JP2005254371A - Broach and broaching device - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】 切削加工時のブローチの回転方向の挙動を拘束して加工精度の向上が得られるブローチ及びブローチ加工装置を提供する。
【解決手段】 前摘み部３に連続して外周に複数の切削刃部１０が配列されたブローチガイド部６、後案内部７、後摘み部９が順に設けられたブローチ１の後案内部７に平面状のクランプ面１２を形成し、後摘み部９を係止したブローチ１を切削加工方向Ｆに移動してワークＷの孔Ｗａに前摘み部３を進入させるリトリュービングヘッド４２と、ワークＷの孔Ｗａに進入した前摘み部３をクランプしてブローチ１を切削加工方向Ｆに引き抜くプルヘッド２５と、リトリュービングヘッド４２に設けられてクランプ面１２をクランプして切削加工中におけるブローチ１の回転方向の挙動を拘束するブローチクランプ機構５１を備える。
【選択図】 図５

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a broach and a broaching device capable of improving the processing accuracy by restricting the behavior of the broach in the rotational direction during cutting.
A broaching guide portion having a plurality of cutting blade portions arranged on the outer periphery continuously to the front picking portion, a rear guiding portion, and a rear guiding portion having a rear picking portion provided in that order. A retraction head 42 that forms a flat clamping surface 12 and moves the broach 1 that has engaged the rear knob 9 in the cutting direction F to cause the front knob 3 to enter the hole Wa of the workpiece W; A pull head 25 that clamps the front knob 3 that has entered the hole Wa of the workpiece W and pulls out the broach 1 in the cutting direction F, and a broach that is provided on the retraction head 42 and clamps the clamp surface 12 during cutting. 1 is provided with a broach clamp mechanism 51 that restrains the behavior in the rotation direction of the first rotation.
[Selection] Figure 5

Description

Translated fromJapanese

本発明は、ワークの孔を切削加工するブローチ及びブローチ加工装置に関する。  The present invention relates to a broach and a broaching apparatus for cutting a hole in a workpiece.

ワークに予め穿設された孔の内周を切削加工するブローチ加工装置に使用されるブローチは、ブローチを切削加工方向に引くための前摘み部、切削刃部、後摘み部が設けられている。そして、ブローチ加工装置のテーブルの所定位置にワークを配置し、リトリュービングヘッドにブローチの後摘み部を係止し、リトリュービングヘッドを下降させてブローチの前摘み部をワークの孔に進入させ、プルヘッドによって前摘み部をクランプして切削加工方向に引き抜くことによって、切削刃部によってワークの孔の内周を切削加工する。  A broach used in a broaching device that cuts the inner periphery of a hole previously drilled in a workpiece is provided with a front knob, a cutting blade, and a rear knob for pulling the broach in the cutting direction. . Then, the work is placed at a predetermined position on the table of the broaching device, the rear picking part of the broach is locked to the retraction head, the retraction head is lowered, and the front picking part of the broach enters the work hole. Then, the inner periphery of the hole of the workpiece is cut by the cutting blade portion by clamping the front knob with the pull head and pulling it out in the cutting direction.

しかし、プルヘッドによってブローチを切削加工方向に沿って引き抜く切削加工中にプルヘッドとこのプルヘッドにクランプされた前摘み部との間で相対的に軸方向や回転方向に動き、或いは振動が発生すると加工精度やブローチの寿命に悪影響を及ぼすことから、プルヘッドと前摘み部の隙間をなくして前摘み部をクランプしてブローチの軸方向や回転方向の動き及び振動を抑制するブローチ加工装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。  However, when the broach is pulled out along the cutting direction by the pull head, the machining accuracy is improved when the pull head relatively moves in the axial direction or rotational direction between the pull head and the front knob clamped by the pull head, or vibration occurs. A broaching device is known that suppresses movement and vibration in the axial direction and rotational direction of the broach by eliminating the gap between the pull head and the front knob and clamping the front knob to adversely affect the service life of the broach. (For example, refer to Patent Document 1).

特開２００３−１６５０１８号公報JP 2003-165018 A

上記特許文献１に開示のブローチ加工装置によると、プルヘッドにより軸方向及び回転方向の動き及び振動を抑制することによって、加工精度及びブローチの寿命への影響をある程度抑制することができる。  According to the broaching device disclosed in the above-mentionedPatent Document 1, the influence on the machining accuracy and the life of the broach can be suppressed to some extent by suppressing the movement and vibration in the axial direction and the rotational direction by the pull head.

しかし、例えば１０ｍ／ｍｉｎ以上といった高速度の切削加工或いは高硬度の焼き入れ材を切削加工する場合、その切削加工時にブローチの刃ピッチに起因して断続的な切削抵抗が生じてブローチに回転方向の挙動が発生し、このブローチの回転方向の挙動によって加工面に周期的なうねりが発生して加工精度の低下を招き、十分な加工精度の確保を困難にしている。  However, when cutting a high-speed cutting process such as 10 m / min or higher, or a hardened hardened material, intermittent cutting resistance is generated due to the blade pitch of the broach during the cutting process, and the rotation direction of the broach This behavior causes periodic waviness on the machined surface due to the behavior in the rotational direction of the broach, leading to a reduction in machining accuracy, making it difficult to ensure sufficient machining accuracy.

従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、切削加工時のブローチの回転方向の挙動を拘束して加工精度の向上が得られるブローチ及びブローチ加工装置を提供することにある。  Accordingly, an object of the present invention made in view of such a point is to provide a broach and a broaching apparatus capable of improving machining accuracy by restricting the behavior of the broach in the rotational direction during cutting.

上記目的を達成する請求項１に記載のブローチの発明は、切削加工方向端部に設けられてプルヘッドにクランプされる前摘み部に連続して外周に複数の切削刃部が配列された円柱状のブローチガイド部、円柱状の後案内部、リトリュービングヘッドに係止される後摘み部が設けられ、リトリュービングヘッドに係止されてワークに穿設された孔に上記前摘み部が進入し、該前摘み部をクランプしたプルヘッドによって切削加工方向に引き抜いて上記切削刃部によって上記ワークの孔に切削加工を施すブローチにおいて、上記後案内部に、上記リトリュービングヘッドに設けられたブローチクランプ機構によってクランプされて切削加工中におけるブローチの回転方向の挙動を拘束する上記切削加工方向と平行なクランプ面が形成されたことを特徴とする。  The invention of the broach according toclaim 1, which achieves the above object, is a cylindrical shape in which a plurality of cutting blade portions are arranged on the outer periphery continuously to a front knob portion provided at an end portion in a cutting direction and clamped to a pull head. A broach guide part, a columnar rear guide part, and a rear knob part that is locked to the retraction head, and the front knob part is provided in a hole that is locked to the retraction head and drilled in the workpiece. In the broach that enters and is pulled out in the cutting direction by the pull head that clamps the front picking portion and cuts the hole of the workpiece by the cutting blade portion, the rear guiding portion is provided on the retraction head. The clamping surface parallel to the cutting direction is formed, which is clamped by the broach clamp mechanism and restricts the behavior of the broach in the rotational direction during cutting. And butterflies.

上記目的を達成する請求項２に記載のブローチ加工装置の発明は、ブローチをワークに穿設された孔に進入させ、かつ該ブローチを切削加工方向に引き抜いて上記ワークの孔に切削加工を施すブローチ加工装置において、上記ブローチが、切削加工方向端部に設けられた前摘み部に連続して外周に複数の切削刃部が配列された円柱状のブローチガイド部、後案内部、後摘み部が設けられると共に、上記後案内部の外周に形成された上記切削加工方向と平行な平面状のクランプ面を備え、上記ブローチの後摘み部を係止して上記ワークの孔に上記前摘み部を進入させるリトリュービングヘッドと、上記ワークの孔に進入した前摘み部をクランプして上記ブローチを切削加工方向に引き抜くプルヘッドと、上記リトリュービングヘッドに設けられて上記クランプ面をクランプして切削加工中におけるブローチの回転方向の挙動を拘束するブローチクランプ機構とを備えたことを特徴とする。  The invention of the broaching device according toclaim 2, which achieves the above object, causes the broach to enter a hole drilled in the workpiece, and pulls the broach in the cutting direction to cut the hole in the workpiece. In the broaching device, the broach is a cylindrical broach guide portion, a rear guide portion, and a rear pick portion in which a plurality of cutting blade portions are arranged on the outer periphery continuously to the front pick portion provided at the end portion in the cutting direction. Provided with a flat clamping surface formed on the outer periphery of the rear guide portion and parallel to the cutting direction, the rear picking portion of the broach being locked and the front picking portion in the hole of the work Provided on the revolving head, a pull head that clamps the front knob that has entered the hole of the workpiece and pulls out the broach in the cutting direction, and the revolving head. Characterized in that a broaching clamp mechanism for restraining the behavior of the rotational direction of the broach during the cutting and clamping the clamping surface.

請求項３に記載の発明は、請求項２のブローチ加工装置において、上記ブローチクランプ機構は、上記切削刃部がワークの孔から抜け出した後にクランプ力が低下することを特徴とする。  According to a third aspect of the present invention, in the broaching apparatus according to the second aspect, the broaching clamp mechanism is characterized in that the clamping force is reduced after the cutting blade portion is pulled out from the hole of the workpiece.

請求項４に記載の発明は、請求項２または３のブローチ加工装置において、上記ブローチクランプ機構は、上記リトリュービングヘッドに設けられ、かつリトリュービングヘッドに係止されたブローチのクランプ面と接離する往復移動自在にクランプピンを保持するクランプピン保持部と、該クランクピン保持部に保持されたクランプピンを上記クランプ面に押圧するクランプピン駆動手段とを備えたことを特徴とする。  According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the broaching apparatus according to the second or third aspect, wherein the broach clamp mechanism is provided on the retraction head and is clamped to the retraction head. A clamp pin holding portion that holds the clamp pin so as to be able to reciprocate in and out of contact with the clamp pin, and a clamp pin driving means that presses the clamp pin held by the crank pin holding portion against the clamp surface.

請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれかのブローチ加工装置において、上記ブローチは、上記前摘み部とブローチガイド部との間に形成された前摘み部側が小径でブローチガイド部側に移行するに従って漸次拡径する円錐状の前テーパ部と、上記後案内部と後摘み部との間に形成された後案内部側が大径で後摘み部側に移行するに従って漸次縮径する円錐状の後テーパ部とを有し、上記プルヘッドは、上記ワークの孔に進入した上記前テーパ部に圧接嵌合してプルヘッドと上記ブローチの同芯性を確保するテーパ孔を備え、上記リトリュービングヘッドは、上記後テーパ部に圧接嵌合して上記リトリュービングヘッドと上記ブローチの同芯性を確保するテーパ孔を備えたことを特徴とする。  According to a fifth aspect of the present invention, in the broaching apparatus according to any one of the second to fourth aspects, the broach is a broach guide having a small diameter on the front knob portion formed between the front knob portion and the broach guide portion. A conical front taper portion that gradually increases in diameter as it moves to the side, and the rear guide portion formed between the rear guide portion and the rear knob with a larger diameter and gradually shrinks as it moves to the rear knob side. A conical rear taper portion having a diameter, and the pull head includes a taper hole that press-fits the front taper portion that has entered the hole of the workpiece to ensure concentricity between the pull head and the broach, The retraction head includes a tapered hole that press-fits to the rear taper portion to ensure concentricity between the retraction head and the broach.

請求項１の発明によると、ブローチの後部案内部に、リトリュービングヘッドに設けられたブローチクランプ機構によってクランプされてブローチの回転方向の挙動を拘束するクランプ面を形成することから、プルヘッドの下降に伴う切削刃部によるワークの切削加工中は、切削刃部の刃ピッチに起因して断続的な切削抵抗が生じてもブローチの回転方向の挙動が拘束されてワークの加工面にうねりが発生することなく、或いはうねりの発生が極力抑制されて加工精度が確保できる。また、ブローチの回転方向の挙動が拘束されて切削刃部の切削抵抗が減少し、刃先磨耗が抑制されて工具寿命の向上が得られる。  According to the first aspect of the present invention, since the rear guide part of the broach is formed with a clamp surface which is clamped by the broach clamp mechanism provided on the retraction head and restrains the behavior of the broach in the rotational direction, the pull head descends. During cutting of a workpiece by the cutting blade part, even if intermittent cutting resistance occurs due to the blade pitch of the cutting blade part, the behavior of the rotation direction of the broach is constrained and waviness occurs on the work surface of the workpiece The generation of waviness is suppressed as much as possible, and the machining accuracy can be ensured. Further, the behavior of the broach in the rotational direction is constrained, the cutting resistance of the cutting blade portion is reduced, the wear of the blade edge is suppressed, and the tool life is improved.

請求項２の発明によると、ブローチの後案内部の外周に切削加工方向と平行な平面状のクランプ面を設け、リトリュービングヘッドに後案内部のクランプ面をクランプして切削加工中におけるブローチの回転方向の挙動を拘束するブローチクランプ機構を備えることから、プルヘッドの下降に伴う切削刃部によるワークの切削加工中は、切削刃部の刃ピッチに起因して断続的な切削抵抗が生じてもブローチクランプ機構によってクランプ面がクランプされてブローチの回転方向の挙動が拘束され、ワークの加工面にうねりが発生することなく、或いはうねりの発生が極力抑制されて加工精度が確保できる。また、ブローチの回転方向の挙動が拘束されて切削刃部の切削抵抗が減少して刃先磨耗が抑制されて工具寿命の向上が得られる。  According to the second aspect of the present invention, a flat clamp surface parallel to the cutting direction is provided on the outer periphery of the rear guide portion of the broach, and the clamping surface of the rear guide portion is clamped to the retraction head so that the broach is being cut. Since it has a broach clamp mechanism that restricts the behavior in the rotation direction of the workpiece, intermittent cutting resistance is generated due to the blade pitch of the cutting blade during cutting of the workpiece by the cutting blade as the pull head descends. In addition, the clamping surface is clamped by the broach clamp mechanism, and the behavior in the rotational direction of the broach is constrained, and the machining surface of the workpiece is prevented from waviness, or the occurrence of waviness is suppressed as much as possible to ensure machining accuracy. Further, the behavior in the rotational direction of the broach is constrained, the cutting resistance of the cutting blade portion is reduced, the wear of the blade edge is suppressed, and the tool life is improved.

請求項３の発明によると、ブローチの切削刃部がワークの孔から抜け出した切削加工後にブローチクランプ機構のクランプ力を低下させることによって、プルヘッドによるブローチの引き抜きによって、ブローチがブローチクランプ機構から容易に引き抜かれて、円滑な作業が行われる。  According to the invention ofclaim 3, by reducing the clamping force of the broach clamp mechanism after cutting when the cutting edge of the broach has come out of the hole in the workpiece, the broach can be easily removed from the broach clamp mechanism by pulling out the broach by the pull head. It is pulled out and smooth work is performed.

請求項４の発明によると、リトリュービングヘッドに係止されたブローチのクランプ面と接離する往復移動自在にクランプピンをクランプピン保持部によって保持し、クランプピン保持部に保持されたクランプピンをクランプ面に押圧するクランプピン駆動手段とによる簡単な構成でブローチクランプ機構を構成することができる。  According to the fourth aspect of the present invention, the clamp pin is held by the clamp pin holding portion so as to be able to reciprocate so as to be in contact with and away from the clamp surface of the broach locked to the retraction head, and the clamp pin held by the clamp pin holding portion. The broach clamp mechanism can be configured with a simple configuration by the clamp pin driving means that presses the clamp surface against the clamp surface.

請求項５の発明によると、ブローチの前摘み部とブローチガイド部との間に前摘み部側からブローチガイド部側に移行するに従って漸次拡径する円錐状の前テーパ部を設け、後案内部と後摘み部との間に後案内部側から後摘み部側に移行するに従って漸次縮径する円錐状の後テーパ部を設け、プルヘッドに前テーパ部が圧接嵌合するテーパ孔を備え、リトリュービングヘッドに後ペーパ部が圧接嵌合するテーパ孔を備えることによって、プルヘッドとブローチの同芯性が確保できかつリトリュービングヘッドとブローチの同芯性が確保できて加工精度が更に向上する。  According to the invention ofclaim 5, the conical front taper portion that gradually increases in diameter as it moves from the front picking portion side to the broach guide portion side is provided between the front picking portion and the broach guide portion of the broach, and the rear guide portion A conical rear taper portion that gradually decreases in diameter as it moves from the rear guide portion side to the rear pick portion side is provided between the rear guide portion and the rear pick portion, and a taper hole in which the front taper portion is press-fitted to the pull head is provided. By providing the rubbing head with a tapered hole in which the rear paper part is press-fitted, the concentricity of the pull head and broach can be ensured, and the concentricity of the revolving head and broach can be ensured, further improving processing accuracy. .

本発明によるブローチ加工装置及びブローチの実施の形態を図１乃至図１１を参照して説明する。  An embodiment of a broaching apparatus and broach according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は、本実施の形態におけるブローチ１の側面図であり、図２は図１のＩ−Ｉ線断面図、図３は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。ブローチ１は、ブローチ本体２と複数の切削刃からなる切削刃部１０を備え、ブローチ本体２の切削加工方向端部にブローチ１を切削加工方向Ｆに引くための前摘み部３が設けられ、前摘み部３に連続して前テーパ部４、前案内部５、円柱状のブローチガイド部６、後案内部７、後テーパ部８が順に設けられ、他端にブローチ１を引き戻すための後摘み部９が設けられている。  FIG. 1 is a side view of thebroach 1 in the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. Thebroach 1 includes abroach body 2 and acutting blade portion 10 composed of a plurality of cutting blades, and afront knob 3 for pulling thebroach 1 in the cutting direction F is provided at an end of thebroach body 2 in the cutting direction. Afront taper portion 4, afront guide portion 5, a columnarbroach guide portion 6, arear guide portion 7, and arear taper portion 8 are provided in this order in succession to thefront knob 3, and the rear for pulling back thebroach 1 to the other end. Aknob 9 is provided.

切削刃部１０は、ブローチガイド部６の外周に切削刃が周方向に等間隔でかつ軸方向に沿って放射状に配列されている。この切削刃部１０は、前案内部５側の荒削り刃１０ａ及び後案内部７側の仕上げ刃１０ｂによって構成されている。切削刃部１０を構成する工具材質は、例えば高硬度の焼入れ材を経済速度で切削加工を効率的に行うことのできる超微粒子系超硬合金であって、硬質皮膜でコーティングされている。  Thecutting blades 10 are arranged on the outer periphery of thebroach guide 6 at radial intervals along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction. Thecutting blade portion 10 includes arough cutting blade 10a on thefront guide portion 5 side and afinishing blade 10b on therear guide portion 7 side. The tool material constituting thecutting blade 10 is, for example, an ultrafine particle cemented carbide capable of efficiently cutting a hardened material with high hardness at an economic speed, and is coated with a hard coating.

前テーパ部４は、前摘み部３側が小径であって前案内部５側に移行するに従って漸次拡径する円錐状でブローチガイド部６と高精度で同芯上に設定され、後テーパ部８は後案内部７側から後摘み部９側に移行するに従って漸次縮径する円錐状でブローチガイド部６と高精度で同芯上に設定されている。後摘み部９の外周に環状の係止溝１１が凹設されている。更に、後案内部７の外周端部に軸芯を隔てて互いに切削加工方向Ｆと平行な平面状に面取り形成された一対のクランプ面１２が形成されている。  Thefront taper portion 4 has a small diameter on thefront knob portion 3 side and gradually increases in diameter as it moves to thefront guide portion 5 side, and is set concentrically with thebroach guide portion 6 with high accuracy. Is a conical shape that gradually decreases in diameter as it moves from therear guide portion 7 side to therear knob portion 9 side, and is set concentrically with thebroach guide portion 6 with high accuracy. Anannular locking groove 11 is recessed in the outer periphery of therear knob 9. Further, a pair ofclamp surfaces 12 chamfered and formed in a planar shape parallel to the cutting direction F are formed on the outer peripheral end portion of therear guide portion 7 with a shaft center therebetween.

ブローチ１によって切削加工されるワークＷは、図４に要部断面図を示すように、略円筒状であって、軸方向に孔Ｗａが貫通し、その内周面となる内径部Ｗｂから切削加工方向Ｆである軸方向に延在してブローチ１の切削刃部１０によって仕上げ切削加工される溝Ｗｃが放射状に形成されている。  The workpiece W to be cut by thebroach 1 is substantially cylindrical as shown in the cross-sectional view of the main part in FIG. 4, and the hole Wa penetrates in the axial direction and is cut from the inner diameter portion Wb serving as the inner peripheral surface. Grooves Wc that extend in the axial direction that is the processing direction F and are subjected to finish cutting by thecutting blade portion 10 of thebroach 1 are formed radially.

図５はブローチ加工装置２０の概要説明図である。ブローチ加工装置２０は、貫通孔２１ａを備えたテーブル２１を有している。テーブル２１の上面に、貫通孔２２ａが開口してワークＷを保持するワーク取付治具２２が設けられている。  FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of thebroaching apparatus 20. Thebroaching device 20 has a table 21 having a throughhole 21a. On the upper surface of the table 21, aworkpiece attachment jig 22 that holds the workpiece W by opening a throughhole 22 a is provided.

テーブル２１の下方に、テーブル２１と対向して図示しないモータ或いはシリンダ機構等のプルヘッド上下動駆動手段によって上下動するプルヘッド支持部２４が支持され、プルヘッド支持部２４にプルヘッド２５が設けられている。  Apull head support 24 that moves up and down by a pull head vertical movement drive unit such as a motor or a cylinder mechanism (not shown) facing the table 21 is supported below the table 21, and apull head 25 is provided on thepull head support 24.

プルヘッド２５は、図６に図５のＡ部拡大図を示すようにプルヘッド支持部２４に挿通孔２７ａが貫通する筒状のプルヘッド本体２７がナット２６によって固定され、プルヘッド本体２７の上端にブローチ１の前テーパ部４が高精度で嵌合可能なテーパ孔２８ａが形成されたクランプ金具２８が同芯上に取り付けられている。プルヘッド本体２７の上部にその挿通孔２７ａと外周面２７ｂを連通する爪案内孔２７ｃが放射状に複数穿設され、各爪案内孔２７ｃに爪部材２９が移動可能に嵌装されている。  As shown in the enlarged view of part A of FIG. 5, thepull head 25 has a cylindrical pull headmain body 27 through which theinsertion hole 27 a penetrates thepull head support 24 and is fixed by anut 26, and abroach 1 on the upper end of the pull headmain body 27. A clamp fitting 28 having atapered hole 28a into which thefront taper portion 4 can be fitted with high accuracy is mounted on the same core. A plurality ofclaw guide holes 27c communicating with theinsertion holes 27a and the outerperipheral surface 27b are formed in the upper portion of thepull head body 27 in a radial manner, andclaw members 29 are movably fitted into theclaw guide holes 27c.

プルヘッド本体２７の外周に、貫通孔３０ａを有する筒状のスリーブ３０が上下動自在に嵌合し、スリーブ３０には貫通孔３０ａの内周に沿ってテーパ状の斜面を有する環状溝３０ｂが形成されている。スリーブ３０は、スリーブ３０に形成された係止部３０ｃとプルヘッド本体２７に設けられたナット３１との間に圧縮付与状態で配設された付勢手段となるスプリング３２によって常時上方向に付勢されている。プルヘッド本体２７とスリーブ３０との間にスプリング３２の付勢に抗してスリーブ３０を押し下げする図示しないクランプ駆動手段が設けられている。  Acylindrical sleeve 30 having a throughhole 30a is fitted on the outer periphery of thepull head body 27 so as to be movable up and down, and thesleeve 30 is formed with anannular groove 30b having a tapered slope along the inner periphery of the throughhole 30a. Has been. Thesleeve 30 is always biased upward by aspring 32 serving as a biasing means disposed in a compressed state between alocking portion 30c formed on thesleeve 30 and anut 31 provided on thepull head body 27. Has been. Clamp driving means (not shown) is provided between thepull head body 27 and thesleeve 30 to push down thesleeve 30 against the bias of thespring 32.

このように構成されたプルヘッド２５は、スリーブ３０をスプリング３２の付勢に抗してクランプ駆動手段によって下降させて環状溝３０ｂとプルヘッド本体２７の爪案内孔２７ｃとが対向する位置において爪部材２９の移動が可能になり、爪部材２９に影響されることなくクランプ金具２８のテーパ孔２８ａからブローチ１の前摘み部３をプルヘッド本体２７の挿通孔２７ａに前テーパ部４がテーパ孔２８ａに当接するまで挿入可能で、かつテーパ孔２８ａから引き出すことができるアンクランプ状態となる。  Thepull head 25 configured as described above has theclaw member 29 at a position where thesleeve 30 is lowered by the clamp driving means against the bias of thespring 32 and theannular groove 30b and theclaw guide hole 27c of thepull head body 27 face each other. Thefront knob portion 3 of thebroach 1 contacts theinsertion hole 27a of thepull head body 27 from thetaper hole 28a of the clamp fitting 28 without being affected by theclaw member 29, and thefront taper portion 4 contacts thetaper hole 28a. The unclamped state can be inserted until it comes into contact and can be pulled out from the taperedhole 28a.

また、ブローチ１の前摘み部３をプルヘッド本体２７の挿通孔２７ａ内に前テーパ部４がテーパ孔２８ａに当接するまで進入した状態で、クランプ駆動手段による拘束を解除することによってスリーブ３０がスプリング３２により上方に押し上げられる。スリーブ３０の上昇に伴う環状溝３０ｂの上昇によって各爪部材２９がそれぞれ爪案内孔２７ｃ内に押し込められ、挿通孔２７ａ内に突出するそれぞれの爪部材２９の先端が前摘み部３を押圧して該部をクランプすると共に、各爪部材２９に当接するスリーブ３０の貫通孔３０ａの内周面によって爪部材２９の移動が拘束されてクランプ状態が維持される。  In addition, thesleeve 30 is spring-loaded by releasing the restraint by the clamp driving means in a state in which thefront knob portion 3 of thebroach 1 enters theinsertion hole 27a of thepull head body 27 until thefront taper portion 4 contacts the taper hole 28a. 32 is pushed upward. Eachclaw member 29 is pushed into theclaw guide hole 27c by the rise of theannular groove 30b accompanying the rise of thesleeve 30, and the tip of eachclaw member 29 protruding into theinsertion hole 27a presses thefront knob 3. While clamping this part, the movement of theclaw member 29 is restrained by the inner peripheral surface of the through-hole 30a of thesleeve 30 that contacts eachclaw member 29, and the clamped state is maintained.

プルヘッド本体２７の挿通孔２７ａ内には、切削加工終了後においてアンクランプ状態のブローチ１を下方から押し上げてクランプ金具２８のテーパ孔２８ａに嵌合する前テーパ部４を離脱させるブローチ突き上げ軸３３が嵌挿さている。  In theinsertion hole 27a of the pull headmain body 27, there is a broach push-upshaft 33 that pushes up the unclampedbroach 1 from below after the end of the cutting process to disengage the front taperedportion 4 that fits into thetapered hole 28a of the clamp fitting 28. It is inserted.

テーブル２１の上方に、シリンダ機構等のリトリュービングヘッド上下動駆動手段によって上下動するリトリュービングヘッド支持部４１にリトリュービングヘッド４２が設けられている。リトリュービングヘッド４２は、図７に図５のＢ部拡大図を示すように、リトリュービングヘッド支持部４１にプレート４３及びブラケット４４を介して取り付けられたリトリュービングヘッド本体４５を有している。ブラケット４４は基端がプレート４３に結合された円筒状であって、その先端に形成された貫通孔４４ａにブローチ押さえピン４６が摺動自在に嵌合し、プレート４３とブローチ押さえピン４６との間に圧縮付与された付勢手段であるスプリング４７によってブローチ押さえピン４６の先端４６ａが貫通孔４４ａから突出する方向に付勢されている。  Above the table 21, aretraction head 42 is provided on aretraction head support 41 that moves up and down by a retraction head vertical movement drive means such as a cylinder mechanism. The revolvinghead 42 has a revolving headmain body 45 attached to the revolvinghead support 41 via aplate 43 and abracket 44, as shown in FIG. ing. Thebracket 44 has a cylindrical shape with a base end coupled to theplate 43, and abroach presser pin 46 is slidably fitted into a throughhole 44 a formed at the front end of thebracket 44. A tip 47a of thebroach presser pin 46 is urged in a direction protruding from the throughhole 44a by aspring 47 which is an urging means compressed and applied therebetween.

リトリュービングヘッド本体４５は、挿通孔４５ａが形成された円筒状で基端がブラケット４４に結合され、その先端にブローチ１の後テーパ部８が高精度で嵌合するテーパ孔４８ａが形成されたクランプ金具４８が同芯上に取り付けられている。  The retraction headmain body 45 has a cylindrical shape in which aninsertion hole 45a is formed, a base end is coupled to thebracket 44, and ataper hole 48a into which therear taper portion 8 of thebroach 1 is fitted with high accuracy is formed at the tip. A clamp fitting 48 is mounted on the same core.

リトリュービングヘッド本体４５に一対の吊り上げピン挿入孔４５ｂが平行に穿設されている。図示しないシリンダ機構等のピン駆動手段によって各吊り上げピン挿入孔４５ｂに挿入可能な吊り上げピン４９が配設され、吊り上げピン４９が退避した状態でクランプ金具４８のテーパ孔４８ａからブローチ１の後摘み部９をリトリュービングヘッド本体４５の挿通孔４５ａに後テーパ部８がテーパ孔４８ａに当接するまで挿入可能で、かつテーパ孔４８ａから引き出すことができるアンクランプ状態となる。また、ブローチ１の後摘み部９をリトリュービングヘッド本体４５の挿通孔４５ａ内に後テーパ部８がテーパ孔４８ａに当接するまで挿入した状態で、ピン駆動手段により各吊り上げピン挿入孔４５ｂ内に吊り上げピン４９を進入させることによって、貫通孔４５ａ内に突出する各吊り上げピン４９が係止溝１１に係止してブローチ１が吊り上げられる。  A pair of liftingpin insertion holes 45b are formed in the revolving headmain body 45 in parallel. A liftingpin 49 that can be inserted into each liftingpin insertion hole 45b is provided by a pin driving means such as a cylinder mechanism (not shown), and the rear knob of thebroach 1 from thetaper hole 48a of the clamp fitting 48 with the liftingpin 49 retracted. 9 can be inserted into theinsertion hole 45a of the retraction headmain body 45 until therear taper portion 8 abuts against thetaper hole 48a, and can be pulled out from thetaper hole 48a. Further, in a state where therear picking portion 9 of thebroach 1 is inserted into theinsertion hole 45a of the retraction headmain body 45 until therear taper portion 8 comes into contact with thetaper hole 48a, the pin driving means inserts into each liftingpin insertion hole 45b. By causing the lifting pins 49 to enter, the lifting pins 49 protruding into the throughholes 45a are locked in the lockinggrooves 11 and thebroach 1 is lifted.

更に、リトリュービングヘッド４２にブローチクランプ機構５１が設けられている。ブローチクランプ機構５１は、リトリュービングヘッド本体４５の外周に取り付けられた円筒状のクランプ本体５２及び貫通孔５３ａが形成された筒状で対向する一対のクランプピン案内孔５３ｂが形成されてクランプ金具４８に同芯上で取り付けられたクランプピン保持部５３を有している。このクランプピン案内孔５３ｂにクランプピン５７がリトリュービングヘッド４２に係止されたブローチ１のクランプ面１２と接離する方向に往復移動自在に保持されている。  Further, abroach clamp mechanism 51 is provided on theretraction head 42. Thebroach clamp mechanism 51 has acylindrical clamp body 52 attached to the outer periphery of theretraction head body 45 and a pair of clamppin guide holes 53b facing each other in the form of a cylinder in which a throughhole 53a is formed. 48 has a clamppin holding portion 53 attached concentrically. Theclamp pin 57 is held in the clamppin guide hole 53b so as to be reciprocally movable in a direction in which theclamp pin 57 contacts and separates from theclamp surface 12 of thebroach 1 locked to the revolvinghead 42.

クランプ本体５２は、クランプピン駆動手段となる円筒状のスライダ５４を軸方向に往復動可能に保持すると共に、リトリュービングヘッド本体４５及びスライダ５４と共に環状の油圧室５５を形成し、図示しない油圧供給手段から油圧供給路５６ａを介して油圧室５５に供給される油圧でスライダ５４が押し下げられて移動する。更に、図示しない開閉バルブの開放により油圧室５５内の油圧をドレンする油圧排出路５６ｂが設けられている。  The clampmain body 52 holds acylindrical slider 54 serving as a clamp pin driving means so as to be capable of reciprocating in the axial direction, and forms an annularhydraulic chamber 55 together with the retraction headmain body 45 and theslider 54 to provide a hydraulic pressure (not shown). Theslider 54 is pushed down and moved by the hydraulic pressure supplied from the supply means to thehydraulic chamber 55 via thehydraulic supply path 56a. Furthermore, ahydraulic discharge path 56b for draining the hydraulic pressure in thehydraulic chamber 55 by opening an opening / closing valve (not shown) is provided.

スライダ５４のクランプピン保持部５３の各クランプピン案内孔５３ｂと対向する内周面にそれぞれスライダ５４の先端方向に移行するに従って次第にクランプピン保持部５３から離れるテーパ状のカム面５４ａが形成されている。スライダ５４の下降に伴ってカム面５４ａがクランプピン保持部５３の各クランプピン案内孔５３ｂに往復動自在に保持されたクランプピン５７のカム面５７ａに摺接して、クランプピン５７の先端をリトリュービングヘッド４２に係止されたブローチ１のクランプ面１２に押圧する。  A taperedcam surface 54 a that gradually separates from the clamppin holding portion 53 is formed on the inner peripheral surface of each clamppin holding portion 53 of theslider 54 that faces each clamppin guide hole 53 b as it moves in the tip direction of theslider 54. Yes. As theslider 54 is lowered, thecam surface 54a is brought into sliding contact with thecam surface 57a of theclamp pin 57 held reciprocally in each clamppin guide hole 53b of the clamppin holding portion 53, so that the tip of theclamp pin 57 is lithographically moved. Press against the clampingsurface 12 of thebroach 1 locked to the rubbinghead 42.

クランプ金具４８のテーパ孔４８ａからリトリュービングヘッド本体４５の挿通孔４５ａにブローチ１の後テーパ部８が当接するまで進入した状態で、油圧供給路５６ａから油圧室５５に油圧を供給してスライダ５４を押し下げるとスライダ５４の各カム面５４ａがカム面５７ａに摺接してそれぞれのクランプピン５７が、カム面５４ａとカム面５７ａによって形成されるカム機構によってクランプピン案内孔５３ｂに沿って押し出される。そして、貫通孔５３ａ内に突出する各クランプピン５７の先端５７ｂがそれぞれのクランプ面１２に圧接してブローチ１をクランプし、リトリュービングヘッド４２に対するブローチ１の回転方向の挙動を拘束する。一方、油圧排出路５６ｂから油圧室５５内の油圧をドレンすると油圧室の５５の減圧に伴ってスライダ５４によるクランプピン５７の押圧が低下してクランプ力が低下する。  In a state where therear taper portion 8 of thebroach 1 comes into contact with theinsertion hole 45a of theretraction head body 45 from thetaper hole 48a of the clamp fitting 48, hydraulic pressure is supplied to thehydraulic chamber 55 from the hydraulicpressure supply passage 56a. When 54 is pushed down, eachcam surface 54a of theslider 54 slides on thecam surface 57a, and eachclamp pin 57 is pushed out along the clamppin guide hole 53b by a cam mechanism formed by thecam surface 54a and thecam surface 57a. . And the front-end |tip 57b of eachclamp pin 57 which protrudes in the through-hole 53a presses against eachclamp surface 12, clamps thebroach 1, and restrains the behavior of the rotation direction of thebroach 1 with respect to theretraction head 42. On the other hand, when the hydraulic pressure in thehydraulic chamber 55 is drained from thehydraulic discharge path 56b, the pressure on theclamp pin 57 by theslider 54 decreases as thehydraulic chamber 55 is depressurized, and the clamping force decreases.

次に、このように構成されたブローチ１及びブローチ加工装置２０によるワークＷの切削加工について、図１０のフローチャートに従って説明する。  Next, cutting of the workpiece W by thebroach 1 and the broachingapparatus 20 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

図５に示すように、プルヘッド支持部２４を上昇させた上昇位置にあるプルヘッド２５のスリーブ３０をスプリング３２に抗して下降させたアンクランプ状態に保持した状態で、かつリトリュービングヘッド支持部４１を上昇させて上昇位置にあるリトリュービングヘッド４２にブローチ１を取り付ける（ステップＳ１）。  As shown in FIG. 5, thesleeve 30 of thepull head 25 in the raised position where thepull head support 24 is raised is held in an unclamped state lowered against thespring 32, and the revolvinghead support 41 is lifted and thebroach 1 is attached to the revolvinghead 42 in the raised position (step S1).

このブローチ１の取付作業は、リトリュービングヘッド４２のリトリュービングヘッド本体４５の各吊り上げピン挿入孔４５ｂに挿入される吊り上げピン４９が挿通孔４５ａ内から退避し、かつブローチクランプ機構５１の油圧室５５の油圧がドレンした状態において、クランプ金具４８のテーパ孔４８ａからリトリュービングヘッド本体４５の挿通孔４５ａ内にブローチ１の後摘み部９を後テーパ部８がクランプ金具４８のテーパ孔４８ａに当接するまで挿入する。この挿入によってブローチ１の後端１ａがブローチ押さえピン４６の先端４６ａに当接してスプリング４７に抗してブローチ押さえピン４６を押動し、スプリング４７の反発力によってブローチ押さえピン４６の先端４６ａがブローチ１の後端１ａを押圧する（図７参照）。  The mounting operation of thebroach 1 is performed by retracting the lifting pins 49 inserted into the lifting pin insertion holes 45b of the retraction headmain body 45 of theretraction head 42 from theinsertion holes 45a and the hydraulic pressure of thebroach clamp mechanism 51. When the hydraulic pressure in thechamber 55 is drained, therear knob 9 of thebroach 1 is inserted into theinsertion hole 45a of theretraction head body 45 from thetaper hole 48a of the clamp fitting 48, and therear taper portion 8 is thetaper hole 48a of the clamp fitting 48. Insert until it touches. By this insertion, the rear end 1 a of thebroach 1 abuts against thetip 46 a of thebroach holding pin 46 and pushes thebroach holding pin 46 against thespring 47, and thetip 46 a of thebroach holding pin 46 is moved by the repulsive force of thespring 47. The rear end 1a of thebroach 1 is pressed (see FIG. 7).

この状態で、ピン駆動手段により各吊り上げピン４９をそれぞれの吊り上げピン挿入孔４５ｂ内に押し込み、リトリュービングヘッド本体４５の挿通孔４５ａ内に突出する各吊り上げピン４９によってブローチ１の係止溝１１を係止してブローチ１を吊り上げ保持する。  In this state, each liftingpin 49 is pushed into each liftingpin insertion hole 45b by the pin driving means, and the lockinggroove 11 of thebroach 1 is projected by each liftingpin 49 protruding into theinsertion hole 45a of theretraction head body 45. And thebroach 1 is lifted and held.

ブローチ１がリトリュービングヘッド４２に吊り上げられた状態でワークＷをテーブル２１上のワーク取付治具２２にセットする（ステップＳ２）。  The work W is set on thework mounting jig 22 on the table 21 in a state where thebroach 1 is lifted up by the revolving head 42 (step S2).

次に、図８に示すように、リトリュービングヘッド上下動駆動手段によりリトリュービングヘッド支持部４１を下降させる（ステップＳ３）。リトリュービングヘッド支持部４１の下降に伴ってリトリュービングヘッド４２に吊り上げられたブローチ１が切削加工方向Ｆに下降して前摘み部３がワークＷの孔Ｗａ内に進入し、プルヘッド２５のクランプ金具２８のテーパ孔２８ａからプルヘッド本体２７の挿通孔２７ａ内に進入して前テーパ部４がテーパ孔２８ａに当接する。この前テーパ部４がクランプ金具２８のテーパ孔２８ａに当接した状態でリトリュービングヘッド上下駆動手段によるリトリュービングヘッド支持部４１の下降を停止する（ステップＳ４）。  Next, as shown in FIG. 8, the retractionhead support part 41 is lowered by the retraction head vertical movement drive means (step S3). As theretraction head support 41 is lowered, thebroach 1 lifted by theretraction head 42 is lowered in the cutting direction F, and thefront knob 3 enters the hole Wa of the workpiece W. Thetaper hole 28a of the clamp fitting 28 enters theinsertion hole 27a of the pull headmain body 27 and thefront taper portion 4 comes into contact with thetaper hole 28a. With thefront taper portion 4 in contact with thetaper hole 28a of the clamp fitting 28, the descent of the retractionhead support portion 41 by the retraction head vertical drive means is stopped (step S4).

そして、クランプ駆動手段によるスリーブ３０の拘束を解除する。クランプ駆動手段による拘束が解除されたスリーブ３０はスプリング３２により上方に押し上げられ、スリーブ３０に形成された環状溝３０ｂの上昇に伴って各爪部材２９がそれぞれ爪案内孔２７ｃ内に押し込められ、挿通孔２７ａ内に突出するそれぞれの爪部材２９の先端が前摘み部３に押圧して前摘み部３をクランプし、かつスリーブ３０の貫通孔３０ａの内周面によって爪部材２９の移動が拘束されてクランプ状態が維持される（ステップＳ５）。この状態で、ピン駆動手段により各吊り上げピン４９を後退させてブローチ１の係止溝１１から抜き出し、吊り上げピン４９によるブローチ１の係止を解除する（ステップＳ６）。  Then, the restriction of thesleeve 30 by the clamp driving means is released. Thesleeve 30 released from the restraint by the clamp driving means is pushed upward by thespring 32, and eachclaw member 29 is pushed into theclaw guide hole 27c as theannular groove 30b formed in thesleeve 30 rises, and is inserted. The tip of eachclaw member 29 protruding into thehole 27a presses against thefront knob 3 to clamp thefront knob 3, and the movement of theclaw member 29 is restricted by the inner peripheral surface of the throughhole 30a of thesleeve 30. Thus, the clamped state is maintained (step S5). In this state, each liftingpin 49 is retracted by the pin driving means and extracted from the lockinggroove 11 of thebroach 1, and the locking of thebroach 1 by the liftingpin 49 is released (step S6).

しかる後、リトリュービングヘッド上下動駆動手段によりリトリュービングヘッド支持部４１を下降させる。リトリュービングヘッド支持部４１の下降に伴うリトリュービングヘッド４２の下降によりリトリュービングヘッド本体４５に設けられたクランプ金具４８のテーパ孔４８ａが後テーパ部８に当接して後テーパ部８を押圧し、押圧付与されたブローチ１の前テーパ部４がプルヘッド本体２７に設けられたクランプ金具２８のテーパ孔２８ａを押圧し、前テーパ部４とテーパ孔２８ａが圧接して嵌合する。同様にブローチ１の後テーパ部８とリトリュービングヘッド本体４５に設けられたクランプ金具４８のテーパ孔４８ａが圧接嵌合する。このブローチ１の前テーパ部４とプルヘッド本体２７に設けられたクランプ金具２８のテーパ孔２８ａが圧接嵌合し、かつブローチ１の後テーパ部８とリトリュービングヘッド本体４５に設けられたクランプ金具４８のテーパ孔４８ａが予め設定された加圧力で嵌合すると、リトリュービングヘッド上下動駆動手段によるリトリュービンッグヘッド支持部４１の下降を停止し、その停止状態を維持して前テーパ部４とテーパ孔２８ａ、後テーパ部８とテーパ孔４８ａのそれぞれの圧接嵌合状態を保持する（ステップＳ７）。  Thereafter, theretraction head support 41 is lowered by the retraction head vertical movement drive means. Thetaper hole 48a of the clamp fitting 48 provided in the retraction headmain body 45 comes into contact with therear taper part 8 by the lowering of theretraction head 42 accompanying the lowering of the retractionhead support part 41. Thefront taper portion 4 of thebroach 1 pressed and pressed presses thetaper hole 28a of the clamp fitting 28 provided in the pull headmain body 27, and thefront taper portion 4 and thetaper hole 28a are pressed and fitted. Similarly, thetaper hole 48 a of the clamp fitting 48 provided in therear taper portion 8 of thebroach 1 and theretraction head body 45 is press-fitted. Thefront taper portion 4 of thebroach 1 and thetaper hole 28a of the clamp fitting 28 provided in thepull head body 27 are press-fitted and therear taper portion 8 of thebroach 1 and the clamp fitting provided in the retraction headmain body 45. When the 48taper holes 48a are fitted with a preset pressure, the descending of the retreating binghead support portion 41 by the retreating head vertical movement driving means is stopped, and the stop state is maintained and the front taper portion is maintained. 4 and thetaper hole 28a, and the pressure contact fitting state of therear taper portion 8 and thetaper hole 48a are maintained (step S7).

この前テーパ部４とテーパ孔２８ａの圧接嵌合によりプルヘッド２５とブローチ１の同芯性が高精度で確保される。同様に後テーパ部８とテーパ孔４８ａの圧接嵌合によりリトリュービングヘッド４２とブローチ１の同芯性が高精度で確保される。  The concentricity of thepull head 25 and thebroach 1 is ensured with high accuracy by press-fitting thefront taper portion 4 and thetaper hole 28a. Similarly, the concentricity of theretraction head 42 and thebroach 1 is ensured with high accuracy by press-fitting therear taper portion 8 and thetaper hole 48a.

次に、ブローチクランプ機構５１の油圧室５５に油圧供給路５６ａから油圧を供給する。油圧室５５に供給される油圧によりスライダ５４が押し出されて下降し、下降するスライダ５４の各カム面５４ａ及びクランプピン５７のカム面５７ａによるカム機構によって、クランプピン５７がクランプピン案内孔５３ｂに沿って押し出され貫通孔５３ａ内に突出し、各クランクピン５７の先端５７ｂがそれぞれのクランプ面１２に押圧してブローチ１の後案内部７を挟持してクランプする（ステップＳ８）。このクランプによりリトリュービングヘッド４２に対するブローチ１の回転方向の挙動が拘束される。  Next, the hydraulic pressure is supplied from the hydraulicpressure supply path 56 a to thehydraulic chamber 55 of thebroach clamp mechanism 51. Theslider 54 is pushed and lowered by the hydraulic pressure supplied to thehydraulic chamber 55, and theclamp pin 57 is inserted into the clamppin guide hole 53b by the cam mechanism by thecam surface 54a of theslider 54 and thecam surface 57a of theclamp pin 57 that are lowered. Thefront end 57b of each crankpin 57 is pressed against therespective clamping surface 12 and clamps therear guide portion 7 of thebroach 1 by clamping it (step S8). This clamping restricts the behavior of thebroach 1 in the rotational direction with respect to theretraction head 42.

この後案内部７に形成されたクランプ面１２がブローチクランプ機構５１のクランプピン５７によってクランプされてリトリュービングヘッド４２とブローチ１の回転が拘束された状態で、プルヘッド上下動駆動手段によってプルヘッド支持部２４を下降させてプルヘッド２５にクランプされたブローチ１を下降動作し、プルヘッド２５に前摘み部３がクランプされているブローチ１を切削方向Ｆに引き抜く切削加工を開始する（ステップＳ９）。  After that, theclamp surface 12 formed on theguide portion 7 is clamped by theclamp pin 57 of thebroach clamp mechanism 51 and the pull head vertical movement driving means supports the pull head while the rotation of theretraction head 42 and thebroach 1 is restricted. Thebroach 1 clamped by thepull head 25 is lowered by lowering theportion 24, and cutting is started in which thebroach 1 with thefront knob 3 clamped by thepull head 25 is pulled out in the cutting direction F (step S9).

プルヘッド２５の下降に伴って切削刃部１０の荒削り刃１０ａ及び荒削り刃１０ａに続く仕上げ刃１０ｂによりワークＷの溝Ｗｃを切削加工する。この切削加工中は、ブローチ１の前テーパ部４がプルヘッド２５のクランプ金具２８のテーパ孔２８ａに嵌合してプルヘッド２５とブローチ１の同芯性が高精度で維持され、ブローチ１の後テーパ部８がリトリュービングヘッド４２のクランプ金具４８のテーパ孔４８ａに嵌合してリトリュービングヘッド４２とブローチ１の同芯性が高精度で維持され、更にブローチクランプ機構５１の一対のクランプピン５７がそれぞれのクランプ面１２に圧接して後案内部７を挟持し、ブローチ１がクランプされて回転方向の挙動が拘束され、加工精度が確保される。  The groove Wc of the workpiece W is cut by theroughing blade 10a of thecutting blade portion 10 and thefinishing blade 10b following theroughing blade 10a as thepull head 25 is lowered. During this cutting process, thefront taper portion 4 of thebroach 1 is fitted into thetaper hole 28a of the clamp fitting 28 of thepull head 25 so that the concentricity of thepull head 25 and thebroach 1 is maintained with high accuracy, and the rear taper of thebroach 1 is maintained. Theportion 8 is fitted into thetaper hole 48a of the clamp fitting 48 of theretraction head 42 so that the concentricity of theretraction head 42 and thebroach 1 is maintained with high accuracy, and the pair of clamp pins of thebroach clamp mechanism 51 is further maintained. 57 press-contacts the respective clamp surfaces 12 to sandwich therear guide portion 7, and thebroach 1 is clamped to restrain the behavior in the rotational direction, thereby ensuring machining accuracy.

プルヘッド２５の下降により仕上げ刃１０ｂがワークＷの孔Ｗａから抜け出し溝Ｗｃの切削加工が終了（ステップＳ１０）した後で、かつ、プルヘッド２５がワークＷと干渉する前にブローチクランプ機構５１の油圧室５５の油圧を油圧排出路５６ｂからドレンしてクランプピン５７によるクランプ力を低下させ、かつリトリュービングヘッド上下動駆動手段によるリトリュービングヘッド４２の下降を停止する（ステップＳ１１）。  After the pullinghead 25 is lowered, thefinishing blade 10b is pulled out of the hole Wa of the workpiece W and the cutting of the groove Wc is finished (step S10), and before the pullinghead 25 interferes with the workpiece W, the hydraulic chamber of thebroach clamp mechanism 51. Thehydraulic pressure 55 is drained from the hydraulicpressure discharge path 56b to reduce the clamping force by theclamp pin 57, and stop the descent of theretraction head 42 by the retraction head vertical movement drive means (step S11).

更なるプルヘッド２５の下降によりブローチ１の後案内部７、後テーパ部８及び後摘み部９がリトリュービングヘッド本体４５の挿通孔４５ａ、クランプ金具４８のテーパ孔４８ａから抜け出し、図９に示すようにワークＷの下方までブローチ１が引き抜かれ、プルヘッド上下動駆動手段によるプルヘッド支持部２４の下降を停止してプルヘッド２５によるブローチ１の下降動作を停止する（ステップＳ１２）。このブローチ１の引き抜きはブローチクランプ機構５１によるクランプ力の低下により円滑に行われる。  When thepull head 25 is further lowered, therear guide portion 7, therear taper portion 8 and therear knob portion 9 of thebroach 1 come out of theinsertion hole 45a of the retraction headmain body 45 and thetaper hole 48a of the clamp fitting 48, as shown in FIG. As described above, thebroach 1 is pulled out to the lower side of the work W, and the lowering of thepull head support 24 by the pull head vertical movement driving means is stopped, and the lowering operation of thebroach 1 by thepull head 25 is stopped (step S12). The pulling of thebroach 1 is smoothly performed by a decrease in the clamping force by thebroach clamp mechanism 51.

このブローチ下降動作停止後、ワーク取付治具２２上の切削加工が完了したワークＷを搬出する（ステップＳ１３）。  After stopping the broach lowering operation, the workpiece W on which the cutting work on theworkpiece mounting jig 22 has been completed is carried out (step S13).

しかる後、プルヘッド上下駆動手段によりプルヘッド支持部２４を介してプルヘッド２５を上昇させてブローチ１を上昇させ、ブローチ１の後摘み部９をリトリュービングヘッド４２のクランプ金具４８のテーパ孔４８ａからリトリュービングヘッド本体４５の挿通孔４５ａに挿入してブローチ押さえピン４６で係止すると共にブローチクランク機構５１でクランプし、プルヘッド２５による前摘み部３のクランプを解除すると共に、ブローチ突き上げ軸３３によってブローチ１を突き上げてクランプ金具２８のテーパ孔２８ａに嵌合する前テーパ部４を離脱させる。そして図５に示す位置にリトリュービングヘッド４２を上昇させ、かつプルヘッド２５を復帰させて加工サイクルを終了する（ステップＳ１４）。  After that, thepull head 25 is raised by the pull head vertical drive means via the pullhead support portion 24 to raise thebroach 1, and therear picking portion 9 of thebroach 1 is returned from thetaper hole 48 a of the clamp fitting 48 of theretraction head 42. It is inserted into theinsertion hole 45a of the rubbing headmain body 45 and locked by thebroach holding pin 46 and clamped by the broach crankmechanism 51. The clamp of thefront picking portion 3 by thepull head 25 is released, and the broach is pushed by the broach push-upshaft 33. 1 is pushed up and thefront taper part 4 fitted in thetaper hole 28a of the clamp fitting 28 is detached. Then, the revolvinghead 42 is raised to the position shown in FIG. 5 and thepull head 25 is returned to complete the machining cycle (step S14).

従って、本実施の形態によると、プルヘッド２５の下降に伴う切削刃部１０によるワークＷの溝Ｗｃを切削加工中は、ブローチ１の前テーパ部４及び後テーパ部８がプルヘッド２５のクランプ金具２８のテーパ孔２８ａとリトリュービングヘッド４２のクランプ金具４８のテーパ孔４８ａにそれぞれ嵌合してプルヘッド２５とブローチ１及びリトリュービングヘッド４２とブローチ１の同芯性が高精度で維持されて、切削刃部１０の刃ピッチに起因して断続的な切削抵抗が生じても、ブローチ１とプルヘッド２５及びリトリュービングヘッド４２の同芯性が損なわれることがない。更にリトリュービングヘッド４２に設けられたブローチクランプ機構５１の各クランプピン５７がそれぞれのクランプ面１２に圧接して後案内部７がクランプされてブローチ１の回転方向の挙動が拘束されるため、ワークＷの溝Ｗｃの加工面にうねりが発生することなく、或いはうねりの発生が極力抑制されて十分な加工精度が確保できる。また、ブローチ１の軸方向及び回転方向の動き及び振動の抑制に伴って荒削り刃１０ａや仕上げ刃１０ｂ等の切削抵抗の減少が得られ、刃先磨耗の進行が抑制されて切削刃部１０の工具寿命の向上が得られ、かつ加工精度が維持できる。  Therefore, according to the present embodiment, thefront taper portion 4 and therear taper portion 8 of thebroach 1 are connected to the clamp fitting 28 of thepull head 25 while cutting the groove Wc of the work W by thecutting blade portion 10 as thepull head 25 is lowered. The concentricity of thepull head 25 and thebroach 1 and the revolvinghead 42 and thebroach 1 is maintained with high accuracy by fitting into thetaper hole 28a and thetaper hole 48a of the clamp fitting 48 of theretraction head 42, respectively. Even if intermittent cutting resistance occurs due to the blade pitch of thecutting blade portion 10, the concentricity of thebroach 1, thepull head 25, and the revolvinghead 42 is not impaired. Furthermore, since eachclamp pin 57 of thebroach clamp mechanism 51 provided in theretraction head 42 is pressed against therespective clamp surface 12 and therear guide portion 7 is clamped, the behavior in the rotational direction of thebroach 1 is restricted. Waviness is not generated on the processed surface of the groove Wc of the workpiece W, or generation of waviness is suppressed as much as possible, and sufficient processing accuracy can be ensured. Further, as the movement and vibration of thebroach 1 in the axial direction and in the rotational direction are suppressed, the cutting resistance of theroughing blade 10a, thefinishing blade 10b, etc. is reduced, and the progress of the cutting edge wear is suppressed, so that the tool of thecutting blade portion 10 is reduced. The service life can be improved and the processing accuracy can be maintained.

（実施例）
図１１（ａ）に示すＨＲＣ６０の高硬度の焼き入れ材からなるワークＷの孔Ｗａに沿って軸方向に形成された溝Ｗｃの歯面となる側部Ｗｄを、ブローチクランプ機構５１を使用しないで上記ブローチ１による切削加工と、ブローチクランプ機構５１を使用した上記ブローチ１による切削加工で、ワークＷの孔Ｗａに沿って溝Ｗｃを、切削速度６０ｍ／ｍｉｎ、総取代０．１ｍｍの条件で切削加工を行った。(Example)
Thebroach clamp mechanism 51 is not used for the side portion Wd which becomes the tooth surface of the groove Wc formed in the axial direction along the hole Wa of the workpiece W made of the hardened quenching material of HRC60 shown in FIG. In the cutting by thebroach 1 and the cutting by thebroach 1 using thebroach clamp mechanism 51, the groove Wc along the hole Wa of the workpiece W is cut at a cutting speed of 60 m / min and a total machining allowance of 0.1 mm. Cutting was performed.

ここで、切削加工された溝Ｗｃの中心基準線Ｌａから歯面となる側部Ｗｄの基準点Ｗｅを通り歯筋方向に連続する基準線Ｌｂ方向をリード誤差方向Ｒとして、基準線Ｌｂにおけるリード誤差方向Ｒに距離の変化をリード測定値Ｌｃとして計測した。図１１（ｂ）がそのリード測定値Ｌｃの概念図であり、リード測定値Ｌｃは切削刃部１０の刃ピッチに起因して周期的にうねりが発生し、その振幅αがリードうねり誤差である。  Here, the lead in the reference line Lb is defined as a reference error L direction in which the reference line Lb continues from the center reference line La of the cut groove Wc to the tooth trace direction through the reference point We of the side Wd serving as the tooth surface. A change in distance in the error direction R was measured as a lead measurement value Lc. FIG. 11B is a conceptual diagram of the lead measurement value Lc. The lead measurement value Lc periodically swells due to the blade pitch of thecutting blade portion 10, and the amplitude α is a lead swell error. .

この結果、図１１（ｃ）に示すようにブローチクランプ機構５１を使用することなく切削加工したときのリードうねり誤差αが４μｍ〜１０μｍであるのに対し、ブローチクランプ機構５１によりブローチ１をクランプしてブローチ１の回転方向の挙動を抑制して切削加工した切削加工によるリードうねり誤差αは０．２μｍ〜２μｍであり、大幅な加工精度の向上が確認できた。  As a result, as shown in FIG. 11C, the lead swell error α when cutting without using thebroach clamp mechanism 51 is 4 μm to 10 μm, whereas thebroach clamp mechanism 51 clamps thebroach 1. As a result, the lead waviness error α due to the cutting performed by suppressing the behavior of thebroach 1 in the rotational direction was 0.2 μm to 2 μm, and a significant improvement in processing accuracy was confirmed.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態ではクランプピン駆動手段となるスライダ５４を油圧により作動させたが、電磁ソレノイド等により作動することもできる。  In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of invention. For example, in the above embodiment, theslider 54 serving as the clamp pin driving means is operated by hydraulic pressure, but it can also be operated by an electromagnetic solenoid or the like.

本発明の実施の形態に係るブローチの側面図である。It is a side view of the broach concerning an embodiment of the invention.同じく、図１のＩ−Ｉ線断面図である。Similarly, it is the II sectional view taken on the line of FIG.同じく、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。Similarly, it is the II-II sectional view taken on the line of FIG.ワークの概要を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline | summary of a workpiece | work.本発明の実施の形態に係るブローチ加工装置の概要説明図である。It is an outline explanatory view of a broaching device concerning an embodiment of the invention.同じく、図５のＡ部拡大図である。Similarly, it is the A section enlarged view of FIG.同じく、図５のＢ部拡大図である。Similarly, it is the B section enlarged view of FIG.同じく、加工途中の概要を示すブローチ加工装置の説明図である。Similarly, it is explanatory drawing of the broaching apparatus which shows the outline | summary in the middle of a process.同じく、加工後の概要を示すブローチ加工装置の説明図である。Similarly, it is explanatory drawing of the broaching apparatus which shows the outline | summary after a process.同じく、加工工程を示すフローチャートである。Similarly, it is a flowchart which shows a processing process.本実施の形態と従来との加工精度の説明図であり、（ａ）はリード誤差の概要説明図、（ｂ）は歯筋方向の誤差概要説明図、（ｃ）は加工精度結果を示す図である。It is explanatory drawing of processing accuracy with this Embodiment and the past, (a) is an outline explanatory view of lead error, (b) is an error outline explanatory drawing of a tooth trace direction, (c) is a figure showing processing accuracy result. It is.

符号の説明Explanation of symbols

１ ブローチ
２ ブローチ本体
３ 前摘み部
４ 前テーパ部
５ 前案内部
６ ブローチガイド部
７ 後案内部
８ 後テーパ部
９ 後摘み部
１０ 切削刃部
１１ 係止溝
１２ クランプ面
２０ ブローチ加工装置
２１ テーブル
２５ プルヘッド
２７ プルヘッド本体
２８ クランプ金具
２８ａ テーパ孔
２９ 爪部材
３０ スリーブ
４２ リトリュービングヘッド
４４ ブラケット
４４ａ 貫通孔
４５ リトリュービングヘッド本体
４５ａ 挿通孔
４５ｂ 吊り上げピン挿入孔
４８ クランプ金具
４８ａ テーパ孔
４９ 吊り上げピン
５１ ブローチクランプ機構
５２ クランプ本体
５３ クランプピン保持部
５３ｂ クランプピン案内孔
５４ スライダ（クランプピン駆動手段）
５４ａ カム面
５５ 油圧室
５７ クランプピン
５７ａ カム面DESCRIPTION OFSYMBOLS 1Brooch 2 Broochmain body 3Front knob part 4Front taper part 5Front guide part 6 Broach guidepart 7 Rear guidepart 8Rear taper part 9Rear knob part 10Cutting blade part 11Locking groove 12Clamp surface 20Broach processing apparatus 21 Table 25Pull head 27 Pull headmain body 28 Clamp fitting28a Taper hole 29Claw member 30Sleeve 42Retracting head 44Bracket 44a Throughhole 45 Retriving headmain body45a Insertion hole 45b Liftingpin insertion hole 48Clamp metal48a Taper hole 49Lifting pin 51Broach clamp mechanism 52Clamp body 53 Clamppin holding portion 53b Clamppin guide hole 54 Slider (clamp pin driving means)
54a Cam surface 55Hydraulic chamber 57Clamp pin 57a Cam surface

Claims (5)

Translated fromJapanese

切削加工方向端部に設けられてプルヘッドにクランプされる前摘み部に連続して外周に複数の切削刃部が配列された円柱状のブローチガイド部、円柱状の後案内部、リトリュービングヘッドに係止される後摘み部が設けられ、リトリュービングヘッドに係止されてワークに穿設された孔に上記前摘み部が進入し、該前摘み部をクランプしたプルヘッドによって切削加工方向に引き抜いて上記切削刃部によって上記ワークの孔に切削加工を施すブローチにおいて、
上記後案内部に、上記リトリュービングヘッドに設けられたブローチクランプ機構によってクランプされて切削加工中におけるブローチの回転方向の挙動を拘束する上記切削加工方向と平行なクランプ面が形成されたことを特徴とするブローチ。A cylindrical broach guide part, a cylindrical rear guide part, and a revolving head in which a plurality of cutting blade parts are arranged on the outer periphery in succession to a front picking part provided at an end part in the cutting direction and clamped to a pull head. The front picking portion is provided in a hole formed in the workpiece by being locked to the revolving head, and the front picking portion is clamped to the cutting direction by the pull head that clamps the front picking portion. In the broach that pulls out and cuts the hole of the workpiece by the cutting blade part,
A clamp surface parallel to the cutting direction that restrains the behavior of the broach in the rotational direction during cutting by being clamped by the broach clamp mechanism provided in the retraction head is formed on the rear guide portion. A brooch that features. ブローチをワークに穿設された孔に進入させ、かつ該ブローチを切削加工方向に引き抜いて上記ワークの孔に切削加工を施すブローチ加工装置において、
上記ブローチが、切削加工方向端部に設けられた前摘み部に連続して外周に複数の切削刃部が配列された円柱状のブローチガイド部、後案内部、後摘み部が設けられると共に、上記後案内部の外周に形成された上記切削加工方向と平行な平面状のクランプ面を備え、
上記ブローチの後摘み部を係止して上記ワークの孔に上記前摘み部を進入させるリトリュービングヘッドと、
上記ワークの孔に進入した前摘み部をクランプして上記ブローチを切削加工方向に引き抜くプルヘッドと、
上記リトリュービングヘッドに設けられて上記クランプ面をクランプして切削加工中におけるブローチの回転方向の挙動を拘束するブローチクランプ機構と、を備えたことを特徴とするブローチ加工装置。In the broaching device for making the broach enter the hole drilled in the workpiece and drawing the broach in the cutting direction to cut the hole in the workpiece,
The broach is provided with a cylindrical broach guide part, a rear guide part, and a rear pick part in which a plurality of cutting blade parts are arranged on the outer periphery continuously to the front pick part provided at the cutting direction end. A flat clamping surface parallel to the cutting direction formed on the outer periphery of the rear guide portion;
A retraction head that locks the rear picking portion of the broach and causes the front picking portion to enter the hole of the workpiece;
A pull head that clamps the front knob that has entered the hole of the workpiece and pulls out the broach in the cutting direction;
A broaching processing device, comprising: a broaching clamp mechanism provided on the retraction head and configured to clamp the clamping surface and restrict the behavior of the broaching in the rotational direction during cutting. 上記ブローチクランプ機構は、上記切削刃部がワークの孔から抜け出した後にクランプ力が低下することを特徴とする請求項２に記載のブローチ加工装置。  The broaching processing apparatus according to claim 2, wherein the broaching clamp mechanism has a clamping force that decreases after the cutting blade part has come out of the hole of the workpiece. 上記ブローチクランプ機構は、
上記リトリュービングヘッドに設けられ、かつリトリュービングヘッドに係止されたブローチのクランプ面と接離する往復移動自在にクランプピンを保持するクランプピン保持部と、
該クランクピン保持部に保持されたクランプピンを上記クランプ面に押圧するクランプピン駆動手段と、を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載のブローチ加工装置。The broach clamp mechanism is
A clamp pin holding portion that is provided in the retraction head and holds the clamp pin so as to be reciprocally movable to and away from a clamp surface of a broach locked to the retraction head;
4. The broaching apparatus according to claim 2, further comprising: a clamp pin driving unit that presses the clamp pin held by the crank pin holding portion against the clamp surface. 上記ブローチは、
上記前摘み部とブローチガイド部との間に形成された前摘み部側が小径でブローチガイド部側に移行するに従って漸次拡径する円錐状の前テーパ部と、
上記後案内部と後摘み部との間に形成された後案内部側が大径で後摘み部側に移行するに従って漸次縮径する円錐状の後テーパ部とを有し、
上記プルヘッドは、
上記ワークの孔に進入した上記前テーパ部に圧接嵌合してプルヘッドと上記ブローチの同芯性を確保するテーパ孔を備え、
上記リトリュービングヘッドは、
上記後テーパ部に圧接嵌合して上記リトリュービングヘッドと上記ブローチの同芯性を確保するテーパ孔を備えた、ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のブローチ加工装置。The broach is
A conical front taper portion that gradually increases in diameter as the front knob portion formed between the front knob portion and the broach guide portion has a small diameter and shifts to the broach guide portion side;
The rear guide portion formed between the rear guide portion and the rear pick portion has a conical rear taper portion that has a large diameter and gradually decreases in diameter as it moves to the rear pick portion side,
The pull head is
A taper hole that press-fits the front taper portion that has entered the hole of the workpiece to ensure concentricity between the pull head and the broach,
The retraction head is
The broaching device according to any one of claims 2 to 4, further comprising a taper hole that is press-fitted to the rear taper portion to ensure concentricity between the retraction head and the broach. .

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