JP2012509774A - クラウニングが修正された実質的に円筒状の歯車の歯面を斜め創成法によって機械加工する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
X 軸と軸の間の距離(半径方向)
Y 工具軸の方向(接線方向)
Z 加工片軸の方向(軸方向)
A 工具軸の傾斜
A 工具の回転
C 加工片の回転
Sα=fHαI−fHαII
上式でfHαI及びfHαIIは、それぞれ歯車の平面I(前面)及びII(背面)における輪郭角度偏差である。
fHαI=f11−f10 及び
fHαII=f15−f14
Snat1=k1×Cβx
で表すことができる。上式で、
k1は、上で説明した計算によって得られる定数であり、
Cβxは、X(Z)にわたって創成される加工片のクラウニングである。
D=ΔY/ΔZ=(Ye−Ya)/(Ze−Za)
で表すことができる対角比Dが適切である。上式で、
ΔYは、工具自体の回転軸の方向における工具の変位成分であり、
ΔZは、加工片の回転軸の方向における工具の変位成分であり、
Yeは、Y軸上の工具の終了位置であり、
Yaは、Y軸上の工具の開始位置であり、
Zeは、Z軸上の工具の終了位置であり、
Zaは、Z軸上の工具の終了位置である。
S=(f9−f8)−(f13−f12)
を決定するf8、f9、f12、f13の個々の量を計算しなければならない。f8、f9、f12、f13を図3に従って幾何学量に置き換えることにより、歯面捩れ
Sy=k1×Cβy+k2×Cβy
が得られる。
Snat2=k1×Cβy 及び
Sk=k2/D×Cβy
で定義される。Snat2の符号は、Cβyの符号によって決定される(凸状クラウンが施された加工片の場合はCβy>0であり、凹状クラウンが施された加工片の場合はCβy<0である)。Cβyが与えられると、Skの符号はDの符号によって決定することができる。このように、歯面捩れの成分が別に設定され、その成分を介して、具体的な要求に応じて自然歯面捩れを大きくし、或いは小さくすることができる。
Cβ=Cβx+Cβy
Snat=Snat1+Snat2
Sk=k2/D×Cβy
S=Snat+Sk
が得られる。
Snat=k1×Cβs
Sks=Ss−Snat
Cβy=Sks×D/k2
Cβx=Cβs−Cβy
Sres=k1×Cβs+k2×Cβy
Sresは、結果として得られる歯面捩れを表している。
Cβ0r=Cβy/sin(αn)×(l0/(D×Lβ))2
Claims (14)
- 実質的に円筒状であるが、クラウニングが修正された歯車の歯面を、自身の回転軸の方向にクラウニングが修正されたウォーム形工具を使用した斜め創成法によって機械加工する方法であって、
前記クラウニングを正にすることも負(凹状クラウニング)にすることも可能である方法において、
対角比に対する前記ウォーム形工具の前記クラウニングを調整することにより、前記ウォーム形工具を使用して歯面捻りを創成するステップと、
前記歯面捻りを自然歯面捻りの上に重畳して、重畳の結果として、加工片に対して指定された必要な歯面捻りを得るステップと、を備えることを特徴とする方法。 - 前記斜め創成法で動作させる場合に、前記ウォーム工具の前記クラウニングによって生じる前記加工片のクラウニングの成分と、前記クラウニングの他の成分が互いに重畳し、重畳の結果として、前記加工片が必要なクラウニングを有し、
機械加工中に、前記ウォーム工具と前記加工片の間の距離を変化させることによって、前記クラウニングの前記他の成分が創成される、請求項1に記載の方法。 - 前記ウォーム工具の前記クラウニングが、前記ウォーム工具の一方の末端から他方の末端まで、前記歯面の螺旋ピッチの連続変化によって構成される、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 前記螺旋ピッチの前記連続変化が前記ウォーム工具の前記末端からの距離に比例する、請求項3に記載の方法。
- 前記ウォーム工具の一方の末端の一方の歯面の最大ピッチと、前記ウォーム工具の同じ末端の他方の歯面の最小ピッチが一致し、その逆についても同様である、請求項3又は請求項4に記載の方法。
- 機械加工のための対角比
D=(Ye−Ya)/(Ze−Za)
が指定され、自然歯面捻り
Snat=k1×Cβ
と、歯面捻りの補償成分
Sks=Ss−Snat
と、ウォーム工具の前記クラウニングによって生じる前記加工片クラウニングの成分
Cβy=Sks×D/k2
と、及び、機械加工中に軸距離を変化させることによって創成される加工片クラウニングの成分
Cβx=Cβ−Cβy
と、が計算され、定数k1及びk2が、それぞれ、CβxとSxの間、及びCβyとSyの間の関係を、それぞれ測定フィールドの4つの角点における修正量から計算するために必要な定数の組合せを表し、また、機械加工中に前記軸距離を変化させることによって生じる歯面捻り
Sx=k1×Cβx
と、及び、前記斜め創成法で動作させる場合に前記ウォーム工具の前記クラウニングによって生じる歯面捻り
Sy=(k1+k2/D)×Cβy
と、並びに、総歯面捻り
Sres=Sx+Sy
と、が計算され、Cβyが、半径方向のクラウニング(工具の軸方向の断面のクラウニング)を有する工具を使用して、式
Zabr=±4×Cβy/(sin(αn)×(D×Lβ)2)×y2
に従って創成され、凹状クラウンが施された工具に負の符号が付され、また、前記方法を使用して得られるクラウニングCβy及び/又は歯面捻りSiの実際の量の指定目標値からの偏差である差
ΔCβs=Cβi−Cβs 及び/又は
ΔSs=Si−Ss
が依然として大きすぎる場合、Cβs及び/又はSsに対する修正値を使用して前記斜め創成法が繰り返され、Cβs及び/又はSsが、
Cβs+ΔCβs 及び/又は
Ss+ΔSs
に置き換えられ、輪郭角度偏差及び/又は高さクラウニングに関して、さらに不足量が見出された場合、技術水準にある処置によってこれらの不足量が除去される、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の方法。 - 十分な長さにわたって輪郭形成された既存の工具を使用して、前記ウォーム工具及び前記斜め創成法の設計で予想されたものとは異なるクラウニング及び/又は歯面捻りが創成される方法であって、
機械加工中に、前記軸距離を調整することによって、かつ、前記対角比を調整することによって、所望の量のクラウニング及び歯面捻りが創成されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の方法。 - 単一歯面機械加工法の場合、機械加工中に前記軸距離を変化させる代わりに、機械加工中に前記加工片の追加回転を変化させることができ、又は、機械加工中に前記軸距離の変化及び前記追加回転を組み合わせることができることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の方法。
- 単一歯面機械加工法の場合、接線方向往復台が移動している間に、整形ローラと工具の間の軸距離を変化させても前記クラウニングが創成されないが、
接線方向往復台が移動している間に、前記ウォーム工具の追加回転によって前記クラウニングが創成され、及び/又は、前記ウォーム工具の自身の回転軸の方向における追加直線移動によって前記クラウニングが創成される、工具が使用されることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の方法。 - 左歯面及び右歯面に対してそれぞれ異なる量のクラウニング及び/又は歯面捻りが指定される加工片を機械加工するために、
前記ウォーム工具の個々の輪郭形成のため、及び、マシン・セッティングを決定するための異なるセットアップが実施されることを特徴とし、かつ、前記加工片が単一歯面機械加工によって創成されることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の方法。 - 左歯面及び右歯面に対してそれぞれ異なる量のクラウニング及び/又は歯面捻りが指定される加工片を機械加工するために、
前記方法が二重歯面機械加工法であることを特徴とし、かつ、前記左歯面及び前記右歯面に対してそれぞれ異なる構成が実施されることを特徴とし、
しかしながら、前記対角比(D)が両方の構成に対して等しく選択され、Cβxが、軸方向往復台が移動している間の工具と加工片の間の軸距離の変化と、変化と同時に実行される、軸方向往復台が移動している間の前記加工片の追加回転の変化と、の重畳からなり、そして、
Cβyが、工具クラウニングが2つの成分の重畳からなる工具によって前記斜めモードで創成され、そのうちの一方の成分が整形ローラと前記ウォーム工具の間の軸距離を変化させることによって創成され、他方の成分が前記ウォーム工具の追加回転又は前記ウォーム工具の追加直線移動のいずれかによって創成され、
前記ウォーム工具クラウニング成分の前記創成が、接線方向往復台が移動している間、輪郭形成プロセスにおいて生じる、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の方法。 - 歯面修正を二次放物線で記述することができない加工片を機械加工するために、必要な修正が、従来の手段を介して、二次放物線による輪郭を使用した修正を介して前記必要な修正を最適近似している成分1と、前記必要な修正の残りの部分を構成している成分2に細分されることを特徴とし、かつ、
成分1の機械加工が請求項1から請求項11までのいずれか一項に従って実施されることを特徴とし、成分2を創成するために必要な軸移動が、成分1を創成するために必要な軸移動に重畳される、請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の方法。 - 個々の事例に使用されている前記ウォーム工具が、整形を施すことができる研削工具又は整形を施すことができない研削工具であることを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の方法。
- 個々の事例に使用されている前記ウォーム工具がホブであることを特徴とし、前記ウォーム工具の移動及び輪郭形成のために必要な特性が前記ウォーム工具の包絡面に関連し、前記ウォーム工具の自由表面を機械加工するために必要な移動が追加で実施される、請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の方法。
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