JP2005046997A - まがり歯かさ歯車を切削する方法及び切削機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピッチ寸法に誤差を生じさせないまがり歯かさ歯車等の切削手段を提供する。
【解決手段】 単歯割出し法において、刃がカッターヘッド上に円形に配置され、その結果全ての刃が、まがり歯かさ歯車の切削時に、形成されるべき歯溝を通って移動する。この後ワークピースが１ピッチずつ回転させられ、次に連続的に回転しているカッターヘッドが、次の歯溝を切削する。全ての刃が意図された形状及び姿勢を備えているわけではないので、歯面に異なる構造が生じ、これがピッチ寸法に偏差を生じさせる。これを避けるため、正面フライス切削法が提案される。この場合、カッターヘッドは、前の歯溝に関して、形成されるべき歯溝に対してその軸まわりに同一角度の姿勢をとる。その結果、全歯溝が、全体としてより正確になるわけではないが、それらの表面構造が同一となり、これによりピッチ寸法に誤差が生じなくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前書き部（preamble）にかかる方法と、請求項７の前書き部（preamble）にかかる切削機（machine）とに関するものである。

一般に、この種の方法は、例えば非特許文献１に記載されているように、単歯割出し法（single-indexing method）による正面フライス切削法（face-milling method）である。この場合、連続割出し法（continuous indexing method）とは対照的に、常に、まず１つの歯溝（tooth space）が完全に形成される。そして、ワークピース（workpiece）は、１歯間隔ずつ割り出され（位置決めされ）、この後次の歯溝が同様に切削され、さらにワークピースが完全なかさ歯車（bevel gear）となるまで、これが続く。この方法によって製造されたまがり歯かさ歯車（spiral bevel gear）においては、歯面（tooth flank）は、円弧形の縦方向の湾曲を有している。

ここにおいて、「まがり歯かさ歯車」との用語は、非オフセットタイプ及びオフセットタイプの両方のかさ歯車を含むものである。なお、これらの２つのタイプを区別することを望む場合は、オフセットタイプのかさ歯車をハイポイドギヤと呼べばよい。

さらに、非特許文献１には、まがり歯かさ歯車及びハイポイドギヤに対して２つの製造プロセスが記載されていることが注目される。一方のケースにおいては、かさ歯車対（bevel gear pair）のリングギヤ及びピニオンギヤの歯溝は、それぞれ、創成加工（generating process）すなわち創成歯切り加工で形成される。他方のケースにおいては、リングギヤの歯溝のみが、回転しているカッターヘッドを静止しているワークピースに押し込むこと（plunging）により形成される。他方、これとは対照的に、ピニオンのギャップ（gap）は、適切に傾斜したカッターヘッドを用いた特別の創成加工で形成される。プランジ加工（plunge process）においては、カッターヘッドの刃の形状が、歯面に移される。この場合、カッターは、創成加工において、歯面の全長及び深さにわたって、同時に１つのチップを取り扱う。ここで、カッターヘッド及びワークピースは、特別な規則性（regularity）に従って、互いに相対的に移動し、歯面は、カッターの個々の刃の包絡切削（enveloping cuts）により形成される。

また、関連技術においては、例えば特許文献１（国際特許出願ＵＳ９７／０２０８６号及び米国特許出願第６０／０１５，３８０号に基づく）にその一例が記載されているように、まがり歯かさ歯車用の他の切削加工が用いられている。しかしながら、ここでは、これらの技術のさらなる詳しい説明は割愛する。

これらの重要な両プロセスに関して、非特許文献１の図２０−２及び図２０−７には、純粋に機械的に動作する切削機（machine）が記載されている。この創成切削機（generating machine）ないしは創成機（generator）は、回転ドラム又はクレードル（cradle）と、カッターヘッドを傾斜させるための別の機構とを有している。これに対して、例えば特許文献２（米国特許第５，９６１，２６０号に対応する）又は特許文献３に記載されているような、まがり歯かさ歯車及びハイポイドギヤを切削するための新型のＣＮＣ（Computer Numerical Control）切削機は、回転ドラム及び傾斜機構を用いずに、ツールキャリア（tool carrier）及びワークピースキャリア（workpiece carrier）の空間運動のみにより、これを達成することができる。単歯割り出し法に関して、この目的を達するためには、５つの制御された軸、すなわち３つの平行移動軸及び２つの回転軸が必要なだけである。空間中の剛体の一般的な位置に関する、欠けている６番目の自由度（この場合はワークピースに対するカッターヘッドについてのものである）は、回転軸まわりのカッターヘッドの回転である。単歯割り出し法における制御された軸としては、それは必要ではない。なぜなら、カッターヘッドは回転対称であり、その駆動は−その他の５つの軸とは独立して−所望の切削速度を実現するのに必要とされるだけであるからである。

このようなＣＮＣ切削機は、純粋に機械的なかさ歯車切削機に比べて十分に速い処理速度を実現する。他方、これと同時に、より正確な設定及び移動動作を行い、したがってよりコストを低減することができる。それにもかかわらず、ピッチ測定による、切削されたまがり歯かさ歯車の品質の評価によれば、測定結果がＣＮＣ切削機の全体的な精度と調和しないことが多いということが証明されている。ピッチ測定装置が完璧に動作しているのもかかわらず、その結果は予測されるものよりも悪い。

切削機のほか、カッターヘッドもまた、切削されるかさ歯車の精度にとって決定的に重要なものである。それゆえ、ここしばらく、とくに単歯割り出し法のためのカッターヘッドに関して、用いるカッターの位置の精度を高める努力がすでになされてきた。例えば、特許文献４（国際特許出願／ＵＳ８７／０２０８３号に基づく）に開示されている装置では、カッターヘッドに棒状の刃（blade）が最適に配列されている。それにもかかわらず、カッターヘッドの軸から半径方向にみて最も遠いところに位置する回転しているカッターヘッドの上には少なくとも１つの刃が存在し、かつこれに最も近いところに位置する少なくとも１つの刃が存在することは避けられない。
欧州特許出願公開第０８８３４６０号明細書 独国特許発明第１９６４６１８９Ｃ２号明細書 独国特許発明第３７５２００９Ｔ２号明細書 独国実用新案公開第２００１９９３７号明細書 ダール Ｗ．ダドレイ（Darle W. Dudley）著、「ギヤ・ハンドブック（Gear Handbook）」、１９６２年発行、第２０−２章

形成切削法（form cutting method）によるリングギヤのプランジ切削（plunge milling）における関連技術では、この事実は考慮されている。ここで、押し込まれた各歯溝の端部に、カッターヘッドは送り込み（infeed）なしで、少なくとも１つ多い完全な回転を行う。このようにして、最も多く移動する（remove）２つの刃が、少なくとも１回歯溝を通って移動し、これにより全てのギャップが等しくなる。しかしながら、この方法は、創成加工に転用することはできず、またプランジ加工に用いるのにも不十分である。なぜなら、それは、より長い加工時間を必要とし、カッターの磨耗を増加させ、これにより切削を正確に行うことができなくなるからである。

それゆえ、本発明の目的は、多くの時間を費やすことなく、まがり歯かさ歯車及び／又はハイポイドギヤを、従来に比べて均一に正面フライス切削（正面フライス削り）で形成することができ、これがピッチ測定の結果にも反映されるような、最初に説明したタイプの方法及び切削機を提供することである。

この目的は、本発明にかかる、請求項１において特定される付加行程（additional method step）を有する方法、及び／又は、請求項７において特定される付加制御手段（additional control means）を有する切削機により達成される。

本発明の考え方は、カッターヘッドの個々の刃間の避けがたい差異、及び、これにより歯面に生じる小さい偏差は、次の事柄に依存するといった認識に基づいている。すなわち、完全に正確な表面構造は実現することはできないが、それらは少なくとも歯溝から歯溝まで同一であるべきである。関連技術によれば、これはそのケースではない。これは、カッターヘッドが連続的に回転する一方、切削機が繰り返しサイクルで次々と歯溝を切削してゆくからである。もしカッターヘッドが、切削サイクルの終了時に開始時と正確に同一角度となったとしても、これは偶然の一致であろう。それゆえ、次のサイクルは異なる角度で始まるであろう。一般に、カッターヘッドはこのように歯溝から歯溝までの角度位置が異なるので、これにより、各歯面上の同一点を観察すれば、常にもう１つの刃がこの点を切削してしまうであろう。

本発明によれば、カッターヘッドは、新たな各正面フライス切削サイクルにおける予め設定可能な時期に同一の角度位置となり、プランジ法についてより容易に説明されることができる効果が実現される。同一の開始条件及び一定の加工手順（constant process sequence）のもとでは、コンピュータ制御が行われるので、同一の刃はまた常に押し込み末端部（plunge end）で最後の切削を実行し、したがって全歯面にその最終形状を与える。それゆえ、もはやカッターヘッドに、各歯溝に対して少なくとも１回の追加の回転を行わせる必要はない。各ギャップに対して与えられる時間は短いが、加工時間は、例えば４１歯を有するリングギヤにたいしては、かなり低減させることができる。しかしながら、典型的な方法に対するかさ歯車の精度の低下を甘受する必要はない。

創成加工においては、―少なくとも理論的には―、全ての刃が歯面の包絡切削の構造に関与し、本発明にかかる手段の効果は、プランジ加工のようには自明ではない。典型的に創成された歯面についての研究は、カッターブレード間の避けがたい差異が（位置及び押圧角度の小さい偏差）、個々の歯面に位相が変移されてあらわれるということを証明した。それゆえ、ギヤの全ての歯面が常に同一点で正確に検出されるピッチ測定はまた、位相が変移された包絡切削のみの結果として生じる偏差も検出する。ここで、最も好ましくないケースは、測定が、あるときには底部（trough）で実施され、またあるときには包絡切削の頂部（peak）で実施されることである。しかしながら、もし本発明にかかる創成加工が常に同一角度のカッターヘッドでもって開始されるなら、全ての歯面上の包絡切削の構造もまた同一となり、ピッチ測定はもはや位相変移によってゆがめられることはない。

本発明にかかるこの効果を達成するためには、２つの可能性が存在する。角度補償は、個々の各歯溝に対して実行され、又は、全ワークピース及び／又は全ワークピース列に対して１回だけ実行される。第２の可能性については、それは付加工程を用いることによって確実化される。この場合、加工データを修正ないしは脚色する（adapt）ことにより、及び、コンピュータで制御された加工手順により、カッターヘッドは、同一角度で、新たな各歯溝の切削を自動的に開始する。それゆえ、全ての歯面に同一の表面構造を与えるといった要求は、それがプランジ加工であるか創成加工であるかにかかわりなく、満たされる。第２の可能性に対しては、偶然の一致は起こらず、カッターヘッドが、単歯割出し法においてまがり歯かさ歯車を加工する各時期にこの角度位置に配置される。切削機のさらに詳細な説明は、後記のとおりである。

第１の可能性に対しては、形成すべき歯溝に対するカッターヘッドの角度補償を繰り返すことは、本発明にかかる効果にとって、側部（side）、カッターヘッドもしくはワークピース、又はおそらく両方が、調整された角度をもつことは重要ではない。しかしながら、カッターヘッドは、正面フライス切削を行う際に、ワークピースよりもかなり速く回転するので、以下のように角度補償を実施することが推奨される。カッターヘッドが連続的に回転する際に、切削加工又は中断後におけるその継続は、シャフトのエンコーダの基準マークがゼロを通る（pass zero）ときに、カッターヘッドのスピンドル（軸）上の特別なマークが固定されたバリア（barrier）を通る瞬間に正確に開始される。

本発明にかかる方法の有利な実施態様においては、角度補償のための時間は、各切削工程の初期に設定される。もし何者かが、例えば創成加工が異なる方法で計画されることができると考えても、それは自明なことではない。少数の歯を有するかさ歯車のピニオンに対しては、カッターヘッドは一般に、スタート位置又は割出し位置（index position）から、ワークピースの真上の切削深さまで移動させられ、そこから創成加工が開始される。この後、カッターヘッドは、完成された歯面に対する最初の包絡切削を開始する前に、中間体ないしはブランク（blank）から大量の材料を切除しなければならない。前記のとおり、包絡切削の同一の最終構造だけが重要であるが、角度補償は最初の包絡切削でのみ起こるわけではない。これは、この目的を達成するためには創成加工が中断されて余分な時間を費やすことになるからである。これは、例えばその歯溝が、押し込みと創成を同時に行うプランジ創成加工で予め切削されるかさ歯車については、異なる。この手順は、「最初の」包絡切削が実施されるべきロール間隙調整（roll setting）で好ましく終了する。この場合、この瞬間にまず角度補償を実施するのが有利であろう。

本発明のさらにもう１つの有利な実施態様においては、カッターヘッドの角度補償の時期は、プランジ加工の終了の少し前に設定される。これは、より深い押し込み深さに到達して、すなわちより大きいチップ（chip）であり、切削機が非定常状態となって歯面の表面がより悪くなっている場合は、チップを除去することが困難であるかさ歯車材料に対して有利であろう。この場合、創成加工を中断するための時間の損失は、より良好で均一な表面の利益となるので、容認される。それにもかかわらず、所要時間（time won）は、典型的な方法に勝るものである。ここで、深さの進展がないカッターヘッドの少なくとも１つのさらなる完全な回転が、さらに実行される。

本発明にかかる方法を実施するための請求項７にかかる切削機（machine）は、カッターヘッドのための傾斜機構（tilt mechanism）及び回転ドラム（roller drum）を有するＣＮＣ切削機、又はすでに説明した前記の新型の５軸切削機（5-axis machine）である。第１のケースにおいては、典型的な工程が実施される前置き部に記載された３つのデバイス（device）は、移動する軸に基づいてなお区別されることができる。５軸切削機に対しては、これはさらなる何かを設けないことには不可能である。この場合、正面フライス切削サイクルの３つの工程を行うときに、最大で５つの軸まで同時に移動するが、異なる制御プログラムによればこれは３つのデバイス対して割り当てられる。両方のケースにおいて、本発明にかかる切削機は、請求項７にかかる付加制御手段によって区別されることができる。

単歯割出し法に対するこの切削機の決定的な利点は、そのＣＮＣコントローラが次のような手法でプログラムが組まれるといった点である。すなわち、正面フライス切削加工における予め設定可能な時期に、形成すべき歯溝に対するカッターヘッドの回転の角度補償が実行され、これにより切削機が、十分に同一の表面構造でもって、全ての歯溝を切削する。この時期を選択する可能性により、加工工程を最適に設定することができるので、切削機をより臨機応変に用いることができる。

本発明にかかる切削機のさらにもう１つの実施態様は、基本的には、カッターヘッドの角度補償のための２つの可能性を用いることにより特徴づけられる。すでに第１の可能性に関して説明したとおり、角度補償が各歯溝に対して繰り返されるようになっている場合、付加制御手段は比較的単純にプログラムが組まれる。切削機に対するカッターヘッドのスピンドルの特定の角度位置によって発生する信号でもって、与えられた正面フライス切削加工が、時間が監視された開始位相で始まる。このようにして、この手順及びさらなる加工手順が常に同一の方法で繰り返すことが確実化される。本発明では、各歯溝に同一の表面構造を与えるために、カッターヘッドの回転が、規制された軸に起因するか、それとも制御された軸に起因するかが重要である。

第２の可能性に対して、１つのワークピース又は一連の同一のワークピースに対して一度だけ角度補償を実施し、付加制御手段の費用は幾分多くなる。切削機は、切削速度、アドバンス（advance）、移動距離、歯切り速度（indexing speed）などといった、切削機のＣＮＣコントローラに入力される全てのプロセスデータから、歯溝の完全な加工（加工態様）と、工程ｃ）ないしｅ）のために必要な時間とを自動的に決定しなければならない。このとき、カッターヘッドは任意の数の回転を行うことになっているが、それらは正確に完全なものとなるであろう。この後、本発明にかかる制御手段は、引用された条件を満たすために、カッターヘッドの速度を少し変化させるといった仕様で、好ましくプログラムが組まれる。ワークピースの全ての歯溝のための完全な回転を高い信頼性でもって維持するために、カッターヘッドの軸も制御された軸であるのが有利である。これは、まがり歯かさ歯車のための新型のＣＮＣ回転切削機にとっても、それらが単歯割出し法及び連続割出し法の両方を用いることができる場合は、不利なものではない。これは、それらが、いずれの場合においても、連続割出し法に対して、カッターヘッドのための制御された軸、すなわち第６番目の軸を必要とするからである。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明のさらなる特徴を、より詳細に説明する。
まず、図１に、単歯割出し法において、まがり歯かさ歯車を正面フライス切削で製造するための既知の最も重要な工程を示す。ここで、ボックスａは、カッターヘッドを、その回転軸まわりに駆動する工程を示している。ボックスｂは、カッターヘッド及びワークピースを、それらの特定のスタート位置に案内する工程を示している。ボックスｃは、回転しているカッターヘッドを用いて、正面フライス切削加工により、完全な歯溝を形成する工程を示している。ボックスｄは、カッターヘッド及びワークピースを、それらのスタート位置に戻す工程を示している。ボックスｅ）は、上記各工程と同時に、又はその後で、ワークピースを歯指標（tooth index）のまわりに回転させる工程を示している。これらの工程の好ましい一時的（temporal）な手順だけが図１に示されている。同一のかさ歯車に対して、ボックスａ及びｂ、又はボックスｄ及びｅは、取り替えられてもよい。矢印ｆは、ワークピースの全ての歯溝が完成するまで、ボックスｃないしｅを繰り返すことを示している。

さらに、本発明にかかる付加工程（additional method step）のためのボックスｇは、前もって設定可能な時期に、カッターヘッドが、前の歯溝に関して、形成すべき歯溝に対してその回転軸まわりに、角度補償に対応する等角度姿勢（identical angular position）をとる（receive, get）ことを示している。ボックスｇの重複は、角度補償が異なる時期に起こることができ、かつワークピースの特性に応じて予め設定することができるということをあらわしている。各歯溝に対して、好ましくは各創成工程のはじめに、しかし特定のリングギヤのプランジ切削のための各プランジ工程が終了する少し前に、又は、ワークピースのはじまりに１回だけ、加工データを変えることにより―好ましくは切削速度―、ボックスｃないしｅのための必要な工程時間が、カッターヘッドの完全な回転に正確に対応する。

図２によれば、理論的（仮定的）に正しい条件下では、例えば、かさ歯車のピニオンの凹状の歯面１の創成時に、包絡切削において均一で系統的な（systematic）構造が実現されることがわかる。明確にするため、数個の包絡切削２だけが選択されているが、これはカッターヘッドの刃をより少なくし、及び／又は創成速度を大きくすることにより実現される。これは、刃が特定の時間間隔で歯面にあたる一方、ワークピースが少しさらに回転しているからである。かくして、この後に続く特定の刃は、それ自体のいくらかオフセットした経路で切削を行う。もちろん、切削の後で硬化させられかつ研磨されることになっている歯に対しては、かなり多くの包絡切削は、実際には、粗い（coarser）構造を許容しうる結果となる。

歯面１を切削する刃先３（cutting edge）は、基本的には直線状であるので、多角形の経過形状６、７（progression）が生じ―例えば、２つの横方向の端面４、５上、又は歯面のもう１つの断面（profile section）上―、これは、理論的な連続的に湾曲した側面（flank face）を包絡する。かくして、包絡切削の図示された線８は、２つの隣り合う包絡切削面２が交差するところで生じる。それゆえ、それらは、理論的な側面上のわずかな隔たり（ピーク）で実現されるエッジである。包絡切削面２は、理論的な側面にほぼその中心線で接触し、それゆえこれに対する間隙（谷）を有しない。側面の湾曲が緩やかな場合、包絡切削面２は、強い湾曲の場合に比べて広い。これは、包絡切削の線８が、歯先から歯元に向かってともに徐々に進行するからである。

図３に示すように、刃先３’が、破線で示す正しい刃先３に対して及びカッターヘッド軸に対して半径方向に突出している場合、対応する包絡切削面２’は非常に広くなり、隣の面を部分的に切除してしまう。もちろん、これは、１つの刃先３’だけが突出し、その他の全ての刃先が正しい位置にある特別なケースについてのことである。それにもかかわらず、この特別のケースにおいては、隣の歯の歯面がこのような条件下で、どのようにあらわれるかをうまくあらわしている。

図４は、もう１つの突出している刃先３”を示している。しかしながら、この刃先３”は、図３に示す歯面とは異なる創成位置で切削を行い、包絡切削面２”を形成している。これは普通の創成加工では典型的なものである。なぜなら、連続的に回転しているカッターヘッドは、図３の場合とは異なる角度位置で包絡切削の形成を開始しているからである。さらに、その他の点では正しい包絡切削面２からは、それらも前の歯面のそれに対して軽く変位していることがわかるであろう。これは、重大ではない些細なケースであるが、ここでは次のような効果をもたらす。

ピッチ測定が、ここで問題となっているかさ歯車のピニオンで実施された場合、典型的な測定装置であるボールプローブ（ball probe）はまた、図３及び図４に示す２つの歯面も検出する。ボールプローブは、測定装置内でかさ歯車のピニオンの回転軸に対して一定の間隔を有する点Ｐで各歯面を検出し、歯の長手方向には移動させられないであろう。この点Ｐは、例えば、正確に図３中の包絡切削の線８（ピーク）の次であり、図４中の包絡切削面２”（底部（trough））のほぼ中央である。これに起因して、測定装置は、包絡側面が互いに意図されたピッチで配置されているものの、２つの歯面の間の間隔の偏差を決定する。

これとは対照的に、かさ歯車のピニオンが、本発明にかかる方法により切削された場合、隣の歯面上及びその他のすべての凹状側面上の包絡切削の構造は、正確に図３に示すものと同様となる。点Ｐもまた、常に同一の位置にある。すなわち、正確に包絡切削に対応する線の次に位置する。もちろん、要求により、かさ歯車ピニオンは、半径方向の逃げ（runout）を伴わずに測定装置内に受け入れられる。これは、包絡面もまた互いに意図されたピッチで配置されるので、ピッチ測定がもはや単一の刃先が突出しているといったこの特別なケースに対する偏差を示さないからである。

本発明にかかる切削機における実際の創成においては、対応する効果は、上記の特別のケースにおけるのと同様に起こる。これは、実際にはカッターヘッドのどの刃先も正確にその設定点位置に存在せず、測定される間隔の偏差は当然ゼロではないが、典型的な方法と比べてかなり小さいからである。この後、それらは、切削機の全体的な精度に従って期待されるそれに対応する。この目標は、典型的な切削機に比べて、より長い加工時間を必要とすることなく、達成することができる。

図５は、本発明にかかる切削機の一例を示している。外形的には、これは特許文献２（米国特許第５，９６１，２６０号に対応する）に記載された、すでに説明したまがり歯かさ歯車を製造するためのＣＮＣ切削機に対応する。これは、カッターヘッド２２をその回転軸２３まわりに回転させるための駆動モータ２１を有している。モータ２１及びカッターヘッド２２は、第１スライド２４に配置されている。第１スライド２４は、マシンハウジング２６上を横方向に案内され、その高さ（Ｚ軸方向の位置）を調整することができる。マシンハウジング２６は、マシンベース２７上を水平方向（Ｘ軸方向）に、順次にないしは交互に（in turn）移動することができる。マシンベース２７上には、第２スライド２５も配置されている。この第２スライド２５は、ワークピーススピンドル３０及びワークピース３１を有し鉛直軸Ｃまわりに回転可能なワークピースキャリア２８を支持している。ワークピーススピンドル３０ないしはワークピース３１は、ワークピースキャリア２８にその水平軸３２まわりに回転可能に取り付けられている。第２スライド２５もまた、水平方向（Ｙ軸方向）にも移動することができる。なお、このＹ軸方向は、マシンハウジング２６のＸ軸及び第１スライド２４のＺ軸とは垂直な方向である。かくして、これらの機械部品は１つのデバイスを形成し、正面フライス切削を行う際に、該デバイスを用いてカッターヘッド２２をワークピース３１に対して所望の位置に運ぶことができる。

このＣＮＣ切削機におけるコントロールユニット３３の異なる制御プログラムを備えたこの装置の組み合わせは、次のものを形成する。
（１） カッターヘッド２２及びワークピース３１を、切削のためのスタート位置に案内するための第１デバイス。ここで、移動させるべき軸Ｘ、Ｙ、Ｚ及びＣは、互いに独立ではない。
（２） 完全な歯溝３４を形成するための第２デバイス。ここで、前記の４つの軸及びワークピース３１の軸３２は、創成加工の場合は連結された動作を実行しなければならない。また、マシンハウジング２６だけは、それが純粋にリングギヤにおけるプランジ加工である場合、Ｘ軸方向に移動させられなければならない。
（３） 水平軸３２まわりに、１ピッチずつワークピース３１を回転させるための第３デバイス。

さらに、本発明にかかる切削機のコントロールユニット３３はまた、付加制御手段も有し、これを用いて、カッターヘッドの回転とワークピースの回転との間での、すでに幅広く説明した角度補償を実行することができる。

本発明にかかる、かさ歯車を正面フライス切削で製造する方法を示すフローチャートである。 かさ歯車ピニオンの凹状の歯面の包囲切削の理論的な結果を示す図である。 図１に示すかさ歯車ピニオンの凹状の歯面の包囲切削の欠陥構造を示す図である。 図２のそれと隣り合う歯面の包囲切削の欠陥構造を示す図である。 本発明にかかる切削機を示す模式図である。

符号の説明

１ 凹状の歯面、２ 包囲切削、３ 刃先、４ 端面、５ 端面、６ 多角形の経過形状、７ 多角形の経過形状、８ ピークの線、２１ モータ、２２ カッターヘッド、２３ 回転軸、２４ 第１スライド部、２５ 第２スライド部、２６ マシンハウジング、２７ マシンベース、２８ ワークピースキャリア、３０ ワークピーススピンドル、３１ ワークピース、３２ 水平軸、３３ コントロールユニット、３４ 歯溝。

Claims (11)

1. カッターヘッドを用いて、まがり歯かさ歯車及び／又はハイポイドギヤを切削する方法であって、
   ａ）上記カッターヘッド（２２）を、その回転軸（２３）まわりに駆動する工程と、
   ｂ）上記カッターヘッド（２２）及びワークピース（３１）を、それらのスタート位置に案内する工程と、
   ｃ）回転している上記カッターヘッド（２２）を用いて、切削加工により、完全な歯溝を形成する工程と、
   ｄ）上記カッターヘッド（２２）及び上記ワークピース（３１）を、それらのスタート位置に戻す工程と、
   ｅ）上記工程と同時に、又はその後で、１ピッチずつ上記ワークピース（３１）を回転させる工程と、
   ｆ）上記ワークピース（３１）の全ての歯溝が完成するまで、上記工程ｃ）ないし工程ｅ）を繰り返す工程とを含んでいて、
   前もって設定可能な時期に、上記カッターヘッド（２２）が、前の歯溝に関して、形成されるべき歯溝に対してその回転軸（２３）まわりに、角度補償に対応する等角度姿勢をとる付加工程を有していることを特徴とする方法。
2. 上記付加工程が各歯溝に対して繰り返され、かつ上記カッターヘッド（２２）の角度補償の時期が、好ましく各切削加工の開始時に設定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 上記付加工程を、１つのワークピース（３１）又はワークピース列に対して１回だけ実施し、上記工程ｃ）ないし工程ｅ）のために必要な時間を、加工データを変更することにより調整して、カッターヘッド（２２）の正確かつ完全な回転を実現することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 歯溝を創成するための上記切削加工を、創成加工における包絡切削により実行することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
5. リングギヤの歯溝を形成するための上記切削加工がプランジ加工であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
6. カッターヘッド（２２）の角度補償のための時期を、各プランジ加工の終了の少し前に設定することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 単歯割出し法におけるカッターヘッド（２２）を用いたまがり歯かさ歯車及び／又はハイポイドギヤを切削する切削機であって、少なくとも、
   ａ）ＣＮＣコントローラと、
   ｂ）上記カッターヘッド（２２）を、その回転軸（２３）まわりに回転させるための駆動モータ（２１）と、
   ｃ）上記カッターヘッド（２２）及びワークピース（３１）を、それらのスタート位置に案内する第１デバイスと、
   ｄ）回転している上記カッターヘッド（２２）を用いた切削加工により完全な歯溝を形成するとともに、上記カッターヘッド（２２）及び上記ワークピース（３１）を、それらのスタート位置に戻す第２デバイスと、
   ｅ）１ピッチずつ、上記ワークピース（３１）を回転させる第３デバイスとを含んでいて、
   さらに、前もって設定可能な時期に、上記カッターヘッド（２２）が、前の歯溝に関して、形成されるべき歯溝に対して同一の、その回転軸（２３）まわりの角度位置に設定することができる付加制御手段を備えていることを特徴とする切削機。
8. 上記カッターヘッド（２２）の角度補償を、上記付加制御手段を用いて各歯溝に対して再度実施することができることを特徴とする、請求項７に記載の切削機。
9. ワークピース（３１）のための加工データが可変であり、これによりステップｃ）ないしｅ）のために必要な時間が調整されて、上記付加制御手段を用いて上記カッターヘッド（２２）の完全な回転が正確に実施されることを特徴とする、請求項７に記載の切削機。
10. 上記第２デバイスが、創成加工における包絡切削により歯溝を形成するようになっていることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１つに記載の切削機。
11. 上記第２デバイスが、プランジ加工によりリングギヤの歯溝を形成するようになっていることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１つに記載の切削機。
    

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