CN113927099A - 齿轮加工装置以及加工条件决定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在进行齿形加工以及倒角加工的情况下，能够缩短整体的加工时间的齿轮加工装置以及加工条件决定装置。齿轮加工装置(1)的控制装置(100)具备：使滚刀(T)相对于工件(W)沿工件(W)的轴向相对移动并且向工件(W)的径向相对移动，由此进行齿形(61、71、81)的轴向一端的倒角(62、72、82)的加工的第一倒角加工控制部(101)；接着轴向一端的倒角加工，来加工齿形(61、71、81)的齿形加工控制部(102)；以及接着齿形的加工，使滚刀(T)相对于工件(W)沿工件的轴向相对移动并且向工件的径向相对移动，由此进行齿形的轴向另一端的倒角的加工的第二倒角加工控制部(103)。

Description

齿轮加工装置以及加工条件决定装置

技术领域

本发明涉及齿轮加工装置以及加工条件决定装置。

背景技术

在专利文献1中记载有在由滚刀进行的齿形加工之后，通过整形刀具进行齿形的轴向端的角部的倒角加工的技术。

专利文献1：日本特开2013-212551号公报

由整形刀具进行的倒角加工有时通过与具备滚刀的加工装置不同的专用机来进行。在该情况下，必须设置倒角加工的专用机，设备成本高涨。并且，必须将通过滚刀加工齿形后的工件从具备滚刀的加工装置向具备整形刀具的加工装置输送，作为整体的加工时间变长。

另外，也能够使用加工中心等通用设备，进行基于滚刀的齿形加工、和基于整形刀具的倒角加工。在该情况下，在加工装置中，进行基于滚刀的齿形加工，接着从滚刀到整形刀具进行工具更换，接着进行基于整形刀具的倒角加工。因此，进行工具更换，相应地整体的加工时间变长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在进行齿形加工以及倒角加工的情况下，能够缩短整体的加工时间的齿轮加工装置。另外，本发明的其它目的在于提供一种决定由齿轮加工装置执行的齿轮加工方法中的加工条件的加工条件决定装置。

(1.齿轮加工装置)

齿轮加工装置具备在工件上加工齿形的滚刀；以及使上述滚刀与工件边同步旋转边相对移动的控制装置。上述控制装置具备：第一倒角加工控制部，其使上述滚刀相对于上述工件向上述工件的轴向相对移动并且向上述工件的径向相对移动，由此进行上述齿形的轴向一端的倒角加工；齿形加工控制部，其接着上述齿形的轴向一端的倒角加工，使上述滚刀相对于向上述工件的轴向相对移动，由此加工上述齿形；以及第二倒角加工控制部，其接着上述齿形的加工，使上述滚刀相对于上述工件向上述工件的轴向相对移动并且向上述工件的径向相对移动，由此进行上述齿形的轴向另一端的倒角加工。

根据上述齿轮加工装置，使用一个滚刀进行倒角加工以及齿形加工。详细而言，能够通过使滚刀向工件的轴向的一次动作，按顺序进行轴向一端的倒角加工、齿形的加工、轴向另一端的倒角加工。

更详细而言，轴向一端的倒角加工在使滚刀向工件的轴向移动时，通过附加径向的动作来进行。接着该倒角加工，使滚刀向工件的轴向移动，由此进行齿形的加工。即、轴向一端的倒角加工在加工齿形之前进行。接着齿形的加工，进行轴向另一端的倒角加工。轴向另一端的倒角加工通过使滚刀向工件的轴向移动并且向工件的径向移动来进行。

即、轴向一端的倒角加工、齿形的加工、轴向另一端的倒角加工通过滚刀的一系列动作来进行。因此，为了进行倒角加工，既不需要进行工件的输送，也不需要进行工具更换。因此，能够缩短基于齿形的加工和倒角加工的整体的加工时间。

(2.加工条件决定装置)

加工条件决定装置是决定使用滚刀在工件上加工齿形的齿轮加工方法中的加工条件的装置。上述齿轮加工方法具备：第一倒角加工工序，使上述滚刀相对于上述工件向上述工件的轴向相对移动并且向上述工件的径向相对移动，由此进行上述齿形的轴向一端的倒角加工；齿形加工工序，接着上述齿形的轴向一端的倒角加工，使上述滚刀相对于上述工件向上述工件的轴向相对移动，由此加工上述齿形；以及第二倒角加工工序，接着上述齿形的加工，使上述滚刀相对于上述工件向上述工件的轴向相对移动并且向上述工件的径向相对移动，由此进行上述齿形的轴向另一端的倒角加工。

对于上述齿形的轴向一端的倒角加工以及上述齿形的轴向另一端的倒角加工的各个，对上述滚刀相对于上述工件的相对移动轨迹相关的多种加工条件进行倒角形状的模拟，由此决定上述倒角形状满足规定允许条件的上述滚刀相对于上述工件的相对移动轨迹相关的一个加工条件。

在进行倒角加工时，无法容易导出滚刀相对于工件的相对移动轨迹。特别是，在齿轮的齿以及滚刀的刃具有扭转角，或在齿轮与滚刀具有交叉角的状态下进行齿形加工。由于这些情况，不容易掌握滚刀的相对移动轨迹与倒角形状的关系。

并且，作为倒角形状的要素，例如存在齿形的齿顶的轴向边缘与齿厚方向边缘的角部的倒角角度、齿形的齿顶的轴向边缘与齿厚方向边缘的角部的轴向倒角长度、工件的轴向剖面的齿底与齿形的轴向端面的角部的倒角角度、工件的轴向剖面的齿底与齿形的轴向端面的角部的轴向倒角长度等各种目标形状的情况。

因此，例如基于倒角角度以及滚刀的外径无法简单地导出滚刀的相对移动轨迹。因此，进行模拟，由此决定倒角形状满足规定允许条件的滚刀相对于工件的相对移动轨迹相关的一个加工条件。其结果是，能够决定倒角形状满足规定允许条件的加工条件。

附图说明

图1是表示齿轮加工装置的例子的立体图。

图2是表示通过滚刀加工工件的状态的图。

图3是齿轮的部分立体图。

图4是从齿轮的轴向观察的部分图。

图5是从图4的V方向观察的图、即是从齿轮的径向外侧观察的图。

图6是图4的VI-VI剖视图、即齿轮的轴向剖视图。

图7是表示齿轮加工装置的控制装置以及驱动装置的功能框图。

图8是表示齿轮加工方法的流程图。

图9是表示齿轮加工方法的图，且是表示开始第一倒角加工的状态的工件与滚刀的位置关系的图。

图10是表示齿轮加工方法的图，且是表示结束第一倒角加工且开始齿形加工的状态的工件与滚刀的位置关系的图。

图11是表示齿轮加工方法的图，且是表示结束齿形加工且开始第二倒角加工的状态的工件与滚刀的位置关系的图。

图12是表示齿轮加工方法的图，且是表示结束第二倒角加工的状态的工件与滚刀的位置关系的图。

图13是表示加工条件决定装置的功能框图。

图14是表示由加工条件决定装置进行的条件决定处理的流程图。

附图标记的说明

1：齿轮加工装置，T：滚刀，W：工件，50：齿顶，61：齿底(齿形)、71、81：齿面(齿形)，62、72、82：轴向一端的倒角，63、73、83：轴向另一端的倒角，91、92：轴向端面，100：控制装置，101：第一倒角加工控制部，102：齿形加工控制部，103：第二倒角加工控制部，120：加工条件决定装置，121：参数取得部，122：模拟处理部，123：判定部，124：参数变更部，G：齿轮，L1：第一分离距离(第一倒角加工工序的结束位置)，L2：第二分离距离(第二倒角加工工序的开始位置)，

第一角度，

第二角度，θb1：齿底倒角角度，θb2：齿底倒角角度，θt1：齿顶倒角角度，θt2：齿顶倒角角度

具体实施方式

(1.齿轮加工装置1的结构)

参照图1来说明齿轮加工装置1。齿轮加工装置1是使滚刀T与工件W相对移动，由此通过滚刀T在工件W上创建加工齿形的装置。

在本例中，齿轮加工装置1应用通用的机床、例如加工中心。即、加工中心构成为可更换工具，能够进行与所安装的工具对应的加工。例如，作为可更换的工具除了滚刀T之外，还有齿轮切削刀具、立铣刀、铣削工具、钻头、车削工具、螺纹切削工具、磨削工具等。此外，在图1中，未图示工具更换装置以及保管工具的刀库。

另外，在本例中，作为齿轮加工装置1的加工中心以卧式加工中心为基本结构。但是，齿轮加工装置1也能够应用立式加工中心等其它结构。

如图1所示，齿轮加工装置1例如作为驱动轴具有相互正交的三个直进轴(X轴、Y轴、Z轴)。这里，将滚刀T的旋转轴线(等于工具主轴的旋转轴线)的方向定义为Z轴方向，将与Z轴方向正交的两个轴定义为X轴方向以及Y轴方向。在图1中，将水平方向设为X轴方向，将铅垂方向设为Y轴方向。并且，齿轮加工装置1作为驱动轴具有用于变更滚刀T与工件W的相对姿势的两个旋转轴(A轴以及B轴)。另外，齿轮加工装置1具有作为用于使滚刀T旋转的旋转轴的Ct轴。

即、齿轮加工装置1是能够加工自由曲面的5轴加工机(若考虑工具主轴(Ct轴)则是6轴加工机)。这里，齿轮加工装置1也可以代替A轴(在基准状态下绕X轴的旋转轴)以及B轴(在基准状态下绕Y轴的旋转轴)的结构，设为具有Cw轴(在基准状态下绕Z轴的旋转轴)以及B轴的结构，也可以设为具有A轴以及Cw轴的结构。

在齿轮加工装置1中，使滚刀T与工件W相对移动的结构能够适当地选择。在本例中，齿轮加工装置1能够使滚刀T沿Y轴方向以及Z轴方向直线移动，能够使工件W沿X轴方向直线移动，而且能够使工件W绕A轴旋转以及绕B轴旋转。另外，滚刀T能够绕Ct轴旋转。

齿轮加工装置1具备底座10、工件保持装置20以及工具保持装置30。底座10形成为大致矩形等任意形状，并设置于地面。工件保持装置20使工件W相对于底座10能够沿X轴方向直线移动，能够进行A轴旋转以及B轴旋转。工件保持装置20主要具备X轴移动工作台21、B轴旋转台22以及工件主轴装置23。

X轴移动工作台21设置为能够相对于底座10沿X轴方向移动。具体而言，在底座10设置有沿X轴方向(图1的前后方向)延伸的一对X轴导轨，X轴移动工作台21被未图示的线性马达或者滚珠丝杠机构等驱动装置驱动，由此一边被一对X轴导轨引导一边向X轴方向移动。

B轴旋转台22设置于X轴移动工作台21的上表面，与X轴移动工作台21一体地向X轴方向移动。另外，B轴旋转台22设置为能够相对于X轴移动工作台21进行B轴旋转。在B轴旋转台22收纳有未图示的旋转马达，B轴旋转台22被旋转马达驱动从而能够进行B轴旋转。

工件主轴装置23设置于B轴旋转台22，与B轴旋转台22一体地进行B轴旋转。工件主轴装置23将工件W支承为能够进行A轴旋转。在本例中，工件主轴装置23悬臂支承工件W。工件主轴装置23具备使工件W旋转的旋转马达(未图示)。通过以上的结构，工件保持装置20能够使工件W相对于底座10向X轴方向移动，且能够进行A轴旋转以及B轴旋转。

工具保持装置30主要具备立柱31、鞍座32以及工具主轴装置33。立柱31设置为能够相对于底座10向Z轴方向移动。具体而言，在底座10设置有沿Z轴方向(图1的左右方向)延伸的一对Z轴导轨，立柱31被未图示的线性马达或者滚珠丝杠机构等驱动装置驱动，由此被一对Z轴导轨引导并且向Z轴方向移动。

鞍座32配置于立柱31的工件W侧的侧面(图1的左侧面)，且与正交于Z轴方向的平面平行的侧面。在该立柱31的侧面设置有沿Y轴方向(图1的上下方向)延伸的一对Y轴导轨，鞍座32被未图示的线性马达或者滚珠丝杠机构等驱动装置驱动，从而向Y轴方向移动。

工具主轴装置33设置于鞍座32，并且与鞍座32一体地向Y轴方向移动。工具主轴装置33将滚刀T支承为能够进行Ct轴旋转。在本例中，工具主轴装置33悬臂支承滚刀T。但是，工具主轴装置33也可以采用双臂支承滚刀T的结构。工具主轴装置33具备使滚刀T旋转的旋转马达(未图示)。这样，工具保持装置30使滚刀T相对于底座10能够向Y轴方向以及Z轴方向移动，且将其保持为能够进行Ct轴旋转。

(2.滚刀T的加工状态的说明)

参照图2来说明通过滚刀T在工件W上创建加工齿形时的状态。例如，如图2所示，滚刀T通过将基端侧(图2的右侧)的安装部安装于工具主轴装置33而被悬臂支承。另外，滚刀T在前端侧(自由端侧)的外周面具备多个刃部。多个刃部以螺旋状断续地排列。滚刀T的多个刃部以多圈而排列。即、滚刀T在轴向上具有多个刃列。在图2中图示了滚刀T的刃列数是5～6列的情况。

在齿形加工中，滚刀T的中心轴线与工件W的中心轴线具有交叉角。交叉角是通过加工点的与工件W的中心轴线平行的轴线、与通过加工点的与滚刀T的中心轴线平行的轴线所成的角度。在本例中，交叉角虽例示了90°，但也可以设为90°以外的角度。而且，一边使滚刀T绕其中心轴线旋转，且使工件W绕其中心轴线同步旋转，一边使滚刀T向工件W的中心轴向相对移动。

在本例中，滚刀T将工件W的上端作为加工位置。即、在将滚刀T在Y轴方向上定位的状态下，沿X轴方向以及Z轴方向使滚刀T与工件W相对移动，由此实现上述动作。但是，加工位置并不限于工件W的上端，也可以设为工件W的周向的其它位置。

(3.齿轮G的设计形状)

参照图3～图6来说明作为工件W的加工目标形状的齿轮G的设计形状、即加工后的齿轮G的理想形状。这里，齿轮G虽以外齿轮为例来进行说明，但也可以适用内齿轮。另外，在本例中，为了便于说明，虽对齿轮G是不具有扭转角的齿轮进行说明，但也可以设为具有扭转角的齿轮。

齿轮G在周向上具有凹凸的齿形、即具有多个凸齿。齿轮G具有凸齿的前端面亦即齿顶50。在沿周向相邻的凸齿之间具有齿槽。齿槽由齿底61、作为一个啮合面的齿面71、作为另一个啮合面的齿面81构成。齿面71、81例如由渐开线曲线形成。另外，齿轮G具有轴向一方的端面91、轴向另一方的端面92。

并且，齿轮G在齿形的轴向一端形成有倒角62、72、82。详细而言，齿轮G具有形成于齿底61与轴向一方的端面91的角部的倒角62、形成于一个齿面71与端面91的角部的倒角72、形成于另一个齿面81与端面91的角部的倒角82。

并且，齿轮G在齿形的轴向另一端形成有倒角63、73、83。详细而言，齿轮G具有形成于齿底61与轴向另一方的端面92的角部的倒角63、形成于一个齿面71与端面92的角部的倒角73、形成于另一个齿面81与端面92的角部的倒角83。

如图5以及图6所示，作为倒角形状的要素在轴向一方，包含齿顶倒角角度θt1、齿顶倒角长度Ct1、齿底倒角角度θb1、齿底倒角长度Cb1。并且，作为倒角形状的要素在轴向另一方，包含齿顶倒角角度θt2、齿顶倒角长度Ct2、齿底倒角角度θb2、齿底倒角长度Cb2。

齿顶倒角角度θt1是在齿形的齿顶50中轴向一方的边缘与齿厚方向边缘(沿齿向方向延伸的边线)的角部的倒角角度。齿顶倒角长度Ct1是在齿形的齿顶50中轴向一方的边缘与齿厚方向边缘的角部的轴向倒角长度。齿底倒角角度θb1是在齿轮G(工件W)的轴向剖面中，齿底61与轴向一方的端面91的角部的倒角角度。齿底倒角长度Cb1是在齿轮G(工件W)的轴向剖面中，齿底61与轴向一方的端面91的角部的轴向倒角长度。这里，齿顶倒角长度Ct1以及齿底倒角长度Cb1相对于齿宽度L非常小。

齿顶倒角角度θt2是在齿形的齿顶50中轴向另一方的边缘与齿厚方向边缘的角部的倒角角度。齿顶倒角长度Ct2是在齿形的齿顶50中轴向另一方的边缘与齿厚方向边缘的角部的轴向倒角长度。齿底倒角角度θb2是在齿轮G(工件W)的轴向剖面中，齿底61与轴向另一方的端面92的角部的倒角角度。齿底倒角长度Cb2是在齿轮G(工件W)的轴向剖面中，齿底61与轴向另一方的端面92的角部的轴向倒角长度。这里，齿顶倒角长度Ct2以及齿底倒角长度Cb2相对于齿宽度L非常小。

并且，关于倒角形状的各个要素，设定了规定允许条件。即、在加工后的工件W中，在倒角形状的各个要素满足各个规定允许条件的情况下，该工件W是合格品。即、加工条件以满足该倒角形状的各个要素的规定允许条件的方式决定。

(4.齿轮加工装置1的控制装置100的结构)

参照图7来说明齿轮加工装置1的控制装置100的结构。控制装置100构成图1所示的齿轮加工装置1的一部分，控制图1所示的齿轮加工装置1的驱动装置110(马达等)。即、控制装置100使滚刀T与工件W一边同步旋转一边相对移动，而在工件W上加工齿形。

控制装置100由CNC(Computerized Numerical Control：计算机数控)装置、PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)等构成。因此，控制装置100具备CPU等运算处理装置、存储器等存储装置、与外部设备进行通信的接口等。

另外，如图7所示，控制装置100作为功能结构具备第一倒角加工控制部101、齿形加工控制部102、第二倒角加工控制部103。第一倒角加工控制部101以进行齿形的轴向一端的倒角62、72、82的加工的方式控制驱动装置110。第一倒角加工控制部101通过执行后述的用于执行第一倒角加工工序的控制程序，来控制驱动装置110。

齿形加工控制部102以进行齿形61、71、81的加工的方式控制驱动装置110。齿形加工控制部102通过执行后述的用于执行齿形加工工序的控制程序，来控制驱动装置110。第二倒角加工控制部103以在齿形的轴向另一端进行倒角63、73、83的加工的方式控制驱动装置110。第二倒角加工控制部103通过执行后述的用于执行第二倒角加工工序的控制程序，来控制驱动装置110。

(5.齿轮加工方法)

参照图8～图12来说明齿轮加工方法。齿轮加工方法通过控制装置100的各控制部101、102、103来执行。齿轮加工方法按顺序进行由第一倒角加工控制部101执行的第一倒角加工工序(步骤S1)、由齿形加工控制部102执行的齿形加工工序(步骤S2)、由第二倒角加工控制部103执行的第二倒角加工工序(步骤S3)。

这里，下面举例说明工件W仅绕中心轴线旋转，而滚刀T一边旋转一边移动的情况。但是，只要工件W与滚刀T相对移动即可，所以也可以仅使滚刀T旋转，而使工件W一边旋转一边移动，也可以使两者移动。

在第一倒角加工工序S1中，如图9所示，将滚刀T的中心轴线上的基准位置定位于位置P1。因此，在第一倒角加工工序S1中，位置P1是开始位置。这里，在交叉角为90°的情况下，滚刀T的中心轴线位于位置P1。但是，在交叉角不是90°的情况下，并不是滚刀T的中心轴线的全部位于位置P1。因此，定义滚刀T的中心线上的基准位置，将该基准位置位于位置P1的状态设为第一倒角加工工序S1的开始状态。

然后，如图10所示，相对于工件W使滚刀T的中心轴线上的基准位置朝向位置P2直线移动。因此，在第一倒角加工工序S1中，位置P2成为结束位置。即、滚刀T相对于工件W一边同步旋转一边向工件W的轴向移动，并且向工件W的径向(在本例中为径向外侧)移动。如图10所示，通过该动作来加工倒角62、72、82。

这里，连结位置P1与位置P2的直线移动轨迹、与同工件W的中心轴线平行的线具有所成的锐角

(第一角度)。即、滚刀T相对于工件W的相对移动方向相对于工件W的中心轴线具有规定的第一角度

另外，位置P2从工件W的轴向一方的端面91在工件W的轴向上离开L1(第一分离距离)。第一角度

以及第一分离距离L1由后述的加工条件决定装置120决定。这里，第一角度

是与轴向一方的齿顶倒角角度θt1、齿底倒角角度θb1不同的角度。

此外，在本例中，齿轮G以外齿轮为例。因此，在第一倒角加工工序S1中，使滚刀T向工件W的轴向移动并且向工件W的径向外侧移动。假设在齿轮G是内齿轮的情况下，在第一倒角加工工序S1中，则使滚刀T向工件W的轴向移动并且向工件W的径向内侧移动。

齿形加工工序S2与第一倒角加工工序S1连续来进行。因此，在齿形加工工序S2中，如图10所示，位置P2成为开始位置。而且，如图11所示，相对于工件W使滚刀T的中心轴线上的基准位置朝向位置P3直线移动。因此，在齿形加工工序S2中，位置P3成为结束位置。即、滚刀T相对于工件W一边同步旋转一边向工件W的轴向移动。如图11所示，通过该动作来加工齿形61、71、81。该齿形加工工序S2的动作是基于滚刀T的公知的齿形加工。

这里，位置P3从工件W的轴向另一方的端面92在工件W的轴向上离开L2(第二分离距离)。第二分离距离L2由后述的加工条件决定装置120决定。

第二倒角加工工序S3与齿形加工工序S2连续来进行。因此，在第二倒角加工工序S3中，位置P3成为开始位置。而且，如图12所示，相对于工件W使滚刀T的中心轴线上的基准位置朝向位置P4直线移动。因此，在第二倒角加工工序S3中，位置P4成为结束位置。即、滚刀T相对于工件W一边同步旋转一边向工件W的轴向移动，并且向工件W的径向(在本例中为径向内侧)移动。如图12所示，通过该动作来加工倒角(63、73、83)。

这里，连结位置P3与位置P4的直线移动轨迹、与同工件W的中心轴线平行的线具有所成的锐角

(第二角度)。即、滚刀T相对于工件W的相对移动方向相对于工件W的中心轴线具有规定的第二角度

第二角度

由后述的加工条件决定装置120决定。这里，第二角度

成为与轴向另一方的齿顶倒角角度θt2、齿底倒角角度θb2不同的角度。

此外，在本例中，齿轮G以外齿轮为例。因此，在第二倒角加工工序S3中，使滚刀T向工件W的轴向移动并且向工件W的径向内侧移动。假设在齿轮G是内齿轮的情况下，在第二倒角加工工序S3中，则使滚刀T向工件W的轴向移动并且向工件W的径向外侧移动。

(6.由齿轮加工装置1进行的齿轮加工方法的效果)

齿轮加工装置1使用一个滚刀T进行倒角加工与齿形加工。详细而言，能够通过使滚刀T向工件W的轴向的一次动作，按顺序进行轴向一端的倒角加工、齿形的加工、轴向另一端的倒角加工。

更详细而言，通过第一倒角加工控制部101进行轴向一端的倒角(62、72、82)的加工，在使滚刀T向工件W的轴向移动时，通过附加径向的动作来进行。接着倒角62、72、82的加工，通过齿形加工控制部102使滚刀T向工件W的轴向移动，由此进行齿形61、71、81的加工。即、轴向一端的倒角62、72、82的加工在加工齿形61、71、81前进行。在齿形61、71、81的加工之后，通过第二倒角加工控制部103进行轴向另一端的倒角63、73、83的加工。轴向另一端的倒角63、73、83的加工通过使滚刀T向工件W的轴向移动并且向工件W的径向移动来进行。

即、轴向一端的倒角62、72、82的加工、齿形61、71、81的加工、轴向另一端的倒角63、73、83的加工通过滚刀T的一系列动作来进行。因此，为了进行倒角加工，不需要进行工件W的输送，也不需要进行工具更换。因此，能够缩短基于齿形61、71、81的加工和倒角62、72、82、63、73、83的加工的整体的加工时间。

(7.加工条件决定装置120的结构)

为了实现齿轮加工方法，需要决定用于加工轴向一端的倒角62、72、82以及轴向另一方的倒角63、73、83的加工条件。参照图13来说明用于决定该加工条件的加工条件决定装置120。加工条件决定装置120通过倒角形状的模拟，作为加工条件的要素来决定第一角度

第二角度

第一分离距离L1以及第二分离距离L2(参照图9)。

首先，对通过倒角形状的模拟来决定加工条件的目的进行说明。在进行上述那样的倒角加工的情况下，无法容易导出滚刀T相对于工件W的相对移动轨迹。特别是，在齿轮G的齿以及滚刀T的刃具有扭转角，或在使齿轮G与滚刀T具有交叉角的状态下进行齿形加工。因为这些情况，不容易掌握滚刀T的相对移动轨迹与倒角形状的关系。

并且，作为倒角形状的要素，例如存在齿形的齿顶50的轴向边缘与齿厚方向边缘的角部的倒角角度θt1、θt2，齿形的齿顶50的轴向边缘与齿厚方向边缘的角部的轴向倒角长度Ct1、Ct2，工件W的轴向剖面的齿底61与齿形的轴向端面91、92的角部的倒角角度θb1、θb2，工件W的轴向剖面的齿底61与齿形的轴向端面91、92的角部的轴向倒角长度Cb1、Cb2等各种目标形状。

因此，例如无法基于倒角角度θt1、θt2、θb1、θb2以及滚刀T的外径，简单地导出滚刀T的相对移动轨迹。因此，进行倒角形状的模拟，由此决定与倒角形状满足规定允许条件的滚刀T相对于工件W的相对移动轨迹相关的一个加工条件。其结果是，能够决定倒角形状满足规定允许条件的加工条件。

加工条件决定装置120也可以构成图1所示的齿轮加工装置1的一部分，也可以作为与齿轮加工装置1不同的装置来设置。作为构成齿轮加工装置1的一部分的情况下，加工条件决定装置120可以与齿轮加工装置1的机械结构一体地配置，也可以设置于与齿轮加工装置1的机械结构不同的位置，构成网络。加工条件决定装置120在利用构成齿轮加工装置1的控制装置100的CNC装置的情况下，优选构成为控制装置100的组装系统。另外，加工条件决定装置120具备CPU等运算处理装置、存储器等存储装置、与外部机器进行通信的接口等。并且，加工条件决定装置120也可以具备输入设备、显示设备。

如图13所示，加工条件决定装置120作为功能结构具备参数取得部121、模拟处理部122、判定部123、参数变更部124。

参数取得部121作为加工条件的要素的参数，取得第一角度

第二角度

第一分离距离L1、以及第二分离距离L2。参数取得部121例如也可以仅取得各参数的初始值，也可以对各参数取得多个值。

模拟处理部122使用由参数取得部121取得的一个参数，进行上述齿轮加工方法的模拟。这样，模拟处理部122能够取得加工后的工件W的形状，特别是倒角形状。具体而言，作为倒角形状的要素能够取得倒角角度θt1、θt2、θb1、θb2以及倒角长度Ct1、Ct2、Cb1、Cb2。

判定部123进行由模拟处理部122得到的加工后的工件W的倒角形状是否满足规定允许条件的判定。具体而言，判定部123进行倒角形状的各要素是否满足各个规定允许条件的判定。

参数变更部124基于判定部123的判定结果，在没有满足规定允许条件的情况下，变更由模拟处理部122进行的模拟的参数。在参数取得部121仅取得初始值的情况下，参数变更部124通过对该初始值施加适当的变更，来变更参数的值，使模拟处理部122使用变更后的参数的值来进行模拟。在参数取得部121取得多个值的情况下，参数变更部124使模拟处理部122使用其它的参数的值来进行模拟。

如上述那样，模拟处理部122对多种加工条件进行倒角形状的模拟，由此判定部123能够决定倒角形状满足规定允许条件的一个加工条件。

而且，由加工条件决定装置120决定的加工条件被用于控制装置100的控制。具体而言，第一倒角加工控制部101基于作为被决定的加工条件的要素的第一角度

以及第一分离距离L1，来控制驱动装置110。另外，齿形加工控制部102基于作为被决定的加工条件的要素的第一分离距离L1以及第二分离距离L2，来控制驱动装置110。另外，第二倒角加工控制部103基于作为被决定的加工条件的要素的第二角度

以及第二分离距离L2，来控制驱动装置110。

(8.条件决定处理的例子)

参照图14来说明由加工条件决定装置120进行的条件决定处理的例子。在本例中，设为参数取得部121取得参数的初始值的情况。

首先，通过参数取得部121，作为第一倒角加工工序S1的加工条件的要素，取得第一角度

以及第一分离距离L1的初始值(步骤S11)。接着，通过模拟处理部122进行模拟(步骤S12)。接着，通过判定部123进行轴向一方的倒角62、72、82的形状θt1、θb1、Ct1、Cb1的判定(步骤S13)。接着，在判定的结果不满足规定允许条件的情况下(步骤S14：否)，通过参数变更部124变更参数

L1的值(步骤S15)。然后，再次返回步骤S12，进行模拟。

因此，在轴向一方的倒角62、72、82的形状θt1、θb1、Ct1、Cb1满足规定允许条件之前，对不同的参数值重复模拟。然后，在满足规定允许条件的情况下(S14：是)，将满足规定允许条件的

L1的值决定为加工条件的要素(步骤S16)。

接着，通过参数取得部121，作为第二倒角加工工序S3的加工条件的要素，取得第二角度

以及第二分离距离L2的初始值(步骤S17)。接着，通过模拟处理部122进行模拟(步骤S18)。接着，通过判定部123进行轴向另一方的倒角63、73、83的形状θt2、θb2、Ct2、Cb2的判定(步骤S19)。接着，在判定的结果不满足规定允许条件的情况下(步骤S20：否)，通过参数变更部124变更参数

L2的值(步骤S21)。然后，再次返回步骤S18，进行模拟。

因此，在轴向另一方的倒角63、73、83的形状θt2、θb2、Ct2、Cb2满足规定允许条件之前，对不同的参数值重复模拟。然后，在满足规定允许条件的情况下(S20：是)，将满足规定允许条件的

L2的值决定为加工条件的要素(步骤S22)。

这样，能够决定加工条件。此外，在上述条件决定处理中，通过不同的工序进行了第一角度

以及第一分离距离L1的决定、和第二角度

以及第二分离距离L2的决定。除此之外，也可以对全部的加工条件的要素

L1、L2，一次性地进行模拟以及判定。

Claims (7)

1.一种齿轮加工装置，其特征在于，具备：

滚刀，其在工件上加工齿形；以及

控制装置，其使上述滚刀与工件边同步旋转边相对移动，

上述控制装置具备：

第一倒角加工控制部，其使上述滚刀相对于上述工件向上述工件的轴向相对移动并且向上述工件的径向相对移动，由此进行上述齿形的轴向一端的倒角加工；

齿形加工控制部，其接着上述齿形的轴向一端的倒角加工，使上述滚刀相对于上述工件向上述工件的轴向相对移动，由此加工上述齿形；以及

第二倒角加工控制部，其接着上述齿形的加工，使上述滚刀相对于上述工件向上述工件的轴向相对移动并且向上述工件的径向相对移动，由此进行上述齿形的轴向另一端的倒角加工。

2.根据权利要求1所述的齿轮加工装置，其特征在于，

上述第一倒角加工控制部以上述滚刀相对于上述工件的相对移动方向相对于上述工件的中心轴线成为规定的第一角度的方式进行控制，

上述第二倒角加工控制部以上述滚刀相对于上述工件的相对移动方向相对于上述工件的中心轴线成为规定的第二角度的方式进行控制，

上述第一角度设定为与上述齿形的轴向一端的倒角角度不同的角度，

上述第二角度设定为与上述齿形的轴向另一端的倒角角度不同的角度。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮加工装置，其特征在于，还具备：

加工条件决定装置，其对于上述齿形的轴向一端的倒角加工以及上述齿形的轴向另一端的倒角加工的各个，对上述滚刀相对于上述工件的相对移动轨迹相关的多种加工条件进行倒角形状的模拟，由此决定上述倒角形状满足规定允许条件的上述滚刀相对于上述工件的相对移动轨迹相关的一个加工条件，

上述第一倒角加工控制部以及上述第二倒角加工控制部基于由上述加工条件决定装置决定出的上述加工条件来进行控制。

4.根据权利要求3所述的齿轮加工装置，其特征在于，

上述第一倒角加工控制部的上述加工条件包含表示上述滚刀相对于上述工件的相对移动方向的第一角度、以及向上述第一角度的相对移动的结束位置，

上述第二倒角加工控制部的上述加工条件包含表示上述滚刀相对于上述工件的相对移动方向的第二角度、以及向上述第二角度的相对移动的开始位置。

5.根据权利要求3或者4所述的齿轮加工装置，其特征在于，

上述倒角形状的要素包含：

上述齿形的齿顶的轴向边缘与齿厚方向边缘的角部的倒角角度、

上述齿形的齿顶的轴向边缘与齿厚方向边缘的角部的轴向倒角长度、

上述工件的轴向剖面的齿底与上述齿形的轴向端面的角部的倒角角度、

上述工件的轴向剖面的齿底与上述齿形的轴向端面的角部的轴向倒角长度、

中的至少一个。

6.一种加工条件决定装置，其决定使用滚刀在工件上加工齿形的齿轮加工方法中的加工条件，其特征在于，

上述齿轮加工方法具备：

第一倒角加工工序，使上述滚刀相对于上述工件向上述工件的轴向相对移动并且向上述工件的径向相对移动，由此进行上述齿形的轴向一端的倒角加工；

齿形加工工序，接着上述齿形的轴向一端的倒角加工，使上述滚刀相对于上述工件向上述工件的轴向相对移动，由此加工上述齿形；以及

第二倒角加工工序，接着上述齿形的加工，使上述滚刀相对于上述工件向上述工件的轴向相对移动并且向上述工件的径向相对移动，由此进行上述齿形的轴向另一端的倒角加工，

对于上述齿形的轴向一端的倒角加工以及上述齿形的轴向另一端的倒角加工的各个，对上述滚刀相对于上述工件的相对移动轨迹相关的多种加工条件进行倒角形状的模拟，由此决定上述倒角形状满足规定允许条件的上述滚刀相对于上述工件的相对移动轨迹相关的一个加工条件。

7.根据权利要求6所述的加工条件决定装置，其特征在于，

上述倒角形状的要素包含：

上述齿形的齿顶的轴向边缘与齿厚方向边缘的角部的倒角角度、

上述齿形的齿顶的轴向边缘与齿厚方向边缘的角部的轴向倒角长度、

上述工件的轴向剖面的齿底与上述齿形的轴向端面的角部的倒角角度、

上述工件的轴向剖面的齿底与上述齿形的轴向端面的角部的轴向倒角长度、

中的至少一个，

决定作为上述倒角形状的要素的上述齿顶的倒角角度、上述齿顶的轴向倒角长度、上述齿底的倒角角度、上述齿底的轴向倒角长度中的至少一个满足上述规定允许条件的上述加工条件。

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