴２１ｃ側の材料をカッティングホイールで切断する（図示せぬ）。そして、（６）に示すように被加工材２１を平面研削盤のテーブル３８上にチャック３９で固定して、被加工材２１の中心軸方向の両端面（切断面）を砥石ホイール３７で研削する。
【０００９】
この研削終了後は、図示していないが、被加工材２１の段穴２１ｂにシリコンを充填して投影機で形状検査を行い、この検査に合格したものだけが受足８の成形用第６ダイスブッシュＤ６として使用される。
【００１０】
ところが、この加工方法によって成形された第６ダイスブッシュＤ６には、ビッカース硬度ＨＶ＝７４０程度の材料（ＳＫＤ１１、粉末ハイス等）が用いられているため、受足８の加工数量が増えるに連れ段穴２１ｂが磨耗して変形し、量産性に適した第６ダイスブッシュＤ６とはいえなかった。具体的には、１個の第６ダイスブッシュＤ６で最大８００個程度しか加工することができなかった。
【００１１】
そこで、その課題を解決する方法として、第６ダイスブッシュＤ６にビッカース硬度ＨＶ＝１２００以上の超硬材（Ａ１、Ｇ１等）を使用し、平錐に代えてコンパックスバイトで段穴を加工する方法が考えられていた。この加工方法は、例えば、図７及び図８に示すように概ね８工程の加工を経て第６ダイスブッシュＤ６が製作されるものである。
【００１２】
まず、図７（１）に示すようにチャック５１に固定された超硬丸棒（ビッカース硬度ＨＶ＝１２００以上）の被加工材４１を所定寸法（約７ｍｍ）毎にカッティングホイール５２で切断し、この切断した丸棒の被加工材４１をチャック５３に固定して両端面をカップホイール５４で研削し、そして、（３）に示すように被加工材４１の中心軸方向にストレート電極５５で放電加工して下穴４１ａを形成し、さらに、径の大きいストレート電極５６を用いて前記下穴４１ａを中心とする逃げ穴４１ｂを加工し、この逃げ穴４１ｂの反対側の面を歯形電極５７で放電加工して、受足８の鍔部８ａを成形すべき鍔部成形用穴４１ｃを形成すると共に、その鍔部成形用穴４１ｃの内周面に歯形電極５７の外周面に形成された歯形状のローレット（図示せず）を形成する。
【００１３】
その後は、図８（６）に示すようにチャック５３に固定された被加工材４１を高速回転させると共に、コンパックスバイト５８の刃部５８ａを鍔部成形用穴４１ｃ側の下穴４１ａに挿入してその内周面を切削し、段穴４１ｄに加工する。この切削加工は、まず、成形すべき受足８の径部８ｂと同じ径を有する穴に加工し、次に、その穴の奥の一端をテーパ状に形成した後、受足８の径部８ｃと同じ径を有する穴に加工し、さらに、その穴の奥の一端をテーパ状に形成した後、受足８の径部８ｄと同じ径を有する穴が形成されるように奥の下穴４１ａを切削する。
【００１４】
そして、（７）に示すように被加工材４１の丈を決めるために逃げ穴４１ｂ側の材料をカッティングホイール５２で切断し、次に、この被加工材４１を平面研削盤のテーブル６０上にチャック６１で固定して、被加工材４１の中心軸方向の両端面（切断面）を砥石ホイール５９で研削する。
【００１５】
この研削終了後は、前述したように被加工材４１の段穴４１ｄにシリコンを充填して投影機で形状検査を行い、この検査に合格したものだけが受足８の成形用第６ダイスブッシュＤ６として使用される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この加工方法では、被加工材４１の下穴４１ａの奥までコンパックスバイト５８を挿入して切削加工しているため、コンパックスバイト５８の刃部５８ａを細長くしなければならなかった。このため、コンパックスバイト５８の刃部５８ａの強度が低下し、しかも被加工材４１が超硬材であるために磨耗が激しく、刃部５８ａの先端が加工中に欠けることがあった。また、コンパックスバイト５８の刃部５８ａの強度低下が原因で被加工材４１の段穴４１ｄの内周面にスジが入ることがあり、第６ダイスブッシュＤ６の仕上がり精度にも影響を与えていた。
【００１７】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、被加工材が超硬材であっても切削工具の寿命を短くすることなく、精度の良い部品成形用工具を量産できる部品成形用工具の加工方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る部品成形用工具の加工方法は、鍔部を有し、この鍔部より先端側に行くに従い径部が段部を有して縮径する段付き軸状の部品を成形するための部品成形用工具の加工方法であって、被加工材の中心軸方向に下穴を加工する工程と、被加工材の一端に、成形すべき前記部品の鍔部の外径とほぼ同じ径を有する鍔部成形用穴を下穴を中心として加工する工程と、被加工材に形成された下穴の内周面を研削工具で研削して、成形すべき前記部品の先端側の径部とほぼ同じ径を有する穴に加工し、中心穴とする工程と、被加工材の一端に加工された鍔部成形用穴から切削工具を挿入して中心穴の内周面を切削し、成形すべき前記部品の先端側の径部を除く他の径部とほぼ同じ径を有する穴に加工する工程とを少なくとも有する。
【００１９】
本発明においては、被加工材の中心軸方向に下穴を加工し、被加工材の一端に、成形すべき部品の鍔部の外径とほぼ同じ径を有する鍔部成形用穴を下穴を中心として加工し、被加工材に形成された下穴の内周面を研削工具で研削して、成形すべき部品の先端側の径部とほぼ同じ径を有する穴に加工して中心穴とし、被加工材の一端に加工された鍔部成形用穴から切削工具を挿入して前記中心穴の内周面を切削し、成形すべき前記部品の先端側の径部を除く他の径部とほぼ同じ径を有する穴に加工するようにしているので、切削工具の刃部の長さを従来と比べ短くすることが可能になり、このため、その刃部の強度が向上し、この強度向上により切削工具の刃部が欠け難くなると共に、精度の良い部品成形用工具を製作できる。
【００２０】
（２）本発明に係る部品成形用工具の加工方法は、第１軸径部と第１軸径部よりも縮径した第２軸径部とを少なくとも有する段付き軸形状の部品を成形するために、段付き軸形状に対応して、第１穴径部と第１穴径部よりも縮径した第２穴径部とを少なくとも有する段付き穴が形成された部品成形用工具の加工方法であって、被加工材に形成された下穴の内周面を研削工具で研削して、第２穴径部と同じ径の中心穴を加工する工程と、しかる後、被加工材の第１穴径部が形成される側から中心穴内に切削工具を挿入して、第２穴径部を除いて中心穴の内周面を切削工具により切削し、第１穴径部と同じ径を有する穴に加工する工程とを少なくとも有する。
【００２１】
本発明においては、被加工材の下穴の内周面を研削工具で研削して、第１穴径部よりも縮径した第２穴径部と同じ径の中心穴を加工し、しかる後、被加工材の第１穴径部が形成される側から中心穴内に切削工具を挿入して、第２穴径部を除いて中心穴の内周面を切削工具により切削し、第１穴径部と同じ径を有する穴に加工するようにしたので、切削工具の刃部の長さを従来と比べ短くすることが可能になると共に刃部の高さ寸法を大きくすることも可能となり、このため、その刃部の強度が向上し、この強度向上により切削工具の刃部が欠け難くなると共に、切削時の切削工具の振動を抑えることができ、この結果、精度のよい部品成形用工具を製作できる。
【００２２】
（３）本発明に係る部品成形用工具の加工方法は、前記（１）又は（２）の何れかにおいて、前記切削工具にバイトを用いている。
【００２３】
（４）本発明に係る部品成形用工具の加工方法は、前記（１）乃至（３）の何れかにおいて、前記被加工材にビッカース硬度ＨＶ＝１２００以上の超硬材を用いている。
【００２４】
（５）本発明に係る部品成形用工具は、前記（１）乃至（３）の何れかに記載の部品成形用工具の加工方法によって製造されたことを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る部品成形用工具の加工方法を説明する。この部品成形用工具は、前述したように時計部品の受足を仕上げ加工するために用いれられる第６ダイスブッシュであり、材料としてビッカース硬度ＨＶ＝１２００以上の超硬材が使用されている。
図１及び図２は実施の形態に係る受足成形用第６ダイスブッシュの加工方法を示す工程図である。
【００３１】
まず、図１（１）に示すようにチャック５１に固定された超硬丸棒（ビッカース硬度ＨＶ＝１２００以上）の被加工材４１を所定寸法（約７ｍｍ）毎にカッティングホイール５２で切断し、次に、この切断した丸棒の被加工材４１をチャック５３に固定して、両端の切断面をカップホイール５４で研削する（２）。
【００３２】
そして、（３）に示すように被加工材４１の中心軸方向にストレート電極５５で放電加工して直径約０．８ｍｍの下穴４１ａを形成し、さらに、径の大きいストレート電極５６を用いて被加工材４１の一端面に前記下穴４１ａを中心とする逃げ穴４１ｂを加工し（４）、この被加工材４１の他端面を歯形電極５７で放電加工して、受足８の鍔部８ａを成形すべき鍔部成形用穴４１ｃを形成すると共に、その鍔部成形用穴４１ｃの内周面に歯形電極５７の外周面に形成された歯形状のローレット（図示せず）を形成する（５）。
【００３３】
その後は、図２（６）に示すように被加工材４１に加工された逃げ穴４１ｂと鍔部成形用穴４１ｃとの間の下穴４１ａの内周面を、研削工具としてグリッタ７１を用いて、このグリッタ７１の回転軸の先端に設けられたダイヤの砥石部７１ａで研削し、直径約１．０ｍｍの中心穴４１ｄを加工する。この時の被加工材４１側の回転数は２千〜３千で、グリッタ７１の砥石部７１ａの回転数は７万〜８万で、相互に反対方向に回転している。この研削加工により形成された中心穴４１ｄの直径は、図３に示す受足８の先端側の径部８ｄ（第２軸径部）を成形するのに必要な大きさである。
【００３４】
中心穴４１ｄの研削加工終了後は、（７）に示すようにチャック５３に固定された被加工材４１を高速回転させると共に、切削工具としてコンパックスバイト７２を用いて、このコンパックスバイト７２の刃部７２ａを鍔部成形用穴４１ｃ側から中心穴４１ｄに挿入してその内周面を切削し、段穴４１ｅに加工する。この切削加工は、まず、成形すべき受足８の径部８ｂとほぼ同じ径を有する穴（第１穴径部）に加工し、次に、その穴の奥の一端をテーパ状に形成した後、受足８の径部８ｃ（他の第１軸径部）とほぼ同じ径を有する穴（他の第１穴径部）に加工し、そして、この穴とグリッタ７１によって形成された中心穴４１ｄ（第２穴径部）との異径による段差をテーパ状に形成して終了する。
【００３５】
このように、コンパックスバイト７２は、図２（７）に示す被加工材の中心穴４１ｄ側からではなく、中心穴４１ｄより拡径の段穴４１ｅが形成される側から穴内に挿入され、前記一連の切削加工を行う。
【００３６】
段穴４１ｅの加工後は、（８）に示すように被加工材４１の丈を決めるために逃げ穴４１ｂ側の材料をカッティングホイール５２で切断し、次に、被加工材４１を平面研削盤のテーブル６０上にチャック６１で固定して、被加工材４１の中心軸方向の両端面（切断面）を砥石ホイール５９で研削する。
【００３７】
この研削終了後は、従来例で述べたように被加工材４１の段穴４１ｅにシリコンを充填して投影機で形状検査を行い、この検査に合格したものだけが受足８の成形用第６ダイスブッシュＤ６として使用される。
【００３８】
このように本実施の形態においては、被加工材４１の下穴４１ａをグリッタ７１で研削して、成形すべき受足８の先端側の径部８ｄとほぼ同じ径を有する穴を中心穴４１ｄとして加工し、この中心穴４１ｄをコンパックスバイト７２で研削して、受足８の径部８ｂ、８ｃとほぼ同じ径を有する穴にそれぞれ加工するようにしたので、コンパックスバイト７２の刃部７２ａの長さＬを従来のコンパックスバイト５８の刃部５８ａの長さよりも短く、かつ高さ寸法Ｈを大きくでき、このため、コンパックスバイト７２の刃部７２ａの強度が向上してコンパックスバイト７２の刃部７２ａが欠け難くなり、また、被加工材４１の段穴４１ｅにすじが入るということがなくなった。また、切削時のコンパックスバイト７２の振動を抑えることができ、この結果、第６ダイスブッシュＤ６の仕上がり精度も向上した。
【００３９】
また、コンパックスバイト７２の刃部７２ａの強度向上により、製品としての第６ダイスブッシュＤ６の量産性が可能になった。
【００４０】
なお、前記実施の形態においては、部品成形用工具として第６ダイスブッシュＤ６を例示したが、これに限られたものではなく、穴径部とこの穴径部よりも縮径した他の穴径部とを少なくとも有する段付き穴が形成された部品成形用工具であればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る受足成形用第６ダイスブッシュの加工方法を示す工程図である。
【図２】図１に続く加工方法の工程図である。
【図３】時計の一部品の受足の外観を示す側面図である。
【図４】受足の使用例を示す断面図である。
【図５】受足の加工方法を示す工程図である。
【図６】従来の受足成形用第６ダイスブッシュの加工方法を示す工程図である。
【図７】他の従来の受足成形用第６ダイスブッシュの加工方法を示す工程図である。
【図８】図７に続く加工方法の工程図である。
【符号の説明】
８  受足
８ａ  鍔部
８ｂ、８ｃ、８ｄ  径部
８ｅ  段部
８ｆ  ローレット
８ｇ  貫通穴
４１  被加工材
４１ａ  下穴
４１ｂ  逃げ穴
４１ｃ  鍔部成形用穴
４１ｄ  中心穴
４１ｅ  段穴
７１  グリッタ（研削工具）
７１ａ  砥石部
７２  コンパックスバイト（切削工具）
７２ａ  刃部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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