JPH06509028A - 回転ディスクカッタとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 回転ディスクカッタとその製造方法 発明の分野 本発明は回転ディスクカッタ、特に歯車製造（こおし１て利用する回転ディスク 力・ツタと、回転ディスク力・ツタを製造する方法とに関するものである。

発明の背景 回転ディスクカッタは、例えば歯車のような加工物を極めて迅速に切削する装置 である。力・ツタは通常（よ回転ディスクカッタの１回転が歯車ブランク上で１ 個の歯を作るように設計されている。歯車ブランクが歯間の空間を有する数と同 数回回転力・ツタが回転すると、歯車力（完成するようにされている。

回転ディスクカッタの基本形態は、例えばワイルド−バ（　Ｗｉ　Ｉｄｈａｂｅ ｒ）の米国特許第２，３１５，１４７号に示すようなものである。該カッタはそ の周囲に位置した複数の刃を備えた比較的大きい直径の力・ツタからなる。最後 と最初の刃の間に空隙が設けられ、該空隙が歯車ブランクと並んだとき歯車ブラ ンクを割出しできるようにする。

一般に、粗加工刃と仕上げ加工刃の双方が回転式力・ツタに存在する。ワイルド ／）−ｔ＜　（　Ｗｉ　ｌｄｈａｂｅｒ）の米国特許第２．３２７，２９６号は 、粗加工刃は、力・ツタが回転するにつれて歯車ブランクへより深く一連の刃が 切り込みうるように、歯のスロットの希望する深さまで高さが徐々に増大するも のであることを示している。粗切削の間、回転カッタと歯車ブランクとは、通常 固定位置に保持されるが、幅の大きい歯車に対しては、歯の長さにわたって原材 料を十分除去するために回転カッタを歯車に対して並進させる必要がある。粗加 工刃は、仕上げ加工刃によって除去するべく歯の面に僅かな量の原材料を残すよ うに仕上げ加工刃より若干狭巾である。回転カッタと歯車との双方は粗加工の間 通常静止状態に保持されているので、粗加工刃は全体的に対応する形の面形状を 歯車上で形成する。例えば、凹状円弧形の粗加工刃は歯面に凸状円弧の形を形成 する。

粗加工の後、仕上げ加工刃は歯の仕上り面を形成する。

仕上げ加工刃は通常高さが均等であり、仕上げ加工の間、回転カッタと歯車ブラ ンクとは歯車の歯の長さにわたり相互に対して並進運動することにより、仕上げ 加工刃が歯面の全長にわたり仕上り面を作りつるようにされている。

当該技術分野においては、多種の回転ディスクカッタが公知である。例えば、粗 加工刃のみからなる回転ディスクカッタが公知である。その場合、仕上げ加工刃 からなる後続の回転刃が歯車を仕上げるために必要である。

歯スロットの側部は、歯スロットの側部を順次仕上げるための、米国特許第２， ３１５．１４７号に記載の２つの刃群を含む単一の回転カッタにより仕上げるこ とができる。

第１の群の刃が第１の側面を仕上げるにつれて、歯車がｒセットオーバ」、すな わち、ある規定された量だけ回転し、第２の側面は回転カッタの第２の群の刃に よって仕上げられる。２つの群の刃の間の空隙が歯車のセ・ノドオーバ、すなわ ち位置変更を可能とする。

の形状も公知である。粗加工刃および仕上げ加工刃の双方は端部すなわち先端部 と２個の側面とを含む。通常粗加工刃においては、側面の形状は同じ曲率中心の 円弧形であって、刃の長さのみがカッタの回転方向に増大している。仕上げ加工 刃も同じ曲率中心の湾曲形であってもよい。そのような仕上げ加工刃は、ワイル ドｔｚ−ｔ＜（　Ｗｉ　ｌｄｈａｂｅｒ）の前述の米国特許第２，３２７，２９ ６号に記載のように平歯車やはすば歯車の製造において用いることができる。

しかしなから、回転カッタの一連の刃の外形を修正することも公知である。例え ば、米国特許第２．３１５．１４７号は、傘歯車に対して、仕上げ加工の開力・ ツタと歯車との間の相対並進運動が行われるにつれて、歯の長さにわたって切削 される位置に応じて、一連の仕上げ刃の外形を変えうると述へている。一連の仕 上げ加工刃は歯車の歯の端から端まで外形の曲率を変えるために種々の曲率半径 を有している。歯車の外形を変えるこの方法はまた粗加工用刃に対しても適用し うる。

仕上げ加工用刃の外形は同じ曲率半径を有してもよいが、曲率中心は、ワイルド ハーバの米国特許第２．　２　６　７。

１８１号によれば、歯の外形の接線に対して平行の線に沿って均一、あるいは非 均−に離隔しつる。この方法は歯の長さにわたって、歯の形状の曲率を種々変え た歯車を単一の回転カッタで作ることができるようにする。歯車に対する回転カ ッタの送り速度を変えることによって歯の外形の曲率を制御する。この概念は粗 加工刃にも適用でき、そのためには粗加工作業の間回転カッタと歯車との間の相 対並進運動を必要とする。

僅かに逃された円弧状側面を有する粗加工刃が米国特許第２．３２７．２９６号 から公知である。各側部は単一の円弧形状からなり、前記の逃した側面の目的は 、刃の側面が、先行する粗加工刃により形成された歯の外形と接触しないように し、切削されつつある歯のスロットに刃がこすれないようにすることである。歯 の先端に対する側部の接合部並びに歯の先端自体のみが実際には歯車から原材料 を除去する。

回転ディスクカッタが歯車ブランクから原材料を除去する速度を考える場合、切 削面で温度が上がることによる摩耗が重要な問題である。もし、除去された材料 の切り屑が正当な形状でなく、あるいは、刃の間から切り屑を洗い流すのに十分 な流体が介在していないとすれば、一連の刃の間で金属切り屑が詰まる可能性も ある。一連の切削刃の間で集まる金属切り屑は急速な切削速度によって発生する 熱のため熱くなり、この熱が切り屑を相互に対して、かつ切削刃とに接着せしめ る可能性がある。

本発明の目的は、切削過程での速度を犠牲にすることなく前述の問題を低減ある いは排除することである。

本発明の別の目的は、切削面の冷却を向上させることができ、かつ刃の近辺から 金属の切り屑を除去しやすくする切削刃を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、カッタ製造に係わるコストを低下させ、一方摩耗の 低下および切削過程の間の切り屑の詰まりを少なくすることにより回転ディスク カッタの寿命を延すことである。

発明の要約 本発明においては、回転ディスクカッタの周囲に配設された複数の刃、好ましく は粗加工用刃の少なくとも一部の側面の一部に逃し面が含まれている。逃し面は 、それと加工物の面との間に空隙が形成されるようにする。

この空隙は、そこを通って冷却剤が流れつるようにする寸法であって刃の切削面 の冷却を向上させ、切削刃から金属切り屑を洗い流す冷却剤の量を増大させる。

回転ディスクカッタはその周りに複数の刃を配設して・　いる。各月は先端と２ 個の側部とを有する。複数の刃の少なくとも一部において、各月の側部は第１と 第２の側部部分からなり、第１の側部部分の最外方縁部は刃の厚さにわたって刃 の先端と共に延在している。第１の側部部分と先端とが刃の「切削面」を構成し ている。第２の側部部分の方は刃の厚さにわたって第１の側部部分の最内方縁部 と共に延在している。第２の側部部分は第１の側部部分から逃げている。第１と 第２の側部部分が個別に面を画成し、個別の面の形状は例えば２本の曲線のよう な交差するセグメントの形状である。第１と第２の側部部分の一方あるいは双方 を円弧面とし、そのため円弧状の形状を有するものとじつる。

図面の簡単な説明 第１図は、回転ディスクカッタの全体形状を概略的に示す図、 第２図は、歯のスロットの一部を形成する従来の粗加工用刃を示す図、 第３図は、歯のスロットの一部を形成する２個の連続した粗加工用刃を示す図、 第４図は、従来技術による別の粗加工用刃を示す図、第５図は、本発明による切 削刃を示す図、第６図は、歯のスロットの切削位置における本発明の刃を示す図 、 第７図は、本発明による刃と、従来技術による刃との比較を示す図、 第８図は、従来技術による一連の刃と、本発明による一連の刃との比較を示す図 、 第９ａ図、第９ｂ図および第９ｃ図は本発明の別の局面による代替的な刃の先端 の形を示す図、第１０図は、本発明のさらに別の局面による回転ディスクカッタ の形態を示す図である。

好適実施例の詳細説明 本発明の詳細な説明 面を参照して以下説明する。

回転ディスクカッタの全体的な形態を第１図に示す。

カッタは円形の本体ｌを含み、複数の個々の切削刃がセグメントｌ７に配設され 、かつ本体１の周りで相互に対して離隔されている。各セグメントに含まれた各 月は正面、すなわち「面」３２と、後面３３と、２個の側部と、先端すなわち端 部３４とからなる。各月は前方に傾いている。刃先が側部と先端と、正面３２と の交差部に形成されている。第１図においては、回転力ツタは、時計方向に３か ら４に延びている個別のセグメント１７に形成された一連の粗加工用刃２と、半 仕上げ加工用刃ｌ８の単一のセグメントと、６から７までに延びている仕上げ加 工用刃５の個別のセグメントｌ７とを含む。一連の粗加工用刃の各々は先行する 刃より長く、一連の刃の各々か希望する切削深さまで加工物により深く切り込み うるようにしている。・最後の半仕上げ加工用刃１８と、最初の仕上げ加工用刃 ６との間に位置する空隙８は、粗加工および半仕上げ加工に続いて歯のスロット の端からばりを除去するためのぼり取り工具（図示せず）を取り付けるための位 置である。粗加工用、半仕上げ加工用および仕上げ加工用刃は複数のセグメント １７と一体形成され、セグメントは本体ｌの周りに固定されている。第１図にお いて、各セグメントｌ７と一体に位置して約５個の切断刃が位置していることが 判る。空隙９は、それが歯車材料の前方に位置すると加工物の歯車が次の歯スロ ット位置まで回転しうるようにする割出し空隙である。キー溝３１がカッタの本 体に位置し、回転カッタを切削機械に位置づけし易くする。

作動時、粗加工刃２は歯車ブランクと係合し、順次に刃の高さが増えているため に希望する切削深さまでブランク中へ順次より深く切削することができる。この 時点においては、３から４までの刃が加工すべき歯車と係合している。典型的に は、本明細書の「発明の背景」において述べたように、粗加工刃は、全ての側面 が同じ曲率中心を有する円弧の側面を備えている。粗加工の間、通常力ツタと加 工歯車との間には相対運動は無い。従って、歯面に形成される面は粗加工刃の面 に対応する。粗加工刃の面は通常凹状の円弧であるので、歯の対応する面は凸状 の円弧である。粗加工刃は、仕上げ加工刃によって除去すべき金属を歯の面にお いて十分残すように仕上げ加工刃より狭幅である。

一般に、最後の粗加工刃４に続いて半仕上げ加工刃ｌ８のセグメントがある。こ れらの刃は粗加工刃と同じ幅であり、その目的は仕上り面と類似の面を形成し、 仕上げ加工刃によって除去すべき歯面に残っている歯車材料の量を低減すること である。これらの刃が加工歯車と係合するにつれて、回転力ツタは歯スロットを 介して加工歯車と並進し、希望する仕上り面に類似の面を作る。半仕上げ刃は全 体的に全て同じ高さである。半仕上げ刃の側面形状は通常同じ円弧を含むが、円 弧の中心は、一連の各々の刃に対して、例えば直線に沿って種々の位置にある。

８に位置したぼり取り工具（図示せず）によってばりを取った後、６で示す最初 の仕上げ刃は加工歯車と係合し、歯のスロットを介して仕上げ加工刃が回転する につれて、回転カッタは半仕上げ運動の反対方向に歯スロットに対して並進する 。このように、７で示す最後の仕上げ加工刃が歯スロットを通った後、回転カッ タは粗加工位置に戻る。この点において、割出し空隙９は加工歯車と並んでおり 、加工歯車を次のスロット位置に割り出すことができる。前述のように、仕上げ 加工刃は粗加工刃および半仕上げ加工刃より幅広く、典型的には全て同じ高さて あり、側面の曲率は希望する面の種類によって変わる。種々の側面の例について は「発明の背景」において述べた。

本発明の主たる対象は粗加工刃である。細部を示すために拡大した第２図は、加 工歯車の隣接する歯１９の間の歯スロット１６の一部を切削するための適所にお いて従来の粗加工刃ＩＯを示している。刃ＩＯは端部すなわち先端１２と側部１ １とを含む。

第３図は２個の一連の従来の粗加工刃の拡大図を示す。

すなわち、点線で示す先に述べた刃ｌＯと、加工歯車の隣接する歯１９の間の歯 スロット１６の一部を切削する刃１３である。刃ｌＯと１３とは歯スロット１６ の特定の位置を同時に通らないことを理解すべきである。刃１０と１３とは、回 転ディスクカッタの全ての刃と同様に連続して歯のスロットを通る。第３図並び に歯スロットの特定の断面位置における複数の刃を示すその他の図面は、歯スロ ットにおける特定の位置を通るときの、各々の図示した刃の位置を示すものであ る。これらの図面は図示された刃の切削位置を比較して示すためのものであり、 歯スロットの特定の断面位置における複数の刃による同時切削を示すものでは決 してない。

第３図においては、刃１３は側部１４と先端部１５とを含むことが判る。刃１３ の側部１４は先端１５から歯１９の頂部まで延びているが、先の刃の面１１と１ ２とを切削した位置である２４の位置まで延びる側部１４の部分のみが実際に歯 スロット１６から材料を除去することも判る。２４の位置から歯１９の頂部まで 延びる側部１４の部分は、先の刃１０おび刃１０より先行するいずれかの数の刃 により既に切削済みの歯の面上を単に通るのみである。従って、刃の側部の前記 部分は、歯の面のその部分から除去すべき材料が残っていないので実際の切削は 行わない。従って、全ての粗加工刃を検討すると、歯の側部の先端と、先行する 刃の長さを越えて延びる歯側部の部分のみが、当然のことながら先行する粗加工 刃の無い最初の粗加工刃を除いて、加工歯車から実際に原材料を除去することが 判る。

既に切削された歯の面をこする粗加工刃の側面は前述の米国特許第２，２３７， ２９６号に示されていた。第４図は、刃２０が先端２１と側部２２とを有するも のとして示されている前記特許に開示の刃の形態の拡大図を示す。

刃２０の側部２２は、対応する歯の面１９から僅かに逃げている。前記逃げの量 を２３で示す。前記逃げは刃の側面２２が歯１９の面とこすれるのを阻止する。

しかしながら、本実施例においては、先端のみが歯スロット１６の希望する幅を 切削していることが判る。この特定の実施例における側部２２は歯の希望する面 に沿っての切削は殆んど行わない。また、一連の刃が歯のスロ・ノド１６と係合 するにつれて、歯の側部には原材料の段が付くことが明らかである。段付きの部 分が逃し面により一連の刃の間で原材料が残されていることを示す。原材料の前 記の段付き部分を以下詳しく説明する。

細部をより明らかに示すように拡大した本発明による粗加工刃が第５図に示され ている。刃２５は正面６７と、先端２６と、２個の側部２７とを含む。各側部２ ７は第１の側部部分２８と第２の側部部分２９とを含む。第１の側部部分２８の （カッタの軸線から見て半径方向最外方の）最外方縁部６５は、刃２５の正面か ら後面まで先端２６と共に刃の厚さにわたって延びている。第２の側部部分２９ の方は、第１の側部部分２８の最内方縁部６６と共に刃２５の厚さにわたって延 びている。先端２６と第１の側部部分２８とは、粗加工刃２５の「切削面」と称 せられるものを形成する。刃先は、刃の正面６７と、先端２６と、第１の側部部 分２８との交差部において形成されている。第１の側部部分２８は、例えば円弧 のようにいずれかの所望する形状でよく、一般に切削すべき歯車の歯の希望する 面に対応する。第２の側部部分２９は第１の側部部分２８から逃げており、従っ て歯の面から離隔、すなわち逃げている。逃げの大きさは切削面の冷却を向上さ せるために冷却剤が流れ、かつ切削刃から金属の切り屑を排出しやすくするのに 十分な寸法である。

第６図は、加工歯車の隣接する歯１９の間の歯スロットを切削する位置にある（ 細部を示すために拡大して示す）本発明の刃２５を示す。先端２６と第１の側部 部分２８とが、加工歯車の歯のそれぞれ底面部分と側面部分とを切削することが 判る。刃２５のこれらの部分２６と２８とは、先行した粗加工刃を越えて延びる 刃２５の量を示す。２４の位置は、刃２５より先行した刃が先に切削した歯１９ 上の位置である。第３図と同様に、２４の位置から歯１９の頂部まで延びる歯１ ９の側面は先行する粗加工刃によって先に形成されたものであることが判る。従 って、刃２５の側面を、２４の位置を越えた加工歯車の側面と対応させ続けると しても、この領域での原材料は既に先行する刃によりて除去されているため切削 の間では原材料を除去することはない。

本発明の出願人は、先行する刃が占めた歯スロットの空間を通して延びる切削刃 の部分を逃すことにより、切削効率が損なわれないことに気付いた。実際に、切 削効率は逃し面２９と歯車の歯１９の面との間の空間３０を通りうる冷却剤の量 が増えるため予期せぬ程増大する。

冷却剤の量が増大することにより冷却を向上させ、従って切削面２６．２８の寿 命を延ばす。また冷却剤が増大することにより刃の近傍からの金属屑の流出を向 上させることにより、一連の切削刃の間の金属屑の詰まりの発生を制限する。

第７図は、第４図に示す従来技術による刃２０と、本発明による刃２５とを拡大 して比較して示す。歯車の側面がこすれることを阻止するのみのための従来技術 による空隙２３は本発明による空隙３０より著しく狭いことが判る。従来技術の 空隙２３は、冷却剤を通すとしても極僅かに通すので、先端２１の冷却を阻止す る。しかしながら、本発明による空隙３０は冷却剤を通すのに十分な寸法であり 、そのため切削面２６．２８の冷却が向上する。例えば、歯１９の頂部近傍の空 隙の幅は最大的３゜１８ミリ（０，１２５インチ）以上であり、その上限は例え ば、作業条件に耐えるのに必要な刃の材料の量によって決まる。

第８図は、従来技術による一連の刃５０．５５．６０と、本発明による一連の刃 ３５，４０．４５との比較を拡大して示す。従来技術による刃５０．５５．６０ は、それぞれ全長にわたり逃した側部５２．５７．６２を含む。この形式の逃し は残留原材料が歯の側部に残るようにさせ、このため半仕上げ加工刃あるいは仕 上げ加工刃により除去する必要のある材料の量を増加させ、そのためこれらの刃 を過度に摩耗させ、かつ寿命を縮めさせる。

その結果、残留原材料は５８および６３で示すように段状に残る。刃の間の距離 を低減させ、そのため刃の数を増加させても残留原材料を除去することにはなら ない。

事実、刃の数が無限に近づいたときのみ、刃の間の距離を零に近づかせ、残留材 料の量も零に近づく。この方法が非実用的であることは勿論である。

第８図に示す本発明の刃３５，４０．４５を検討すれば、原材料の残留は本発明 による刃の形態により排除される。刃の側面は、１個づつ配置された例えば円弧 形の２個の部分からなる。図示した３個の刃の中、刃３５はスロット１６に切り 込む最初の刃である。刃３５は先端３６と第１の＃部部分３７とを含み、第１の 側部部分３７の（カッタの軸線から見た半径方向外方の）最外方縁部は刃の厚さ にわたり先端３６と共に延びている。これらの面３６．３７は、歯車の歯に希望 する全体的に対応する面を発生させるように精密に研磨されている。面３６．３ ７も刃の正面との交差部に適当な刃先を形成している。刃３５も、歯車の歯１９ の面と対応するものから逃げている第２の側部部分３８を含む。第２の側部部分 の面３８は刃の厚さにわたり第１の側部部分３７の最内方縁と共に延び、かっ刃 ３５の直前を先行する刃が、刃セグメントの本体と交差する歯１９の概ね頂部ま で切削した位置である３４で示す位置から延びている。第２の側部部分３８は従 来技術による空隙５３より著しく大きい量だけ逃げている。空隙３９の大きさは 、切削面３６゜３７の冷却を向上させ、また切削刃から金属の切り屑を流出しや す（するために冷却剤がそこを流れつるようにする寸法である。

刃３５の直後に来るのは鎖線で示す刃４０であって、先端４１と第１の側部部分 ４２とを含む。本発明によるλ粗加工刃の全てにおいて、先端と第１の側部部分 とは刃の切削面を形成する。第１の側部部分４２は先端４１との交差部から歯■ ９上の４４の位置まで延びる。４４の位置は先行する刃３５が先に切削した位置 を示す。面４２の曲率は一般に歯１９の所望する面に対応する。４４の位置を越 えたところでは、希望する粗加工面は先行の刃によって既に形成されている。従 って、この点あるいはそれを僅かに越えたところで少し重なって逃し面４３が始 まる。ここでも、形成された空隙は従来技術によって作られるものよりはるかに 大きいことが判る。

点線で示す刃４５は刃４０にすぐ後続する。先行する刃ど同様、切削面は先端４ ６および第１の側部部分４７によって画成される。第１の側部部分４７は先端４ ６がら、先行した刃４０が既に切削した位置である４９の位置まで延びている。

４９の位置を越えて第２の側部部分４８が位置しており、これは歯面１９から逃 げている。

６４の位置は刃４５が切削する位置であり、かつ次の刃の第１の側部部分が始ま る位置である。

一連の刃３５．４０および４５においてそれぞれ第１の側部部分３７．４２およ び４７を含めることにより、粗加工された歯の面における原材料の残留が排除さ れ、例えば概ね円弧形である所望する形状の面が歯１９に形成される。本発明に よる回転カッタで粗切削した後は、従来技術の５８および６３で示すような段状 に原材料が歯面に残ることはない。さらに、本発明によれば、刃の近傍から金属 の切り屑が流出するにつれて切削面の冷却が向上する。さらに別の利点は、逃し 面は切削されないので、この面は精密研磨を必要とせず、また逃し面と刃の正面 との交差部において刃先を形成する必要もないことである。この利点は必要な研 磨時間が減少するため著しいコスト節約をもたらす。

逃し面は、例えば円弧のような、そこを通して冷却剤を流しうるいずれかの形態 でよい。第８図においては、逃し面３８．４３および４８は曲率が概ね同じであ るが、中心がカッタの軸線の半径方向に延び、第１の側部部分３７．４２および ４７の曲率中心を含む線に沿って離隔されている円弧である。

本発明による回転カッタは粗加工刃のみを含んでもよく、あるいは、粗加工刃と 、半仕上げ加工刃および（または）仕上げ加工刃からなり周囲に位置した複数の 刃を歯のスロットはカッタの１回転で完全に仕上げられる。

第９ａ図、第９ｂ図および第９ｃ図は本発明の代替的な刃先端形状を示す。前記 図面は細部を示すために拡大し、かつ誇張して示している。第９ａ図は、第１の 側部部分７１と、第２の側部部分７２と、概ね凹状の先端すなわち端部７３とを 含む。凹状の先端７３は、その円形の研磨面が刃の先端に凹状を加える固定した 砥石を存する従来の研磨法によって形成することができる。

しかしながら、コンピュータによる数値制ａｌｌ　（ＣＮＣ）研磨機の出現によ り、刃の先端においていずれの所望形状も得ることができる。第９ｂ図は、刃の 先端形状７４が概ね凸状であることを除いて第９ａ図と類似の刃を示す。凸状の 刃先端７４は金属の切り屑が加工物から転びやすくする、すなわち、刃によって 除去された金属が転んで緊密で湾曲し全体的にらせん状となり、刃と刃の間の空 間に切り屑が詰まるのを著しく低下させる。そのように除去された金属の切り屑 は切削刃に対する応力を低下させ、刃の寿命を延ばす。また、凸状の刃の先端７ ４は、該先端が幅全体にわたって瞬間的に当接することがないためカッタの作動 を向上させる。代りに、先端の中心から外方に当接が起り、当接時間を増大させ 、より滑らかな切削をもたらす。

第９Ｃ図は側部７１．７２を有する別の類似の刃７０刃の先端７４と同様、凹状 の刃の先端７３において通常見られる湾曲点７６が排除され、その結果切削刃が より強力とされる。単一の回転カッタが１個以上の刃先端形状を含むようにしつ る。例えば、前述した３種類の刃先端形状の全ては本発明による単一の回転ディ スクカッタに設けることができる。

第１０図は本発明の別の局面による代替的な回転カッタを示す。本実施例におい ては、第１図に示す多くのセグメント１７が、著しく大きいセグメント８０．８ １゜８２および８３によって代替されている。複数のより小さいセグメント１７ を著しく数は少ないがより大きいセグメントに代えることにより、例えば８４で 示すセグメント間の継ぎ目の多くが排除され、回転カッタの剛性を高めている。

運動が発生しうる個所の多くを排除することにより刃の運動が大きく抑制されて いる。また、カッタ本体ｌ上でのセグメント８０，８１，８２．８３が適正に座 っているか調べるために要する回数が、刃セグメントの数が少なくなったため減 少するのでより大きいセグメントを使えば回転カッタの組立てをより迅速に行う ことができる。

セグメント８０．８１および８２は、時計方向３から４へ回転カッタの周囲に配 設された、本発明による粗加工刃２を含む。セグメント８２の例えば、一般に５ 個である、最後の数個の刃を半仕上げ加工刃とすればよい。

ぼり取り空隙８に続いて、６から７まで延びる仕上げ加工刃５の全てを１個のセ グメント８３に位置させることができる。一般には、粗加工および（または）半 仕上げ加工刃には約５個以下のセグメントが所望されるが、３個以下のセグメン トが好ましく、仕上げ加工刃に対しては約２個以下のセグメントが所望され、１ 個のセグメントが好ましい。しかしながら、本発明による粗加工刃を含む回転デ ィスクカッタを、例えば切削工具鋼の鋳造品のような中実の金属ディスクから形 成することもでき、そのため、刃を含み、カッタ本体に取り付けるセグメントの 必要性が無くなる。

本発明による回転カッタは、まず、例えば概ね希望する形態、あるいは「粗加工 した」形態で小型１７あるいは大型８０．８１，８２．８３の少なくとも１個の 円弧形セグメントを提供することにより形成しつる。この段階は、刃の形状を決 め、一連の刃の間で空隙、すなわち、切れ目を提供し、セグメントにカッタ本体 ｌに取り付けるための取付は面を提供することを含む。この段階は一般に、好ま しくはＣＮＣ研磨機である研磨機において実行される。本発明により、先端と、 それぞれ第１と第２の側部部分を育する２個の側部とを含む粗加工用方形状か刃 セグメントのブランクにまず形成される。形成されたセグメントは次にセグメン トの個々の刃を形状するように切れ目が形成される。小型のセグメント１７はセ グメント当り約５個の刃を有し、−万人型の、例えば８０のようなセグメントは セグメント当り約１５個あるいはそれ以上の刃を有する。切り目により一連の刃 の間に空間を形成し、そのため、一方の刃の正面と隣接する刃の後面とか切り目 加工により同時に形成される。また、セグメントには取付は面が形成される。取 付は面は、回転ディスクカッタが組み立てられるとカッタ本体と接触する面であ る。次にセグメントは熱処理により硬化すればよい。

セグメントの取付は面は、好ましくは研磨により希望する寸法に仕上げればよい 。取付は面が形成された後、粗加工されたセグメントが、カッタ本体１と概ね同 じく形成された研磨ヘッドに取り付けられ、刃の面はそれらの最終形状に仕上げ 研磨される。しかしながら、本発明の粗加工刃を用いれば、先端と第１の側部部 分のみが仕上げ面を形成するように仕上げ研磨を必要とする。逃された第２の側 部部分は加工物とは接触しないので、仕上げ面を形成する必要はない。従って、 最初の粗加工作業により形成された面が第２の側部部分に対して十分である。仕 上げ研磨の量が減少するため、本発明による回転ディスクカッタを製造する場合 著しいコストと時間の節約となる。最後に、刃の正面と先端並びに第１の側部部 層により刃の正面が仕上げられる。半仕上げ加工刃および仕上げ加工刃が回転カ ッタを特定適用することにより形成されることは勿論である。これらの刃は先端 全体および側部に沿って切削面を有し、側部の曲率は、「発明の背景」のところ で前述したように切削すべき歯車の形式あるいは希望する特定の歯の形状によっ て決まる。

もし中実のディスクが使用されたとすれば、セグメントを形成する必要はなく、 従って、刃は中実のディスク上で粗形成し、切り目を付け、仕上げればよい。

本発明は、回転ディスクカッタに対して製造コストと相俟って効率を向上させる 。２個の側部部分を含む刃の側部形状により、歯車の歯の面から原材料を除去す ることができるようにし、一方増量した冷却剤が刃の切削面に到達し、刃の近傍 から切り屑を除去することができる。

仕上げ研磨は一方の側部部分のみで必要とされ、刃の側部の全面を仕上げ研磨す る必要はないので、コストと時間を節約することを意味する。

本発明を好適実施例を参照して説明してきたが、本発明はその特定事項に限定さ れないことを理解すべきであ　−る。本発明は、請求の範囲に記載の範囲と精神 とから逸脱することなく、本発明の主題が関係する技術分野の専門家には明らか である修正を包含する意図である。

Ｆｉｇｕｒｅ　１ 国際調査報告

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. １．加工物を切削する回転ディスクカッタにおいて、回転ディスクカッタ本体と 、 前記回転ディスクカッタ本体の周囲に位置した複数の切削刃とを含み、 前記複数の切削刃の少なくとも一部は各々、正面と後面との間を延在する厚さを 有し、かつ先端と２個の側部とを有し、前記側部の各々が第１と第２の側部部分 とを含み、 前記第１の側部部分の最外方縁は前記刃の厚さにわたり、前記先端と共に延び、 前記先端と共に前記加工物を切削する切削面を画成しており、 前記第２の側部部分は前記刃の厚さにわたって前記第１の側部部分の最内方縁と 共に延び、前記第２の側部部分は前記第１の側部部分から逃された面を有してい ることを特徴とする回転ディスクカッタ。
2. ２．前記第１の側部部分が円弧形であることを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の回転ディスクカッタ。
3. ３．前記第２の側部部分が円弧形であることを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の回転ディスクカッタ。
4. ４．前記第１と第２の側部部分が円弧形であることを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載の回転ディスクカッタ。
5. ５．前記複数の切削刃の前記一部が粗加工刃からなることを特徴とする請求の範 囲第１項に記載の回転ディスクカッタ。
6. ６．前記粗加工刃の各々の長さが、直前を先行する粗加工刃の長さより大きいこ とを特徴とする請求の範囲第５項に記載の回転ディスクカッタ。
7. ７．前記複数の切断刃は前記粗加工刃の他に、半仕上げ加工刃と仕上げ加工刃の 中の少なくとも一方をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第５項に記載の回 転ディスクカッタ。
8. ８．前記粗加工刃、前記半仕上げ加工刃、および前記仕上げ刃の各々は先端を有 し、前記先端の各々は概ね凸状、概ね凹状および概ね平坦な形状からなる群から 選択された形状を有していることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の回転デ ィスクカッタ。
9. ９．前記複数の刃が前記回転ディスクカッタ本体に取り付けるための複数の刃セ グメントと一体であり、前記粗加工刃と前記半仕上げ加工刃とが約５個以下の刃 セグメントと一体であり、前記仕上げ加工刃が約２個以下の刃セグメントと一体 に形成されていることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の回転ディスクカッ タ。
10. １０．前記粗加工刃と前記半仕上げ加工刃とが３個以下の刃セグメントと一体に 形成されていることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の回転ディスクカッタ 。
11. １１．前記仕上げ加工刃が１個以下の刃セグメントと一体に形成されていること を特徴とする請求の範囲第９項に記載の回転ディスクカッタ。
12. １２．前記カッタが中実の金属ディスクから形成されていることを特徴とする請 求の範囲第１項に記載の回転ディスクカッタ。
13. １３．歯車を切削する回転ディスクカッタにおいて、回転ディスクカッタ本体と 、 前記回転ディスクカッタ本体の周りに位置した複数の切削刃とを含み、 前記複数の切削刃の少なくとも一部が正面と後面との間を延在する厚さを有し、 先端と２佃の側部とを含み、前記側部の各々が第１の側部部分と第２の側部部分 とからなり、 前記第１の側部部分の最外方縁が前記の刃の厚さにわたって前記先端と共に延び 、前記先端と共に、前記歯車を切削する切削面を画成し、 前記第２の側部部分が前記刃の厚さにわたって前記第１の側部部分の最内方縁と 共に延び、前記第２の側部部分は前記第１の側部部分から逃された面を有するこ とによって、切削加工の間、前記第２の側部部分の逃された面と歯車の面との間 に空隙ができ、この空隙はその間で冷却剤を通しうる寸法であって前記切削面の 冷却を向上させることを特徴とする回転ディスクカッタ。
14. １４．前記第１の側部部分が円弧形であることを特徴とする請求の範囲第１３項 に記載の回転ディスクカッタ。
15. １５．前記第２の側部部分が円弧形であることを特徴とする請求の範囲第１３項 に記載の回転ディスクカッタ。
16. １６．前記第１と第２の側部部分が円弧形であることを特徴とする請求の範囲第 １３項に記載の回転ディスクカッタ。
17. １７．前記複数の切断刃の前記一部が粗加工刃からなることを特徴とする請求の 範囲第１３項に記載の回転ディスクカッタ。
18. １８．前記粗加工刃の各々の長さが、直前を先行する粗加工刃の長さより大きい ことを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の回転ディスクカッタ。
19. １９．前記複数の切削刃が前記粗加工刃の他に、さらに半仕上げ加工刃と仕上げ 加工刃とを含むことを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の回転ディスクカッ タ。
20. ２０．前記粗加工刃と、前記半仕上げ加工刃と、前記仕上げ加工刃の各々が先端 を含み、各先端が、概ね凸状、概ね凹状および概ね平坦な形状からなる群から選 択した形状を有することを特徴とする請求の範囲第１９項に記載の回転ディスク カッタ。
21. ２１．前記複数の刃が前記回転ディスクカッタ本体に取り付けるため複数の刃セ グメントと一体に形成され、前記粗加工刃と前記半仕上げ加工刃とが約５個以下 の刃セグメントと一体に形成され、前記仕上げ加工刃が約２個以下の刃セグメン トと一体に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１９項に記載の回転デ ィスクカッタ。
22. ２２．前記粗加工刃と前記半仕上げ加工刃とが３個以下の刃セグメントと一体に 形成されていることを特徴とする請求の範囲第２１項に記載の回転ディスクカッ タ。
23. ２３．前記仕上げ加工刃が１個以下の刃セグメントと一体に形成されていること を特徴とする請求の範囲第２１項に記載の回転ディスクカッタ。
24. ２４．前記カッタが中実の金属ディスクから形成されていることを特徴とする請 求の範囲第１３項に記載の回転ディスクカッタ。
25. ２５．歯車を切削するための回転ディスクカッタであっつて、 回転ディスクカッタ本体と、 前記カッタ本体の周囲に隔置された複数の刃とを含み、前記複数の刃の第１の部 分が粗加工刃からなり、前記複数の刃の第２の部分が仕上げ加工刃からなり、前 記粗加工刃と前記仕上げ加工刃の各々が、正面と後面との間を延在する厚さを有 し、先端と２個の側部とを含んでいる回転ディスクカッタにおいて、前記粗加工 刃の２個の側部の各々が第１の側部部分と第２の側部部分とからなり、前記第１ の部分の最外縁が前記刃の厚さにわたって前記先端と共に延び、前記先端と前記 第１の側部部分とが前記刃の切削面を画成し、前記第２の側部部分の面が前記刃 の厚さにわたって前記第１の側部部分の面が前記刃の厚さにわたって前記第１の 側部部分の面の最内方縁と共に延び、前記第１の側部部分の面から逃されている ことによって、切削加工の間、前記第２の側部部分の面と歯車の歯面との間に空 隙ができ、前記空隙は冷却剤がそこを通って流れ、前記切削面の冷却を向上でき るようにする寸法であることを改良点とする回転ディスクカッタ。
26. ２６．前記第１の側部部分と前記第２の側部部分の中の少なくとも一方の形状が 円弧であることを特徴とする請求の範囲第２５項に記載の回転ディスクカッタ。
27. ２７．前記粗加工刃と前記仕上げ加工刃の各々の前記先端が、概ね凸状、概ね凹 状、および概ね平坦な形状からなる群から選定した形状からなることを特徴とす る請求の範囲第２５項に記載の回転ディスクカッタ。
28. ２８．前記粗加工刃と前記仕上げ加工刃とが、前記回転ディスクカッタ本体に取 り付けるために複数の刃セグメントと一体に形成され、前記粗加工刃が約５個以 下の刃セグメントと一体に形成され、前記仕上げ刃が約２個以下の刃セグメント と一体に形成されていることを特徴とする請求の範囲第２５項に記載の回転ディ スクカッタ。
29. ２９．歯車を切削するための回転ディスクカッタ用の粗加工刃を作る方法におい て、 少なくとも１個の刃セグメントを提供する段階と、先端と２個の側部とを含み、 前記側部が第１の側部部分と第２の側部部材とからなり、前記第１の側部部分の 最外方縁が刃の厚さにわたって前記先端と共に延びており、前記第２の側部部分 が刃の厚さにわたって前記第１の側部部分の最内方縁と共に延び、前記第２の側 部部分が前記第１の側部部分から逃されていることにより、切削加工の間、前記 第２の側部部分と切削されつつある歯車の面との間に空隙が形成されるような刃 の形を前記セグメントにおいて粗形成する段階と、 前記の粗形成された刃セグメントを切り込むことによって前記セグメントに複数 の刃を形成する段階であって、前記セグメント上の一連の刃の間で空間を形成し 、前記粗形成した刃に前面と後面とを形成する段階と、前記先端と前記第１の側 部部分とに仕上り面を形成することによって切削面を形成する段階と、前記刃の 前記前面に仕上り面を形成することにより前記先端と前記第１の側部部分との前 記前面の交差部において刃先を形成する段階とを含むことを特徴とする粗加工刃 を作る方法。
30. ３０．前記粗形成が粗研磨からなることを特徴とする請求の範囲第２９項に記載 の方法。
31. ３１．前記先端の面と前記の第１の側部部分とに仕上り面を形成することが仕上 げ研磨からなることを特徴とする請求の範囲第２９項に記載の方法。
32. ３２．前記正面に仕上り面を形成することが仕上げ研磨からなることを特徴とす る請求の範囲第２９項に記載の方法。
33. ３３．前記第１の側部部分の面部分を粗形成することが、前記第１の側部部分に 円弧形を付与することからなることを特徴とする請求の範囲第２９項に記載の方 法。
34. ３４．前記第２の側部部分の面部分を粗形成することが前記第２の側部部分に円 弧形を付与することからなることを特徴とする請求の範囲第２９項に記載の方法 。
35. ３５．前記第１の側部部分の面部分と前記第２の側部部分の面部分とを粗形成す ることが、前記第１の側部部分と前記第２の側部部分とに円弧形を付与すること からなることを特徴とする請求の範囲第２９項に記載の方法。