(57)【要約】【課題】高品質の切削面を加工でき、しかも、使用する設備としては、既存のものをそのまま使用できるブローチ加工工具およびブローチ加工方法を提供する。【解決手段】複数の切刃が工具送り方向に沿って配列されたブローチ加工工具である。最終仕上げ加工用切刃を、最終仕上げ加工用切刃に対して直前の切刃と同時に切削面に接触しない配置位置に設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の切刃が工具送り方向に沿って配列されたブローチ加工工具であって、
最終仕上げ加工用切刃を、最終仕上げ加工用切刃に対して直前の切刃と同時に切削面に接触しない配置位置に設けたことを特徴とするブローチ加工工具。
【請求項２】
仕上げ加工用切刃よりも工具送り方向前方に複数の粗加工用切刃を有し、粗加工用切刃は、工具送り方向前方から後方に向かって順次高くなることを特徴とする請求項１に記載のブローチ加工工具。
【請求項３】
等速自在継手の保持器のポケットの内面の仕上げ加工に用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブローチ加工工具。
【請求項４】
ブローチ加工工具にて被加工物にブローチ加工を行う加工方法であって、
最終仕上げ加工用切刃にて切削している状態で、最終仕上げ加工用切刃に対して直前の切刃を切削面に接触させることなく仕上げ加工することを特徴とする加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブローチ加工工具およびブローチ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手の保持器におけるポケット穴加工には、工具寿命や寸法精度安定性の面からブローチ工具が広く使用されている（特許文献１）。一般的なブローチ加工工具は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、粗加工用切刃１と仕上げ加工用切刃２とを組み合わせた複数の切刃を有するものである。
【０００３】
粗加工用切刃１は、図７に示すように、工具送り方向の上流側から下流側に向って順次高さ寸法Ｈが大となっている。すなわち、最上流の粗加工用切刃１Ａの高さ寸法をｈ１とし、次の粗加工用切刃１Ｂの高さ寸法をｈ２とし、その次の粗加工用切刃１Ｃの高さ寸法をｈ３とし、以下順次、ｈ４〜ｈ１０とした場合、ｈ１＜ｈ２＜ｈ３・・・・＜ｈ１０となる。これに対して、図８に示すように、各仕上げ加工用切刃２の高さ寸法ｈｆは同一寸法に設定される。この場合、ブローチ加工工具は四角棒体からなり、粗加工用切刃１は、その４つの側面５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのうち、相対向する２つの側面５ａ、５ｃにのみ形成される。このため、粗加工用切刃１は、各側面５ａ、５ｃにおいて、軸方向に沿って所定ピッチに複数刃が形成されることになる。
【０００４】
粗加工用切刃１は、工具送り方向に沿って所定の一定ピッチで配設されているが、加工時においては、ブローチ工具の移動に伴い、被加工物（ワーク）に接触する切刃の数が変動することになる。図６に示すものでは、２刃か３刃となる。このような切刃数の変動は、切削抵抗の変動を意味する。この切削抵抗の変動は、寸法精度を悪化させるほど悪影響はないものの、高品質な切削面を形成しにくいものとなる。
【０００５】
ところで、ブローチ加工では、工具送り方向前方から後方に向かって順次高くなるように配置された切刃１を持つ工具を被加工物に押し付けて孔（例えば、等速自在継手の保持器のポケット穴）を拡大させていく加工である。しかしながら、最終的な寸法や切削面性状を決定づけているのは、前記工具送り方向前方から後方に向かって順次高くなるように配置された粗加工用切刃１による拡径を終えた後の、切刃高さの変化しない数枚の仕上げ加工用切刃２である。
【０００６】
ところで、図６においては、範囲Ｓにおける軸方向長さＳ１が被加工物の厚さ（ワーク厚さ）である。このため、仕上げ加工用切刃２においても、被加工物（ワーク）に接触する切刃の数が変動して、高品質な切削面を形成しにくいものである。そこで、従来には、ブローチ工具も切削抵抗の変動に着目した工具がある（特許文献２）。
【０００７】
特許文献２では、切れ刃の逃げ面に、切れ刃に加わる切削抵抗の背分力を支持する隆起部を形成し、この隆起部を、切れ刃の刃先よりも、工具送り方向の後方側に向けて漸次高くしたものである。
【０００８】
このため、隆起部を有する切れ刃が被加工物を通過したとき、この切れ刃による切削面と隆起部とが接触する。これにより、被加工物の背分力を支持するため、被加工物の振動や移動を抑制することができると共に、背分力の変動を抑えることができる。このようにして、ブローチ加工工具によれば、安定した状態で切削加工できるため加工精度を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５３−５４６４２号公報
【特許文献２】特許第５４４４７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記特許文献２に記載のものでは、切刃形状が複雑であるため、設計の困難、刃の加工（刃付け）の困難性、及び再研削の困難性等があり、工具単価が高いものとなる。さたには、隆起部の設計が被加工物の材質等によって異なるため、１品１様の設計が必要になる、等の問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、高品質の切削面を加工でき、しかも、使用する設備としては、既存のものをそのまま使用できるブローチ加工工具およびブローチ加工方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のブローチ加工工具は、複数の切刃が工具送り方向に沿って配列されたブローチ加工工具であって、最終仕上げ加工用切刃を、最終仕上げ加工用切刃に対して直前の切刃と同時に切削面に接触しない配置位置に設けたものである。
【００１３】
本発明のブローチ加工工具によれば、最終仕上げ加工用切刃にて切削した状態では、直前の切刃が切削面に接触しない。このため、仕上げ加工用切刃にて切削する仕上げ工程において、切削抵抗の変動を生じさせない。また、既存のブローチ加工工具と比較して、最終仕上げ加工用切刃の配設ピッチを変更するのみよいので、切刃形状として、複雑な形状とならない。そして、仕上げ加工用切刃の最終仕上げ加工用切刃とその直前の切刃との間のピッチは、被加工物（ワーク）の厚さ寸法、切刃の諸元から簡単に算出できる。
【００１４】
仕上げ加工用切刃よりも工具送り方向前方に複数の粗加工用切刃を有し、粗加工用切刃は、工具送り方向前方から後方に向かって順次高くなるように構成するのが好ましい。粗加工用切刃にて、被加工物の孔（例えば、等速自在継手の保持器のポケット穴）を拡大させていくことができる。このように、ブローチ加工工具としては、等速自在継手の保持器のポケットの内面の仕上げ加工に用いることができる。
【００１５】
本発明のブローチ加工方法は、ブローチ加工工具にて被加工物にブローチ加工を行う加工方法であって、最終仕上げ加工用切刃にて切削している状態で、最終仕上げ加工用切刃に対して直前の切刃を切削面に接触させることなく仕上げ加工するものである。
【００１６】
本発明のブローチ加工方法によれば、最終仕上げ加工用切刃にて切削している状態で、最終仕上げ加工用切刃に対して直前の切刃を切削面に接触させないので、仕上げ加工用切刃にて切削する仕上げ工程において、切削抵抗の変動を生じさせない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、仕上げ加工用切刃にて切削する仕上げ工程において、切削抵抗の変動を生じさせないので、ビビリやムシレの発生しない切削面品質を得ることができる。しかも、切刃形状として、複雑な形状とならないので、切れ刃に加わる切削抵抗の背分力を支持する隆起部を形成した従来のものが有するような欠点を有するものではなくなる。また、このブローチ加工工具としては、被加工物（ワーク）の厚さ寸法、切刃の諸元から簡単に最終仕上げ加工用切刃とその直前の切刃との間のピッチを算出でき、しかも、切刃の加工も特殊なものではないので、生産性に優れたものとなる。さらには、既存の従来のものと非比較しても、最終仕上げ加工用切刃とその直前の切刃との間のピッチのみが相違するものであり、既存のブローチ盤で使用でき、特殊な加工機や付帯装置を必要とせず、低コストにて高品質の切削面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のブローチ加工工具の要部平面図である。
【図２】前記図１のブローチ加工工具の粗加工用切刃の拡大断面図である。
【図３】前記図１のブローチ加工工具の仕上げ加工用切刃の拡大図である。
【図４】第１のブローチ加工工具の斜視図である。
【図５】本発明のブローチ加工工具にてブローチ加工された等速自在継手の保持器の斜視図である。
【図６】従来のブローチ加工工具の要部平面図である。
【図７】従来のブローチ加工工具の粗加工用切刃の拡大断面図である。
【図８】従来のブローチ加工工具の仕上げ加工用切刃の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。このブローチ加工工具は、例えば、図５に示すような等速自在継手の保持器２０のポケット２１の内面の加工（仕上げ加工）するものであって、４角棒体からなり、軸方向に沿って所定のピッチで等間隔に配設される先端側の複数の粗加工用切刃１１と、これらの複数の粗加工用切刃１１よりも加工進行方向下流側（工具送り方向後方側）に配設される複数の仕上げ加工用切刃１２とを備える。この場合、ブローチ加工工具は、粗加工用切刃１１が形成される先端側軸部１３と、仕上げ加工用切刃１２に形成される中間軸部１４と、基端側のつかみ部１５とからなる。
【００２０】
粗加工用切刃１１は、図５に示すブローチ加工工具と同様、工具送り方向の上流側（前方側）から下流側（後方側）に向って順次高さ寸法Ｈが大となっている。すなわち、図２に示すように、最上流（最前端）の粗加工用切刃１１Ａの高さ寸法をＨ１とし、次の粗加工用切刃１１Ｂの高さ寸法をＨ２とし、その次の粗加工用切刃１１Ｃの高さ寸法をＨ３とし、以下順次、Ｈ４〜Ｈ１０とした場合、Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３・・・・＜Ｈ１０となる。この場合、粗加工用切刃１は、先端側軸部１３の４つの側面１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのうち、相対向する２つの側面１０ａ、１０ｃにのみ形成される。このため、粗加工用切刃１１は、各側面１０ａ、０ｃにおいて、軸方向に沿って所定ピッチに複数刃が形成されることになる。なお、粗加工用切刃１１は、工具軸心と直交する平面に対して所定角度で傾斜している。
【００２１】
仕上げ加工用切刃１２は、４つの全側面に形成され、この実施形態では、工具送り方向の上流側（前方側）から下流側（後方側）に向って等ピッチで配設される３枚の仕上げ加工用切刃１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと、仕上げ加工用切刃１２Ｃから離間した第４の仕上げ加工用切刃１２Ｄとを有する。各側面の仕上げ加工用切刃１２は、周方向に連続するものである。
【００２２】
すなわち、図３に示すように、先端側軸部１３の端縁１３ａと第１の仕上げ加工用切刃１２Ａとの間のピッチをＰ１とし、第１の仕上げ加工用切刃１２Ａと第２の仕上げ加工用切刃１２Ｂとの間のピッチをＰ２とし、第２の仕上げ加工用切刃１２Ｂと第３の仕上げ加工用切刃１２Ｃとの間のピッチをＰ３とし、第３の仕上げ加工用切刃１２Ｃと第４の仕上げ加工用切刃１２Ｄとの間のピッチをＰ４とし、第４の仕上げ加工用切刃１２Ｄとつかみ部１５の端縁１５ａとの間をＰ５とした場合、Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３＝Ｐ５＜Ｐ４となる。また、仕上げ加工用切刃１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄの高さ寸法ＨＦは同一寸法に設定される。
【００２３】
ところで、このブローチ加工工具は、図１に示す矢印Ｘ方向が加工進行方向である。このため、第４の仕上げ加工用切刃１２Ｄが最終仕上げ加工用切刃となり、第３の仕上げ加工用切刃１２Ｃが、最終仕上げ加工用切刃１２Ｄに対して直前の切刃となる。また、図１の範囲Ｓにおける軸方向長さＳ１が被加工物の厚さ（ワーク厚さ）である。
【００２４】
このため、第３の仕上げ加工用切刃１２Ｃと第４の仕上げ加工用切刃１２Ｄとの間のピッチＰ４としては、最終仕上げ加工用切刃１２Ｄを、最終仕上げ加工用切刃１２Ｄに対して直前の切刃１２Ｃと同時に切削面に接触しない配置位置となるピッチとする。すなわち、Ｓ１＜Ｐ４とする。
【００２５】
次に、前記のように構成されたブローチ加工工具を用いてブローチ加工する方法を説明する。この場合、本発明に係るブローチ加工工具は、図５に示す従来のブローチ加工工具と比較した場合、第３の仕上げ加工用切刃１２Ｃと第４の仕上げ加工用切刃１２Ｄとの間のピッチＰ４が、他の仕上げ加工用切刃間ピッチＰ２，Ｐ３と相違するのみである。このため、このブローチ加工工具を装着することになるブローチ盤としては、既存の公知公用のブローチ盤（図示省略）を用いることができる。
【００２６】
このブローチ加工は、実施形態では、図５に示すような等速自在継手の保持器２０のポケット２１の仕上げ加工を行うものであるので、まず、クロム鋼等の金属材料を機械加工して、筒状の中間品である被工作物(ワーク)を成形する。ワークの厚さ寸法としては前記Ｓ１である。その後、このワークに下穴としてのガイド穴を開け、ブローチ盤に装着されたブローチ加工工具をガイド穴に挿入して、ワークに対して、このブローチ加工工具をその軸心方向に沿って矢印Ｘ方向に沿って押し込む。これによって、ガイド穴は粗加工用切刃１によって順次穴が拡大し、仕上げ加工用切刃２によって、加工される穴、つまり等速自在継手の保持器２０のポケット２１の内面を仕上げることができる。
【００２７】
この場合、このブローチ加工工具では、最終仕上げ加工用切刃１２Ｄを、最終仕上げ加工用切刃１２Ｄに対して直前の切刃１２Ｃと同時に切削面（加工される穴の内径面）に接触しない配置位置に設けたものであるので、最終仕上げ加工用切刃１２Ｄにて切削した状態では、直前の切刃１２Ｃがこの切削面に接触しない。
【００２８】
このように、本発明では、仕上げ加工用切刃１２にて切削する仕上げ工程において、切削抵抗の変動を生じさせないので、ビビリやムシレの発生しない切削面品質を得ることができる。また、既存のブローチ加工工具と比較して、最終仕上げ加工用切刃の配設ピッチを変更するのみであるので、切刃形状として、複雑な形状とならない。このため、切刃形状の設計が容易であり、刃の加工（刃付け）がし易く、再研削が容易であり、工具単価を低く抑えることができる等の利点がある。
【００２９】
また、このブローチ加工工具としては、被加工物（ワーク）の厚さ寸法、切刃の諸元から簡単に最終仕上げ加工用切刃とその直前の切刃との間のピッチを算出でき、しかも、切刃の加工も特殊なものではないので、生産性に優れたものとなる。さらには、既存の従来のものと比較しても、最終仕上げ加工用切刃とその直前の切刃との間のピッチのみを相違させればよいので、既存のブローチ盤で使用でき、特殊な加工機や付帯装置を必要とせず、低コストにて高品質の切削面を得ることができる。
【００３０】
ところで、前記前記実施形態のブローチ加工工具では、角棒体（四角棒体）からなるが、丸棒体からなるものであってもよい。すなわち、本発明のブリーチ加工工具として、丸孔を加工する丸ブローチ、角孔を加工する角形ブローチ、キー溝を加工するキー溝ブローチ等の種々のものを構成できる。
【００３１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、粗加工用切刃１１や仕上げ加工用切刃１２の数としては図例のものに限定されず、それらの増減は任意であり、また、各刃の配設ピッチとしても、最終仕上げ加工用切刃１２Ｄを、最終仕上げ加工用切刃１２Ｄに対して直前の切刃１２Ｃと同時に切削面に接触しない配置位置に設けることができればよい。すなわち、ワークの厚さ寸法や材質等に応じて種々変更することができる。なお、仕上げ加工するものとしては、等速自在継手の保持器２０のポケット２１に限るものではなく、前記したように、種々のブローチにて仕上げることができるものであればよい。
【符号の説明】
【００３２】
１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）     粗加工用切刃
１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）     仕上げ用切刃
【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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