JP6296283B2

JP6296283B2 - ブローチ

Info

Publication number: JP6296283B2
Application number: JP2014030500A
Authority: JP
Inventors: 達也西野
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2014-02-20
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2018-03-20
Anticipated expiration: 2034-02-20
Also published as: JP2015155125A

Description

本発明は、被削材の溝入れ加工に用いられるブローチに関する。

複数の切刃から構成されるブローチには、一般的に被削材を切削した際に発生する切屑を収める刃溝が設けられている。刃溝は、切削方向の前方側に位置する切刃の背面と、刃溝底と、切削方向の後方側に位置する切刃のすくい面から構成されている。また、刃溝には背面と刃溝底との間には背面丸みと呼ばれるＲ部が、刃溝底とすくい面との間には刃溝底丸みと呼ばれるＲ部がそれぞれ形成されている。さらに、刃溝の形状は被削材への切込量と切削長から刃溝の容量に対して、切屑が刃溝内に収まるようにピッチ（切刃間の距離）と刃溝深さが設計される。

例えば、特許文献１では刃溝（同文献では切屑ポケットと記載）を２箇所に区分して、区分された２箇所の刃溝部分（同文献では第１のチップポケットおよび第２のチップポケットと記載されている）の境界には突条（突起）を設けたブローチが開示されている。このブローチは、切削加工時に発生する被削材の切屑を第１のチップポケットの曲面に沿わせた後に突起部分を利用してカールさせることで被削材を分断して、切屑の排出特性が向上することが説明されている。

しかし、特許文献１に記載のブローチでは被削材が鋳鉄やアルミニウム等の比較的に軟質な材料の場合には切削性は確保しやすいが、被削材がニッケル基合金等に代表される、いわゆる難削材の場合には切屑が丸くまとまらずに刃溝に沿って伸びていく。そのために最終的には切屑と被削材とが互いに干渉して、切屑が被削材の表面に傷を付けるという問題があった。また、被削材が難削材の場合には、切屑がカールし難いので被削材と干渉した際に切屑が折れ曲がることもあり、刃溝内で切屑詰まりが発生する可能性もあった。

そこで、特許文献２に開示されているブローチは刃溝に段差部分を形成することで被削材が難削材であっても切削時に発生する切屑がカールして、刃溝に切屑が収容できて、切屑詰まりを防止できることが説明されている。

特開平５−３０９５２１号公報特開昭６４−３４６０５号公報

しかし、特許文献２に開示されたブローチでは段差部分で被削材の切屑がカールするために刃溝の一部のみを使用して切屑を収容するので、通常のブローチの様に段差部分の無い刃溝の容積に比べて、切屑の収容量が少なくなる。そのため、切屑詰まりを防止するためには被削材の切削長に限界があり、切削長が比較的に長くなる被削材の切削加工には同文献２に開示されているブローチでは適用できないという問題があった。

そこで、本発明においては被削材が難削材であり、かつ切削長が比較的に長くなる場合であっても適用できるブローチを提供することを課題とする。

前述した課題を解決するために、本発明者は被削材が難削材の場合であっても、その切屑は刃溝を形成する曲面に沿って伸びていく特性を利用して、本発明は切刃の背面角を構成する背面は、その背面に続いて形成されている刃溝底およびすくい面と滑らかにつながっており、かつ切刃の切削方向に対して垂直な面を基準とした場合に切削方向の前方側に位置するように形成されているブローチとした。このブローチにより被削材が難削材の場合であっても、刃溝全体を利用してその切屑を強制的にカールさせる。さらに、切刃の背面角は−６０°〜−８０°とした。また、その背面の形状は曲面状にすることもできる。

本発明に係るブローチは切刃の背面角を構成する背面が、それに続いて形成されている刃溝底およびすくい面と滑らかにつながっており、かつその背面が切刃の切削方向に対して垂直な面を基準とした場合に切削方向の前方側に位置するように形成されることで、被削材が難削材の場合であっても刃溝全体を利用して切屑を強制的にカールさせるので、切削長が比較的に長い被削材であっても適用できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態の一例であるブローチ１を構成する切刃２付近の拡大断面図である。本発明のブローチ１を用いて被削材Ｗ１を切削加工した時の模式断面図である。従来のブローチ１１を用いて被削材Ｗ２を切削加工した時の模式断面図である。従来のブローチ１１を構成する切刃１２付近の拡大断面図である。

本発明の実施の形態の一例について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態の一例であるブローチ１を構成する切刃２付近の拡大断面図、図４は従来のブローチ１１を構成する切刃１２付近の拡大断面図である。

本発明のブローチ１の切刃２は、図１に示すようにすくい面３と背面４との間に構成されており、背面４を構成する曲面と切刃２の切削方向（同図の左側方向）に対して垂直な面Ｆとのなす角度である背面角θ１が形成されている。従来のブローチ１１では、図４に示すようにブローチ１１の背面角θ２は、切刃１２の切削方向（同図の左側方向）に対して垂直な面Ｆを基準とした場合に背面１４が切削方向の後方側に位置するように形成されている。それに対して、本発明では切刃２の背面角θ１を構成する背面４は、切刃２の切削方向に対して垂直な面Ｆを基準とした場合に切削方向の前方側に位置するように形成されている。なお、本発明における背面角の大きさは、切刃の切削方向に対して垂直な面Ｆを基準として、反時計回りの方向を正（＋）とし、時計周りの方向を負（−）とする。

次に、本発明のブローチ１および従来のブローチ１１を用いて、被削材Ｗ１、Ｗ２を切削加工した時の切屑状態を図２および図３を用いて説明する。図２は本発明のブローチ１を用いて被削材Ｗ１を切削加工した時の模式断面図、図３は従来のブローチ１１を用いて被削材Ｗ２を切削加工した時の模式断面図である。本発明のブローチ１を用いて被削材Ｗ１を切削加工すると、図２に示すように被削材Ｗ１の切屑Ｚ１は切刃２によって切削された後、すくい面３に沿って伸びていき、刃溝底５上を通過して背面４でカールされて、再びすくい面３から伸びていくように刃溝６内に収容される。

これに対して従来のブローチ１１を用いて被削材Ｗ２を切削加工すると、図３に示すように被削材Ｗ２の切屑Ｚ２は切刃１２によって切削された後、すくい面１３に沿って伸びていき、刃溝底１５上を通過するが、途中に設けられている段差Ｄによって、この位置で切屑Ｚ２はカールされて、再びすくい面１３から伸びていくように刃溝１６内に収容される。すなわち、切屑Ｚ２はカールされるものの刃溝１６の一部のみに収容されるので被削材Ｗ２の切削長には限界があり、従来のブローチ１１では所定の長さを超える切削長の被削材Ｗ２には対応できない。

以上より、本発明のブローチは、切刃の背面角を構成する背面が、切刃の切削方向に対して垂直な面を基準とした場合に切削方向の前方側に位置するように形成されることで、被削材が難削材の場合であっても刃溝全体を利用して切屑を強制的にカールさせるので、切削長が比較的に長い被削材であっても切削加工を行うことができる。

１ブローチ
２切刃
４背面
Ｆ切刃２の切削方向に対して垂直な面
θ１背面角

Claims

切刃の背面角を構成する背面は、前記背面に続く刃溝底およびすくい面と滑らかにつながっており、かつ前記切刃の切削方向に対して垂直な面を基準とした場合に前記切削方向の前方側に位置するように形成されていて、さらに前記切刃の背面角が、−６０°〜−８０°であることを特徴とするブローチ。
前記背面は、曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のブローチ。