JP2014018918A - Lapping device and lapping method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラッピング加工装置及びラッピング加工方法の技術に関する。 The present invention relates to a technique of a lapping apparatus and a lapping method.
ラッピング加工とは、加工物と被加工物とを研磨剤を含んだ状態で擦りあわせ、被加工物を微少切削しながら研磨し、被加工物をより平坦に仕上げていく加工である。例えば、特許文献1には、ピニオンギヤの歯面を研磨するラッピング加工装置及びラッピング加工方法の技術が開示されている。 Lapping is a process in which a workpiece and a workpiece are rubbed together in a state containing an abrasive, the workpiece is polished while being finely cut, and the workpiece is finished to be flatter. For example, Patent Document 1 discloses a technique of a lapping apparatus and a lapping process method for polishing a tooth surface of a pinion gear.
また、特許文献1には、対向するラッピング加工用歯車(加工歯車)のそれぞれに駆動力と制動力とを付与することで、被加工歯車の両歯面(左面及び右面)を同時に加工する構成が開示されている。 Patent Document 1 discloses a configuration in which both tooth surfaces (left surface and right surface) of a gear to be processed are simultaneously processed by applying a driving force and a braking force to each of the facing lapping gears (processing gears). Is disclosed.
しかし、特許文献1に開示される構成では、被加工歯車の回転抵抗によって、駆動歯車と被加工歯車とに働く加工力と、制動歯車と被加工歯車とに働く加工力とに差が生じるため、加工にアンバランスが生じることになる。 However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, there is a difference between the machining force acting on the drive gear and the work gear and the work force acting on the brake gear and the work gear due to the rotational resistance of the work gear. As a result, imbalance occurs in processing.
また、特許文献1に開示される構成では、駆動歯車と被加工歯車との噛み合い付近、並びに、制動歯車と被加工歯車との噛み合い付近にそれぞれ砥粒を含有するラップ液を供給するものの、被加工歯車の回転方向によっては、噛み合い付近に向かってラップ液が巻き込まれていく側と、噛み合い付近からラップ液が排出される側とがあるため、噛み合い付近で作用する砥粒量等に差が生じ、被加工歯車の加工精度に差が生じる。 In the configuration disclosed in Patent Document 1, a lap liquid containing abrasive grains is supplied near the meshing between the drive gear and the workpiece gear and near the meshing between the brake gear and the workpiece gear. Depending on the direction of rotation of the machined gear, there is a side where the lap liquid is drawn toward the vicinity of the mesh and a side where the lap liquid is discharged from the vicinity of the mesh, so there is a difference in the amount of abrasive grains acting near the mesh. This produces a difference in the machining accuracy of the gear to be machined.
さらに、加工歯車はその両歯面を加工に使用することができるが、特許文献1に開示される構成では、被加工歯車の両歯面を同時に加工する場合であっても、加工歯車の片歯面しか加工に用いることができず、工具寿命が短くなる。また、加工歯車の反対歯面を使用するためには、加工歯車を入れ替えて取り付ける必要があり、作業工数が増加する。 Further, both tooth surfaces of the processed gear can be used for processing. However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, even if both tooth surfaces of the gear to be processed are processed simultaneously, a piece of the processed gear is used. Only the tooth surface can be used for machining, and the tool life is shortened. In addition, in order to use the opposite tooth surface of the processed gear, it is necessary to replace and install the processed gear, which increases the number of work steps.
本発明の課題は、被加工歯車の両歯面をバランス良く加工し、加工歯車の工具寿命を向上することができるラッピング加工装置及びラッピング加工方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a lapping device and a lapping method that can machine both tooth surfaces of a gear to be machined in a balanced manner and improve the tool life of the machined gear.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、被加工歯車を挟んで両側に配置され、該被加工歯車をラッピング加工する複数の加工歯車と、前記被加工歯車と前記各加工歯車との噛み合い部に砥粒を含有するラップ液を供給するラップ液供給手段と、を具備するラッピング加工装置であって、前記各加工歯車の駆動又は制動を制御する制御装置を備え、前記制御装置により、一方の前記加工歯車を駆動するとともに他方の前記加工歯車を制動する状態と、他方の前記加工歯車を駆動するとともに一方の前記加工歯車を制動する状態と、を切り替えて前記被加工歯車を加工するものである。 That is, according to claim 1, abrasive grains are arranged on both sides of the gear to be processed, and a plurality of processed gears for lapping the processed gear, and meshing portions of the processed gear and the processed gears. A lapping liquid supply device for supplying a lapping liquid contained therein, comprising: a control device that controls driving or braking of each of the processing gears, and one of the processing gears is controlled by the control device. The machined gear is machined by switching between driving and braking the other machined gear and driving the other machined gear and braking one machined gear.
請求項2においては、請求項1記載のラッピング加工装置であって、前記ラップ液供給手段は、前記ラップ液の供給を滴下により行うものである。 According to a second aspect of the present invention, in the lapping apparatus according to the first aspect, the lapping liquid supply means supplies the lapping liquid by dropping.
請求項3においては、被加工歯車をラッピング加工する加工歯車を該被加工歯車を挟んで両側に配置し、前記被加工歯車をラッピング加工する際に前記被加工歯車と前記各加工歯車との噛み合い部に砥粒を含有するラップ液を供給してラッピング加工を行う加工方法であって、一方の前記加工歯車を駆動するとともに、他方の前記加工歯車を制動する第一加工ステップと、他方の前記加工歯車を駆動するとともに、一方の前記加工歯車を制動する第二加工ステップと、を有し、前記第一加工ステップと前記第二加工ステップとを切り替えて前記被加工歯車を加工するものである。 According to a third aspect of the present invention, a processing gear for lapping a workpiece gear is disposed on both sides of the workpiece gear, and the workpiece gear and each of the machining gears are engaged when the workpiece gear is lapped. A lapping process is performed by supplying a lapping liquid containing abrasive grains to a part, the first machining step of driving one of the machining gears and braking the other machining gear, and the other of the above A second machining step for driving the machining gear and braking one of the machining gears, and machining the workpiece gear by switching between the first machining step and the second machining step. .
請求項4においては、請求項3記載のラッピング加工方法であって、前記ラップ液の供給は、滴下により行うものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the lapping method according to the third aspect of the present invention, the lapping liquid is supplied by dropping.
本発明のラッピング加工装置及びラッピング加工方法によれば、被加工歯車の両歯面をバランス良く加工し、加工歯車の工具寿命を向上することができる。 According to the lapping apparatus and lapping method of the present invention, both tooth surfaces of the gear to be processed can be processed with good balance, and the tool life of the processed gear can be improved.
図1を用いて、ラッピング加工装置100の構成について説明する。
なお、図1では、ラッピング加工装置100を模式的に表している。また、図1の右上には、被加工歯車30の歯31の拡大図を表している。さらに、図1では、電気信号線を破線で表している。
The configuration of the
In addition, in FIG. 1, the
ラッピング加工装置100は、被加工歯車30(本実施形態では平歯車)の歯31の両歯面(左面31L及び右面31R)をラッピング加工する装置である。ラッピング加工とは、加工物と被加工物とを研磨剤を含んだ状態で擦りあわせ、被加工物を微少切削しながら研磨し、被加工物をより平坦に仕上げていく加工である。
The
ラッピング加工装置100は、加工歯車としての第一ラップ歯車10と、加工歯車としての第二ラップ歯車20と、被加工歯車30と、ラップ液供給装置40・40と、制御装置としてのコントローラ50と、を具備している。第一ラップ歯車10及び第二ラップ歯車20は、被加工歯車30を挟んで両側に配置されている。
The
第一ラップ歯車10は、被加工歯車30と噛み合って被加工歯車30の歯31の両歯面(左面31L及び右面31R)を研磨する歯車である。第一ラップ歯車10は、回転軸15に軸支されている。回転軸15は、モータ(図示なし)に接続されて駆動される状態と、ブレーキ(図示なし)によって制動される状態とが、選択的に切り替えられるものである。なお、本実施形態の回転軸15は、所定の向き(図1の矢印の向き)に駆動されるものとする。
The
第二ラップ歯車20は、被加工歯車30と噛み合って被加工歯車30の歯31の両歯面(左面31L及び右面31R)を研磨する歯車である。第二ラップ歯車20は、回転軸25に軸支されている。回転軸25は、モータ(図示なし)に接続されて駆動される状態と、ブレーキ(図示なし)によって制動される状態とが、選択的に切り替えられるものである。なお、本実施形態の回転軸25は、所定の向き(図1の矢印の向き)に駆動されるものとする。本実施形態では、回転軸25は回転軸15と同じ向きに回転駆動される。
The
ラップ液供給装置40・40は、被加工歯車30と第一ラップ歯車10の噛み合い部G1、並びに、被加工歯車30と第二ラップ歯車20との噛み合い部G2に、砥粒が混入したラップコンパウンドであるラッピング剤を、ラッピング剤の自重を用いて上方から滴下するものである。
The lap
なお、本実施形態のラップ液供給装置40は、ラッピング剤の自重を用いて上方から滴下する構成としたが、これに限定されない。例えば、ラッピング剤を吹き付けて供給する構成としても良い。
In addition, although the lapping
コントローラ50は、第一ラップ歯車10の回転軸15を、回転軸15に接続されたモータにより駆動する状態と、ブレーキによって制動する状態とに、選択的に切り替えるものである。すなわち、コントローラ50は、第一ラップ歯車10の駆動又は制動を制御する機能を有している。
The
コントローラ50は、第二ラップ歯車20の回転軸25を、回転軸25に接続されたモータにより駆動する状態と、ブレーキによって制動する状態とに、選択的に切り替えるものである。すなわち、コントローラ50は、第二ラップ歯車20の駆動又は制動を制御する機能を有している。
The
図2を用いて、ラッピング加工工程S100の流れについて説明する。
なお、図2では、ラッピング加工工程S100の流れをフローチャートによって表している。
The flow of the lapping process S100 will be described with reference to FIG.
In addition, in FIG. 2, the flow of the lapping process S100 is represented by a flowchart.
ステップS110は、ステップS111とステップS112とから構成される。
ステップS111において、コントローラ50の制御により、第一ラップ歯車10を駆動するとともに、第二ラップ歯車20を制動し、第一ラップ歯車10が駆動されるとともに、第二ラップ歯車20が制動された状態で、被加工歯車30がラッピング加工される。
Step S110 includes step S111 and step S112.
In step S111, under the control of the
ステップS112において、コントローラ50の制御により、第二ラップ歯車20を駆動するとともに、第一ラップ歯車10を制動し、第二ラップ歯車20が駆動されるとともに、第一ラップ歯車10が制動された状態で、被加工歯車30がラッピング加工される。
In step S112, under the control of the
ステップS120は、ステップS121とステップS122とから構成される。ステップ121は、ステップS111と同様であるため、説明を省略する。ステップ122は、ステップS112と同様であるため、説明を省略する。
Step S120 includes step S121 and step S122. Since
ステップS130は、ステップS131とステップS132とから構成される。ステップ131は、ステップS111と同様であるため、説明を省略する。ステップ132は、ステップS112と同様であるため、説明を省略する。 Step S130 includes step S131 and step S132. Since step 131 is the same as step S111, description thereof is omitted. Since step 132 is the same as step S112, description thereof is omitted.
ステップS110、S120、S130が行われた後は、同様に、第一ラップ歯車10を駆動するとともに第二ラップ歯車20を制動して、被加工歯車30のラッピング加工を行う工程と、第二ラップ歯車20を駆動するとともに第一ラップ歯車10を制動して、被加工歯車30のラッピング加工を行う工程とが、繰り返し行われる。
After Steps S110, S120, and S130 are performed, similarly, the
このように、ラッピング加工装置100においては、コントローラ50により、一方の第一ラップ歯車10を駆動するとともに他方の第二ラップ歯車20を制動する状態と、他方の第二ラップ歯車20を駆動するとともに一方の第一ラップ歯車10を制動する状態と、を切り替えながら、被加工歯車30を加工するように構成されている。
In this way, in the
図3を用いて、ラッピング加工工程S100の作用について説明する。
なお、図3では、ステップS111及びステップS112におけるラッピング加工工程S100の作用を模式的に表している。
The effect | action of the lapping process S100 is demonstrated using FIG.
FIG. 3 schematically shows the operation of the lapping process S100 in steps S111 and S112.
ステップS111では、コントローラ50の制御により、第一ラップ歯車10が駆動されるとともに、第二ラップ歯車20は制動される。このとき、被加工歯車30は、第一ラップ歯車10の回転方向とは逆向きに回転する(図3の矢印の向き)。
In step S111, under the control of the
また、ステップS111では、噛み合い部G1において、第一ラップ歯車10と被加工歯車30とが下向きに回転するため、ラップ液供給装置40によって滴下されるラッピング剤がそのまま噛み合い部G1に巻き込まれることになる。
In step S111, since the
一方、ステップS111では、噛み合い部G2において、第二ラップ歯車20と被加工歯車30とが上向きに回転するため、ラップ液供給装置40によって滴下されるラッピング剤が噛み合い部G2から排出されることになる。
On the other hand, in step S111, since the
さらに、ステップS111では、噛み合い部G1において、駆動される第一ラップ歯車10が被加工歯車30を回転させるため、被加工歯車30の歯31の左面31Lが第一ラップ歯車10の歯の左面10Lと擦れることになる。そのため、被加工歯車30の歯31の左面31Lがラッピング加工される。
Furthermore, in step S111, the driven
一方、ステップS111では、噛み合い部G2において、第一ラップ歯車10によって回転される被加工歯車30が、制動される第二ラップ歯車20を回転させるため、被加工歯車30の歯31の右面31Rが第二ラップ歯車20の歯の右面20Rと擦れることになる。そのため、被加工歯車30の歯31の右面31Rがラッピング加工される。
On the other hand, in step S111, since the
ステップS112では、コントローラ50の制御により、第二ラップ歯車20が駆動されるとともに、第一ラップ歯車10は制動される。このとき、被加工歯車30は、第二ラップ歯車20の回転方向とは逆向きに回転する(図3の矢印の向き)。
In step S112, the
また、ステップS112では、噛み合い部G1において、第一ラップ歯車10と被加工歯車30とが下向きに回転するため、ラップ液供給装置40によって滴下されるラッピング剤がそのまま噛み合い部G1に巻き込まれることになる。
In step S112, since the
一方、ステップS112では、噛み合い部G2において、第二ラップ歯車20と被加工歯車30とが上向きに回転するため、ラップ液供給装置40によって滴下されるラッピング剤が噛み合い部G2から排出されることになる。
On the other hand, in step S112, since the
さらに、ステップS112では、噛み合い部G1において、第二ラップ歯車20によって回転される被加工歯車30が第一ラップ歯車10を回転させるため、被加工歯車30の歯31の右面31Rが第一ラップ歯車10の歯の右面10Rと擦れることになる。そのため、被加工歯車30の歯31の右面31Rがラッピング加工される。
Furthermore, in step S112, since the
一方、ステップS112では、噛み合い部G2において、駆動される第二ラップ歯車20が被加工歯車30を回転させるため、被加工歯車30の歯31の左面31Lが第二ラップ歯車20の歯の左面20Lと擦れることになる。そのため、被加工歯車30の歯31の左面31Lがラッピング加工される。
On the other hand, in step S112, the driven
ラッピング加工工程S100の効果について説明する。
ラッピング加工工程S100によれば、被加工歯車30の両歯面(左面31L及び右面31R)をバランス良く加工し、第一ラップ歯車10及び第二ラップ歯車20の工具寿命を向上することができる。
The effect of the lapping process S100 will be described.
According to the lapping step S100, both tooth surfaces (the
すなわち、ステップS111では、左面31Lが加工される噛み合い部G1において、ラップ液供給装置40によって滴下されるラッピング剤がそのまま噛み合い部G1に巻き込まれる。一方、ステップS112では、右面31Rが加工される噛み合い部G1において、ラップ液供給装置40によって滴下されるラッピング剤がそのまま噛み合い部G1に巻き込まれる。そのため、ラッピング剤が加工される歯面にバランス良く巻き込まれ、被加工歯車30の両歯面(左面31L及び右面31R)をバランス良く加工することができる。
That is, in step S111, the wrapping agent dripped by the wrap
また、第一ラップ歯車10及び第二ラップ歯車20は、駆動又は制動の切り替えがされることによって、加工に作用する歯面も切り替えられる。そのため、加工途中で第一ラップ歯車10と第二ラップ歯車20とを入れ替える等の作業を行うことなく、第一ラップ歯車10及び第二ラップ歯車20の両歯面(左面10L・20L及び右面10R・20R)をラッピング加工に使用することができ、第一ラップ歯車10及び第二ラップ歯車20の工具寿命を向上することができる。
Further, the
さらに、ラップ液供給装置40は、第一ラップ歯車10と被加工歯車30との回転、並びに、第二ラップ歯車20と被加工歯車30との回転を利用することにより、ラップ液を自重による滴下によって噛み合い部G1・G2に供給することができるため、動力を用いたラップ液の吹き付け等の構成を必要としない。これにより、装置の簡素化を図ることができる。
Further, the lapping
本実施形態の被加工歯車30は平歯車としているが、これに限定されない。例えば、はすば歯車等の平行軸の歯車としても良い。
The
本実施形態のラップ液供給装置40では、ラップ液を自重による滴下によって供給しているものの、これに限定されない。例えば、ポンプ等の動力を用いて、下方又は側方からラップ液を噛み合い部G1・G2に吹き付ける構成、或いは、第一ラップ歯車10及び第二ラップ歯車20の下部にオイルパン等を設置して、第一ラップ歯車10及び第二ラップ歯車20の一部を前記オイルパン等に貯留したラップ液に浸し、加工時の第一ラップ歯車10及び第二ラップ歯車20の回転を用いてラップ液を噛み合い部G1・G2に供給する構成であっても良い。
In the lap
また、本実施形態のラッピング加工装置100では、第一ラップ歯車10及び第二ラップ歯車20は、所定の方向に駆動される構成としたが、これに限定されない。例えば、第一ラップ歯車10及び第二ラップ歯車20の駆動方向を、前記所定の方向と、前記所定の方向とは反対の方向とに切り替えるように制御することもできる。このように、第一ラップ歯車10及び第二ラップ歯車20の駆動方向を切り替えることによって、例えば噛み合い部G1における、ラップ液が巻き込まれる状態又は排出される状態を切り替えることができ、さらにバランスの良く加工することができる。
Moreover, in the
10 第一ラップ歯車
15 回転軸
20 第二ラップ歯車
25 回転軸
30 被加工歯車
31 歯
40 ラップ液供給装置
50 コントローラ
100 ラッピング加工装置
G1 噛み合い部
G2 噛み合い部
31L 左面
31R 右面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記被加工歯車と前記各加工歯車との噛み合い部に砥粒を含有するラップ液を供給するラップ液供給手段と、
を具備するラッピング加工装置であって、
前記各加工歯車の駆動又は制動を制御する制御装置を備え、
前記制御装置により、一方の前記加工歯車を駆動するとともに他方の前記加工歯車を制動する状態と、他方の前記加工歯車を駆動するとともに一方の前記加工歯車を制動する状態と、を切り替えて前記被加工歯車を加工する、
ラッピング加工装置。 A plurality of machined gears disposed on both sides of the machined gear to wrap the machined gear;
Lapping liquid supply means for supplying lapping liquid containing abrasive grains to the meshing portion between the workpiece gear and each machining gear;
A lapping apparatus comprising:
A control device for controlling driving or braking of each processing gear;
The control device switches between the state of driving one of the machining gears and braking the other machining gear, and the state of driving the other machining gear and braking one of the machining gears. Machining gears,
Lapping machine.
前記ラップ液供給手段は、前記ラップ液の供給を滴下により行う、
ラッピング加工装置。 The lapping apparatus according to claim 1, wherein
The wrap liquid supply means supplies the wrap liquid by dropping.
Lapping machine.
一方の前記加工歯車を駆動するとともに、他方の前記加工歯車を制動する第一加工ステップと、
他方の前記加工歯車を駆動するとともに、一方の前記加工歯車を制動する第二加工ステップと、を有し、
前記第一加工ステップと前記第二加工ステップとを切り替えて前記被加工歯車を加工する、
ラッピング加工方法。 Work gears for lapping the work gear are arranged on both sides of the work gear, and abrasive grains are included in the meshing portion of the work gear and each work gear when the work gear is lapped. A wrapping process for supplying lapping liquid to perform lapping processing,
A first machining step of driving one of the machining gears and braking the other machining gear;
A second machining step for driving the other machining gear and braking one of the machining gears,
Switching the first machining step and the second machining step to machine the workpiece gear;
Lapping method.
前記ラップ液の供給は、滴下により行う、
ラッピング加工方法。 A lapping method according to claim 3, wherein
The supply of the wrapping liquid is performed by dropping.
Lapping method.
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