CN107552893A - 齿轮切削刀具、齿轮加工装置和齿轮加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种齿轮切削刀具、一种齿轮加工装置和一种齿轮加工方法。该齿轮切削刀具能够将冷却液供给至最佳位置,即使在切削刃被重新研磨的情况下也能够将冷却液供给至最佳位置。齿轮切削刀具(42)包括刀具本体(110)和喷嘴(120),其中,刀具本体具有位于其外周表面上的多个刀片(112a)以及中央孔(113),喷嘴设置在刀具本体(110)的中央孔(113)中,使得喷嘴在刀具本体(110)中的固定位置能够被调整。喷嘴(120)包括流通道(123),该流通道允许供给至刀具本体(110)的中央孔(113)中的冷却液流入到该流通道中并将所述冷却液朝向所述多个刀片(112a)排放。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮切削刀具、齿轮加工装置和齿轮加工方法。
背景技术
在JP2012-115940A中描述的利用小齿轮切削机进行加工的齿轮成形机以及在JP2015-058505A和JP2014-155990A中描述的利用刮削切削机的刮削机被认为是利用齿轮切削刀具的齿轮加工方法。齿轮切削刀具——比如小齿轮切削机和刮削切削机——设置有能够切出齿轮(工件)的切削刀片。
在JP2015-164751A中描述了在其中央侧部上具有排放端口的齿轮切削刀具。该齿轮切削刀具构造成将冷却液从定位在齿轮切削刀具的中央侧部上的排出端口朝向定位在齿轮切削刀具的外周侧部上的刀片排放。由于冷却液被从切削部排放,因此在齿轮的加工期间产生的切屑可以被从切削部去除。
在JP51-65481A中描述了下述齿轮切削刀具:该齿轮切削刀具设置有填充端口,所述填充端口形成在位于该齿轮切削刀具的外周侧部上的多个刀片的前刀面中。从所述填充端口供给冷却液。另外,在JP-UM-A-63-763中描述了下述砂轮结构:该砂轮结构具有构造成将冷却液供给至砂轮的内部的通道。
此处,齿轮加工使间歇加工重复进行,因此齿轮切削刀具由于磨损、碎裂而较早地到达其生命终点,齿轮切削刀具的刀片亦是如此。因此,在JP2013-169621A和JP2000-280119A中设计出用于使齿轮切削刀具的使用寿命延长的各种构思。
发明内容
本发明解决的技术问题
在齿轮切削刀具中,切削刃由于进行加工而磨损,因此切削刃被重新研磨成所需的形状。通过对切削刃进行重新研磨,切削刃的位置改变。然而,在JP2015-164751A中,形成在中央侧部上的固定位置处的用于冷却液的排放端口不支持切削刃位置的改变。因此,当切削刃被重新研磨时,出现了冷却液不能被供给至最佳位置的问题。
本发明的一个目的是提供一种齿轮切削刀具,该齿轮切削刀具能够将冷却液供给至最佳位置,即使在切削刃被重新研磨之后也能够将冷却液供给至最佳位置,并且还提供一种使用该齿轮切削刀具的齿轮加工装置以及一种使用该齿轮切削刀具的齿轮加工方法。
根据加工齿轮时加工动作的状况,上述齿轮切削刀具由于从切削刀片施加至切削刃的载荷的集中会在切削刃处经受较大量的磨损。即使仅切削刃的一部分发生磨损,也需要更换齿轮切削刀具,因此,需要延长使用寿命。
本发明的另一目的是提供一种能够实现延长齿轮切削刀具的使用寿命的齿轮切削刀具和使用该齿轮切削刀具的齿轮加工方法。
齿轮切削刀具——比如插齿刀和车齿刀——包括多个刀片。在载荷被集中地仅施加至特定刀片的情况下,该特定刀片受到磨损或碎裂,因此,该齿轮切削刀具需要更换。
本发明的目的中的又一目的是提供一种在使用具有多个刀片的齿轮切削刀具时能够通过将施加至刀片的载荷分散而实现延长齿轮切削刀具的使用寿命的齿轮加工方法。
解决问题的手段
1.作为第一方面的齿轮切削刀具
作为第一方面的齿轮切削刀具是用于加工齿轮的齿轮切削刀具,该齿轮切削刀具包括:刀具本体,该刀具本体包括位于外周表面上的多个刀片以及位于其中央位置处的中央孔;以及喷嘴,该喷嘴包括流通道,该流通道允许供给至刀具本体的中央孔的冷却液流动到该流通道中并将所述冷却液朝向所述多个刀片排放,并且该喷嘴设置在刀具本体的中央孔中,使得喷嘴在刀具本体中的固定位置能够被调整。
根据上述齿轮切削刀具,齿轮切削刀具中的喷嘴能够相对于刀具本体被调整。因此,即使在切削刃的位置在刀具本体的所述多个刀片被重新研磨时改变的情况下,喷嘴的位置也可以被调整。换言之,喷嘴排放冷却液的位置可以被调整。因此,即使在刀片被重新研磨的情况下,从喷嘴排放的冷却液也可以被供给至刀片的最佳位置。
2.作为第二方面的齿轮切削刀具
作为第二方面的齿轮切削刀具用于加工齿轮。使用该齿轮切削刀具加工齿轮的加工动作是在使齿轮切削刀具绕中央轴线旋转的同时使齿轮切削刀具相对于齿轮沿齿轮的中央轴线的方向移动的动作。该齿轮切削刀具包括在加工动作中绕齿轮切削刀具的中央轴线旋转的轴构件以及以与该轴构件同轴的方式设置在该轴构件上的刀片部。刀片部包括第一切削刀片和第二切削刀片,其中,第一切削刀片的前刀面面向刀片部的中央轴线的方向上的一侧,第二切削刀片的前刀面面向刀片部的中央轴线的方向上的另一侧。
作为第二方面的齿轮切削刀具包括位于刀片部上的第一切削刀片和第二切削刀片。因此,即使在第一切削刀片和第二切削刀片中的一者到达其使用寿命的终点的情况下,仍可以使用第一切削刀片和第二切削刀片中的另一者来进行齿轮加工。因此,实现了齿轮切削刀具的使用寿命的延长。
3.作为第三方面的齿轮加工装置
作为第三方面的齿轮加工装置包括:上述齿轮切削刀具;工件保持器,该工件保持器保持待加工的齿轮并且能够绕齿轮的中央轴线旋转;以及旋转主轴,该旋转主轴保持齿轮切削刀具并且设置成能够绕齿轮切削刀具的中央轴线旋转且能够相对于齿轮沿齿轮的中央轴线方向移动。
根据上述齿轮加工装置,齿轮切削刀具中的喷嘴能够相对于刀具被调整。因此,即使在切削刃的位置在刀具本体的所述多个刀片被重新研磨时改变的情况下,喷嘴的位置也可以被调整。换言之,喷嘴排放冷却液的位置可以被调整。因此,即使在刀片被重新研磨的情况下,从喷嘴排放的冷却液也可以被供给至刀片的最佳位置。
4.作为第四方面的齿轮加工方法
作为第四方面的齿轮加工方法是使用上述齿轮切削刀具加工待加工的齿轮的齿轮加工方法,所述齿轮加工方法包括利用该齿轮切削刀具并且通过在分别使齿轮和齿轮切削刀具旋转的同时使齿轮切削刀具相对于齿轮沿预定方向移动来加工齿轮。此处,将齿轮切削刀具相对于齿轮沿预定方向移动一次的加工步骤定义为单元处理。在齿轮切削刀具的所述多个刀片中,在第一单元处理中开始进行加工的第一刀片与在第二单元处理中开始进行加工的第二刀片不同。
此处,在单元处理中首先加工待加工的齿轮的刀片,即在单元处理中开始进行加工的刀片受到最大载荷。因此,在单元处理被重复进行多次的情况下,如果每次用于开始各单元处理的刀片都是同一刀片,则对应的刀片连续地受到较大载荷。
然而,根据上述齿轮加工方法,在第一单元处理中开始进行加工的第一刀片与在第二单元处理中开始进行加工的第二刀片不同。因此,在第一单元处理中,第一刀片的载荷是最大的。与此不同,在第二单元处理中,第二刀片的载荷时最大的。以此方式,由于从一个单元处理至另一单元处理中受到较大载荷的刀片是不同的,所以防止了总是对特定的刀片施以较大载荷。因此,实现了齿轮切削刀具的使用寿命的延长。
5.作为第五方面的齿轮加工方法
作为第五方面的齿轮加工方法是通过在分别使待加工的齿轮和具有多个刀片的齿轮切削刀具旋转的同时使具有多个刀片的齿轮切削刀具相对于齿轮沿预定方向移动来加工齿轮的方法。此处,将齿轮切削刀具相对于齿轮沿预定方向移动一次定义为单元处理。在齿轮切削刀具的所述多个刀片中,在第一单元处理中开始进行加工的第一刀片与在第二单元处理中开始进行加工的第二刀片不同。作为第五方面的齿轮加工方法具有与上述第一齿轮加工方法相同的有利效果。
附图说明
图1是示出了齿轮加工装置的视图。
图2是第一实施方式的第一齿轮切削刀具的沿着轴向方向截取的截面图。
图3是工件保持器的沿着轴向方向截取的截面图和利用第一齿轮切削刀具的齿轮加工方法。
图4是重新研磨之后的第一齿轮切削刀具的沿着轴向方向截取的截面图。
图5是第二实施方式的第二齿轮切削刀具的沿着轴向方向截取的截面图。
图6是示出了用于使用第三实施方式的第三齿轮切削刀具加工齿轮的加工动作的视图。
图7是示出了第三齿轮切削刀具的刀片部的构型的放大图。
图8是处于刀片部安装在轴构件上的状态下的齿轮切削刀具的截面图。
图9是使用第三齿轮切削刀具的齿轮加工方法的流程图。
图10是使用第一改型的第三齿轮切削刀具的齿轮加工方法的流程图。
图11是第三齿轮切削刀具的第二改型的放大图,其示出了齿轮切削刀具的刀片部的构型。
图12是示出了第四实施方式的第四齿轮切削刀具的视图。
图13A是使用第四齿轮切削刀具的齿轮加工方法的流程图。
图13B是使用第四齿轮切削刀具的齿轮加工方法的流程图。
图14A是示出了在齿轮加工的单元处理中定位在初始位置处的状态的视图。
图14B是示出了齿轮加工的单元处理结束时的视图。
图15A是示出了第一齿轮的加工中的第一单元处理的视图。
图15B是示出了第一齿轮的加工中的第二单元处理的视图。
图15C是示出了第一齿轮的加工中的第三单元处理的视图。
图16A是示出了第二齿轮的加工中的第一单元处理的视图。
图16B是示出了第二齿轮的加工中的第二单元处理的视图。
图16C是示出了第二齿轮的加工中的第三单元处理的视图。
图17是示出了在连续加工第一齿轮和第二齿轮时施加至旋转主轴的载荷的视图。
具体实施方式
1.第一实施方式
1-1.齿轮加工装置1的构型
将参照图1对齿轮加工装置1的构型进行描述。将对作为齿轮加工装置1的示例的5轴横向加工中心进行描述。换言之,齿轮加工装置1是具有包括三个彼此正交的三个直线轴线(轴线X、Y和Z)的驱动轴以及两个旋转轴(轴线A和轴线C)的设备。
如图1中所示,齿轮加工装置1包括底座10、柱20、鞍状部30、旋转主轴40、第一齿轮切削刀具42、滑动台50、倾斜台60,转动台70、工件保持器80以及冷却液供给装置90。虽然省略了图示,但是邻近底座10设置有已知的自动刀具更换装置。
底座10布置在地板上。底座10包括设置在其上表面上以便能够沿在X轴方向(水平方向)移动的柱20。另外,鞍状部30设置柱20的侧表面上以便能够沿Y轴方向(竖向方向)移动。旋转主轴40设置成能够通过容置在鞍状部30中的主轴马达(未示出)被旋转。
第一齿轮切削刀具42在其外周表面上包括多个刀片。在第一实施方式中,第一齿轮切削刀具42是用于刮削的刀具。刮削是利用第一齿轮切削刀具42并且通过下述方式加工齿轮W的方法:将待加工的齿轮W和第一齿轮切削刀具42设定处于如下状态:与齿轮W的中央轴线平行的轴线以与第一齿轮切削刀具42的中央轴线成相交角度地延伸(中央轴线以3D方式相交的状态),并且在分别使待加工的齿轮W和第一齿轮切削刀具42旋转的同时使第一齿轮切削刀具42相对于齿轮W沿齿轮W的中央轴线的方向移动。
旋转主轴40在其远端侧部处保持第一齿轮切削刀具42。旋转主轴40设置成能够绕第一齿轮切削刀具42的中央轴线旋转。
底座10还包括设置在其上表面上以便能够沿Z轴方向(水平方向)移动的滑动台50。滑动台50设置有构造成将倾斜台60支承在其上表面上的倾斜台支承部63。倾斜台支承部63设置有倾斜台60,以便能够在水平方向上绕轴线A枢转。倾斜台60设置有转动台70,以便能够绕以与轴线A成直角的轴线C旋转。构造成保持待加工的齿轮W的工件保持器80安装在转动台70上。根据待加工的齿轮W是内齿轮还是外齿轮,工件保持器80可以被形成不同的形状。
冷却液供给装置90将贮存在冷却剂箱(未示出)中的冷却液供给至旋转主轴40。供给至旋转主轴40的中央孔的冷却液经由旋转主轴40的中央孔被供给至第一齿轮切削刀具42的中央孔并从第一齿轮切削刀具42的中央以沿径向的方式排放。
具有上述构型的5轴横向加工中心已经被举例说明并且被描述为齿轮加工装置1。除此之外,齿轮加工装置1还可以具有第一齿轮切削刀具42和工件保持器80中的一者绕两个旋转轴线(轴线A和轴线C)旋转的构型。此外,齿轮加工装置1可以具有第一齿轮切削刀具42和工件保持器80的一者沿三个直线轴线(轴线X、轴线Y和轴线Z)移动的构型。可以使用的齿轮加工装置1包括立式加工中心。
已以五轴加工中心作为示例描述了齿轮加工装置1。除此之外,齿轮加工装置1可以是例如插齿机,只要其可以执行在使第一齿轮切削刀具42绕中央轴线旋转的同时使第一齿轮切削刀具42相对于齿轮沿齿轮W的中央轴线的方向移动的加工动作即可。此时,例如,第一齿轮切削刀具42是插齿刀并且被用于齿轮成形。
1-2.第一齿轮切削刀具42的详细构型
参照图2对第一齿轮切削刀具42的详细构型进行描述。如图2中所示,第一齿轮切削刀具42包括刀具本体110、喷嘴120和间隔件130。
刀具本体110包括轴部(轴构件)111以及在轴部111的远端端部一体形成的大直径端部(刀片部)112。换言之,刀具本体110形成为具有轴部111和大直径端部112的构件。刀具本体110可以具有如下构型:该构型包括由轴部111构成的轴构件以及与该轴构件分开成形的大直径端部112,并且该轴构件与大直径端部112联接。
轴部111具有筒形的外周表面。轴部111的外周表面的近端侧部(图2中的右侧)由图1中示出的旋转主轴40保持。轴部111设置成与旋转主轴40同轴。
大直径端部112包括沿圆周方向形成在其外周表面上的多个刀片112a。所述多个刀片112a的扭转角度是基于待加工的齿轮W的扭转角度并且基于加工时齿轮W与第一齿轮切削刀具42之间的相交角度来确定的。所述多个刀片112a均包括位于在图2的左侧的端表面处的前刀面(rake face)、切削刃表面处的前后刀面(front flank)以及位于刀片的侧表面上的侧后刀面(side flank)。在第一实施方式中,所述多个刀片112a的齿顶的外接表面具有锥形形状,该锥形形状具有处于前后角(front relief angle)处的前后刀面。
刀具本体110包括沿轴向方向穿过刀具本体110的中央孔113。刀具本体110的中央孔113使得从冷却液供给装置90供给的冷却液可以经由旋转主轴40的中央孔流动到中央孔113中。中央孔113包括形成在轴部111的大部分上的筒形内周表面113a。换言之,中央孔113的筒形内周表面113a形成在刀具本体110的近端侧部(图2中的右侧)上。另外,中央孔113包括形成在刀具本体110的轴部111的一部分上和大直径端部112的大部分上的内螺纹113b。换言之,该内螺纹113b形成在刀具本体110的远端侧部(图2中的左侧)上。
此外,刀具本体110在远端侧部(图2的左侧)上的中央处设置有凹部114。刀具本体110的凹部114的空间的直径比内螺纹113b的直径大。刀具本体110的中央孔113通向凹部114。凹部114包括在内螺纹113b的开口的周缘中形成为平坦形状和环形形状的安装座部114a。
喷嘴120附接至刀具本体110的中央孔113。另外,喷嘴120在刀具本体110中的固定位置在轴向方向上是可调整的。喷嘴120包括轴部121和设置在轴部121的远端端部处并且直径比轴部121的直径大的头部122。
喷嘴120的轴部121包括位于其外周表面上的外螺纹121a。喷嘴120的轴部121的外螺纹121a旋拧到刀具本体110的内螺纹113b中。以此方式,轴部121以插入到本体刀具110的中央孔113中的状态被紧固。此外,通过改变外螺纹121a与内螺纹113b之间的旋拧位置,喷嘴120在刀具本体110中的固定位置变得可调整。
喷嘴120的头部122形成为盘形形状并且在轴部121侧具有平坦的环形表面。换言之,喷嘴120的头部122的对应的表面面向刀具本体110的安装座部114a。喷嘴120的头部122被设置在刀具本体110的中央孔113的开口外。更具体地,喷嘴120的头部122的一部分设置在凹部114中,并且喷嘴120的头部122的另一部分从凹部114的端远侧部上的开口向外进一步伸出。头部122从刀具本体110的所述多个刀片112a的前刀面向外进一步伸出。
喷嘴120还包括在从轴部121到头部122的范围内的流通道123。作为流通道123的一部分的第一流通123a形成在轴部121中并且形成为沿轴向方向延伸。因此,轴部121中的第一流通道123a允许供给到刀具本体110的中央孔113中的冷却液流动到第一流通道123a中。
最为流通道123的另一部分的第二流通道123b形成在头部122中。第二流通道123b与第一流通道123a连通,并且第二流通道123b形成为从头部122的中央朝向头部122的外周表面延伸。第二流通道123b将流动到第一流通道123a中的冷却液从头部122的外周表面沿径向向外排放。
具体地,第二流通道123b包括下述流通道:所述流通道被分支成从在头部122的中央处的流通道朝向头部122的外周表面的多个(例如,四个)流通通道。因此,流动穿过第二流通道123b的冷却液沿径向朝向多个刀片112a排放。第二流通道123b的排放方向仅需要沿径向向外被引导,因此其可以是上述径向方向(沿着径向方向的方向),或者可以沿相对于径向方向成角度的方向被引导。
间隔件130被沿轴向方向置于刀具本体110的安装座部114a与喷嘴120的头部122之间。间隔件130形成为环形形状。间隔件130插入到喷嘴120的轴部121中。此处,在第一实施方式中,间隔件130是不与喷嘴120的轴部121的外螺纹121a接合的环形环圈构件。换言之,间隔件130具有筒形内周表面并且在其两个端部处具有与中央轴线正交的环形平坦表面。
间隔件130的筒形内周表面相对于喷嘴120的轴部121的外周表面具有微小间隙。另外,间隔件130的端表面中的一个端表面与刀具本体110的安装座部114a接触,并且间隔件130的另一端表面与喷嘴120的头部122的表面接触。换言之,间隔件130被置于刀具本体110的安装座部114a与喷嘴120的头部122之间。
以此方式,由于间隔件130被沿轴向方向置于刀具本体110的安装座部114a与喷嘴120的头部122之间,所以间隔件130在轴向方向上的长度是可调整的,使得喷嘴120在刀具本体110的中央孔113中的固定位置可以被调整。间隔件130不限于环形形状,而是可以是简单的块状形状,只要可以保持该定位即可。
1-3.工件保持器80的详细构型
接着,将参照图3对工件保持器80的详细构型进行描述。在第一实施方式的工件保持器80中,待加工的齿轮W被描述为内齿轮。工件保持器80包括主体81和风扇82。
主体81形成为筒形形状并且与转动台70同轴地布置。主体81将待加工的齿轮W保持在内周侧面上。更具体地,主体81包括待固定至转动台70的主体基部81a以及待固定至主体基部81a的一端的盖部81b。换言之,主体基部81a将齿轮W的外周表面保持成使得齿轮W的中央轴线与转动台70的旋转中心同轴。齿轮W的凸缘部沿轴向方向置于主体基部81a与盖部81b之间。在此方式,待加工的齿轮W被固定至工件保持器80的主体81。
另外,主体81包括多个排出端口81c,所述多个排出端口81c使主体81的筒形内周表面和筒形外周表面在相对于齿轮W被保持所处的位置(第一齿轮切削刀具42在行进方向上的内侧部)处于转动台70侧的位置处连通。如后面描述的,所述多个排出端口81c对应于下述部分:从第一齿轮切削刀具42排放的冷却液和切屑被从该部分排出到工件保持器80外。所述多个排出端口81c沿圆周方向等距离地形成。
风扇82沿径向布置在工件保持器80的主体81的内侧。风扇82沿轴向方向布置在齿轮W的切削部与排出端口81c之间。此外,风扇82的中央轴线与转动台70的旋转中心同轴。因此,风扇82与转动台70的旋转相关联地绕风扇82的中央轴线旋转。风扇82旋转以在从齿轮W的切削部朝向排出端口81c的方向上产生流体流。换言之,风扇82将从喷嘴120排放的冷却液引导至排出端口81c。
1-4.齿轮切削方法
接着,将参照图3对齿轮切削方法进行描述。在图3中,粗箭头指示冷却液的流动方向。
如图3中所示,齿轮W被保持在工件保持器80的主体81的内周侧。换言之,齿轮W的中央轴线与转动台70的旋转中心同轴。第一齿轮切削刀具42固定至旋转主轴40。此时,与第一齿轮切削刀具42的中央轴线平行的轴线相对于齿轮W的中央轴线成相交角度。
在这种状态下,齿轮W和第一齿轮切削刀具42同步地旋转。冷却液供给装置90随后向旋转主轴40供给冷却液。换言之,冷却液经由旋转主轴40的中央孔被供给至第一齿轮切削刀具42。
具体地,在第一齿轮切削刀具42中,冷却液流入到刀具本体110的中央孔113中。接着,冷却液从刀具本体110的中央孔113流入到喷嘴120的第一流通道123a中。接着,冷却液从喷嘴120的第一流通道123a流入第二流通道123b中并从第二流通道123b的开口排出。换言之,冷却液被从喷嘴120的头部122的外周表面沿径向排出至外部。排出的冷却液朝向所述多个刀片112a行进。
在这种状态下,第一齿轮切削刀具42相对于齿轮W沿齿轮W的轴向方向移动。因此,第一齿轮切削刀具42的所述多个刀片112a开始加工齿轮W。换言之,在所述多个刀片112a加工齿轮W时,冷却液从喷嘴120的头部122的外周表面朝向待被多个刀片112a切削的切削部行进。
此处,工件保持器80与转动台70的旋转相关联地旋转。换言之,工件保持器80的风扇82旋转。因此,在工件保持器80的主体81的内部空间中产生朝向排出端口81c的流体流。因此,冷却液到达切削部,接着从切削部朝向排出端口81c流动,并且从排出端口81c排出至外部。在切削操作期间产生的切屑从切削部移动至排出端口81c并且与冷却液流一起从排出端口81c排出至外部。
1-5.重新研磨之后的第一齿轮切削刀具42的形状
接着,将参照图4对第一齿轮切削刀具42的刀片112a被重新研磨之后的情况进行描述。重新研磨之前的刀片112a的形状在图4中由双点划线示出。
第一齿轮切削刀具42的刀片112a在磨损时被重新研磨。当刀片112a被重新研磨时,刀具本体110的大直径端部112的轴向长度如图4中示出的那样减小。此时,间隔件130也被缩短,以便与大直径端部112的轴向长度匹配。因此,喷嘴120的头部122与刀片112a的前刀面之间的相对位置在重新研磨前后不变。因此,即使在对刀片112a进行重新研磨之后,冷却液也可以被供给至刀片112a的切削部。
1-6.第一实施方式的有利效果
第一齿轮切削刀具42包括刀具本体110,刀具本体110在其外周表面上具有多个刀片112a并且刀具本体110具有中央孔113,并且喷嘴120设置在刀具本体110的中央孔113中,使得喷嘴120在刀具本体110中的固定位置是可调整的。喷嘴120包括流通道123,流通道123允许供给的冷却液流入刀具本体110的中央孔113中并且将冷却液朝向所述多个刀片112a排放。
如上所述,第一齿轮切削刀具42中的喷嘴120相对于刀具本体110是可调整的。因此,在刀具本体110的所述多个刀片112a被重新研磨的情况下,即使当切削刃的位置改变时,喷嘴120的位置都可以被调整。换言之,喷嘴120排放冷却液的位置可以被调整。因此,即使在刀片112a被重新研磨的情况下,从喷嘴120排放的冷却液也可以被供给至刀片112a的最佳位置。
刀具本体110设置有形成在刀具本体110的中央孔113的开口的周缘中的安装座部114a。喷嘴120包括轴部121和头部122。轴部121在被插入到刀具本体110的中央孔113中的状态下被紧固,并且轴部121包括作为流通道123的一部分的、沿轴向方向延伸的第一流通道123a。头部122设置在轴部121的端部处并且设置在刀具本体110的中央孔113的开口的外侧,并且头部122包括作为流通道123的另一部分将流入到第一流通道123a中的冷却液沿径向向外排的第二流通道123b。
第一齿轮切削刀具42还包括沿轴向方向置于安装座部114a与头部122之间的间隔件130、230。间隔件130、230的设置使喷嘴120在刀具本体110中的固定位置在刀具本体110的中央孔113中是可调整的。换言之,通过使用间隔件130、230,喷嘴120的固定位置变得容易调整。
间隔件130以与安装座部114a和喷嘴120的头部122接触的状态沿轴向方向置于安装座部114a与头部122之间。换言之,通过调整间隔件130的轴向长度,喷嘴120的固定位置可以被调整。此处,可以预先准备具有不同轴向长度的多个间隔件130,或者间隔件130的轴向长度可以在每次重新研磨时被切削以变短。
特别地,刀具本体110的中央孔113具有内螺纹113b,并且喷嘴120的轴部121具有待被旋拧到刀具本体110的中央孔113的内螺纹113b中的外螺纹121a。因此,喷嘴120可以被容易地附接到刀具本体110的中央孔113中。另外,间隔件130是不与喷嘴120的轴部121的外螺纹121a接合的环形环圈构件。由于间隔件130具有环形形状,所以间隔件130可以容易地附接在喷嘴120的轴部121上。此外,喷嘴120的固定位置可以容易地仅通过调整间隔件130的轴向长度来确定。
齿轮加工装置1包括第一齿轮切削刀具42、构造成保持待加工的齿轮W并且能够绕齿轮W的中央轴线旋转的工件保持器80以及保持第一齿轮切削刀具42并且设置成能够绕第一齿轮切削刀具42的中央轴线旋转且能够相对于齿轮W沿齿轮W的中央轴线的方向移动的旋转主轴40。待加工的齿轮W是内齿轮。
此处,工件保持器80包括主体81和风扇82,其中,主体81形成为筒形形状并且具有排出端口81c,排出端口81c使内周表面和外周表面彼此连通以将沿第一齿轮切削刀具42的行进方向相对于齿轮W被保持所处的位置处于主体81的内部位置处的冷却液排出;风扇82沿径向布置在工件保持器80的主体81的内侧并且沿轴向方向布置在齿轮W的切削部与排出端口81c之间,并且风扇82构造成通过产生从齿轮W的切削部朝向排出端口81c的流体流而将从喷嘴120排放的冷却液引导至排出端口81c。
因此,通过设置风扇82,在冷却液从切削部流动至排出端口81c时,在切削部处产生的切屑也被引导至排出端口81c。因此,防止了切屑在切削部附近积聚,从而使得实现了高精度的齿轮W加工。
特别地,齿轮加工装置1采用下述齿轮加工方法:该方法利用第一齿轮切削刀具42并且通过在分别使第一齿轮切削刀具42和待加工的齿轮W旋转的同时使第一齿轮切削刀具42相对于齿轮W沿齿轮W的中央轴向的方向移动来加工齿轮W。根据该齿轮加工方法,如果切屑沿行进方向积聚在第一齿轮切削刀具42的远端侧部上,则齿轮W的形状的精确性受到影响。因此,通过使用上述第一齿轮切削刀具42,切屑可以被有效地去除,并且因此实现了高度精的齿轮W加工。
2.第二实施方式
接着,将参照图5对根据第二实施方式的第二齿轮切削刀具242进行描述。在第二实施方式的第二齿轮切削刀具242中,间隔件230与第一实施方式的第一齿轮切削刀具42明显不同。
如图5中所示,间隔件230形成为环形形状,并且间隔件230是在其内周表面上设置有内螺纹231的螺母。间隔件230的内螺纹231旋拧到喷嘴120的轴部121上的外螺纹121a中。间隔件230的端表面中的一个端表面与安装座部114a接触。间隔件230具有与刀具本体110进行配合的双螺母结构。
将对将喷嘴120附接至刀具本体110的方法进行描述。间隔件230被旋拧到喷嘴120的轴部121上。随后,将喷嘴120的轴部121旋拧到刀具本体110的内螺纹113b中。接着,确定喷嘴120在刀具本体110中的固定位置。随后,使间隔件230旋转并将其推动抵靠安装座部114a,从而将喷嘴120固定至刀具本体110。
在刀片112a被重新研磨之后,可以执行如上所述的同样的方法来再次固定喷嘴120。因此,可以防止喷嘴120的头部122与刀片112a的前刀面之间的相对位置在重新研磨前后改变。换言之,即使在对刀片112a重新研磨之后,冷却液也可以被供给至刀片112a的切削部。
第二齿轮切削刀具242具有与上述第一齿轮切削刀具42相同的有利效果。此处,刀具本体110的中央孔113具有内螺纹113b,并且喷嘴120的轴部121具有要被旋拧到刀具本体110的中央孔113中的内螺纹113b中的外螺纹121a。此外,间隔件230是旋拧到喷嘴120的轴部121上的外螺纹121a上的螺母。换言之,作为螺母的间隔件230用作与刀具本体110的内螺纹113b进行配合的双螺母结构。因此,喷嘴120的固定位置可以被容易地调整。
3.第三实施方案
3-1.第三齿轮切削刀具320的详细构型
将参照图6至图8对第三齿轮切削刀具320的构型进行描述。如图6中所示,第三齿轮切削刀具320包括轴构件330、刀片部340和螺栓350(在图8中示出)。此处,使用第三齿轮切削刀具320加工齿轮W的加工动作是在使第三齿轮切削刀具320绕中央轴线L2旋转的同时使第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W沿齿轮W的中央轴线L1的方向移动的动作。
轴构件330在加工动作中绕第三齿轮切削刀具320的中央轴线L2旋转。在第三实施方式中,轴构件330是待由旋转主轴40保持的保持构件。如图8中所示,轴构件330包括安装部331和大直径部332。安装部331包括设定成预定外径的筒形外表面331a,刀片部340在外周侧上附接在筒形外表面331a上。大直径部332形成为其直径比安装部331的外径大。
刀片部340以与轴构件330同轴的方式布置,即,使得刀片部340的中央轴线L3与轴构件330的中央轴线L2一致。刀片部340包括多个第一切削刀片341、多个第二切削刀片342和固定部343。所述多个第一切削刀片341沿圆周方向等距地形成在刀片部340的外周上。所述多个第一切削刀片341中的每个第一切削刀片如图7中示出的那样通过前刀面341a、前后刀面341b和侧后刀面341c的相交而形成。
第一切削刀片341的前刀面341a具有前角γ。第一切削刀片341的前刀面可以绕第三齿轮切削刀具320的中心轴线L2渐缩,或者可以形成就第一切削刀片341中的每个第一切削刀片而言面向不同方向的表面。第三齿轮切削刀具320的所述多个第一切削刀片341的外接圆形成为筒形形状。换言之,第一切削刀片341的前后刀面341b形成为使得距刀片部340的中央轴线L3的距离变得恒定。第一切削刀片341的侧后刀面341c是相对于第一切削刀片341的前刀面341a具有预定的侧后角(side relief angle)的刀片侧表面。
另外,所述多个第一切削刀片341中的每个第一切削刀片相对于刀片部340的中央轴线L3具有扭转角度。然而,第一切削刀片341的扭转角度是根据需要并且根据在用于制造齿轮的切削工作中齿轮W的齿Wa的扭转角度和齿轮W与第三齿轮切削刀具320之间的相交角度来设定。因此,第一切削刀片341可以不具有扭转角度。
在第三实施方式中,第一切削刀片341和第二切削刀片342是相同类型的。换言之,第二切削刀片342中的每个第二切削刀片是通过前刀面342a、前后刀面342b和侧后刀面342c的相交而形成,其中,前刀面342a具有形成在刀片部340的一端处的与第一切削刀片341的前角相同的前角γ,并且第二切削刀片342被设置成具有与第一切削刀片341相同的规格。然而,第一切削刀片341的前刀面341a面向刀片部340的中央轴线L3的方向上的一侧,而第二切削刀片342的前刀面342a面向刀片部340的中央轴线L3的方向上的另一侧。
此处,表述“前刀面341a面向刀片部340的中央轴线L3的方向上的一侧”指的是下述情形:即使在前刀面341a如图7中示出的那样具有预定的前角γ的情况下,前刀面341a的法线的平行于刀片部340的中央轴线L3延伸的方向分量也面向中央轴线L3的方向上的一侧。因此,尽管第二切削刀片342和第一切削刀片341为相同类型,但是前刀面342a的法线的平行于刀片部340的中央轴线L3延伸的方向分量面向中央轴线L3的另一侧,并且前刀面342a面向的方向与第一切削刀片341的前刀面面向的方向是不同的。
在第三实施方式中,第一切削刀片341和第二切削刀片342在形成于刀片部340的周缘表面上的同一突出脊部的两个端部处形成并具有扭转角度。换言之,一对第一切削刀片341和第二切削刀片342分别具有形成在同一表面上的前后刀面341b、342b和侧后刀面341c、342c。在此构型中,在刀片部340中,当第一切削刀片341和第二切削刀片342形成在周缘表面上时,形成前后刀面341b、342b和侧后刀面341c、342c的工序的一部分可以共享。
如上所述,第一切削刀片341的前后刀面341b和第二切削刀片342的前后刀面342b形成为使得距刀片部340的中央轴线L3的距离恒定。因此,刀片部340的外形状整体上可以形成为筒形形状。然而,通过设定相应的前后刀面341b、342b的前后角而将刀片部340的端部形成为具有截头锥形形状也是可适用的。
在第三实施方式中,刀片部340是与轴构件330分开的单独构件,并且刀片部340被设置成能够以可拆装的方式与轴构件330附接。刀片部340形成为可以相对于轴构件330在刀片部340的中央轴线L3的方向上颠倒。更具体地,如图8中所示,刀片部340可以附接成使得第一切削刀片341定位在轴构件330的远端侧部(图8中的左侧)上并且使第二切削刀片342定位在轴构件330的近端侧部(图8中的右侧)上。刀片部340还可以附接成使得第一切削刀片341定位在轴构件330的近端侧部上并且使第二切削刀片342定位在轴构件330的远端侧部上。
此处,具有如上述的构型的刀片部340形成为关于中央轴线L3对称的对称形状,因此,第三齿轮切削刀具320被构造成在刀片部340附接至轴构件330、使得第一切削刀片341到达远端侧部的情况下与刀片部340附接至轴构件330、使得第二切削刀片342到达远端侧部的情况下具有相同的功能。
固定部342沿刀片部340的中央轴线L3的方向形成在刀片部340的内周中的中央处,并且固定部343是固定至轴构件330的部分。固定部343包括筒形内表面343a,筒形内表面343a形成为内径小于其两个端部的内径。筒形内表面343a的内径设定成略大于轴构件330的安装部331的筒形外表面331a。在此构型中,刀片部340附接成使得固定部343的筒形内表面343a配装在安装部331的筒形外表面331a上。因此,实现了居中,使得刀片部340的中央轴线L3与轴构件330的中央轴线L2一致。
另外,固定部343在中央轴线L3的方向上的长度设定成比轴构件330的安装部331在中央轴线L2的方向上的长度长。因此,当刀片部340移动至固定部343的一端与轴构件330的大直径部332接触的位置时,从安装部331的一端至固定部343的另一端的部分定位在第三齿轮切削刀具320的远端侧部(图8中的左侧)上。螺栓350沿中央轴线L2的方向紧固至轴构件330的端部。螺栓350的头部351形成为其直径比固定部343的筒形内表面343a的内径大并且比刀片部340的除了固定部343之外的内周表面的内径小。
刀片部340的固定部343在螺栓350紧固至轴构件330时沿轴构件330的中央轴线L2的方向置于轴构件330的大直径部332与螺栓350的头部351之间。通过将螺栓350移除,刀片部340被允许从轴构件330的安装部331拆卸下。另外,刀片部340在圆周方向上相对于轴构件330被锁定,并且被阻止相对于轴构件330旋转。具体地,形成在刀片部340的固定部343上的突出部343b被插入到形成于轴构件330的安装部331中的键槽331b中,由此,限制了两个构件的相对旋转。根据由于在齿轮加工期间的切割阻力而在轴构件330与刀片部340之间产生的扭矩,如上所述的用于阻止旋转的机构可以被省去。
3-2.齿轮加工方法
接着,将参照图6和图9对通过齿轮加工装置1对待加工的齿轮W进行加工的方法进行描述。此处,齿轮加工方法采用刮削。刮削是利用第三齿轮切削刀具320并且通过在分别使第三切削刀具320和待加工的齿轮W旋转的同时使第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W沿齿轮W的中央轴线L1的方向移动来加工齿轮W的方法。尽管外齿轮作为齿轮W被例示,但是内齿轮也可以被用作齿轮W。
注意,在齿轮W的中央轴线L1的方向上,从齿轮W的位于转动台70侧的端部朝向相反端部的方向在以下描述中被定义为第一方向D1(图6中的从右下至左上的方向)。在齿轮W的中央轴线L1的方向上,与第一方向D1相反的方向被定义为第二方向D2(图6中的从左上至右下的方向)。假定刀片部340附接至轴构件330,使得在齿轮加工期间第一切削刀片341定位在第三齿轮切削刀具320的远端侧部上。
首先,如图9中所示,待加工的齿轮W(工件)被自动地或手动地放置在保持器80中(S11)。接着,执行第一步骤(S12)。具体地,第一步骤(S12)是通过使第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W在齿轮W的中央轴线L1的方向上沿第一方向D1或第二方向D2移动而利用第一切削刀片341对齿轮W进行加工的步骤。此处,执行使第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W沿第一方向D1移动并且将第三齿轮切削刀具320的远端侧部推动抵靠齿轮W的推动操作。
在第一步骤(S12)中,第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W的相对运动的次数根据需要按照沿径向方向切割齿轮W的次数来设定。例如,当多次执行切削时,定位至初始位置以及使相对运动执行一次的加工动作被重复进行。如本文中所使用的上述术语“初始位置”意在包括齿轮W和第三齿轮切削刀具320未接触的位置并且是齿轮W的中央轴线L1和第三齿轮切削刀具320的中央轴线L2具有预定的相交角度的位置。
在上述加工动作中,齿轮W绕中央轴线L1旋转,并且与齿轮W的旋转同步地,第三齿轮切削刀具320绕中央轴线L2旋转。同时,第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W在齿轮W的中央轴线L1的方向上沿第一方向D1移动。当在第一步骤(S12)中执行定位和加工动作的次数与预设的切割次数相一致时,形成具有最终期望形状的齿Wa。
接着,根据通过齿轮加工是否生产了预定量的齿轮W来判定是否终止齿轮加工(S13)。在当前的生产量未达到预定量的情况下(S13:否),判定是否需要更换切削刀片(S14)。是否需要更换切削刀片是根据当前使用的第一切削刀片341的磨损状况来判定的。具体地,当基于使用第一切削刀片341的加工动作的次数、切削量和加工速度计算出的磨损状况低于某一等级时,切削刀片的更换被判定为不需要(S14:否)。
当切削刀片的更换为不需要时(S14:否),上述步骤S11至S13被重复执行。相反地,当第一切削刀片341的磨损状况达到该某一等级或更高时,切削刀片的更换被判定为需要(S14:是)。接着,切削刀片的更换步骤自动或手动地执行(S15)。切削刀片的更换步骤(S15)更具体地是下述步骤:将第三齿轮切削刀具320的螺栓350卸下、改变刀片部340的中央轴线L3相对于轴构件330的方向并且将螺栓350再次紧固。
当执行切削刀片的更换步骤时(S15),第二切削刀片342被定位在第三齿轮切削刀具320的远端侧部上。接着,执行齿轮W(工件)的放置(S16)、第二步骤(S17)以及齿轮加工的终止的判定(S18)。与第二步骤相关的相应的步骤S16至S18和与第一步骤相关的步骤S11至S14实质相同,省略了详细说明。在第二步骤(S17)中第三齿轮切削刀具320以与第一步骤(S12)相同的方式相对于齿轮W的移动方向是第一方向D1。
第二切削刀片342的磨损状况独立于第一切削刀片341被控制。当第一切削刀片341和第二切削刀片342两者的磨损状况都例如达到某一等级或更高时,刀片部340自身需要被更换。刀片部340的更换可以自动地执行或者通过通知操作人员等需要更换而手动地执行。当当前的生产量达到预定量时(S13:是,S18:是),齿轮加工终止。
3-3.第三实施方式的第一改型
在第三实施方式中,在第一步骤(12)和第二步骤(S17)中,使第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W沿第一方向D1移动。相反地,第一步骤(S12)和第二步骤(S17)中的第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W移动的方向可以彼此相反。
换言之,例如,在第一步骤(S12)中的加工动作中当使第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W向齿轮W的中央轴线L1的方向上的一侧(第一方向D1)移动时使用第一切削刀片341。另外,第二切削刀片342可以构造成在第二步骤(S17)中的加工动作中当使第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W向齿轮W的中央轴线L1的方向上的相反的一侧(第二方向D2)移动时使用第二切削刀片342。
在上述构型中,根据第三实施方式中示出的构型,在使用第一切削刀片341的第一步骤(S12)中,通过第三齿轮切削刀具320的推动操作形成齿轮W。在使用第二切削刀片342的第二步骤(S17)中,通过拉动操作形成齿轮W,在拉动操作中,第三齿轮切削刀具320的远端侧部相对于齿轮W被往后拉。因此,在上述构型中,能够实现切削刀片的更换步骤(S15)可以被省去的齿轮加工。
在齿轮加工中以如上所述的那样执行推动操作和拉动操作的情况下,相应的操作可以针对加工同一齿轮W的不同的轴向位置来执行。例如,这可以适用于在相同轴线上一体地加工具有不同规格的齿的双螺旋齿轮。根据待加工齿轮W的加工方法,如图10中所示,执行齿轮W(工件)的放置(S21)、第一步骤(S22)、第二步骤(S23)以及齿轮加工的终止的判定(S24)。
同时,第一步骤(S22)和第二步骤(S23)中的第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W的初始位置以及移动方向彼此不同。换言之,使用第一切削刀片341的第一步骤(S22)和使用第二切削刀片342的第二步骤(S23)就同一齿轮W而言作为一组被执行,并且执行齿轮加工,直到获得预定量(S24)为止。在此构型中,放置齿轮W的次数和更换切削刀片的次数与常规齿轮加工相比可以减小,使得齿轮加工所需的加工时间可以被缩短。
3-4.第三实施方式的第二改型
在第三实施方式的第三齿轮切削刀具320中,刀片部340的第一切削刀片341和第二切削刀片342类型相同。相反地,第一切削刀片341和第二切削刀片342的类型可以彼此不同。例如,如图11中所示,刀片部440的第二切削刀片442中的每个第二切削刀片通过具有与第一切削刀片341的第一前角γ1不同的第二前角γ2的前刀面442a以及前后刀面442b和侧后刀面442c的相交而形成,并且均被设定成不同于第一切削刀片341的规格。
在上述构型中,可以通过单个刀片部440形成多种类型的齿轮W。在使用设置有具有彼此不同类型的切削刀片的刀片部440的第三齿轮切削刀具320的齿轮加工中,当仅通过如第三实施方式中示出的推动操作(或拉动操作)执行加工动作时,齿轮加工是否终止是基于两种齿轮的相应的生产量来判定的(参见图9中的S13、S18)。
另外,当与第一改型中例示的一样在同一齿轮W上执行包括推动操作和拉动操作的加工动作时,也可以实现使用设置有具有彼此不同类型的切割刀片的刀片部440的第三齿轮切削刀具320的齿轮加工。同时,放置齿轮W和更换切削刀片的步骤可以根据需要插在第一步骤(S22)与第二步骤(S23)之间,以满足所需的齿轮W生产。
3-5.第一实施方式及其改型的有利效果
第三齿轮切削刀具320用于加工齿轮W。利用第三齿轮切削刀具320加工齿轮W的加工动作是在使第三齿轮切削刀具320绕中央轴线L2旋转的同时使第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W沿齿轮W的中央轴线L1的方向移动的动作。第三齿轮切削刀具320包括在加工动作中绕第三齿轮切削刀具320的中央轴线L2旋转的轴构件330以及以与轴构件330同轴的方式设置的刀片部340、440。刀片部340、440包括具有面向刀片部340、440的中央轴线L3的方向上的一侧的前刀面341a的第一切削刀片341以及具有面向刀片部340、440的中央轴线L3的方向上的另一侧的前刀面342a、442a的第二切削刀片342、442。
在此构型中,第三齿轮切削刀具320包括刀片部340、440上的第一切削刀片341和第二切削刀片342、442。因此,即使在第一切削刀片341和第二切削刀片342、442中的一者达到使用寿命的终点时,也可以使用第一切削刀片341和第二切削刀片342、442中的另一者进行齿轮加工。因此,实现了第三齿轮切削刀具320的使用寿命的延长。
在加工动作中当使第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W向齿轮W的中央轴线L1的方向上的一侧移动时使用第一切削刀片341。在加工动作中当使第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W向齿轮W的中央轴线L1的方向上的另一侧移动时使用第二切削刀片342、442。
在此构型中,第三齿轮切削刀具320可以用于推动操作和拉动操作,在推动操作中,第三齿轮切削刀具320的远端侧部相对于齿轮W被向前推,在拉动操作中,第三齿轮切削刀具320的远端侧部相对于齿轮W被向后拉。由于在推动操作和拉动操作切换时不需要更换第三齿轮切削刀具320,所以实现了齿轮W的生产率的提高以及制造成本的降低。
刀片部340、440的外形状形成为筒形形状。
在此构型中,筒形形状的刀片部340、440与例如具有截头锥形形状的刀片部相比允许切削刀片被容易地重新研磨,并且因此可以使刀具寿命延长。因此,实现了齿轮加工需要的成本降低。
第一切削刀片341和第二切削刀片342类型相同。
在此构型中,第三齿轮切削刀具320包括类型相同的第一切削刀片341和第二切削刀片342、442。因此,与仅具有下述切削刀片的一般的齿轮切削刀具相比刀具寿命增加一倍:所述切削刀片具有面向刀片部的中央轴线L3的方向中的一个方向的前刀面。在刀片部340具有筒形形状的情况下,可以以相同的步骤来生产第一切削刀片341和第二切削刀片342,使得第一切削刀片341形成在单个突出脊部的一个端侧部上,而使得第二切削刀片342形成在突出脊部的另一端侧部上。因此,可以降低第三齿轮切削刀具320的生产成本。
第一切削刀片341和第二切削刀片442类型彼此不同。
在此构型中,第三齿轮切削刀具320包括类型彼此不同的第一切削刀片341和第二切削刀片442。因此,例如与齿轮加工所需的不同加工步骤对应的类型的切削刀片可以形成在单个第三齿轮切削刀具320上,使得第三齿轮切削刀具320可以应用于各种类型的应用。
刀片部340、440形成为能够以可拆装的方式附接至轴构件330,并且形成为可以相对于轴构件330在刀片部340、440的中央轴线L3的方向上颠倒。
在此构型中,第三齿轮切削刀具320可以构造成使得第一切削刀片341和第二切削刀片342、442两者可以用于推动操作和拉动操作。因此,可以使用刀片部340、440的两个端部上的切削刀片,使得总体上实现了第三齿轮切削刀具320的使用寿命的延长。
轴构件330包括筒形外表面331a。刀片部340、440在其内周上设置有可以配装到轴构件330的筒形外表面331a上的筒形内表面343a。
在此构型中,刀片部340、440通过配装至轴构件330而居中。因此,作为单独的构件的轴构件330和刀片部340、440可以容易地布置成同轴,使得实现了旋转动作的稳定性。
第三齿轮切削刀具320还包括沿中央轴线L2的方向紧固至轴构件330的端部的螺栓350。在螺栓350紧固至轴构件330时沿轴构件330的中央轴线L2的方向置于轴构件330与螺栓350的头部351之间的固定部343设置在刀片部340、440的内周上。
在第三齿轮切削刀具320的这种构型中,刀片部340、440通过将螺栓紧固而固定至轴构件330。因此,刀片部340、440可以可靠地固定至轴构件330,并且固定操作可以被简化。因此,刀片部340、440相对于轴构件330的更换以及将刀片部340、440沿轴线方向颠倒(更换步骤(S15))的操作效率可以得以提高。
刀片部340、440相对于轴构件330在圆周方向上被锁定,并且刀片部340、440相对于轴构件330的旋转被阻止。
在此构型中,在齿轮加工期间,当与旋转方向相反的方向上的载荷通过接触齿轮W而被施加至刀片部340、440时,刀片部340、440相对于轴构件330的相对旋转被可靠地阻止。因此,可以使得第三齿轮切削刀具320在齿轮加工期间的动作稳定。
齿轮加工方法是利用第三齿轮切削刀具320加工齿轮W的方法。第三齿轮切削刀具320包括绕第三齿轮切削刀具320的中央轴线L2旋转的轴构件330以及以与轴构件330同轴的方式设置的刀片部340、440。刀片部340、440包括具有面向刀片部340、440的中央轴线L3的方向上的一侧的前刀面341a的第一切削刀片341以及具有面向刀片部340、440的中央轴线L3的方向上的另一侧的前刀面342a、442a的第二切削刀片342、442。
齿轮加工方法包括第一步骤(S12、S22)和第二步骤(S17、S23),其中,第一步骤(S12、S22)通过在使第三齿轮切削刀具320绕第三齿轮切削刀具320的中央轴线L2旋转的同时使第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W向齿轮W的中央轴线L1的方向上的一侧或另一侧移动而使用第一切削刀片341加工齿轮W;第二步骤(S17、S23)通过在使第三齿轮切削刀具320绕第三齿轮切削刀具320的中央轴线L2旋转的同时使第三齿轮切削刀具320相对于齿轮W向齿轮W的中央轴线L1的方向上的一侧或另一侧移动而使用第二切削刀片342、442中的另一者加工齿轮W。
在此构型中,在齿轮加工期间使用同一第三齿轮切削刀具320来执行彼此不同的第一步骤(S12、S22)和第二步骤(S17、S23)。此时,由于在第一步骤(S12、S22)和第二步骤(S17、S23)中使用的切削刀片彼此不同,所以实现了第三齿轮切削刀具320的使用寿命的延长。
3-6.其他
在第三实施方式中,第三齿轮切削刀具330中的轴构件330和刀片部340是不同的构件。相反地,第三齿轮切削刀具320可以构造成使得刀片部340直接形成在轴构件330的周缘表面上。在此构型中,不能进行在第三实施方式中例示的第一切削刀片341和第二切削刀片342的颠倒。然而,可以进行具有包括推动操作和拉动操作的加工动作的齿轮加工。
另外,在第三实施方式中,螺栓350用作将轴构件330和第三齿轮切削刀具320一体地联接的构件。此处,螺栓350可以被第一实施方式中的喷嘴120和间隔件130代替。以相同的方式,螺栓350可以被第二实施方式中的喷嘴120和间隔件230代替。在此构型中,除了第三实施方式的有利效果之外,还可以实现第一实施方式和第二实施方式的有利效果。
4.第四实施方式
4-1第四齿轮切削刀具542的构型
将参照图12对第四齿轮切削刀具542的构型进行描述。如图12中示出,第四齿轮切削刀具542包括位于其外周表面上的多个刀片542a。各刀片542a的端表面构成具有前角γ的前刀面。各刀片542a的前刀面可以绕第四齿轮切削刀具542的中央轴线L2成锥形形状,或者所述前刀面可以是就刀片542a中的每个刀片而言面向不同方向的表面。
第四齿轮切削刀具542的多个刀片542a的外接圆形成为截头锥形。换言之,所述多个刀片542a的远端表面形成相对于前刀面具有前后角δ的前后刀面,所述前刀面是刀片542a的端表面。所述多个刀片542a的刀片侧表面形成相对于前刀面具有侧后角的侧后刀面,所述前刀面是刀片542a的端表面。另外,所述多个刀片542a相对于第四齿轮切削刀具542的中央轴线L2具有扭转角度。然而,刀片542a的扭转角度根据需要并且根据切削操作中的齿轮W的齿Wa的扭转角度和齿轮W与第四齿轮切削刀具542之间的相交角度而是不同的。因此,刀片542a可以不具有扭转角度。
4-2.齿轮加工方法
接着,将参照图13A和图13B中的流程图以及图14A至图16C对通过齿轮加工装置1对待加工的齿轮W进行加工的方法进行描述。此处,该齿轮加工方法采用刮削。该刮削是下述方法:通过在分别使第四齿轮切削刀具542和齿轮W旋转的同时使第四齿轮切削刀具542相对于齿轮W沿齿轮W的中央轴线L1的方向(该方向对应于本发明的预定方向)移动而利用第四齿轮切削刀具542加工齿轮W。
在此实施方式中,将例示通过第四齿轮切削刀具542加工第一齿轮W(1)和第二齿轮W(2)的齿槽的情形。然而,此实施方式可以应用于加工三个或更多个齿轮W的情形。另外,第一齿轮W(1)的齿槽的加工和第二齿轮W(2)的齿槽的加工各自被分成三次并且被分别加工。
如图13A和图13B中所示,待加工的第一齿轮W被放置至工件保持器80(S31)。接着,通过指定刀片数目N为1(S32)来对第一齿轮W执行单元处理(S33)。S33中的单元处理是使第四齿轮切削刀具542相对于第一齿轮(1)沿第一齿轮W(1)的中央轴线L1的方向移动一次的加工步骤。
因此,具体地,在S33的单元处理中,第一齿轮W(1)和第四齿轮切削刀具542如图14A中示出的那样定位在初始位置处(S33a:初始定位步骤)。如本文中使用的术语“初始位置”意在包括第一齿轮W(1)和第四齿轮切削刀具542彼此未接触的位置和第一齿轮W(1)的中央轴线L1和第四齿轮切削刀具542的中央轴线L2具有相交角度的状态。
从该初始位置起,第一齿轮W(1)绕中央轴线L1旋转(θ1),并且与第一齿轮W(1)的旋转同步地,第四齿轮切削刀具542绕中央轴线L2旋转(θ2)(S33b:加工步骤)。同时,使第四齿轮切削刀具542相对于第一齿轮W(1)沿第一齿轮W(1)的中央轴线L1的方向(M2)移动一次(S33b:加工步骤)。
此处,在第四齿轮切削刀具542的多个刀片542a中,在第一单元处理(S33)中开始进行加工的刀片是图15A中示出的第一刀片542a(1)(其对应于本发明中的第一刀片)。开始进行加工的刀片542a是在使第四齿轮切削刀具542相对于齿轮W沿中央轴线L1的方向(M2)移动时首先与第一齿轮W(1)接触的刀片。
接着,判定S33中的单元处理是否终止(S34)。在图14B中示出了S33中的单元处理终止的状态。换言之,上述状态是第四齿轮切削刀具542的刀片542a的前刀面已经过第一齿轮W(1)的状态。当S33中的单元处理未终止(S34:否)时,S33中的单元处理中的S33b的加工步骤继续执行。此处,当执行第一单元处理时,在第一齿轮W(1)上形成如图15A中示出的齿Wa。此时的齿Wa的槽深度是最终形成的齿Wa的槽的深度的大约1/3。
当S33中的单元处理终止(S34:是)时,判定第一齿轮W(1)的加工是否终止(S35)。此处,在第一单元处理终止的时间点处,第一齿轮W(1)没有完全加工好。因此,如果第一齿轮W(1)的加工不终止(S35:否),则将刀片数目N增加1(S36),并且从S33重复进行该处理。换言之,执行第二单元处理。
在第二单元处理(S33)中,第四齿轮切削刀具542沿第一齿轮W(1)的切削方向定位在比在第一单元处理中定位的位置深的位置处。此处,在第四齿轮切削刀具542的多个刀片542a中,在第二单元处理(S33)中开始进行加工的刀片是图15B中示出的第二刀片542a(2)(其对应于本发明中的第二刀片)。第二刀片542a(2)与第一单元处理中开始进行加工的第一刀片542a(1)不同。在此实施方式中,第二刀片542a(2)是与第一刀片542a(1)相邻的刀片。
当执行第二单元处理(S33)时,在第一齿轮W(1)上形成如图15B中示出的齿Wa。此时的齿Wa的槽深度是最终形成的齿Wa的槽的深度的大约2/3。当第二单元处理终止(S34:是)时,由于第一齿轮W(1)的加工并未终止,所以将刀片数目N再增加1(S36),并且执行第三单元处理(S33)。
在第三单元处理(S33)中,第四齿轮切削刀具542沿第一齿轮W(1)的切削方向定位在比在第二单元处理中定位的位置深的位置处。此处,在第四齿轮切削刀具542的多个刀片542a中,在第三单元处理(S33)中开始进行加工的刀片是图15C中示出的第三刀片542a(3)。此处,第三刀片542(3)与其他处理单元中的开始进行加工的第一刀片542a(1)、542a(2)是不同的。在此实施方式中,第三刀片542a(3)是与第二刀片542a(2)相邻的刀片。
在执行第三单元处理(S33)时,在第一齿轮W(1)上形成具有如图15C中示出的最终期望形状的齿Wa。换言之,第一齿轮W(1)的加工被终止(S35:是)。当待加工的第一齿轮W(1)的加工终止(S35:是)时,将待加工的第二齿轮W(2)放置至工件保持器80(S41)。接着,将刀片数目N增加1(S42),并且执行单元处理(S43)。S43中的单元处理是第四齿轮切削刀具542相对于第二齿轮W(2)沿第二齿轮W(2)的中央轴线L1的方向移动一次的加工步骤。
因此,具体地,在S43的单元处理中,第二齿轮W(2)和第四齿轮切削刀具542定位在如图14A中示出的初始位置处(S43a:初始定位步骤)。如本文中使用的术语“初始位置”意在包括第二齿轮W(2)和第四齿轮切削刀具542彼此未接触的位置以及第二齿轮W(2)的中央轴线L1和第四齿轮切削刀具542的中央轴线L2具有相交角度的状态。
从该初始位置起,第二齿轮W(2)绕中央轴线L1旋转(θ1),并且与第二齿轮W(2)的旋转同步地,第四齿轮切削刀具542绕中央轴线L2旋转(θ2)(S43b:加工步骤)。同时,使第四齿轮切削刀具542相对于第二齿轮W(2)沿第二齿轮W(2)的中央轴线L1的方向(M2)移动一次(S43b:加工步骤)。
此处,在第四齿轮切削刀具542的多个刀片542a中,在第一单元处理(S43)中开始进行加工的刀片是图16A中示出的第四刀片542a(4)(其对应于本发明中的第二刀片)。第四刀片542a(4)与其他单元处理中的开始进行加工的刀片542a(1)至542a(3)是不同的。在此实施方式中,第四刀片542a(4)是与第三刀片542(3)相邻的刀片。
接着,判定S43中的单元处理是否终止(S44)。在图14B中示出了S43中的单元处理终止的状态。换言之,上述状态是第四齿轮切削刀具542的刀片542a的前刀面已经过第二齿轮W(2)的状态。当S43中的单元处理未终止(S44:否)时,S43中的单元处理中的S43b的加工步骤继续执行。此处,当执行第一单元处理时,在第二齿轮W(2)上形成如图16A中示出的齿Wa。此时的齿Wa的槽深度是最终形成的齿Wa的槽的深度的大约1/3。
当S43中的单元处理终止(S44:是)时,判定第二齿轮W(2)的加工是否终止(S45)。此处,在第一单元处理终止的时间点处,第二齿轮W(2)没有完全加工好。因此,如果第二齿轮W(2)的加工不终止(S45:否),则将刀片数目N增加1(S46),并且从S43重复进行该处理。换言之,执行第二单元处理。
在第二单元处理(S43)中,第四齿轮切削刀具542沿第二齿轮W(2)的切削方向定位在比在第一单元处理中定位的位置深的位置处。此处,在第四齿轮切削刀具542的多个刀片542a中,在第二单元处理(S43)中开始进行加工的刀片是图16B中示出的第五刀片542a(5)。第五刀片542a(5)与其他单元处理中开始进行加工的刀片542a(1)至542a(4)不同。在此实施方式中,第五刀片542a(5)是与第四刀片542a(4)相邻的刀片。
当在执行第二单元处理(S43)的情况下,在第二齿轮W(2)上形成如图16B中示出的齿Wa。此时的齿Wa的槽深度是最终形成的齿Wa的槽的深度的大约2/3。当第二单元处理终止(S44:是)时,由于第二齿轮W(2)的加工并未终止,所以将刀片数目N再增加1(S46),并且执行第三单元处理(S43)。
在第三单元处理(S43)中,第四齿轮切削刀具542沿第二齿轮W(2)的切削方向定位在比在第二单元处理中定位的位置深的位置处。此处,在第四齿轮切削刀具542的多个刀片542a中,在第三单元处理(S43)中开始进行加工的刀片是图16C中示出的第六刀片542a(6)。此处,第六刀片542a(6)与其他处理单元中开始进行加工的刀片542a(1)至542a(5)不同。在此实施方式中,第六刀片542a(6)是与第五刀片542a(5)相邻的刀片。
在执行第三单元处理(S43)时,在第二齿轮W(2)上形成具有如图16C中示出的最终期望形状的齿Wa。换言之,第二齿轮W(2)的加工终止(S45:是)。
4-3.加工时的主轴载荷
将参照图17对在加工第一齿轮W(1)和第二齿轮W(2)时施加至旋转主轴40的载荷进行描述。如图17中所示,加工第一齿轮W(1)时第二单元处理中的载荷比第一单元处理中的载荷大。第三单元处理中的载荷比第二单元处理中的载荷大。这是因为如图15A至图15C中示出的那样第二次中的每单位时间的加工量比第一次中的每单位时间的加工量大,并且第三次中的每单位时间的加工量比第二次中的每单位时间的加工量大。
在每次第一齿轮W(1)加工的单元处理中,开始进行加工时的载荷最大。因此,第三单元处理中的开始进行加工时的载荷也在第一齿轮W(1)的加工中是最大的。这同样适用于第二齿轮W(2)。
此处,在第一齿轮W(1)的加工中,当开始在第一单元处理中进行加工时,使用第一刀片542a(1)进行加工。当开始第二单元处理时,使用第二刀片542a(2)进行加工。当开始第三单元处理时,使用第三刀片542a(3)进行加工。
换言之,在第一齿轮W(1)的加工中,在第一单元处理、第二单元处理和第三单元处理中使用的刀片542a(1)至542a(3)彼此不同。因此,较大的载荷没有被连续地施加在特定的刀片542a上,而是该载荷被分配至所述多个刀片542a。因此,实现了第四齿轮切削刀具542的使用寿命的延长。
在第二齿轮W(2)的加工中,当开始在第一单元处理中进行的加工时,使用第四刀片542a(4)进行加工。当开始第二单元处理时,使用第五刀片542a(5)进行加工。当开始第三单元处理时,使用第六刀片542a(6)进行加工。
换言之,在第二齿轮W(2)的加工中,在第一单元处理、第二单元处理和第三单元处理中开始进行加工的刀片542a(4)至542a(6)彼此不同。此外,在第二齿轮W(2)中,用于在相应的单元处理中开始加工时用于加工的刀片542a(4)至542a(6)与用于在第一齿轮W(1)中的相应的单元处理中开始加工时用于加工的刀片542a(1)至542a(3)不同。因此,当加工多个齿轮W时,较大载荷没有被连续地施加在特定的刀片542a上,而是该载荷被分配至所述多个刀片542a。因此,实现了第四齿轮切削刀具542的使用寿命的延长。
在此实施方式中,第一齿轮W(1)和第二齿轮W(2)分别以三次单元处理进行加工(加工处理被分成三次)。然而,该次数不限于三次,并且两次或四次也是可适用的。也可以在通过上述方法已执行加工单个齿轮W上的外齿并且继续加工内齿之后更换刀具。换言之,对于一个齿轮W的外齿的加工和内齿的加工而言可以利用单个齿轮加工装置1来进行,并且对于分别加工外齿和内齿而言,实现了第四齿轮切削刀具542的使用寿命的延长。
4-4.第四实施方式的有利效果
上述实施方式中的齿轮加工方法是通过在分别使待加工的齿轮W和具有多个刀片542a的第四齿轮切削刀具542旋转的同时使具有所述多个刀片542a的第四齿轮切削刀具542相对于齿轮W沿预定方向移动来加工齿轮W的方法。此处,使第四齿轮切削刀具542相对于齿轮W沿预定方向移动一次的加工步骤被定义为单元处理。在第四齿轮切削刀具542的所述多个刀片542a中,在第一单元处理(S33第一次)中开始进行加工的第一刀片(542a(1))和在第二单元处理(S33第二次以及S43第一次)中开始进行加工的第二刀片(542a(2)、542a(4))不同。
此处,如图17中所示,在单元处理中用于首先对待加工的齿轮W进行加工的刀片542a,即在单元处理中开始进行加工的刀片542a容易受到最大载荷。因此,在单元处理被重复进行多次的情况下,如果同一刀片542a每次都是用于各单元处理中的开始进行加工的刀片542a,则对应的刀片542a连续地受到较大载荷。
然而,根据此实施方式的齿轮加工方法,在第一单元处理(S33第一次)中开始进行加工的第一刀片(542a(1))和在第二单元处理(S33第二次以及S43第一次)中开始进行加工的第二刀片(542a(2)、542a(4))不同。因此,在第一单元处理(S33第一次)中,施加至第一刀片(542a(1))的载荷最大。相比之下,在第二单元处理(S33第二次以及S43第一次),施加至第二刀片(542a(2)、542a(4))的载荷最大。以此方式,由于从一个单元处理至另一单元处理中受到较大载荷的刀片542a是不同的,所述防止了总是对特定的刀片542a施以较大载荷。因此,实现了第四齿轮切削刀具542的使用寿命的延长。
在此实施方式中,单元处理包括将齿轮W和第四齿轮切削刀具542定位在初始位置处的步骤(S33a、S43a)和通过在分别使齿轮W和第四齿轮切削刀具542旋转的同时使第四齿轮切削刀具542相对于齿轮W从初始位置沿预定方向移动一次而利用第四齿轮切削刀具542加工齿轮W的步骤(S33b、S43b)。在这种情况下,第四齿轮切削刀具542在第一单元处理(S33第一次)中在初始位置处的相位与第四齿轮切削刀具542在第二单元处理(S33第二次、S43第一次)中在初始位置处的相位不同。
以此方式,通过设定第四齿轮切削刀具542在初始位置处的相位,可以容易地使第四齿轮切削刀具542的所述多个刀片542a中的在第一单元处理(S33第一次)中开始进行加工的第一刀片(542a(1))和在第二单元处理(S33第二次并且S43第一次)中开始进行加工的第二刀片(542a(2)、542a(4))不同。
此实施方式的齿轮加工方法是通过如图15A至图15C中示出的多次单元处理(S33)来加工待加工的单个齿轮(第一齿轮W(1))的方法。在这种情况下,通过执行第一单元处理(S33第一次)以及第一单元处理(S33第一次)之后的第二单元处理(S33第二次)来加工第一齿轮W(1)。在加工第一齿轮W(1)的第一单元处理(S33第一次)中开始进行加工的第一刀片(542a(1))和在加工第一齿轮W(1)的第二单元处理(S33第二次)中开始进行加工的第二刀片(542a(2))不同。
以此方式,在通过多次单元处理(S33)加工第一齿轮W(1)的情况下,在各单元处理(S33)中开始进行加工的刀片542a不同。因此,由于在第一齿轮W(1)的加工中从一个单元处理至另一单元处理中受到较大载荷的刀片542a不同,所以防止了总是对特定的刀片542a施以较大的载荷。因此,实现了第四齿轮切削刀具542的使用寿命的延长。
此实施方式的齿轮加工方法是如图15A和图16A中示出的那样加工多个待加工的齿轮W(1)和W(2)的方法。在这种情况下,第一单元处理(S33)是用于加工第一齿轮W(1)的过程,并且第二单元处理是加工与第一齿轮W(1)不同的第二齿轮W(2)的过程。在加工第一齿轮W(1)时在第一单元处理(S33第一次)中开始进行加工的第一刀片542a(1)和在加工第二齿轮W(2)时在第二单元处理(S43第一次)中开始进行加工的第二刀片542a(4)不同。
以此方式,在加工第一齿轮W(1)和第二齿轮W(2)时在各单元处理(S33、S43)中开始进行加工的刀片542a是不同的。因此,由于在第一齿轮W(1)和第二齿轮W(2)的加工中从一个单元处理至另一单元处理中受到较大载荷的刀片542a是不同的,所以防止了总是对特定的刀片542a施以较大的载荷。因此,实现了第四齿轮切削刀具的使用寿命的延长。
此处,如上所述,此实施方式的齿轮加工方法是刮削方法,该刮削方法通过使第四齿轮切削刀具542相对于齿轮W沿齿轮W的中央轴线L1的方向(M2)移动来利用第四齿轮切削刀具542加工齿轮W。在应用刮削的情况下,可靠地实现了第四齿轮切削刀具542的使用寿命的延长。
另外,在第四实施方式中,第四齿轮切削刀具542可以由第一实施方式的第一齿轮切削刀具42、第二实施方式的第二齿轮切削刀具242和第三实施方式的第三齿轮切削刀具320来代替。在此构型中,除了实现了在第四实施方式中描述的有利效果之外,还实现了在第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式中描述的有利效果。
附图标记列表
1:齿轮加工装置、40:旋转主轴、42:第一齿轮切削刀具、70:转动台、80:工件保持器、81:主体、81c:排出端口、82:风扇、90:冷却液供给装置、110:刀具本体、111:轴部(轴构件)、112:大直径端部(刀片部)、112a:刀片、113:中央孔、113a:筒形内周表面、113b:内螺纹、114:凹部、114a:安装座部、120:喷嘴、121:轴部、121a:外螺纹、122:头部、123:流通道、123a:第一流通道、123b:第二流通道、130、230:间隔件、231:内螺纹、242:第二齿轮切削刀具、320:第三齿轮切削刀具、330:轴构件、331:安装部、331a:筒形外表面、331b:键槽、332:大直径部、340、440:刀片部、341:第一切削刀片、341a:前刀面、342、442:第二切削刀片、342a、442a:前刀面、343:固定部、343a:筒形内表面、343b:突出部、350:螺栓、351:螺栓头部、542:第四齿轮切削刀具、542a:刀片、542a(1):第一刀片、542a(2)、542a(4):第二刀片、L1:齿轮的中央轴线、L2:第三齿轮切削刀具和轴构件的中央轴线、L3:刀片部的中央轴线、W:齿轮、W(1):第一齿轮、W(2):第二齿轮、Wa:齿、S33、S43:单元处理、S33for first time:第一单元处理、S33for second time、S43for first time:第二单元处理。
Claims (10)
1.一种用于加工齿轮的齿轮切削刀具,包括:
刀具本体,所述刀具本体包括中央孔以及位于所述刀具本体的外周表面上的多个刀片;
喷嘴,所述喷嘴包括流通道,所述流通道允许供给至所述刀具本体的所述中央孔的冷却液流动到所述流通道中并将所述冷却液朝向所述多个刀片排放,并且所述喷嘴设置在所述刀具本体的所述中央孔中,使得所述喷嘴在所述刀具本体中的固定位置能够被调整。
2.根据权利要求1所述的齿轮切削刀具,
其中,所述刀具本体包括形成在所述刀具本体的所述中央孔的开口的周缘中的安装座部,
其中,所述喷嘴包括:
轴部,所述轴部以插入到所述刀具本体的所述中央孔中的状态被紧固,并且所述轴部包括作为所述流通道的一部分的、沿轴向方向延伸的第一流通道,以及
头部,所述头部设置在所述轴部的端部处并且设置在所述刀具本体的所述中央孔的所述开口外,并且所述头部包括作为所述流通道的另一部分的、将流入到所述第一流通道中的冷却液沿径向向外排放的第二流通道,
其中,所述齿轮切削刀具包括在轴向方向上置于所述安装座部与所述头部之间的间隔件,以及
其中,所述喷嘴设置在所述刀具本体的所述中央孔中,使得所述喷嘴在所述刀具本体中的固定位置能够通过所述间隔件被调整。
3.根据权利要求2所述的齿轮切削刀具,其中,所述间隔件以与所述安装座部和所述头部接触的状态在轴向方向上置于所述安装座部与所述头部之间。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的齿轮切削刀具,其中,所述刀具本体包括:
轴构件,所述轴构件将绕所述齿轮切削刀具的中央轴线旋转;
刀片部,所述刀片部以与所述轴构件同轴的方式设置在所述轴构件上,
其中,所述刀片部包括:
第一切削刀片,所述第一切削刀片具有面向所述刀片部的中央轴线的方向上的一侧的前刀面,以及
第二切削刀片,所述第二切削刀片具有面向所述刀片部的中央轴线的方向上的另一侧的前刀面。
5.根据权利要求4所述的齿轮切削刀具,其中,在使所述齿轮切削刀具相对于所述齿轮向所述齿轮的中央轴线的方向上的所述一侧移动时使用所述第一切削刀片,以及
在使所述齿轮切削刀具相对于所述齿轮向所述齿轮的中央轴线的方向上的所述另一侧移动时使用所述第二切削刀片。
6.一种用于加工齿轮的齿轮切削刀具,
其中,使用齿轮切削刀具加工齿轮的加工动作是在使所述齿轮切削刀具绕中央轴线旋转的同时使所述齿轮切削刀具相对于所述齿轮沿所述齿轮的中央轴线的方向移动的动作,
其中,所述齿轮切削刀具包括:
轴构件,所述轴构件在所述加工动作中绕所述齿轮切削刀具的中央轴线旋转,以及
刀片部,所述刀片部以与所述轴构件同轴的方式设置在所述轴构件上,以及
其中,所述刀片部包括:
第一切削刀片,所述第一切削刀片具有面向所述刀片部的中央轴线的方向上的一侧的前刀面,以及
第二切削刀片,所述第二切削刀片具有面向所述刀片部的中央轴线的方向上的另一侧的前刀面。
7.一种齿轮加工装置,包括:
根据权利要求1至3中的任一项所述的齿轮切削刀具,
工件保持器,所述工件保持器保持待加工的齿轮并且能够绕所述齿轮的中央轴线旋转,以及
旋转主轴,所述旋转主轴保持所述齿轮切削刀具并且设置成能够绕所述齿轮切削刀具的中央轴线旋转且能够相对于所述齿轮沿所述齿轮的中央轴线的方向移动。
8.一种用于通过使用根据权利要求1至3中的任一项所述的齿轮切削刀具加工待加工的齿轮的齿轮加工方法,包括:
通过在分别使所述齿轮和所述齿轮切削刀具旋转的同时使所述齿轮切削刀具相对于所述齿轮沿预定方向移动来利用所述齿轮切削刀具加工所述齿轮,以及
将所述齿轮切削刀具相对于所述齿轮沿所述预定方向移动一次的加工步骤定义为单元处理,
其中,在所述齿轮切削刀具的所述多个刀片中,在第一单元处理中开始进行加工的第一刀片与在第二单元处理中开始进行加工的第二刀片是不同的。
9.根据权利要求8所述的齿轮加工方法,
其中,所述单元处理包括:
将所述齿轮和所述齿轮切削刀具定位在初始位置处的步骤,以及
通过在分别使所述齿轮和所述齿轮切削刀具旋转的同时使所述齿轮切削刀具相对于所述齿轮沿所述预定的方向从所述初始位置移动一次来利用所述齿轮切削刀具加工所述齿轮的步骤,以及
其中,所述齿轮切削刀具在所述第一单元处理中在所述初始位置处的相位与所述齿轮切削刀具在所述第二单元处理中在所述初始位置处的相位不同。
10.一种通过在分别使待加工的齿轮和具有多个刀片的齿轮切削刀具旋转的同时使所述齿轮切削刀具相对于所述齿轮沿预定方向移动来加工齿轮的齿轮加工方法,包括:
将所述齿轮切削刀具相对于所述齿轮沿所述预定方向移动一次的加工步骤定义为单元处理,
其中,在所述齿轮切削刀具的所述多个刀片中,在第一单元处理中开始进行加工的第一刀片与在第二单元处理中开始进行加工的第二刀片不同。
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