JP2020196109A - Gear cutting tool and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯切り工具及び歯切り工具の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a gear cutting tool and a method for manufacturing a gear cutting tool.
近年、コストの面から高速加工可能な歯車加工が望まれており、特許文献1に記載のようなスカイビング加工が知られている。スカイビング加工とは、歯切り工具の回転軸線と工作物の回転軸線とを傾斜させた状態(歯車加工における交差角を有する状態)とする。そして、歯切り工具及び工作物をそれぞれの回転軸線周りに同期回転させながら、歯切り工具を工作物の回転軸線方向に相対移動(パス)する加工である。 In recent years, gear machining capable of high-speed machining has been desired from the viewpoint of cost, and skiving machining as described in Patent Document 1 is known. The skiving process is a state in which the rotation axis of the gear cutting tool and the rotation axis of the workpiece are inclined (a state having an intersection angle in gear processing). Then, while rotating the gear cutting tool and the workpiece synchronously around their respective rotation axes, the gear cutting tool is relatively moved (passed) in the direction of the rotation axis of the workpiece.
スカイビング加工用の歯切り工具は、上記パスを複数回行うが、全てのパスにおいて歯切り工具の刃の刃先が加工を行うため、刃先の摩耗量が多くなる。対応策としては、刃の刃先の摩耗量が限界を超えたら、工具交換を行えばよいが、歯切り工具は、一般的にソリッド(無垢)の高速度工具鋼もしくは超硬合金で成るため非常にコスト高である。 The gear cutting tool for skiving machining performs the above-mentioned passes a plurality of times, but since the cutting edge of the gear cutting tool performs machining in all the passes, the amount of wear of the cutting edge increases. As a countermeasure, if the amount of wear on the cutting edge of the blade exceeds the limit, the tool may be replaced, but the gear cutting tool is generally made of solid high-speed tool steel or cemented carbide, so it is extremely difficult. The cost is high.
そこで、特許文献2,3には、工具本体に対し刃のみの交換が可能な歯切り工具が記載されている。これによれば、工具交換によるコストを無くして刃交換のみのコストとなるので、工具コストの上昇を抑制できる。
Therefore,
上述の特許文献2,3に記載の歯切り工具では、工具本体に対し複数の刃をそれぞれ取り付け、各刃に対して同軸調整を行う作業が必要であり、非常に手間が掛かるという問題がある。
In the gear cutting tools described in
本発明の目的は、低コストで取扱いが容易な歯切り工具及び歯切り工具の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a gear cutting tool and a method for manufacturing a gear cutting tool that are easy to handle at low cost.
本発明に係る歯切り工具は、工作物に歯車の歯を創成する歯切り工具であって、円筒状又は円柱状の工具本体と、前記工具本体と別体の1つの部材として構成され、前記工具本体の一端側に同軸上に連結された環状刃部本体及び前記環状刃部本体の外周面に一体部位として形成された複数の刃を有する円環状の工具刃部と、を備える。 The gear cutting tool according to the present invention is a gear cutting tool that creates gear teeth in a workpiece, and is configured as a cylindrical or columnar tool body and one member separate from the tool body. It includes an annular blade portion main body coaxially connected to one end side of the tool main body, and an annular tool blade portion having a plurality of blades formed as an integral portion on the outer peripheral surface of the annular blade portion main body.
本発明に係る歯切り工具の製造方法は、工作物に歯車の歯を創成する歯切り工具の製造方法であって、円筒状又は円柱状の工具本体とは別体の1つの部材として構成される円環状の工具刃部を、前記工具本体の一端側に取り付ける取付工程と、前記取付工程の後に前記工具本体の回転軸線と前記工具刃部の回転軸線を軸調整部材で同軸に調整する同軸調整工程と、前記同軸調整工程の後に前記工具本体と前記工具刃部を締結部材で締結する締結工程と、前記締結工程の後に複数の刃を前記工具刃部の外周面に加工する加工工程と、を備える。 The method for manufacturing a gear cutting tool according to the present invention is a method for manufacturing a gear cutting tool that creates gear teeth in a workpiece, and is configured as one member separate from the cylindrical or columnar tool body. A mounting process in which the annular tool blade portion is attached to one end side of the tool body, and a coaxial adjustment in which the rotation axis of the tool body and the rotation axis of the tool blade portion are coaxially adjusted by an axis adjusting member after the mounting process. An adjustment step, a fastening step of fastening the tool body and the tool blade portion with a fastening member after the coaxial adjustment step, and a machining step of processing a plurality of blades on the outer peripheral surface of the tool blade portion after the fastening step. , Equipped with.
本発明に係る歯切り工具及び歯切り工具の製造方法によれば、工具本体と工具刃部は別体で構成され、複数の刃は工具刃部の環状刃部本体の外周面に一体部位として形成される。このため、工具本体と工具刃部の同軸調整を行うのみで、複数の刃の同軸調整も同時に行われることになる。よって、従来の工具本体に対し複数の刃をそれぞれ取り付け、各刃に対して同軸調整を行う作業が必要な歯切り工具と比較して、本発明の歯切り工具の取扱いは容易となり、創成する歯車の加工精度を従来よりも向上できる。 According to the gear cutting tool and the method for manufacturing a gear cutting tool according to the present invention, the tool body and the tool blade portion are formed as separate bodies, and the plurality of blades are integrated with the outer peripheral surface of the annular blade portion main body of the tool blade portion. It is formed. Therefore, only the coaxial adjustment of the tool body and the tool blade portion is performed, and the coaxial adjustment of the plurality of blades is also performed at the same time. Therefore, the handling of the gear cutting tool of the present invention becomes easier and is created as compared with the gear cutting tool which requires the work of attaching a plurality of blades to the conventional tool body and performing coaxial adjustment for each blade. The machining accuracy of gears can be improved more than before.
本発明の実施形態の歯切り工具としては、スカイビング加工により工作物を加工して平歯車やはすば歯車等の歯を創成する外歯車型工具に適用する場合を説明するが、内歯車型工具にも適用可能である。 The gear cutting tool according to the embodiment of the present invention will be described when it is applied to an external gear type tool for creating teeth such as spur gears and helical gears by processing a workpiece by skiving. It can also be applied to mold tools.
<1.第一実施形態>
(1−1.歯切り工具の形状)
以下、図を参照して第一実施形態の歯切り工具の形状について説明する。図1A及び図1Bに示すように、歯切り工具1Aは、工具本体2Aと、工具刃部3Aとを備える。工具本体2Aと工具刃部3Aは、それぞれ別体の1つの部材として構成される。工具本体2Aは、中空円筒形状に形成される。なお、工具本体2Aは、円柱状に形成してもよい。
<1. First Embodiment>
(1-1. Shape of gear cutting tool)
Hereinafter, the shape of the gear cutting tool of the first embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1A and 1B, the
工具刃部3Aは、円環状に形成され、工具本体2Aの一端側に同軸上に連結された環状刃部本体30A及び環状刃部本体30Aの外周面に位置調整不能な一体部位として形成された複数の刃33Aを有する。さらに、環状刃部本体30Aは、円環状の大径部31A及びこの大径部31Aの一端側に一体部位として突設された円環状の小径部32Aを有する。小径部32Aの内周には、工具本体2Aの外周が嵌入されて連結される。つまり、工具刃部3Aは、工具本体2Aの外周面を基準面として位置決めされる。
The
環状刃部本体30Aの大径部31Aにおける刃33Aよりも内周部には、締結用ネジ4A(締結部材)を挿入可能な複数(本例では、4つ)の貫通孔41Aが、周方向に等角度(90°)間隔で回転軸線C方向に穿孔される。また、工具本体2Aの端面には、工具本体2Aの外周を環状刃部本体30Aの小径部32Aの内周に嵌入して連結したとき、4つの貫通孔41Aと対応する位置に、締結用ネジ4Aを螺合可能な4つのメネジ42Aが回転軸線C方向に螺設される。締結用ネジ4Aは、環状刃部本体30Aの大径部31Aと工具本体2Aの端面同士を密着させる機能を有する。
A plurality of (four in this example) through
そして、連結された工具本体2Aと工具刃部3Aの環状刃部本体30Aは、締結用ネジ4Aの締付け力により直接的に締結される。ただし、詳細は後述するが、工具本体2Aの外周を工具刃部3Aの小径部32Aの内周に嵌入して連結した直後は、工具本体2Aの回転軸線と工具刃部3Aの回転軸線は軸ずれが生じている。このため、軸調整部材であるシュリンクディスク50(図3C参照)により、工具本体2Aの回転軸線と工具刃部3Aの回転軸線の同軸調整を行い、その後に締結用ネジ4Aを締め付けて工具本体2Aと工具刃部3Aの環状刃部本体30Aを同軸で締結する。
Then, the
ここで、図3Cに示すように、シュリンクディスク50は、一般的な軸調整部材であり、インナーリング51、2つのスラストリング52及び複数のボルト53を備える。インナーリング51は、円筒状の中空部を有する2つの円錐台の大径側を接合させた形状に形成される。すなわち、インナーリング51の外周は、中心軸線方向の中央が両端よりも凸になる山形状に形成される。インナーリング51の内径は、工具刃部3Aの小径部32Aの外径に対し、所定の嵌め合い公差を持って形成される。
Here, as shown in FIG. 3C, the shrink disc 50 is a general shaft adjusting member, and includes an
スラストリング52は、円錐台状の中空部を有する円環状に形成される。スラストリング52の内周のテーパ角は、インナーリング51の外周のテーパ角と同一に形成される。そして、スラストリング52の最大内径は、インナーリング51の最大外径よりも小さく、スラストリング52の最小内径は、インナーリング51の最小外径よりも大きくなるように形成される。一方のスラストリング52には、複数のボルト53をそれぞれ挿入可能な複数の貫通穴52aが等角度間隔で穿孔され、他方のスラストリング52には、複数のボルト53をそれぞれ螺合可能な複数のメネジ52bが等角度間隔で螺設される。
The
作業者は、2つのスラストリング52をインナーリング51の両端面側からテーパ面にそれぞれ嵌め込み、複数のボルト53を一方のスラストリング52の複数の貫通穴52aにそれぞれ挿入して、他方のスラストリング52の複数のメネジ52bにそれぞれ螺合する。そして、工具本体2Aと工具刃部3Aの環状刃部本体30Aを連結した状態で、インナーリング51の内周を工具刃部3Aの小径部32Aの外周に嵌入して連結する。なお、工具本体2Aに連結された段階の工具刃部3Aの環状刃部本体30Aの外周面には、複数の刃33Aがまだ形成されていない状態にある。つまり、環状刃部本体30Aの大径部31Aは、刃33Aの分だけ大径の円環状に形成されている。
The operator fits the two thrust
そして、複数のボルト53を徐々に締め付けて、2つのスラストリング52をインナーリング51のテーパ面に沿って回転軸線C方向に移動させる。これにより、インナーリング51は、2つのスラストリング52から径方向に締め付けられるので、工具本体2Aの回転軸線に対し工具刃部3Aの回転軸線を平行移動させる。よって、工具本体2Aの回転軸線と工具刃部3Aの回転軸線の同軸調整を行うことができる。そして、複数のボルト53の締付トルク管理を行うことで、同軸調整を容易に再現できるようになる。この同軸調整後、複数の刃33Aが、環状刃部本体30Aの外周面に形成される。
Then, the plurality of
図1Bに示すように、歯切り工具1Aは、工具刃部3Aにおける回転軸線C方向の端面に、回転軸線Cと直交する面に対してすくい角θを有するすくい面34Aを備える。つまり、すくい面34Aは、歯切り工具1Aの回転軸線Cを中心としたテーパ状に形成される。また、歯切り工具1Aの複数の刃33Aの外接面は、円錐台形状に形成される。つまり、複数の刃33Aの先端面は、すくい面34Aに対して、前逃げ角αを有する前逃げ面35Aとなる。
As shown in FIG. 1B, the
従って、刃33Aの一方端面から刃すじ方向(刃溝方向に等しい)に行くに従って、刃先面における歯切り工具1Aの回転軸線Cからの距離が徐々に小さくなっている。また、複数の刃33Aは、回転軸線Cに対してねじれ角βを有している。ただし、創成する歯車の歯のねじれ角と、切削加工における歯車と歯切り工具1Aとの交差角に応じて、刃33Aのねじれ角βは適宜異なる。よって、刃33Aは、ねじれ角βを有しない場合(ねじれ角βが0度)も存在する。
Therefore, the distance of the
以上のように、工具本体2Aと工具刃部3Aは別体で構成され、複数の刃33Aは工具刃部3Aの環状刃部本体30Aの外周面に一体部位として形成される。このため、工具本体2Aと工具刃部3Aの同軸調整を行うのみで、複数の刃33Aの同軸調整も同時に行われることになる。よって、従来の工具本体に対し複数の刃をそれぞれ取り付け、各刃に対して同軸調整を行う作業が必要な歯切り工具と比較して、本実施形態の歯切り工具1Aの取扱いは容易となり、創成する歯車の加工精度を従来よりも向上できる。
As described above, the
また、工具本体2Aと工具刃部3Aは締結されたままで刃33Aの再研磨が可能となるので、調整した同軸を維持でき、創成する歯車の加工精度を向上できる。また、工具本体2Aは、例えば浸炭鋼で形成し、工具刃部3Aは、例えば高速度工具鋼もしくは超硬合金で形成できる。よって、従来のソリッド(無垢)の高速度工具鋼もしくは超硬合金で成る歯切り工具よりも低コスト化が図れる。
Further, since the
(1−2.歯切り工具の製造装置)
上述の歯切り工具1Aの製造装置は、円筒状の工具本体2A及び円環状の工具刃部3Aの環状刃部本体30A(刃33Aの分だけ大径の大径部31A及び小径部32A)を加工する装置として、旋盤やマシニングセンタ等の切削装置が用いられ、詳細な説明は省略する。また、工具刃部3Aの刃33Aを加工する装置として、工具研削盤やアンギュラ研削盤等の研削装置が用いられ、図4A及び図4Bを参照して工具刃部3Aの刃33Aの刃側面の研削を行う場合について説明する。
(1-2. Gear cutting tool manufacturing equipment)
The above-mentioned manufacturing apparatus for the
研削装置60は、図示しないベッド上において、研削対象である歯切り工具1Aを、歯切り工具1Aの中心軸線C周り(θc)に回転可能に支持する主軸ユニット61を備える。さらに、研削装置60は、砥石車63を、砥石車63の中心軸線T周り(θt)に回転可能に支持する砥石台62を備える。砥石車63は、中心軸線T周りの円盤状に形成される。ただし、砥石車63の外周面は、歯切り工具1Aの刃溝の形状に応じた形状に形成される。
The grinding
砥石台62は、主軸ユニット61に対して歯切り工具加工における交差角ηを調整可能(歯切り工具1Aの中心軸線Cと砥石車63の中心軸線Tとを直交させた状態から交差角ηだけ傾斜させる調整が可能)であると共に、主軸ユニット61に対して直交3軸方向に相対移動可能である。砥石台62と主軸ユニット61との交差角ηは、歯切り工具1Aのねじれ角βに合わせて調整される。本例では、ねじれ角βと交差角ηは同一である。なお、主軸ユニット61と砥石台62とは、相対移動すればよく、主軸ユニット61が移動可能な構成としてもよい。
The grindstone stand 62 can adjust the crossing angle η in gear cutting tool machining with respect to the spindle unit 61 (only the crossing angle η from the state where the central axis C of the
そして、主軸ユニット61及び砥石台62が位置決めされることにより、歯切り工具1Aの中心軸線Cと砥石車63の中心軸線Tとが交差角ηを有する状態に位置決めされる。この状態で、歯切り工具1Aが中心軸線C周り(θc)に回転される。また、砥石車63は、中心軸線T周り(θt)に回転される。さらに、砥石車63は、歯切り工具1Aの回転に同期して、歯切り工具1Aの中心軸線C方向(Mc)、歯切り工具1Aの径方向(Mr)、及び、歯切り工具1Aの回転接線方向(並進方向)(Mm)に移動する。このようにして、歯切り工具1Aの刃33Aの刃側面が研削される。
Then, by positioning the
この研削では、砥石車63は、歯切り工具1Aの刃溝に沿って回転しながら往復移動してもよいし、一方向のみに移動してもよい。また、砥石車63は、歯切り工具1Aの刃溝の両側を同時に研削するが、刃溝の片側を研削してもよいし、歯切り工具1Aの回転方向が変わっても歯切り工具1Aの回転方向に合わせて歯切り工具1Aの刃溝を研削できるように追従してもよい。
In this grinding, the
(1−3.歯切り工具の製造方法)
次に、上述の歯切り工具1Aの製造方法について図を参照して説明する。先ず、図3A及び図3Bに示すように、円筒状の工具本体2A及び円環状の工具刃部3Aの環状刃部本体30A(刃33Aの分だけ大径の大径部31A及び小径部32A)を切削装置で加工する。このとき、工具本体2Aの端面において4つのメネジ42Aの加工も行う。また、工具刃部3Aの環状刃部本体30Aの大径部31Aの端面において4つの貫通孔41Aの加工も行う。(図2のステップS1)。
(1-3. Manufacturing method of gear cutting tool)
Next, the manufacturing method of the above-mentioned
そして、図3Cに示すように、工具本体2Aを工具刃部3Aの小径部32Aに嵌入して連結し(図2のステップS2、連結工程)、工具刃部3Aの小径部32Aにシュリンクディスク50を取り付ける(図2のステップS3)。そして、シュリンクディスク50の複数のボルト53を徐々に締め付けて、工具本体2Aの回転軸線と工具刃部3Aの回転軸線の軸ずれを調整する(図2のステップS4、同軸調整工程)。
Then, as shown in FIG. 3C, the
そして、工具本体2Aの回転軸線と工具刃部3Aの回転軸線の軸ずれが許容範囲内に入ったか否かを判断し(図2のステップS5)、工具本体2Aの回転軸線と工具刃部3Aの回転軸線の軸ずれが許容範囲内に入っていないといは、ステップS4に戻って、工具本体2Aの回転軸線と工具刃部3Aの回転軸線の軸ずれ調整を続行する。
Then, it is determined whether or not the misalignment between the rotation axis of the
一方、工具本体2Aの回転軸線と工具刃部3Aの回転軸線の軸ずれが許容範囲内に入ったら、図3Dに示すように、締結用ネジ4Aを工具刃部3Aの貫通孔41Aから挿入し、工具本体2Aのメネジ42Aに螺合して締結する(図2のステップS6、締結工程)。これにより、工具本体2Aと工具刃部3Aは、同軸の状態を維持して締結される。
On the other hand, when the misalignment between the rotation axis of the
そして、工具刃部3Aの小径部32Aからシュリンクディスク50を取り外し(図2のステップS7)、締結された工具本体2Aと工具刃部3Aを研削装置60に取り付け、工具刃部3Aの環状刃部本体30Aの大径部31Aの外周に刃33Aを荒加工する(図2のステップS8、加工工程)。そして、刃33Aの荒加工が完了したか否かを判断し(図2のステップS9)、刃33Aの荒加工が完了していないときは、ステップS8に戻って、刃33Aの荒加工を継続する。
Then, the shrink disk 50 is removed from the
一方、刃33Aの荒加工が完了したら、荒加工した刃33Aを切れ刃とする仕上げ加工を行う(図2のステップS10、加工工程)。そして、刃33Aを切れ刃とする仕上げ加工が完了したか否かを判断し(図2のステップS11)、刃33Aを切れ刃とする仕上げ加工が完了していないときは、ステップS10に戻って、刃33Aを切れ刃とする仕上げ加工を継続する。一方、刃33Aを切れ刃とする仕上げ加工が完了したら、全ての処理を終了する。以上により、図3Eに示す歯切り工具1Aが完成する。
On the other hand, when the roughing of the
この歯切り工具1Aの製造方法によれば、工具本体2Aとこの工具本体2Aとは別体の1つの部材として構成される工具刃部3Aを同軸調整して締結した後、工具刃部3Aに複数の刃33Aを荒加工及び仕上げ加工するので、高精度な歯切り工具1Aが得られる。よって、歯切り工具1Aで創成する歯車の加工精度を向上できる。なお、単独の工具刃部3Aに対し複数の刃33Aを荒加工し、その工具刃部3Aと工具本体2Aを同軸調整して締結した後、荒加工した複数の刃33Aを仕上げ加工するようにしてもよい。この製造方法でも、高精度な歯切り工具1Aが得られ、歯切り工具1Aで創成する歯車の加工精度を向上できる。
According to the manufacturing method of the
<2.第二実施形態>
(2−1.歯切り工具の形状)
以下、図を参照して第二実施形態の歯切り工具の形状について説明する。図5に示すように、歯切り工具1Bは、工具本体2Bと、工具刃部3Bとを備える。工具本体2Bと工具刃部3Bは、それぞれ別体の1つの部材として構成される。工具本体2Bは、中空円筒形状の大径部21B及び大径部21Bの一端側に一体部位として突設された中空円筒形状の小径部22Bを有する。なお、工具本体2Bは、円柱状に形成してもよい。
<2. Second Embodiment>
(2-1. Shape of gear cutting tool)
Hereinafter, the shape of the gear cutting tool of the second embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 5, the
工具刃部3Bは、円環状に形成され、工具本体2Bの一端側に同軸上に連結された環状刃部本体30B及び環状刃部本体30Bの外周面に位置調整不能に一体部位として形成された複数の刃33Bを有する。さらに、環状刃部本体30Bは、工具本体2Bの小径部22Bの外周が嵌入される小径内周部31Bと、小径内周部31Bに続く大径内周部32Bを有する。小径内周部31Bの内周には、工具本体2Bの小径部22Bの外周が嵌入されて連結される。つまり、工具刃部3Bは、工具本体2Bの外周面を基準面として位置決めされる。
The
工具本体2Bの小径部22Bと工具刃部3Bの環状刃部本体30Bの大径内周部32Bの間には、後述する締結部材であって軸調整部材であるシュパンリング70の2つのスラストリング71,72(摩擦締結要素)が挿入される。そして、工具刃部3Bの大径内周部32Bの端面には、シュパンリング70の押圧リング73(摩擦締結要素)が配置され、複数(ただし、図5では、1個のみ示す)のボルト74(摩擦用ネジ)が螺合されるメネジ75が等角度間隔で螺設される。
Between the
シュパンリング70は、一般的な締結部材であって軸調整部材であり、2つのスラストリング71,72、押圧リング73及び複数のボルト74を備える。スラストリング71は、円筒状の中空部を有する円錐台状に形成される。スラストリング72は、円錐台状の中空部を有する円環状に形成される。スラストリング71の外周のテーパ角は、スラストリング72の内周のテーパ角と同一に形成される。そして、スラストリング71は、スラストリング72の内周側に挿入され、工具本体2Bの小径部22Bの外周面と工具刃部3Bの環状刃部本体30Bの大径内周部32Bの内周面との径方向間に介在して摩擦力で締結する。
The
スラストリング71の内径は、工具本体2Bの小径部22Bの外径に対し、所定の嵌め合い公差を持って形成される。スラストリング72の外径は、工具刃部3Bの環状刃部本体30Bの大径内周部32Bの内径に対し、所定の嵌め合い公差を持って形成される。押圧リング73は、円環状に形成され、スラストリング71の端面及び工具刃部3Bの大径内周部32Bの端面に形成される複数のメネジ75を覆える大きさに形成される。そして、押圧リング73には、複数のメネジ75にそれぞれ対応する位置に、複数のボルト74をそれぞれ挿入可能な複数の貫通穴73aが等角度間隔で穿孔される。複数のボルト74は、締付け力で後述する2つのスラストリング71,72の摩擦力を発生させる。
The inner diameter of the
作業者は、工具本体2Bと工具刃部3Bの環状刃部本体30Aを連結した状態で、工具刃部3Bの環状刃部本体30Aの大径内周部32Bの内周に、テーパ面が上向きの状態のスラストリング72の外周を嵌入する。さらに、工具本体2Bの小径部22Bの外周に、テーパ面が下向きの状態のスラストリング71の内周を嵌入する。そして、押圧リング73をスラストリング71の端面上に載置し、複数のボルト74を押圧リング73の複数の貫通穴73aにそれぞれ挿入する。そして、工具刃部3Bの大径内周部32Bの端面に形成される複数のメネジ75にそれぞれ螺合する。なお、工具本体2Bに連結された段階の工具刃部3Bの環状刃部本体30Bの外周面には、複数の刃33Bがまだ形成されていない状態にある。つまり、環状刃部本体30Bの大径内周部32Bは、刃33Bの分だけ大径の円環状に形成されている。
The operator has the tapered surface facing upward on the inner circumference of the large-diameter inner
そして、複数のボルト74を徐々に締め付けて、スラストリング71をスラストリング72のテーパ面に沿って回転軸線C方向に移動させる。これにより、工具本体2Bの小径部22Bは、スラストリング71から径方向に締め付けられるので、工具刃部3Bの環状刃部本体30Bは、工具本体2Bの小径部22Bに対し2つのスラストリング71,72の摩擦力で締結される。さらに、工具本体2Bの回転軸線に対し工具刃部3Bの回転軸線を平行移動させる。よって、工具本体2Bの回転軸線と工具刃部3Bの回転軸線の同軸調整を行うことができる。そして、複数のボルト74の締付トルク管理を行うことで、同軸調整を容易に再現できるようになる。この同軸調整後、複数の刃33Bが、環状刃部本体30Bの大径内周部32Bの外周面に形成される。
Then, the plurality of
また、工具刃部3Bにおける刃33Bの刃先とは反対側の端面には、キー81(回転規制部材)を嵌入可能なキー溝82(回転規制部材)が、径方向に1か所設けられる。また、工具本体2Bの大径部21Bにおける小径部22B側の端面には、小径部22Bの外周に工具刃部3Bの環状刃部本体30Bの小径内周部31Bの内周を嵌入したときキー溝82と対応する位置に、キー81を嵌入可能なキー溝83(回転規制部材)が、径方向に1か所設けられる。そして、工具本体2Bと工具刃部3Bは、キー溝82,83にキー81が嵌入されることで、工具刃部3Bの工具本体2Bに対する相対回転が規制される。つまり、複数の刃33B毎の回転規制は不要となる。
Further, on the end surface of the
なお、歯切り工具1Bも第一実施形態の歯切り工具1Aと同様に、すくい角θを有するすくい面34B、前逃げ角αを有する前逃げ面35B、ねじれ角βを有する複数の刃33Bを有する。以上のように、第二実施形態の歯切り工具1Bも、第一実施形態の歯切り工具1Aと同様の効果が得られる。
Similar to the
(2−2.歯切り工具の製造装置及び製造方法)
次に、上述の歯切り工具1Bの製造方法について図を参照して説明する。なお、歯切り工具1Bの製造装置としては、第一実施形態の歯切り工具1Aの製造装置と同様であり、詳細な説明は省略する。先ず、図7A及び図7Bに示すように、円筒状の工具本体2B(大径部21B及び小径部22B)及び円環状の工具刃部3Bの環状刃部本体30B(刃33Bの分だけ大径の大径内周部32B及び小径内周部31B)を切削装置で加工する。
(2-2. Manufacturing equipment and manufacturing method for gear cutting tools)
Next, the manufacturing method of the above-mentioned
このとき、工具本体2Bの大径部21Bの端面においてキー溝83の加工も行う。また、工具刃部3Bの大径内周部32Bの端面において複数のメネジ55の加工、及びキー溝83に対向するキー溝82の加工も行う(図6のステップS21)。
At this time, the
そして、図7Cに示すように、工具本体2Bの小径部22Bを工具刃部3Bの小径内周部31Bに嵌入して連結する(図6のステップS22、連結工程)。そして、工具本体2Bと工具刃部3Bの間のキー溝82,83にキー81を嵌入するとともに、工具本体2Bの小径部22Bの外周と工具刃部3Bの大径内周部32Bの内周にシュパンリング70を挿入する(図6のステップS23)。そして、シュパンリング70の複数のボルト74を徐々に締め付けて、工具本体2Bの回転軸線と工具刃部3Bの回転軸線の軸ずれを調整する(図6のステップS24、同軸調整工程)。
Then, as shown in FIG. 7C, the
そして、工具本体2Bの回転軸線と工具刃部3Bの回転軸線の軸ずれが許容範囲内に入ったか否かを判断し(図6のステップS25)、工具本体2Bの回転軸線と工具刃部3Bの回転軸線の軸ずれが許容範囲内に入っていないといは、ステップS24に戻って、工具本体2Bの回転軸線と工具刃部3Bの回転軸線の軸ずれ調整を続行する。一方、工具本体2Bの回転軸線と工具刃部3Bの回転軸線の軸ずれが許容範囲内に入ったら、この状態で工具本体2Bと工具刃部3Bは締結される(締結工程)。
Then, it is determined whether or not the misalignment between the rotation axis of the
そして、締結された工具本体2Bと工具刃部3Bを研削装置60に取り付け、工具刃部3Bの環状刃部本体30Bの大径内周部32Bの外周に刃33Bを荒加工する(図6のステップS26、加工工程)。そして、刃33Bの荒加工が完了したか否かを判断し(図6のステップS27)、刃33Bの荒加工が完了していないときは、ステップS26に戻って、刃33Bの荒加工を継続する。
Then, the fastened
一方、刃33Bの荒加工が完了したら、荒加工した刃33Bを切れ刃とする仕上げ加工を行う(図6のステップS28、加工工程)。そして、刃33Bを切れ刃とする仕上げ加工が完了したか否かを判断し(図6のステップS29)、刃33Bを切れ刃とする仕上げ加工が完了していないときは、ステップS28に戻って、刃33Bを切れ刃とする仕上げ加工を継続する。一方、刃33Bを切れ刃とする仕上げ加工が完了したら、全ての処理を終了する。以上により、図7Dに示す歯切り工具1Bが完成する。
On the other hand, when the roughing of the
この歯切り工具1Bの製造方法によっても、第一実施形態の歯切り工具1Aの製造方法と同様の効果が得られる。なお、単独の工具刃部3Bに対し複数の刃33Bを荒加工し、その工具刃部3Bと工具本体2Bを同軸調整して締結した後、荒加工した複数の刃33Bを仕上げ加工するようにしてもよい。この製造方法でも、高精度な歯切り工具1Bが得られ、歯切り工具1Bで創成する歯車の加工精度を向上できる。
The manufacturing method of the
<3.第三実施形態>
(3−1.歯切り工具の形状)
以下、図を参照して第三実施形態の歯切り工具の形状について説明する。図8に示すように、歯切り工具1Cは、工具本体2Cと、環状刃部本体30Cと、刃33Cとを備える。工具本体2Cは、円筒状に形成される。なお、工具本体2Cは、円柱状に形成してもよい。環状刃部本体30Cは、工具本体2Cに一体部位として形成されており、工具本体2Cの一端側に同軸上に設けられる。
<3. Third Embodiment>
(3-1. Shape of gear cutting tool)
Hereinafter, the shape of the gear cutting tool of the third embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 8, the
刃33Cは、環状刃部本体30Cの外周面に一体部位として形成された荒刃型部331Cと、荒刃型部331Cの外面に付加造形物として形成された造形刃332Cとを備える。つまり、工具本体2Cと環状刃部本体30Cと荒刃型部331Cは、一体的に形成、すなわちソリッド(無垢)の例えば浸炭鋼で形成される。造形刃332Cは、高速度工具鋼もしくは超硬合金で形成される。
The
なお、歯切り工具1Cも第一実施形態の歯切り工具1Aと同様に、すくい角θを有するすくい面34C、前逃げ角αを有する前逃げ面35C、ねじれ角βを有する複数の造形刃332Cを有する。以上のように、第三実施形態の歯切り工具1Cも、第一実施形態の歯切り工具1Aと同様の効果が得られる。また、工具本体2Cと環状刃部本体30Cと荒刃型部331Cは、一体的に形成された場合を説明したが、第一、第二実施形態の歯切り工具1A,1Bと同様に、工具本体2Cと、一体的に形成された環状刃部本体30C及び荒刃型部331Cとをそれぞれ別体の1つの部材として構成してもよい。
Similar to the
(3−2.歯切り工具の製造装置及び製造方法)
上述の歯切り工具1Cの製造装置としては、第一実施形態の歯切り工具1Aの製造装置(詳細な説明は省略する)の他に、付加製造装置が用いられる。つまり、図9に示すように、付加製造装置90は、研削装置60に付設され、粉末供給装置91及び光照射装置92等を備える。
(3-2. Manufacturing equipment and manufacturing method for gear cutting tools)
As the manufacturing apparatus for the
粉末供給装置91は、主軸ユニット61に支持される歯切り工具1Cの環状刃部本体30Cの荒刃型部331Cの外面に、高速度工具鋼もしくは超硬合金の粉末材料を噴射して供給する。光照射装置92は、歯切り工具1Cの環状刃部本体30Cの荒刃型部331Cの外面及び供給される粉末材料に、例えばレーザ光を照射して溶融池を形成し、荒刃型部331Cの外面に付加造形物を付加する。なお、付加製造装置90は、切削装置に付設してもよく、単独の装置としてもよい。
The
歯切り工具1Cの製造方法は、先ず、切削装置で例えば浸炭鋼で成る無垢材から工具本体2Cと環状刃部本体30Cと荒刃型部331Cを加工する(加工工程)。このとき、荒刃型部331Cは荒加工でよい。そして、付加製造装置90で複数の荒刃型部331Cの外面に、例えば超硬合金で成る付加造形物を付加する(付加工程)。そして、研削装置60で付加造形物を切れ刃となる造形刃332Cとする仕上げ加工を行う(加工工程)。
In the method of manufacturing the
なお、工具本体2Cと環状刃部本体30C及び荒刃型部331Cとをそれぞれ別体の部材として構成する場合は、第一、第二実施形態の歯切り工具1A,1Bの製造方法と同様の工程となる。また、第三実施形態では、付加製造装置90で付加造形物を付加して造形刃332Cを形成する場合を説明したが、高速度工具鋼もしくは超硬合金で成る切れ刃となるチップ(付加造形物)を造形刃332Cとして、複数の荒刃型部331Cの外面にろう付けするようにしてもよい。
When the
1A,1B,1C:歯切り工具、 2A,2B,2C:工具本体、 3A,3B:工具刃部、 30A,30B,30C:環状刃部本体、 33A,33B,33C:刃、 331C:荒刃型部、 332C:造形刃、 50:シュリンクディスク、 60:研削装置、 70:シュパンリング、 81:キー、 90:付加製造装置 1A, 1B, 1C: Tooth cutting tool, 2A, 2B, 2C: Tool body, 3A, 3B: Tool blade, 30A, 30B, 30C: Circular blade body, 33A, 33B, 33C: Blade, 331C: Rough blade Mold part, 332C: Molding blade, 50: Shrink disc, 60: Grinding equipment, 70: Spanning, 81: Key, 90: Additional manufacturing equipment
Claims (11)
円筒状又は円柱状の工具本体と、
前記工具本体と別体の1つの部材として構成され、前記工具本体の一端側に同軸上に連結された環状刃部本体及び前記環状刃部本体の外周面に一体部位として形成された複数の刃を有する円環状の工具刃部と、
を備える、歯切り工具。 A gear cutting tool that creates gear teeth on a workpiece.
Cylindrical or columnar tool body and
A plurality of blades formed as one member separate from the tool body and coaxially connected to one end side of the tool body as an integral part on the outer peripheral surface of the annular blade body and the annular blade body. An annular tool blade with
A gear cutting tool.
円筒状又は円柱状の工具本体と、
前記工具本体と別体の1つの部材として構成され又は前記工具本体に一体部位として形成されており、前記工具本体の一端側に同軸上に設けられた環状刃部本体と、
前記環状刃部本体の外周面に少なくとも一部を付加造形物として形成された複数の刃と、
を備える、歯切り工具。 A gear cutting tool that creates gear teeth on a workpiece.
Cylindrical or columnar tool body and
An annular blade portion body that is configured as one member separate from the tool body or is formed as an integral part of the tool body and is provided coaxially on one end side of the tool body.
A plurality of blades formed on the outer peripheral surface of the annular blade main body, at least a part of which is an additional model,
A gear cutting tool.
前記環状刃部本体の外周面に一体部位として形成された荒刃型部と、
前記荒刃型部の外面に付加造形物として形成された造形刃と、
を備える、請求項1−8の何れか一項に記載の歯切り工具。 Each of the plurality of blades
A rough blade mold portion formed as an integral part on the outer peripheral surface of the annular blade portion main body,
A modeling blade formed as an additional model on the outer surface of the rough blade mold portion,
The gear cutting tool according to any one of claims 1-8.
円筒状又は円柱状の工具本体とは別体の1つの部材として構成される円環状の工具刃部を、前記工具本体の一端側に連結する連結工程と、
前記連結工程の後に前記工具本体の回転軸線と前記工具刃部の回転軸線を軸調整部材で同軸に調整する同軸調整工程と、
前記同軸調整工程の後に前記工具本体と前記工具刃部を締結部材で締結する締結工程と、
前記締結工程の後に複数の刃を前記工具刃部の外周面に加工する加工工程と、
を備える、歯切り工具の製造方法。 A method of manufacturing a gear cutting tool that creates gear teeth in a workpiece.
A connecting step of connecting an annular tool blade portion formed as one member separate from the cylindrical or columnar tool body to one end side of the tool body.
After the connection step, a coaxial adjustment step of coaxially adjusting the rotation axis of the tool body and the rotation axis of the tool blade with an axis adjusting member,
After the coaxial adjustment step, a fastening step of fastening the tool body and the tool blade with a fastening member,
After the fastening process, a processing step of processing a plurality of blades on the outer peripheral surface of the tool blade portion and
A method of manufacturing a gear cutting tool.
円筒状又は円柱状の工具本体とは別体の1つの部材として構成され又は前記工具本体に一体部位として形成されており、前記工具本体の一端側に同軸上に設けられた円環状の工具刃部の外周面に、複数の刃として機能する付加造形物を付加する付加工程と、
前記付加工程の後に前記付加造形物を造形刃として加工する加工工程と、
を備える、歯切り工具の製造方法。 A method of manufacturing a gear cutting tool that creates gear teeth in a workpiece.
An annular tool blade that is configured as a member separate from the cylindrical or columnar tool body or is formed as an integral part of the tool body and is coaxially provided on one end side of the tool body. An additional process of adding an additional model that functions as multiple blades to the outer peripheral surface of the part,
After the addition process, a processing step of processing the additional model as a modeling blade, and
A method of manufacturing a gear cutting tool.
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