JP2022165635A - スカイビングカッタを用いた歯車加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】歯車のバリ取りを行う際における工具の交換が不要であり、それに起因する手間や時間を大幅に削減することが可能なスカイビングカッタを用いた歯車加工方法を提供することを目的としている。【解決手段】本発明にかかるスカイビングカッタ１０２を用いた歯車加工方法の構成は、スカイビングカッタ１０２を用いた歯車加工方法であって、ワーク２００に対して歯車の歯２０５を成形し、スカイビングカッタ１０２の切込量Ｂを歯先２１２まで戻し、スカイビングカッタ１０２の位相をずらして、歯先２１２の少なくともトレーリング側の端部をゼロカットすることを特徴とすることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、スカイビングカッタを用いた歯車加工方法に関するものである。

内歯車などを創成する加工法として、スカイビング加工が知られている。スカイビング加工は、工作物の回転と工具の回転とを同期させつつ、工作物の回転軸に対して工具の回転軸を傾けて行われる。これによって、工作物の回転方向と工具の回転方向とに差異が生じ、工作物に工具を干渉させた際に“すべり”が生じる。このすべりを利用して工作物から干渉部分をそぎ落とし、工作物に歯溝などを加工する。このようなスカイビング加工は、近年では他の旋削加工や穴あけ加工と共に複合加工機の機能としても実装されている。

上述したようにスカイビング加工によって歯車を創成する際には、歯車の端面（歯面）にバリが発生することがある。このバリを取る方法として、例えば特許文献１には歯車バリ取り装置が開示されている。特許文献１の歯車バリ取り装置では、被削歯車の歯面に生じたバリを除去すべく被削歯車と噛み合わせられる歯面バリ取りバニッシュギヤと、歯面バリ取りバニッシュギヤを被削歯車の歯面に所定の押付け力を持って押付けるべく歯面バリ取りバニッシュギヤに被削歯車に向かう押圧力を付与するギヤ押付け機構とを備えている。

特開２０１３－１８０３５１号公報

しかしながら、特許文献１の歯車バリ取り装置を用いる場合、ワークを切削していた加工具と交換する必要がある。このため、加工具の交換に手間や時間を要してしまい、作業効率の低下が懸念される。また工具交換による取付のバラつきと移動動作が増えると、位置決め精度のバラつきが発生し、歯車精度の誤差が生じやすいという課題がある。

本発明は、このような課題に鑑み、歯車のバリ取りを行う際における工具の交換が不要であり、それに起因する手間や時間を大幅に削減することが可能なスカイビングカッタを用いた歯車加工方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明にかかるスカイビングカッタを用いた歯車加工方法の代表的な構成は、スカイビングカッタを用いた歯車加工方法であって、歯車の歯を成形し、スカイビングカッタの切込量を歯先まで戻し、スカイビングカッタの位相をずらして、歯先の少なくともトレーリング側の端部をゼロカットすることを特徴とすることを特徴とする。

上記構成によれば、スカイビングカッタの位相をずらしてゼロカットする工程により、スカイビングカッタを用いてバリを除去することができる。したがって、歯車のバリ取りを行う際における工具の交換が不要であり、それに起因する手間や時間を大幅に削減することが可能となる。

上記課題を解決するために本発明にかかるスカイビングカッタを用いた歯車加工方法の他の構成は、スカイビングカッタを用いた歯車加工方法であって、歯先の取り代を残して歯面および歯底を成形し、スカイビングカッタの切込量を歯先まで戻し、スカイビングカッタによって歯先の取り代を切削することを特徴とする。

かかる構成によれば、歯車の加工に用いたスカイビングカッタを用いて歯先の取り代を最後に切削することにより、歯面および歯底の加工時に残ったバリを好適に除去することが可能となる。したがって、歯車のバリ取りを行う際における工具の交換が不要であり、それに起因する手間や時間を大幅に削減することが可能となる。

本発明によれば、歯車のバリ取りを行う際における工具の交換が不要であり、それに起因する手間や時間を大幅に削減することが可能なスカイビングカッタを用いた歯車加工方法を提供することが可能になる。

スカイビング装置について説明する図である。 スカイビングカッタを用いた従来の歯車加工方法を説明する図である。 第１実施形態にかかる歯車加工方法を説明する図である。 第２実施形態にかかる歯車加工方法を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示または説明を省略する。

図１は、スカイビング装置１００について説明する図である。図１に示すように、スカイビング装置１００は、回転するスカイビングカッタ１０２によって工作物（ワーク２００）にスカイビング加工を施す工作機械である。スカイビングカッタ１０２は、ホルダ１０６を介して工具主軸（不図示）に取り付けられている。ワーク２００は、スカイビングカッタ１０２に同期して回転しながら加工が施される。

工具主軸のツーリング部１１４では、ホルダ１０６の先端にスカイビングカッタ１０２が保持されている。スカイビングカッタ１０２は、円錐台形の歯車型であって外周上に歯を有し、押さえボルト１１６を使用してホルダ１０６に保持される。ホルダ１０６は、根本のプルスタッド１１８を介して工具主軸に連結される。

特に図１では、スカイビング装置１００の稼働時の姿勢を示している。スカイビングカッタ１０２は、はすば歯車型であって、歯１０３がホルダ１０６の軸線Ｌ１に対して角度αで円周方向に傾斜している。これは、スカイビング加工において、スカイビングカッタ１０２はワーク２００に対して斜めの姿勢で接触するためであり、ワーク２００に上下方向に沿った内歯車（歯２０５）を加工するための構成である。なお、本実施形態ではスカイビングカッタ１０２としてはすば歯車型を例示したが、これに限定するものではなく、スカイビングカッタ１０２は平歯車型や他の形状であってもよい。

図２は、スカイビングカッタ１０２を用いた従来の歯車加工方法（以下、歯車加工方法と称する）を説明する図である。従来から、スカイビングカッタ１０２を用いて歯車を創成する際には、図２（ａ）に示すようにワーク２００をスカイビングカッタ１０２に同期させて回転させる。このようにワーク２００を加工する際には、一般に、ワーク２００に対してスカイビングカッタ１０２の歯１０３が入る側はリーディング側と称され、ワーク２００からスカイビングカッタ１０２の歯１０３が抜ける側はトレーリング側と称される。

そしてワークにおいて歯車の歯を成形し終わった際、ワーク２００のトレーリング側には、図２（ｂ）に示すように、縁が捲れたようなバリ２０２が発生する。現状の技術では、このバリ２０２を除去するために別の工具に交換して、研磨や面取りといったバリ取り作業（後加工）を行っていた。すると、加工具の交換に手間や時間を要してしまい作業効率の低下が懸念されるとともに、工具交換による取付のバラつきと移動動作が増えることで位置決め精度のバラつきが発生し、バリ取りのムラや取り残しが生じやすい。

（第１実施形態）
図３は、第１実施形態にかかる歯車加工方法を説明する図である。第１実施形態の歯車加工方法では、まず従来と同様にスカイビングカッタ１０２を用いてワーク２００を加工し、歯車の歯を形成する。これによって形成された歯車（ワーク２００）の歯２０５は、図３（ａ）に示すように歯先２１２、歯面２１４および歯底２１６からなり、歯先２１２のトレーリング側にはバリ２０２が発生する。

そして第１実施形態の歯車加工方法では、歯２０５を形成した後に、スカイビングカッタ１０２の切込量Ｂを歯先２１２まで戻す。そして図３（ｂ）に示すように、スカイビングカッタ１０２の位相をずらして、歯先２１２の少なくともトレーリング側の端部（角部）をゼロカットする。ここで「少なくとも」といっているのは、リーディング側の端部もゼロカットしてもよいことを意味している。かかる構成によれば、ワーク２００に歯車を形成する際に用いたスカイビングカッタ１０２を用いてバリ２０２を除去することができる。したがって、歯車のバリ取りを行う際における工具の交換が不要であり、それに起因する手間や時間を大幅に削減することが可能となる。

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態にかかる歯車加工方法を説明する図である。第２実施形態の歯車加工方法では、図４（ａ）に示すようにスカイビングカッタ１０２を用いてワーク２００を加工する際に、歯先２１２の取り代Ｒを残して歯面２１４および歯底２１６を成形する。換言すれば、歯２０５の目的寸法に対して歯先２１２に取り代Ｒがあるようなワーク２００を材料として使用する。このとき、歯先２１２のトレーリング側にはバリ２０２が発生する。

次に図４（ｂ）に示すように、スカイビングカッタ１０２の切込量Ｂを歯先２１２、すなわち本来歯先２１２が形成される位置（歯先２１２の目的寸法の位置）まで戻し、スカイビングカッタ１０２によってワーク２００（歯車）の歯先２１２の取り代Ｒを切削する。すなわち第２実施形態の歯車加工方法では、取り代Ｒを切削することによってバリ２０２をまとめて除去する。

第２実施形態の歯車加工方法においても、歯車の加工に用いたスカイビングカッタ１０２を用いて歯先２１２の取り代Ｒを切削することにより、加工時に残ったバリ２０２を好適に除去することが可能となる。したがって、歯車のバリ取りを行う際における工具の交換が不要であり、それに起因する手間や時間を大幅に削減することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、スカイビングカッタを用いた歯車加工方法として利用することができる。

１００…スカイビング装置、１０２…スカイビングカッタ、１０３…歯、１１４…ツーリング部、１１６…ボルト、２００…ワーク、２０２…バリ、２０５…歯、２１２…歯先、２１４…歯面、２１６…歯底

Claims (2)

1. スカイビングカッタを用いた歯車加工方法であって、
   歯車の歯を成形し、
   前記スカイビングカッタの切込量を歯先まで戻し、
   前記スカイビングカッタの位相をずらして、前記歯先の少なくともトレーリング側の端部をゼロカットすることを特徴とすることを特徴とする歯車のバリ取り方法。
2. スカイビングカッタを用いた歯車加工方法であって、
   歯先の取り代を残して歯面および歯底を成形し、
   前記スカイビングカッタの切込量を前記歯先まで戻し、
   前記スカイビングカッタによって前記歯先の取り代を切削することを特徴とする歯車のバリ取り方法。

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