CN105583472B - 齿轮加工装置和齿轮加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种齿轮加工装置，该齿轮加工装置用于通过利用具有相对于工件的旋转轴线倾斜的旋转轴线的加工刀具(42)并且通过借助于使加工刀具与工件的旋转同步地旋转而使加工刀具沿工件的旋转轴线方向相对进给来加工齿轮(G)。齿轮加工装置包括刀具状态记忆部(103)和加工控制部(102)，该刀具状态记忆部(103)用于记忆包括加工刀具相对于工件(W)的用于加工齿轮的齿底(gb)、第一侧表面(sl)和第二侧表面(sr)的位置或姿态的刀具状态，该加工控制部(102)用于根据记忆在刀具状态记忆部中的加工刀具的每个刀具状态来控制工件的加工。

Description

齿轮加工装置和齿轮加工方法

技术领域

本发明涉及一种借助于通过使加工刀具的旋转与待加工的工件的旋转同步的切削加工来加工齿轮的齿轮加工装置和齿轮加工方法。

背景技术

就用于通过切削加工来加工内齿和外齿的有效措施而言，在专利文献1(JPH01-159126 A)中所公开的加工装置可以作为示例。根据该常规技术的加工装置通过在工件与加工刀具以高速同步旋转的情况下进行切削并且通过使加工刀具沿工件的旋转轴线方向进给来生产齿轮齿。工件能够围绕旋转轴线旋转，并且加工刀具例如为具有多个切削刃部的刀具，该刀具能够围绕相对于工件的旋转轴线以预定角度倾斜的旋转轴线旋转，即，能够围绕相对于工件的旋转轴线具有交角的旋转轴线旋转。

然而，根据常规的加工装置，由于所述多个切削刃部同时与工件接触，因而切削阻力趋于增大，这可能会在切削操作时产生自激振动。该自激振动会使齿线精度变差(齿线的波纹度的产生)。作为其对策，可以减小加工刀具的直径以减少刃部与工件的接触量。然而，在这种情况下，加工刀具的刚度会降低。

因此，为了克服这些问题，专利文献2(JP2005-335061 A)中提出了一种加工方法，在该方法中，加工刀具相对于工件在进给路线方向上沿着齿表面以可变的进给速度移动。根据这种加工方法，由于细小的加工划痕之间的间距沿着每个齿的表面变得不规则，因而可以降低在加工刀具与工件之间啮合时所产生的噪音，即，减少了切削期间的自激振动。此外，专利文献3(JP4468632 B)公开了一种通过确定用于借助于加工而生产内齿轮齿的加工刀具的位置和旋转角度来设定交角的方法。

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在如专利文献2中所公开的加工方法的情况下，需要改变加工刀具相对于工件的进给速度，进给控制方法变得复杂，并且因此，变得难以获得具有高精度的齿轮齿廓。此外，根据该加工装置的用于加工的加工刀具的刃部形成为使得该刃部在加工刀具的端面处具有与待加工的齿轮的齿的轮廓相同的轮廓。在此应注意的是，在刃部的边缘被磨损的情况下，通常在通过磨削刃部去除磨损边缘之后重新使用这些刃部。然而，当通过磨削所去除的总量超过预设量时，刃部的轮廓变得畸形，从而产生加工精度变差的问题。

本发明具有以下两个目的，并且第一目的是提供一种用于通过在使加工刀具与待加工的工件同步旋转的情况下进行切削来加工高精度齿轮的齿轮加工装置和齿轮加工方法。考虑到以上问题，本发明的第二目的是提供一种下述齿轮加工装置和齿轮加工方法：在该齿轮加工装置和齿轮加工方法中，在利用加工刀具——该加工刀具在加工刀具的端面处形成有加工刃部——通过切削来加工齿轮时的加工精度在较长寿命内保持较高的精确度。

解决问题的方式

根据本发明的第一方面，提供了一种齿轮加工装置，该齿轮加工装置用于通过利用具有相对于工件的旋转轴线倾斜的旋转轴线的加工刀具并且通过借助于使加工刀具与工件的旋转同步地旋转而使加工刀具沿工件的旋转轴线方向相对进给来对齿轮的齿的齿底、第一侧表面和第二侧表面进行加工。齿轮加工装置包括刀具状态记忆部和加工控制部，该刀具状态记忆部用于记忆基于加工刀具的轮廓而获得的各自包括加工刀具相对于工件的位置或姿态的刀具状态，该刀具状态记忆部包括齿底刀具状态记忆部、第一侧表面刀具状态记忆部和第二侧表面刀具状态记忆部，其中，该齿底刀具状态记忆部用于记忆用于对位于齿轮的相邻齿之间的齿底进行加工的齿底刀具状态，该第一侧表面刀具状态记忆部用于记忆加工刀具的用于加工面向齿底的相邻齿中的一个齿的第一侧表面的第一侧表面刀具状态，该第二侧表面刀具状态记忆部用于记忆加工刀具的用于加工面向齿底的相邻齿中的另一齿的第二侧表面的第二侧表面刀具状态，该加工控制部用于根据记忆在齿底刀具状态记忆部、第一侧表面刀具状态记忆部和第二侧表面刀具状态记忆部中的加工刀具的相应的刀具状态来控制齿底、第一侧表面和第二侧表面的加工。

根据以上结构，由于可以按顺序单独地加工齿轮的齿的齿底、第一侧表面和第二侧表面，因而加工刀具的相应的刃部被用于切削齿的仅一部分。这可以降低切削阻力并且因此减少自激振动的产生，从而提高齿轮的齿线精度(齿线的波纹度的降低)。

根据本发明的第二方面，齿轮加工装置通过利用具有相对于工件的旋转轴线倾斜的旋转轴线的加工刀具并且通过借助于使加工刀具与工件同步地旋转而使加工刀具沿工件的旋转轴线方向相对进给来对齿轮的齿底、第一侧表面和第二侧表面进行加工。在加工刀具的刃部发生磨削之前的加工刀具的刀具端面的轮廓与在该加工刀具磨削之后的其刀具端面的轮廓不同。根据本发明的这方面的齿轮加工装置包括刀具状态记忆部和加工控制部，该刀具状态记忆部用于记忆基于磨削之前及磨削之后的加工刀具的刀具端面的轮廓而获得的各自包括加工刀具相对于工件的位置或姿态的刀具状态，该加工控制部在磨削加工刀具的刃部之前根据记忆在刀具状态记忆部中的磨削之前的加工刀具的相应的刀具状态来控制齿底、第一侧表面和第二侧表面的加工，并且在磨削加工刀具的刃部之后根据记忆在刀具状态记忆部中的磨削之后的加工刀具的刀具状态来控制齿底、第一侧表面和第二侧表面的加工。

根据本发明的第二方面的结构，在磨削加工刀具之前及磨削加工刀具之后都可以获得加工刀具的最佳刀具状态。因此，即使磨削次数增加，也可以保证加工精确度，并且加工刀具的寿命可以提高。同时，可以生产低成本的高精度齿轮。

根据本发明的齿轮加工方法的一个方面，提供了一种齿轮加工方法，该齿轮加工方法用于通过利用具有相对于工件的旋转轴线倾斜的旋转轴线的加工刀具并且通过借助于使加工刀具与工件的旋转同步地旋转而使加工刀具沿工件的旋转轴线方向相对进给来对齿轮的齿的齿底、第一侧表面和第二侧表面进行加工。该方法包括齿底刀具状态计算过程、第一侧表面刀具状态计算过程、第二侧表面刀具状态计算过程以及加工控制过程，其中，该齿底刀具状态计算过程用于计算包括加工刀具相对于工件的用于加工位于齿轮的相邻齿之间的齿底的位置或姿态的刀具状态，该第一侧表面刀具状态计算过程用于计算包括加工刀具的相对于工件的用于加工面向齿底的相邻齿中的一个齿的第一侧表面的位置或姿态的第一侧表面刀具状态，该第二侧表面刀具状态计算过程用于计算包括加工刀具的相对于工件的用于加工面向齿底的相邻齿中的另一齿的第二侧表面的位置或姿态的第二侧表面刀具状态，该加工控制过程用于根据分别在齿底刀具状态计算过程、第一侧表面刀具状态计算过程和第二侧表面刀具状态计算过程中计算出的加工刀具的相应的刀具状态来控制齿底、第一侧表面和第二侧表面的加工。

根据以上方法，由于可以按顺序单独地加工齿轮的齿的齿底、第一侧表面和第二侧表面，因而加工刀具的刃部被用于切削齿的仅一部分。这能够降低切削阻力并且因此减少自激振动的产生，从而提高齿轮的齿线精度(齿线的波纹度降低)。

根据本发明的另一方面，提供了一种齿轮加工方法，该齿轮加工方法用于通过利用具有相对于工件的旋转轴线倾斜的旋转轴线的加工刀具并且通过借助于使加工刀具与工件的旋转同步地旋转而使加工刀具沿工件的旋转轴线方向相对进给来加工齿轮的齿的齿底、第一侧表面和第二侧表面，其中，在加工刀具的刃部发生磨削之前的加工刀具的刀具端面的轮廓与在其发生磨削之后的加工刀具的刀具端面的轮廓不同。该方法包括齿底刀具状态计算过程、第一侧表面刀具状态计算过程、第二侧表面刀具状态计算过程和加工控制过程，其中，该齿底刀具状态计算过程用于基于磨削之前及磨削之后的加工刀具的刀具端面的相应的轮廓来计算包括加工刀具相对于工件的用于加工位于齿轮的相邻齿之间的齿底的位置或姿态的齿底刀具状态，该第一侧表面刀具状态计算过程用于基于磨削之前及磨削之后的加工刀具的刀具端面的相应的轮廓来计算包括加工刀具相对于工件的用于加工面向齿底的相邻齿中的一个齿的第一侧表面的位置或姿态的第一侧表面刀具状态，该第二侧表面刀具状态计算过程用于基于磨削之前及磨削之后的加工刀具的刀具端面的相应的轮廓来计算包括加工刀具相对于工件的用于加工面向齿底的相邻齿中的另一齿的第二侧表面的位置或姿态的第二侧表面刀具状态，该加工控制过程用于在磨削所述加工刀具的所述刃部之前根据在齿底刀具状态计算过程、第一侧表面刀具状态计算过程和第二侧表面刀具状态计算过程中基于磨削之前的加工刀具的刀具端面的轮廓而计算出的加工刀具的相应的刀具状态来控制对齿底、第一侧表面和第二侧表面的加工，并且该加工控制过程用于在磨削加工刀具的刃部之后根据在齿底刀具状态计算过程、第一侧表面刀具状态计算过程和第二侧表面刀具状态计算过程中基于磨削之后的加工刀具的刀具端面的轮廓而计算出的加工刀具的相应的刀具状态来控制对齿底、第一侧表面和第二侧表面的加工。

根据本发明的另一方面的方法，在磨削之前及磨削之后都可以获得加工刀具的最佳刀具状态。因此，即使磨削次数增加，也可以保证加工精度，并且可以提高加工刀具的寿命。同时，可以生产低成本的高精度齿轮。

附图说明

图1A为根据本发明的实施方式的齿轮加工装置的整体结构的立体图；

图1B为示出了在图1A中示出的齿轮加工装置的轮廓结构以及控制装置的视图；

图2为用于说明在图1B中示出的控制装置的处理的流程图；

图3A为加工刀具的从刀具端面侧沿其旋转轴线方向观察的轮廓结构的视图；

图3B为在图3A中示出的加工刀具的沿径向方向观察的轮廓结构的局部截面图；

图3C为在图3B中示出的加工刀具的刃部的放大图；

图3D为通过图3C中的箭头线I-I和II-II截取的截面图；

图4A为示出了在通过图1A中示出的齿轮加工装置分别加工齿轮的相邻齿的齿底、左侧表面和右侧表面时加工刀具的刃部的各个刀具状态(a)、刀具状态(b)和刀具状态(c)的视图；

图4B为示出了在通过图1A中示出的齿轮加工装置加工齿轮的齿的齿底、左侧表面和右侧表面时工件与加工刀具之间的各个相对位置(a)、相对位置(b)和相对位置(c)的视图；

图5A表示当加工刀具的在旋转轴线方向上的刀具位置改变时工件与加工刀具之间的相对位置；

图5B为当加工刀具的在轴向方向上的刀具位置改变时的加工状态的第一视图；

图5C为当加工刀具的在轴向方向上的刀具位置改变时的加工状态的第二视图；

图5D为当加工刀具的在轴向方向上的刀具位置改变时的加工状态的第三视图；

图6A表示当表示加工刀具的旋转轴线相对于工件的旋转轴线的倾斜角度的交角改变时工件与加工刀具之间的相对位置；

图6B为当交角改变时的加工状态的第一视图；

图6C为当交角改变时的加工状态的第二视图；

图6D为当交角改变时的加工状态的第三视图；

图7A表示当加工刀具在旋转轴线方向上的位置以及其交角改变时工件与加工刀具之间的相对位置；

图7B为当加工刀具在轴向方向上的位置以及其交角改变时的加工状态的第一视图；

图7C为当加工刀具在轴线方向上的位置以及其交角改变时的加工状态的第二视图；

图8为示出了在图1B中示出的控制装置的另一处理的流程图；

图9A为示出了多个通过常规的加工刀具进行加工时的在加工刀具的每次磨削区间处的加工状态的视图；

图9B为示出了多个通过本发明的实施方式的加工刀具的每次磨削区间处的加工状态的视图；

图10A为常规加工刀具的从刀具端面侧沿其旋转轴线方向观察的视图；

图10B为沿与轴向方向垂直的方向观察的常规加工刀具的沿图10A中的线A-A截取的截面图；

图11为示出了在通过图10A的加工刀具的多个刃部加工工件时在图10A中的X-Y坐标系中加工刀具的多个刃部与工件的接触位置的视图，其中，加工刀具的五个刃部与工件接触；

图12为示出了如图11中所示的与工件接触的所述多个刃部的切削深度的量的视图，通过使图11的水平轴与图12的水平轴一致而使切削深度的量由竖轴表示；以及

图13为用于说明与齿轮的齿线误差对应的齿轮轮廓误差的视图。

具体实施方式

(齿轮加工装置的机械结构)

根据该实施方式，作为齿轮加工装置1的示例，以五轴加工中心为例并且将参照图1A和图1B对该五轴加工中心进行说明。换句话说，齿轮加工装置1包括互相交叉的三条线性轴线(X轴、Y轴和Z轴)以及作为驱动轴线的两条旋转轴线(A轴和C轴)。

如图1A和图1B中所示，齿轮加工装置1包括床身10、立柱20、床鞍30、旋转主轴40、工作台50、倾斜工作台60、转动工作台70、工件保持器80和控制装置100等。应注意的是，尽管在附图中并未示出，但是通常在床身10旁边设置有已知的自动加工刀具交换装置。

床身10近似呈矩形并且设置在地面上。应注意的是，床身的形状并不限于矩形并且任何形状都可以用于床身。在床身10的上表面上设置有一对X轴导轨11a和11b，并且所述一对X轴导轨11a和11b在X轴方向(水平方向)上彼此平行地延伸，并且立柱20能够沿着导轨11a和11b滑动。此外，在床身10上于所述一对X轴导轨11a与11b之间设置有X轴滚珠丝杆(未示出)，以沿X轴方向驱动立柱20。X轴马达11c(图1B)设置成用于旋转地驱动X轴滚珠丝杆。

立柱20的底表面上设置有一对X轴导向槽21a和21b，所述一对X轴导向槽21a和21b沿X轴方向且彼此相互平行地延伸。所述一对X轴导轨11a和11b通过滚珠导引件22a和滚珠导引件22b插入到所述一对X轴槽21a和21b中，使得立柱20能够相对于床身10沿X轴方向移动。立柱20的底表面与床身10的上表面紧密接触。

此外，在立柱20的平行于X轴的侧表面(滑动表面)上设置有一对Y轴导轨23a和23b，所述一对Y轴导轨23a和23b在Y轴方向(竖向方向)上彼此平行地延伸，并且床鞍30沿着Y轴导轨23a和23b设置并且能够沿着所述Y轴导轨23a和23b滑动。此外，在立柱20上于所述一对Y轴导轨23a与23b之间设置有Y轴滚珠丝杆(未示出)，以沿Y轴方向驱动床鞍30。Y轴马达23c设置成用于旋转地驱动Y轴滚珠丝杆。

在床鞍30的面向立柱20的滑动表面20a的侧表面30a上设置有一对Y轴导向槽31a和31b，所述一对Y轴导向槽31a和31b在Y轴方向上且彼此相互平行地延伸。所述一对Y轴导轨23a和23b插入到所述一对Y轴导向槽31a和导向槽31b中，使得床鞍30能够相对于立柱20沿Y轴方向移动。床鞍30的侧表面30a与立柱20的滑动表面20a紧密接触。

旋转主轴40以可旋转的方式支承在床鞍30中并由容置在床鞍30中的主轴马达41驱动，并且旋转主轴40上支承有加工刀具42。加工刀具42由刀具保持器43支承并且固定在旋转主轴40的稍端部上。加工刀具42响应于旋转主轴40的旋转而旋转。此外，加工刀具42能够响应于立柱20和床鞍30的相应的运动而相对于床身10沿X轴方向和Y轴方向移动。稍后将对加工刀具42的结构的细节进行说明。

此外，在床身10的上表面上沿垂直于X轴方向的Z轴方向(水平方向)设置有彼此平行的一对Z轴导轨12a和12b，并且工作台50能够沿着导轨12和导轨12b滑动。此外，在工作台50上于所述一对Z轴导轨12a与12b之间设置有Z轴滚珠丝杆(未示出)，以沿Z轴方向驱动工作台50。Z轴马达12c设置成用于旋转地驱动Z轴滚珠丝杆。

工作台50在所述一对Z轴导轨12a和12b上设置成能够相对于床身10沿Z轴方向移动。在工作台50的上表面上设置有用于支承倾斜工作台60的一对倾斜工作台支承部63，并且倾斜工作台60在倾斜工作台支承部63上设置成能够围绕A轴(水平方向)旋转(摆动)。倾斜工作台60由容置在工作台50中的A轴马达61驱动。

转动工作台70以能够围绕与A轴呈直角的C轴旋转的方式设置在倾斜工作台60上。用于保持工件W的工件保持器80设置在转动工作台70处，并且转动工作台70通过C轴马达62而与工件W和工件保持器80一起旋转。

控制装置100包括刀具状态计算部101、刀具状态记忆部103和加工控制部102等。在此应注意的是，刀具状态计算部101和加工控制部102可以分别由单个硬件单独地形成或者可以构造成通过利用软件来执行相应的功能。

尽管稍后将对刀具状态计算部101的细节进行说明，但是此处应注意的是，刀具状态计算部101主要包括齿底刀具状态计算部101a和侧表面刀具状态计算部101b，齿底刀具状态计算部101a计算包括加工刀具42为了加工待加工的齿轮的齿的齿底而处于的相对于工件W的位置或姿态的刀具状态，侧表面刀具状态计算部101b计算包括加工刀具42为了加工待加工的齿轮的齿的第一侧表面和第二侧表面而处于的相对于工件W的位置或姿态的刀具状态。

刀具状态记忆部103记忆由刀具状态计算部101算得的刀具状态，即，刀具状态记忆部103包括齿底刀具状态记忆部和侧表面刀具状态记忆部103b，齿底刀具状态记忆部记忆由齿底刀具状态计算部101a算得的用于对位于待加工的齿轮的相邻齿之间的齿底进行加工的的齿底刀具状态，侧表面刀具状态记忆部103b记忆由侧表面刀具状态计算部101b算得的用于对待加工的齿轮的相邻齿的面向彼此的相应的侧表面进行加工的侧表面刀具状态。在下文中，相应的侧表面将被称为第一侧表面和第二侧表面。应注意的是，侧表面刀具状态记忆部103b包括第一侧表面刀具状态记忆部和第二侧表面刀具状态记忆部，第一侧表面刀具状态记忆部记忆加工刀具42为了加工面向齿底的相邻齿中的一个齿的第一侧表面而处于的相对于工件W的第一侧表面刀具状态，第二侧表面刀具状态记忆部记忆加工刀具42为了加工面向齿底的相邻齿中的另一个齿的第二侧表面而处于的相对于工件W的第二侧表面刀具状态。

加工控制部102控制主轴马达41以使加工刀具42旋转，并且加工控制部102控制X轴马达11c、Z轴马达12c、Y轴马达23c、A轴马达61和C轴马达62以使工件W和加工刀具42分别沿着X轴和Z轴、Y轴以及围绕A轴和C轴相对移动，从而执行工件W的切削工作。换句话说，当在圆柱形工件W的外外周表面上形成螺旋齿轮时，加工控制部102响应于齿轮的齿数比而控制成使加工刀具42和工件W沿相同的方向彼此同步地旋转，从而保持由齿底状态记忆部103a和侧表面刀具状态记忆部103b所记忆的加工刀具42的相对于工件W的每个刀具状态。接下来，通过使加工刀具42沿工件W的旋转C轴(在图4B等中用“Lw”示出的轴线)方向进给并且通过在沿旋转C轴方向进给的情况下响应于螺旋齿轮的螺旋角而旋转，工件W的旋转轴线“Lw”与加工刀具42的端面42A的旋转轴线L(参见图4B，在下文中，加工刀具42的端面42A的旋转轴线L将被称为“加工刀具轴线L”)之间的轴向中心距逐渐缩短，从而执行加工刀具42的加工。根据这种切削(加工)，首先对齿轮的齿之间的齿底进行加工，接着对齿轮的齿的第一侧表面进行加工，并且最后对齿轮的齿的第二侧表面进行加工。这种加工同样可以适用于圆筒形工件W的内外周表面上的内齿的加工。

(加工刀具)

根据以上齿轮加工装置1，通过使加工刀具42与工件W以高速彼此同步地旋转并且使加工刀具42沿工件W的旋转轴线方向进给以执行切削工作，形成了齿轮齿。如图10A中所示，根据通过齿轮装置1的常规的切削方法，在切削工作时，使用具有多个刃部420a的加工刀具420，所述多个刃部420a彼此以相等距离间隔开并且具有与待加工的齿轮G的齿“g”(如图13中所示)相同的轮廓。如图11中所示，在与工件W的接触位置方面将每个刃部420a的各部分分成两类，其中，刃部420a的一类部分在刃部420a的大约整个长度处都与工件W接触(由单点划线包围的“A”区域)，而另一类部分在刃部420a的边缘处与工件W接触(由双点划线包围的“B”区域)。

此外，如图12中所示，与在刃部420a的大约整个长度处都与工件W接触的情况相比，在刃部420a的边缘处与工件W接触的情况下，加工刀具420的刃部420a相对于工件W的切削深度的量更大。换句话说，因在刃部420a的边缘处与工件W接触而产生的切削阻力变得大于因在刃部420a的大约整个长度处都与工件W接触而产生的切削阻力。因此，在切削工作时容易产生自激振动，并且齿线精确度(齿波纹度)——即如图13中所示，齿轮G的齿“g”的外周方向d1上的两个侧表面“sr”和“sl”处的表面粗糙度在轴向方向上取平均的平均值(齿线误差)——会变差。

此外，如图10B中所示，加工刀具420的每个刃部420a的刃部稍端表面的外径在加工刀具420的基端侧处较小。换句话说，每个刃部420a的刃部稍端表面均具有前后角β，并且此外，加工刀具420的每个刃部420a的侧表面420b之间的刃部宽度在加工刀具420的基端侧处较小。换句话说，每个刃部420a的侧表面420b均具有侧后角(未示出)。然而，应注意的是，由于侧后角相比前后角很小，即，由于刃部420a的侧表面420b呈相对于加工刀具轴线L具有较小倾斜角度的形状，因而在工件的切削期间，侧表面420b与工件W之间的间隙变小，并且当刃部420a由于切削阻力而变形时，侧表面可能会易于与工件W相干涉。因此，齿线的精确度会进一步变差。

因此，在通过根据本发明的实施方式的齿轮加工装置1进行切削工作时，如图3A中所示，使用具有多个刃部42a的加工刀具42，每个刃部42a均具有比待加工的齿轮的齿宽更小的齿宽，并且每个刃部42a设置成以相等的齿距(距离)彼此分隔开。加工刀具42的从加工刀具的轴线L观察到的轮廓形成为与用以与待加工的齿轮啮合的齿相同的轮廓，并且在本实施方式中形成为相同的渐开线曲线轮廓。在图3B中，加工刀具42的刃部42a在刀具端面42A侧设置有相对于与加工刀具轴线L垂直的平面倾斜的前角“α”并且在刀具外周表面42B侧处设置有相对于与加工刀具轴线L平行的直线倾斜的前(法向)后角“β”。此外，如图3C中所示，在刃部42a的侧表面侧处设置有相对于与加工刀具轴线L平行的直线倾斜的侧后角“γ”。换句话说，刃部42a的齿宽形成为朝向加工刀具42的基端侧变小。

换句话说，如图3D中所示，与由单点划线指示的截面轮廓(从图3C中的箭头线I-I方向观察到的轮廓)——该截面轮廓示出了例如在沿加工刀具轴线L与端面42A间隔开的位置“h”处由与刀具轴线L垂直的方向观察到的加工刀具42的刃部42a——相比，由实线指示的刀具端面的轮廓(从图3C中的箭头线A-A方向观察到的轮廓)——该轮廓示出了从端面42A侧沿加工刀具轴线L的方向观察到的加工刀具42的刃部42a——形成为使得齿的渐开线曲线轮廓和高度(H)是固定的并且刃部稍端的宽度Wea比位置“h”处的宽度Web窄且刃部底部宽度Wba比位置“h”处的宽度Wbb宽。加工刀具42的刃部42a的轮廓与在如上所述的常规的切削工作时使用的加工刀具420的刃部420a的轮廓在形状上类似。然而，与常规的刃部420a的差异在于在切削工作时使用的根据本发明的实施方式的加工刀具42的刃部42a的刃部稍端宽度Wea和刃部稍端宽度Web以及刃部底部宽度Wba和刃部底部宽度Wbb形成为小于待加工的齿轮的对应的齿宽。

此外，如图4A中所示，控制装置100控制成顺序地加工齿轮G的齿“g”的不同部分。换句话说，在控制装置100的控制下，如图4A的步骤(a)中所表示的，对齿轮G的齿“g”的齿底“gb”进行加工，接着，如图4A的步骤(b)中所表示的，对齿“g”的第一侧表面“sl”(图中为左侧表面)进行加工，并且最后，如图4A的步骤(c)中所表示的，对齿“g”的第二侧表面“sr”(图中为右侧表面)进行加工。应注意的是，顺序可以改变，例如改变成使得可以在第二侧表面“sr”的加工之后对第一侧表面“sl”进行加工。根据这种加工控制，加工刀具42的刃部42a切削齿轮G的齿“g”的一部分，因此能够减小切削阻力，这抑制了自激振动的产生，从而能够提高齿轮G的齿线精度(波纹度降低)。

控制装置100控制成将加工刀具42的位置等设定于提前记忆的用于齿“g”的齿底、左侧表面和右侧表面的相应的加工的相应的刀具状态，即，设定于加工刀具42的在刀具轴线L的轴向方向上的刀具位置(在下文中被称为“加工刀具42的轴向方向位置”)以及作为待加工的齿轮G的齿“g”的螺旋角与加工刀具42的刃部42a的螺旋角之间的角度差的交角(下文中被称为“加工刀具42的交角”)。应注意的是，除了以上刀具状态之外，加工刀具相对于工件W的围绕工件W的旋转轴线Lw的周向位置也可以为刀具状态的项。在加工齿轮时，控制装置100改变加工刀具42的轴向方向位置以及加工刀具42相对于工件W的围绕工件W的旋转轴线Lw的周向位置中的至少一者。

换句话说，在齿底的加工中，如图4B的步骤(a)中所示，控制装置100改变加工刀具42的位置等以使得加工刀具42的轴向方向位置不偏置，也就是说，加工刀具42的刀具端面42A与刀具轴线L之间的交点P位于工件W的旋转轴线Lw上(偏置量为零(0))，并且使得加工刀具42的交角变为角θp。在左侧(第一侧)表面的加工中，如图4B的步骤(b)中所示，控制装置100改变加工刀具42的位置等，使得加工刀具42的轴向方向位置在加工刀具42的刀具轴线L的方向上偏置距离“+c”(偏置量为“+c”)，并且使得加工刀具42的交角变为角θq。

在右侧(第二侧)表面的加工中，如图4B的步骤(c)中所示，控制装置100改变加工刀具42的位置等，使得加工刀具42的轴向方向位置在加工刀具42的刀具轴线L的方向上偏置距离“-c”(偏置量为“-c”)，并且使得加工刀具42的交角变为角θr。然而，即使在加工刀具42相对于工件W的刀具状态被设定为提前获得并记忆的刀具状态时，由于加工刀具42的刃部42a的轮廓包括相对于设计值的轮廓误差，因而可能使加工状态变差，即，加工出的齿的轮廓的误差变大。因此，本申请的发明人研究了如何在刀具状态改变时改变加工状态。

例如，如图5A中所示，工件W在三种情况下进行加工，这三种情况即：加工刀具42的轴向方向位置位于工件W的旋转轴线Lw上(偏置量为“0”)的情况、加工刀具42的轴向方向位置在加工刀具42的刀具轴线L方向上偏置距离“+d”(偏置量为“+d”)的情况、以及加工刀具42的轴向方向位置在加工刀具42的刀具轴线L方向上偏置距离“-d”的情况。图5B、图5C和图5D中分别表示出工件W在这三种情况下的加工状态的结果。在此应注意的是，图中的实线E表示由所设计的齿轮的齿“g”的渐开线曲线转换而来的直线。带点的部分“D”表示工件W的被切削并被移除的区域。

如图5B中所示，在偏置量为“0”的情况下进行加工的齿轮的齿被加工成具有与所设计的渐开线曲线类似的轮廓。然而，如图5C中所示，在偏置量为“+d”的情况下进行加工的齿被加工成具有沿图中的向右的方向(虚线箭头方向)相对于所设计的渐开线的轮廓偏离——即在节圆中沿顺时针方向偏离——的轮廓。如图5D中所示，在偏置量为“-d”的情况下进行加工的齿被加工成具有在图中的向左方向(虚线箭头方向)上相对于所设计的渐开线的轮廓偏离——即在节圆中沿逆时针方向上偏离——的轮廓。因此，可以通过改变加工刀具42的刀具轴线L方向的位置而使齿轮的齿的轮廓在节圆方向上移位。

此外，如图6A中所示，工件W在加工刀具42的交角为θa、θb和θc的三种情况下进行加工，其中，这些值之间的关系设定为“θa>θb>θc”。这三种情况下的工件W的加工状态的结果表示在图6B、图6C和图6D中。然而，如图6B中所示，在交角“θa”的情况下进行加工的齿被加工成具有与所设计的渐开线曲线的轮廓类似的轮廓。另一方面，如图6C中所示，对于在交角“θb”的情况下加工出的齿轮的齿，齿顶的宽度在节圆方向(实线箭头方向)上相对于所设计的渐开线曲线变窄，并且齿根的宽度在节圆方向(实线箭头方向)上增大。此外，如图6D中所示，对于在交角“θc”的情况下加工出的齿轮的齿，齿顶的宽度在节圆方向(实线箭头方向)上相对于所设计的渐开线曲线进一步变窄，并且齿根的宽度在节圆方向(实线箭头方向)上进一步增大。因此，通过改变加工刀具42的交角可以改变齿轮的齿的与齿顶在节圆方向上的宽度以及齿根在节圆方向上的宽度相关的轮廓。

此外，如图7A中所示，在加工刀具42的轴向方向位置未偏置的情况下，也就是说，在加工刀具42的刀具端面42A与刀具轴线L之间的交点P位于工件W的旋转轴线Lw上(偏置量为“0”)并且加工刀具42的交角变为角θa的情况下，以及在交点P沿刀具轴线L的方向偏置距离+d(偏置量为“+d”)并且加工刀具42的交角为“θb”的情况下对工件W进行加工。在上述情况下的工件W的加工状态的结果表示在图7B和图7C中。

如图7B中所示，在偏置量为“0”且交角为“θa”的情况下进行加工的齿轮的齿被加工成具有与所设计的渐开线曲线类似的轮廓。然而，如图7C中所示，在偏置量为“+d”且交角为“θb”的情况下加工而成的齿被加工成具有沿图中的向右的方向(虚线箭头方向)相对于所设计的渐开线曲线的轮廓偏离——即在节圆中沿顺时针方向偏离——的轮廓，并且该齿轮的齿被加工成使得齿顶的宽度在节圆方向(实线箭头方向)上变窄并且使得齿根的宽度在节圆方向(实线箭头方向)上增大。因此，可以通过改变加工刀具42的轴线方向以及加工刀具42的交角来改变齿轮的齿的与其在节圆方向上的位移、齿顶在节圆方向上的宽度以及齿根在节圆方向上的宽度相关的轮廓。如上所述，控制装置100执行获得加工刀具42的最佳刀具状态的处理以获得用于齿“g”的齿底、左侧表面和右侧表面的加工中的每一者的良好的加工状态。

(通过控制装置的刀具状态计算部进行的处理)

接下来，将参照图2对用以获得加工刀具42的针对齿“g”的齿底、左侧表面和右侧表面的加工中的每一者的最佳刀具状态的控制装置100的模拟处理进行说明。这种模拟基于公知的齿轮成形理论通过计算刃部42a的轨迹来执行。换句话说，这种模拟对齿轮的齿的如下加工操作进行模拟，该加工操作通过利用具有相对于工件W的旋转轴线Lw倾斜的旋转轴线L的加工刀具42并且在使加工刀具42与工件W同步地相对旋转的情况下使加工刀具42相对于工件W沿旋转轴线Lw方向进给而实现。

控制装置100的齿底刀具状态计算部101a读取提前记忆的加工刀具42的用于齿底加工的刀具状态(图2的步骤S1)、记忆模拟的次数(n)为第一次“1”(图2中的步骤S2)、并且将加工刀具42的刀具状态设定为已读取的刀具状态(图2中的步骤S3)。接着，齿底刀具状态计算部101a在基于提前记忆的加工刀具42的轮廓来加工工件W时计算刀具的轨迹(图2中的步骤S4)，然后计算加工之后的齿轮的齿的轮廓(图2中的步骤S5)。进一步，齿底刀具状态计算部101a将加工之后的齿的轮廓与所设计的齿轮的齿的轮廓进行比较并计算轮廓误差、并且记忆该轮廓误差(图2中的步骤S6)，然后将模拟次数“n”加上一(1)变为“n+1”(图2中的步骤S7)。

齿底刀具状态计算部101a判断模拟的次数“n”是否已经达到提前设定的次数“nn”(图2中的步骤S8)，当齿底刀具状态计算部101a判定模拟的次数“n”还没有超过设定次数“nn”时，齿底刀具状态计算部101a改变加工刀具42的作为加工刀具42的刀具状态中的一个刀具状态的交角(图2中的步骤S9)，并且程序返回至步骤S4以重复以上处理。另一方面，当齿底刀具状态计算部101a判定模拟的次数“n”已经超过设定次数“nn”时，齿底刀具状态计算部101a在所记忆的具有不同轮廓误差的多个交角之中选择具有最小误差的交角(图2中的步骤S10)。因此，通过以上处理，获得包括加工刀具42的作为用于齿底加工的最佳交角的交角的刀具状态。接下来，齿底刀具状态计算部101a将加工刀具42的用于齿底加工的刀具状态记忆在齿底刀具状态记忆部103a中。

侧表面刀具状态计算部101b判断加工刀具42的用于左侧表面加工的最佳交角(刀具状态)是否被确定，并且当侧表面刀具状态计算部101b判定出用于左侧表面加工的刀具状态还没有被确定时，侧表面刀具状态计算部101b读取加工刀具42的提前记忆的用于侧表面加工的刀具状态(图2中的步骤S12)，并且程序返回至步骤S2以重复以上处理。接下来，侧表面刀具状态计算部101b将加工刀具42的用于左侧表面加工的刀具状态记忆在侧表面刀具状态记忆部103b中。

另一方面，在步骤S11中，当侧表面刀具状态计算部101b判定用于左侧表面加工的刀具状态已经被确定时，侧表面刀具状态计算部101b判断加工刀具42的用于右侧表面加工的最佳刀具状态是否被确定(图2中的步骤S13)，并且当侧表面刀具状态计算部101b判定用于右侧表面加工的刀具状态还没有被确定时，侧表面刀具状态计算部101b读取加工刀具42的提前记忆的用于右侧表面加工的刀具状态(图2中的步骤S14)，并且程序返回至步骤S2以重复以上处理。接下来，侧表面刀具状态计算部101b将加工刀具42的用于右侧表面加工的刀具状态记忆在侧表面刀具状态记忆部103b中。另一方面，当侧表面刀具状态计算部101b判定用于右侧表面加工的刀具状态已经被确定时，整个处理结束。

应注意的是，在步骤S9中，除了改变加工刀具42的交角以外，改变加工刀具42的轴向方向位置、改变加工刀具42相对于工件W的围绕工件W的旋转轴线的周向位置、或者改变加工刀具42的交角、轴向方向位置和周向位置的任意组合对于实现本发明而言都是可以接受的。根据以上实施方式，最小误差的交角是通过执行多次模拟选定的。然而，通过提前设定许可轮廓误差，当在步骤S6处算得的轮廓误差变得小于等于所设定的许可轮廓误差时能够选定交角。

根据本实施方式的齿轮加工装置1，由于可以按顺序单独地加工齿轮“G”的齿“g”的齿底、第一侧表面和第二侧表面，因而加工刀具42的刃部42a被用于切削齿“g”的一部分。这可以减小切削阻力并且相应地减少自激振动的产生，从而提高齿线精度(齿线的波纹度降低)。

此外，由于齿底刀具状态计算部101a和侧表面刀具状态计算部101b对包括加工刀具42的轴向方向位置、加工刀具42相对于工件W的围绕工件W的旋转轴线的周向位置以及加工刀具42的交角中的至少一者或以上三者的任意组合的加工刀具42的刀具状态进行计算，因而可以形成高精度的齿轮。此外，由于齿底刀具状态计算部101a和侧表面刀具状态计算部101b通过模拟来计算刀具状态且不需要实际加工，因此可以降低齿轮的制造成本。

(控制装置的刀具状态计算部的另一处理)

当加工刀具42的刃部42a的边缘被磨损时，通过对加工刀具42的刃部42a的磨损部进行磨削能够再次使用磨损的刃部42a。然而，由于加工刀具42设置有前后角“β”，因此加工刀具42的刃部42a的端面轮廓在磨削之前与之后变得不同。换句话说，如图3D中所示，当刃部42a的磨削量达到量“h”时，加工刀具42的刃部42a的顶端的宽度“Web”相比磨削之前的宽度“Wea”增大，并且工件W的加工精度降低。即使在这种情况下，控制装置100仍然基于加工刀具42的刃部42a的磨削状态来执行根据本实施方式的处理并且确定加工刀具42的最佳刀具状态以能够执行高精确度加工。

换句话说，刀具状态计算部101基于加工刀具42的磨损的刃部42a的磨削状态来计算加工刀具42的刀具状态。每次执行磨削时，刀具状态计算部101都计算刃部42a的磨削之前的刀具状态以及磨削之后的刀具状态。磨削之前的刃部42a的刀具状态可以通过上述模拟而获得。

换句话说，控制装置100根据响应于加工刀具42的刃部42a的磨削状态的加工刀具42的刀具状态执行工件W的加工。作为用于改变刀具状态的具体方法，可以考虑改变加工刀具42的轴向方向位置、改变加工刀具42相对于工件W围绕工件W的旋转轴线Lw的周向位置、改变加工刀具42的交角、执行或这些改变的任意组合。通过这种处理，可以精确地加工工件。

在下文中，将参照图8对通过装置100的刀具状态计算部101进行的用于在加工刀具42的刃部42a被磨削时获得加工刀具42的作为最佳刀具状态的交角的模拟处理进行说明。图8中的流程图与图2中的流程图的不同点在于：在图2中的流程图的步骤S1之前添加步骤S01至步骤S03，从而将省略与图2中的流程图中的步骤相同的步骤的说明，而仅参引相同的步骤标记。

控制装置100的齿底刀具状态计算部101a和侧表面刀具状态计算部101b判断加工刀具是在其磨削之前还是在磨削之后(图8中的步骤S01)。如果加工刀具不是在磨削之后，则刀具状态计算部101a和刀具状态计算部101b读取已经提前设计并记忆的磨削之前的加工刀具42的轮廓(图8中的步骤S02)。另一方面，如果加工刀具42已经被磨削(加工刀具是在磨削之后)，则刀具状态计算部101a和刀具状态计算部101b响应于待由刃部42a的磨削去除的设定量来计算磨削之后的加工刀具42的刀具端面的轮廓。

接下来，如根据图2中的流程图所说明的，刀具状态计算部101a和刀具状态计算部101b从步骤S1开始执行处理。在图8中的步骤S1处，齿底刀具状态计算部101a响应于磨削状态而读取包括加工刀具42的用于齿底部加工的交角的刀具状态。此外，在图8中，在步骤S12和步骤S14处，侧表面刀具状态计算部101b响应于磨削状态而读取包括加工刀具42的用于侧表面加工的交角的刀具状态。在磨削之前，此时读取的刀具状态为包括提前记忆的交角的刀具状态，并且在磨削之后，此时读取的刀具状态为包括已在磨削的前一刻选定的交角的刀具状态。

因此，在图8中的步骤S2至步骤S10处，针对磨削之前和磨削之后的两种情况执行处理。换句话说，在图8中的步骤S10处，每次执行磨削时，齿底刀具状态计算部101a获得加工刀具42在磨削之前的用于加工齿底的最佳刀具状态，并且同时获得加工刀具42在磨削之后的最佳刀具状态。类似地，每次执行磨削时，侧表面刀具状态计算部101b都获得加工刀具42在磨削之前的用于加工第一侧表面和第二侧表面的最佳刀具状态，并且同时获得加工刀具42在磨削之后的最佳刀具状态。

应注意的是，在步骤S9中，除了改变加工刀具42的交角以外，还可以考虑改变加工刀具42的轴向方向位置、改变加工刀具42相对于工件W围绕旋转轴线Lw的周向位置、改变加工刀具42的交角、或执行这些改变的任意组合。根据以上实施方式，通过执行多次模拟来选定最小误差的交角。然而，通过提前设定许可轮廓误差，交角可以在步骤S6处算得的轮廓误差变得小于等于所设定的许可轮廓误差时被选定。

每次执行刃部42a的磨削时都执行以上模拟处理。因此，由于每次执行磨削之后都可以获得加工刀具42的最佳刀具状态，因而即使磨削次数增加也可以保证加工精度。例如，在图9A和图9B中，图中的粗实线E表示由所设计的齿轮“G”的齿“g”的渐开线曲线转换而成的直线，该直线与图5C至图5D中示出的线E相同。带点的区域D表示工件W的被切削并被移除的区域。如图9A中所示，常规地，在加工之后，齿轮的齿“g”的轮廓相对于所设计的齿轮的齿的轮廓通常在许可轮廓误差内，并且加工刀具42能够使用直到第四次磨削。而当磨削的次数变得大于等于五(5)时，加工之后的齿轮的齿“g”的轮廓相对于所设计的齿轮的齿的轮廓超过许可轮廓误差，并且加工刀具42可能不能再使用。然而，根据本发明的实施方式，如图9B中所示，即使在磨削次数达到六(6)时，在加工之后齿轮的齿“g”的轮廓相对于所设计的齿的轮廓仍然保持在许可轮廓误差范围内。因此，加工刀具42仍然可以使用，这使得加工刀具42的寿命提高，并且这最终会使得以高精度且低成本生产齿轮。

(其他)

根据上述实施方式，尽管针对齿轮的齿的齿底、一个侧表面和另一侧表面的各个加工分别进行了模拟处理，但是由于齿底加工的加工误差小(可忽略不计的范围误差)，因而可以省去针对齿底加工的模拟处理，并且因此，可以仅针对齿轮的齿的一个侧表面和另一侧表面的各个加工分别进行模拟处理。此外，根据以上实施方式，尽管加工刀具42被说明为没有扭转角的刀具，但是也可以使用具有扭转角的加工刀具42来实现本发明。另外，在本实施方式中被表示为五轴加工中心的齿轮加工装置1允许工件W围绕A轴旋转。然而，也可以将竖向加工中心用作允许加工刀具42围绕A轴旋转的五轴加工中心。另外，尽管在实施方式中齿轮加工装置1被说明为用于加工中心的应用，但是类似地，专用于齿轮加工的加工装置也是适用的。

附图标记

1：齿轮加工装置，42：加工刀具，42a：刀具刃部，100：控制装置，101a：齿底刀具状态计算部，101b：侧表面刀具状态计算部，102：加工控制部，103a：齿底刀具状态记忆部，103b：侧表面刀具状态记忆部，W：工件。

Claims (11)

1.一种齿轮加工装置(1)，所述齿轮加工装置(1)用于通过利用具有相对于工件(W)的旋转轴线倾斜的旋转轴线的加工刀具(42)并且通过使所述加工刀具与所述工件的旋转同步地旋转而使所述加工刀具沿所述工件的旋转轴线方向相对进给来加工齿轮的齿的齿底、第一侧表面和第二侧表面，所述齿轮加工装置包括：

刀具状态记忆部(103)，所述刀具状态记忆部(103)用于记忆基于所述加工刀具的轮廓而获得的各自包括所述加工刀具相对于所述工件的位置或姿态的刀具状态，所述刀具状态记忆部(103)包括齿底刀具状态记忆部(103a)、第一侧表面刀具状态记忆部和第二侧表面刀具状态记忆部，其中，所述齿底刀具状态记忆部(103a)用于记忆用于加工位于所述齿轮的相邻齿之间的所述齿底的齿底刀具状态，所述第一侧表面刀具状态记忆部用于记忆所述加工刀具的用于加工面向所述齿底的所述相邻齿中的一个齿的第一侧表面的第一侧表面刀具状态，所述第二侧表面刀具状态记忆部用于记忆所述加工刀具的用于加工面向所述齿底的所述相邻齿中的另一齿的第二侧表面的第二侧表面刀具状态，以及

加工控制部(102)，所述加工控制部(102)用于根据记忆在所述齿底刀具状态记忆部、所述第一侧表面刀具状态记忆部和所述第二侧表面刀具状态记忆部中的所述加工刀具的相应的刀具状态来控制所述齿底、所述第一侧表面和所述第二侧表面的加工。

2.根据权利要求1所述的齿轮加工装置，其中，所述齿底刀具状态记忆部(103a)、所述第一侧表面刀具状态记忆部和所述第二侧表面刀具状态记忆部将相应的交角——即，所述加工刀具(42)的刀具端面的旋转轴线相对于所述工件的所述旋转轴线的倾角——记忆为所述齿底刀具状态、所述第一侧表面刀具状态和所述第二侧表面刀具状态。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮加工装置，其中，所述齿底刀具状态记忆部、所述第一侧表面刀具状态记忆部和所述第二侧表面刀具状态记忆部将所述加工刀具的刀具端面(42A)在所述加工刀具的旋转轴线(L)的方向上的位置以及所述加工刀具相对于所述工件(W)围绕所述工件(W)的所述旋转轴线(Lw)的周向位置中的至少一者记忆为所述刀具状态。

4.根据权利要求1所述的齿轮加工装置，其中，所述第一侧表面刀具状态记忆部和所述第二侧表面刀具状态记忆部分别记忆基于通过模拟计算出的结果而获得的所述第一侧表面刀具状态和所述第二侧表面刀具状态。

5.根据权利要求4所述的齿轮加工装置，其中，所述齿底刀具状态记忆部(103a)记忆基于通过模拟计算出的结果而获得的所述齿底刀具状态。

6.根据权利要求1所述的齿轮加工装置，其中，

在所述加工刀具的刃部发生磨削之前的所述加工刀具的刀具端面的轮廓与在所述加工刀具的所述刃部发生磨削之后的所述加工刀具的所述刀具端面的所述轮廓不同，所述齿底刀具状态记忆部(103a)记忆基于磨削之后的所述加工刀具的所述刀具端面的所述轮廓而获得的所述加工刀具的所述齿底刀具状态，并且所述第一侧表面刀具状态记忆部和所述第二侧表面刀具状态记忆部记忆基于磨削之后的所述加工刀具的所述刀具端面的所述轮廓而分别获得的所述加工刀具的所述第一侧表面刀具状态和所述第二侧表面刀具状态，并且其中，

在磨削所述加工刀具的所述刃部(42a)之后，所述加工控制部(102)根据分别记忆在所述齿底刀具状态记忆部、所述第一侧表面刀具状态记忆部和所述第二侧表面刀具状态记忆部中的磨削之后的所述加工刀具的相应的刀具状态来控制对所述齿底、所述第一侧表面和所述第二侧表面的加工。

7.根据权利要求6所述的齿轮加工装置，其中，

由于所述刃部设置有前后角，因此所述加工刀具(42)的所述端面的所述轮廓在所述磨削之前与所述磨削之后变得彼此不同。

8.根据权利要求7所述的齿轮加工装置，其中，

所述加工刀具的所述刃部(42a)具有呈渐开线曲线的齿廓。

9.一种齿轮加工装置，所述齿轮加工装置用于通过利用具有相对于工件(W)的旋转轴线倾斜的旋转轴线的加工刀具(42)并且通过使所述加工刀具与所述工件的旋转同步地旋转而使所述加工刀具沿所述工件的旋转轴线方向相对进给来加工齿轮的齿的齿底、第一侧表面和第二侧表面，其中，在所述加工刀具的刃部发生磨削之前的所述加工刀具的刀具端面的轮廓与在所述加工刀具的所述刃部发生磨削之后的所述加工刀具的所述刀具端面的所述轮廓不同，所述齿轮加工装置包括：

刀具状态记忆部(103)，所述刀具状态记忆部(103)用于记忆基于磨削之前的及磨削之后的所述加工刀具的所述刀具端面的轮廓而获得的各自包括所述加工刀具相对于所述工件的位置或姿态的刀具状态；以及

加工控制部(102)，在磨削所述加工刀具的所述刃部之前，所述加工控制部(102)根据记忆在所述刀具状态记忆部中的磨削之前的所述加工刀具的相应的刀具状态来控制对所述齿底、所述第一侧表面和所述第二侧表面的加工，并且在磨削所述加工刀具的所述刃部之后，所述加工控制部(102)根据记忆在所述刀具状态记忆部中的磨削之后的所述加工刀具的所述刀具状态来控制对所述齿底、所述第一侧表面和所述第二侧表面的加工。

10.一种齿轮加工方法，所述齿轮加工方法用于通过利用具有相对于工件的旋转轴线倾斜的旋转轴线的加工刀具并且通过使所述加工刀具与所述工件的旋转同步地旋转而使所述加工刀具沿所述工件的旋转轴线方向相对进给来加工齿轮的齿的齿底、第一侧表面和第二侧表面，所述齿轮加工方法包括下述过程：

齿底刀具状态计算过程，所述齿底刀具状态计算过程用于计算包括所述加工刀具相对于所述工件的用于加工位于所述齿轮的相邻齿之间的所述齿底的位置或姿态的刀具状态；

第一侧表面刀具状态计算过程，所述第一侧表面刀具状态计算过程用于计算包括所述加工刀具相对于所述工件的用于加工面向所述齿底的所述相邻齿中的一个齿的所述第一侧表面的位置或姿态的第一侧表面刀具状态；

第二侧表面刀具状态计算过程，所述第二侧表面刀具状态计算过程用于计算包括所述加工刀具相对于所述工件的用于加工面向所述齿底的所述相邻齿中的另一齿的所述第二侧表面的位置或姿态的第二侧表面刀具状态；以及

加工控制过程，所述加工控制过程用于根据分别在所述齿底刀具状态计算过程、所述第一侧表面刀具状态计算过程和所述第二侧表面刀具状态计算过程中计算出的所述加工刀具的相应的刀具状态来控制对所述齿底、所述第一侧表面和所述第二侧表面的加工。

11.一种齿轮加工方法，所述齿轮加工方法用于通过利用具有相对于工件的旋转轴线倾斜的旋转轴线的加工刀具并且通过使所述加工刀具与所述工件的旋转同步地旋转而使所述加工刀具沿所述工件的旋转轴线方向相对进给来加工齿轮的齿的齿底、第一侧表面和第二侧表面，其中，在所述加工刀具的刃部发生磨削之前的所述加工刀具的刀具端面的轮廓与在所述加工刀具的所述刃部发生磨削之后的所述加工刀具的所述刀具端面的轮廓不同，所述齿轮加工方法包括下述过程：

齿底刀具状态计算过程，所述齿底刀具状态计算过程用于基于磨削之前的及磨削之后的所述加工刀具的所述刀具端面的相应的所述轮廓来计算包括所述加工刀具相对于所述工件的用于加工位于所述齿轮的相邻齿之间的所述齿底的位置或姿态的齿底刀具状态；

第一侧表面刀具状态计算过程，所述第一侧表面刀具状态计算过程用于基于磨削之前的及磨削之后的所述加工刀具的所述刀具端面的相应的所述轮廓来计算包括所述加工刀具相对于所述工件的用于加工面向所述齿底的所述相邻齿中的一个齿的所述第一侧表面的位置或姿态的第一侧表面刀具状态；

第二侧表面刀具状态计算过程，所述第二侧表面刀具状态计算过程用于基于磨削之前的及磨削之后的所述加工刀具的所述刀具端面的相应的所述轮廓来计算包括所述加工刀具相对于所述工件的用于加工面向所述齿底的所述相邻齿中的另一齿的第二侧表面的位置或姿态的第二侧表面刀具状态；以及

加工控制过程，所述加工控制过程用于在磨削所述加工刀具的所述刃部之前根据在所述齿底刀具状态计算过程、所述第一侧表面刀具状态计算过程和所述第二侧表面刀具状态计算过程中基于磨削之前的所述加工刀具的所述刀具端面的所述轮廓而计算出的所述加工刀具的相应的所述刀具状态来控制对所述齿底、所述第一侧表面和所述第二侧表面的加工，并且所述加工控制过程用于在磨削所述加工刀具的所述刃部之后根据在所述齿底刀具状态计算过程、所述第一侧表面刀具状态计算过程和所述第二侧表面刀具状态计算过程中基于磨削之后的所述加工刀具的所述刀具端面的所述轮廓而计算出的所述加工刀具的相应的所述刀具状态来控制对所述齿底、所述第一侧表面和所述第二侧表面的加工。