JP2018130795A - Method for machining gear - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ドレスギヤの歯面によって、ホーニング砥石の歯面を形成するドレス加工を行うとともに、ドレスギヤに代えて装着された被加工ギヤの歯面のホーニング加工を、前記ホーニング砥石の歯面によって行うギヤの加工方法に関する。 The present invention performs dressing for forming the tooth surface of the honing grindstone by the tooth surface of the dress gear, and performs honing of the tooth surface of the gear to be machined mounted instead of the dress gear by the tooth surface of the honing grindstone. The present invention relates to a gear processing method.
ドレスギヤの歯面によって、ホーニング砥石の歯面を形成するドレス加工を行うとともに、ドレスギヤに代えて装着された被加工ギヤの歯面のホーニング加工を、前記ホーニング砥石の歯面によって行うギヤの加工方法が従来公知である。 A gear machining method for performing dressing for forming a tooth surface of a honing grindstone by a tooth surface of a dressing gear, and performing honing of a tooth surface of a gear to be machined mounted instead of the dressing gear by the tooth surface of the honing grindstone Is conventionally known.
一般的に、求めるギヤ歯面とほぼ同一の歯面を有するドレスギヤを用いてホーニング砥石のドレス加工を行い、前記ドレスギヤの歯面と同一形状の歯面を、ホーニング砥石に形成する。このため、求めるギヤ歯面毎にドレスギヤを用意する必要があり、汎用性が低い。 In general, dressing of a honing grindstone is performed using a dressing gear having substantially the same tooth surface as the desired gear tooth surface, and a tooth surface having the same shape as the tooth surface of the dress gear is formed on the honing grindstone. For this reason, it is necessary to prepare a dress gear for each gear tooth surface to be obtained, and the versatility is low.
これを改善したものとして、ドレス加工時におけるドレスギヤとホーニング砥石の相対的な位置(角度(交差角)を含む)と、ホーニング加工時における被加工ギヤとホーニング砥石の位置(角度(交差角)を含む)とを相違させる特許文献1に示すギヤの加工方法が公知になっている。
As an improvement, the relative position (including angle (crossing angle)) of the dressing gear and honing wheel during dressing and the position of the gear and honing wheel (angle (crossing angle)) during honing are as follows: The processing method of the gear shown in
この加工方法によれば、単一のドレスギヤを用い、該ドレスギヤの歯面と異なる種々の形状の歯面を、ホーニング砥石に形成することが可能になるため、汎用性が高い。そしてホーニング砥石をドレスギヤでドレス加工した歯面は、すべて食い違い軸線接触歯車の歯面となる。例えば、特許文献1に示す方法を適応し、ドレス加工によって食い違い軸線接触歯車の歯面を形成するものとして、特許文献2乃至4に示すギヤの加工方法が公知になっている。
According to this processing method, since a single dress gear is used and tooth surfaces having various shapes different from the tooth gear surface of the dress gear can be formed on the honing grindstone, the versatility is high. The tooth surfaces of the honing wheel dressed with the dress gear are all the tooth surfaces of the staggered axial contact gear. For example, the gear machining methods shown in
そして、特許文献1に示されたギヤの加工方法によれば、ホーニング砥石の歯面形成、被加工ギヤの歯面形成を全て把握可能であり、修整による歯面の干渉状態も把握でき、例えば、複雑な形状のバイアス歯面も容易に形成可能になる。ちなみに、バイアス歯面は自動車用のギヤ等に用いられ、歯筋に沿って歯形が変化する歯面である。このように歯形歯筋を修整できる。当然歯面の干渉を避けるため、砥石の歯面とドレスギヤの歯面の接触範囲を狭める必要が生じる場合もある。そして、接触範囲を狭めれば、砥石全体をドレス加工する必要があるので、トラバースを行って砥石全体に必要歯面を形成する。
And, according to the gear machining method shown in
なお、砥石の切れをよくするためにドレス加工時およびホーニング加工時にトラバースを行うことも一般的な手段の1つである。この場合、形成された歯面を干渉によってくずさないようにトラバース量は少ない。また、一般の研削などの加工においても、特許文献5に示す通り、任意の形状を得るために、接触範囲を狭め、トラバースしながらドレス加工(ツルーイング)を行うことは一般に広く行われている。 In order to improve the cutting of the grindstone, traversing at the time of dressing and honing is one of the common means. In this case, the amount of traverse is small so that the formed tooth surface is not broken by interference. Also, in general processing such as grinding, as shown in Patent Document 5, in order to obtain an arbitrary shape, performing contact processing (truing) while narrowing the contact range and traversing is generally performed.
接触範囲を狭めたドレスギヤを用いる場合、砥石全体をドレス加工するため、トラバース量は多くなる。一方、ホーニング加工時にはワークを取り付け加工し、ワークの歯面と、ホーニング砥石の歯面とが全体又は略全体に亘り接触するので、干渉を避ける必要性から、トラバース量が少なくなる。 When a dress gear with a narrow contact range is used, the traverse amount increases because the entire grindstone is dressed. On the other hand, the workpiece is attached during the honing process, and the tooth surface of the work and the tooth surface of the honing grindstone are in contact with each other over the whole or substantially the whole, so that the amount of traverse is reduced because it is necessary to avoid interference.
ドレス加工時とホーニング加工時で、トラバース量は大きく違ってくる。言換えると、ドレス加工時とホーニング加工時とで位置関係は変化する。 The amount of traverse varies greatly between dressing and honing. In other words, the positional relationship changes between dressing and honing.
以上、特許文献5及びその他の従来公知のギヤの加工方法を適用し、トラバースを行うことや、ドレスギヤの接触範囲を少なくすることは、当然に考えられる技術であり、前記特許文献2乃至4に示されたギヤの加工方法も、このような技術の1つと考えられる。さらに、ドレス加工とホーニング加工時の位置関係を違える方法は、特許文献1の手法を用いることになる。
As described above, it is natural to apply traverse and reduce the contact range of the dress gear by applying Patent Document 5 and other conventionally known gear processing methods. The shown gear processing method is also considered as one of such techniques. Furthermore, the method disclosed in
例えば、特許文献2,3に示すギヤの加工方法は、ドレスギヤの歯面における歯筋方向の長さを短くして接触歯面を狭める目的で、板状のドレスギヤを用い、干渉を少なくしており、このようなギヤの加工方法は、上記した通り、特許文献1の手法を用いることによってのみ対応可能である。
For example, the gear machining methods shown in
ちなみに、一般の砥石の通常のツルーイング(成形)では、特許文献5に示す通り、砥石と比較して幅の狭いツルーイング工具を使用し、しかも、同文献では、トラバースによって、砥石をツルーイングしている。また、特許文献6でも、ドレスギヤの数倍の幅を有するホーニング砥石を用いている。 By the way, in normal truing (forming) of a general grindstone, as shown in Patent Document 5, a truing tool having a narrower width than that of a grindstone is used, and in the same document, the grindstone is trued by traverse. . Also in Patent Document 6, a honing grindstone having a width several times that of a dress gear is used.
また、特許文献4に示すギヤの加工方法は、歯面における接触範囲を限定して干渉を少なくするため、山形に盛上った凸曲面状の歯面を有するドレスギヤを用いており、このようなギヤの加工方法も、上記した通り、特許文献1の手法を用いることによってのみ対応可能である。
Further, the gear machining method shown in Patent Document 4 uses a dress gear having a convexly curved tooth surface that rises in a mountain shape in order to limit the contact range on the tooth surface and reduce interference. As described above, a simple gear processing method can be dealt with only by using the method of
ちなみに、特許文献4のドレスギヤは、特許文献2,3のドレスギヤのように薄く形成する必要がないため、該ドレスギヤの耐久性が向上している。さらに付加えると、特許文献4では、特許文献1について、ドレスギヤの歯面形状が、修整歯面を除けば、被加工ギヤの歯面形状と同一形状であるとしているが、そもそも修整歯面が形成されている時点で、同一形状ではなく、特許文献1の手法を用いて、その修整幅を大きくすれば、まったく異なる歯面が形成されるため、この説明は適切ではなく、歯車のホーニング加工においては、特許文献1の手法を使ってのみ、ドレスギヤの歯面と異なる様々な歯面を、被加工ギヤの歯面に形成させることが可能になる。
Incidentally, since the dress gear of Patent Document 4 does not need to be formed as thin as the dress gears of
上記のように特許文献2乃至4は特許文献1の手法に基づいている。さらに、特許文献3には、ドレス加工中に交差角を変化させる手法が示されているが、特許文献1において、ドレス加工中にドレスギヤと砥石との相対位置を変化させる手法の一例として、交差角を変化させる手段は既に示されており、この特許文献1の出願時点において、公知になっていた。
As described above,
前記ギヤの加工方法は、何れも、ドレス加工時の交差角と、ホーニング加工時の交差角とを相違させる場合、ホーニング加工時の被加工ギヤ及びホーニング砥石の相対的な旋回位置に対して、ドレス加工時のドレスギヤ及びホーニング砥石の相対的な旋回位置を変化させる。 In any of the gear machining methods, when the crossing angle at the time of dressing is different from the crossing angle at the time of honing, the gear to be machined at the time of honing and the relative turning position of the honing grindstone, The relative turning position of the dressing gear and the honing grindstone during dressing is changed.
例えば、図8に示す例では、軸交差角が変わるように交差角軸Yの軸回りに、ホーニング砥石80を旋回させることにより、ドレス加工時における前記ホーニング砥石80の歯面81と、ホーニング加工時における前記ホーニング砥石80の歯面81とを、変位させている。その変位量d´は、交差角軸Yから遠ざかる程大きくなり、これに伴って歯面の修整幅も増大する。この事情は、被加工ギヤ又はドレスギヤを交差角軸Yの軸回りに旋回させることにより、軸交差角を変化させる場合も同様である。
For example, in the example shown in FIG. 8, the
すなわち、交差角軸Yから近い位置では修整幅が小さくなるとともに、遠い位置では修整幅が大きくなる。この修整幅の違いによって、求める歯面を得るための制御が複雑になる他、該交差角軸Yの軸回りの揺動中心では、ドレスギヤ及び被加工ギヤの歯面位置を異ならせることができないので、修整幅が0となる。 That is, the correction width decreases at a position close to the crossing angle axis Y, and the correction width increases at a position far from the intersection angle axis Y. This difference in the correction width complicates the control for obtaining the desired tooth surface, and the tooth surface positions of the dress gear and the work gear cannot be made different at the center of oscillation about the crossing angle axis Y. Therefore, the adjustment width becomes zero.
本発明は、ドレス加工及びホーニング加工を行うギヤの加工方法であって、歯面の全体に亘り修整を任意に設定することが可能なギヤの加工方法を提供することを課題としている。 An object of the present invention is to provide a gear machining method for performing dressing and honing, and capable of arbitrarily setting a modification over the entire tooth surface.
上記課題を解決するため、ドレスギヤの歯面によって、ホーニング砥石の歯面を形成するドレス加工を行うとともに、ドレスギヤに代えて装着された被加工ギヤの歯面のホーニング加工を、前記ホーニング砥石の歯面によって行うギヤの加工方法において、ドレス加工時におけるドレスギヤとホーニング砥石との噛合い位置が、ホーニング加工時における被加工ギヤとホーニング砥石との噛合い位置と異なるようにすることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the dressing process is performed to form the tooth surface of the honing grindstone with the tooth surface of the dress gear, and the honing of the tooth surface of the gear to be machined mounted instead of the dress gear is performed. In the gear machining method performed by the surface, the meshing position between the dressing gear and the honing grindstone during dressing is different from the meshing position between the gear to be machined and the honing grindstone during honing.
ドレスギヤ又は被加工ギヤとホーニング砥石との噛合い位置を変化させながら加工を行うものとしてもよい。 It is good also as what processes while changing the meshing position of a dress gear or a to-be-processed gear, and a honing grindstone.
前記ホーニング砥石の回転軸と前記ドレスギヤ又は前記被加工ギヤの回転軸との両方に交差するY軸上から、前記ホーニング砥石と、ドレスギヤ又は被加工ギヤの回転軸との少なくとも何れか一方をオフセットして相対的に変位させるものとしてもよい。 At least one of the honing grindstone and the rotating shaft of the dressing gear or the processed gear is offset from the Y axis that intersects both the rotating shaft of the honing grindstone and the rotating shaft of the dressing gear or the gear to be processed. May be relatively displaced.
相対的な回転軸間距離若しくは軸交差角と、リード値と、前記ホーニング砥石とドレスギヤ又は被加工ギヤとの相対的なオフセット量のうちの少なくとも1つを変更させながら加工を行うことにより、予め定めた所定の歯面を得るものとしてもよい。 By performing processing while changing at least one of the relative distance between rotation axes or the axis crossing angle, the lead value, and the relative offset amount between the honing grindstone and the dressing gear or the gear to be processed, A predetermined predetermined tooth surface may be obtained.
相対的な回転軸間距離若しくは軸交差角と、リード値と、前記ホーニング砥石とドレスギヤ又は被加工ギヤとの相対的なオフセット量のうちの少なくとも1つを変更させ、加工を行うことにより、予め定めた所定の歯面を得るものとしてもよい。 By performing processing by changing at least one of the relative rotation axis distance or the axis crossing angle, the lead value, and the relative offset amount between the honing grindstone and the dressing gear or the gear to be processed, A predetermined predetermined tooth surface may be obtained.
Y軸が、前記ホーニング砥石の回転軸と直交するとともに前記ドレスギヤ又は前記被加工ギヤの回転軸と直交するように構成され、前記オフセットさせる方向が前記Y軸に垂直な方向に設定されたものとしてもよい。 It is assumed that the Y axis is configured to be orthogonal to the rotation axis of the honing grindstone and orthogonal to the rotation axis of the dress gear or the gear to be processed, and the offset direction is set to a direction perpendicular to the Y axis. Also good.
歯先の端部が面取り形状又はR形状のドレスギヤを用いたものとしてもよい。 The end of the tooth tip may be a chamfered or R-shaped dress gear.
ホーニング砥石の初期ドレス加工において歯面を創生する場合、ドレスギヤの歯先の端部が該ドレス加工時に作用しないように、該ドレスギヤの歯幅を、ホーニング砥石の歯幅よりも大きくするものとしてもよい。 When creating a tooth surface in the initial dressing process of a honing grindstone, the tooth width of the dress gear is made larger than the tooth width of the honing grindstone so that the end of the tooth tip of the dress gear does not act during the dressing process. Also good.
ドレス加工時におけるドレスギヤとホーニング砥石との噛合い位置が、ホーニング加工時における被加工ギヤとホーニング砥石との噛合い位置と異なるので、ドレスギヤ及び被加工ギヤの軸交差角を変化させる場合と比較して、歯面の全体に亘り修正幅を任意に設定できる。 Compared with the case where the crossing angle of the dressing gear and the gear to be machined is changed because the meshing position of the dressing gear and the honing wheel at the time of dressing is different from the meshing position of the gear to be machined and the honing stone at the time of honing. Thus, the correction width can be arbitrarily set over the entire tooth surface.
図1及び図2は、本発明を適用したギヤの加工方法によってギヤの加工作業を行うギヤホーニング盤の構成例を一部破断して示す要部正面図及び要部側面図であり、図3は、図1、2に示すギヤホーニング盤の動作軸の構成例を示す斜視図である。 1 and 2 are a fragmentary front view and a fragmentary side view, partially broken away, showing a structural example of a gear honing machine that performs gear machining by the gear machining method to which the present invention is applied. These are the perspective views which show the structural example of the operating shaft of the gear honing machine shown in FIG.
ギヤホーニング盤(ギヤ加工装置)は、内歯11を有し且つリング状に成形されたホーニング砥石10と、外歯21,31を有し且つ円筒状に形成された被加工ギヤ(ワーク)20又はドレスギヤ30と、前記ホーニング砥石10を回転自在に支持する砥石側支持機構(図示しない)と、前記被加工ギヤ20又は前記ドレスギヤ30の円筒形状の軸心を回転軸心(ギヤ軸)S2として該被加工ギヤ20又は該ドレスギヤ30を回転自在に支持するギヤ側支持機構40と、砥石側支持機構によって支持されたホーニング砥石10を回転駆動させる電動モータ等の一又は複数の砥石側アクチュエータ(図示しない)と、ギヤ側支持機構40によって支持された被加工ギヤ20又はドレスギヤ30を回転駆動させる電動モータ等の一又は複数のギヤ側アクチュエータ(図示しない)とを備えている。
The gear honing machine (gear processing apparatus) includes a honing
ここで、前記回転軸心S2をX軸とし、前記ホーニング砥石10の回転軸心(砥石軸)S1をX´軸とし、前記2つの回転軸心S1,S2とそれぞれ交差(例えば、直交)する軸をY軸とし、前記X軸又は前記X´軸(本例では、前記X軸)に対して例えば垂直であって且つY軸と直交する直線をZ軸とする。O1はホーニング砥石10の回転軸心S1と前記Y軸との交点になり、O2は被加工ギヤ20又はドレスギヤ30の回転軸心S2と前記Y軸との交点になる。
Here, the rotation axis S2 is the X axis, the rotation axis (grinding wheel axis) S1 of the honing
上記ホーニング砥石10は、リング形状の内周面に等間隔毎に歯11を複数形成され、全体がギヤ形状に成形された砥石である。
The honing
上記被加工ギヤ20の外周面には、ホーニング砥石10の歯11と噛合う歯21が等間隔毎に複数形成されている。具体的には、切削等によってギヤ形状に成形した後、焼入れをして硬化させることにより、被加工ギヤ20を得ることが可能である。この被加工ギヤ20に対して、上記ホーニング砥石10の歯11の歯面(ホーニング砥石歯面)12により、前記歯21の歯面(被加工ギヤ歯面)22に対して、ホーニング加工を行う。
A plurality of
上記ドレスギヤ30の外周面には、ホーニング砥石10の歯11と噛合う歯31が等間隔毎に複数形成されている。この歯31の歯面(ドレスギヤ歯面)32は、硬質で耐摩耗性のある材料によって構成され、具体的には例えば、ダイヤモンド等の砥粒が電着されている。
A plurality of
上記ギヤ側支持機構40は、被加工ギヤ20又はドレスギヤ30が選択的に軸装され且つ回転軸心S2を軸心とする支持軸41を有し、該支持軸41によって被加工ギヤ20又はドレスギヤ30の何れかを支持するように構成されている。
The gear-
上記砥石側支持機構は、支持軸41に装着されている被加工ギヤ20又はドレスギヤ30と噛合うようにして、ホーニング砥石10を回転自在に支持している。
The grindstone-side support mechanism rotatably supports the honing
また、砥石側支持機構及びギヤ支持機構40の一方又は両方の作動によって、ホーニング砥石10と、被加工ギヤ20又はドレスギヤ30とは、互いに、相対的な位置及び姿勢が変更される。
Further, the honing
前記支持軸41に支持された前記被加工ギヤ20又は前記ドレスギヤ30を、前記ホーニング砥石10に対して、X軸に沿った方向(図3の矢印Aの方向)に相対的にスライド移動させる。
The
また、支持軸41に支持された前記被加工ギヤ20又は前記ドレスギヤ30を、前記ホーニング砥石10に対して、Y軸に沿った方向(図3の矢印Bの方向であり、以下、「切込み方向」と称する)に相対的にスライド移動させる。この切込み方向への相対移動によって、2つの前記回転軸心S1,S2の距離である回転軸間距離Dが変化する。
In addition, the
さらに、支持軸41に支持された前記被加工ギヤ20と、前記ドレスギヤ30との何れか一方又は両方を、Y軸から離す(オフセット)方向(具体例としては、図3で矢印Cで示すZ軸と平行な方向)に相対的にスライド移動させる。このようなオフセット方向への移動作動の後は、前記2つの回転軸心S1,S2の位置関係も変化する。
Further, either or both of the
ちなみに、上述した砥石軸S1及びギヤ軸S2の相対移動は、砥石側アクチュエータによってホーニング砥石10を変位させてもよいし、或いは、ギヤ側アクチュエータによって前記被加工ギヤ20又は前記ドレスギヤ30を変位させてもよいし、さらには両方を変位させてもよい。
Incidentally, the relative movement of the grindstone shaft S1 and the gear shaft S2 may be performed by displacing the honing
続いて、前記ホーニング砥石10を、前記支持軸41に支持された前記被加工ギヤ20又は前記ドレスギヤ30に対して、Z軸の軸回り方向(図3の矢印Dの方向)に、相対的に旋回させる。
Subsequently, the honing
また、前記ホーニング砥石10を、前記支持軸41に支持された前記被加工ギヤ20又は前記ドレスギヤ30に対して、Y軸の軸回り方向(図3の矢印Eの方向)に、相対的に旋回させる。このY軸の軸回りの旋回によって、該Y軸の軸方向視における2つの前記回転軸心S1,S2のなす角である軸交差角θが変化する。この軸交差角θは、ドレス加工時又はホーニング加工時において、ホーニング砥石10と、被加工ギヤ20又はドレスギヤ30との回転作動時に、噛合う歯面12,22,32同士に相対的な滑りを生じさせ、この滑りと、噛合いによる滑りによって、加工を行うことが可能になる。この手法は、従来公知であるため、詳細は割愛する。
Further, the honing
ちなみに、前記2種類の旋回は、砥石側アクチュエータ及びギヤ側アクチュエータの一方又は両方を用いて行う。 Incidentally, the two types of turning are performed using one or both of the grinding wheel side actuator and the gear side actuator.
これらの軸の設定位置や動作が、ホーニング加工によって成形される前記歯面22の形状や、ドレス加工によって成形される前記歯面12の形状を決定する要素になるが、この他、回転位相変化も、歯面12,22を決定する要素になる。
The setting position and operation of these shafts are factors that determine the shape of the
具体的には、歯筋がツルマキ線である円筒歯車である場合、上記ツルマキ線は、基準円筒上で所定のねじれ角を有し、一回転に対して所定距離だけ進み、この一回転当たりの進む距離がリードと呼ばれ、このリードは、ホーニング砥石10と、被加工ギヤ20又はドレスギヤ30との噛合い回転位相を変えることによって、適宜調整することが可能である。
Specifically, when the tooth trace is a cylindrical gear that is a crumbling line, the crumbling line has a predetermined helix angle on the reference cylinder, advances by a predetermined distance with respect to one rotation, and per one rotation. The distance traveled is called a lead, and this lead can be adjusted as appropriate by changing the meshing rotation phase between the honing
以上のような各値を適宜変化させ、ホーニング砥石10と、前記被加工ギヤ20又はドレスギヤ30との噛合い位置EP(図4参照)も変位させ、ホーニング砥石10及び被加工ギヤ20に求める歯面12を形成させる。
Tooth required for the honing
次に、図1乃至図7に基づいて、上記構成のギヤホーニング盤を用いたギヤの加工方法につき説明する。 Next, a gear machining method using the gear honing machine having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
ホーニング加工を行う場合、支持軸41に被加工ギヤ20を一体回転するように装着し、ホーニング砥石10の歯11と、被加工ギヤ20の歯21とを噛合せた状態で、ホーニング砥石10及び被加工ギヤ20を回転駆動させ、ホーニング砥石10の歯11の歯面12によって、被加工ギヤ20の歯21の歯面22のホーニング加工を行う。
When performing the honing process, the
該ホーニング加工を複数の被加工ギヤ20の対して行う場合、ホーニング砥石10の歯11の歯面12が磨耗して変化し、次第にホーニング加工精度が低下するため、所定数の被加工ギヤ20に対してホーニング加工を行った後は、ホーニング砥石10の歯11の再形成を目的としたドレス加工を行う。
When the honing is performed on a plurality of
ドレス加工を行う場合、支持軸41に装着された被加工ギヤ20を、ドレスギヤ30と交換し、ホーニング砥石10の歯11と、ドレスギヤ30の歯31とを噛合せた状態で、ホーニング砥石10及びドレスギヤ30を噛合い回転させ、ドレスギヤ30の歯31の歯面32によって、ホーニング砥石10の歯11の再形成(ドレス加工)を行う。
When performing dressing, the
従来のドレス加工方法では、ドレスギヤ30の形状と、被加工ギヤ20の本来の形状(加工後の形状)とをほぼ同一形状としていた。これだと、被加工ギヤ20の求める形状毎に専用のドレスギヤ30の必要になり、汎用性が乏しくなる。
In the conventional dressing method, the shape of the
このため、このギヤの加工方法では、被加工ギヤ20と、ドレスギヤ30とで、異なる形状の歯面22,32を有するギヤを用いる。ドレスギヤ30の歯面形状は、例えば、特開2017−6989号公報に示すような形状を採用する。
For this reason, in this gear processing method, gears having tooth surfaces 22 and 32 having different shapes are used for the
図4は、ドレス加工時及びホーニング加工時の噛合い位置の違いを説明する説明図で、X軸上のある位置でのX軸に垂直な断面を示している。ちなみに、同図において、噛合い位置の違いは、EP及びEP´によって模式的に表されている。 FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the difference in meshing position during dressing and honing, and shows a cross section perpendicular to the X-axis at a certain position on the X-axis. Incidentally, in the same figure, the difference in meshing position is schematically represented by EP and EP ′.
ドレス加工時には、ホーニング砥石10に求める歯面12を形成するために、相対的な回転軸間距離若しくは軸交差角と、リード値と、前記ホーニング砥石とドレスギヤ又は被加工ギヤとの相対的なオフセット量との内、少なくとも1つを変更させ、ドレス加工を行い、予め定めた所定の歯面を得るか、或いは、相対的な回転軸間距離若しくは軸交差角と、リード値と、前記ホーニング砥石とドレスギヤ又は被加工ギヤとの相対的なオフセット量との内、少なくとも1つを変更させながら、ドレス加工を行い、予め定めた所定の歯面を得る。
At the time of dressing, in order to form the
一方、ホーニング加工時には、被加工ギヤ20に求める歯面22を形成するために、相対的な回転軸間距離若しくは軸交差角と、リード値と、前記ホーニング砥石とドレスギヤ又は被加工ギヤとの相対的なオフセット量との内、少なくとも1つを変更させ、ホーニング加工を行い、予め定めた所定の歯面を得るか、或いは、相対的な回転軸間距離若しくは軸交差角と、リード値と、前記ホーニング砥石とドレスギヤ又は被加工ギヤとの相対的なオフセット量との内、少なくとも1つを変更させながら、ホーニング加工を行い、予め定めた所定の歯面を得る。
On the other hand, in the honing process, in order to form the
この図4に示すように、ドレス加工時と、ホーニング加工時とで、異なった噛合い位置で、加工することにより、任意の求める歯面を得ることができる。そして、従来技術には存在しないY軸上からオフセットさせる移動(例えば、Z軸方向への移動)によって、軸交差角θを変更する場合におけるY軸の軸回りの旋回中心で、変位量が0、また旋回中心付近では変位量が限定され、所望の歯面が得られないという問題を解消することが可能になる。 As shown in FIG. 4, any desired tooth surface can be obtained by processing at different meshing positions during dressing and honing. The displacement amount is 0 at the turning center around the axis of the Y axis when the axis crossing angle θ is changed by the movement offset from the Y axis that does not exist in the prior art (for example, movement in the Z axis direction). In addition, the amount of displacement is limited in the vicinity of the turning center, and the problem that a desired tooth surface cannot be obtained can be solved.
具体的には、求める歯面を求めるうえで、ホーニング加工時におけるホーニング砥石10と被加工ギヤ20との噛合い位置EPを基準とし、これに対して、ドレス加工時におけるホーニング砥石10とドレスギヤ30との噛合い位置EP´をどのように変化させるのかが重要になる。ちなみに、基準となる噛合い位置はX軸上で漸次変化する。
Specifically, when obtaining the tooth surface to be obtained, the meshing position EP between the honing
例えば、ドレス加工時には、トラバースによって、ホーニング砥石10及びドレスギヤ30を、X軸上を移動させながら、必要に応じて、X軸上での基準噛合い位置の噛合い位置EPから変化させながら、ホーニング砥石10を創成する。続いて、ホーニング加工時には、そのホーニング砥石10と被加工ギヤ20全体が前記基準噛合い位置で噛合うことにより、求める歯面22が形成される。
For example, at the time of dressing, the honing
さらに、ホーニング砥石10と、ドレスギヤ30とを、位相(噛合い位相)を一致させて噛合せることも可能である一方で、位相をずらして噛合せることも選択肢の1つになる。位相をずらす方法として、例えば、砥石軸S1又はギヤ軸S2の回転をずらす方法や、リードを変える方法などがある。
Further, the honing
ところで、一般的な円筒状等の形状がシンプルな砥石を、ツルーイング工具で成形する場合、砥粒の接触位置が変化し、滑らかで、すべり速度も一定で、ツルーイング工具の摩耗も均一になる。 By the way, when a grindstone having a simple cylindrical shape or the like is formed with a truing tool, the contact position of the abrasive grains is changed, it is smooth, the sliding speed is constant, and the wear of the truing tool is uniform.
一方、前記ドレスギヤ30はホーニング砥石10と噛合い、両者の位相が変わることはなく、すべり速度も一定ではなく、ドレスギヤ30の歯31の歯先が、ホーニング砥石10の歯底をえぐりとることになるため、この歯先に過大な負担がかかる。
On the other hand, the
しかも、図5に示す通り、ドレスギヤ30の歯31には、ダイヤモンド砥粒34を電着させることが一般的であるが、図5に示す通り、ドレスギヤ30の歯31の歯先33は、その幅(ランド)dが他の部分に比べて非常に小さく、前記砥粒34の数も少なく、電着強度も弱い。
Moreover, as shown in FIG. 5, diamond
このような過酷な環境下において、ドレス加工時に、噛合い状態で歯筋方向に相対移動させるトラバースによって、ホーニング砥石10の歯面12を形成することになる。この際には、図6に示すように、ドレスギヤ30の歯31の歯先33における歯筋方向の端部(エッジ)によって、ホーニング砥石10の歯底14側を、えぐりながらトラバースすることになる。このため、このエッジ33aが、図7に仮想線で示すように、尖った形状に成形されていると、過大な負荷がかかり、場合によっては、砥粒34が脱落し、地金が削られ、そのドレスギヤ30の使用ができなくなる。
In such a harsh environment, the
このため、前記エッジ33aは、図7に実線で示すように、面取り形状に成形するか、或いは、R形状(円弧面状)に成形して、上記負荷を軽減させる。
Therefore, the
続いて、初期ドレス加工について、説明する。 Subsequently, the initial dressing will be described.
段替えや砥石寿命等などの理由によって交換が必要になったホーニング砥石10は、前記ギヤホーニング盤の砥石側支持機構から取外され、新しいホーニング砥石10が、前記ホーニング盤に取付けられる。この新しいホーニング砥石10には、概略の歯面形状が成形されている。
The honing
そして、ホーニング盤への取付時のホーニング砥石10の振れ取りを含めて、ホーニング加工が可能な精度の歯面12まで、該歯面12を仕上げ成形するのが、初期ドレス加工になる。
Then, the initial dressing is performed by finish-molding the
初期ドレス加工では、通常のドレス加工の10回分程度を、ホーニング砥石10に切込む。初期ドレス加工時に、今回のようなトラバースによるドレスを行えば、上述した通り、相当のダメージを受けることになる。このため、初期ドレス加工を考慮してドレスギヤ30は、その歯先のエッジ部分が作用しないように、ホーニング砥石10に対して十分に幅広で且つトラバースドレスもできるものを用いる。これによって寿命を大きく延ばすことが可能になる。
In the initial dressing, about 10 times of normal dressing is cut into the honing
そして、初期ドレス加工の後、同一のドレスギヤで、トラバースによるドレスを行い、ホーニング砥石10の歯面12を求める形状に成形する。ちなみに、このような条件を満たすドレスギヤ30は、エッジ33aが作用させない状態での初期ドレス加工が可能であり、ホーニング砥石10の歯面に対して接触範囲が小さい歯面を有してトラバースによる通常のドレス加工も可能なように設定し、それを用いる。例えば、特開2017−6989号公報に示すようなドレスギヤ30である。なお、費用はかかるが、初期ドレス時と、通常ドレス時とで、別のドレスギヤを用いてもよい。
Then, after initial dressing, dressing by traverse is performed with the same dress gear, and the
以上のように構成されるギヤの加工方法によれば、従来の動きに、Z軸方向の動作を加えることにより、噛合い位置の変更を可能とし、任意の噛合い位置を得られることにより、任意の歯面形状を自在に得ることが容易になる。 According to the gear machining method configured as described above, the meshing position can be changed by adding an operation in the Z-axis direction to the conventional movement, and an arbitrary meshing position can be obtained. It becomes easy to freely obtain an arbitrary tooth surface shape.
なお、本例では、外歯の被加工ギヤ20及びドレスギヤ30と、内歯のホーニング砥石10とを用いたが、ホーニング砥石10を外歯の被加工ギヤ20及びドレスギヤ30と噛合う外歯としてもよく、さらには、内歯を有し且つリング状に成形された被加工ギヤ20及びドレスギヤ30に対して外歯のホーニング砥石10を用いても良い。そして、ドレスギヤ30は、被加工ギヤ20と歯数の異なるものを用いてもよい。
In this example, the externally
10 ホーニング砥石
11 歯
12 歯面
13 歯先
14 歯底
20 被加工ギヤ
21 歯
22 歯面
30 ドレスギヤ
31 歯
32 歯面
33 歯先
33a エッジ
34 砥粒
40 ギヤ側支持機構
41 支持軸
d ランド
D 回転軸間距離
O1 交点
O2 交点
S1 回転軸心(砥石軸)
S2 回転軸心(ギヤ軸)
θ 軸交差角
DESCRIPTION OF
S2 Center of rotation (gear shaft)
θ axis crossing angle
Claims (8)
ドレス加工時におけるドレスギヤとホーニング砥石との噛合い位置が、ホーニング加工時における被加工ギヤとホーニング砥石との噛合い位置と異なるようにする
ことを特徴とするギヤの加工方法。 A gear machining method for performing dressing for forming a tooth surface of a honing grindstone by a tooth surface of a dressing gear, and performing honing of a tooth surface of a gear to be machined mounted instead of the dressing gear by the tooth surface of the honing grindstone In
A gear machining method, wherein a meshing position between a dressing gear and a honing grindstone during dressing is different from a meshing position between a gear to be machined and a honing grindstone during honing.
請求項1に記載のギヤの加工方法。 The gear machining method according to claim 1, wherein machining is performed while changing a meshing position between the dressing gear or the gear to be machined and the honing grindstone.
請求項1又は2の何れかに記載のギヤの加工方法。 At least one of the honing grindstone and the rotating shaft of the dressing gear or the processed gear is offset from the Y axis intersecting both the rotating shaft of the honing grindstone and the rotating shaft of the dressing gear or the gear to be processed. The gear processing method according to claim 1, wherein the gear is relatively displaced.
請求項3に記載のギヤの加工方法。 By performing processing while changing at least one of the relative distance between rotation axes or the axis crossing angle, the lead value, and the relative offset amount between the honing grindstone and the dressing gear or the gear to be processed, The gear processing method according to claim 3, wherein a predetermined predetermined tooth surface is obtained.
請求項3に記載のギヤの加工方法。 By performing processing by changing at least one of the relative rotation axis distance or the axis crossing angle, the lead value, and the relative offset amount between the honing grindstone and the dressing gear or the gear to be processed, The gear processing method according to claim 3, wherein a predetermined predetermined tooth surface is obtained.
前記オフセットさせる方向が前記Y軸に垂直な方向に設定された
請求項3乃至5の何れかに記載のギヤの加工方法。 The Y axis is configured to be orthogonal to the rotation axis of the honing grindstone and orthogonal to the rotation axis of the dress gear or the work gear,
The gear machining method according to any one of claims 3 to 5, wherein the offset direction is set in a direction perpendicular to the Y axis.
請求項1乃至6の何れかに記載のギヤの加工方法。 The gear processing method according to any one of claims 1 to 6, wherein a dress gear having a chamfered shape or an R shape is used for an end portion of the tooth tip.
請求項1乃至7の何れかに記載のギヤの加工方法。 The tooth width of the dress gear is made larger than the tooth width of the honing grindstone so that the end of the tip of the dress gear does not act at the time of dressing when creating a tooth surface in the initial dressing of the honing grindstone. The gear processing method according to any one of 1 to 7.
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