DE102020121838A1

DE102020121838A1 - Zahnnutbearbeitungsverfahren und Zahnnutbearbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020121838A1
Application number: DE102020121838.9A
Authority: DE
Inventors: Lin Zhang; Hisashi OTANI; Hiroyuki Nakano
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2021-02-25
Also published as: JP2021030338A; CN112404604A; US11498140B2; US20210053130A1; JP7451900B2

Abstract

Ein Zahnnutbearbeitungsverfahren umfasst: Definieren eines Versatzwinkels als einen Phasenkorrekturwinkel bei einem Wälzschälen, wenn ein Bezugspunkt einer vorbestimmten Zahnnut eines Werkstücks in einer Umfangsrichtung des Werkstücks versetzt wird; Bearbeiten einer ersten Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen mit einem Verzahnungsschneidwerkzeug, indem ein Schnittwinkel auf einen vorbestimmten Schnittwinkel festgelegt wird, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen ersten Phasenkorrekturwinkel festgelegt wird; und Bearbeiten einer zweiten Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen mit demselben Verzahnungsschneidwerkzeug wie dem Verzahnungsschneidwerkzeug, das die erste Zahnseitenfläche bearbeitet hat, indem der Schnittwinkel festgelegt wird, um derselbe zu sein wie der vorbestimmte Schnittwinkel, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen zweiten Phasenkorrekturwinkel festgelegt wird, der von dem ersten Phasenkorrekturwinkel verschieden ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Zahnnutbearbeitungsverfahren und eine Zahnnutbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten einer Zahnnut.
STAND DER TECHNIK
JP2019-018335A , JP2016-093882A , JP2019-018334A und JP2018 - 079558A beschreiben ein Zahnnutbearbeitungsverfahren und eine Zahnnutbearbeitungsvorrichtung, bei denen ein Zahnnutbearbeiten einer Innenverzahnung einer Hülse in einem Synchronmechanismus (Synchronkämmmechanismus) eines Getriebes, das in einem Fahrzeug verwendet wird, mittels Wälzschälen durchgeführt wird. Das Wälzschälen kann auch auf ein Zahnnutbearbeiten einer Außenverzahnung eines Synchronkegels in dem Synchronmechanismus angewandt werden. Linke und rechte Zahnseitenflächen einer Zahnnut in der Außenverzahnung des Synchronkegels sind in einer Kegelgestalt ausgebildet, die links-rechts-symmetrisch in einer Zahnflankenrichtung ist. Das heißt, ein Abstand zwischen benachbarten Zahnseitenflächen, die einander gegenüberliegen, erhöht sich in einer Axialrichtung.
Wenn das Zahnnutbearbeiten der Außenverzahnung des Synchronkegels mittels Wälzschälen durchgeführt wird, wird die rechte Zahnseitenfläche durch ein Verzahnungsschneidwerkzeug für eine rechte Zahnseitenfläche bearbeitet, und wird die linke Zahnseitenfläche durch ein Verzahnungsschneidwerkzeug für eine linke Zahnseitenfläche bearbeitet. Weil in diesem Fall zwei Arten von Verzahnungsschneidwerkzeugen erforderlich sind, neigen die Werkzeugkosten dazu, sich zu erhöhen. Ferner kann ein Bearbeitungsfehler aufgrund eines Werkzeugtauschs von dem Verzahnungsschneidwerkzeug für eine rechte Zahnseitenfläche zu dem Verzahnungsschneidwerkzeug für eine linke Zahnseitenfläche erzeugt werden. Wenn ferner das Bearbeiten der rechten Zahnseitenfläche zu dem Bearbeiten der linken Zahnseitenfläche umgestellt wird, ist es notwendig, einen Schnittwinkel bei dem Zahnnutbearbeiten (einen Winkel, bei dem eine parallele Linie einer Mittelachse eines Werkstücks eine Mittelachse des Werkzeugs schneidet) zu ändern, was dazu führt, dass sich eine Taktzeit erhöht.
Es wird auch in Betracht gezogen, die konische rechte Zahnseitenfläche und linke Zahnseitenfläche der Zahnnut in der Außenverzahnung des Synchronkegels mit einer Art von Verzahnungsschneidwerkzeug zu bearbeiten. Wie vorstehend beschrieben wurde, wenn ein Bearbeiten mittels verschiedener Verzahnungsschneidwerkzeuge an den linken und rechten Zahnseitenflächen durchgeführt wird, können Werkzeugschrägungswinkel der entsprechenden Verzahnungsschneidwerkzeuge auf verschiedene Winkel festgelegt werden. Wenn jedoch das Bearbeiten mit einer Art von Verzahnungsschneidwerkzeug durchgeführt wird, wird der Werkzeugschrägungswinkel des Verzahnungsschneidwerkzeugs auf 0° festgelegt.
Vorliegend werden in der Außenverzahnung des Synchronkegels Kegelwinkel der rechten Zahnseitenfläche und der linken Zahnseitenfläche der Zahnnut auf vergleichsweise kleine Winkel festgelegt, um ein Kämmen und eine Kämmfreigabe der Innenverzahnung der Hülse leichtgängig durchzuführen. Wenn daher das Bearbeiten mit einer Art von Verzahnungsschneidwerkzeug durchgeführt wird, wird ein gemeinsamer Werkzeugschrägungswinkel von 0° verwendet, so dass der Schnittwinkel ein Winkel ist, der dem Kegelwinkel mit einem kleinen Grad entspricht, und wobei der Schnittwinkel auf einen vergleichsweise kleinen Winkel aufgrund des Kegelwinkels festgelegt wird. Wenn ferner der Schnittwinkel klein ist, ist eine Schnittgeschwindigkeit des Verzahnungsschneidwerkzeugs reduziert, und wobei der Werkzeugverschleiß erhöht werden kann. Auch mit diesem Verzahnungsschneidwerkzeug ist ein Ändern des Schnittwinkels erforderlich, wenn das Bearbeiten der rechten Zahnseitenfläche zu dem Bearbeiten der linken Zahnseitenfläche umgestellt wird, so dass eine Taktzeit dazu neigt, sich zu erhöhen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Zahnnutbearbeitungsverfahren und eine Zahnnutbearbeitungsvorrichtung bereit, die imstande sind, eine Zahnnut mit einer Art von Verzahnungsschneidwerkzeug zu bearbeiten, während ein hinreichend großer Schnittwinkel sichergestellt wird, auch wenn ein Kegelwinkel der Zahnnut klein ist, und die ferner imstande sind, gegenüberliegende Zahnseitenflächen der Zahnnut zu bearbeiten, ohne den Schnittwinkel zu ändern.
Gemäß eines erläuternden Aspekts der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Zahnnutbearbeitungsverfahren zum Bearbeiten einer Zahnnut auf einem Werkstück durch Wälzschälen mit einem Verzahnungsschneidwerkzeug, wobei das Werkstück so eingerichtet ist, dass: eine erste Zahnseitenfläche der Zahnnut einen ersten Kegelwinkel bezüglich einer parallelen Linie einer Mittelachse des Werkstücks umfasst; und eine zweite Zahnseitenfläche der Zahnnut, die der ersten Zahnseitenfläche gegenüberliegt, einen zweiten Kegelwinkel umfasst, der von dem ersten Kegelwinkel verschieden ist, ein Definieren eines Versatzwinkels als einen Phasenkorrekturwinkel bei dem Wälzschälen, wenn ein Bezugspunkt einer vorbestimmten Zahnnut des Werkstücks in einer Umfangsrichtung des Werkstücks versetzt wird; ein Bearbeiten der ersten Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen mit dem Verzahnungsschneidwerkzeug, indem ein Schnittwinkel zwischen einer parallelen Linie der Mittelachse des Werkstücks und einer Mittelachse des Verzahnungsschneidwerkzeugs auf einen vorbestimmten Schnittwinkel festgelegt wird, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen ersten Phasenkorrekturwinkel festgelegt wird; sowie ein Bearbeiten der zweiten Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen mit demselben Verzahnungsschneidwerkzeug wie dem Verzahnungsschneidwerkzeug, das die erste Zahnseitenfläche bearbeitet hat, indem der Schnittwinkel festgelegt wird, um derselbe zu sein wie der vorbestimmte Schnittwinkel, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen zweiten Phasenkorrekturwinkel festgelegt wird, der von dem ersten Phasenkorrekturwinkel verschieden ist.
Gemäß einem anderen erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Zahnnutbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten einer Zahnnut auf einem Werkstück durch Wälzschälen mit einem Verzahnungsschneidwerkzeug, wobei das Werkstück so eingerichtet ist, dass: eine erste Zahnseitenfläche der Zahnnut einen ersten Kegelwinkel bezüglich einer parallelen Linie einer Mittelachse des Werkstücks umfasst; und eine zweite Zahnseitenfläche der Zahnnut, die der ersten Zahnseitenfläche gegenüberliegt, einen zweiten Kegelwinkel umfasst, der von dem ersten Kegelwinkel verschieden ist, bei der ein Versatzwinkel als ein Phasenkorrekturwinkel bei dem Wälzschälen definiert ist, wenn ein Bezugspunkt einer vorbestimmten Zahnnut des Werkstücks in einer Umfangsrichtung des Werkstücks versetzt wird, ein Steuerungsgerät. Das Steuerungsgerät ist eingerichtet, um: die erste Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen mit dem Verzahnungsschneidwerkzeug zu bearbeiten, indem ein Schnittwinkel zwischen einer parallelen Linie der Mittelachse des Werkstücks und einer Mittelachse des Verzahnungsschneidwerkzeugs auf einen vorbestimmten Schnittwinkel festgelegt wird, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen ersten Phasenkorrekturwinkel festgelegt wird; sowie die zweite Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen mit demselben Verzahnungsschneidwerkzeug wie dem Verzahnungsschneidwerkzeug, das die erste Zahnseitenfläche bearbeitet hat, zu bearbeiten, indem der Schnittwinkel festgelegt wird, um derselbe zu sein wie der vorbestimmte Schnittwinkel, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen zweiten Phasenkorrekturwinkel festgelegt wird, der von dem ersten Phasenkorrekturwinkel verschieden ist.
Gemäß dem Zahnnutbearbeitungsverfahren und der Zahnnutbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung wird der Bezugspunkt der ersten Zahnseitenfläche in der Umfangsrichtung des Werkstücks um den ersten Phasenkorrekturwinkel versetzt, wenn die erste Zahnseitenfläche der Zahnnut bearbeitet wird, und wenn die zweite Zahnseitenfläche bearbeitet wird, wird der Bezugspunkt der zweiten Zahnseitenfläche in der Umfangsrichtung des Werkstücks um den zweiten Phasenkorrekturwinkel versetzt. Somit kann, auch wenn der Kegelwinkel der Zahnnut klein ist, das Bearbeiten mit einer Art von Verzahnungsschneidwerkzeug durchgeführt werden, während ein hinreichend großer Schnittwinkel sichergestellt wird. Daher kann der Werkzeugverschleiß reduziert werden, und können die Werkzeugkosten reduziert werden. Ferner können die gegenüberliegenden Zahnseitenflächen der Zahnnut bearbeitet werden, ohne den Schnittwinkel zu ändern. Daher kann die Taktzeit reduziert werden.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Zahnnutbearbeitungsvorrichtung zeigt.
2A ist ein Diagramm eines Werkstücks und eines Verzahnungsschneidwerkzeugs während eines Wälzschälens, wenn ein Schnittwinkel festgelegt ist, in einer Radialrichtung des Verzahnungsschneidwerkzeugs betrachtet.
2B ist ein Diagramm der 2A in einer Richtung einer Mittelachse des Verzahnungsschneidwerkzeugs betrachtet.
3A ist ein Diagramm, das einen Wälzschälbetrieb zeigt, in der Radialrichtung des Verzahnungsschneidwerkzeugs betrachtet.
3B ist ein Diagramm der 3A in einer Richtung der Mittelachse des Verzahnungsschneidwerkzeugs betrachtet.
4A ist eine Ansicht, die einen Teil einer Außenverzahnung eines Synchronkegels zeigt, die durch Wälzschälen ausgebildet ist.
4B ist eine Ansicht der 4A in einer Radialrichtung der Außenverzahnung.
5A ist eine Ansicht, die das Verzahnungsschneidwerkzeug zeigt.
5B ist eine Teilschnittansicht der 5A, in einer Radialrichtung einer Schneide des Verzahnungsschneidwerkzeugs betrachtet.
6A ist ein Diagramm, das einen Betrieb des Verzahnungsschneidwerkzeugs während des Wälzschälens zeigt, und ist ein Diagramm des Werkstücks, in der Radialrichtung betrachtet.
6B ist ein Diagramm, das einen Phasenkorrekturwinkel zeigt, wenn eine Nut mit einer links-rechts-symmetrischen Kegelgestalt bearbeitet wird, und ist ein Diagramm, in der Radialrichtung des Werkstücks betrachtet.
6C ist ein Diagramm, das einen Phasenkorrekturwinkel zeigt, wenn eine Nut mit einer links-rechts-asymmetrischen Kegelgestalt bearbeitet wird, und ist ein Diagramm, in der Radialrichtung des Werkstücks betrachtet.
7A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Korrekturwinkel einer Schrägverzahnung zeigt und einen Bezugszylinder zeigt.
7B ist eine Schnittansicht, die senkrecht zu einer Axialrichtung des Bezugszylinders der 7A an einer Position von ΔL ist.
8A ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem es keinen ungeschnittenen Abschnitt bei dem Zahnnutbearbeiten gibt, in der Radialrichtung des Werkstücks betrachtet.
8B ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem es einen ungeschnittenen Abschnitt bei dem Zahnnutbearbeiten gibt, in der Radialrichtung des Werkstücks betrachtet.
9 ist ein Diagramm, das ein Berechnen von entsprechenden Bearbeitungsstartpositionen auf einer rechten Zahnseitenfläche und einer linken Zahnseitenfläche in einer Bezugszahnnut zeigt.
10A ist ein Diagramm, das eine links-rechts-symmetrische Kegelgestalt zeigt, in der Radialrichtung des Werkstücks betrachtet.
10B ist eine Tabelle, die ein Beispiel von Spezifikationen der Zahnflächen der 10A zeigt.
10C ist eine Tabelle, die Bearbeitungsbedingungen vergleicht, wenn die Gestalt der 10A einem Nutbearbeiten in der vorliegenden Ausführungsform und herkömmlichen Beispielen ausgesetzt wird.
11A ist ein Diagramm einer links-rechts-asymmetrischen Kegelgestalt, in der Radialrichtung des Werkstücks betrachtet.
11B ist eine Tabelle, die ein Beispiel von Spezifikationen der Zahnflächen der 11A zeigt.
11C ist eine Tabelle, die Bearbeitungsbedingungen vergleicht, wenn die Gestalt der 11A einem Nutbearbeiten in der vorliegenden Ausführungsform und herkömmlichen Beispielen ausgesetzt wird.
12 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Bearbeitungssteuerungseinheit einer Zahnnutbearbeitungsvorrichtung zeigt.
13 ist ein Ablaufdiagramm, das Betriebe der Bearbeitungssteuerungseinheit zeigt, wenn eine Bezugszahnnut nicht bearbeitet wird.
14A ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem die rechte Zahnseitenfläche bearbeitet wird, wenn die Bezugszahnnut nicht bearbeitet wird, in der Radialrichtung des Werkstücks betrachtet.
14B ist ein Diagramm, das ein Berechnen einer Bearbeitungsstartposition auf der linken Zahnseitenfläche zeigt, wenn die Bezugszahnnut nicht bearbeitet wird, in der Radialrichtung des Werkstücks betrachtet.

14C ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem die linke Zahnseitenfläche bearbeitet wird, wenn die Bezugszahnnut nicht bearbeitet wird, in der Radialrichtung des Werkstücks betrachtet.
15A ist ein Ablaufdiagramm, das eine erste Hälfte von Betrieben der Bearbeitungssteuerungseinheit zeigt, wenn die Bezugszahnnut bearbeitet wird.
15B ist ein Ablaufdiagramm, das eine letzte Hälfte der Betriebe der Bearbeitungssteuerungseinheit zeigt, wenn die Bezugszahnnut bearbeitet wird.
16A ist ein Diagramm, das linke und rechte Zahnseitenflächenbezugspunkte zum Bestimmen der Bearbeitungsstartpositionen der linken und rechten Zahnseitenflächen zeigt, wenn die Bezugszahnnut bearbeitet wird, in der Radialrichtung des Werkstücks betrachtet.
16B ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem die rechte Zahnseitenfläche von einer Bearbeitungsstartposition auf der rechten Zahnseitenfläche aus bearbeitet wird, wenn die Bezugszahnnut bearbeitet wird, in der Radialrichtung des Werkstücks betrachtet.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Konfiguration einer Zahnnutbearbeitungsvorrichtung 10)
Eine Konfiguration einer Zahnnutbearbeitungsvorrichtung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Zahnnutbearbeitungsvorrichtung 10 beispielsweise ein Fünfachsen-Bearbeitungszentrum, das drei Längsbewegungsachsen und zwei Drehachsen als Antriebsachsen zum Ändern einer relativen Position zwischen einem Werkstück W und einem Verzahnungsschneidwerkzeug T und ihrer Lagen hat.
In dem vorliegenden Beispiel hat die Zahnnutbearbeitungsvorrichtung 10 drei orthogonale Achsen (eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse) als Längsbewegungsachsen, sowie eine B-Achse und eine Cw-Achse als Drehachsen. In dem vorliegenden Beispiel ist die B-Achse eine Drehachse um die Y-Achse, und ist die Cw-Achse eine Drehachse um eine Mittelachse des Werkstücks W. Die Zahnnutbearbeitungsvorrichtung 10 hat eine Ct-Achse, die eine Drehachse um eine Mittelachse des Verzahnungsschneidwerkzeugs T ist, und ist ein 6-Achsen-Bearbeitungszentrum, wenn die Ct-Achse vorgesehen ist.
Die Zahnnutbearbeitungsvorrichtung 10 umfasst eine Werkzeugspindel 11, die das Verzahnungsschneidwerkzeug T stützt, um um die Ct-Achse drehbar zu sein, und die in einer Y-Achsenrichtung und einer Z-Achsenrichtung bewegbar ist. Ferner umfasst die Zahnnutbearbeitungsvorrichtung 10 eine Werkstückspindel 12, die das Werkstück W stützt, um um die Cw-Achse drehbar zu sein, die um die B-Achse drehbar ist, und die in einer X-Achsenrichtung bewegbar ist.
Die Zahnnutbearbeitungsvorrichtung 10 umfasst eine Bearbeitungssteuerungseinheit 13 und dergleichen und steuert einen Betrieb eines Bearbeitens einer Zahnnut. In dem vorliegenden Beispiel führt die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 eine Steuerung so durch, dass die Zahnnut auf dem Werkstück W mittels Wälzschälen bearbeitet wird. Die Zahnnutbearbeitungsvorrichtung 10 ist nicht auf die vorstehend beschriebene Konfiguration beschränkt, und wobei die Werkzeugspindel 11 und die Werkstückspindel 12 eingerichtet sein können, um bezüglich einander bewegbar zu sein.
(Wälzschälen)
Das Wälzschälen wird unter Bezugnahme auf 2A, 2B, 3A und 3B beschrieben. Bei dem Wälzschälen bilden, wie in den 2A und 2B gezeigt ist, die Mittelachse Ct des Verzahnungsschneidwerkzeugs T und eine Achse, die parallel zu der Mittelachse Cw des Werkstücks W ist, einen Schnittwinkel θ aus. In der X-Achsenrichtung betrachtet ist die Mittelachse Ct des Verzahnungsschneidwerkzeugs T parallel zu der Mittelachse Cw des Werkstücks W.
Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem, wie in den 3A und 3B gezeigt ist, das Verzahnungsschneidwerkzeug T in Richtung des Werkstücks W in einer Richtung der Mittelachse Cw des Werkstücks W geschickt wird, während eine Drehung (im Uhrzeigersinn in der Figur) des Werkstücks W um die Mittelachse Cw des Werkstücks W und eine Drehung (gegen den Uhrzeigersinn in der Figur) des Verzahnungsschneidwerkzeugs T um die Mittelachse Ct des Verzahnungsschneidwerkzeugs T synchronisiert werden, und wobei somit die Zahnnut auf dem Werkstück W bearbeitet wird. Bei dem Wälzschälen wird jeder Zahnnutabschnitt des Werkstücks W durch das Verzahnungsschneidwerkzeug T lediglich einmal bearbeitet, während das Werkstück W einmal dreht.
(Werkstück W)
Es wird ein Fall als ein Beispiel beschrieben, bei dem ein Zahnnutbearbeiten einer Außenverzahnung G eines gewöhnlichen Synchronkegels SC, der teilweise in 4A und 4B gezeigt ist, der in einem Synchronmechanismus eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, in der Zahnnutbearbeitungsvorrichtung 10 des vorliegenden Beispiels mittels Wälzschälen durchgeführt wird. Die Außenverzahnung G des Synchronkegels SC kämmt mit einer Innenverzahnung einer Hülse (nicht gezeigt), und wobei Zahnnuten Gg (Zähne Gt) der Außenverzahnung G des Synchronkegels SC in einer Kegelgestalt ausgebildet sind, um ein Verzahnungslockern zu verhindern.
Das heißt, eine rechte Zahnseitenfläche Gsr (eine erste Zahnseitenfläche oder eine erste Zahnflanke) und eine linke Zahnseitenfläche Gsl (eine zweite Zahnseitenfläche oder eine zweite Zahnflanke) der Zahnnut Gg der Außenverzahnung G des Synchronkegels SC sind in einer Kegelgestalt ausgebildet, die links-rechts-symmetrisch bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw ist. Ferner sind ein Kegelwinkel Φ_R (ein erster Kegelwinkel) der rechten Zahnseitenfläche Gsr der Zahnnut Gg bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw und ein Kegelwinkel Φ_L (ein zweiter Kegelwinkel) der linken Zahnseitenfläche Gsl bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw vergleichsweise kleine Winkel (beispielsweise 3°), um das vorstehend beschriebene Kämmen leichtgängig zu lösen. Die rechte Zahnseitenfläche Gsr und die linke Zahnseitenfläche Gsl der Zahnnut Gg sind durch einen Winkel σ um die Mittelachse Cw des Werkstücks W getrennt.
In der nachfolgenden Beschreibung sind die Winkel der rechten Zahnseitenfläche Gsr und der linken Zahnseitenfläche Gsl in einer Richtung im Uhrzeigersinn bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw positiv und sind in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn negativ. Daher, wie in 4B gezeigt ist, wenn eine konische Seite der konischen Zahnnut Gg auf einer unteren Seite der Zeichnung angeordnet ist, ist die rechte Zahnseitenfläche Gsr in der Richtung im Uhrzeigersinn bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw geneigt, und ist daher der Kegelwinkel Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr positiv. Weil die linke Zahnseitenfläche Gsl in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw geneigt ist, ist der Kegelwinkel Φ_L der linken Zahnseite Gsl negativ.
Die Gestalt der Zahnnut Gg, die durch die Zahnnutbearbeitungsvorrichtung 10 des vorliegenden Beispiels bearbeitet werden kann, ist nicht auf die Kegelgestalt beschränkt, die links-rechts-symmetrisch bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw ist (eine Gestalt, bei der der Kegelwinkel Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw und ein Kegelwinkel Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw denselben Betrag haben, aber sich dahingehend unterscheiden, dass einer positiv und einer negativ ist), und kann eine Kegelgestalt sein, die links-rechts-asymmetrisch bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw ist (eine Gestalt, bei der der Kegelwinkel Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw und ein Kegelwinkel Φ_L. der linken Zahnseitenfläche Gsl bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw verschiedene Beträge haben und einer positiv und einer negativ ist).
(Verzahnungsschneidwerkzeug T)
Wie in 5A gezeigt ist, hat eine Werkzeugschneide Tc des Verzahnungsschneidwerkzeugs T eine Kegelstumpfgestalt, die eine Vielzahl von Schneiden Tcc an ihrem Außenumfang hat, und wobei ein Werkzeugschaft Ta des Verzahnungsschneidwerkzeugs T als ein einstückiger Teil auf einer Stirnseitenfläche Tb mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist. Eine Gestalt der Schneide Tcc auf einer Stirnseitenfläche Td mit großem Durchmesser der Werkzeugschneide Tc des Verzahnungsschneidwerkzeugs T ist in einer Evolventenkurvengestalt in dem vorliegenden Beispiel ausgebildet.
Ferner ist, wie in 5B gezeigt ist, in der Schneide Tcc ein Spanwinkel, der um einen Winkel γ bezüglich einer Ebene geneigt ist, die senkrecht zu der Mittelachse Ct ist, auf einer Seite einer Stirnseitenfläche Td mit großem Durchmesser vorgesehen, und ist ein vorderer Freiwinkel, der um einen Winkel δ bezüglich einer Geraden geneigt ist, die parallel zu der Mittelachse Ct ist, auf einer Seite einer Werkzeugumfangsseitenfläche vorgesehen. Die Schneide Tcc hat einen Schrägungswinkel, bei dem eine Gerade Le, die durch eine Mitte von Schneidenkanten Te auf beiden Seiten verläuft, um einen Winkel β bezüglich der Mittelachse Ct geneigt ist, in der Radialrichtung betrachtet.
(Verfahren zum Entwerfen eines Verzahnungsschneidwerkzeugs)
Ein Verfahren zum Entwerfen des vorstehend beschriebenen Verzahnungsschneidwerkzeugs T wird beschrieben. Wie auch bei der zu lösenden Aufgabe beschrieben wurde, wenn der Schnittwinkel θ bei dem Zahnnutbearbeiten klein ist, kann die Schnittgeschwindigkeit des Verzahnungsschneidwerkzeugs T reduziert werden, und wobei der Werkzeugverschleiß erhöht werden kann.
Der Schnittwinkel θ, bei dem die Schnittgeschwindigkeit des Verzahnungsschneidwerkzeugs T auf einen angemessenen Wert bei dem Wälzschälen festgelegt werden kann, ist vorzugsweise von etwa 20° bis etwa 30° basierend auf den Bearbeitungsergebnissen. Daher ist der Schrägungswinkel β des Verzahnungsschneidwerkzeugs T auf einen Wert festgelegt, basierend auf dem Schnittwinkel θ (von etwa 20° bis etwa 30°). Andere Werkzeugspezifikationen des Verzahnungsschneidwerkzeugs T werden basierend auf Verzahnungsspezifikationen der Außenverzahnung G festgelegt. Dann wird das Verzahnungsschneidwerkzeug T basierend auf anderen Werkzeugspezifikationen des Verzahnungsschneidwerkzeugs T entworfen, die festgelegt wurden.
Weil ein Bearbeitungsgegenstand die Außenverzahnung G ist, kann eine Beeinträchtigung zwischen dem Verzahnungsschneidwerkzeug T und dem Werkstück W während eines Bearbeitens vermieden werden, so dass das Verzahnungsschneidwerkzeug T entworfen ist, um Beeinträchtigungen mit einer Spannvorrichtung oder dergleichen zum Stützen des Werkstücks W zu vermeiden. Ferner kann die Innenverzahnung ähnlicher Weise als der Bearbeitungsgegenstand bearbeitet werden, und wobei in diesem Fall das Verzahnungsschneidwerkzeug T entworfen ist, um Beeinträchtigungen zwischen dem Verzahnungsschneidwerkzeug T und dem Werkstück W während eines Bearbeitens zu vermeiden.
(Kernpunkt für ein Zahnnutbearbeiten)
Im Allgemeinen sind bei einem Zahnnutbearbeiten einer Schrägverzahnung Schrägungswinkel für die rechte Zahnseitenfläche und die linke Zahnseitenfläche der Zahnnut dieselben, und wobei daher ein Korrekturwinkel zum Bearbeiten verwendet wird. Bei dem Bearbeiten der konischen Zahnnut des vorliegenden Beispiels hingegen werden Korrekturwinkel (die in dem vorliegenden Beispiel als Phasenkorrekturwinkel bezeichnet werden), die den Kegelwinkeln Φ_R und Φ_L entsprechen, jeweils verwendet, weil der Kegelwinkel Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr der Zahnnut Gg von dem Kegelwinkel Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl verschieden ist.
Der Phasenkorrekturwinkel, der bei dem Bearbeiten der konischen Zahnnut des vorliegenden Beispiels verwendet wird, unterscheidet sich von dem Korrekturwinkel, der bei dem Bearbeiten der Zahnnut der Schrägverzahnung verwendet wird, und ist nicht bei dem Bearbeiten der Zahnnut der Schrägverzahnung anwendbar. Genauer gesagt, wenn der Korrekturwinkel verwendet wird, kann ein Zahnprofil der Schrägverzahnung in eine hochgradig genaue Evolventengestalt bearbeitet werden, unabhängig von einem Betrag des Schrägungswinkels der Zahnnut (des Zahns) der Schrägverzahnung. Wenn andererseits der Phasenkorrekturwinkel verwendet wird, wird das Zahnprofil der Außenverzahnung G in eine Gestalt bearbeitet, die von der Evolventengestalt ausgehend verformt ist.
Jedoch ist der Kegelwinkel der Zahnnut Gg der Außenverzahnung G vergleichsweise klein und ist hinreichend, damit der Synchronkegel SC des vorliegenden Beispiels mit der Hülse synchronisiert werden kann. Daher gibt es kein besonderes Problem, auch wenn das Zahnprofil der Außenverzahnung G in eine Gestalt bearbeitet wird, die von der Evolventengestalt ausgehend verformt ist, ohne eine Bearbeitungsgenauigkeit zu erfordern, die derjenigen der Schrägverzahnung für die Außenverzahnung G entspricht. Wie vorstehend beschrieben wurde, kann der Phasenkorrekturwinkel, der bei dem Bearbeiten der konischen Zahnnut des vorliegenden Beispiels verwendet wird, nicht auf das Bearbeiten einer Zahnnut der Schrägverzahnung angewandt werden.
Der Phasenkorrekturwinkel, der für das Bearbeiten der konischen Zahnnut des vorliegenden Beispiels verwendet wird, ist wie folgt definiert. Wie in 6A gezeigt ist, wird bei einem Wälzschälen, bei dem das Verzahnungsschneidwerkzeug T von einer Startposition Ps zu einer Endposition Pe (eine Dicke ΔZ des Werkstücks W) in einer Richtung der Mittelachse Cw des Werkstücks W relativ bewegt wird, die Schneide Tcc des Verzahnungsschneidwerkzeugs T an derselben Position an der Startposition Ps und der Endposition Pe angeordnet.
Vorliegend wird eine Bezugszahnnut (eine vorbestimmte Zahnnut), die eine Bezugszahnseitenfläche hat, die sich von einem Bearbeitungsbezugspunkt Pb, der von der Startposition Ps verschieden ist, zu der Endposition Pe erstreckt, als ein Abschnitt festgelegt, der als die Zahnnut Gg der Außenverzahnung G dient. Die Bezugszahnseitenfläche in der Bezugszahnnut hat einen Bezugswinkel. Ferner nimmt der Bezugswinkel einen Zwischenwert zwischen dem Kegelwinkel Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr und dem Kegelwinkel Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl ein. Daher ist es möglich, die Bestimmung der Bearbeitungsbedingungen für die rechte Zahnseitenfläche Gsr und die linke Zahnseitenfläche Gsl einfach zu handhaben, die links-rechts-symmetrisch sind. Die Bezugszahnnut unterscheidet sich in Abhängigkeit der Gestalt der Zahnnut Gg und wird nachstehend beschrieben.
Zunächst wird ein Fall beschrieben, in dem die Gestalt der Zahnnut Gg eine Kegelgestalt ist, die links-rechts-symmetrisch bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw ist (eine Gestalt, bei der der Kegelwinkel Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr und der Kegelwinkel Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl denselben Betrag haben, aber der eine positiv und der andere negativ ist). In dem vorliegenden Beispiel ist der Bezugswinkel der Bezugszahnseitenfläche auf 0° festgelegt, weil der Bezugswinkel einen Median des Kegelwinkels Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr und des Kegelwinkels Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl einnimmt. Daher erreicht, wie in 6B gezeigt ist, eine Bezugszahnseitenfläche Gsb die Endposition Pe von der Startposition Ps aus. Das heißt, der Bearbeitungsbezugspunkt Pb (Bezugspunkt) ist gleich dem Startpunkt Ps.
Ferner, um beispielsweise die rechte Zahnseitenfläche Gsr der konischen Zahnnut Gg zu bearbeiten, ist es nicht notwendig, den Bearbeitungsbezugspunkt Pb in einer Umfangsrichtung zu versetzen. Das heißt, es ist nicht nötig, den Bearbeitungsbezugspunkt Pb von der Startposition Ps aus um einen Versetzungsbetrag ΔC zu versetzen. Der Drehversatzwinkel des Werkstücks W bezüglich dem Verzahnungsschneidwerkzeug T (Synchronisierung) ist dabei als ein Phasenkorrekturwinkel bei dem Wälzschälen definiert. Ferner bewegt sich in einem Fall eines Versetzens in der Umfangsrichtung eine Bearbeitungsposition des Verzahnungsschneidwerkzeugs T als eine Bewegung des Werkstücks W in der Richtung der Mittelachse Cw.
Als nächstes wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Gestalt der Zahnnut Gg eine Kegelgestalt ist, die links-rechts-asymmetrisch bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw ist (der Kegelwinkel Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr und der Kegelwinkel Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl haben verschiedene Beträge und der eine ist positiv und der andere ist negativ). Bei dem vorliegenden Beispiel ist der Bezugswinkel der Bezugszahnseitenfläche auf einen Wert festgelegt, der von 0° verschieden ist, weil der Bezugswinkel den Median des Kegelwinkels Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr und des Kegelwinkels Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl einnimmt. Daher erreicht, wie in 6C gezeigt ist, die Bezugszahnseitenfläche Gsb die Endposition Pe von dem Bearbeitungsbezugspunkt Pb (dem Bezugspunkt) aus, der um einen Versetzungsbetrag ΔCC1 in der Umfangsrichtung von der Startposition Ps aus versetzt ist. Ferner bewegt sich in einem Fall eines Versetzens in der Umfangsrichtung eine Bearbeitungsposition des Verzahnungsschneidwerkzeugs T als eine Bewegung des Werkstücks W in der Richtung der Mittelachse Cw.
Ferner, um beispielsweise eine rechte Zahnseitenfläche Gsr der konischen Zahnnut Gg zu bearbeiten, ist es notwendig, den Bearbeitungsbezugspunkt Pb in der Umfangsrichtung zu versetzen. Das heißt, es ist notwendig, den Bearbeitungsbezugspunkt Pb in der Umfangsrichtung um einen Versetzungsbetrag ΔCC2 weiter zu versetzen. Der Drehversatzwinkel des Werkstücks W bezüglich dem Verzahnungsschneidwerkzeug T (Synchronisierung) ist dabei als ein Phasenkorrekturwinkel bei dem Wälzschälen definiert. Ferner, in einem Fall eines Versetzens in der Umfangsrichtung, bewegt sich eine Bearbeitungsposition des Verzahnungsschneidwerkzeugs T als eine Bewegung des Werkstücks W in der Richtung der Mittelachse Cw.
Vorliegend wird im Allgemeinen, wie in 7A gezeigt ist, für die Schrägverzahnung, eine Schrägungslinie r, die einen Schrägungswinkel ε hat, auf einem Bezugszylinder M lediglich um eine Steigungshöhe L in einer Mittelachsenrichtung des Bezugszylinders M für eine Drehung von einem Startpunkt qs zu einem Endpunkt qe auf dem Bezugszylinder M vorgerückt.
Daher ist in einem Querschnitt (unter Bezugnahme auf 7B) des Zylinders, wenn ein Punkt q auf der Schrägungslinie r um einen bestimmten Abstand ΔL in der Mittelachsenrichtung des Bezugszylinders M vorgerückt wird, ein Winkel, der durch den Punkt q, eine Mitte Cm des Zylinders und einen Projektionspunkt qss des Startpunkts qs auf dem Querschnitt des Zylinders ausgebildet ist, ein Korrekturwinkel R. Der Korrekturwinkel R kann durch Formel (1) berechnet werden. mh in Formel (1) ist ein Modul der Schrägverzahnung, und wobei Th die Anzahl von Zähnen der Schrägverzahnung ist. $R = \frac{360 \cdot sin (ε) \cdot Δ L}{π \cdot T h \cdot m h}$
Formel (2), die Formel (1) verwendet, ist eine Formel zum Berechnen eines Phasenkorrekturwinkels A+α zum Bearbeiten der rechten Zahnseitenfläche Gsr der Zahnnut Gg des vorliegenden Beispiels. In Formel (2) ist A ein Bezugsphasenkorrekturwinkel der Bezugszahnseitenfläche Gsb, und ist A+α ein Phasenkorrekturwinkel (ein erster Phasenkorrekturwinkel) der rechten Zahnseitenfläche Gsr, ist Ψ ein Bezugswinkel der Bezugszahnseitenfläche, ist Φ_R der Kegelwinkel der rechten Zahnseitenfläche Gsr, ist ΔZ ein Bewegungsbetrag des Verzahnungsschneidwerkzeugs T von der Startposition Ps zu der Endposition Pe, ist m ein Modul der Außenverzahnung G, und ist T die Anzahl von Zähnen der Außenverzahnung G.
Dann kann die rechte Zahnseitenfläche Gsr der Zahnnut Gg bearbeitet werden, indem der Drehwinkel der Mittelachse Cw des Werkstücks W um den Phasenkorrekturwinkel A+α korrigiert wird. In dem vorliegenden Beispiel ist der Bezugsphasenkorrekturwinkel A gleich 0. Das Vorstehende ist auch auf die Berechnung des Phasenkorrekturwinkels A-α (eines zweiten Phasenkorrekturwinkels) der linken Zahnseitenfläche Gsl der Zahnnut Gg anwendbar. $A + α= \frac{360 \cdot (sin (ψ) + sin (Φ_{R})) \cdot Δ Z}{π \cdot T \cdot m}$
Ein Wert, der erlangt wird, indem der Bezugsphasenkorrekturwinkel A von dem Phasenkorrekturwinkel A+o der rechten Zahnseitenfläche Gsr subtrahiert wird, und ein Wert, der erlangt wird, indem der Bezugsphasenkorrekturwinkel A von dem Phasenkorrekturwinkel A-o der linken Zahnseitenfläche Gsl subtrahiert wird, haben denselben Betrag, und wobei ihre Vorzeichen entgegengesetzt sind. Entsprechend können die rechte Zahnseitenfläche Gsr und die linke Zahnseitenfläche Gsl, die links-rechts-symmetrisch sind, mit einer hohen Genauigkeit bearbeitet werden.
(Problem bei einem Zahnnutbearbeiten)
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Bearbeiten der Zahnnut gibt es ein Problem hinsichtlich einer Beziehung zwischen einer maximalen Zahnnutbreite der Zahnnut Gg der Außenverzahnung G (einer Zahnnutbreite, wenn eine Zahnbreite des Zahns Gt am kleinsten ist) und einer Schneidenbreite der Schneide Tcc des Verzahnungsschneidwerkzeugs T. Wie in 8A gezeigt ist, wenn eine maximale Zahnnutbreite hg kleiner ist als ein Zweifaches einer Schneidenbreite ht, kann die Nut Gg in einen Zustand gebracht werden, in dem sie keinen ungeschnittenen Abschnitt hat, indem lediglich die rechte Zahnseitenfläche Gsr und die linke Zahnseitenfläche Gsl bearbeitet werden. Wenn jedoch, wie in 8B gezeigt ist, die maximale Zahnnutbreite hg größer ist als ein Zweifaches der Schneidenbreite ht, führt das Bearbeiten der rechten Zahnseitenfläche Gsr und der linken Zahnseitenfläche Gsl lediglich zu einem Zustand, in dem ungeschnittener Abschnitt B in der Zahnnut Gg vorhanden ist, der eine dreieckige Prismengestalt hat.
In diesem Fall ist es, bevor die rechte Zahnseitenfläche Gsr und die linke Zahnseitenfläche Gsl bearbeitet werden, notwendig, ein Nutbearbeiten einer Bezugszahnnut Gb, die die Bezugszahnseitenfläche Gsb hat, bezüglich eines Abschnitts durchzuführen, der als die Zahnnut Gg des Werkstücks W auf dessen Außenumfang dient. Der Bezugswinkel Ψ der Bezugszahnseitenfläche Gsb nimmt einen Zwischenwert des Kegelwinkels Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr und des Kegelwinkels Φ_L. der linken Zahnseitenfläche Gsl ein.
Ferner, wie in 9 gezeigt ist, wird ein Schnittpunkt zwischen einem Außenumfang Ws einer Bearbeitungsstartseitenstirnseitenfläche Wf des Werkstücks W und der rechten Bezugszahnseitenfläche Gsbr der Bezugszahnnut Gb als ein rechter Zahnseitenflächenbezugspunkt Qr durch einen Positionserfassungssensor (nicht gezeigt), wie etwa einen Wirbelstromberührungssensor, erfasst. Ferner wird eine Bearbeitungsstartposition der rechten Zahnseitenfläche Gsr basierend auf einem Versatzbetrag einer Ausbildungsposition der rechten Zahnseitenfläche Gsr von dem rechten Zahnseitenflächenbezugspunkt Qr aus berechnet. Somit kann die Genauigkeit der Bearbeitungsstartposition der rechten Zahnseitenfläche Gsr verbessert werden. Dann wird das Verzahnungsschneidwerkzeug T an der Bearbeitungsstartposition der rechten Zahnseitenfläche Gsr angeordnet, um die rechte Zahnseitenfläche Gsr zu bearbeiten.
Ähnlich wird ein Schnittpunkt zwischen dem Außenumfang Ws der Bearbeitungsstartseitenstirnseitenfläche Wf des Werkstücks W und einer linken Bezugszahnseitenfläche Gsbl der Bezugszahnnut Gb als ein linker Zahnseitenflächenbezugspunkt Ql erfasst. Ferner wird eine Bearbeitungsstartposition der linken Zahnseitenfläche Gsl basierend auf einem Versatzbetrag einer Ausbildungsposition der linken Zahnseitenfläche Gsl von dem linken Zahnseitenflächenbezugspunkt Qr aus berechnet. Somit kann die Genauigkeit der Bearbeitungsstartposition der linken Zahnseitenfläche Gsl verbessert werden. Dann wird das Verzahnungsschneidwerkzeug T an der Bearbeitungsstartposition der linken Zahnseitenfläche Gsl angeordnet, um die linke Zahnseitenfläche Gsl zu bearbeiten. Somit kann die Zahnnut Gg in einen Zustand gebracht werden, in dem es keinen ungeschnittenen Abschnitt B gibt. Das Nutbearbeiten der Bezugszahnnut Gb kann durchgeführt werden, nachdem die rechte Zahnseitenfläche Gsr und die linke Zahnseitenfläche Gsl bearbeitet wurden.
(Zahnnutbearbeitungsbedingungen)
Bei dem Verfahren zum Bearbeiten der Zahnnut werden Zahnnutbearbeitungsbedingungen zum Durchführen des Bearbeitens mittels Wälzschälen bestimmt, und wobei die Zahnnut basierend auf den bestimmten Bearbeitungsbedingungen mittels Wälzschälen bearbeitet wird. Genaue Beispiele der Zahnnutbearbeitungsbedingungen werden in dem vorliegenden Beispiel (einem Fall, in dem die Bezugszahnnut Gb nicht bearbeitet wird (ein erstes Beispiel), und einem Fall, in dem die Bezugszahnnut Gb bearbeitet wird (ein zweites Beispiel)), in einem Fall eines Bearbeitens mit zwei Arten von herkömmlichen Verzahnungsschneidwerkzeugen (einem ersten Vergleichsbeispiel), sowie in einem Fall eines Bearbeitens mit einer Art von herkömmlichem Verzahnungsschneidwerkzeug (einem zweiten Vergleichsbeispiel) beschrieben.
Zunächst wird, wie in 10A gezeigt ist, ein Fall beschrieben, in dem die Gestalt der Zahnnut Gg links-rechts-symmetrisch bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw ist (eine Gestalt, bei der der Kegelwinkel Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr und der Kegelwinkel Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl denselben Betrag haben, aber der eine positiv und der andere negativ ist). Wie in 10B gezeigt ist, ist der Kegelwinkel Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr +3°, ist der Kegelwinkel Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl -3°, und ist der Bezugswinkel Ψ der Bezugszahnnut Gb 0°, weil der Bezugswinkel einen Median des Kegelwinkels Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr und des Kegelwinkels Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl einnimmt, als Spezifikationen der Zahnfläche der Zahnnut Gg der Außenverzahnung G.
Wie in 10C gezeigt ist, ist eine Werkzeugart zum Bearbeiten der rechten Zahnseitenfläche Gsr und der linken Zahnseitenfläche Gsl in dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel gemeinsam, ist die Werkzeugart zur linken Verwendung und zur rechten Verwendung in dem ersten Vergleichsbeispiel, und ist die Werkzeugart in dem zweiten Vergleichsbeispiel gemeinsam. Der Schnittwinkel θ, der Werkzeugschrägungswinkel β und der Phasenkorrekturwinkel, wenn die rechte Zahnseitenfläche Grs bearbeitet wird, sind 20°, 20°, A1+α1 (A1=0) in dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel, sind 20°, 23°, B (B≠0) in dem ersten Vergleichsbeispiel, und sind 3°, 0°, C (C≠0) in dem zweiten Vergleichsbeispiel. Der Schnittwinkel θ, der Werkzeugschrägungswinkel β und der Phasenkorrekturwinkel, wenn die linke Zahnseitenfläche Gsl bearbeitet wird, sind 20°, 20°, A1-α2 (A1=0, α1=α2) in dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel, sind - 20°, -23°, -B (B≠0) in dem ersten Vergleichsbeispiel, und sind -3°, 0°, -C (C≠0) in dem zweiten Vergleichsbeispiel.
Daher, weil das Bearbeiten mit einer Art von Verzahnungsschneidwerkzeug in dem ersten und zweiten Beispiel und dem zweiten Vergleichsbeispiel durchgeführt werden kann, können, verglichen mit dem ersten Vergleichsbeispiel, eine Erhöhung der Werkzeugkosten und ein Auftreten eines Bearbeitungsfehlers, der durch einen Werkzeugaustausch verursacht ist, verhindert werden. Ferner kann, verglichen mit dem zweiten Vergleichsbeispiel, der Schnittwinkel in dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel erhöht werden, und gibt es ferner keine Notwendigkeit, den Schnittwinkel zu ändern, und können somit eine Erhöhung eines Werkzeugverschleißes und einer Taktzeit verhindert werden.
Als nächstes wird, wie in 11A gezeigt ist, ein Fall beschrieben, in dem die Gestalt der Zahnnut Gg eine Kegelgestalt ist, die links-rechts-asymmetrisch bezüglich einer parallelen Linie der Mittelachse Cw ist (eine Gestalt, bei der der Kegelwinkel Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr und der Kegelwinkel Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl unterschiedliche Beträge haben und der eine positiv und der andere negativ ist). Wie in 11B gezeigt ist, ist der Kegelwinkel Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr +3°, ist der Kegelwinkel Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl -2°, und ist der Bezugswinkel Ψ der Bezugszahnnut Gb +0,5°, weil der Bezugswinkel einen Median des Kegelwinkels Φ_R der rechten Zahnseitenfläche Gsr und des Kegelwinkels Φ_L der linken Zahnseitenfläche Gsl einnimmt, als Spezifikationen der Zahnfläche der Zahnnut Gg der Außenverzahnung G.
Wie in 11C gezeigt ist, ist eine Werkzeugart zum Bearbeiten der rechten Zahnseitenfläche Gsr und der linken Zahnseitenfläche Gsl in dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel gemeinsam, ist die Werkzeugart zur linken Verwendung und zur rechten Verwendung in dem ersten Vergleichsbeispiel, und ist die Werkzeugart in dem zweiten Vergleichsbeispiel gemeinsam. Der Schnittwinkel θ, der Werkzeugschrägungswinkel β und der Phasenkorrekturwinkel, wenn die rechte Zahnseitenfläche Grs bearbeitet wird, sind 20,5°, 20,5°, A2+α3 (A2≠0) in dem ersten Beispiel oder dem zweiten Beispiel, sind 20°, 20°, A3+α5 (A3=0) in einem anderen Beispiel des ersten Beispiels und des zweiten Beispiels, sind 20°, 23°, E (E≠0) in dem ersten Vergleichsbeispiel, und sind 3°, 0°, G (G≠0) in dem zweiten Vergleichsbeispiel. Der Schnittwinkel θ, der Werkzeugschrägungswinkel β und der Phasenkorrekturwinkel, wenn die linke Zahnseitenfläche Gsl bearbeitet wird, sind 20,5°, 20,5°, A2-α4 (A2≠0, α3=α4) in dem ersten Beispiel oder dem zweiten Beispiel, sind 20°, 20°, A3-α6 (A3=0, α5≠α6) in einem anderen Beispiel des ersten Beispiels und des zweiten Beispiels, sind -20°, -22°, -F (F≠0) in dem ersten Vergleichsbeispiel und sind -2°, 0°, -H (H≠0) in dem zweiten Vergleichsbeispiel.
Daher, weil das Bearbeiten mit einer Art von Verzahnungsschneidwerkzeug in dem ersten und zweiten Beispiel und dem zweiten Vergleichsbeispiel durchgeführt werden kann, können, verglichen mit dem ersten Vergleichsbeispiel, die Erhöhung der Werkzeugposten und ein Auftreten eines Bearbeitungsfehlers verhindert werden, der durch einen Werkzeugaustausch verursacht ist. Ferner kann, verglichen mit dem zweiten Vergleichsbeispiel, der Schnittwinkel in dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel erhöht werden, und gibt es ferner keine Notwendigkeit, den Schnittwinkel zu ändern, und können somit eine Erhöhung eines Werkzeugverschleißes und einer Taktzeit verhindert werden.
(Konfiguration einer Bearbeitungssteuerungseinheit 13)
Wie in 12 gezeigt ist, umfasst die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 der Zahnnutbearbeitungsvorrichtung 10 eine Bezugsbearbeitungsbedingungsbestimmungseinheit 14, eine erste Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungsbestimmungseinheit 15, eine zweite Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungsbestimmungseinheit 16, eine Bezugszahnnutbearbeitungssteuerungseinheit 17, eine erste Zahnseitenflächenbearbeitungssteuerungseinheit 18 sowie eine zweite Zahnseitenflächenbearbeitungssteuerungseinheit 19. Die Bezugsbearbeitungsbedingungsbestimmungseinheit 14 bestimmt Bezugsbearbeitungsbedingungen, die Bedingungen zum Bearbeiten der Bezugszahnnut Gb, die den Bezugswinkel Ψ hat, mittels Wälzschälen sind, und bei denen der Schnittwinkel θ auf einen vorbestimmten Schnittwinkel festgelegt ist, und ein Phasenkorrekturwinkel auf einen Bezugsphasenkorrekturwinkel festgelegt ist, der von dem Phasenkorrekturwinkel der rechten Zahnseitenfläche Gsr und dem Phasenkorrekturwinkel der linken Zahnseitenfläche Gsl verschieden ist.
Die erste Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungsbestimmungseinheit 15 bestimmt, basierend auf den Bezugsbearbeitungsbedingungen, die durch die Bezugsbearbeitungsbedingungsbestimmungseinheit 14 bestimmt wurden, rechte Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungen, die Bedingungen zum Bearbeiten der rechten Zahnseitenfläche Gsr mittels Wälzschälen sind, und bei denen der Schnittwinkel θ auf den vorbestimmten Schnittwinkel festgelegt ist und der Phasenkorrekturwinkel auf den Phasenkorrekturwinkel der rechten Zahnseitenfläche Grs (einen ersten Phasenkorrekturwinkel) festgelegt ist. Die zweite Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungsbestimmungseinheit 16 bestimmt, basierend auf den Bezugsbearbeitungsbedingungen, die durch die Bezugsbearbeitungsbedingungsbestimmungseinheit 14 bestimmt wurden, linke Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungen, die Bedingungen zum Bearbeiten der linken Zahnseitenfläche Gsl mittels Wälzschälen sind, und bei denen der Schnittwinkel θ auf den vorbestimmten Schnittwinkel festgelegt ist und der Phasenkorrekturwinkel auf den Phasenkorrekturwinkel der linken Zahnseitenfläche Grl (einen zweiten Phasenkorrekturwinkel) festgelegt ist.
Die Bezugszahnnutbearbeitungssteuerungseinheit 17 legt, basierend auf den Bezugsbearbeitungsbedingungen, die durch die Bezugsbearbeitungsbedingungsbestimmungseinheit 14 bestimmt werden, den Schnittwinkel θ auf den vorbestimmten Schnittwinkel und den Phasenkorrekturwinkel auf den Bezugsphasenkorrekturwinkel fest, um das Verzahnungsschneidwerkzeug T zu steuern, um die Bezugszahnnut Gb, die den Bezugswinkel Ψ hat, mittels Wälzschälen zu bearbeiten. Die erste Zahnseitenflächenbearbeitungssteuerungseinheit 18 legt, basierend auf den rechten Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungen, die durch die erste Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungsbestimmungseinheit 15 bestimmt werden, den Schnittwinkel θ, um derselbe zu sein wie der vorbestimmte Schnittwinkel, sowie den Phasenkorrekturwinkel auf den Phasenkorrekturwinkel der rechten Zahnseitenfläche Gsr fest, um ein Verzahnungsschneidwerkzeug T, das dasselbe wie das Verzahnungsschneidwerkzeug T zum Bearbeiten der Bezugszahnnut Gb ist, zu steuern, um die rechte Zahnseitenfläche Gsr mittels Wälzschälen zu bearbeiten.
Die zweite Zahnseitenflächenbearbeitungssteuerungseinheit 19 legt, basierend auf den linken Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungen, die durch die zweite Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungsbestimmungseinheit 16 bestimmt werden, den Schnittwinkel θ, um derselbe zu sein wie der vorbestimmte Schnittwinkel, sowie den Phasenkorrekturwinkel auf den Phasenkorrekturwinkel der linken Zahnseitenfläche Gsl fest, der von dem Phasenkorrekturwinkel der rechten Zahnseitenfläche Gsr verschieden ist, um ein Verzahnungsschneidwerkzeug T, das dasselbe wie das Verzahnungsschneidwerkzeug T zum Bearbeiten der rechten Zahnseitenfläche Gsr ist, zu steuern, um die linke Zahnseitenfläche Gsl mittels Wälzschälen zu bearbeiten.
Gemäß der Zahnnutbearbeitungsvorrichtung 10, wenn die rechte Zahnseitenfläche Gsr der Zahnnut Gg bearbeitet wird, wird der Bearbeitungsbezugspunkt Pb der rechten Zahnseitenfläche Gsr in der Umfangsrichtung des Werkstücks W um den Phasenkorrekturwinkel der rechten Zahnseitenfläche Gsr versetzt. Wenn die linke Zahnseitenfläche Gsl bearbeitet wird, wird der Bearbeitungsbezugspunkt der linken Zahnseitenfläche Gsl in der Umfangsrichtung des Werkstücks W um den Phasenkorrekturwinkel der linken Zahnseitenfläche Gsl versetzt. Somit kann, auch wenn der Kegelwinkel Φ der Zahnnut Gg klein ist, indem der Bearbeitungspunkt bezüglich einer Zahnflankenlinie (einer Zahnfläche) versetzt wird, ein Bearbeiten mit einer Art von Verzahnungsschneidwerkzeug T (ohne Werkzeuge zu wechseln) durchgeführt werden, während ein hinreichend großer Schnittwinkel θ sichergestellt wird. Daher kann der Werkzeugverschleiß reduziert werden, und können die Werkzeugkosten reduziert werden. Ferner können die gegenüberliegenden Zahnseitenflächen Gsr und Gsl der Zahnnut Gg ohne ein Ändern des Schnittwinkels θ bearbeitet werden. Daher kann die Taktzeit reduziert werden.
(Betrieb der Bearbeitungssteuerungseinheit 13)
Als Betriebe der Bearbeitungssteuerungseinheit 13 wird ein Fall, bei dem die Bezugszahnnut Gb nicht bearbeitet wird, unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm der 13 und Betriebsdiagramme der 14A bis 14C beschrieben. Die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 bestimmt die rechten Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungen, wie etwa den vorbestimmten Schnittwinkel θ und den Phasenkorrekturwinkel der rechten Zahnseitenfläche Gsr zum Bearbeiten der rechten Zahnseitenfläche Gsr (Schritt S1, ein erster Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungsbestimmungsschritt).
Ferner bestimmt die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 die linken Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungen, wie etwa den vorbestimmten Schnittwinkel θ bei den rechten Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungen und den Phasenkorrekturwinkel der linken Zahnseitenfläche Gsl zum Bearbeiten der linken Zahnseitenfläche Gsl (Schritt S2, ein zweiter Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungsbestimmungsschritt). Dann legt die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 einen Zustand fest, bei dem der vorbestimmte Schnittwinkel θ vorliegt (Schritt S3).
Dann, wie in 14A gezeigt ist, steuert die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 eine relative Bewegung zwischen dem Verzahnungsschneidwerkzeug T und dem Werkstück W, die synchron drehen, in der Richtung der Mittelachse Cw des Werkstücks W, während sie eine Drehung des Werkstücks W unter Verwendung des Phasenkorrekturwinkels der rechten Zahnseitenfläche Gsr bei den rechten Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungen steuert, und wobei somit eine Nut, die eine rechte Zahnseitenfläche Gsr hat, auf dem Werkstück W durch das Verzahnungsschneidwerkzeug T von einer bestimmten Bearbeitungsstartposition Pr aus bearbeitet wird (Schritt S4, ein erster Zahnseitenflächenbearbeitungsschritt).
Die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 bestimmt, ob das Bearbeiten der Nut, die die rechte Zahnseitenfläche Gsr hat, abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S5), und wenn das Bearbeiten der Nut, die die rechte Zahnseitenfläche Gsr hat, nicht abgeschlossen ist (Schritt S5: Nein), kehrt der Ablauf zu Schritt S4 zurück, um die vorstehend beschriebene Ablaufsteuerung zu wiederholen. Wenn das Bearbeiten der Nut, die die rechte Zahnseitenfläche Gsr hat, abgeschlossen ist (Schritt S5: Ja), wird die Drehung des Werkstücks W gestoppt, und wobei die relative Bewegung zwischen dem Verzahnungsschneidwerkzeug T und dem Werkstück W gestoppt wird.
Dann, wie in 14B gezeigt ist, dreht die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 das Werkstück W in einer Richtung, die durch einen Pfeil in der Figur angezeigt ist, um einen Trennwinkel σ (der im Voraus gespeichert ist) der gegenüberliegenden rechten Zahnseitenfläche Gsr und der linken Zahnseitenfläche Gsl in dem Werkstück W um die Mittelachse Cw des Werkstücks W und bestimmt eine Bearbeitungsstartposition P1 zum Bearbeiten der Nut, die die linke Zahnseitenfläche Gsl hat. Dann wird das Verzahnungsschneidwerkzeug T an der bestimmten Bearbeitungsstartposition P1 zum Bearbeiten der Nut, die die linke Zahnseitenfläche Gsl hat, angeordnet (Schritt S6).
Die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 steuert die relative Bewegung zwischen dem Verzahnungsschneidwerkzeug T und dem Werkstück W, die synchron drehen, in der Richtung der Mittelachse Cw des Werkstücks W, während sie eine Drehung des Werkstücks W unter Verwendung des Phasenkorrekturwinkels der linken Zahnseitenfläche Gsl mit dem vorbestimmten Schnittwinkel θ, der bleibt wie er ist, steuert, und wobei somit eine Nut, die die linke Zahnseitenfläche Gsl hat, auf dem Werkstück W durch das Verzahnungsschneidwerkzeug T bearbeitet wird (Schritt S7, ein zweiter Zahnseitenflächenbearbeitungsschritt).
Die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 bestimmt, ob das Bearbeiten einer Nut, die die linke Zahnseitenfläche Gsl hat, abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S8), und wenn das Bearbeiten der Nut, die die linke Zahnseitenfläche Gsl hat, nicht abgeschlossen ist (Schritt S8: Nein), kehrt der Ablauf zu Schritt S7 zurück, um die vorstehend beschriebene Ablaufsteuerung zu wiederholen. Wenn das Bearbeiten der Nut, die die linke Zahnseitenfläche Gsl hat, abgeschlossen ist (Schritt S8: Ja), wird die Drehung des Werkstücks W gestoppt, wird die relative Bewegung zwischen dem Verzahnungsschneidwerkzeug T und dem Werkstück W gestoppt, und ist die gesamte Ablaufsteuerung abgeschlossen. Somit kann eine konische Zahnnut Gg, die keinen ungeschnittenen Abschnitt B in der Zahnnut Gg hat, erlangt werden.
Als Betriebe der Bearbeitungssteuerungseinheit 13 wird ein Fall, in dem eine Bezugszahnnut Gb bearbeitet wird, unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm der 15A und 15B und Betriebsdiagramme der 16A und 16B beschrieben. In 15 sind dieselben Betriebe wie diejenigen in dem Ablaufdiagramm der 13 durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, und werden ihre genauen Beschreibungen ausgelassen. Die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 bestimmt die Bezugsbearbeitungsbedingungen, wie etwa den vorbestimmten Schnittwinkel θ und den Bezugsphasenkorrekturwinkel zum Bearbeiten der Bezugszahnnut Gb (Schritt S11, ein Bezugsbearbeitungsbedingungsbestimmungsschritt). Dann bestimmt die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 die rechten Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungen und die linken Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingungen (Schritte S1 und S2) und legt einen Zustand fest, in dem der vorbestimmte Schnittwinkel θ vorliegt (Schritt S3).
Die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 steuert eine relative Bewegung zwischen dem Verzahnungsschneidwerkzeug T und dem Werkstück W, die synchron drehen, in der Richtung der Mittelachse Cw des Werkstücks W, während sie eine Drehung des Werkstücks W unter Verwendung des Phasenkorrekturwinkels der Bezugszahnnut Gb basierend auf den bestimmten Bezugsbearbeitungsbedingungen steuert, und wobei somit die Bezugszahnnut Gb auf dem Werkstück W durch das Verzahnungsschneidwerkzeug T von einer bestimmten Bearbeitungsstartposition aus bearbeitet wird (Schritt S12, ein Bezugszahnnutbearbeitungsschritt).
Die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 bestimmt, ob das Bearbeiten der Bezugszahnnut Gb abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S13), und wenn das Bearbeiten der Bezugszahnnut Gb nicht abgeschlossen ist (Schritt S13: Nein), kehrt der Ablauf zu Schritt S12 zurück, um die vorstehend beschriebene Ablaufsteuerung zu wiederholen. Wenn das Bearbeiten der Bezugszahnnut Gb abgeschlossen ist (Schritt S13: Ja), wird die Drehung des Werkstücks W gestoppt, und wobei die relative Bewegung zwischen dem Verzahnungsschneidwerkzeug T und dem Werkstück W gestoppt wird.
Dann, wie in 15B gezeigt ist, erfasst die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 den rechten Zahnseitenflächenbezugspunkt Qr und den linken Zahnseitenflächenbezugspunkt Ql durch einen Positionserfassungssensor (nicht gezeigt) (Schritt S14). Dann bestimmt die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 die Bearbeitungsstartposition Pr der rechten Zahnseitenfläche Gsr basierend auf dem rechten Zahnseitenflächenbezugspunkt Qr und ordnet das Verzahnungsschneidwerkzeug T an der Bearbeitungsstartposition Pr der rechten Zahnseitenfläche Gsr an (Schritt S15). Dann führt die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 ein Bearbeiten der Nut, die die rechte Zahnseitenfläche Gsr hat, auf dem Werkstück W durch das Verzahnungsschneidwerkzeug T mit dem vorbestimmten Schnittwinkel θ, so wie er ist, durch (Schritt S4, der erste Zahnseitenflächenbearbeitungsschritt).
Die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 bestimmt, ob das Bearbeiten der Nut, die die rechte Zahnseitenfläche Gsr hat, abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S5), und wenn das Bearbeiten der Nut, die die rechte Zahnseitenfläche Gsr hat, nicht abgeschlossen ist (Schritt S5: Nein), kehrt der Ablauf zu Schritt S4 zurück, um die vorstehend beschriebene Ablaufsteuerung zu wiederholen. Wenn das Bearbeiten der Nut, die die rechte Zahnseitenfläche Gsr hat, abgeschlossen ist (Schritt S5: Ja), wird die Drehung des Werkstücks W gestoppt, und wird die relative Bewegung zwischen dem Verzahnungsschneidwerkzeug T und dem Werkstück W gestoppt.
Dann bestimmt die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 eine Bearbeitungsstartposition der linken Zahnseitenfläche Gsl basierend auf dem linken Zahnseitenflächenbezugspunkt Ql und ordnet das Verzahnungsschneidwerkzeug T an der Bearbeitungsstartposition der linken Zahnseitenfläche Gsl an (Schritt S16). Dann führt die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 ein Bearbeiten einer Nut, die die linke Zahnseitenfläche Gsl hat, auf dem Werkstück W durch das Verzahnungsschneidwerkzeug T mit dem vorbestimmten Schnittwinkel θ, so wie er ist, durch (Schritt S7, der zweite Zahnseitenflächenbearbeitungsschritt).
Die Bearbeitungssteuerungseinheit 13 bestimmt, ob das Bearbeiten der Nut, die die linke Zahnseitenfläche Gsl hat, abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S8), und wenn das Bearbeiten der Nut, die die linke Zahnseitenfläche Gsl hat, nicht abgeschlossen ist (Schritt S8: Nein), kehrt der Ablauf zu Schritt S7 zurück, um die vorstehend beschriebene Ablaufsteuerung zu wiederholen. Wenn das Bearbeiten der Nut, die die linke Zahnseitenfläche Gsl hat, abgeschlossen ist (Schritt S8: Ja), wird die Drehung des Werkstücks W gestoppt, wird die relative Bewegung zwischen dem Verzahnungsschneidwerkzeug T und dem Werkstück W gestoppt, und wird die gesamte Ablaufsteuerung beendet. Somit kann eine konische Zahnnut Gg, die keinen ungeschnittenen Abschnitt B in der Zahnnut Gg hat, erlangt werden.
Ein Zahnnutbearbeitungsverfahren umfasst: Definieren eines Versatzwinkels als einen Phasenkorrekturwinkel bei einem Wälzschälen, wenn ein Bezugspunkt einer vorbestimmten Zahnnut eines Werkstücks in einer Umfangsrichtung des Werkstücks versetzt wird; Bearbeiten einer ersten Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen mit einem Verzahnungsschneidwerkzeug, indem ein Schnittwinkel auf einen vorbestimmten Schnittwinkel festgelegt wird, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen ersten Phasenkorrekturwinkel festgelegt wird; und Bearbeiten einer zweiten Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen mit demselben Verzahnungsschneidwerkzeug wie dem Verzahnungsschneidwerkzeug, das die erste Zahnseitenfläche bearbeitet hat, indem der Schnittwinkel festgelegt wird, um derselbe zu sein wie der vorbestimmte Schnittwinkel, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen zweiten Phasenkorrekturwinkel festgelegt wird, der von dem ersten Phasenkorrekturwinkel verschieden ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019018335 A [0002]
JP 2016093882 A [0002]
JP 2019018334 A [0002]
JP 2018 [0002]
JP 079558 A [0002]

Claims

Zahnnutbearbeitungsverfahren zum Bearbeiten einer Zahnnut auf einem Werkstück durch Wälzschälen mit einem Verzahnungsschneidwerkzeug, wobei das Werkstück so eingerichtet ist, dass: eine erste Zahnseitenfläche der Zahnnut einen ersten Kegelwinkel bezüglich einer parallelen Linie einer Mittelachse des Werkstücks umfasst; und eine zweite Zahnseitenfläche der Zahnnut, die der ersten Zahnseitenfläche gegenüberliegt, einen zweiten Kegelwinkel umfasst, der von dem ersten Kegelwinkel verschieden ist, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Definieren eines Versatzwinkels als einen Phasenkorrekturwinkel bei dem Wälzschälen, wenn ein Bezugspunkt einer vorbestimmten Zahnnut des Werkstücks in einer Umfangsrichtung des Werkstücks versetzt wird; Bearbeiten der ersten Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen mit dem Verzahnungsschneidwerkzeug, indem ein Schnittwinkel zwischen einer parallelen Linie der Mittelachse des Werkstücks und einer Mittelachse des Verzahnungsschneidwerkzeugs auf einen vorbestimmten Schnittwinkel festgelegt wird, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen ersten Phasenkorrekturwinkel festgelegt wird; und Bearbeiten der zweiten Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen mit demselben Verzahnungsschneidwerkzeug wie dem Verzahnungsschneidwerkzeug, das die erste Zahnseitenfläche bearbeitet hat, indem der Schnittwinkel festgelegt wird um derselbe zu sein wie der vorbestimmte Schnittwinkel, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen zweiten Phasenkorrekturwinkel festgelegt wird, der von dem ersten Phasenkorrekturwinkel verschieden ist.
Zahnnutbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner Folgendes aufweist: Definieren eines Zwischenwerts zwischen dem ersten Kegelwinkel und dem zweiten Kegelwinkel als einen Bezugswinkel; und Bearbeiten einer Bezugszahnnut, die den Bezugswinkel hat, durch das Wälzschälen mit demselben Verzahnungsschneidwerkzeug wie dem Verzahnungsschneidwerkzeug, das die erste Zahnseitenfläche bearbeitet hat, indem der Schnittwinkel festgelegt wird, um derselbe zu sein wie der vorbestimmte Schnittwinkel, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen Bezugsphasenkorrekturwinkel festgelegt wird, der von dem ersten Phasenkorrekturwinkel und dem zweiten Phasenkorrekturwinkel verschieden ist, wobei das Bearbeiten der ersten Zahnseitenfläche und das Bearbeiten der zweiten Zahnseitenfläche nach dem Bearbeiten der Bezugszahnnut durchgeführt werden.
Zahnnutbearbeitungsverfahren nach Anspruch 2, wobei der Bezugswinkel ein Median des ersten Kegelwinkels und des zweiten Kegelwinkels ist.
Zahnnutbearbeitungsverfahren nach Anspruch 2, wobei der Bezugswinkel 0° ist.
Zahnnutbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren ferner Folgendes aufweist: Definieren eines Zwischenwerts zwischen dem ersten Kegelwinkel und dem zweiten Kegelwinkel als einen Bezugswinkel; Bestimmen einer Bezugsbearbeitungsbedingung zum Bearbeiten der Zahnnut, die den Bezugswinkel hat, durch Wälzschälen, und wobei die Bezugsbearbeitungsbedingung so eingerichtet ist, dass der Schnittwinkel auf den vorbestimmten Schnittwinkel festgelegt ist, und dass der Phasenkorrekturwinkel auf einen Bezugsphasenkorrekturwinkel festgelegt ist, der von dem ersten Phasenkorrekturwinkel und dem zweiten Phasenkorrekturwinkel verschieden ist; Bestimmen einer ersten Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingung zum Bearbeiten der ersten Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen, basierend auf der Bezugsbearbeitungsbedingung, wobei die erste Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingung so eingerichtet ist, dass der Schnittwinkel auf den vorbestimmten Schnittwinkel festgelegt ist, und dass der Phasenkorrekturwinkel auf den ersten Phasenkorrekturwinkel festgelegt ist; und Bestimmen einer zweiten Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingung zum Bearbeiten der zweiten Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen, basierend auf der Bezugsbearbeitungsbedingung, wobei die zweite Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingung so eingerichtet ist, dass der Schnittwinkel auf den vorbestimmten Schnittwinkel festgelegt ist, und dass der Phasenkorrekturwinkel auf den zweiten Phasenkorrekturwinkel festgelegt ist, wobei das Bearbeiten der ersten Zahnseitenfläche basierend auf der ersten Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingung durchgeführt wird, und wobei das Bearbeiten der zweiten Zahnseitenfläche basierend auf der zweiten Zahnseitenflächenbearbeitungsbedingung durchgeführt wird.
Zahnnutbearbeitungsverfahren nach Anspruch 5, wobei ein Wert, der erlangt wird, indem der Bezugsphasenkorrekturwinkel von dem ersten Phasenkorrekturwinkel subtrahiert wird, und ein Wert, der erlangt wird, indem der Bezugsphasenkorrekturwinkel von dem zweiten Phasenkorrekturwinkel subtrahiert wird, entgegengesetzte Vorzeichen zueinander haben und die Werte miteinander denselben Betrag haben.
Zahnnutbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten einer Zahnnut auf einem Werkstück durch Wälzschälen mit einem Verzahnungsschneidwerkzeug, wobei das Werkstück so eingerichtet ist, dass: eine erste Zahnseitenfläche der Zahnnut einen ersten Kegelwinkel bezüglich einer parallelen Linie einer Mittelachse des Werkstücks umfasst; und eine zweite Zahnseitenfläche der Zahnnut, die der ersten Zahnseitenfläche gegenüberliegt, einen zweiten Kegelwinkel umfasst, der von dem ersten Kegelwinkel verschieden ist, wobei ein Versatzwinkel als ein Phasenkorrekturwinkel bei dem Wälzschälen definiert ist, wenn ein Bezugspunkt einer vorbestimmten Zahnnut des Werkstücks in einer Umfangsrichtung des Werkstücks versetzt ist, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: ein Steuerungsgerät, wobei das Steuerungsgerät zu Folgendem eingerichtet ist: Bearbeiten der ersten Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen mit dem Verzahnungsschneidwerkzeug, indem ein Schnittwinkel zwischen einer parallelen Linie der Mittelachse des Werkstücks und einer Mittelachse des Verzahnungsschneidwerkzeugs auf einen vorbestimmten Schnittwinkel festgelegt wird, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen ersten Phasenkorrekturwinkel festgelegt wird; und Bearbeiten der zweiten Zahnseitenfläche durch das Wälzschälen mit demselben Verzahnungsschneidwerkzeug wie dem Verzahnungsschneidwerkzeug, das die erste Zahnseitenfläche bearbeitet hat, indem der Schnittwinkel festgelegt wird, um derselbe zu sein wie der vorbestimmte Schnittwinkel, und indem der Phasenkorrekturwinkel auf einen zweiten Phasenkorrekturwinkel festgelegt wird, der von dem ersten Phasenkorrekturwinkel verschieden ist.