(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォーム状に加工されたボディに一定の間隔をおいてホブ軸に平行な切刃溝が加工されることにより、そのボディ周面に複数の刃片支持部が一体に設けられ、この刃片支持部の回転方向前面側に形成されるチップ装着座面に切削用チップが装着されるスロアウエイホブにおいて、
前記チップ装着座面の底面を前記切刃溝の底面よりホブ軸中心側に設けるとともに、当該スロアウエイホブのボス外径を、前記切刃溝の底面よりホブ軸中心側で、かつ前記チップ装着座面の底面よりホブ外径側に設けることを特徴とするスロアウエイホブ。
【請求項２】
前記請求項１に記載のスロアウエイホブの製造方法であって、
前記チップ装着座面と同形状で、前記チップ装着座面の切刃溝底面よりホブ軸中心側の沈み込み部の幅と同程度もしくはその幅より小さい幅の電極を前記刃片支持部の回転方向前面側に移動させて、または前記電極を前記刃片支持部の回転方向前面側に移動させた後に所定の幅となるように円周方向に移動させて、放電加工によりチップ装着座面を形成することを特徴とするスロアウエイホブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車等の切削工具として用いられるスロアウエイホブおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、歯車などの切削工具として、高能率加工を実現可能なスロアウエイホブが用いられている（特開平６３−１５６６１７号）。このスロアウエイホブ１００は、図６にその部分断面図が示されるように、ウォーム状に形成されたホブボディ１０１の周面に一定間隔を置いてホブ軸方向に切刃溝１０２が加工されて複数の刃片支持部１０３が形成されている。この刃片支持部１０３に切削用チップ１０４を装着するチップ装着座面１０５が形成されており、このチップ装着座面１０５に配置されたチップ１０４は、前記切刃溝１０２に固定されるクサビ１０６によってチップ装着座面１０５に押え付けられるようにして固定されている。前記チップ装着座面１０５の底面１０５ａは切刃溝１０２の底面１０２ａよりホブ外径側に形成されており、その切刃溝１０２の底面１０２ａよりホブ軸中心側にスロアウエイホブ１００のボス外径１０７が形成されている。
【０００３】
また、前記チップ装着座面１０５は、そのチップ装着座面１０５と同形状の電極部を所定のピッチ間隔で横一列に配置した総形の電極を前記刃片支持部１０３に近づけて放電加工によって形成されている。なお、前記電極はホブ回転方向前側の刃片支持部もしくは切刃溝１０２に干渉しないため、その電極の厚みは切削用チップ１０４の厚みに関係なく任意に設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に記載のスロアウエイホブ１００では、クサビ１０６を切刃溝１０２に固定する固定用ネジ１０８の大きさの関係上、そのクサビ１０６の寸法形状を小さくできず、またホブチップ装着座面１０５が切刃溝底面１０２ａに対しホブ外径側に形成されているため、ホブ外径を設定するとホブボディ１０１の周面に形成される切刃溝数が少なくなってしまい、逆に切刃溝数を多くするとホブ外径が大きくなってしまう問題点がある。
【０００５】
このように切刃溝数が少ない場合は、１つの切削用チップ１０４にかかる切削負担が大きくなるため、工具寿命が短いもしくは加工能率が低いという不具合を生じるとともに、切削用チップ１０４の間隔が大きくなるため、断続切削に起因する振動が大きくなるという不具合を生じる。一方、ホブ外径が大きくなる場合は、ホブ盤のホブヘッド部の寸法形状により装着不可能になったり、重量増加により取り扱いが困難になるなどの問題点がある。また、前記切刃溝数が少ない場合と同様に切削用チップ間隔が大きいため、断続切削に起因する振動が大きい上に、歯切り時のアプローチ量が大きくなり切削時間が増加する問題点がある。
【０００６】
また、前記公報に記載のスロアウエイホブ１００では、切刃溝底面１０２ａがホブ軸中心側に近い位置に形成されているためボス外径１０７が小さくなり、切削用チップ１０４先端とボス外径１０７との間が大きくなる。このようにボス外径１０７が小さいことにより剛性が低下し、切削用チップ１０４先端とボス外径１０７との間が大きいことにより切削時の振動が大きくなるという不具合がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、ホブ外径を大きくすることなく切刃溝数を増やし、１刃当りにかかる切削負担を軽減させるとともに、ボス外径を大きくして、切削時の振動を抑制することができるスロアウエイホブおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、第１発明によるスロアウエイホブは、
ウォーム状に加工されたボディに一定の間隔をおいてホブ軸に平行な切刃溝が加工されることにより、そのボディ周面に複数の刃片支持部が一体に設けられ、この刃片支持部の回転方向前面側に形成されるチップ装着座面に切削用チップが装着されるスロアウエイホブにおいて、
前記チップ装着座面の底面を前記切刃溝の底面よりホブ軸中心側に設けるとともに、当該スロアウエイホブのボス外径を、前記切刃溝の底面よりホブ軸中心側で、かつ前記チップ装着座面の底面よりホブ外径側に設けることを特徴とするものである。
【０００９】
第１発明においては、ウォーム状に加工されたボディに一定の間隔をおいて加工されるホブ軸に平行な切刃溝により複数の刃片支持部が形成され、この刃片支持部の回転方向前面側に底部が前記切刃溝底面よりホブ軸中心側に形成されるチップ装着座面が形成されて、このチップ装着座面に切削用チップが装着されて構成されている。
【００１０】
第１発明によれば、前記切刃溝の間隔を従来のスロアウエイホブの切刃溝間隔に比べて十分狭くすることができるため、ボディに加工される切刃溝数を増やすことができる。こうして１つの切削用チップにかかる切削負担を軽減させることができるため、工具寿命もしくは加工能率を向上させることができるという効果を奏する。また、切削開始時から終了時まで相対的に被削物に前記切削用チップが当接していない状態が少なくされるため、切削に起因する振動を抑制することができる。
【００１１】
また、第１発明によれば、ボス外径を大きくとることができるため、ホブ自体の安定性および剛性が確保され、チップ装着座面に装着された切削用チップのホブ外径側端部とボス外径との間が狭められるため切削用チップの振動を抑制することができるという効果を奏する。
【００１２】
第１発明においては、前記チップ装着座面が略菱形形状であり、このチップ装着座面の切刃溝底面よりホブ軸中心側への沈み込み部の幅が切削用チップの厚みより０．０５ｍｍ以上大きく形成されるものであるのが好ましい。こうすることによりチップ装着座面への切削用チップの装着が容易となり、さらに切削用チップの角部を欠損させるのを防止することができる効果を奏する。
【００１３】
第２発明によるスロアウエイホブの製造方法においては、前記第１発明に係るスロアウエイホブの製造方法であって、
前記チップ装着座面と同形状で、前記チップ装着座面の切刃溝底面よりホブ軸中心側の沈み込み部の幅と同程度もしくはその幅より小さい幅の電極を前記刃片支持部の回転方向前面側に移動させて、または前記電極を前記刃片支持部の回転方向前面側に移動させた後に所定の幅となるように円周方向に移動させて、放電加工によりチップ装着座面を形成することを特徴とするものである。
【００１４】
第２発明においては、前記形状の電極の先端が刃片支持部の回転方向前側の切刃溝底面よりホブ軸中心側に追い込まれて放電加工され、底部が切刃溝底面よりホブ軸中心側となるようにチップ装着座面が形成される。こうすることにより、前記形状のチップ装着座面を容易にかつ高精度に形成することができるという効果を奏する。また、前記切刃溝底面よりホブ軸中心側のチップ装着座面の幅を任意に調整することが可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるスロアウエイホブおよびその製造方法の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１に、本発明の一実施例に係るスロアウエイホブの部分断面図が示されている。
【００１７】
本実施例のスロアウエイホブ１においては、旋削加工によりウォーム状に加工されたホブボディ２に一定間隔をおいてホブ軸方向に複数（本実施例では１２本）の切刃溝３が加工され、そのホブボディ２の周面に複数の刃片支持部４が一体に形成されている。
【００１８】
前記刃片支持部４の回転方向前面側には後述する切削用チップ（超硬チップ）５を固定させるチップ装着座面６が形成されており、これらチップ装着座面６にはそれぞれ超硬チップ５がその回転方向背面側を密着させるように装着される。また、これら超硬チップ５の回転方向前面側の切刃溝３内には、それぞれ略立方体形状のクサビ７が挿入されている。これらクサビ７には、それらチップ装着座面６側に略半円柱状の切欠き部（図示省略）がそれぞれ形成されており、それら中央部にボルト８がそれぞれ付設されている。前記切欠き部には半円柱状のピン９が付設されており、前記ボルト８が切刃溝３に締め付けられることにより、それらピン９の平面部９ａが前記超硬チップ５に面接触してその超硬チップ５がチップ装着座面６に固定される。
【００１９】
図２（ａ）には前記スロアウエイホブ１の縦断面図が示されている。前記超硬チップ５は、上下左右に対称で各頂点がアールを有している略菱形平柱状とされている。この超硬チップ５を装着させるチップ装着座面６は略菱形形状とされており、その底面６ａが切刃溝３の底面３ａよりホブ軸中心側に近い位置となるように形成されている。なお、図２（ａ）は簡略されて２つの超硬チップ５のみ示されているが、本実施例ではその２つの超硬チップ５に平行に複数の超硬チップ５が配置されている。
【００２０】
また、図２（ｂ）には、超硬チップ５が装着されていない状態の図２（ａ）のＡ矢視図が示されている。前記チップ装着座面６の切刃溝底面３ａよりホブ軸中心側の沈み込み部６ｂの幅Ｔ１は、前記超硬チップ５の厚みＴよりも０．０５ｍｍ以上大きく設定されている。また、このチップ装着座面６の刃片支持部４側の外周には、幅δのヌスミ部１０が形成されている。この沈み込み部６ｂの幅Ｔ１およびヌスミ部１０により、前記超硬チップ５を、その角部を欠損させることなく、かつ容易にチップ装着座面６に装着することができる。また、このスロアウエイホブ１のボス外径１２は、前記切刃溝３の底面３ａよりややホブ軸中心側で、かつチップ装着座面６の底面６ａよりホブ外径側とされている。
【００２１】
このように構成されるスロアウエイホブ１のチップ装着座面６は、チップ装着座面６と同形状で、かつ前記沈み込み部６ｂの幅Ｔ１より小さい幅を有する電極１３をホブ軸方向に前記スロアウエイホブ１に形成するチップ装着座面６のピッチ間隔を置いて複数個連結させた加工用電極構造体１４を用いて放電加工により形成される。図３に前記加工用電極構造体１４によりチップ装着座面６を形成する状態を説明する説明図が示されている。
【００２２】
表１に本実施例の放電加工条件が示されている。
【表１】
0004136120.tif 000002
【００２３】
まず、荒加工として円周方向に前記加工用電極構造体１４が追込まれて、電極形状くずれを防止するようにする。次いで、中仕上げ加工としてその加工用電極構造体１４が刃片支持部４の回転方向前面側に径方向に追込まれ、それぞれの電極１３の先端が前記切刃溝底面３ａよりホブ中心側へ挿入される。その後、その加工用電極構造体１４が前記チップ装着座面６の沈み込み部６ｂの幅Ｔ１を確保するように円周方向に移動される。その後の仕上げ加工は、中仕上げ加工と同様にして行われる。
【００２４】
この後、前記チップ装着座面６と同形状で、かつ前記ヌスミ部１０と同様の幅δを有する電極（図示省略）を前記ピッチ間隔で複数個連結させたさらえ加工用電極構造体（図示省略）を径方向に追込ませて、前記チップ装着座面６外周にヌスミ部１０が形成される。このように放電加工により、切刃溝底面３ａよりホブ軸中心側の底面６ａを有するチップ装着座面６を容易に形成することができる。
【００２５】
このように構成されるスロアウエイホブ１においては、ホブボディ２に形成される各切刃溝間の間隔を狭めることができるため、任意のホブ外径に対する切刃溝数を増やすことができる。図４に本実施例のホブ外径と切刃溝数との関係が従来のスロアウエイホブのホブ外径と切刃溝数の関係と比較しつつ示されており、図５には、本実施例のスロアウエイホブ１（ホブ外径２００，歯数１２）の工具寿命を従来のスロアウエイホブ（ホブ外径２００，歯数９）の工具寿命とを比較する比較図（ａ）とその加工条件を説明する説明図（ｂ）とが示されている。なお、前記工具寿命は超硬チップ５の欠損あるいは磨耗量が０．５ｍｍ以上に到達するまでの切削長（歯幅Ｂ×歯車個数）で表されている。
【００２６】
本実施例のスロアウエイホブ１においては、図示されるように従来のスロアウエイホブに比べて任意のホブ外径に対する切歯溝数が多くされており、その工具寿命が従来のスロアウエイホブの工具寿命に比べて向上されていることが明らかである。また、送りｆが２ｍｍ／ｒｅｖであるスロアウエイホブに比べて、３ｍｍ／ｒｅｖのスロアウエイホブが切削長の延び率が大きいことが明らかである。
【００２７】
本実施例によれば、前述のようにホブ外径に対する切刃溝数が多くされるため、１つの超硬チップにかかる切削負担を小さくすることができ、工具寿命もしくは加工能率を向上させることができる効果を奏する。また、切削開始から終了までの間に超硬チップが被切削物に全く当接しない状態が低減され、切削に起因する振動を相対的に極めて抑制させることができる効果を奏する。
【００２８】
また、前記スロアウエイホブ１のボス外径１２とチップ装着座面６に装着された超硬チップ５の先端（ホブ外径側端部）との間が小さくできるため、超硬チップ５の先端が安定して、切削に起因する振動をより低減させることができる。さらに、スロアウエイホブ１自体の剛性を向上させることができる。なお、本実施例のスロアウエイホブ形状は、モジュールの大きいスロアウエイホブに対して有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係るスロアウエイホブの部分断面図である。
【図２】図２は、本実施例のスロアウエイホブの縦断面図（ａ）および（ａ）のＡ矢視図（ｂ）である。
【図３】図３は、加工用電極構造体によりチップ装着座面を形成する状態を説明する説明図である。
【図４】図４は、本実施例のホブ外径と切刃溝数との関係を表す関係図である。
【図５】図５は、本実施例のスロアウエイホブの工具寿命と従来のスロアウエイホブの工具寿命とを比較する比較図（ａ）およびその加工条件を説明する説明図（ｂ）である。
【図６】図６は、従来のスロアウエイホブの部分断面側面図である。
【符号の説明】
１    スロアウエイホブ
２    ホブボディ
３    切刃溝
４    刃片支持部
５    超硬チップ
６    チップ装着座面
６ｂ  沈み込み部
７    クサビ
８    ボルト
９    ピン
１０    ヌスミ部
１２    ボス外径
１３    電極
１４    加工用電極構造体
【図１】
0004136120.tif 000003
【図２】
0004136120.tif 000004
【図３】
0004136120.tif 000005
【図４】
0004136120.tif 000006
【図５】
0004136120.tif 000007
【図６】
0004136120.tif 000008