JP2021010961A - Gear processing method - Google Patents

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Abstract

To provide a gear processing method capable of preventing interference between an end part of a cutting edge of a gear cutting tool and a work-piece, and processing a gear.SOLUTION: A gear processing method that processes teeth of a gear of a work-piece with a gear cutting tool having a plurality of cutting edges on an outer periphery includes: a step (S12) of setting a central axis Ct of a gear cutting tool T to a state having a first angle (crossing angle) θ with respect to a central axis Cw of a work-piece W on a second plane S2; a step (S13) of setting the central axis Ct of the gear cutting tool T to a state having a second angle (angle of inclination) α with respect to the central axis Cw of the work-piece W on a third plane S3; and steps (S14, S15) of synchronizing the work-piece W with the gear cutting tool T, relatively moving the gear cutting tool T in the central axis Cw direction of the work-piece W with respect to the work-piece W, and processing teeth of the gear in the work-piece W.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、歯車加工方法に関するものである。 The present invention relates to a gear processing method.

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、歯切り工具の中心軸線と工作物の中心軸線とを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中心軸線周りに同期回転させながら、歯切り工具を工作物の中心軸線方向に相対移動する加工である。スカイビング加工においては、工作物が1回転する間に、工作物の各歯溝の部分が、歯切り工具によって1回だけ加工される。 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 central axis of the gear cutting tool and the central axis of the workpiece have an intersecting angle in gear processing. Then, while rotating the gear cutting tool and the workpiece synchronously around their respective central axes, the gear cutting tool is relatively moved in the direction of the central axis of the workpiece. In the skiving process, each tooth groove portion of the workpiece is machined only once by the gear cutting tool while the workpiece makes one revolution.

このスカイビング加工では、予め設定された送り方向の終端位置まで歯切り工具を直進させて、工作物の所定の軸方向位置まで歯車を形成する。このとき、歯切り工具が工作物に対して交差角を有する状態にあるため、歯切り工具の切れ刃の先端が工作物において歯車を形成された軸方向位置から送り方向に突出することになる。そのため、工作物の形状によっては、突出した歯切り工具の切れ刃の先端部と工作物が干渉するおそれがある。 In this skiving process, the gear cutting tool is advanced straight to a preset end position in the feed direction to form a gear to a predetermined axial position of the workpiece. At this time, since the gear cutting tool has an intersecting angle with respect to the workpiece, the tip of the cutting edge of the gear cutting tool protrudes in the feed direction from the axial position where the gear is formed in the workpiece. .. Therefore, depending on the shape of the workpiece, the tip of the cutting edge of the protruding gear cutting tool may interfere with the workpiece.

特許文献2には、工作物の端面に歯切り工具の切れ刃の先端が収容される環状溝を予め形成したスカイビング加工方法が記載されている。これにより、歯切り工具の切れ刃の先端は、工作物において歯車を形成された軸方向位置から送り方向に突出しても、環状溝内に収容されるので、突出した歯切り工具の切れ刃の先端部と工作物との干渉を防止できる。 Patent Document 2 describes a skiving processing method in which an annular groove in which the tip of a cutting edge of a gear cutting tool is accommodated is formed in advance on the end surface of a workpiece. As a result, even if the tip of the cutting edge of the gear cutting tool protrudes in the feed direction from the axial position where the gear is formed in the workpiece, it is accommodated in the annular groove, so that the cutting edge of the protruding gear cutting tool Interference between the tip and the workpiece can be prevented.

しかし、このスカイビング加工方法は、工作物の端面に環状溝を形成できない場合に対応できないという問題がある。特許文献3には、交差角を変更するスカイビング加工方法が記載されている。このスカイビング加工方法によれば、歯切り工具の切れ刃の先端部と工作物との干渉の防止が可能である。 However, this skiving processing method has a problem that it cannot cope with the case where an annular groove cannot be formed on the end face of the workpiece. Patent Document 3 describes a skiving processing method for changing the crossing angle. According to this skiving processing method, it is possible to prevent interference between the tip of the cutting edge of the gear cutting tool and the workpiece.

特開2012−171020号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-171020 特開2015−89600号公報JP 2015-89600 特開2018−79558号公報JP-A-2018-79558

上述の特許文献3に記載のスカイビング加工による歯車加工方法において、歯切り工具の切れ刃の先端部と工作物との干渉を防止するには、交差角が小さくなる傾向にあり、歯車の諸元によっては加工できないという問題がある。さらに、歯切り工具の切れ刃の先端部と工作物との干渉を防止するには、歯切り工具が小径になる傾向にあり、工具寿命が短くなり、加工精度が悪化するという問題がある。 In the gear processing method by skiving described in Patent Document 3 described above, in order to prevent interference between the tip of the cutting edge of the gear cutting tool and the workpiece, the crossing angle tends to be small, and various gears are used. There is a problem that it cannot be processed depending on the original. Further, in order to prevent interference between the tip of the cutting edge of the gear cutting tool and the workpiece, there is a problem that the gear cutting tool tends to have a small diameter, the tool life is shortened, and the machining accuracy is deteriorated.

本発明の目的は、歯切り工具の切れ刃の先端部と工作物との干渉を防止して歯車を加工できる歯車加工方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a gear processing method capable of processing a gear by preventing interference between the tip of a cutting edge of a gear cutting tool and a workpiece.

本発明に係る工作物に歯車の歯を加工する歯車加工方法は、外周に複数の切れ刃を有する歯切り工具で工作物に歯車の歯を加工する歯車加工方法である。前記歯切り工具の中心軸線と前記工作物の中心軸線とを平行な状態にし、前記歯切り工具の中心軸線と前記工作物の中心軸線とを含む第一平面を定義し、前記第一平面に対し垂直であって前記歯切り工具の中心軸線を含む第二平面を定義し、前記第二平面に対し垂直であって第一角度(交差角)が設定された前記歯切り工具の中心軸線を含む第三平面を定義する。 The gear processing method for processing gear teeth on a workpiece according to the present invention is a gear processing method for processing gear teeth on a workpiece with a gear cutting tool having a plurality of cutting edges on the outer periphery. A first plane including the central axis of the gear cutting tool and the central axis of the workpiece is defined by making the central axis of the gear cutting tool parallel to the central axis of the workpiece, and the first plane includes the central axis of the gear cutting tool and the central axis of the workpiece. A second plane that is perpendicular to the center axis of the gear cutting tool and includes the center axis of the gear cutting tool is defined, and the center axis of the gear cutting tool that is perpendicular to the second plane and has a first angle (intersection angle) is set. Define the third plane to include.

前記歯車加工方法は、前記第二平面において前記歯切り工具の中心軸線を前記工作物の中心軸線に対し前記第一角度を有する状態に設定する第一角度設定工程と、前記第三平面において前記歯切り工具の中心軸線を前記工作物の中心軸線に対し第二角度(傾斜角)を有する状態に設定する第二角度設定工程と、前記工作物の中心軸線回りへの前記工作物の回転と前記歯切り工具の中心軸線回りへの前記歯切り工具の回転とを同期させる同期回転工程と、前記歯切り工具を前記工作物に対して前記工作物の中心軸線方向に相対移動させて前記工作物に前記歯車の歯を加工する歯車加工工程とを備える。 The gear processing method includes a first angle setting step of setting the central axis of the gear cutting tool in the second plane so as to have the first angle with respect to the central axis of the workpiece, and the third plane. A second angle setting step of setting the central axis of the gear cutting tool to have a second angle (tilt angle) with respect to the central axis of the workpiece, and rotation of the workpiece around the central axis of the workpiece. A synchronous rotation step that synchronizes the rotation of the gear cutting tool with respect to the central axis of the gear cutting tool, and the work by moving the gear cutting tool relative to the workpiece in the direction of the central axis of the workpiece. The object is provided with a gear processing step for processing the teeth of the gear.

本発明に係る歯車加工方法によれば、歯切り工具の中心軸線を工作物の中心軸線に対し傾斜させているので、歯切り工具の切れ刃の先端が工作物において歯車を形成された軸方向位置から送り方向に突出する量を小さく設定できる。このため、歯切り工具を小径化しなくても、歯切り工具の切れ刃の先端部と工作物との干渉を防止して歯車を加工できる。よって、工具寿命を向上でき、高精度な加工を維持できる。 According to the gear machining method according to the present invention, since the central axis of the gear cutting tool is inclined with respect to the central axis of the workpiece, the tip of the cutting edge of the gear cutting tool is in the axial direction in which the gear is formed in the workpiece. The amount of protrusion from the position in the feed direction can be set small. Therefore, the gear can be machined by preventing the tip of the cutting edge of the gear cutting tool from interfering with the workpiece without reducing the diameter of the gear cutting tool. Therefore, the tool life can be improved and high-precision machining can be maintained.

歯車加工装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the gear processing apparatus. 図1の歯車加工装置で加工する第一歯車及び第二歯車を有するダブルヘリカルギヤを示す図である。It is a figure which shows the double helical gear which has the 1st gear and the 2nd gear processed by the gear processing apparatus of FIG. 図2のダブルヘリカルギヤの第一歯車を加工する第一歯切り工具の斜視図である。It is a perspective view of the 1st gear cutting tool for machining the 1st gear of the double helical gear of FIG. 図2のダブルヘリカルギヤの第二歯車を加工する第二歯切り工具の斜視図である。It is a perspective view of the 2nd gear cutting tool for machining the 2nd gear of the double helical gear of FIG. 図3A(図3B)の第一歯切り工具(第二歯切り工具)を中心軸線に直角な方向から見た部分断面図である。FIG. 3B is a partial cross-sectional view of the first gear cutting tool (second gear cutting tool) of FIG. 3A (FIG. 3B) as viewed from a direction perpendicular to the central axis. 第一歯切り工具で工作物を加工するときに必要な交差角を付ける前の配置状態を工作物の径方向に見た図である。It is the figure which looked at the arrangement state before making the crossing angle necessary for machining a work piece by the 1st gear cutting tool in the radial direction of a work piece. 図4Aを工作物の中心軸線方向に見た図である。FIG. 4A is a view seen in the direction of the central axis of the workpiece. 第一歯切り工具で工作物を加工するときに必要な交差角を付けた後の配置状態を工作物の径方向に見た図である。It is the figure which looked at the arrangement state after making the crossing angle necessary for machining a work piece by the 1st gear cutting tool in the radial direction of a work piece. 図5Aを工作物の中心軸線方向に見た図である。FIG. 5A is a view seen in the direction of the central axis of the workpiece. 第一歯切り工具で工作物を加工するときに必要な交差角及び傾斜角を付けた後の配置状態を、交差角の判別が可能な工作物の径方向に見た図である。It is a figure which looked at the arrangement state after having added the crossing angle and the inclination angle necessary for processing a work piece by the 1st gear cutting tool in the radial direction of the work piece which can discriminate the crossing angle. 第一歯切り工具で工作物を加工するときに必要な交差角及び傾斜角を付けた後の配置状態を、傾斜角の判別が可能な工作物の径方向に見た図である。It is a figure which looked at the arrangement state after having added the crossing angle and the inclination angle necessary for processing the workpiece with the 1st gear cutting tool in the radial direction of the workpiece whose inclination angle can be discriminated. 第二歯切り工具で工作物を加工するときに必要な交差角及び傾斜角を付けた後の配置状態を、交差角の判別が可能な工作物の径方向に見た図である。It is a figure which looked at the arrangement state after having added the crossing angle and the inclination angle necessary for machining a work piece by the 2nd gear cutting tool in the radial direction of the work piece which can discriminate the crossing angle. 第二歯切り工具で工作物を加工するときに必要な交差角及び傾斜角を付けた後の配置状態を、傾斜角の判別が可能な工作物の径方向に見た図である。It is a figure which looked at the arrangement state after having added the crossing angle and the inclination angle necessary for processing the workpiece with the 2nd gear cutting tool in the radial direction of the workpiece whose inclination angle can be discriminated. 第一歯切り工具の工具刃に逃げ角がない場合、第一歯切り工具で工作物を加工するときに必要なオフセット角、交差角及び傾斜角を付けた後の配置状態を工作物の径方向に見た図である。If the tool blade of the first gear cutting tool does not have a clearance angle, the placement state after adding the offset angle, intersection angle, and inclination angle required when machining the workpiece with the first gear cutting tool is the diameter of the workpiece. It is a view in the direction. 図8Aを工作物の中心軸線方向に見た図である。FIG. 8A is a view seen in the direction of the central axis of the workpiece. 歯車加工装置に用いる歯切り工具の設計方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the design method of the gear cutting tool used for a gear processing apparatus. インボリュート曲線形状の刃形を有する歯切り工具を傾斜角を付けて加工したときの歯車の歯形(破線)と、非インボリュート曲線形状の刃形を有する歯切り工具を傾斜角を付けて加工したときの歯車の歯形(実線)を示す図である。When a gear tooth profile (broken line) when a gear cutting tool with an involute curved blade shape is machined with an inclination angle and when a gear cutting tool with a non-involute curve shape blade shape is machined with an tilt angle It is a figure which shows the tooth profile (solid line) of the gear of. 歯切り工具の切れ刃において、インボリュート曲線形状の刃形(破線)と、修正した非インボリュート曲線形状の刃形(実線)を示す図である。It is a figure which shows the blade shape (broken line) of an involute curve shape, and the blade shape (solid line) of a modified non-involute curve shape in the cutting edge of a gear cutting tool. 歯車加工方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the gear processing method.

(1.歯車加工装置10の構成)
歯車加工装置の構成について図を参照して説明する。図1に示すように、歯車加工装置10は、例えば、工作物Wと加工用工具Tの相対的な位置及び姿勢を変化させる駆動軸として、3つの直進軸及び2つの回転軸を有する。本例では、歯車加工装置10は、直進軸としての直交3軸(X軸,Y軸,Z軸)、並びに、回転軸としてのA軸及びB軸を有する。A軸は、基準状態においてX軸線回りの回転軸であり、B軸は、基準状態においてY軸線回りの回転軸である。さらに、歯車加工装置10は、歯切り工具Tを自身の中心軸線回りに回転可能なCt軸、及び、工作物Wを自身の中心軸線回りに回転可能なCw軸を有する。つまり、歯車加工装置は、Ct軸及びCw軸を含めると7軸マシニングセンタとなる。
(1. Configuration of gear processing device 10)
The configuration of the gear processing apparatus will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the gear processing apparatus 10 has, for example, three straight shafts and two rotation shafts as drive shafts that change the relative positions and orientations of the workpiece W and the machining tool T. In this example, the gear processing device 10 has three orthogonal axes (X-axis, Y-axis, Z-axis) as straight-moving axes, and A-axis and B-axis as rotating axes. The A-axis is a rotation axis around the X-axis line in the reference state, and the B-axis is a rotation axis around the Y-axis line in the reference state. Further, the gear processing device 10 has a Ct axis capable of rotating the gear cutting tool T around its own central axis, and a Cw axis capable of rotating the workpiece W around its own central axis. That is, the gear processing device becomes a 7-axis machining center including the Ct axis and the Cw axis.

歯車加工装置10は、歯切り工具Tを支持して回転可能な工具主軸11と、工作物Wを支持して回転可能であり、工具主軸11と相対移動可能な工作物主軸12を備える。さらに、歯切り工具Tを収容可能な工具マガジン13と、工具主軸11に対し一の歯切り工具Tを他の歯切り工具Tに交換する工具交換装置14と、歯車の歯の加工の動作制御を行う制御装置15等を備える。 The gear processing device 10 includes a tool spindle 11 that supports the gear cutting tool T and is rotatable, and a workpiece spindle 12 that is rotatable by supporting the workpiece W and is movable relative to the tool spindle 11. Further, a tool magazine 13 capable of accommodating the gear cutting tool T, a tool changing device 14 for exchanging one gear cutting tool T with respect to the tool spindle 11 for another gear cutting tool T, and operation control of gear tooth machining. The control device 15 and the like are provided.

工具主軸11は、図示しないベッド上において把持装置11aを介して歯切り工具Tを歯切り工具Tの中心軸線回り(Ct軸)に回転可能に支持する。さらに、工具主軸11は、ベッド上においてX軸線方向及びY軸線方向へ移動可能である。従って、歯切り工具Tは、歯切り工具Tの中心軸線回り(Ct軸)に回転可能となり、ベッドに対してX軸線方向及びY軸線方向へ移動可能となる。 The tool spindle 11 rotatably supports the gear cutting tool T around the central axis (Ct axis) of the gear cutting tool T via a gripping device 11a on a bed (not shown). Further, the tool spindle 11 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction on the bed. Therefore, the gear cutting tool T can rotate around the central axis (Ct axis) of the gear cutting tool T, and can move in the X-axis direction and the Y-axis direction with respect to the bed.

工作物主軸12は、ベッド上においてチャック12aを介して工作物Wを工作物Wの中心軸線回り(Cw軸)に回転可能に支持する。さらに、工作物主軸12は、ベッド上においてチルトテーブル12bにA軸回転可能(チルト(傾斜)可能)に、且つ、ベッド上においてターンテーブル12cにB軸回転可能に支持される。 The work spindle 12 rotatably supports the work W on the bed via the chuck 12a around the central axis of the work W (Cw axis). Further, the workpiece spindle 12 is supported on the bed by the tilt table 12b so as to be A-axis rotatable (tilt (tilted)), and on the bed by the turntable 12c so as to be B-axis rotatable.

そして、チルトテーブル12bに支持される工作物主軸12は、ベッド上においてZ軸線方向へ移動可能である。従って、工作物Wは、工作物Wの中心軸線Cw回りに回転可能となり、ベッドに対してA軸回転可能、B軸回転可能、Z軸線方向へ移動可能となる。 The work spindle 12 supported by the tilt table 12b can move in the Z-axis direction on the bed. Therefore, the workpiece W can rotate around the central axis Cw of the workpiece W, and can rotate around the A-axis, the B-axis, and the Z-axis with respect to the bed.

制御装置15は、歯切り工具T(工具主軸11)の中心軸線回りのCt軸回転及び工作物W(工作物主軸12)の中心軸線回りのCw軸回転をそれぞれ制御し、工作物W(工作物主軸12)のA軸回転及びB軸回転をそれぞれ制御する。また、歯切り工具T(工具主軸11)のX軸線方向及びY軸線方向への移動をそれぞれ制御し、工作物W(工作物主軸12)のZ軸線方向への移動を制御する。また、工具交換装置14の工具交換動作を制御する。ここで、以下の説明において、A軸回転中心を軸線Aと称し、B軸回転中心を軸線Bと称し、Ct軸回転中心を軸線Ctと称し、Cw軸回転中心を軸線Cwと称する。 The control device 15 controls the Ct axis rotation around the central axis of the gear cutting tool T (tool spindle 11) and the Cw axis rotation around the central axis of the workpiece W (workpiece spindle 12), respectively, and the workpiece W (working). The A-axis rotation and the B-axis rotation of the main spindle 12) are controlled, respectively. Further, the movement of the gear cutting tool T (tool spindle 11) in the X-axis direction and the Y-axis direction is controlled, and the movement of the workpiece W (work spindle 12) in the Z-axis direction is controlled. It also controls the tool changing operation of the tool changing device 14. Here, in the following description, the A-axis rotation center is referred to as the axis A, the B-axis rotation center is referred to as the axis B, the Ct-axis rotation center is referred to as the axis Ct, and the Cw-axis rotation center is referred to as the axis Cw.

(2.工作物W)
本例の歯車加工装置10では、図2に示す自動車の減速機に使われる一般的なダブルヘリカルギヤWGをスカイビング加工で形成する場合を例に説明する。このダブルヘリカルギヤWGは、第一歯車G1と、第一歯車G1と同軸で隙間dをあけて一体部位として形成される第二歯車G2を備える。第一歯車G1及び第二歯車G2は、同一形状でねじれ角が対称となるように形成される。第一歯車G1は、第一歯切り工具T1(図3A参照)により押し加工で形成される。第二歯車G2は、第二歯切り工具T2(図3B参照)により引き加工で形成される。
(2. Work W)
In the gear processing device 10 of this example, a case where a general double helical gear WG used for a speed reducer of an automobile shown in FIG. 2 is formed by skiving processing will be described as an example. The double helical gear WG includes a first gear G1 and a second gear G2 that is coaxial with the first gear G1 and is formed as an integral portion with a gap d. The first gear G1 and the second gear G2 are formed to have the same shape and symmetrical twist angles. The first gear G1 is formed by pushing with the first gear cutting tool T1 (see FIG. 3A). The second gear G2 is formed by pulling with a second gear cutting tool T2 (see FIG. 3B).

(3.歯切り工具T)
図3Aに示すように、第一歯切り工具T1の工具刃Tc1は、外周に複数の切れ刃Tcc1を有する円錐台形状であり、第一歯切り工具T1の工具軸Ta1は、小径端面Tb1に一体部位として形成される。図3Bに示すように、第二歯切り工具T2の工具刃Tc2は、第一歯切り工具T1の工具刃Tc1と同一形状であり、第二歯切り工具T2の工具軸Ta2は、大径端面Td2に一体部位として形成される。
(3. Tooth cutting tool T)
As shown in FIG. 3A, the tool blade Tc1 of the first gear cutting tool T1 has a conical trapezoidal shape having a plurality of cutting blades Tcc1 on the outer periphery, and the tool shaft Ta1 of the first gear cutting tool T1 has a small diameter end surface Tb1. It is formed as an integral part. As shown in FIG. 3B, the tool blade Tc2 of the second gear cutting tool T2 has the same shape as the tool blade Tc1 of the first gear cutting tool T1, and the tool shaft Ta2 of the second gear cutting tool T2 has a large diameter end surface. It is formed as an integral part of Td2.

第一歯切り工具T1の工具刃Tc1の大径端面Td1における切れ刃Tcc1の形状は、本例では非インボリュート曲線形状に形成される。同様に、第二歯切り工具T2の工具刃Tc2の大径端面Td2における切れ刃Tcc2の形状は、本例では非インボリュート曲線形状に形成される。そして、図3Cに示すように、切れ刃Tcc1(Tcc2)には、中心軸線Ctと直角な平面に対し角度γ傾斜したすくい角が大径端面Td1(Td2)側に設けられ、中心軸線Ctと平行な直線に対し角度δ傾斜した前逃げ角が工具周面側に設けられる。切れ刃Tcc1(Tcc2)は、両側の刃すじTe1(Te2)の中央を通る直線Leを径方向に見たとき、中心軸線Ctに対し角度β傾斜したねじれ角を有する。 The shape of the cutting edge Tcc1 on the large-diameter end surface Td1 of the tool blade Tc1 of the first gear cutting tool T1 is formed in a non-involute curved shape in this example. Similarly, the shape of the cutting edge Tcc2 on the large-diameter end surface Td2 of the tool blade Tc2 of the second gear cutting tool T2 is formed in a non-involute curved shape in this example. Then, as shown in FIG. 3C, the cutting edge Tcc1 (Tcc2) is provided with a rake angle inclined by an angle γ with respect to a plane perpendicular to the central axis Ct on the large-diameter end surface Td1 (Td2) side. A front clearance angle inclined by an angle δ with respect to a parallel straight line is provided on the peripheral surface side of the tool. The cutting edge Tcc1 (Tcc2) has a twist angle inclined by β with respect to the central axis Ct when a straight line Le passing through the center of the blade streaks Te1 (Te2) on both sides is viewed in the radial direction.

(4.歯車加工方法の概要)
自動車の省エネ対策として部品軽量化が要求されているが、ダブルヘリカルギヤWGにおいては上記隙間dを狭小化して部品軽量化を図ることが求められている。しかし、ダブルヘリカルギヤWGにおいて上記隙間dを狭小化すると、第一歯車G1を第一歯切り工具T1で押し加工する際に、第一歯切り工具T1の切れ刃Tcc1の先端が、第二歯車G2が形成される円筒部位と干渉するおそれがある。また、第二歯車G2を第二歯切り工具T2で引き加工する際に、第二歯切り工具T2の切れ刃Tcc2の先端が、形成済みの第一歯車G1と干渉するおそれがある。以下に説明する歯車加工方法は、当該干渉が発生しない方法である。
(4. Outline of gear processing method)
Weight reduction of parts is required as an energy saving measure for automobiles, but in double helical gear WG, it is required to reduce the weight of parts by narrowing the gap d. However, when the gap d is narrowed in the double helical gear WG, when the first gear G1 is pushed by the first gear cutting tool T1, the tip of the cutting edge Tcc1 of the first gear cutting tool T1 becomes the second gear G2. May interfere with the cylindrical part where the is formed. Further, when the second gear G2 is pulled by the second gear cutting tool T2, the tip of the cutting edge Tcc2 of the second gear cutting tool T2 may interfere with the formed first gear G1. The gear processing method described below is a method in which the interference does not occur.

先ず、図4A,図4Bに示すように、第一歯切り工具T1の中心軸線Ctと工作物Wの中心軸線Cwを平行な状態にする。そして、第一歯切り工具T1の中心軸線Ctと工作物Wの中心軸線Cwを含む第一平面S1を定義する。 First, as shown in FIGS. 4A and 4B, the central axis Ct of the first gear cutting tool T1 and the central axis Cw of the workpiece W are made parallel. Then, the first plane S1 including the central axis Ct of the first gear cutting tool T1 and the central axis Cw of the workpiece W is defined.

次に、図5A,図5Bに示すように、第一平面S1に対し垂直であって第一歯切り工具T1の中心軸線Ctを含む第二平面S2を定義する。そして、第二平面S2において第一歯切り工具T1の中心軸線Ctを工作物Wの中心軸線Cwに対し交差角θ(第一角度)を有する状態に設定する。この交差角θは、工作物Wに加工する歯車の歯のねじれ角及び第一歯切り工具T1のねじれ角に基づいて調整される。 Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, a second plane S2 that is perpendicular to the first plane S1 and includes the central axis Ct of the first gear cutting tool T1 is defined. Then, in the second plane S2, the central axis Ct of the first gear cutting tool T1 is set to have an intersection angle θ (first angle) with respect to the central axis Cw of the workpiece W. This intersection angle θ is adjusted based on the twist angle of the teeth of the gear to be machined on the workpiece W and the twist angle of the first gear cutting tool T1.

次に、図6A,図6Bに示すように、第二平面S2に対し垂直であって交差角θが設定された第一歯切り工具T1の中心軸線Ctを含む第三平面S3を定義し、第三平面S3において第一歯切り工具T1の中心軸線Ctを工作物Wの中心軸線Cwに対し傾斜角α(第二角度)を有する状態に設定する。 Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, a third plane S3 including the central axis Ct of the first gear cutting tool T1 which is perpendicular to the second plane S2 and has an intersection angle θ is defined. In the third plane S3, the central axis Ct of the first gear cutting tool T1 is set to have an inclination angle α (second angle) with respect to the central axis Cw of the workpiece W.

そして、工作物Wの回転と第一歯切り工具T1の回転とを同期させ、第一歯切り工具T1を工作物Wに対して工作物Wの中心軸線Cw方向に相対移動させて第一歯車G1の歯を加工する。当該相対移動のとき、歯切り工具Tの中心軸線Ctは、図6BにおけるCt2へ向かって移動する。つまり、歯切り工具Tは、Y軸方向に移動する。ここで、歯切り工具Tと工作物Wの心間距離Dは、歯切り工具Tの中心軸線Ctと工作物Wの中心軸線の基準点Cw0との距離である。つまり、当該相対移動においては、心間距離Dを変化させながら(第一歯車G1の歯底を基準)、工作物WをZ軸方向に移動する。歯切り工具Tの中心軸線がCt2に位置する状態において、心間距離はD2となる。これにより、第一歯切り工具T1の切れ刃Tcc1の先端と、第二歯車G2が形成される円筒部位との干渉を防止できる。 Then, the rotation of the workpiece W and the rotation of the first gear cutting tool T1 are synchronized, and the first gear cutting tool T1 is moved relative to the workpiece W in the direction of the central axis Cw of the workpiece W to move the first gear. Process G1 teeth. During the relative movement, the central axis Ct of the gear cutting tool T moves toward Ct2 in FIG. 6B. That is, the gear cutting tool T moves in the Y-axis direction. Here, the intercenter distance D between the gear cutting tool T and the workpiece W is the distance between the central axis Ct of the gear cutting tool T and the reference point Cw0 of the central axis of the workpiece W. That is, in the relative movement, the workpiece W is moved in the Z-axis direction while changing the intercenter distance D (based on the tooth bottom of the first gear G1). When the central axis of the gear cutting tool T is located at Ct2, the intercenter distance is D2. As a result, it is possible to prevent the tip of the cutting edge Tcc1 of the first gear cutting tool T1 from interfering with the cylindrical portion where the second gear G2 is formed.

また、図7A,図7Bに示すように、第二歯切り工具T2は、第一歯切り工具T1の配置を対称に配置する。そして、工作物Wの回転と第二歯切り工具T2の回転とを同期させ、第二歯切り工具T2を工作物Wに対して工作物Wの中心軸線Cw方向に相対移動させて第二歯車G2の歯を加工する。これにより、第二歯切り工具T2の切れ刃Tcc2の先端と、第一歯車G1との干渉を防止できる。 Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, the second gear cutting tool T2 arranges the first gear cutting tool T1 symmetrically. Then, the rotation of the workpiece W and the rotation of the second gear cutting tool T2 are synchronized, and the second gear cutting tool T2 is moved relative to the workpiece W in the direction of the central axis Cw of the workpiece W to move the second gear. Process G2 teeth. As a result, interference between the tip of the cutting edge Tcc2 of the second gear cutting tool T2 and the first gear G1 can be prevented.

また、第一歯切り工具T1に前逃げ角δが形成されていない場合、図8A,図8Bに示すように、第一平面S1上の第一歯切り工具T1と工作物Wの加工点Pcを、工作物Wの周方向にオフセット角φだけずれた位置(オフセット位置)に移動する(加工点Pco)。これは、前逃げ角を確保するために行う一般的な方法である。 When the front clearance angle δ is not formed in the first gear cutting tool T1, as shown in FIGS. 8A and 8B, the machining points Pc of the first gear cutting tool T1 and the workpiece W on the first plane S1. Is moved to a position (offset position) deviated by an offset angle φ in the circumferential direction of the workpiece W (machining point Pco). This is a common method used to ensure a front clearance.

そして、工作物Wの回転と第一歯切り工具T1の回転とを同期させ、第一歯切り工具T1を工作物Wに対して工作物Wの中心軸線Cw方向に相対移動させて第一歯車G1の歯を加工する。これにより、第一歯切り工具T1の切れ刃の先端と、第二歯車G2が形成される円筒部位との干渉を防止できる。第二歯車G2の歯の加工も同様に可能である。 Then, the rotation of the workpiece W and the rotation of the first gear cutting tool T1 are synchronized, and the first gear cutting tool T1 is moved relative to the workpiece W in the direction of the central axis Cw of the workpiece W to move the first gear. Process G1 teeth. As a result, it is possible to prevent the tip of the cutting edge of the first gear cutting tool T1 from interfering with the cylindrical portion where the second gear G2 is formed. Processing of the teeth of the second gear G2 is also possible.

(5.歯切り工具の設計方法)
次に、第一歯切り工具T1の設計方法について、図9のフローチャートを参照して説明する。なお、第二歯切り工具T2の設計方法も同様であるので、その説明は省略する。
(5. Design method of gear cutting tool)
Next, the design method of the first gear cutting tool T1 will be described with reference to the flowchart of FIG. Since the design method of the second gear cutting tool T2 is the same, the description thereof will be omitted.

先ず、工作物Wの諸元に基づいて、工作物Wを表す点群データを作成する(ステップS1)。工作物Wの諸元は、例えば、歯数、歯丈、歯厚、ねじれ角等)である。例えば、CADシステムにおいて、工作物Wの諸元を入力することにより、工作物Wを表す点群データ(CADデータ)が作成される。次に、傾斜角αの初期設定を行う(ステップS2)。傾斜角αの初期値は、0°とする。傾斜角αが0°の状態は、図5A及び図5Bに示す状態が初期状態となる。 First, point cloud data representing the workpiece W is created based on the specifications of the workpiece W (step S1). The specifications of the workpiece W are, for example, the number of teeth, the tooth length, the tooth thickness, the twist angle, etc.). For example, in the CAD system, by inputting the specifications of the workpiece W, point cloud data (CAD data) representing the workpiece W is created. Next, the inclination angle α is initially set (step S2). The initial value of the inclination angle α is 0 °. When the inclination angle α is 0 °, the state shown in FIGS. 5A and 5B is the initial state.

次に、工作物Wと歯切り工具Tの切れ刃の先端との干渉の有無を判定することができる干渉シミュレーションを行う(ステップS3)。干渉シミュレーションは、工作物Wを表す点群データ、歯切り工具Tの切れ刃の外形データ、交差角θ及び傾斜角αを用いる。そして、干渉シミュレーションは、歯切り工具Tの切れ刃の外形データが第一歯車G1の歯形加工の終点に位置する状態において、歯切り工具Tと第二歯車G2との干渉の有無を判定する。なお、歯切り工具Tの切れ刃の外形データは、単なる外形を表す円形状としてもよいし、実切れ刃に対応する凹凸形状としてもよい。交差角θは、工作物Wの諸元に基づいて予め設定された値である。 Next, an interference simulation capable of determining the presence or absence of interference between the workpiece W and the tip of the cutting edge of the gear cutting tool T is performed (step S3). The interference simulation uses point cloud data representing the workpiece W, external shape data of the cutting edge of the gear cutting tool T, an intersection angle θ, and an inclination angle α. Then, the interference simulation determines the presence or absence of interference between the gear cutting tool T and the second gear G2 in a state where the outer shape data of the cutting edge of the gear cutting tool T is located at the end point of the tooth profile processing of the first gear G1. The outer shape data of the cutting edge of the gear cutting tool T may be a circular shape representing a simple outer shape, or may be an uneven shape corresponding to the actual cutting edge. The intersection angle θ is a preset value based on the specifications of the workpiece W.

そして、工作物Wと歯切り工具Tの切れ刃の先端との干渉が有るときは(ステップS4:No)、傾斜角αを微小角度(例えば、1°)だけ変更し(ステップS5)、ステップS3に戻って再度干渉シミュレーションを行う。そして、干渉が無い状態となるまで、傾斜角αを変更し続ける。 Then, when there is interference between the workpiece W and the tip of the cutting edge of the gear cutting tool T (step S4: No), the inclination angle α is changed by a minute angle (for example, 1 °) (step S5), and the step is performed. Return to S3 and perform the interference simulation again. Then, the inclination angle α is continuously changed until there is no interference.

ステップS3において、工作物Wと歯切り工具Tの切れ刃の先端との干渉が無いときは(S3:Yes)、その時の傾斜角αを決定する(ステップS6)。次に、歯切り工具Tの切れ刃の点群データを作成する(ステップS7)。歯切り工具Tの切れ刃の点群データは、工作物Wの諸元に基づいて決定された歯切り工具Tの諸元に基づいて決定される。ここでは、歯切り工具Tの切れ刃の点群データは、初期形状としてインボリュート形状の歯面を有するデータとされている。 In step S3, when there is no interference between the workpiece W and the tip of the cutting edge of the gear cutting tool T (S3: Yes), the inclination angle α at that time is determined (step S6). Next, the point cloud data of the cutting edge of the gear cutting tool T is created (step S7). The point cloud data of the cutting edge of the gear cutting tool T is determined based on the specifications of the gear cutting tool T determined based on the specifications of the workpiece W. Here, the point cloud data of the cutting edge of the gear cutting tool T is data having an involute-shaped tooth surface as the initial shape.

次に、第一歯車Gを加工するための歯車加工シミュレーションを行う(ステップS8)。歯車加工シミュレーションは、工作物Wの素材を表す点群データ及び歯切り工具Tの点群データを、交差角θ及び傾斜角αを有する状態に初期配置して、歯切り工具Tを工作物Wの中心軸線Cw方向に相対移動させる。当該相対移動は、図6Bに示すように、心間距離Dを変化させながら、工作物WをZ軸方向に移動する動作である。 Next, a gear machining simulation for machining the first gear G is performed (step S8). In the gear machining simulation, the point cloud data representing the material of the work piece W and the point cloud data of the gear cutting tool T are initially arranged in a state having an intersection angle θ and an inclination angle α, and the gear cutting tool T is placed on the work piece W. It is moved relative to the central axis Cw direction of. As shown in FIG. 6B, the relative movement is an operation of moving the workpiece W in the Z-axis direction while changing the intercenter distance D.

次に、歯車加工シミュレーションで工作物Wに加工した第一歯車Gの歯形と、第一歯車G1の設計上の歯形とを比較して、両者の差異を取得する。そして、当該差異に基づいて、第一歯車G1の設計上の歯形を加工できるようにするための歯切り工具Tの切れ刃の点群データを修正する(ステップS9)。 Next, the tooth profile of the first gear G machined into the workpiece W in the gear machining simulation is compared with the design tooth profile of the first gear G1 to obtain the difference between the two. Then, based on the difference, the point cloud data of the cutting edge of the gear cutting tool T for processing the design tooth profile of the first gear G1 is corrected (step S9).

図10Aに示すように、第一歯車G1の設計上の歯形GFD(図示実線)と、歯車加工シミュレーションによる第一歯車Gの歯形GFS(図示破線)とが異なる。例えば、設計上の歯形GFDと歯車加工シミュレーションにおける歯形GFSとの差異の傾向に基づいて、歯切り工具Tの切れ刃の点群データを修正する。歯切り工具Tの切れ刃の点群データは、初期においてインボリュート曲線形状としていたため、修正後は非インボリュート曲線形状となる。 As shown in FIG. 10A, the design tooth profile GFD (shown solid line) of the first gear G1 and the tooth profile GFS (shown broken line) of the first gear G by gear machining simulation are different. For example, the point cloud data of the cutting edge of the gear cutting tool T is modified based on the tendency of the difference between the tooth profile GFD in design and the tooth profile GFS in the gear machining simulation. Since the point cloud data of the cutting edge of the gear cutting tool T had an involute curve shape at the initial stage, it has a non-involute curve shape after correction.

つまり、図10Bに示すように、シミュレーション初期における歯切り工具Tの切れ刃のインボリュート曲線形状の刃形TFM(図示破線)が修正されて、非インボリュート曲線形状の刃形TFP(図示実線)を第一歯切り工具T1の切れ刃Tcc1の刃形TFPとして決定される。以上により、設計上の第一歯車G1の歯形GFDの加工を可能な第一歯切り工具T1の設計が完了する。 That is, as shown in FIG. 10B, the involute curve-shaped blade shape TFM (broken line in the figure) of the cutting edge of the gear cutting tool T at the initial stage of the simulation is modified to obtain the non-involute curve-shaped blade shape TFP (solid line in the figure). It is determined as the blade shape TFP of the cutting edge Tcc1 of the one-tooth cutting tool T1. This completes the design of the first gear cutting tool T1 capable of machining the tooth profile GFD of the first gear G1 in design.

(6.歯車加工方法)
次に、歯車加工装置10の制御装置15の動作(歯車加工方法)について図11のフローチャートを参照して説明する。なお、工具主軸11には、第一歯切り工具T1が装着されているものとする。また、工具マガジン13には、第二歯切り工具T2が収容されているものとする。また、工作物主軸12には、ダブルヘリカルギヤWGを形成するための2つの円筒部位を備える工作物Wが支持されているものとする。
(6. Gear processing method)
Next, the operation (gear processing method) of the control device 15 of the gear processing device 10 will be described with reference to the flowchart of FIG. It is assumed that the first gear cutting tool T1 is mounted on the tool spindle 11. Further, it is assumed that the second gear cutting tool T2 is housed in the tool magazine 13. Further, it is assumed that the work spindle 12 supports a work piece W provided with two cylindrical portions for forming the double helical gear WG.

制御装置15に、工作物Wの諸元データ、歯切り工具Tの諸元データ、交差角θ、上述した干渉シミュレーション及び歯車加工シミュレーションにて決定した加工条件(傾斜角α)、その他の加工条件を入力する。そして、制御装置15は、工具主軸11の移動用の図略のボールねじ機構及び駆動モータを駆動制御して、工具主軸11に支持される第一歯切り工具T1をX軸線方向及びY軸線方向へそれぞれ移動させる。また、工作物主軸12の移動用の図略のボールねじ機構及び駆動モータを駆動制御して、工作物主軸12に支持される工作物WをZ軸線方向へ移動させる。そして、図4A,図4Bに示すように、工具主軸11に支持される第一歯切り工具T1の中心軸線Ctと工作物主軸12に支持される工作物Wの中心軸線Cwとを平行な状態に設定する(ステップS11)。 The control device 15 has the specification data of the workpiece W, the specification data of the gear cutting tool T, the intersection angle θ, the machining conditions (tilt angle α) determined by the above-mentioned interference simulation and the gear machining simulation, and other machining conditions. Enter. Then, the control device 15 drives and controls a ball screw mechanism (not shown) for moving the tool spindle 11 and a drive motor to drive and control the first gear cutting tool T1 supported by the tool spindle 11 in the X-axis direction and the Y-axis direction. Move to each. Further, the ball screw mechanism and the drive motor shown in the drawing for moving the workpiece spindle 12 are driven and controlled to move the workpiece W supported by the workpiece spindle 12 in the Z-axis direction. Then, as shown in FIGS. 4A and 4B, the central axis Ct of the first gear cutting tool T1 supported by the tool spindle 11 and the central axis Cw of the workpiece W supported by the workpiece spindle 12 are parallel to each other. Is set to (step S11).

そして、制御装置15は、ターンテーブル12c用の図略の駆動モータを駆動制御して、工作物主軸12に支持される工作物WをB軸線回りに回転させる。そして、図5A,図5Bに示すように、第一歯切り工具T1の中心軸線Ctを工作物Wの中心軸線Cwに対し交差角θ(第一角度)を有する状態に設定する(ステップS12、第一角度設定工程)。 Then, the control device 15 drives and controls the drive motor (not shown) for the turntable 12c to rotate the workpiece W supported by the workpiece spindle 12 around the B axis. Then, as shown in FIGS. 5A and 5B, the central axis Ct of the first gear cutting tool T1 is set to have an intersection angle θ (first angle) with respect to the central axis Cw of the workpiece W (step S12, step S12, First angle setting process).

さらに、制御装置15は、チルトテーブル12b用の図略の駆動モータを駆動制御して、工作物主軸12に支持される工作物WをA軸線回りに回転させる。そして、図6A,図6Bに示すように、第一歯切り工具T1の中心軸線Ctを第一歯車G1の中心軸線Cwに対し傾斜角(第二角度)を有する状態に設定する(ステップS13、第二角度設定工程)。 Further, the control device 15 drives and controls a drive motor (not shown) for the tilt table 12b to rotate the workpiece W supported by the workpiece spindle 12 around the A axis. Then, as shown in FIGS. 6A and 6B, the central axis Ct of the first gear cutting tool T1 is set to have an inclination angle (second angle) with respect to the central axis Cw of the first gear G1 (step S13, step S13, Second angle setting process).

そして、制御装置15は、工具主軸11の回転用の図略の駆動モータ及び工作物主軸12の回転用の図略の駆動モータを駆動制御して、工具主軸11に支持される第一歯切り工具T1及び工作物主軸12に支持される工作物Wを同期回転させる(ステップS14、同期回転工程)。そして、工具主軸11及び工作物主軸12の各移動用のボールねじ機構及び駆動モータを駆動制御して、工具主軸11に支持される第一歯切り工具T1を、工作物主軸12に支持される工作物Wの中心軸線Cw方向に移動させ、第一歯車G1を加工する制御を開始する(ステップS15、歯車加工工程)。このときの加工動作は、図6Bに示すように、心間距離Dを変化させながら、工作物WをZ軸方向に移動する動作である。 Then, the control device 15 drives and controls the drive motor of the drawing for the rotation of the tool spindle 11 and the drive motor of the drawing for the rotation of the workpiece spindle 12 to drive and control the first gear cutting supported by the tool spindle 11. The workpiece W supported by the tool T1 and the workpiece spindle 12 is synchronously rotated (step S14, synchronous rotation step). Then, the ball screw mechanism and the drive motor for each movement of the tool spindle 11 and the workpiece spindle 12 are driven and controlled, and the first gear cutting tool T1 supported by the tool spindle 11 is supported by the workpiece spindle 12. The work is moved in the direction of the central axis Cw of the workpiece W, and control for machining the first gear G1 is started (step S15, gear machining step). As shown in FIG. 6B, the machining operation at this time is an operation of moving the workpiece W in the Z-axis direction while changing the intercenter distance D.

そして、制御装置15は、第一歯車G1の加工が完了したか否かを判断し(ステップS16)、第一歯車G1の加工が完了した場合は、工具交換装置14で第一歯切り工具T1を第二歯切り工具T2に交換する(ステップS17)。そして、以下では、第一歯切り工具T1の設定と同様の処理を行う。すなわち、工具主軸11に支持される第二歯切り工具T2の中心軸線Ctと工作物主軸12に支持される工作物Wの中心軸線Cwとを平行な状態にする(ステップS18)。 Then, the control device 15 determines whether or not the machining of the first gear G1 is completed (step S16), and when the machining of the first gear G1 is completed, the tool changing device 14 uses the first gear cutting tool T1. Is replaced with the second gear cutting tool T2 (step S17). Then, in the following, the same processing as the setting of the first gear cutting tool T1 is performed. That is, the central axis Ct of the second gear cutting tool T2 supported by the tool spindle 11 and the central axis Cw of the workpiece W supported by the workpiece spindle 12 are brought into a parallel state (step S18).

そして、第二歯切り工具T2の中心軸線Ctを工作物Wの中心軸線Cwに対し交差角θ(第一角度)を有する状態に設定し、傾斜角(第二角度)を有する状態に設定する(ステップS19,S20、第一角度設定工程、第二角度設定工程)。そして、工具主軸11に支持される第二歯切り工具T2及び工作物主軸12に支持される工作物Wを同期回転させ(ステップS21、同期回転工程)、第二歯車G1を加工する制御を開始する(ステップS22、歯車加工工程)。このときの加工動作は、図7Bに示すように、心間距離Dを変化させながら、工作物WをZ軸方向に移動する動作である。そして、制御装置15は、第二歯車G2の加工が完了したか否かを判断し(ステップS23)、第二歯車G2の加工が完了した場合は、全ての処理を終了する。 Then, the central axis Ct of the second gear cutting tool T2 is set to have an intersection angle θ (first angle) with respect to the central axis Cw of the workpiece W, and is set to have an inclination angle (second angle). (Steps S19, S20, first angle setting step, second angle setting step). Then, the second gear cutting tool T2 supported by the tool spindle 11 and the workpiece W supported by the workpiece spindle 12 are synchronously rotated (step S21, synchronous rotation step), and control for machining the second gear G1 is started. (Step S22, gear processing step). As shown in FIG. 7B, the machining operation at this time is an operation of moving the workpiece W in the Z-axis direction while changing the intercenter distance D. Then, the control device 15 determines whether or not the machining of the second gear G2 is completed (step S23), and when the machining of the second gear G2 is completed, all the processes are completed.

上述の歯車加工方法によれば、第一、第二歯切り工具T1,T2の中心軸線Ctを工作物Wの中心軸線Cwに対し傾斜させているので、第一、第二歯切り工具T1,T2の切れ刃Tcc1,Tcc2の先端が工作物Wにおいて第一、第二歯車G1,G2を形成された軸方向位置から送り方向に突出する量を小さく設定できる。このため、第一、第二歯切り工具T1,T2を小径化しなくても、第一、第二歯切り工具T1,T2の切れ刃Tcc1,Tcc2の先端部と工作物Wとの干渉を防止して第一、第二歯車G1,G2を加工できる。よって、工具寿命を向上でき、高精度な加工を維持できる。 According to the gear machining method described above, since the central axis Ct of the first and second gear cutting tools T1 and T2 is inclined with respect to the central axis Cw of the workpiece W, the first and second gear cutting tools T1 and T1 The amount by which the tips of the cutting edges Tcc1 and Tcc2 of T2 protrude in the feed direction from the axial positions where the first and second gears G1 and G2 are formed in the workpiece W can be set small. Therefore, interference between the tip portions of the cutting edges Tcc1 and Tcc2 of the first and second gear cutting tools T1 and T2 and the workpiece W can be prevented without reducing the diameter of the first and second gear cutting tools T1 and T2. Then, the first and second gears G1 and G2 can be machined. Therefore, the tool life can be improved and high-precision machining can be maintained.

(7.その他)
上記においては、工具主軸11が、工作物主軸12に対しX軸線方向及びY軸線方向へ移動可能に構成し、工作物主軸12が、工具主軸11に対しZ軸線方向へ移動可能に構成した。しかし、工具主軸11と工作物主軸12とは、相対移動可能な構成としてもよい。工作物主軸12が、工具主軸11に対しA軸線回りに回転可能(チルト(傾斜)可能)且つB軸線回りに回転可能な構成としたが、工具主軸11が、工作物主軸12に対しA軸線と平行な軸線回りに回転可能(チルト(傾斜)可能)且つB軸線と平行な軸線回りに回転可能な構成としてもよい。また、工作物Wは、円筒部材の外周に歯車の歯を加工するものとしたが、円筒部材の内周に歯車の歯を加工するものでもよい。
(7. Others)
In the above, the tool spindle 11 is configured to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction with respect to the workpiece spindle 12, and the workpiece spindle 12 is configured to be movable in the Z-axis direction with respect to the tool spindle 11. However, the tool spindle 11 and the workpiece spindle 12 may be configured to be relatively movable. The work spindle 12 is configured to be rotatable (tilt) around the A axis with respect to the tool spindle 11 and rotatable around the B axis, but the tool spindle 11 is A axis with respect to the tool spindle 12. It may be configured to be rotatable (tilt) around an axis parallel to the axis and rotatable around an axis parallel to the B axis. Further, in the workpiece W, the gear teeth are machined on the outer circumference of the cylindrical member, but the gear teeth may be machined on the inner circumference of the cylindrical member.

T1:第一歯切り工具、 Tc1:工具刃、 Tcc1:切れ刃、 T2:第二歯切り工具、 Tc2:工具刃、 Tcc2:切れ刃、 S1:第一平面、 S2:第二平面、 S3:第三平面、 W:工作物、 G1:第一歯車、 G2:第二歯車、 Ct:歯切り工具の中心軸線、 Cw:工作物の中心軸線、 θ:交差角、 α:傾斜角 T1: First gear cutting tool, Tc1: Tool blade, Tcc1: Cutting edge, T2: Second gear cutting tool, Tc2: Tool blade, Tcc2: Cutting edge, S1: First plane, S2: Second plane, S3: Third plane, W: Work piece, G1: First gear, G2: Second gear, Ct: Center axis of gear cutting tool, Cw: Center axis of work piece, θ: Cross angle, α: Tilt angle

Claims (4)

外周に複数の切れ刃を有する歯切り工具で工作物に歯車の歯を加工する歯車加工方法であって、
前記歯切り工具の中心軸線と前記工作物の中心軸線とを平行な状態にし、前記歯切り工具の中心軸線と前記工作物の中心軸線とを含む第一平面を定義し、
前記第一平面に対し垂直であって前記歯切り工具の中心軸線を含む第二平面を定義し、
前記第二平面に対し垂直であって第一角度(交差角)が設定された前記歯切り工具の中心軸線を含む第三平面を定義し、
前記歯車加工方法は、
前記第二平面において前記歯切り工具の中心軸線を前記工作物の中心軸線に対し前記第一角度を有する状態に設定する第一角度設定工程と、
前記第三平面において前記歯切り工具の中心軸線を前記工作物の中心軸線に対し第二角度(傾斜角)を有する状態に設定する第二角度設定工程と、
前記工作物の中心軸線回りへの前記工作物の回転と前記歯切り工具の中心軸線回りへの前記歯切り工具の回転とを同期させる同期回転工程と、
前記歯切り工具を前記工作物に対して前記工作物の中心軸線方向に相対移動させて前記工作物に前記歯車の歯を加工する歯車加工工程と、
を備える、歯車加工方法。
A gear machining method in which gear teeth are machined on a workpiece with a gear cutting tool that has multiple cutting edges on the outer circumference.
A first plane including the central axis of the gear cutting tool and the central axis of the workpiece is defined by making the central axis of the gear cutting tool parallel to the central axis of the workpiece.
A second plane that is perpendicular to the first plane and includes the central axis of the gear cutting tool is defined.
A third plane including the central axis of the gear cutting tool, which is perpendicular to the second plane and has a first angle (intersection angle), is defined.
The gear processing method is
A first angle setting step of setting the central axis of the gear cutting tool in the second plane so as to have the first angle with respect to the central axis of the workpiece.
A second angle setting step of setting the central axis of the gear cutting tool in the third plane so as to have a second angle (tilt angle) with respect to the central axis of the workpiece.
A synchronous rotation step that synchronizes the rotation of the workpiece around the central axis of the workpiece with the rotation of the gear cutting tool around the central axis of the gear cutting tool.
A gear processing step of moving the gear cutting tool relative to the workpiece in the direction of the central axis of the workpiece to machine the gear teeth on the workpiece.
A gear processing method.
前記歯車の歯形は、インボリュート曲線形状であり、
前記歯切り工具の刃形は、非インボリュート曲線形状である、請求項1に記載の歯車加工方法。
The tooth profile of the gear has an involute curve shape.
The gear processing method according to claim 1, wherein the blade shape of the gear cutting tool is a non-involute curve shape.
前記歯車加工工程は、前記歯車の歯底を基準に前記歯切り工具と前記工作物を相対移動させる、請求項1又は2に記載の歯車加工方法。 The gear processing method according to claim 1 or 2, wherein the gear processing step relatively moves the gear cutting tool and the workpiece with reference to the tooth bottom of the gear. 前記歯車は、第一歯車と、前記第一歯車と同軸で一体部位として形成される第二歯車とを備える、請求項1−3の何れか一項に記載の歯車加工方法。 The gear processing method according to any one of claims 1-3, wherein the gear includes a first gear and a second gear coaxially formed with the first gear as an integral portion.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113263227A (en) * 2021-05-14 2021-08-17 宜昌市致远新技术有限公司 Milling cutter frame structure for milling internal gear and milling method thereof
WO2024057428A1 (en) * 2022-09-14 2024-03-21 株式会社ジェイテクト Design method for gear machining tool and design assistance device for gear machining tool

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014516807A (en) * 2011-05-06 2014-07-17 クリンゲルンベルク・アクチェンゲゼルシャフト Skiving processing method and apparatus having skiving tool
JP2018134690A (en) * 2017-02-20 2018-08-30 アイシン精機株式会社 Combined gear cutting device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014516807A (en) * 2011-05-06 2014-07-17 クリンゲルンベルク・アクチェンゲゼルシャフト Skiving processing method and apparatus having skiving tool
JP2018134690A (en) * 2017-02-20 2018-08-30 アイシン精機株式会社 Combined gear cutting device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113263227A (en) * 2021-05-14 2021-08-17 宜昌市致远新技术有限公司 Milling cutter frame structure for milling internal gear and milling method thereof
CN113263227B (en) * 2021-05-14 2024-05-17 宜昌市致远新技术有限公司 Milling cutter frame structure for milling internal gear and milling method thereof
WO2024057428A1 (en) * 2022-09-14 2024-03-21 株式会社ジェイテクト Design method for gear machining tool and design assistance device for gear machining tool

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