JP2021030338A - 歯溝加工方法及び歯溝加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歯溝のテーパ角が小さい場合であっても１種の歯切り工具で交差角を十分に大きく確保して加工することができ、さらに交差角を変更せずに歯溝の対向する歯側面をそれぞれ加工することができる歯溝加工方法及び歯溝加工装置を提供する。【解決手段】歯溝加工方法は、工作物の所定歯溝の基準点を周方向にずらす場合に、ずれ角度をスカイビング加工における位相補正角と定義する。交差角を所定交差角とし、第一位相補正角及び第二位相補正角に基づいて、歯切り工具によりテーパ角を有する第一歯側面及び第二歯側面を加工する（第一歯側面加工工程Ｓ４、第二歯側面加工工程Ｓ７）。【選択図】図１３

Description

本発明は、歯溝を加工する歯溝加工方法及び歯溝加工装置に関する。

特許文献１−４には、車両に用いられるトランスミッションのシンクロメッシュ機構におけるスリーブの内歯の歯溝加工を、スカイビング加工で行う歯溝加工方法及び歯溝加工装置が記載されている。このスカイビング加工は、シンクロメッシュ機構におけるシンクロコーンの外歯の歯溝加工にも適用可能である。シンクロコーンの外歯の歯溝の左右歯側面は、歯すじ方向に左右対称のテーパ状に形成される。つまり、隣り合う歯側面の対向距離は、軸方向に行くに従って、大きくなっている。

特開２０１９−０１８３３５号公報 特開２０１６−０９３８８２号公報 特開２０１９−０１８３３４号公報 特開２０１６−０７９５５８号公報

シンクロコーンの外歯の歯溝加工をスカイビング加工で行う場合、右歯側面を右歯用の歯切り工具により加工し、左歯側面を左歯用の歯切り工具により加工する。この場合、２種の歯切り工具が必要となるため、工具コストが嵩む傾向にある。また、右歯用の歯切り工具から左歯用の歯切り工具への工具交換により、加工誤差が発生するおそれがある。また、右歯側面の加工から左歯側面の加工に移行する際に、歯溝加工における交差角（工作物の中心軸の平行線と工具の中心軸とが交差する角度）の変更が必要となるため、タクトタイムが増加する傾向にある。

シンクロコーンの外歯の歯溝のテーパ状の右歯側面及び左歯側面を１種の歯切り工具で加工することも考えられる。上記のように、左右異なる歯切り工具により加工する場合には、それぞれの歯切り工具の工具ねじれ角は異なる角度とすることができる。しかし、１種の歯切り工具で加工する場合には、当該歯切り工具の工具ねじれ角は、０°にされる。

ここで、シンクロコーンの外歯は、スリーブの内歯との噛み合い及び噛み合い解除をスムーズに行うため、歯溝の右歯側面及び左歯側面の各テーパ角は比較的小さな角度となっている。このため、１種の歯切り工具により加工する場合において、工具ねじれ角を０°で共通化することによって、交差角が小さな角度のテーパ角に応じた角度となり、交差角もテーパ角に伴って比較的小さな角度となる。そして、交差角が小さい角度だと歯切り工具の切削速度が小さくなり、工具摩耗が大きくなるという問題がある。また、この歯切り工具であっても右歯側面の加工から左歯側面の加工に移行する際に、交差角の変更が必要となるため、タクトタイムが増加する傾向にある。

本発明は、歯溝のテーパ角が小さい場合であっても１種の歯切り工具で交差角を十分に大きく確保して加工することができ、さらに交差角を変更せずに歯溝の対向する歯側面をそれぞれ加工することができる歯溝加工方法及び歯溝加工装置を提供することを目的とする。

本発明の歯溝加工方法は、歯切り工具で工作物に歯溝をスカイビング加工により加工する歯溝加工方法であって、前記歯溝の第一歯側面は、前記工作物の中心軸の平行線に対して第一テーパ角を有し、前記歯溝における前記第一歯側面に対向する第二歯側面は、前記第一テーパ角とは異なる第二テーパ角を有し、前記工作物の所定歯溝の基準点を周方向にずらす場合に、ずれ角度を前記スカイビング加工における位相補正角と定義し、前記工作物の中心軸の平行線と前記歯切り工具の中心軸との交差角を所定交差角とし、前記位相補正角を第一位相補正角として、前記歯切り工具により前記第一歯側面を前記スカイビング加工により加工する第一歯側面加工工程と、前記交差角を前記所定交差角と同一とし、前記位相補正角を前記第一位相補正角とは異なる第二位相補正角として、前記第一歯側面を加工した前記歯切り工具と同一の前記歯切り工具により前記第二歯側面を前記スカイビング加工により加工する第二歯側面加工工程と、を備える。

本発明の歯溝加工装置は、歯切り工具で工作物に歯溝をスカイビング加工により加工する歯溝加工装置であって、前記歯溝の第一歯側面は、前記工作物の中心軸の平行線に対して第一テーパ角を有し、前記歯溝における前記第一歯側面に対向する第二歯側面は、前記第一テーパ角とは異なる第二テーパ角を有し、前記工作物の所定歯溝の基準点を周方向にずらす場合に、ずれ角度を前記スカイビング加工における位相補正角と定義し、前記工作物の中心軸の平行線と前記歯切り工具の中心軸との交差角を所定交差角とし、前記位相補正角を第一位相補正角として、前記歯切り工具により前記第一歯側面を前記スカイビング加工により加工する第一歯側面加工制御部と、前記交差角を前記所定交差角と同一とし、前記位相補正角を前記第一位相補正角とは異なる第二位相補正角として、前記第一歯側面を加工した前記歯切り工具と同一の前記歯切り工具により前記第二歯側面を前記スカイビング加工により加工する第二歯側面加工制御部と、を備える。

本発明の歯溝加工方法及び歯溝加工装置によれば、歯溝の第一歯側面を加工するとき、第一歯側面の基準点を第一位相補正角だけ工作物の周方向にずらし、第二歯側面を加工するとき、第二歯側面の基準点を第二位相補正角だけ工作物の周方向にずらしている。これにより、歯溝のテーパ角が小さい場合であっても１種の歯切り工具で交差角を十分に大きく確保して加工することができる。よって、工具摩耗を低減でき、工具コストを抑制できる。さらに、交差角を変更せずに歯溝の対向する歯側面をそれぞれ加工することができる。よって、タクトタイムを低減できる。

歯溝加工装置の構成を示す図である。 スカイビング加工における工作物と歯切り工具において、交差角を設定したときを歯切り工具の径方向に見た図である。 図２Ａを歯切り工具の中心軸線方向に見た図である。 スカイビング加工の動作を説明する図であって、歯切り工具の径方向に見た図である。 図３Ａを歯切り工具の中心軸線方向に見た図である。 スカイビング加工で形成するシンクロコーンの外歯車の一部を示す図である。 図４Ａを外歯車の径方向に見た図である。 歯切り工具を示す図である。 図５Ａの歯切り工具の刃を径方向に見た一部断面図である。 スカイビング加工における歯切り工具の動作を説明する図であって、工作物の径方向に見た図である。 左右対称のテーパ状の形状の溝加工を行うときの位相補正角を説明する図であって、工作物の径方向に見た図である。 左右非対称のテーパ状の形状の溝加工を行うときの位相補正角を説明する図であって、工作物の径方向に見た図である。 はすば歯車の補正角を説明する図であって、基準円筒を示す斜視図である。 図７Ａの基準円筒におけるΔＬの位置の軸方向に直角な断面図である。 歯溝加工で削り残しが無い状態を工作物の径方向に見た図である。 歯溝加工で削り残しが有る状態を工作物の径方向に見た図である。 基準歯溝における右歯側面及び左歯側面の各加工開始位置の割り出しを説明するための図である。 左右対称のテーパ状の形状を工作物の径方向に見た図である。 図１０Ａの歯面の諸元の一例を示す図である。 図１０Ａの形状を溝加工するときの加工条件を本実施形態と従来例で比較した図である。 左右非対称のテーパ状の形状を工作物の径方向に見た図である。 図１０Ａの歯面の諸元の一例を示す図である。 図１０Ａの形状を溝加工するときの加工条件を本実施形態と従来例で比較した図である。 歯溝加工装置の加工制御部の構成を示す図である。 基準歯溝を加工しないときの加工制御部の動作を説明するためのフローチャートである。 基準歯溝を加工しないときの右歯側面を加工した状態を示す図であり、工作物の径方向に見た図である。 基準歯溝を加工しないときの左歯側面の加工開始位置の割り出しを示す図であり、工作物の径方向に見た図である。 基準歯溝を加工しないときの左歯側面を加工した状態を示す図であり、工作物の径方向に見た図である。 基準歯溝を加工するときの加工制御部の前半の動作を説明するためのフローチャートである。 基準歯溝を加工するときの加工制御部の後半の動作を説明するためのフローチャートである。 基準歯溝を加工したときの左右歯側面の加工開始位置を割り出すための左右歯側面用基準点を示す図であり、工作物の径方向に見た図である。 基準歯溝を加工したときの右歯側面の加工開始位置から右歯側面を加工した状態を示す図であり、工作物の径方向に見た図である。

（１．歯溝加工装置１０の構成）
歯溝加工装置の構成について図１を参照して説明する。図１に示すように、歯溝加工装置１０は、例えば、工作物Ｗと歯切り工具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５軸マシニングセンタである。

本例では、歯溝加工装置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Ｂ軸及びＣｗ軸を有する。本例においては、Ｂ軸は、Ｙ軸回りの回転軸であり、Ｃｗ軸は、工作物Ｗの中心軸回りの回転軸である。なお、歯溝加工装置１０は、歯切り工具Ｔの中心軸回りの回転軸であるＣｔ軸を有し、Ｃｔ軸を含めると６軸マシニングセンタとなる。

歯溝加工装置１０は、歯切り工具Ｔを支持してＣｔ軸に回転可能であり、且つ、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にそれぞれ移動可能な工具主軸１１を備える。さらに、歯溝加工装置１０は、工作物Ｗを支持してＣｗ軸に回転可能であり、且つ、Ｂ軸に回転可能であり、Ｘ軸方向に移動可能な工作物主軸１２を備える。

歯溝加工装置１０は、歯溝の加工の動作制御を行う加工制御部１３等を備える。本例では、加工制御部１３は、スカイビング加工により工作物Ｗに歯溝を加工する制御を行う。なお、上記構成に限定されず、工具主軸１１と工作物主軸１２は相対移動可能な構成であればよい。

（２．スカイビング加工）
スカイビング加工について、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。スカイビング加工は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、歯切り工具Ｔの中心軸Ｃｔを工作物Ｗの中心軸Ｃｗに平行な軸線に対して交差角θを有する状態にする。また、Ｘ軸方向から見た場合に、歯切り工具Ｔの中心軸Ｃｔと工作物Ｗの中心軸Ｃｗとは平行である。

そして、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、工作物Ｗの中心軸Ｃｗ回りへの工作物Ｗの回転（図示では時計回り）と歯切り工具Ｔの中心軸Ｃｔ回りへの歯切り工具Ｔの回転（図示では反時計回り）とを同期させながら、歯切り工具Ｔを工作物Ｗに対して工作物Ｗの中心軸Ｃｗ方向に送ることで、工作物Ｗに歯溝を加工する方法である。スカイビング加工においては、工作物Ｗが１回転する間に、工作物Ｗの各歯溝の部分が、歯切り工具Ｔによって１回だけ加工される。

（３．工作物Ｗ）
本例の歯溝加工装置１０では、自動車のトランスミッションのシンクロメッシュ機構に使われる図４Ａ及び図４Ｂに一部を示す一般的なシンクロコーンＳＣの外歯Ｇの歯溝加工を、スカイビング加工で行う場合を例に説明する。シンクロコーンＳＣの外歯Ｇは、図略のスリーブの内歯と噛み合うが、ギヤ抜け防止のため、シンクロコーンＳＣの外歯Ｇの歯溝Ｇｇ（歯Ｇｔ）は、テーパ状に形成される。

つまり、シンクロコーンＳＣの外歯Ｇの歯溝Ｇｇの右歯側面Ｇｓｒ（第一歯側面）と左歯側面Ｇｓｌ（第二歯側面）は、中心軸Ｃｗの平行線に対し左右対称のテーパ状に形成される。そして、歯溝Ｇｇの右歯側面Ｇｓｒが有する中心軸Ｃｗの平行線に対するテーパ角Φ_R（第一テーパ角）及び左歯側面Ｇｓｌが有する中心軸Ｃｗの平行線に対するテーパ角Φ_L（第二テーパ角）は、上述の噛み合わせの解除をスムーズに行えるように、比較的小さな角度（例えば、３°）となっている。また、歯溝Ｇｇの右歯側面Ｇｓｒと左歯側面Ｇｓｌは、工作物Ｗの中心軸線Ｃｗ回りに角度σだけ離間している。

なお、以下の説明では、右歯側面Ｇｓｒ及び左歯側面Ｇｓの角度の標記は、中心軸Ｃｗの平行線に対し時計回りを正、反時計回りを負とする。よって、図４Ｂに示すように、テーパ状の歯溝Ｇｇの先細り側が図の下方に位置するとき、右歯側面Ｇｓｒは、中心軸Ｃｗの平行線に対し時計回りの方向に傾斜しているため、右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rは、正となる。また、左歯側面Ｇｓｌは、中心軸Ｃｗの平行線に対し反時計回りの方向に傾斜しているため、左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lは、負となる。

また、本例の歯溝加工装置１０で加工可能な歯溝Ｇｇの形状は、中心軸Ｃｗの平行線に対し左右対称のテーパ状の形状（右側面Ｇｓｒが有する中心軸Ｃｗの平行線に対するテーパ角Φ_Rと、左歯側面Ｇｓｌが有する中心軸Ｃｗの平行線に対するテーパ角Φ_Lは、絶対値が同一で正負が異なる形状）に限られるものではなく、中心軸Ｃｗの平行線に対し左右非対称のテーパ状の形状（右側面Ｇｓｒが有する中心軸Ｃｗの平行線に対するテーパ角Φ_Rと、左歯側面Ｇｓｌが有する中心軸Ｃｗの平行線に対するテーパ角Φ_Lは、絶対値及び正負が異なる形状）も可能である。

（４．歯切り工具Ｔ）
図５Ａに示すように、歯切り工具Ｔの工具刃Ｔｃは、外周に複数の刃Ｔｃｃを有する円錐台形状であり、歯切り工具Ｔの工具軸Ｔａは、小径端面Ｔｂに一体部位として形成される。歯切り工具Ｔの工具刃Ｔｃの大径端面Ｔｄにおける刃Ｔｃｃの形状は、本例ではインボリュート曲線形状に形成される。

そして、図５Ｂに示すように、刃Ｔｃｃには、中心軸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Ｔｄ側に設けられ、中心軸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。刃Ｔｃｃは、両側の刃すじＴｅの中央を通る直線Ｌｅを径方向に見たとき、中心軸Ｃｔに対し角度β傾斜したねじれ角を有する。

（５．歯切り工具Ｔの設計方法）
上述の歯切り工具Ｔの設計方法について説明する。解決課題でも述べたように、歯溝加工における交差角θが小さい角度だと歯切り工具Ｔの切削速度が小さくなり、工具摩耗が大きくなるという問題がある。

スカイビング加工において歯切り工具Ｔの切削速度を適切な値にできる交差角θは、加工実績から約２０°から約３０°が望ましい。よって、歯切り工具Ｔのねじれ角βは、上記交差角θに基づいた値（約２０°から約３０°）に設定される。歯切り工具Ｔの他の工具諸元は、外歯車Ｇの歯車諸元から設定される。そして、設定した歯切り工具Ｔの他の工具諸元に基づいて、歯切り工具Ｔを設計する。

なお、加工対象は外歯Ｇであるため、加工時における歯切り工具Ｔと工作物Ｗとの干渉は回避できるが、工作物Ｗを支持する治具等との干渉は回避できるように歯切り工具Ｔを設計する。また、加工対象として内歯も同様に加工でき、その場合は加工時に歯切り工具Ｔと工作物Ｗとの干渉を回避できるように歯切り工具Ｔを設計する。

（６．歯溝加工の要点）
通常、はすば歯車の歯溝加工において、歯溝の右歯側面と左歯側面は、ねじれ角が同一のため、一つの補正角が用いられて加工される。これに対し、本例のテーパ状の歯溝加工では、歯溝Ｇｇの右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rと左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lが異なるため、テーパ角Φ_R，Φ_Lに合わせた補正角（本例では、位相補正角という）がそれぞれ用いられて加工される。

本例のテーパ状の歯溝加工で用いる位相補正角は、はすば歯車の歯溝加工で用いる補正角とは異なるものであり、はすば歯車の歯溝加工には適用できない。具体的には、補正角を用いた場合は、はすば歯車の歯溝（歯）のねじれ角の大小に関わらず、はすば歯車の歯形を高精度なインボリュート形状に加工できる。一方、位相補正角を用いた場合は、外歯車Ｇの歯形はインボリュート形状から崩れた形状に加工される。

しかし、本例のシンクロコーンＳＣは、外歯Ｇの歯溝Ｇｇのテーパ角が比較的小さく、スリーブとシンクロすれば良い。このため、はすば歯車のような加工精度は、外歯Ｇには要求されず、外歯Ｇの歯形がインボリュート形状から崩れた形状に加工されても、特に問題は生じない。以上から、本例のテーパ状の歯溝加工で用いる位相補正角は、はすば歯車の歯溝加工には適用できない。

本例のテーパ状の歯溝加工に用いる位相補正角は、以下のように定義する。図６Ａに示すように、歯切り工具Ｔを工作物Ｗの中心軸Ｃｗ方向に初期位置Ｐｓから終期位置Ｐｅまで（工作物Ｗの厚さΔＺ）相対移動させるスカイビング加工において、初期位置Ｐｓ及び終期位置Ｐｅの両者において歯切り工具Ｔの刃Ｔｓｓの位置が同一位置に位置する。

ここで、初期位置Ｐｓとは別の加工基準点Ｐｂから終期位置Ｐｅに至る基準歯側面を有する基準歯溝（所定歯溝）を外歯Ｇの歯溝Ｇｇとなる部分に設定する。この基準歯溝における基準歯側面は、基準角を有する。そして、基準角は、右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rと左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lとの中間値を取る。これにより、左右対称の右歯側面Ｇｓｒと左歯側面Ｇｓｌの加工条件の決定に容易に対応できる。基準歯溝は、歯溝Ｇｇの形状により異なり、以下に場合分けして説明する。

先ず、歯溝Ｇｇの形状が、中心軸Ｃｗの平行線に対し左右対称のテーパ状の形状（右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rと左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lは、絶対値が同一で正負が異なる形状）である場合を説明する。本例では、基準歯側面の基準角は、右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rと左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lとの中央値とするので、０°となる。よって、図６Ｂに示すように、基準歯側面Ｇｓｂは、初期位置Ｐｓから終期位置Ｐｅに至ることになる。つまり、加工基準点Ｐｂ（基準点）は、初期位置Ｐｓと一致する。

そして、テーパ状の歯溝Ｇｇの例えば右歯側面Ｇｓｒの加工を行うには、加工基準点Ｐｂを周方向にずらす必要がある。すなわち、加工基準点Ｐｂを初期位置Ｐｓから周方向にずれ量ΔＣだけずらす必要がある。このときの歯切り工具Ｔに対して（同期）、工作物Ｗの回転ずれ角度をスカイビング加工における位相補正角と定義する。また、周方向にずらすときに、歯切り工具Ｔの加工位置は工作物Ｗの中心軸Ｃｗ方向への移動を伴うことになる。

次に、歯溝Ｇｇの形状が、中心軸Ｃｗの平行線に対し左右非対称のテーパ状の形状（右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rと左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lは、絶対値及び正負が異なる形状）である場合を説明する。本例では、基準歯側面の基準角は、右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rと左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lとの中央値とするので、０°以外の数値となる。よって、図６Ｃに示すように、基準歯側面Ｇｓｂは、初期位置Ｐｓから周方向にずれ量ΔＣＣ１だけずれた加工基準点Ｐｂ（基準点）から終期位置Ｐｅに至ることになる。また、周方向にずらすときに、歯切り工具Ｔの加工位置は工作物Ｗの中心軸Ｃｗ方向への移動を伴うことになる。

そして、テーパ状の歯溝Ｇｇの例えば右歯側面Ｇｓｒの加工を行うには、加工基準点Ｐｂを周方向に更にずらす必要がある。すなわち、上記加工基準点Ｐｂを更に周方向にずれ量ΔＣＣ２だけずらす必要がある。このときの歯切り工具Ｔに対して（同期）、工作物Ｗの回転ずれ角度をスカイビング加工における位相補正角と定義する。また、周方向にずらすときに、歯切り工具Ｔの加工位置は工作物Ｗの中心軸Ｃｗ方向への移動を伴うことになる。

ここで、一般的に、図７Ａに示すように、はすば歯車については、基準円筒Ｍ上でねじれ角εを有するつるまき線ｒは、基準円筒Ｍ上での始点ｑｓから終点ｑｅまでの１回転に対して基準円筒Ｍの中心軸方向にリードＬだけ進む。

このため、基準円筒Ｍの中心軸方向に任意距離ΔＬだけ進んだときの円筒断面（図７Ｂ参照）において、つるまき線ｒ上の点ｑと円筒中心Ｃｍと始点ｑｓの円筒断面上の投影点ｑｓｓとのなす角が補正角Ｒとなる。この補正角Ｒは、式（１）で算出できる。なお、式（１）のｍｈは、はすば歯車のモジュールであり、Ｔｈは、はすば歯車の歯数である。

この（１）式を用いた式（２）は、本例の歯溝Ｇｇの右歯側面Ｇｓｒを加工するための位相補正角Ａ＋αの算出式である。なお、式（２）において、Ａは、基準歯側面Ｇｓｂの基準位相補正角、Ａ＋αは、右歯側面Ｇｓｒの位相補正角（第一位相補正角）、ψは、基準歯側面の基準角、Φ_Rは、右歯側面Ｇｓｒのテーパ角、ΔＺは、歯切り工具Ｔの初期位置Ｐｓから終期位置Ｐｅまでの移動量、ｍは、外歯Ｇのモジュール、Ｔは、外歯Ｇの歯数である。

そして、位相補正角Ａ＋αで工作物Ｗの中心軸Ｃｗの回転角度を補正することで、歯溝Ｇｇの右歯側面Ｇｓｒの加工が可能となる。なお、本例では、基準位相補正角Ａは、０である。以上は、歯溝Ｇｇの左歯側面Ｇｓｌの位相補正角Ａ−α（第二位相補正角）の算出にも適用可能である。

右左歯側面Ｇｓｌの位相補正角Ａ＋αから基準位相補正角Ａを引いた値と、左歯側面Ｇｓｌの位相補正角Ａ−αから基準位相補正角Ａを引いた値とは、符号が逆であり、絶対値が同一となる。これにより、左右対称の右左歯側面Ｇｓｌと左歯側面Ｇｓｌを高精度に加工できる。

（７．歯溝加工の問題点）
上述の歯溝加工方法では、外歯Ｇの歯溝Ｇｇの最大歯溝幅（歯Ｇｔの歯幅が最も小さくなるときの歯溝幅）と、歯切り工具Ｔの刃Ｔｃｃの刃幅との関係が問題となる。図８Ａに示すように、最大歯溝幅ｈｇが、刃幅ｈｔの２倍の大きさよりも小さいときは、右歯側面Ｇｓｒ及び左歯側面Ｇｓｌの加工のみで、歯溝Ｇｇに削り残しが無い状態にできる。しかし、図８Ｂに示すように、最大歯溝幅ｈｇが、刃幅ｈｔの２倍の大きさよりも大きいときは、右歯側面Ｇｓｒ及び左歯側面Ｇｓｌの加工のみでは、歯溝Ｇｇに三角柱状の削り残しＢが有る状態になる。

この場合は、右歯側面Ｇｓｒ及び左歯側面Ｇｓｌの加工を行う前に、工作物Ｗの外周における歯溝Ｇｇとなる部分に対し、基準歯側面Ｇｓｂを有する基準歯溝Ｇｂの溝加工を行う必要がある。基準歯側面Ｇｓｂの基準角ψは、右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rと左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lの中間値とする。

そして、図９に示すように、渦電流タッチセンサ等の位置検出センサ（図示省略）で、工作物Ｗの加工開始側の端面Ｗｆの外周Ｗｓと基準歯溝Ｇｂの基準右歯側面Ｇｓｂｒとの交点を、右歯側面用基準点Ｑｒとして検出する。そして、右歯側面用基準点Ｑｒに対する右歯側面Ｇｓｒの形成位置のずれ量から、右歯側面Ｇｓｒの加工開始位置を割り出す。これにより、右歯側面Ｇｓｒの加工開始位置の精度を向上できる。そして、歯切り工具Ｔを右歯側面Ｇｓｒの加工開始位置に位置決めし、右歯側面Ｇｓｒの加工を行う。

同様に、工作物Ｗの加工開始側の端面Ｗｆの外周Ｗｓと基準歯溝Ｇｂの基準左歯側面Ｇｓｂｌとの交点を、左歯側面用基準点Ｑｌとして検出する。そして、左歯側面用基準点Ｑｌに対する左歯側面Ｇｓｌの形成位置のずれ量から、左歯側面Ｇｓｌの加工開始位置を割り出す。これにより、左歯側面Ｇｓｌの加工開始位置の精度を向上できる。そして、歯切り工具Ｔを左歯側面Ｇｓｌの加工開始位置に位置決めし、左歯側面Ｇｓｌの加工を行う。これにより、歯溝Ｇｇに削り残しＢが無い状態にできる。なお、基準歯溝Ｇｂの溝加工は、右歯側面Ｇｓｒ及び左歯側面Ｇｓｌの加工を行った後に行うようにしてもよい。

（８．歯溝加工条件）
歯溝加工方法は、スカイビング加工により加工するための歯溝加工の加工条件を決定し、決定した加工条件も基づいてスカイビング加工により歯溝加工を行う。歯溝加工条件の具体例を、本例（基準歯溝Ｇｂを加工しない場合（第一例）、基準歯溝Ｇｂを加工する場合（第二例））、従来の２種の歯切り工具で加工する場合（第一比較例）、従来の１種の歯切り工具で加工する場合（第二比較例）で説明する。

先ず、図１０Ａに示すように、歯溝Ｇｇの形状が、中心軸Ｃｗの平行線に対し左右対称のテーパ状の形状（右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rと左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lは、絶対値が同一で正負が異なる形状）である場合を説明する。図１０Ｂに示すように、外歯Ｇの歯溝Ｇｇの歯面の諸元としては、右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rは、＋３°、左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lは、−３°、基準歯溝Ｇｂの基準角ψは、右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rと左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lとの中央値とするので、０°とする。

図１０Ｃに示すように、右歯側面Ｇｓｒと左歯側面Ｇｓｌを加工する工具種は、第一例及び第二例ではともに共通、第一比較例では右用と左用、第二比較例では共通となる。右歯側面Ｇｓｒを加工する際の交差角θ、工具ねじれ角β、位相補正角は、第一例及び第二例では、２０°、２０°、Ａ１＋α１（Ａ１＝０）、第一比較例では、２０°、２３°、Ｂ（Ｂ≠０）、第二比較例では、３°、０°、Ｃ（Ｃ≠０）となる。左歯側面Ｇｓｌを加工する際の交差角θ、工具ねじれ角β、位相補正角は、第一例及び第二例では、２０°、２０°、Ａ１−α２（Ａ１＝０、α１＝α２）、第一比較例では、２０°、２３°、−Ｂ（Ｂ≠０）、第二比較例では、３°、０°、−Ｃ（Ｃ≠０）となる。

よって、第一例及び第二例、並びに、第二比較例は、第一比較例と比較して、１種の歯切り工具でよいため、工具コストの上昇及び工具交換による加工誤差の発生を抑制できる。また、第一例及び第二例は、第二比較例と比較して、交差角を大きくとることができ、さらに、交差角の変更が不要であるので、工具摩耗及びタクトタイムの増加を抑制できる。

次に、図１１Ａに示すように、歯溝Ｇｇの形状が、中心軸Ｃｗの平行線に対し左右非対称のテーパ状の形状（右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rと左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lは、絶対値及び正負が異なる形状）である場合を説明する。図１１Ｂに示すように、外歯Ｇの歯溝Ｇｇの歯面の諸元としては、右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rは、＋３°、左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lは、−２°、基準歯溝Ｇｂの基準角ψは、右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rと左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lとの中央値とするので、＋０．５°とする。

図１１Ｃに示すように、右歯側面Ｇｓｒと左歯側面Ｇｓｌを加工する工具種は、第一例及び第二例ではともに共通、第一比較例では右用と左用、第二比較例では共通となる。右歯側面Ｇｓｒを加工する際の交差角θ、工具ねじれ角β、位相補正角は、第一例及び第二例では、２０．５°、２０．５°、Ａ２＋α３（Ａ２≠０）、また、第一例及び第二例の別例では、２０°、２０°、Ａ３＋α５（Ａ２＝０）、第一比較例では、２０°、２３°、Ｅ（Ｅ≠０）、第二比較例では、３°、０°、Ｇ（Ｇ≠０）となる。左歯側面Ｇｓｌを加工する際の交差角θ、工具ねじれ角β、位相補正角は、第一例及び第二例では、２０°、２０°、Ａ２−α４（Ａ２≠０、α３＝α４）、また、第一例及び第二例の別例では、２０°、２０°、Ａ３−α６（Ａ２＝０、α５≠α６）、第一比較例では、２０°、２２°、−Ｆ（Ｆ≠０）、第二比較例では、３°、０°、−Ｈ（Ｈ≠０）となる。

よって、第一例及び第二例、並びに、第二比較例は、第一比較例と比較して、１種の歯切り工具でよいため、工具コストの上昇及び工具交換による加工誤差の発生を抑制できる。また、第一例及び第二例は、第二比較例と比較して、交差角を大きくとることができ、さらに、交差角の変更が不要であるので、工具摩耗及びタクトタイムの増加を抑制できる。

（９．加工制御部１３の構成）
図１２に示すように、歯溝加工装置１０の加工制御部１３は、基準加工条件決定部１４、第一歯側面加工条件決定部１５、第二歯側面加工条件決定部１６、基準歯溝加工制御部１７、第一歯側面加工制御部１８、及び、第二歯側面加工制御部１９を備える。基準加工条件決定部１４は、基準角ψを有する基準歯溝Ｇｂをスカイビング加工により加工するための条件であって、交差角θを所定交差角とし、且つ、位相補正角を右歯側面Ｇｓｒの位相補正角及び左歯側面Ｇｓｌの位相補正角とは異なる基準位相補正角とする基準加工条件を決定する。

第一歯側面加工条件決定部１５は、右歯側面Ｇｓｒをスカイビング加工により加工するための条件であって、交差角θを所定交差角とし、且つ、位相補正角を右歯側面Ｇｓｒの位相補正角（第一位相補正角）とする右歯側面加工条件を、基準加工条件決定部１４で決定した基準加工条件に基づいて決定する。第二歯側面加工条件決定部１６は、左歯側面Ｇｓｌをスカイビング加工により加工するための条件であって、交差角θを所定交差角とし、且つ、位相補正角を左歯側面Ｇｓｌの位相補正角（第二位相補正角）とする左歯側面加工条件を、基準加工条件決定部１４で決定した基準加工条件に基づいて決定する。

基準歯溝加工制御部１７は、基準加工条件決定部１４で決定した基準加工条件に基づいて、交差角θを所定交差角とし、位相補正角を基準位相補正角として、歯切り工具Ｔにより基準角ψを有する基準歯溝Ｇｂをスカイビング加工により加工する。第一歯側面加工制御部１８は、第一歯側面加工条件決定部１５で決定した右歯側面加工条件に基づいて、交差角θを上記所定交差角と同一とし、位相補正角を右歯面Ｇｓｒの位相補正角として、基準歯溝Ｇｂを加工した歯切り工具Ｔと同一の歯切り工具Ｔにより右歯側面Ｇｓｒをスカイビング加工により加工する。

第二歯側面加工制御部１９は、第二歯側面加工条件決定部１６で決定した左歯側面加工条件に基づいて、交差角θを上記所定交差角と同一とし、位相補正角を右歯面Ｇｓｒの位相補正角とは異なる左歯面Ｇｓｌの位相補正角として、右歯面Ｇｓｒを加工した歯切り工具Ｔと同一の歯切り工具Ｔにより左歯側面Ｇｓｌをスカイビング加工により加工する。

この歯溝加工装置１０によれば、歯溝Ｇｇの右歯側面Ｇｓｒを加工するとき、右歯側面Ｇｓｒの加工基準点Ｐｂを右歯側面Ｇｓｒの位相補正角だけ工作物Ｗの周方向にずらしている。また、左歯側面Ｇｓｌを加工するとき、左歯側面Ｇｓｌの加工基準点を左歯側面Ｇｓｌの位相補正角だけ工作物Ｗの周方向にずらしている。このように歯すじ（歯面）に対して、加工点をずらすことで、歯溝Ｇｇのテーパ角Φが小さい場合であっても１種の歯切り工具Ｔ（工具交換しない）で交差角θを十分に大きく確保して加工することができる。よって、工具摩耗を低減でき、工具コストを抑制できる。さらに、交差角θを変更せずに歯溝Ｇｇの対向する歯側面Ｇｓｒ，Ｇｓｌをそれぞれ加工することができる。よって、タクトタイムを低減できる。

（１０．加工制御部１３の動作）
加工制御部１３の動作その１として、基準歯溝Ｇｂを加工しない場合を、図１３のフローチャート及び図１４Ａ−１４Ｃの動作図を参照して説明する。加工制御部１３は、右歯側面Ｇｓｒを加工するための所定交差角θ及び右歯側面Ｇｓｒの位相補正角等の右歯側面加工条件を決定する（ステップＳ１、第一歯側面加工条件決定工程）。

さらに、加工制御部１３は、右歯側面加工条件の所定交差角θ及び左歯側面Ｇｓｌを加工するための左歯側面Ｇｓｌの位相補正角等の左歯側面加工条件を決定する（ステップＳ２、第二歯側面加工条件決定工程）。そして、加工制御部１３は、上記所定交差角θを有する状態に設定する（ステップＳ３）。

そして、図１４Ａに示すように、加工制御部１３は、右歯側面加工条件の右側面Ｇｓｒの位相補正角を用いて工作物Ｗを回転制御しつつ、同期回転している歯切り工具Ｔと工作物Ｗを工作物Ｗの中心軸Ｃｗ方向に相対移動制御を行って、任意の加工開始位置Ｐｒから歯切り工具Ｔで工作物Ｗに右歯側面Ｇｓｒを有する溝加工を行う（ステップＳ４、第一歯側面加工工程）。

加工制御部１３は、右歯側面Ｇｓｒを有する溝加工が完了したか否かを判断し（ステップＳ５）、右歯側面Ｇｓｒを有する溝加工が完了していないときは（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻って上述の処理を繰り返す。右歯側面Ｇｓｒを有する溝加工が完了したら（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、工作物Ｗの回転を停止するとともに、歯切り工具Ｔと工作物Ｗの相対移動を停止する。

そして、図１４Ｂに示すように、加工制御部１３は、予め記憶している工作物Ｗにおける対向する右歯側面Ｇｓｒと左歯側面Ｇｓｌとの工作物Ｗの中心軸Ｃｗ回りの離間角度σだけ工作物Ｗを図示矢印方向に回転して、左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工の加工開始位置Ｐｌを割り出す。そして、割り出した左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工の加工開始位置Ｐｌに歯切り工具Ｔを位置決めする（ステップＳ６）。

加工制御部１３は、上記所定交差角θはそのままで、左側面Ｇｓｌの位相補正角を用いて工作物Ｗの回転制御を行いつつ、同期回転している歯切り工具Ｔと工作物Ｗを工作物Ｗの中心軸Ｃｗ方向に相対移動制御を行って、歯切り工具Ｔで工作物Ｗに左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工を行う（ステップＳ７、第二歯側面加工工程）。

加工制御部１３は、左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工が完了したか否かを判断し（ステップＳ８）、左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工が完了していないときは（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ５に戻って上述の処理を繰り返す。左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工が完了したら（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、工作物Ｗの回転を停止するとともに、歯切り工具Ｔと工作物Ｗの相対移動を停止し、全ての処理を終了する。以上により、歯溝Ｇｇに削り残しＢが無いテーパ状の歯溝Ｇｇを得ることができる。

加工制御部１３の動作その２として、基準歯溝Ｇｂを加工する場合を、図１５Ａ−１５Ｂのフローチャート及び図１６Ａ−１６Ｂの動作図を参照して説明する。なお、図１５においては、図１３のフローチャートと同一の動作は同一符号を付して詳細な説明を省略する。加工制御部１３は、基準歯溝Ｇｂを加工するための所定交差角θ及び基準位相補正角等の基準加工条件を決定する（ステップＳ１１、基準加工条件決定工程）。そして、加工制御部１３は、右歯側面加工条件及び左歯側面加工条件を決定し（ステップＳ１，Ｓ２）、上記所定交差角θを有する状態に設定する（ステップＳ３）。

加工制御部１３は、決定した基準加工条件に基づいて、基準歯溝Ｇｂの位相補正角を用いて工作物Ｗを回転制御しつつ、同期回転している歯切り工具Ｔと工作物Ｗを工作物Ｗの中心軸Ｃｗ方向に相対移動制御を行って、任意の加工開始位置から歯切り工具Ｔで工作物Ｗに基準歯溝Ｇｂの加工を行う（ステップＳ１２、基準歯溝加工工程）。

加工制御部１３は、基準歯溝Ｇｂの加工が完了したか否かを判断し（ステップＳ１３）、基準歯溝Ｇｂの加工が完了していないときは（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１２に戻って上述の処理を繰り返す。基準歯溝Ｇｂの加工が完了したら（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、工作物Ｗの回転を停止するとともに、歯切り工具Ｔと工作物Ｗの相対移動を停止する。

そして、図１５Ａに示すように、加工制御部１３は、位置検出センサ（図示省略）で、右歯側面用基準点Ｑｒ及び左歯側面用基準点Ｑｌを検出する（ステップＳ１４）。そして、加工制御部１３は、右歯側面用基準点Ｑｒに基づいて、右歯側面Ｇｓｒの加工開始位置Ｐｒを割り出し、歯切り工具Ｔを右歯側面Ｇｓｒの加工開始位置Ｐｒに位置決めする（ステップＳ１５）。そして、加工制御部１３は、上記所定交差角θはそのままで、歯切り工具Ｔで工作物Ｗに右歯側面Ｇｓｒを有する溝加工を行う（ステップＳ４、第一歯側面加工工程）。

加工制御部１３は、右歯側面Ｇｓｒを有する溝加工が完了したか否かを判断し（ステップＳ５）、右歯側面Ｇｓｒを有する溝加工が完了していないときは（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ４に戻って上述の処理を繰り返す。右歯側面Ｇｓｒを有する溝加工が完了したら（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、工作物Ｗの回転を停止するとともに、歯切り工具Ｔと工作物Ｗの相対移動を停止する。

そして、加工制御部１３は、左歯側面用基準点Ｑｌに基づいて、左歯側面Ｇｓｌの加工開始位置を割り出し、歯切り工具Ｔを左歯側面Ｇｓｌの加工開始位置に位置決めする（ステップＳ１６）。そして、加工制御部１３は、上記所定交差角θはそのままで、歯切り工具Ｔで工作物Ｗに左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工を行う（ステップＳ７、第二歯側面加工工程）。

加工制御部１３は、左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工が完了したか否かを判断し（ステップＳ８）、左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工が完了していないときは（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ７に戻って上述の処理を繰り返す。左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工が完了したら（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、工作物Ｗの回転を停止するとともに、歯切り工具Ｔと工作物Ｗの相対移動を停止し、全ての処理を終了する。以上により、歯溝Ｇｇに削り残しＢが無いテーパ状の歯溝Ｇｇを得ることができる。

１０：歯溝加工装置、 １１：工具主軸、 １２：工作物主軸、 １３：加工制御部、 Ｔ：歯切り工具、 Ｗ：工作物、 Ｇ：外歯、 Ｇｇ：歯溝、 Ｇｔ：歯、 Ｇｓｒ：右歯側面（第一歯側面）、 Ｇｓｌ：左歯側面（第二歯側面）、 Ｇｂ：基準歯溝、 φ_R：右歯側面のテーパ角、 φ_L：左歯側面のテーパ角、 Ａ＋α：右歯側面の位相補正角、 Ａ−α：左歯側面の位相補正角、 ψ：基準角、 β：刃すじのねじれ角、 θ：歯溝加工の交差角

特開２０１９−０１８３３５号公報 特開２０１６−０９３８８２号公報 特開２０１９−０１８３３４号公報 特開２０１８−０７９５５８号公報

歯溝加工装置の構成を示す図である。 スカイビング加工における工作物と歯切り工具において、交差角を設定したときを歯切り工具の径方向に見た図である。 図２Ａを歯切り工具の中心軸線方向に見た図である。 スカイビング加工の動作を説明する図であって、歯切り工具の径方向に見た図である。 図３Ａを歯切り工具の中心軸線方向に見た図である。 スカイビング加工で形成するシンクロコーンの外歯車の一部を示す図である。 図４Ａを外歯車の径方向に見た図である。 歯切り工具を示す図である。 図５Ａの歯切り工具の刃を径方向に見た一部断面図である。 スカイビング加工における歯切り工具の動作を説明する図であって、工作物の径方向に見た図である。 左右対称のテーパ状の形状の溝加工を行うときの位相補正角を説明する図であって、工作物の径方向に見た図である。 左右非対称のテーパ状の形状の溝加工を行うときの位相補正角を説明する図であって、工作物の径方向に見た図である。 はすば歯車の補正角を説明する図であって、基準円筒を示す斜視図である。 図７Ａの基準円筒におけるΔＬの位置の軸方向に直角な断面図である。 歯溝加工で削り残しが無い状態を工作物の径方向に見た図である。 歯溝加工で削り残しが有る状態を工作物の径方向に見た図である。 基準歯溝における右歯側面及び左歯側面の各加工開始位置の割り出しを説明するための図である。 左右対称のテーパ状の形状を工作物の径方向に見た図である。 図１０Ａの歯面の諸元の一例を示す図である。 図１０Ａの形状を溝加工するときの加工条件を本実施形態と従来例で比較した図である。 左右非対称のテーパ状の形状を工作物の径方向に見た図である。 図１１Ａの歯面の諸元の一例を示す図である。 図１１Ａの形状を溝加工するときの加工条件を本実施形態と従来例で比較した図である。 歯溝加工装置の加工制御部の構成を示す図である。 基準歯溝を加工しないときの加工制御部の動作を説明するためのフローチャートである。 基準歯溝を加工しないときの右歯側面を加工した状態を示す図であり、工作物の径方向に見た図である。 基準歯溝を加工しないときの左歯側面の加工開始位置の割り出しを示す図であり、工作物の径方向に見た図である。 基準歯溝を加工しないときの左歯側面を加工した状態を示す図であり、工作物の径方向に見た図である。 基準歯溝を加工するときの加工制御部の前半の動作を説明するためのフローチャートである。 基準歯溝を加工するときの加工制御部の後半の動作を説明するためのフローチャートである。 基準歯溝を加工したときの左右歯側面の加工開始位置を割り出すための左右歯側面用基準点を示す図であり、工作物の径方向に見た図である。 基準歯溝を加工したときの右歯側面の加工開始位置から右歯側面を加工した状態を示す図であり、工作物の径方向に見た図である。

つまり、シンクロコーンＳＣの外歯Ｇの歯溝Ｇｇの右歯側面Ｇｓｒ（第一歯側面）と左歯側面Ｇｓｌ（第二歯側面）は、中心軸Ｃｗの平行線に対し左右対称のテーパ状に形成される。そして、歯溝Ｇｇの右歯側面Ｇｓｒが有する中心軸Ｃｗの平行線に対するテーパ角Φ_R（第一テーパ角）及び左歯側面Ｇｓｌが有する中心軸Ｃｗの平行線に対するテーパ角Φ_L（第二テーパ角）は、上述の噛み合わせの解除をスムーズに行えるように、比較的小さな角度（例えば、３°）となっている。また、歯溝Ｇｇの右歯側面Ｇｓｒと左歯側面Ｇｓｌは、工作物Ｗの中心軸Ｃｗ回りに角度σだけ離間している。

なお、以下の説明では、右歯側面Ｇｓｒ及び左歯側面Ｇｓｌの角度の標記は、中心軸Ｃｗの平行線に対し時計回りを正、反時計回りを負とする。よって、図４Ｂに示すように、テーパ状の歯溝Ｇｇの先細り側が図の下方に位置するとき、右歯側面Ｇｓｒは、中心軸Ｃｗの平行線に対し時計回りの方向に傾斜しているため、右歯側面Ｇｓｒのテーパ角Φ_Rは、正となる。また、左歯側面Ｇｓｌは、中心軸Ｃｗの平行線に対し反時計回りの方向に傾斜しているため、左歯側面Ｇｓｌのテーパ角Φ_Lは、負となる。

スカイビング加工において歯切り工具Ｔの切削速度を適切な値にできる交差角θは、加工実績から約２０°から約３０°が望ましい。よって、歯切り工具Ｔのねじれ角βは、上記交差角θに基づいた値（約２０°から約３０°）に設定される。歯切り工具Ｔの他の工具諸元は、外歯Ｇの歯車諸元から設定される。そして、設定した歯切り工具Ｔの他の工具諸元に基づいて、歯切り工具Ｔを設計する。

本例のテーパ状の歯溝加工に用いる位相補正角は、以下のように定義する。図６Ａに示すように、歯切り工具Ｔを工作物Ｗの中心軸Ｃｗ方向に初期位置Ｐｓから終期位置Ｐｅまで（工作物Ｗの厚さΔＺ）相対移動させるスカイビング加工において、初期位置Ｐｓ及び終期位置Ｐｅの両者において歯切り工具Ｔの刃Ｔｃｃの位置が同一位置に位置する。

右歯側面Ｇｓｒの位相補正角Ａ＋αから基準位相補正角Ａを引いた値と、左歯側面Ｇｓｌの位相補正角Ａ−αから基準位相補正角Ａを引いた値とは、符号が逆であり、絶対値が同一となる。これにより、左右対称の右左歯側面Ｇｓｌと左歯側面Ｇｓｌを高精度に加工できる。

図１０Ｃに示すように、右歯側面Ｇｓｒと左歯側面Ｇｓｌを加工する工具種は、第一例及び第二例ではともに共通、第一比較例では右用と左用、第二比較例では共通となる。右歯側面Ｇｓｒを加工する際の交差角θ、工具ねじれ角β、位相補正角は、第一例及び第二例では、２０°、２０°、Ａ１＋α１（Ａ１＝０）、第一比較例では、２０°、２３°、Ｂ（Ｂ≠０）、第二比較例では、３°、０°、Ｃ（Ｃ≠０）となる。左歯側面Ｇｓｌを加工する際の交差角θ、工具ねじれ角β、位相補正角は、第一例及び第二例では、２０°、２０°、Ａ１−α２（Ａ１＝０、α１＝α２）、第一比較例では、-２０°、-２３°、−Ｂ（Ｂ≠０）、第二比較例では、-３°、０°、−Ｃ（Ｃ≠０）となる。

図１１Ｃに示すように、右歯側面Ｇｓｒと左歯側面Ｇｓｌを加工する工具種は、第一例及び第二例ではともに共通、第一比較例では右用と左用、第二比較例では共通となる。右歯側面Ｇｓｒを加工する際の交差角θ、工具ねじれ角β、位相補正角は、第一例及び第二例では、２０．５°、２０．５°、Ａ２＋α３（Ａ２≠０）、また、第一例及び第二例の別例では、２０°、２０°、Ａ３＋α５（Ａ２＝０）、第一比較例では、２０°、２３°、Ｅ（Ｅ≠０）、第二比較例では、３°、０°、Ｇ（Ｇ≠０）となる。左歯側面Ｇｓｌを加工する際の交差角θ、工具ねじれ角β、位相補正角は、第一例及び第二例では、２０．５°、２０．５°、Ａ２−α４（Ａ２≠０、α３＝α４）、また、第一例及び第二例の別例では、２０°、２０°、Ａ３−α６（Ａ２＝０、α５≠α６）、第一比較例では、−２０°、−２２°、−Ｆ（Ｆ≠０）、第二比較例では、−２°、０°、−Ｈ（Ｈ≠０）となる。

基準歯溝加工制御部１７は、基準加工条件決定部１４で決定した基準加工条件に基づいて、交差角θを所定交差角とし、位相補正角を基準位相補正角として、歯切り工具Ｔにより基準角ψを有する基準歯溝Ｇｂをスカイビング加工により加工する。第一歯側面加工制御部１８は、第一歯側面加工条件決定部１５で決定した右歯側面加工条件に基づいて、交差角θを上記所定交差角と同一とし、位相補正角を右歯側面Ｇｓｒの位相補正角として、基準歯溝Ｇｂを加工した歯切り工具Ｔと同一の歯切り工具Ｔにより右歯側面Ｇｓｒをスカイビング加工により加工する。

第二歯側面加工制御部１９は、第二歯側面加工条件決定部１６で決定した左歯側面加工条件に基づいて、交差角θを上記所定交差角と同一とし、位相補正角を右歯側面Ｇｓｒの位相補正角とは異なる左歯側面Ｇｓｌの位相補正角として、右歯側面Ｇｓｒを加工した歯切り工具Ｔと同一の歯切り工具Ｔにより左歯側面Ｇｓｌをスカイビング加工により加工する。

加工制御部１３は、右歯側面Ｇｓｒを有する溝加工が完了したか否かを判断し（ステップＳ５）、右歯側面Ｇｓｒを有する溝加工が完了していないときは（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ４に戻って上述の処理を繰り返す。右歯側面Ｇｓｒを有する溝加工が完了したら（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、工作物Ｗの回転を停止するとともに、歯切り工具Ｔと工作物Ｗの相対移動を停止する。

加工制御部１３は、左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工が完了したか否かを判断し（ステップＳ８）、左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工が完了していないときは（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ７に戻って上述の処理を繰り返す。左歯側面Ｇｓｌを有する溝加工が完了したら（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、工作物Ｗの回転を停止するとともに、歯切り工具Ｔと工作物Ｗの相対移動を停止し、全ての処理を終了する。以上により、歯溝Ｇｇに削り残しＢが無いテーパ状の歯溝Ｇｇを得ることができる。

そして、図１５Bに示すように、加工制御部１３は、位置検出センサ（図示省略）で、右歯側面用基準点Ｑｒ及び左歯側面用基準点Ｑｌを検出する（ステップＳ１４）。そして、加工制御部１３は、右歯側面用基準点Ｑｒに基づいて、右歯側面Ｇｓｒの加工開始位置Ｐｒを割り出し、歯切り工具Ｔを右歯側面Ｇｓｒの加工開始位置Ｐｒに位置決めする（ステップＳ１５）。そして、加工制御部１３は、上記所定交差角θはそのままで、歯切り工具Ｔで工作物Ｗに右歯側面Ｇｓｒを有する溝加工を行う（ステップＳ４、第一歯側面加工工程）。

Claims (7)

1. 歯切り工具で工作物に歯溝をスカイビング加工により加工する歯溝加工方法であって、
   前記歯溝の第一歯側面は、前記工作物の中心軸の平行線に対して第一テーパ角を有し、
   前記歯溝における前記第一歯側面に対向する第二歯側面は、前記第一テーパ角とは異なる第二テーパ角を有し、
   前記工作物の所定歯溝の基準点を周方向にずらす場合に、ずれ角度を前記スカイビング加工における位相補正角と定義し、
   前記工作物の中心軸の平行線と前記歯切り工具の中心軸との交差角を所定交差角とし、前記位相補正角を第一位相補正角として、前記歯切り工具により前記第一歯側面を前記スカイビング加工により加工する第一歯側面加工工程と、
   前記交差角を前記所定交差角と同一とし、前記位相補正角を前記第一位相補正角とは異なる第二位相補正角として、前記第一歯側面を加工した前記歯切り工具と同一の前記歯切り工具により前記第二歯側面を前記スカイビング加工により加工する第二歯側面加工工程と、
   を備える、歯溝加工方法。
2. 前記第一テーパ角と前記第二テーパ角との中間値を基準角と定義し、
   前記歯溝加工方法は、さらに、
   前記交差角を前記所定交差角と同一とし、前記位相補正角を前記第一位相補正角及び前記第二位相補正角とは異なる基準位相補正角として、前記第一歯側面を加工した前記歯切り工具と同一の前記歯切り工具により前記基準角を有する基準歯溝を前記スカイビング加工により加工する基準歯溝加工工程を備え、
   前記第一歯側面加工工程及び前記第二歯側面加工工程は、前記基準歯溝加工工程の後に行う、請求項１に記載の歯溝加工方法。
3. 前記基準角は、前記第一テーパ角と前記第二テーパ角との中央値である、請求項２に記載の歯溝加工方法。
4. 前記基準角は、０°である、請求項２に記載の歯溝加工方法。
5. 前記第一テーパ角と前記第二テーパ角との中間値を基準角と定義し、
   前記歯溝加工方法は、さらに、
   前記基準角を有する歯溝を前記スカイビング加工により加工するための条件であって、前記交差角を前記所定交差角とし、且つ、前記位相補正角を前記第一位相補正角及び前記第二位相補正角とは異なる基準位相補正角とする基準加工条件を決定する基準加工条件決定工程と、
   前記第一歯側面を前記スカイビング加工により加工するための条件であって、前記交差角を前記所定交差角とし、且つ、前記位相補正角を前記第一位相補正角とする第一歯側面加工条件を、前記基準加工条件に基づいて決定する第一歯側面加工条件決定工程と、
   前記第二歯側面を前記スカイビング加工により加工するための条件であって、前記交差角を前記所定交差角とし、且つ、前記位相補正角を前記第二位相補正角とする第二歯側面加工条件を、前記基準加工条件に基づいて決定する第二歯側面加工条件決定工程と、
   を備え、
   前記第一歯側面加工工程は、前記第一歯側面加工条件に基づいて加工し、
   前記第二歯側面加工工程は、前記第二歯側面加工条件に基づいて加工する、請求項１−４の何れか１項に記載の歯溝加工方法。
6. 前記第一位相補正角から前記基準位相補正角を引いた値と、前記第二位相補正角から前記基準位相補正角を引いた値とは、符号が逆であり、絶対値が同一である、請求項５に記載の歯溝加工方法。
7. 歯切り工具で工作物に歯溝をスカイビング加工により加工する歯溝加工装置であって、
   前記歯溝の第一歯側面は、前記工作物の中心軸の平行線に対して第一テーパ角を有し、
   前記歯溝における前記第一歯側面に対向する第二歯側面は、前記第一テーパ角とは異なる第二テーパ角を有し、
   前記工作物の所定歯溝の基準点を周方向にずらす場合に、ずれ角度を前記スカイビング加工における位相補正角と定義し、
   前記工作物の中心軸の平行線と前記歯切り工具の中心軸との交差角を所定交差角とし、前記位相補正角を第一位相補正角として、前記歯切り工具により前記第一歯側面を前記スカイビング加工により加工する第一歯側面加工制御部と、
   前記交差角を前記所定交差角と同一とし、前記位相補正角を前記第一位相補正角とは異なる第二位相補正角として、前記第一歯側面を加工した前記歯切り工具と同一の前記歯切り工具により前記第二歯側面を前記スカイビング加工により加工する第二歯側面加工制御部と、
   を備える、歯溝加工装置。

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