JP2021030337A - 歯切り工具の研削方法、研削装置、並びに、砥石車形状及び研削条件決定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る歯切り工具の研削方法は、スカイビング加工に用いられる歯切り工具における対向する刃側面を、円盤状に形成された砥石車により同時に研削する方法であって、前記歯切り工具の再研量と前記歯切り工具により加工される歯車の形状誤差とに基づいて、前記歯切り工具の基準諸元としての基準前逃げ角及び基準側逃げ角に対して異なる前記歯切り工具の目標諸元としての目標前逃げ角及び目標側逃げ角を決定する目標諸元決定工程と、前記歯切り工具の製造諸元としての前逃げ角及び側逃げ角を前記目標前逃げ角及び前記目標側逃げ角からの許容値内にするために、前記歯切り工具の前記製造諸元を決定する製造諸元決定工程と、前記歯切り工具の前記製造諸元に基づいて、前記砥石車の形状及び研削条件を決定する形状及び条件決定工程と、前記砥石車を用いて前記研削条件により前記歯切り工具を研削する研削工程とを備える。
本発明に係る歯切り工具の研削装置は、スカイビング加工に用いられる歯切り工具における対向する刃側面を、円盤状に形成された砥石車により同時に研削する研削装置であって、前記歯切り工具の再研量と前記歯切り工具により加工される歯車の形状誤差とに基づいて、前記歯切り工具の基準諸元としての基準前逃げ角及び基準側逃げ角に対して異なる前記歯切り工具の目標諸元としての目標前逃げ角及び目標側逃げ角を決定する目標諸元決定部と、前記歯切り工具の製造諸元としての前逃げ角及び側逃げ角を前記目標前逃げ角及び前記目標側逃げ角からの許容値内にするために、前記歯切り工具の前記製造諸元を決定する製造諸元決定部と、前記歯切り工具の前記製造諸元に基づいて、前記砥石車の形状及び研削条件を決定する形状及び条件決定部と、前記砥石車を用いて前記研削条件により前記歯切り工具を研削する研削部とを備える。
本発明に係る砥石車形状及び研削条件決定装置は、スカイビング加工に用いられる歯切り工具における対向する刃側面を、円盤状に形成された砥石車により同時に研削する研削方法において、前記砥石車の形状及び研削条件を決定する砥石車形状及び研削条件決定装置であって、前記歯切り工具の再研量と前記歯切り工具により加工される歯車の形状誤差とに基づいて、前記歯切り工具の基準諸元としての基準前逃げ角及び基準側逃げ角に対して異なる前記歯切り工具の目標諸元としての目標前逃げ角及び目標側逃げ角を決定する目標諸元決定部と、前記歯切り工具の製造諸元としての前逃げ角及び側逃げ角を前記目標前逃げ角及び前記目標側逃げ角からの許容値内にするために、前記歯切り工具の前記製造諸元を決定する製造諸元決定部と、前記歯切り工具の前記製造諸元に基づいて、前記砥石車の形状及び研削条件を決定する形状及び条件決定部とを備える。
図1A,Bを参照して、歯切り工具研削装置20について説明する。この歯切り工具研削装置20は、歯車1(図4参照)を切削するための歯切り工具2の刃2aの少なくとも対向する刃側面2d(図2A参照)の研削を砥石車3で行う。また、歯切り工具研削装置20は、砥石車3により、歯切り工具2の刃先面2cも同時に研削するようにしてもよい。歯切り工具研削装置20は、例えば、工具研削盤やアンギュラ研削盤などである。
図2A及び図2Bを参照して、歯切り工具2の形状の概要について説明する。歯切り工具2の形状は、図2A及び図2Bに示すように、中心軸X2周りの外周面に複数の刃2aを備える。歯切り工具2は、軸方向の端面にすくい角γを有するすくい面2bを備える。すくい面2bは、歯切り工具2の中心軸X2を中心としたテーパ状としてもよいし、1つの刃2a毎に異なる方向を向く面状に形成してもよい。
図3A及び図3Bを参照して、砥石車3の形状の概要について説明する。砥石車3は、図3Aに示すように、歯切り工具2を研削対象として、歯切り工具2の刃2aの対向する刃側面2dを主として研削する。砥石車3は、中心軸X3周りの円盤状に形成される。図3Bに示すように、砥石車3の外周縁部3aは、歯切り工具2の刃2aの対向する刃側面2dを同時に研削できるように、歯切り工具2の刃溝の形状に応じた形状に形成される。また、砥石車3の外周縁部3aの両端面に段差部3bを付加することで、対向する刃側面2dとともに刃先面2cも同時に研削可能となる。
図4を参照して、歯車1の形状の概要について説明する。歯切り工具2の切削対象である歯車1の形状は、図4に示すように、中心軸X1周りの周面に複数の歯1aを備える。本実施形態においては、歯車1は、外歯車を例に挙げるが、内歯車を適用することもできる。また、図4においては、歯車1は、平歯車を例に挙げるが、はすば歯車など種々の歯車を適用することができる。
歯切り工具2の研削は、以下のように行われる。まず、歯切り工具2の中心軸X2の平行線と砥石車3の中心軸X3とが交差角ηを有する状態に位置決めされる。このとき、砥石車3の円盤が、歯切り工具2の刃溝方向にほぼ一致する状態となる。つまり、砥石車3は、歯切り工具2の隣り合う刃2の間、すなわち刃溝に位置決めされる。そして、歯切り工具2のねじれ角βと、歯切り工具2と砥石車3との交差角ηとは、ほぼ同一である。ただし、本例においては、後述するが、歯切り工具2の基準諸元(設計諸元)としてのねじれ角と、歯切り工具2と砥石車3との交差角ηは、異なる。
歯切り工具2の基準諸元と目標諸元について、図5及び図6を参照して説明する。図5に示すように、歯切り工具2の基準諸元として、モジュールm、左右の刃側面2dの圧力角αL,αR、刃数Z、ねじれ角β、基準円直径D、外径Da、刃底円直径Df、前逃げ角Φ(基準前逃げ角)、側逃げ角ε(基準側逃げ角)、すくい角γが設定される。歯切り工具2の基準諸元のうち、モジュールm、左右の刃側面2dの圧力角αL,αR、刃数Z、ねじれ角β、基準円直径D、外径Da、刃底円直径Df、すくい角γは、歯切り工具2による加工対象である歯車1の諸元に基づいて決定される。ここで、刃側面2dは、左右のそれぞれにおいて圧力角αが異なるため、左の刃側面2dの圧力角αLをとし、右の刃側面2dの圧力角αRをとする。
歯切り工具2を砥石車3により研削する場合、歯切り工具2の諸元のうち、左右の刃側面2dの圧力角αL,αR、刃数Z、ねじれ角β、基準円直径D、すくい角γとなるように、砥石車3の形状が形成され、且つ、砥石車3と歯切り工具2との相対姿勢が決定される。そして、砥石車3を、歯切り工具2に対して、目標前逃げ角Φに沿って移動させることにより、歯切り工具2が研削される。
歯切り工具2の目標諸元と製造諸元の関係について図7及び図8を参照して説明する。なお、図7には、製造諸元の第一例を示し、図8には、製造諸元の第二例を示す。
歯切り工具研削装置20の処理装置40について、図9ー図12を参照して説明する。図9に示すように、処理装置40は、基準諸元記憶部41、目標諸元決定部42、演算補助値算出部43、製造諸元決定部44、砥石車の形状及び研削条件決定部45、及び、研削部46を備える。
Claims (8)
- スカイビング加工に用いられる歯切り工具における対向する刃側面を、円盤状に形成された砥石車により同時に研削する方法であって、
前記歯切り工具の再研量と前記歯切り工具により加工される歯車の形状誤差とに基づいて、前記歯切り工具の基準諸元としての基準前逃げ角及び基準側逃げ角に対して異なる前記歯切り工具の目標諸元としての目標前逃げ角及び目標側逃げ角を決定する目標諸元決定工程と、
前記歯切り工具の製造諸元としての前逃げ角及び側逃げ角を前記目標前逃げ角及び前記目標側逃げ角からの許容値内にするために、前記歯切り工具の前記製造諸元を決定する製造諸元決定工程と、
前記歯切り工具の前記製造諸元に基づいて、前記砥石車の形状及び研削条件を決定する形状及び条件決定工程と、
前記砥石車を用いて前記研削条件により前記歯切り工具を研削する研削工程と、
を備える、歯切り工具の研削方法。 - 前記歯切り工具の前記目標諸元は、前記歯切り工具の再研量に対する前記歯切り工具により加工される前記歯車の前記形状誤差が所定の許容値内において極値を有する諸元である、請求項1に記載の歯切り工具の研削方法。
- 前記製造諸元決定工程は、前記目標前逃げ角Φ1、前記目標側逃げ角ε1、前記製造諸元としての前記圧力角α1、前記製造諸元としての前記ねじれ角β1、前記基準諸元としてのすくい角γが所定の関係を満たすように、前記歯切り工具の前記製造諸元としての前記歯切り工具の転がり円直径、圧力角、及び、ねじれ角を決定する、請求項1又は2に記載の歯切り工具の研削方法。
- 前記製造諸元としての前記圧力角は、前記歯切り工具の両側の刃側面のそれぞれの圧力角に基づいて決定された圧力角近似値である、請求項1−4の何れか1項に記載の歯切り工具の研削方法。
- スカイビング加工に用いられる歯切り工具における対向する刃側面を、円盤状に形成された砥石車により同時に研削する研削装置であって、
前記歯切り工具の再研量と前記歯切り工具により加工される歯車の形状誤差とに基づいて、前記歯切り工具の基準諸元としての基準前逃げ角及び基準側逃げ角に対して異なる前記歯切り工具の目標諸元としての目標前逃げ角及び目標側逃げ角を決定する目標諸元決定部と、
前記歯切り工具の製造諸元としての前逃げ角及び側逃げ角を前記目標前逃げ角及び前記目標側逃げ角からの許容値内にするために、前記歯切り工具の前記製造諸元を決定する製造諸元決定部と、
前記歯切り工具の前記製造諸元に基づいて、前記砥石車の形状及び研削条件を決定する形状及び条件決定部と、
前記砥石車を用いて前記研削条件により前記歯切り工具を研削する研削部と、
を備える、歯切り工具の研削装置。 - スカイビング加工に用いられる歯切り工具における対向する刃側面を、円盤状に形成された砥石車により同時に研削する研削方法において、前記砥石車の形状及び研削条件を決定する砥石車形状及び研削条件決定装置であって、
前記歯切り工具の再研量と前記歯切り工具により加工される歯車の形状誤差とに基づいて、前記歯切り工具の基準諸元としての基準前逃げ角及び基準側逃げ角に対して異なる目標前逃げ角及び目標側逃げ角を決定する目標諸元決定部と、
前記歯切り工具の製造諸元としての前逃げ角及び側逃げ角を前記目標前逃げ角及び前記目標側逃げ角からの許容値内にするために、前記歯切り工具の前記製造諸元を決定する製造諸元決定部と、
前記歯切り工具の前記製造諸元に基づいて、前記砥石車の形状及び研削条件を決定する形状及び条件決定部と、
を備える、砥石車形状及び研削条件決定装置。
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