JP2021041501A - ウォームの製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一般的な工具を用いてウォームを高精度に製造することができるウォームの製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】 ウォームギアを構成するウォーム３の製造方法であって、軸線周りに回転されているワーク２の外周面に、ウォーム３の溝幅より小さい刃幅の刃先１３ａを有する工具１３を接触させ、切削する切削工程を有し、切削工程において、工具の刃先１３ａは、軸線に対して傾斜する位置にあり、ウォーム３の歯面を切削する際に、工具の刃先１３ａとワーク２との接触点のうち軸線と交差する歯面を切削するための歯面接触点が、軸線を含む軸平面と歯面とが交わる位置になるように、工具の刃先１３ａを軸平面と直交する直交方向と軸線方向とに沿ってシフトする。【選択図】 図８

Description

本発明は、ウォームギアを構成するウォームを一般的な工具で製造するのに好適なウォームの製造方法および製造装置に関するものである。

従来、ウォームギアを構成するウォームには、形状や大きさが異なる様々な種類が存在しており、その種類に応じた製造方法が提案されている。例えば、特開昭６４−７８７２０号公報には、鼓形ウォームを製造する際、当該鼓形ウォームとほぼ同形の歯切り工具を創成し、当該歯切り工具によって歯切加工を行う方法が開示されている（特許文献１）。

特開昭６４−７８７２０号公報

しかしながら、特許文献１は、ウォームを製造するにあたって、上述した歯切り工具のように、ウォームごとに特殊な工具を用意しなければならない。このため、そのような特殊な工具を用意するのにコストや時間がかかる。

本発明に係るウォームの製造方法は、ウォームギアを構成するウォームの製造方法であって、軸線周りに回転されているワークの外周面に、前記ウォームの溝幅より小さい刃幅の刃先を有する工具を接触させ、切削する切削工程を有し、前記切削工程において、前記工具の刃先は、前記軸線に対して傾斜する位置にあり、前記切削工程において、前記ウォームの歯面を切削する際に、前記工具の刃先と前記ワークとの接触点のうち前記軸線と交差する歯面を切削するための歯面接触点が、前記軸線を含む軸平面と前記歯面とが交わる位置になるように、前記工具の刃先を前記軸平面と直交する直交方向と軸線方向とに沿ってシフトする。

また、本発明に係るウォームの製造装置は、ウォームギアを構成するウォームの製造装置であって、軸線周りに回転されているワークの外周面に、前記ウォームの溝幅より小さい刃幅の刃先を有する工具を接触させ、切削することによって前記ウォームを製造し、前記工具の刃先は、前記軸線に対して傾斜する位置にあり、前記ウォームの歯面を切削する際に、前記工具の刃先と前記ワークとの接触点のうち前記軸線と交差する歯面を切削するための歯面接触点が、前記軸線を含む軸平面と前記歯面とが交わる位置になるように、前記工具の刃先を前記軸平面と直交する直交方向と軸線方向とに沿ってシフトする。

本発明に係る複リードウォームの製造方法は、歯溝を構成する一方側の歯面と他方側の歯面とでリードが異なる複リードウォームの製造方法であって、軸線周りに回転されているワークの外周面に、前記複リードウォームの溝幅より小さい刃幅の刃先を有する工具を接触させ、切削する切削工程を有し、前記切削工程において、一方側の歯面から切削位置までの距離と他方側の歯面から切削位置までの距離とに応じて変化する可変リード値を用いて前記歯溝を加工する。

本発明によれば、一般的な工具を用いてウォームを高精度に製造することができる。

本発明に係るウォームの製造装置の一実施形態を示す図である。 本実施形態におけるウォームの諸元（Ｉ２，Ｉ５，Ｊ１，Ｊ２，Ｊ４，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ４）を示す図である。 荒加工におけるウォームの諸元（Ｉ６，Ｊ３，Ｋ５）を示す図である。 仕上げ加工におけるウォームの諸元（Ｋ５）を示す図である。 本実施形態におけるウォームの諸元（Ｊ６，Ｋ６）を示す図である。 本実施形態におけるウォームの諸元（Ｉ７，Ｉ８，Ｉ９，Ｊ７，Ｊ８，Ｊ９，Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９）および基本的な加工動作を示す図である。 工具の背がウォームの歯面に接触する様子を示す図である。 本実施形態の工具主軸によってウォームを切削する様子を示す図である。 本実施形態におけるウォームの製造方法を説明する図である。 切削加工中における工具の刃先と歯面との位置関係を示す図である。 複リードウォームを説明する図である。 等リードウォームの切削動作を示す図である。 従来における複リードウォームの切削動作を示す図である。 本実施形態における複リードウォームの製造方法を説明する図である。

以下、本発明に係るウォームの製造方法および製造装置の実施形態について図面を用いて説明する。

本実施形態において、ウォームの製造装置１は、加工プログラムによって数値制御可能な工作機械の一つであるＮＣ旋盤によって構成されている。そして、図１に示すように、主として、ワーク２を固定するチャック１１と、このチャック１１を介してワーク２を軸線周りに回転させる主軸１２と、ワーク２の外周面に接触させてウォーム３を削り出す工具１３と、この工具１３の刃先１３ａを軸線に対して傾斜させる工具主軸１４とを有している。また、本実施形態において、使用する工具１３は、製造しようとするウォーム３の溝幅より小さい刃幅の刃先１３ａを有する一般的な工具である。なお、ウォーム３の溝幅とは、ウォーム３の歯底円上の歯面と歯面との距離である。

すなわち、本実施形態において、ウォーム３の製造方法は、軸線周りに回転されているワーク２の外周面に、ウォーム３の溝幅より小さい刃幅の刃先１３ａを有する工具１３を接触させ、切削する切削工程を有している。なお、本実施形態では、主軸１２の軸線周りにワーク２を回転させながら工具１３を移動させているが、この構成に限定されるものではなく、ワーク２を移動させるようにしてもよい。

はじめに、本実施形態のウォーム３の製造方法および製造装置１における、加工動作について説明する。ウォーム３を製造するにあたっては、まず、使用する一般的な工具１３の諸元として、以下に示すような項目を加工プログラムに設定する。

・工具１３の種類（溝入れ，丸駒，剣先）
・刃先点の選択
・工具１３の刃幅
・工具１３のノーズ半径
・工具１３の傾き

つぎに、製造しようとするウォーム３の諸元、加工方法、加工条件として、以下に示すような項目を加工プログラムに設定する。なお、各項目に付した符号は、図２から図６に示す符号に対応する。

・加工工程（荒加工，仕上げ加工（全領域，歯の左側，歯の左側））
・主軸回転方向（正回転（第１主軸，第２主軸），逆回転（第１主軸，第２主軸））
・モジュール（メトリックの場合），ダイヤメトラルピッチ（インチの場合）
・歯の右側の圧力角（Ｊ１）
・歯の左側の圧力角（Ｋ１）
・基準円直径（Ｉ２）
・刃先円直径（Ｊ２）
・歯丈（Ｋ２）
・ねじの条数（Ｉ３）
・仕上げ代（Ｊ３）
・歯の右側のリード（Ｋ３）
・歯の左側のリード（Ｉ４）
・歯厚（Ｊ４）
・歯底の面取り量（Ｋ４）
・歯先の面取り量（Ｉ５）
・切削速度（Ｊ５）
・Ｘ方向切込み量（Ｋ５）
・Ｚ方向切込み量（Ｉ６）
・加工範囲の設定（Ｊ６：加工開始径）
・加工範囲の設定（Ｋ５：加工終了径）
・位相基準となる位置（Ｉ７）
・位相基準となる位置でのＣ軸角度（Ｊ７）
・有効ねじ開始位置（Ｋ７）
・有効ねじ長さ（Ｉ８）
・切込み角度（Ｊ８）
・切上げ角度（Ｋ８）
・径方向におけるアプローチ／逃げのクリアランス量（Ｉ９）
・切込み開始距離（Ｊ９）
・途中切上げ位置（Ｋ９）

上述した各種の諸元等を設定した加工プログラムを用いて、以下に示す（１）から（８）までの工程を加工終了径に達するまで繰り返し、ウォーム３を削り出すようになっている。なお、加工中は、主軸１２の回転とＺ軸とが同期しながら動作する。また、各工程に付した番号は、図６中の丸付き数字に対応する。

（１）Ｚ軸を加工開始位置（Ｚ＝Ｋ７＋（Ｊ２＋Ｊ９）＊ｔａｎ（９０−Ｊ８））へ位置決めする。工具の刃先をＹ軸方向にシフトさせるときは、この工程でＹ軸の位置決めも行う。
（２）Ｘ軸をアプローチ位置（Ｘ＝Ｊ２＋２＊Ｉ９）へ位置決めする（Ｇ０）。
（３）Ｘ軸を切込み開始位置（Ｘ＝Ｊ２＋２＊Ｊ９）へ位置決めする（Ｇ１）。
（４）切込み角度（Ｊ８）で有効ねじ開始位置（Ｋ７）に向かってＺＣ軸を同期させながら切削する（Ｇ１）。
（５）有効ねじ長さ（Ｉ８）の距離だけＺＣ軸を同期させながら切削する（Ｇ１）。
（６）切上げ角度（Ｋ８）で切込み開始位置（Ｘ＝Ｊ２＋２＊Ｊ９）までＺＣ軸を同期させながら切り上げ切削する（Ｇ１）。
（７）アプローチ位置（Ｘ＝Ｊ２＋２＊Ｉ９）まで退避する（Ｇ１）。
（７’）途中切上げ位置（Ｋ９）を指定している場合、Ｚ＝Ｋ９の位置からアプローチ位置（Ｘ＝Ｊ２＋２＊Ｉ９）まで退避する（Ｇ１）。
（８）Ｚ軸を切削開始位置へ戻す。

上述した加工動作において、荒加工を設定した場合、はじめに歯溝の中央部をＸ方向切込み量（Ｋ５）分だけ加工し、次に右側、左側とＺ方向切込み量（Ｉ６）分だけ位置をずらし、そのＸ位置での歯溝の幅に広がるまで加工する。その後、Ｘ方向切込み量（Ｋ５）分だけ下がり、再び同じように、Ｚ軸方向に中央部から溝を広げて加工する動作を歯底に達するまで繰り返すようになっている。

一方、仕上げ加工を設定した場合、歯溝の右側を仕上げ加工ピッチ（Ｋ５）で形状に沿って歯先から歯底に向かって切削する。その後、歯溝の左側を仕上げ加工ピッチ（Ｋ５）で歯先から歯底に向かって切削する。最後に、歯底を仕上げ加工ピッチ（Ｋ５）で切削するようになっている。

以上のとおり、基本的な加工動作においては、ワーク２の切削部分を複数の微少領域に分割し、図６のＸＺ平面内において、ウォーム３の溝幅より小さい刃幅の刃先１３ａを有する工具１３の位置を定めて加工する。しかしながら、工具１３の刃先１３ａが取り付けられている土台部分が、刃先１３ａと刃面に対して垂直であるため、図７に示すように、工具１３を正面（刃先１３ａをＺ軸に沿わせた向き）に向けて加工した場合、ウォーム３は一般的なねじよりもねじ溝が深いため、工具１３の背１３ｂがウォーム３の歯面に接触してしまう場合がある。

そこで、本実施形態では、上述した切削工程において、工具１３の刃先１３ａを軸線に対して傾斜する位置にある状態で加工する。具体的には、工具１３の刃先１３ａは、図８に示すように、工具主軸１４に設けられている。また、本実施形態において、工具主軸１４は、任意の角度でクランプ可能なブレーキ機構を備えている。このため、工具主軸１４をＸ軸周りに回転させ、所定角度でクランプすることにより、刃先１３ａが軸線に対して傾斜するようになっている。

別の表現をすると、工具主軸１４をＸ軸周りに回転させると、工具１３の刃先１３ａは、ＹＺ平面上で回転することになる。本実施形態のギアの加工においては、工具１３の刃先１３ａをＹＺ平面上の軸線を跨ぐように回転させることで、軸線に対して所定の角度傾ける。軸線に対して所定の角度傾けた状態で工具１３の刃先１３ａをＹＺ平面上で回転しないように固定して工具１３の刃先１３ａの位置決めを行う。位置決め後に、本実施形態の方法でワーク２を加工してウォームギアを構成するウォーム３を製造するものである。

刃先１３ａの傾斜角度は、図９に示すように、平面（ＹＺ平面）視において、工具１３の刃先１３ａとワーク２との接触点によって構成される刃先直線と軸線とがなす角度であり、本実施形態では、ウォーム３のリード角と同じ角度に設定されている。なお、リード角とは、図９に示すように、軸平面と直交する直交方向に対して歯面がなす角度である。

ただし、単に、刃先１３ａを傾斜させただけでは、図９に示すように、ウォーム３の歯面に対してわずかに食い込みが発生し、正確に切削できない場合がある。そこで、本実施形態では、上述した切削工程においてウォーム３の歯面を切削する際、図９に示すように、工具１３の刃先１３ａとワーク２との接触点のうち軸線と交差する歯面を切削するための歯面接触点が、軸線を含む軸平面（Ｙ＝０のＸＺ平面）と歯面とが交わる位置になるように、工具１３の刃先１３ａをシフトする。

なお、図９に示すとおり、軸平面と直交する直交方向における刃先１３ａのシフト量は下記式（１）によって表される。
ΔＹ＝（Ｗ／２）・ｓｉｎ（Ｔ） ・・・式（１）
ただし、各符号は以下を表す。
ΔＹ：前記直交方向における刃先のシフト量
Ｗ：工具の刃幅
Ｔ：刃先の傾斜角度

以上のように、工具１３の刃先１３ａを軸線に対して傾斜させるとともに、歯面接触点を軸線を含む軸平面と歯面とが交わる位置にシフトさせることにより、工具１３の刃先１３ａがウォーム３の歯面に食い込んでしまうことが防止されるため、ウォーム３の加工精度が向上する。

例えば、図１０に示すように、ワーク２を軸線周りに回転させながら、一つの歯溝を切削する場合、右側の歯面では工具１３の刃先１３ａをＹ軸のプラス方向へシフトさせる。その状態でワーク２を軸線周りに回転させると、歯面は左方（Ｚ軸のマイナス方向）へ移動するため、その移動に合わせて工具１３の刃先１３ａも左方へ移動させる。同様に、左側の歯面では工具１３の刃先１３ａをＹ軸のマイナス方向へシフトさせる。その状態でワーク２を軸線周りに回転させると、歯面は左方（Ｚ軸のマイナス方向）へ移動するため、その移動に合わせて工具１３の刃先１３ａも左方へ移動させる。

なお、図９および図１０では、軸平面と直交する直交方向にのみシフトしているが、この構成に限定されるものではなく、軸平面と歯面とが交わる位置に歯面接触点を位置させるのに必要な範囲において、軸線方向に沿ってシフトさせてもよい。すなわち、軸平面と直交する直交方向および軸線方向のうち、少なくとも一方に沿ってシフトさせればよい。

また、上述した本実施形態では、軸平面と直交する直交方向として、Ｙ軸方向を選択しているが、Ｘ軸方向であってもよい。ウォーム３は、円筒に歯の山が螺旋状に巻き付いたような３次元形状を有している。このため、ＹＺ平面視において、刃先１３ａが歯面に接しているように見えていても、実際には刃先１３ａが歯面から浮いている。そこで、刃先１３ａを軸線方向に少し移動させるとともに、Ｙ軸方向やＸ軸方向にシフトさせることで刃先１３ａが歯面に接触するようになっている。ただし、上記式（１）と比較して、Ｘ軸方向における刃先１３ａのシフト量は、複雑な計算を必要とする。

以上のような本実施形態のウォーム３の製造方法およびウォーム３の製造装置１によれば、工具１３の背１３ｂがウォーム３の歯面に接触するのを防止するとともに、工具１３の刃先１３ａがウォーム３の歯面に食い込むのを防止することができる。したがって、一般的な工具１３を用いてウォーム３を高精度に製造することができる。

つぎに、本実施形態における複リードウォーム４の製造方法について説明する。複リードウォーム４とは、歯溝を構成する一方側の歯面と他方側の歯面とでリードが異なるものである。そして、当該リードの相違によって、図１１に示すように、溝幅が徐々に変化するように構成されている。なお、リードとは、軸線方向における１回転あたりの進み量であり、図１１では、一方側（左側）の歯面のリードをＬ１とし、他方側（右側）の歯面のリードをＬ１よりも大きなＬ２としている。

しかしながら、両歯面のリードが等しい等リードウォーム５については、図１２に示すように、溝幅に合う歯切りカッター６で切削すると一工程で加工が完了するのに対し、複リードウォーム４については、図１３に示すように、一方側の歯面を当該歯面のリードＬ１で切削した後、他方側の歯面を当該歯面のリードＬ２で切削する必要がある。このため、従来、複リードウォーム４の加工時間は、等リードウォーム５３の加工時間と比較して、少なくとも２倍以上かかっている。

そこで、本実施形態では、一般的な工具１３を用いて、リードを変化させながら切削することにより、一工程で複リードウォーム４を製造することとした。すなわち、本実施形態における複リードウォーム４の製造方法は、軸線周りに回転されているワーク２の外周面に、複リードウォーム４の溝幅より小さい刃幅の刃先１３ａを有する工具１３を接触させ、切削する切削工程を有している。

そして、上記切削工程において、一方側の歯面から切削位置までの距離と他方側の歯面から切削位置までの距離とに応じて変化する可変リード値を用いて歯溝を加工するようになっている。すなわち、図１４に示すように、リードがＬ１である一方側の歯面から、リードがＬ２である他方側の歯面にかけて切削する場合、工具１３の切削位置に応じてリードをＬ１からＬ２に徐々に変化させながら切削する。これにより、等リードウォーム５３と同様、一工程で加工が完了するため、加工時間が短縮される。

なお、上述した可変リード値は下記式（２）によって表される。
Ｌ＝（ａＬ１＋ｂＬ２）／（ａ＋ｂ） ・・・式（２）
ただし、各符号は以下を表す。
Ｌ：可変リード値
Ｌ１：一方側の歯面のリード
Ｌ２：他方側の歯面のリード
ａ：他方側の歯面から切削位置までの距離
ｂ：一方側の歯面から切削位置までの距離

以上のような本実施形態の複リードウォーム４の製造方法によれば、一般的な工具１３を用いて複リードウォーム４を短時間かつ高精度に製造することができる。

つぎに、本発明に係るウォーム３の製造方法の具体的な実施例について説明する。

本実施例では、上述した本実施形態のウォーム３の製造方法において、基本的な加工動作を実行するための加工プログラム例を以下に示す。

＜工具諸元＞
荒加工：剣先工具、刃先点：8、ノーズ：R0.4、リード角：5°
仕上げ加工：剣先工具、刃先点：8、ノーズ：R0.4、リード角：5°
なお、実際の工具は幅や厚さがある三次元的な形状であるため、プログラムの座標を指令するときには工具上のどこかの点を基準に指令する必要がある。そこで、そのような指令点を工具のどこに持ってくるかを「刃先点」として指定する。上記のとおり、刃先点を８に設定すると、図９に示すように、工具の下端部の中央が指令点となる。

＜ウォーム諸元＞
モジュール：3、条数：1、基準円直径：φ44mm、リード：9.424mm、右圧力角：20°30'12"、左圧力角：20°30'12"、歯底の面取量：1.14mm、歯先の面取り半径：0.4mm、歯幅：4.712mm、有効ねじ長さ：60mm

＜加工プログラム＞
O100(WORM GEAR CYCLE)
N10(ROUGH)
G99G140
G54 G0 G28 U0 V0 M05
G53 Z-200. M69
G0T0202
(TOOL DEFINITION)
G937 A0B3.C8.W9999.R0.4H5.
(CUTTING ROUGH)
G937A10.B-1.C3.I3.J2030.12K2030.12I44.J9999.K9999.I1.J0K9999.I9999.J9999.K9999.I0.4J120.K0.5I0.6J9999.K9999.I0J0K10.I60.J45.K45.I20.J10.K9999.
M01
N20(FINISH OD)
G99G140
G54 G0 G28 U0 V0 M05
G53 Z-200. M69
G0T0404
(TOOL DEFINITION)
G937A0B3.C8.W9999.R0.4H5.
(CUTTING FINISH)
G937A10.B1.C3.I3.J2030.12K2030.12I44.J9999.K9999.I1.J0K9999.I9999.J9999.K9999.I0.4J120.K0.2I9999.J9999.K9999.I0J0K10.I60.J45.K45.I20.J10.K9999.
M01
G28 U0 V0
G28 W0 M05
M30

上記加工プログラムにおいては、「(CUTTING ROUGH)」の１行目にあるG937の指令でマクロプログラムが呼び出され、このマクロプログラムの中で本発明に係るシフト補正が実行されている。

なお、上述した実施形態や実施例の説明は、全ての点で例示であって制限的なものではなく、当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述した実施形態や実施例ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

１ ウォームの製造装置
２ ワーク
３ ウォーム
４ 複リードウォーム
５ 等リードウォーム
６ 歯切りカッター
１１ チャック
１２ 主軸
１３ 工具
１３ａ 刃先
１３ｂ 背

本発明に係るウォームの製造方法は、ウォームギアを構成するウォームの製造方法であって、
ウォームギアを構成するウォームの製造方法であって、
（１）軸線周りに回転しているワークに、前記ウォームの溝幅より小さい刃幅の刃先を有する工具を接触させ、第１歯面を形成するために、前記工具を回転させずに前記ワークを切削する第１切削工程と、
（２）前記ワークに前記工具を接触させ、前記第１歯面と対向する第２歯面を形成するために、前記工具を回転させずに前記ワークを切削する第２切削工程と、を有し、
（１−１）前記第１切削工程において、前記工具の刃先は、前記軸線に対して傾斜する位置にあり、かつ
（１−２）前記第１切削工程において、前記第１歯面を切削する際に、前記工具の刃先と前記ワークとの接触点のうち前記軸線と交差する前記第１歯面を切削するための歯面接触点が、(i)前記軸線を含みＸ軸上とＺ軸上とに形成されるＸＺ平面と(ii)前記第１歯面とが交わる第１位置にあり、
（２−１）前記第２切削工程において、前記工具の刃先は、前記軸線に対して傾斜する位置にあり、かつ
（２−２）前記第２切削工程において、前記第２歯面を切削する際に、前記工具の刃先と前記ワークとの接触点のうち前記軸線と交差する前記第２歯面を切削するための歯面接触点が、(i)前記ＸＺ平面と(ii)前記第２歯面とが交わる第２位置にあるように、前記工具の刃先を、前記ＸＺ平面と直交する直交方向かつ前記軸線と平行でＹ軸上とＺ軸上とに形成されるＹＺ平面上で前記第１位置から前記第２位置に移動させたうえで第２切削工程を実行する、
ウォームの製造方法である。

また、本発明に係るウォームの製造装置は、ウォームギアを構成するウォームの製造装置であって、
（１）軸線周りに回転しているワークに、前記ウォームの溝幅より小さい刃幅の刃先を有する工具を接触させ、第１歯面を形成するために、前記工具を回転させずに前記ワークを切削し、
（２）前記ワークに前記工具を接触させ、前記第１歯面と対向する第２歯面を形成するために、前記工具を回転させずに前記ワークを切削するウォームの製造装置であり、
前記工具の刃先は、前記軸線に対して傾斜する位置にあり、かつ
前記第１歯面を切削する際には、前記工具の刃先と前記ワークとの接触点のうち前記軸線と交差する前記第１歯面を切削するための第１歯面接触点が、(i)前記軸線を含みＸ軸上とＺ軸上とに形成されるＸＺ平面と(ii)前記第１歯面とが交わる第１位置にあり、
前記第２歯面を切削する際には、前記工具の刃先と前記ワークとの接触点のうち前記軸線と交差する前記第２歯面を切削するための第２歯面接触点が、(i)前記ＸＺ平面と(ii)前記第２歯面とが交わる第２位置にあるように、前記工具の刃先を、前記ＸＺ平面と直交する直交方向かつ前記軸線と平行でＹ軸上とＺ軸上とに形成されるＹＺ平面上で前記第１位置から前記第２位置に移動させる、
ウォームの製造装置である。

・加工工程（荒加工，仕上げ加工（全領域，歯の左側，歯の左側））
・主軸回転方向（正回転（第１主軸，第２主軸），逆回転（第１主軸，第２主軸））
・モジュール（メトリックの場合），ダイヤメトラルピッチ（インチの場合）
・歯の右側の圧力角（Ｊ１）
・歯の左側の圧力角（Ｋ１）
・基準円直径（Ｉ２）
・刃先円直径（Ｊ２）
・歯丈（Ｋ２）
・ねじの条数（Ｉ３）
・仕上げ代（Ｊ３）
・歯の右側のリード（Ｋ３）
・歯の左側のリード（Ｉ４）
・歯厚（Ｊ４）
・歯底の面取り量（Ｋ４）
・歯先の面取り量（Ｉ５）
・切削速度（Ｊ５）
・Ｘ方向切込み量（Ｋ５）
・Ｚ方向切込み量（Ｉ６）
・加工範囲の設定（Ｊ６：加工開始径）
・加工範囲の設定（Ｋ６：加工終了径）
・位相基準となる位置（Ｉ７）
・位相基準となる位置でのＣ軸角度（Ｊ７）
・有効ねじ開始位置（Ｋ７）
・有効ねじ長さ（Ｉ８）
・切込み角度（Ｊ８）
・切上げ角度（Ｋ８）
・径方向におけるアプローチ／逃げのクリアランス量（Ｉ９）
・切込み開始距離（Ｊ９）
・途中切上げ位置（Ｋ９）

上述した各種の諸元等を設定した加工プログラムを用いて、以下に示す（１）から（８）までの工程を加工終了径に達するまで繰り返し、ウォーム３を削り出すようになっている。なお、加工中は、主軸１２の回転と工具のＺ軸に沿った移動とが同期する。また、各工程に付した番号は、図６中の丸付き数字に対応する。

（１）Ｚ軸を切削開始位置（Ｚ＝Ｋ７＋（Ｊ２＋Ｊ９）＊ｔａｎ（９０−Ｊ８））へ位置決めする。工具の刃先をＹ軸方向にシフトさせるときは、この工程でＹ軸の位置決めも行う。
（２）Ｘ軸をアプローチ位置（Ｘ＝Ｊ２＋２＊Ｉ９）へ位置決めする（Ｇ０）。
（３）Ｘ軸を切込み開始位置（Ｘ＝Ｊ２＋２＊Ｊ９）へ位置決めする（Ｇ１）。
（４）切込み角度（Ｊ８）で有効ねじ開始位置（Ｋ７）に向かってＺＣ軸を同期させながら切削する（Ｇ１）。
（５）有効ねじ長さ（Ｉ８）の距離だけＺＣ軸を同期させながら切削する（Ｇ１）。
（６）切込み開始位置（Ｘ＝Ｊ２＋２＊Ｊ９）までＺＣ軸を同期させながら切り上げ切削する（Ｇ１）。
（７）アプローチ位置（Ｘ＝Ｊ２＋２＊Ｉ９）まで退避する（Ｇ１）。
（７’）途中切上げ位置（Ｋ９）を指定している場合、Ｚ＝Ｋ９の位置からアプローチ位置（Ｘ＝Ｊ２＋２＊Ｉ９）まで退避する（Ｇ１）。
（８）Ｚ軸を切削開始位置へ戻す。

上述した加工動作において、荒加工を設定した場合、図３に示すように、はじめに歯溝の中央部をＸ方向切込み量（Ｋ５）分だけ加工し、次に右側、左側とＺ方向切込み量（Ｉ６）分だけ位置をずらし、そのＸ位置での歯溝の幅に広がるまで加工する。その後、Ｘ方向切込み量（Ｋ５）分だけ下がり、再び同じように、Ｚ軸方向に中央部から溝を広げて加工する動作を歯底に達するまで繰り返すようになっている。

一方、仕上げ加工を設定した場合、図４に示すように、歯溝の右側を仕上げ加工ピッチ（Ｋ５）で形状に沿って歯先から歯底に向かって切削する。その後、歯溝の左側を仕上げ加工ピッチ（Ｋ５）で歯先から歯底に向かって切削する。最後に、歯底を仕上げ加工ピッチ（Ｋ５）で切削するようになっている。

例えば、図１０に示すように、右側の歯面の加工を行うために位置決めをする際には、Ｚ軸を右側の歯面の加工開始位置に位置決めすると共に、工具１３の刃先１３ａをＹ軸のプラス方向へシフトさせる。その状態でワーク２を軸線周りに回転させると、歯面は左方（Ｚ軸のマイナス方向）へ移動するため、その移動に合わせて工具１３の刃先１３ａも左方へ移動させる。同様に、左側の歯面の加工を行うために位置決めをする際には、Ｚ軸を左側の歯面の加工開始位置に位置決めすると共に、工具１３の刃先１３ａをＹ軸のマイナス方向へシフトさせる。その状態でワーク２を軸線周りに回転させると、歯面は左方（Ｚ軸のマイナス方向）へ移動するため、その移動に合わせて工具１３の刃先１３ａも左方へ移動させる。

Claims (8)

1. ウォームギアを構成するウォームの製造方法であって、
   軸線周りに回転されているワークの外周面に、前記ウォームの溝幅より小さい刃幅の刃先を有する工具を接触させ、切削する切削工程を有し、
   前記切削工程において、前記工具の刃先は、前記軸線に対して傾斜する位置にあり、
   前記切削工程において、前記ウォームの歯面を切削する際に、前記工具の刃先と前記ワークとの接触点のうち前記軸線と交差する歯面を切削するための歯面接触点が、前記軸線を含む軸平面と前記歯面とが交わる位置になるように、前記工具の刃先を前記軸平面と直交する直交方向と軸線方向とに沿ってシフトする、ウォームの製造方法。
2. 前記刃先の傾斜角度は、平面視において前記接触点によって構成される刃先直線と前記軸線とがなす角度である、請求項１に記載のウォームの製造方法。
3. 前記刃先の傾斜角度は、前記ウォームのリード角と同じ角度に設定されている、請求項１または請求項２に記載のウォームの製造方法。
4. 前記直交方向における前記刃先のシフト量は下記式（１）によって表される、請求項１から請求項３のいずれかに記載のウォームの製造方法；
   ΔＹ＝（Ｗ／２）・ｓｉｎ（Ｔ） ・・・式（１）
   ただし、各符号は以下を表す。
   ΔＹ：前記直交方向における刃先のシフト量
   Ｗ：工具の刃幅
   Ｔ：刃先の傾斜角度
5. 前記工具の刃先は、任意の角度でクランプ可能なブレーキ機構を備えた工具主軸に設けられており、前記工具主軸によって前記軸線に対して傾斜される、請求項１から請求項４のいずれかに記載のウォームの製造方法。
6. ウォームギアを構成するウォームの製造装置であって、
   軸線周りに回転されているワークの外周面に、前記ウォームの溝幅より小さい刃幅の刃先を有する工具を接触させ、切削することによって前記ウォームを製造し、
   前記工具の刃先は、前記軸線に対して傾斜する位置にあり、
   前記ウォームの歯面を切削する際に、前記工具の刃先と前記ワークとの接触点のうち前記軸線と交差する歯面を切削するための歯面接触点が、前記軸線を含む軸平面と前記歯面とが交わる位置になるように、前記工具の刃先を前記軸平面と直交する直交方向と軸線方向とに沿ってシフトする、ウォームの製造装置。
7. 歯溝を構成する一方側の歯面と他方側の歯面とでリードが異なる複リードウォームの製造方法であって、
   軸線周りに回転されているワークの外周面に、前記複リードウォームの溝幅より小さい刃幅の刃先を有する工具を接触させ、切削する切削工程を有し、
   前記切削工程において、一方側の歯面から切削位置までの距離と他方側の歯面から切削位置までの距離とに応じて変化する可変リード値を用いて前記歯溝を加工する、複リードウォームの製造方法。
8. 前記可変リード値は下記式（２）によって表される、請求項７に記載の複リードウォームの製造方法；
   Ｌ＝（ａＬ１＋ｂＬ２）／（ａ＋ｂ） ・・・式（２）
   ただし、各符号は以下を表す。
   Ｌ：可変リード値
   Ｌ１：一方側の歯面のリード
   Ｌ２：他方側の歯面のリード
   ａ：他方側の歯面から切削位置までの距離
   ｂ：一方側の歯面から切削位置までの距離

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