DE112012000199B4

DE112012000199B4 - Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen und Zahnradbearbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112012000199B4
Application number: DE112012000199.0T
Authority: DE
Inventors: Eiji Nabata; Junshi Kugo; Ryou Yamaguchi
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2014-02-20
Anticipated expiration: 2032-03-22
Also published as: DE112012000199T5; CN103167924B; JP5174933B2; US9248519B2; US20130156521A1; CN103167924A; WO2012133025A1; JP2012213831A

Abstract

Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen für die Ausgabe einer Bearbeitungsbedingung beim Schneiden eines Zahnradwerkstücks (2) unter Verwendung eines Abwälzfräsers (1), wobei die Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen umfasst: eine Parameter-Empfangseinheit, die ausgebildet ist, einen einen Vorschubbetrag bestimmenden Parameter, der eine Spezifikation eines Abwälzfräsers und eine Spezifikation des Zahnradwerkstücks (2) enthält, und eine Zieltemperatur der Schneidkante des Abwälzfräsers (1) während der maschinellen Bearbeitung zu empfangen; eine erste Speichereinheit, die ausgebildet ist, eine Formel für die Berechnung eines Einschneidebetrags zu speichern, die eine Relation zwischen einem Kennwert, der durch den den Vorschubbetrag bestimmenden Parameter und einen relativen Vorschubbetrag (f') des Abwälzfräsers (1) hinsichtlich des Zahnradwerkstücks (2) bestimmt wird, und einem berechneten Einschneidebetrag pro Schneide des Abwälzfräsers darstellt; eine zweite Speichereinheit, die ausgebildet ist, eine Obergrenze des Einschneidebetrags pro Schneide des Abwälzfräsers (1) zu speichern, die vorab durch die Spezifikation und ein Material des Zahnradwerkstücks (2) festgelegt wird; eine Einheit zum Berechnen des Vorschubbetrags, die ausgebildet ist, entweder den berechneten Einschneidebetrag, der unter Verwendung der Formel für die Berechnung eines Einschneidebetrags ermittelt wird, oder die Obergrenze des Einschneidebetrags auszuwählen, und einen Vorschubbetrag (f') des Abwälzfräsers (1) unter Verwendung der Formel für die Berechnung des Einschneidebetrags auf der Basis des Ausgewählten des berechneten Einschneidebetrags oder der Obergrenze des Einschneidebetrags zu berechnen; ...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen für die Ausgabe einer Bearbeitungsbedingung beim Schneiden eines Zahnradwerkstücks unter Verwendung eines Abwälzfräsers und eine Zahnradbearbeitungsvorrichtung, die mit derselben ausgestattet ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Eine Abwälzfräsmaschine dient als Beispiel einer Zahnradbearbeitungsvorrichtung. Die Abwälzfräsmaschine ist eine Vorrichtung zum Schneiden eines Zahnprofils mit einer Evolventenkurve an einem Werkstück mit einem Abwälzfräser. In der Abwälzfräsmaschine wird das Werkstück durch einen Tisch gestützt, während der Abwälzfräser durch einen Werkzeugkopf gehalten wird. Der Abwälzfräser und das Werkstück werden unter einem konstanten Verhältnis durch ihre jeweiligen Antriebsmechanismen gedreht. Ferner ist der Abwälzfräser konfiguriert für einen Vorschub relativ zu dem Werkstück entlang einer Zahnradwellenrichtung des Werkstücks mit einem konstanten Vorschubbetrag mittels eines Vorschubmechanismus.
Bei einer Arbeitsmaschine, die eine Abwälzfräsmaschine wie oben beschrieben enthält, ist die Einstellung einer Schnittgeschwindigkeit passend für die jeweiligen Bedingungen gefordert, um die Produktivität zu verbessern. Patentliteratur 1 beschreibt zum Beispiel ein Verfahren zum Ermitteln einer Schnittgeschwindigkeit auf der Basis der Materialhärte eines Werkstücks. Patentliteratur 2 dagegen beschreibt eine Relation zwischen einem Zahnradmodul und einer Schnittgeschwindigkeit in einer Abwälzfräsmaschine (z. B. 17).
Patentdokument 3 offenbart eine Anpassungsregelung für Verzahnmaschinen.
DOKUMENTLISTE
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentanmeldungspublikation Nr. JP 2008-213097 A
Patentliteratur 2: Offengelegte japanische Patentanmeldungspublikation Nr. JP 2001-087 945 A
Patentdokument 3: DE 22 08 708 A

ÜBERSICHT
Technische Probleme
Das in Patentliteratur 1 beschriebene Verfahren ist ein Schnittgeschwindigkeit-Berechnungsverfahren zum Festlegen einer Schneidkantentemperatur auf 640 bis 700 Grad Celsius, wobei ein Werkstückmaterial entweder auf reines Eisen oder auf Kohlenstoffstahl beschränkt ist, die für mechanische Konstruktionen verwendet werden und deren Vickers-Härte kleiner oder gleich 170 ist. Aus diesem Grund kann das Verfahren nicht bei der Festlegung von allgemeinen Zahnradbearbeitungsbedingungen angewendet werden.
Wenn die maschinelle Bearbeitung der Zahnradzähne hier durch eine Abwälzfräsmaschine erfolgt, steht die Bearbeitungszeit unter dem direkten Einfluss des Vorschubbetrags pro Schneide eines Abwälzfräsers sowie der Schnittgeschwindigkeit. Wie in Patentliteratur 2 beschrieben, ist jedoch bei einem üblichen Verfahren für die Festlegung von Bearbeitungsbedingungen die Schnittgeschwindigkeit konfiguriert für eine einfache Bestimmung durch einen Zahnradmodul, und dasselbe gilt auch für den Vorschubbetrag. Ferner sind für diese Festlegungen keine eindeutigen Kriterien vorgesehen. Sie erfolgen vielmehr auf empirischer Basis auf einer Ebene, die höchstens einen Ausfall oder einen außergewöhnlichen Abrieb einer Schneidklinge des Abwälzfräsers verhindern soll. Und selbst wenn geeignete Bearbeitungsbedingungen auf empirischer Basis festgelegt werden können, ist es dennoch notwendig, neue Bearbeitungsbedingungen durch einen Bearbeitungstest zu ermitteln, wenn sich die Spezifikationen des Abwälzfräsers und des Zahnrads ändern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf einfachem Weg eine bevorzugte Bearbeitungsbedingung für eine Spezifikation eines Abwälzfräsers, eine Spezifikation eines Zahnradwerkstücks durch das Eingeben von Spezifikationen zu ermitteln.
Lösung der Probleme
Eine Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Ausgeben einer Bearbeitungsbedingung beim Schneiden eines Zahnradwerkstücks unter Verwendung eines Abwälzfräsers und umfasst eine Parameter-Empfangseinheit, eine erste Speichereinheit, eine zweite Speichereinheit, eine Vorschubbetrag-Berechnungseinheit, eine dritte Speichereinheit und eine Schnittgeschwindigkeit-Berechnungseinheit. Die Parameter-Empfangseinheit ist ausgebildet, einen den Vorschubbetrag bestimmenden Parameter, der eine Spezifikation des Abwälzfräsers und eine Spezifikation des Zahnradwerkstücks enthält, und eine Zieltemperatur der Schneidkante des Abwälzfräsers während der maschinellen Bearbeitung zu empfangen. Die erste Speichereinheit ist ausgebildet, eine Formel für die Berechnung eines Einschneidebetrags zu speichern, die ein Verhältnis angibt zwischen einem Kennwert, der durch den den Vorschubbetrag bestimmenden Parameter und einem relativen Vorschubbetrag des Abwälzfräsers hinsichtlich des Zahnradwerkstücks bestimmt wird, und eines berechneten Einschneidebetrags pro Schneide des Abwälzfräsers darstellt. Die zweite Speichereinheit ist ausgebildet, eine Obergrenze des Einschneidebetrags pro Schneide des Abwälzfräsers zu speichern, die durch die Spezifikation und ein Material des Zahnradwerkstücks vorab festgelegt wird. Die Vorschubbetrag-Berechnungseinheit ist ausgebildet, entweder den berechneten Einschneidebetrag, der unter der Verwendung der Formel für die Berechnung eines Einschneidebetrags ermittelt wird, oder die Obergrenze des Einschneidebetrags auszuwählen, und einen Vorschubbetrag des Abwälzfräsers unter Anwendung der Formel für die Berechnung des Einschneidebetrags auf der Basis des Ausgewählten des berechneten Einschneidebetrags oder der Obergrenze des Einschneidebetrags zu berechnen. Die dritte Speichereinheit ist ausgebildet, Daten von Konstanttemperaturkurven zu speichern, wobei jede Konstanttemperaturkurve eine Relation zwischen dem Einschneidebetrag und einer Schnittgeschwindigkeit angibt, bei welcher eine Temperatur der Schneidkante des Abwälzfräsers auf eine vorgegebene Temperatur festgelegt wird. Die Schnittgeschwindigkeit-Berechnungseinheit ist ausgebildet, eine Schnittgeschwindigkeit, die für die Ausgewählte des berechneten Einschneidebetrags oder der Obergrenze des Einschneidebetrags relevant ist, mit Bezug auf eine Relevante der Konstanttemperaturkurven, bei der die vorgegebene Temperatur die Zieltemperatur der Schneidkante des Abwalzfräsers ist, zu berechnen.
In der Vorrichtung werden die Parameter für die Bestimmung des Vorschubbetrags und der Schnittgeschwindigkeit von einer Bedienungsperson eingelesen. Der den Vorschubbetrag bestimmende Parameter enthält die Spezifikationen des Abwälzfräsers und des Zahnradwerkstücks. Der die Schnittgeschwindigkeit bestimmende Parameter enthält die Zieltemperatur der Schneidkante des Abwälzfräsers während der maschinellen Bearbeitung. Sind diese Parameter eingegeben, erfolgt die Berechnung des Vorschubbetrags unter Anwendung der Formel für die Berechnung des Einschneidebetrags auf der Basis des vorab eingestellten Einschneidebetrags pro Schneide des Abwälzfräsers. Danach wird unter Anwendung der Konstanttemperaturkurve die Schnittgeschwindigkeit auf der Basis des Einschneidebetrags entsprechend dem berechneten Vorschubbetrag und dem die Schnittgeschwindigkeit bestimmenden Parameter berechnet. Die Konstanttemperaturkurve ist eine Kurve, die die Relation zwischen dem Einschneidebetrag und der Schnittgeschwindigkeit angibt, wobei die Temperatur der Schneidkante des Abwälzfräsers auf eine vorgegebene Temperatur festgelegt ist.
Hier ist es möglich, auf einfache Weise einen bevorzugten Vorschubbetrag und eine bevorzugte Schnittgeschwindigkeit zu ermitteln, indem die Spezifikationen des Abwälzfräsers und des Zahnradwerkstücks eingegeben werden. Aus diesem Grund kann durch die Einstellung eines bevorzugten Vorschubbetrags und einer bevorzugten Schnittgeschwindigkeit die maschinelle Bearbeitung auch dann konstant durchgeführt werden, wenn sich die Spezifikationen des Abwälzfräsers und des Zahnrads ändern.
Eine Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei der den Vorschubbetrag bestimmende Parameter einen relativen spezifizierten Vorschubbetrag des Abwälzfräsers hinsichtlich des Zahnradwerkstücks enthält und wobei die Vorschubbetrag-Berechnungseinheit ausgebildet ist, den Vorschubbetrag auf der Basis eines Einschneidebetrags, der mit Bezug auf die Obergrenze des Einschneidebetrags ermittelt wird, und den berechneten Einschneidebetrag zu berechnen, der durch die Anwendung der Formel für die Berechnung des Einschneidebetrags auf der Basis des spezifizierten Vorschubbetrags ermittelt wird.
Nun kann der Vorschubbetrag unter Berücksichtigung der Oberflächenrauheit durch eine Bedienungsperson spezifiziert werden. Der berechnete Einschneidebetrag wird mit Hilfe der Formel für die Berechnung des Einschneidebetrags auf der Basis des spezifizierten Vorschubbetrags berechnet, und ferner erfolgt die Berechnung des Vorschubbetrags auf der Basis des berechneten Einschneidebetrags und der Obergrenze des Einschneidebetrags.
Hier wird der Vorschubbetrag unter Berücksichtigung der Oberflächenrauheit und der Obergrenze des Einschneidebetrags bestimmt. Aus diesem Grund ist es möglich, eine Bearbeitungsbedingung unter Berücksichtigung der Zerspanungsqualität und der Lebensdauer des Abwälzfräsers in einfacher Weise zu bestimmen.
Eine Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wobei die Vorschubbetrag-Berechnungseinheit ausgebildet ist, den kleineren Betrag des berechneten Einschneidebetrags und der Obergrenze des Einschneidebetrags als Einschneidebetrag auszuwählen.
Hier ist es ähnlich wie unter dem zweiten Aspekt der Erfindung möglich, in einfacher Weise eine vorgegebene Bearbeitungsbedingung unter Berücksichtigung der Zerspanungsqualität und der Lebensdauer des Abwälzfräsers zu bestimmen.
Eine Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Vorrichtung gemäß einem der Aspekte eins bis drei der Erfindung, wobei der Kennwert, der in der Formel für die Berechnung des Einschneidebetrags enthalten ist, ein Wert ist, der proportional ist zu einem Modul des Zahnradwerkstücks, zu dem Vorschubbetrag des Abwälzfräsers hinsichtlich des Zahnradwerkstücks und zu einer Potenz der Gewindeanzahl des Abwälzfräsers und umgekehrt proportional zu der Anzahl von Zahnradzähnen des Zahnradwerkstücks und zu der Anzahl von Nuten des Abwälzfräsers.
Eine Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Vorrichtung gemäß einem der Aspekte eins bis vier der Erfindung, wobei die Konstanttemperaturkurve erstellt wird auf der Basis eines Verhältnisses, bei dem der Einschneidebetrag und die Schnittgeschwindigkeit umgekehrt proportional sind, wobei die Temperatur der Schneidkante des Abwälzfräsers konstant ist.
Eine Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Vorrichtung gemäß einem der Aspekte eins bis fünf der Erfindung, wobei die Schnittgeschwindigkeit-Berechnungseinheit ausgebildet ist, eine Hauptwellendrehzahl auf der Basis der Schnittgeschwindigkeit zu berechnen.
Eine Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Vorrichtung gemäß einem der Aspekte eins bis sechs der Erfindung und umfasst ferner eine vierte Speichereinheit, die ausgebildet ist, eine zulässige Ausgangsleistung eines Hauptwellenmotors zu speichern, und eine Einheit zum Berechnen einer Hauptwellendrehzahlgrenze. Die Einheit zum Berechnen einer Hauptwellendrehzahlgrenze ist ausgebildet, eine Obergrenze einer Hauptwellendrehzahl auf der Basis der zulässigen Ausgangsleistung und einer Spanleistung zu berechnen. Die Spanleistung wird berechnet auf der Basis der Spezifikationen des Abwälzfräsers und des Zahnradwerkstücks, der Hauptwellendrehzahl und des Vorschubbetrags des Abwälzfräsers hinsichtlich des Zahnradwerkstücks. Ferner ist die Schnittgeschwindigkeit-Berechnungseinheit ausgebildet, die Obergrenze der Hauptwellendrehzahl zu vergleichen und die durch Berechnung ermittelte Hauptwellendrehzahl zu berechnen und die kleinere der Drehzahlen als Hauptwellendrehzahl für einen Steuerungszweck auszugeben.
Hier wird zuerst die Spanleistung auf der Basis der Spezifikationen des Abwälzfräsers und des Zahnradwerkstücks, der Hauptwellendrehzahl und des Vorschubbetrags und dann die Obergrenze der Hauptwellendrehzahl auf der Basis der Spanleistung und der zulässigen Ausgabe berechnet. Anschließend werden die unter dem sechsten Aspekt der Erfindung ermittelte Hauptwellendrehzahl und die Obergrenze der Hauptwellendrehzahl verglichen, und es wird die kleinere dieser Drehzahlen als Hauptwellendrehzahl für einen Steuerungszweck ausgegeben.
Eine Zahnradbearbeitungsvorrichtung gemäß einem achten Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Schneiden von Zahnradzähnen mit einer Evolventenkurve und umfasst: eine Hauptwelle, an deren vorderem Ende ein Abwälzfräser befestigt ist; eine Vorschubeinheit zum Bewegen der Hauptwelle entlang einer axialen Richtung eines Zahnradwerkstücks; eine numerische Steuereinheit, die ausgebildet ist, eine Bearbeitungsbedingung einschließlich eines Vorschubbetrags der Vorschubeinheit und eine Drehzahl der Hauptwelle festzulegen und die maschinellen Bearbeitung zusteuern; und die Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen gemäß einem der Aspekte eins bis sieben, die ausgebildet ist, einen festgestellten Wert des Vorschubbetrags und einen festgestellten Wert der Hauptwellendrehzahl zur numerischen Steuereinheit zu übertragen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung ist es möglich, auf einfache Weise einen bevorzugten Vorschubbetrag und eine bevorzugte Schnittgeschwindigkeit durch die Eingabe einer Spezifikation eines Abwälzfräsers, einer Spezifikation eines Zahnradwerkstücks zu ermitteln, wodurch die maschinelle Bearbeitung auf der Basis adäquater Bearbeitungsbedingungen effizient möglich ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Schneidens von Zahnradzähnen mit einem Abwälzfräser;
2 ist ein Gesamtblockdiagramm einer Abwälzfräsmaschine gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Verhältnisses zwischen einem Kennwert q und einem Einschneidebetrag;
4 ist eine Tabelle zur Darstellung einer exemplarischen Obergrenze eines Einschneidebetrags;
5 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Verhältnisses zwischen einer Konstanttemperaturkurve, einem Einschneidebetrag und einer Schnittgeschwindigkeit;
6 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerung einer Vorrichtung zum Berechnen einer Bearbeitungsbedingung.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Schneiden von Zahnradzähnen mit einem Abwälzfräser
Zunächst folgt ein Überblick über das Schneiden von Zahnradzähnen mit einem Abwälzfräser unter Bezugnahme auf 1. In 1 wird ein Abwälzfräser 1 in einer Richtung R1 von 1 gedreht, wobei der Abwälzfräser an einer Hauptwelle einer Abwälzfräsmaschine (Zahnrad bearbeitungsmaschine) befestigt ist. Auf der anderen Seite wird ein Zahnradrohling 2 als Werkstück (nachfolgend als ”Zahnradwerkstück” bezeichnet) in einer Richtung R2 von 1 gedreht, wobei der Zahnradrohling durch einen Tisch der Abwälzfräsmaschine gestützt wird. Auf diese Weise werden die Zahnradzähne geschnitten, während der Abwälzfräser 1 und das Zahnradwerkstück 2 unter einem vorgegebenen Verhältnis relativ zueinander gedreht werden. Ferner ist der Abwälzfräser 1 konfiguriert für den Vorschub in einer axialen Richtung des Zahnrads (eine Richtung senkrecht zu dem Diagramm von 1) um einen vorgegebenen Betrag pro Drehung des Zahnradwerkstücks 2. Der vorgegebene Vorschubbetrag in der axialen Richtung des Zahnrads im vorliegenden Fall wird im Folgenden als ”Vorschubbetrag” bezeichnet.
In der folgenden Erläuterung enthält die Spezifikation des Abwälzfräsers 1 die Anzahl von Gewinden l und die Anzahl von Nuten (die Anzahl von Schneiden) Zh, wohingegen die Spezifikation des Zahnradwerkstücks 2 einen Modul m und die Anzahl von Zahnradzähnen Zw enthält. Ferner werden die Schnittgeschwindigkeit V (entsprechend der Drehzahl der Hauptwelle, an der der Abwälzfräser befestigt ist) und der Vorschubbetrag f des Abwälzfräsers 1 als Bearbeitungsbedingungen festgelegt. Weiterhin wird der Einschneidebetrag pro Schneide des Abwälzfräsers 1 als ap festgelegt, wie in 1 dargestellt.
Gesamtkonstruktion
2 zeigt ein Gesamtblockdiagramm der Abwälzfräsmaschine gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Abwälzfräsmaschine hat einen Abwälzfräsmaschinen-Hauptkörper 5, eine numerische Steuervorrichtung (NC-Vorrichtung) 6 zum Steuern der maschinellen Bearbeitung durch den Abwälzfräsmaschinen-Hauptkörper 5 und eine Berechnungsvorrichtung 7 für die Bearbeitungsbedingungen zum Anweisen der numerischen Steuervorrichtung 6 bezüglich des Vorschubbetrags f des Abwälzfräsers 1 und der Schnittgeschwindigkeit V (Hauptwellendrehzahl). Der Abwälzfräser 1 ist durch die Hauptwelle des Hauptkörpers 5 der Abwälzfräsmaschine gehalten, während das Werkstück 2 durch den Tisch gestützt wird.
Der Hauptkörper 5 der Abwälzfräsmaschine ist mit einem Hauptwellenmotor 5a und einem Vorschubmotor 5b versehen. Der Hauptwellenmotor 5a ist ein Motor für den Antrieb und die Drehung der Hauptwelle, an der der Abwälzfräser 1 befestigt ist. Der Vorschubmotor 5b hingegen ist ein Motor zum Bewegen der Hauptwelle, an der der Abwälzfräser 1 montiert ist, in der axialen Richtung des Zahnrads des Zahnradwerkstücks 2.
Die numerische Steuervorrichtung 6 ist mit einer Speichervorrichtung (in den Figuren nicht dargestellt) ausgestattet, die ein Bearbeitungsprogramm speichert, und mit einer Eingabevorrichtung 10 zum Einstellen einer Bearbeitungsbedingung. Spezifikationen des Abwälzfräsers 1 und des Zahnradwerkstücks 2 und Bearbeitungsbedingungen wie der spezifizierte Vorschubbetrag werden als Eingabeparameter über die Eingabevorrichtung 10 eingelesen.
Die Vorrichtung 7 zur Berechnung der Bearbeitungsbedingungen hat eine Speichereinheit 11 und eine Berechnungseinheit 12. Eine Zieltemperatur der Schneidkante des Abwälzfräsers, eine zulässige Ausgangsleistung des Hauptwellenmotors 5a werden als Schwellwerte für einen Steuerungsprozess über eine Eingabeeinheit 13 in die Vorrichtung 7 zum Berechnen der Bearbeitungsbedingungen eingelesen. Die Speichereinheit 11 speichert eine Vielfalt von Datenbanken und eine Formel für die Berechnung der Zerspanungsleistung. Die Datenbanken werden nachstehend beschrieben. Ferner ist die Formel für die Berechnung der Zerspanungsleistung ein arithmetischer Ausdruck für die Berechnung der Zerspanungsleistung auf der Basis von Spezifikationen des Abwälzfräsers und des Zahnradwerkstücks, der Hauptwellendrehzahl und des Vorschubbetrags. Die Berechnungseinheit 12 hat eine Parameter-Empfangsfunktion, eine Funktion zur Berechnung der Bearbeitungsbedingungen und ein Funktion zur Ausgabe der Bedingungen. Die Parameter-Empfangsfunktion ist eine Funktion zum Importieren/Abrufen eines Parameters (z. B. eines Schwellwerts), der von der Eingabeeinheit 13 einzulesen ist, und eines Parameters, der von der numerischen Steuervorrichtung 6 zu nennen ist. Ferner ist die Funktion zur Berechnung der Bearbeitungsbedingungen eine Funktion zum Berechnen einer bevorzugten Bearbeitungsbedingung bei der Ausführung eines Vorgangs zum Schneiden von Zahnradzähnen durch den Hauptkörper 5 der Abwälzfräsmaschine, d. h. eines bevorzugten Vorschubbetrags f (mm/t-rev) und einer bevorzugten Schnittgeschwindigkeit V (Hauptwellendrehzahl: m/min) hinsichtlich des Zahnradwerkstücks 2 des Abwälzfräsers 1 unter Bezugnahme auf die Datenbank, die in der Speichereinheit 11 gespeichert ist. Die Funktion zur Ausgabe der Bedingung ist eine Funktion zur Ausgabe des durch Berechnung ermittelten Vorschubbetrags an die numerische Steuervorrichtung 6 und zur Ausgabe der einer Schnittgeschwindigkeit entsprechenden Hauptwellendrehzahl für einen Steuerungszweck an die numerische Steuervorrichtung 6.
Die numerische Steuervorrichtung 6 überträgt einen aktuellen Kommandowert zu dem Hauptwellenmotor 5a und zu dem Vorschubmotor 5b auf der Basis eines Signals von der Vorrichtung 7 zum Berechnen der Bearbeitungsbedingung. Entsprechend wird der Abwälzfräser 1 um einen Vorschubbetrag, der für die jeweiligen Bedingungen angemessen ist, vorgeschoben und dabei mit einer für die jeweiligen Bedingungen angemessenen Drehgeschwindigkeit gedreht.
Datenbank der Speichereinheit
Wie vorstehend beschrieben, speichert die Speichereinheit 11 Parameter (z. B. Schwellwerte für Steuerungszwecke), die über die Eingabeeinheit 13 eingelesen werden, um eine Bearbeitungsbedingung zu berechnen, und sie speichert auch eine Vielfalt von Datenbanken, wie nachstehend beschrieben.
Erste Datenbank
Eine erste Datenbank DB1 sind Daten, die einen berechneten Einschneidebetrag ap1 hinsichtlich eines gegeben Kennwerts q darstellen. Die Erfinder haben Spezifikationen des Abwälzfräsers 1 und des Zahnradwerkstücks 2 und den Einschneidebetrag aus vielfältigen Perspektiven untersucht und herausgefunden, dass, wenn der Kennwert q definiert ist, wie in 3 dargestellt, eine bestimmte Relation zwischen dem Kennwert q und dem Einschneidebetrag ap hergestellt wird, wobei der Einschneidebetrag ap anhand der nachstehenden Näherungsformel ausgedrückt wird. ap = β × q^y (1)
Es ist zu beachten, dass der Kennwert q ein Wert ist, der durch den Modul m des Zahnradwerkstücks 2, den Vorschubbetrag f (mm/t-rev) des Abwälzfräsers 1 hinsichtlich des Zahnradwerkstücks 2, die Gewindeanzahl l des Abwälzfräsers 1, die Anzahl von Zahnradzähnen Zw des Zahnradwerkstücks 2 und die Anzahl von Nuten Zh des Abwälzfräsers 1 definiert wird und durch die folgende Formel ausgedrückt wird. q = m × f × l^α/(Zw × Zh) (2)
Kurz ausgedrückt ist der Kennwert q ein Wert, der proportional zu dem Modul m, zu dem Vorschubbetrag f und zu einer Potenz der Gewindeanzahl l und umgekehrt proportional zu der Anzahl von Getriebezähnen Zw und der Anzahl von Nuten Zh ist.
Aus diesem Grund speichert die Speichereinheit 11 die Näherungsformel (1) für die Berechnung des Einschneidebetrags ap1 und die Formel (2) für die Darstellung der Relation zwischen dem Kennwert q und dem Vorschubbetrag f als erste Datenbank DB1. Ein Einschneidebetrag, der durch die Näherungsformel (1) zu ermitteln ist, wird im Folgenden als ”der berechnete Einschneidebetrag ap1” bezeichnet.
Zweite Datenbank
Eine zweite Datenbank DB2 sind Daten eines oberen Grenzwerts ap2 des Einschneidebetrags, der auf der Basis des Materials des Zahnradwerkstücks 2, des Moduls m und der Anzahl von Zahnradzähnen Zw des Zahnradwerkstücks 2 empirisch definiert wird. 4 zeigt ein Beispiel der zweiten Datenbank DB2, die die Obergrenze ap2 des Einschneidebetrags enthält, wobei das Zahnradwerkstück 2 aus einem Material der Härte Brinell (HB) von 200 oder weniger besteht. Es ist zu beachten, dass bei einer maschinellen Bearbeitung mit der Obergrenze des Einschneidebetrags oder darüber die Wahrscheinlichkeit groß ist, dass eine Schneide des Abwälzfräsers 1 bricht, beschädigt wird oder ihr Abrieb ausgewöhnlich hoch ist.
Dritte Datenbank
In den Recherchen, die die Erfinder durchgeführt haben, wurde bezüglich einer Relation zwischen einem Phänomen der Schneidkante des Abwälzfräsers 1 und einer Schneidbedingung Folgendes festgestellt.
Kurz ausgedrückt hat sich bezüglich der Relation zwischen einem Schneidkantenphänomen und einer Schneidbedingung gezeigt, dass der Abrieb der Schneidkante deutlich durch die bei der maschinellen Bearbeitung erzeugte Wärme beeinflusst wird, dass der Verlust der Schneidkante deutlich durch Kraft beeinflusst wird und dass eine exakte Zerspanung durch eine lokale Spannung beeinflusst wird. Ferner hängt die Wärme mit der Schnittgeschwindigkeit und mit dem Einschneidebetrag zusammen, während sowohl der Verlust als auch die lokale Spannung mit dem Einschneidebetrag zusammenhängen.
Aus diesem Grund ist es offensichtlich von Bedeutung, Wärme zu vermeiden, d. h. es ist eine Schneidkantentemperatur wichtig, bei der sich ein Abrieb der Schneidkante vermeiden lässt. Ferner hat das Ergebnis einer Analyse der Schneidkantentemperatur beim Schneiden von Zahnradzähnen mit einer vorgegebenen Einschneidetiefe bei einer vorgegebenen Schnittgeschwindigkeit gezeigt, dass zwischen der Schneidkantentemperatur und einem Wert aus ”der Schnittgeschwindigkeit x dem Einschneidebetrag” eine Korrelation hergestellt wird. In diesem Fall wird bei einer Schneidkantentemperatur, die konstant ist, eine Relation zwischen der Schnittgeschwindigkeit und dem Einschneidebetrag dergestalt hergestellt, dass die Schnittgeschwindigkeit im Verhältnis zu einer Vergrößerung des Einschneidebetrags asymptotisch zu einer in 5 dargestellten ap-Achse, hingegen im Verhältnis zu einer Verkleinerung des Einschneidebetrags asymptotisch zu einer V-Achse ist.
Auf der Basis des Ergebnisses der vorstehend genannten Recherche ist es möglich, wie in 5 dargestellt, eine Relation zwischen dem Einschneidebetrag ap und der Schnittgeschwindigkeit v hinsichtlich einer gegebenen Kurve T herzustellen, wobei die Schneidkantentemperatur konstant ist. Die Speichereinheit 11 speichert solche, in 5 dargestellte Daten als dritte Datenbank DB3.
Steuerungsverarbeitung
6 zeigt ein Ablaufdiagramm für die Festlegung einer Bearbeitungsbedingung. Es ist zu beachten, dass 6 in einem linken Feld des Ablaufdiagramms Eingabeparameter, in dem rechten Feld des Ablaufdiagramms hingegen Parameter, die für einen Steuerungszweck in der Speichereinheit 11 gespeichert sind, und den Inhalt von Datenbanken darstellt, die vorab in der Speichereinheit 11 gespeichert wurden. Weiterhin sind ein Eingabeparameter und eine Datenbank, die in einem jeweiligen Verarbeitungsschritt verwendet werden, durch eine gestrichelte Linie einander zugeordnet dargestellt.
Zunächst wird in Schritt S1 eine Vielfalt von Parametern (Spezifikationen), die über die Eingabeeinheit 13 in die numerische Steuervorrichtung 6 eingelesen werden, empfangen. Parameter, die durch die Berechnungseinheit 12 zu importieren oder abzurufen sind, sind folgende:

(a) Zahnradwerkstück-Spezifikation: der Modul m, die Anzahl von Zahnradzähnen Zw
(b) der spezifizierte Vorschubbetrag f'
(c) Abwälzfräserspezifikation: die Anzahl von Nuten Zh, die Gewindeanzahl l

Hierbei ist der spezifizierte Vorschubbetrag f' ein Wert, der unter Berücksichtigung der Endoberflächenrauheit des Zahnradwerkstücks 2 von einer Bedienungsperson über die Eingabeeinheit 13 eingelesen wird. In diesem Fall bezieht sich die Oberflächenrauheit auf eine theoretische Oberflächenrauheit, die durch einen Wert angegeben wird, der durch den Vorschubbetrag und den Außendurchmesser des Abwälzfräsers bestimmt wird. Es ist zu beachten, dass der spezifizierte Vorschubbetrag f' möglicherweise nicht spezifiziert (eingelesen) werden kann, weil ein bemessener Zielwert der Oberflächenrauheit über die Leistungsfähigkeit der Schneidkante des Abwälzfräsers hinausgeht.
Als nächstes wird in Schritt S2 der berechnete Einschneidebetrag ap1 auf der Basis des spezifizierten Vorschubbetrags f' berechnet, unter Verwendung der ersten Datenbank DB1. Für die Berechnung des berechneten Einschneidebetrags ap1 auf der Basis des spezifizierten Vorschubbetrags f', der Spezifikation des Abwälzfräsers und der Spezifikation des Zahnradwerkstücks werden insbesondere jeweils die folgenden Formeln verwendet.
Berechneter Einschneidebetrag: ap1 = β × q^y
Kennwert: q = m × f × l^α/(Zw × Zh)
In Schritt S3 wird der Einschneidebetrag ap berechnet auf der Basis des in Schritt S2 ermittelten berechneten Einschneidebetrags ap1 und einer Obergrenze ap2 des Einschneidebetrags aus der zweiten Datenbank DB2. In Schritt S3 wird insbesondere der berechnete Einschneidebetrag ap1 als Einschneidebetrag ap festgelegt, wenn der berechnete Einschneidebetrag ap1 kleiner als die Obergrenze ap2 des Einschneidebetrags ist, wohingegen die Obergrenze ap2 des Einschneidebetrags als Einschneidebetrag ap festgelegt wird, wenn der berechnete Einschneidebetrag ap1 größer als die Obergrenze ap2 des Einschneidebetrags ist. Mit anderen Worten: der kleinere der beiden Einschneidebeträge wird als Einschneidebetrag ap festgelegt. Es ist zu beachten, dass die Obergrenze ap2 des Einschneidebetrags als Einschneidebetrag ap festgelegt wird, wenn der spezifizierte Vorschubbetrag f' nicht spezifiziert wird.
Dann wird in Schritt S4 der Vorschubbetrag f auf der Basis des Einschneidebetrags ap unter Anwendung einer Näherungsformel und einer Kennwertformel aus der ersten Datenbank DB1 berechnet. Es ist zu beachten, dass einer der beiden Einschneidebeträge verwendet werden kann, wenn die beiden Einschneidebeträge gleich sind.
Als nächstes wird in Schritt S5 eine Schnittgeschwindigkeit V entsprechend dem Einschneidebetrag ap mit Bezug auf eine Zieltemperatur T der Schneidkante des Abwälzfräsers 1 und auf die dritte Datenbank DB3, die beide in der Speichereinheit 11 gespeichert sind, unter Verwendung einer Kurve der Zieltemperatur T berechnet. Dann wird in Schritt S6 die in Schritt S5 ermittelte Schnittgeschwindigkeit V1 in eine Hauptwellendrehzahl s1 der mit dem Hauptwellenmotor 5a verbundenen Hauptwelle konvertiert.
In Schritt S7 wird andererseits eine Drehzahlobergrenze s2 auf der Basis einer zulässigen Ausgangsleistung des Hauptwellenmotors 5a und einer Spanleistung, die beide in der Speichereinheit 11 gespeichert sind, berechnet. Die Berechnung der Spanleistung erfolgt auf der Basis der Spezifikationen des Abwälzfräsers und des Zahnradwerkstücks, der Hauptwellendrehzahl und des Vorschubbetrags.
In Schritt S8 wird eine Hauptwellendrehzahl s für einen Steuerungszweck entsprechend der Schnittgeschwindigkeit auf der Basis der vorgenannten Drehzahl s1 und Drehzahlobergrenze s2 berechnet. Insbesondere wird die Drehzahl s1 als Hauptwellendrehzahl s festgelegt, wenn die Drehzahl s1 kleiner ist als die Drehzahlobergrenze s2, wohingegen die Drehzahlobergrenze s2 als Hauptwellendrehzahl s festgelegt wird, wenn die Drehzahl s1 größer ist als die Drehzahlobergrenze s2. Mit anderen Worten: es wird die kleinere der beiden Drehzahlen als Hauptwellendrehzahl s für einen Steuerungszweck festgelegt. Es ist zu beachten, dass jede der beiden Drehzahlen verwendet werden kann, wenn die beiden Drehzahlen gleich sind.
Anschließend werden in Schritt S9 der Vorschubbetrag f und die Hauptwellendrehzahl s, die im Zuge der vorstehenden Verarbeitung berechnet wurden, an die numerische Steuervorrichtung 6 übertragen, womit die Verarbeitung beendet ist.
Es ist zu beachten, dass die numerische Steuervorrichtung 6 einen Kommandostrom, mit dem der Hauptwellenmotor 5a zu versorgen ist, auf der Basis der Hauptwellendrehzahl s bestimmt, die ihr unter Berücksichtigung eines Reduktionsverhältnisses in einem Kraftfluss von dem Hauptwellenmotor 5a zur Hauptwelle zugesandt wird.
Merkmale

(1) Ein bevorzugter Vorschubbetrag f und eine bevorzugte Schnittgeschwindigkeit V (Hauptwellendrehzahl) lassen sich durch die Eingabe der Spezifikationen des Abwälzfräsers und des Zahnradwerkstücks und der Oberflächenrauheit ohne Weiteres ermitteln. Aus diesen Grund können bevorzugte Bearbeitungsbedingungen ohne Durchführung eines Bearbeitungstests auch bei sich ändernden Spezifikationen des Abwälzfräsers und des Zahnradwerkstücks einfach und konstant ermittelt werden.
(2) Um den für die jeweiligen Bedingungen geeigneten Vorschubbetrag zu ermitteln, wird über den berechneten Einschneidebetrag, der auf der Basis des auf der Grundlage der Spezifikationen des Abwälzfräsers und des Zahnradwerkstücks und der Oberflächenrauheit berechneten spezifizierten Vorschubbetrags berechnet wird, hinaus auf die Obergrenze des Einschneidebetrags, die als empirischer Wert ermittelt wird, Bezug genommen. Dadurch lassen sich die Bearbeitungsbedingungen unter Berücksichtigung der Spanungsqualität und der Lebensdauer des Abwälzfräsers einfach ermitteln.
(3) Die Schnittgeschwindigkeit wird auf der Basis des Vorschubbetrags berechnet, so dass die Schneidkantentemperatur des Abwälzfräsers so festgelegt werden kann, dass sie eine Zieltemperatur ist. Ein außergewöhnlicher Abrieb des Abwälzfräsers kann dadurch verhindert werden, während die Bearbeitung unter vorteilhaften Bedingungen erfolgen kann.

Weitere beispielhafte Ausführungsformen

(a) Zum Erstellen einer Näherungsformel für den Einschneidebetrag werden der Modul m und die Anzahl von Zahnradzähnen Zw des Werkstücks, der spezifizierte Vorschubbetrag f', die Anzahl von Nuten Zh und die Anzahl von Gewinden l des Abwälzfräsers als Parameter festgelegt. Jedoch kann die Näherungsformel zusätzlich auch noch mit anderen Parametern als den vorgenannten Parametern erstellt werden.
(b) Die Vorrichtung zum Berechnen der Bearbeitungsbedingungen ist separat von der numerischen Steuervorrichtung der Abwälzfräsmaschine vorgesehen. Die Vorrichtung zum Berechnen der Bearbeitungsbedingungen kann jedoch auch in der numerischen Steuervorrichtung vorgesehen sein.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, durch die Eingabe einer Spezifikation eines Abwälzfräsers, einer Spezifikation des Zahnradwerkstücksauf einfache Weise einen bevorzugten Vorschubbetrag und eine bevorzugte Schnittgeschwindigkeit zu ermitteln, wodurch eine effiziente maschinelle Bearbeitung auf der Basis geeigneter Bearbeitungsbedingungen erfolgen kann.
Bezugszeichenliste

1: Abwälzfräser
2: Zahnradwerkstück
5: Abwälzfräsmaschinen-Hauptkörper
6: numerische Steuervorrichtung
7: Vorrichtung zum Berechnen der Bearbeitungsbedingungen
11: Speichereinheit
12: Recheneinheit

Claims

Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen für die Ausgabe einer Bearbeitungsbedingung beim Schneiden eines Zahnradwerkstücks (2) unter Verwendung eines Abwälzfräsers (1), wobei die Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen umfasst: eine Parameter-Empfangseinheit, die ausgebildet ist, einen einen Vorschubbetrag bestimmenden Parameter, der eine Spezifikation eines Abwälzfräsers und eine Spezifikation des Zahnradwerkstücks (2) enthält, und eine Zieltemperatur der Schneidkante des Abwälzfräsers (1) während der maschinellen Bearbeitung zu empfangen; eine erste Speichereinheit, die ausgebildet ist, eine Formel für die Berechnung eines Einschneidebetrags zu speichern, die eine Relation zwischen einem Kennwert, der durch den den Vorschubbetrag bestimmenden Parameter und einen relativen Vorschubbetrag (f') des Abwälzfräsers (1) hinsichtlich des Zahnradwerkstücks (2) bestimmt wird, und einem berechneten Einschneidebetrag pro Schneide des Abwälzfräsers darstellt; eine zweite Speichereinheit, die ausgebildet ist, eine Obergrenze des Einschneidebetrags pro Schneide des Abwälzfräsers (1) zu speichern, die vorab durch die Spezifikation und ein Material des Zahnradwerkstücks (2) festgelegt wird; eine Einheit zum Berechnen des Vorschubbetrags, die ausgebildet ist, entweder den berechneten Einschneidebetrag, der unter Verwendung der Formel für die Berechnung eines Einschneidebetrags ermittelt wird, oder die Obergrenze des Einschneidebetrags auszuwählen, und einen Vorschubbetrag (f') des Abwälzfräsers (1) unter Verwendung der Formel für die Berechnung des Einschneidebetrags auf der Basis des Ausgewählten des berechneten Einschneidebetrags oder der Obergrenze des Einschneidebetrags zu berechnen; eine dritte Speichereinheit, die ausgebildet ist, Daten von Konstanttemperaturkurven zu speichern, wobei jede Konstanttemperaturkurve eine Relation zwischen dem Einschneidebetrag und einer Schnittgeschwindigkeit angibt, bei welcher eine Temperatur der Schneide des Abwälzfräsers (1) auf eine vorgegebene Temperatur festgelegt wird; und eine Einheit zum Berechnen einer Schnittgeschwindigkeit, die ausgebildet ist, eine Schnittgeschwindigkeit, die für die Ausgewählte des berechneten Einschneidebetrags oder der Obergrenze des Einschneidebetrags relevant ist, mit Bezug auf eine Relevante der Konstanttemperaturkurven, bei der die vorgegebene Temperatur die Zieltemperatur der Schneidkante des Abwälzfräsers ist (1), zu berechnen.
Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen gemäß Anspruch 1, wobei der den Vorschubbetrag bestimmende Parameter einen relativen spezifizierten Vorschubbetrag (f') des Abwälzfräsers (1) hinsichtlich des Zahnradwerkstücks (2) enthält und wobei die Einheit zum Berechnen des Vorschubbetrags ausgebildet ist, den Vorschubbetrag (f') auf der Basis eines Einschneidebetrags, der mit Bezug auf die Obergrenze des Einschneidebetrags ermittelt wird, und den berechneten Einschneidebetrag zu berechnen, der durch die Anwendung der Formel für die Berechnung des Einschneidebetrags auf der Basis des spezifizierten Vorschubbetrags (f') ermittelt wird.
Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen gemäß Anspruch 2, wobei die Einheit zum Berechnen des Vorschubbetrags ausgebildet ist, den kleineren Betrag des berechneten Einschneidebetrags und der Obergrenze des Einschneidebetrags als Einschneidebetrag auszuwählen.
Vorrichtung zum Festlegen von Zahnrad bearbeitungsbedingungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kennwert, der in der Formel für die Berechnung des Einschneidebetrags enthalten ist, ein Wert ist, der proportional zu einem Modul des Zahnradwerkstücks (2), zu dem Vorschubbetrag (f') des Abwälzfräsers hinsichtlich des Zahnradwerkstücks (2) und zu der Potenz der Anzahl von Gewinden des Abwälzfräsers (1) und umgekehrt proportional zu der Anzahl von Zahnradzähnen (Zw) des Zahnradwerkstücks (2) und der Anzahl von Nuten (Zh) des Abwälzfräsers (1) ist.
Vorrichtung zum Festlegen von Zahnrad bearbeitungsbedingungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Konstanttemperaturkurve erstellt wird auf der Basis einer Relation, bei der der Einschneidebetrag und die Schnittgeschwindigkeit umgekehrt proportional sind, wobei die Temperatur der Schneidkante des Abwälzfräsers (1) konstant ist.
Vorrichtung zum Festlegen von Zahnrad bearbeitungsbedingungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einheit zum Berechnen der Schnittgeschwindigkeit ausgebildet ist, eine Hauptwellendrehzahl auf der Basis der Schnittgeschwindigkeit zu berechnen.
Vorrichtung zum Festlegen von Zahnradbearbeitungsbedingungen gemäß Anspruch 6, ferner umfassend: eine vierte Speichereinheit, die ausgebildet ist, eine zulässige Ausgangsleistung eines Hauptwellenmotors (5a) zu speichern; und eine Einheit zum Berechnen einer Hauptwellendrehzahl, die ausgebildet ist, eine Obergrenze der Hauptwellendrehzahl auf der Basis der zulässigen Ausgangsleistung und einer Spanungsleistung, die auf der Basis der Spezifikationen des Abwälzfräsers (1) und des Zahnradwerkstücks (2), der Hauptwellendrehzahl des Vorschubbetrags (f') und des Abwälzfräsers (1) hinsichtlich des Zahnradwerkstücks (2) berechnet werden, zu berechnen, wobei die Einheit zum Berechnen der Schnittgeschwindigkeit ausgebildet ist, die Obergrenze der Hauptwellendrehzahl und die durch Berechnung ermittelte Hauptwellendrehzahl zu vergleichen und eine kleinere der Drehzahlen als Hauptwellendrehzahl für einen Steuerungszweck auszugeben.
Zahnradbearbeitungsvorrichtung zum Schneiden von Zahnradzähnen mit Evolventenkurve, wobei die Zahnradbearbeitungsvorrichtung umfasst: eine Hauptwelle, an deren vorderem Ende ein Abwälzfräser (1) befestigt ist; eine Vorschubeinheit zum Bewegen der Hauptwelle entlang einer axialen Richtung eines Zahnradwerkstücks (2); eine numerische Steuereinheit, die ausgebildet ist, eine Verarbeitungsbedingung einschließlich eines Vorschubbetrags (f') der Vorschubeinheit und eine Drehzahl der Hauptwelle festzulegen und die maschinelle Bearbeitung zu steuern; und die Vorrichtung zum Festlegen von Zahnrad bearbeitungsbedingungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, die ausgebildet ist, einen festgelegten Wert des Vorschubbetrags (f') und einen festgelegten Wert der Hauptwellendrehzahl zur numerischen Steuereinheit zu übertragen.