JP2023088525A - Gear-finishing whetstone and manufacturing method thereof - Google Patents
Gear-finishing whetstone and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023088525A JP2023088525A JP2021203312A JP2021203312A JP2023088525A JP 2023088525 A JP2023088525 A JP 2023088525A JP 2021203312 A JP2021203312 A JP 2021203312A JP 2021203312 A JP2021203312 A JP 2021203312A JP 2023088525 A JP2023088525 A JP 2023088525A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tooth
- finishing
- gear
- teeth
- grindstone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、歯車をホーニング加工するための歯車仕上げ用砥石及びその製造方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gear finishing grindstone for honing a gear and a method for manufacturing the same.
特許文献1には、内歯車を歯車研削加工するための歯車仕上げ用砥石が開示されている。この歯車仕上げ用砥石はバレル形状であって、仕上げ用のはす歯を有する。そして、この砥石は、内歯車状のドレスギヤや総形のディスクドレッサなどの工具によって製造されたり、ドレッシングされたりする。 Patent Document 1 discloses a gear-finishing grindstone for grinding an internal gear. The gear finishing wheel is barrel shaped and has helical finishing teeth. The grindstone is manufactured and dressed by tools such as an internal gear-shaped dressing gear and a formed disk dresser.
前記ドレスギヤやディスクドレッサよりなる工具は、歯車仕上げ用砥石によって加工される被加工歯車の歯車諸元ごとに専用設計して用意されるものである。そのため、前記工具は製造に手間がかかる上に、歯車諸元に対応して多種類用意する必要がある。従って、歯車仕上げ用砥石の製造において高コスト化を回避することが困難である。このため、テスト加工用などのために、少量多品種の歯車仕上げ用砥石を用意することは不向きである。 The dressing gear and disk dresser tools are specially designed and prepared for each gear specification of the gear to be machined by the gear finishing grindstone. Therefore, the above tools are laborious to manufacture, and it is necessary to prepare many kinds of tools corresponding to gear specifications. Therefore, it is difficult to avoid an increase in cost in manufacturing a grindstone for gear finishing. For this reason, it is not suitable to prepare a large variety of gear-finishing grindstones in small quantities for test machining or the like.
本発明の歯車仕上げ用砥石においては、バレル状をなすとともに、砥粒を分散状態で含有する基材の周面に対してカッターの片刃によって歯溝を刻設することにより、複数の仕上げ歯を有するとともに、前記各仕上げ歯の歯面に歯筋方向におけるクラウニングを形成したことを特徴とする。 In the gear-finishing grindstone of the present invention, a plurality of finishing teeth are formed by carving tooth spaces on the peripheral surface of a base material containing abrasive grains in a dispersed state with a single edge of a cutter. and a crowning is formed in the tooth trace direction on the tooth flank of each of the finished teeth.
本発明の歯車仕上げ用砥石の製造方法においては、基材中に砥粒が分散されるとともに、バレル状に形成されたワークの外周面に対してカッターの片刃によって歯溝を刻設することにより、仕上げ歯を形成することを特徴とする。 In the method of manufacturing the gear finishing grindstone of the present invention, abrasive grains are dispersed in the base material, and tooth grooves are carved on the outer peripheral surface of a barrel-shaped workpiece by a single edge of a cutter. , forming a finishing tooth.
このように、歯面仕上げ用砥石をフライスカッターなどの片刃によって切削するため、専用設計される内歯車状や総形の工具が不要になる。つまり、歯車諸元に対応した工具の加工が不要になる。従って、歯面仕上げ用砥石を安価に製造できる。すなわち、本発明によれば、フライスカッターなどの工具を数値制御(NC)工作機の工具軸に装着すれば、各種の大きさや形状の歯面仕上げ用砥石を製造できる。 In this way, since the tooth flank finishing grindstone is cut with a single-edged blade such as a milling cutter, there is no need for specially designed internal gear-shaped or forming tools. In other words, machining of tools corresponding to the gear specifications becomes unnecessary. Therefore, the tooth flank finishing grindstone can be manufactured at low cost. That is, according to the present invention, by mounting a tool such as a milling cutter on the tool shaft of a numerically controlled (NC) machine tool, it is possible to manufacture tooth flank finishing grindstones of various sizes and shapes.
本発明は、バレル形状の歯車仕上げ用砥石を歯車諸元に対応させた工具を用いることなく容易に製造できる効果がある。 The present invention has an effect that a barrel-shaped gear finishing grindstone can be easily manufactured without using a tool corresponding to gear specifications.
(実施形態)
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
〈歯車仕上げ用砥石の構成〉
はじめに、歯車仕上げ用砥石の構成を説明する。
(embodiment)
Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
<Configuration of grinding wheel for gear finishing>
First, the configuration of the grindstone for gear finishing will be described.
図1(a)、図1(b)及び図2(a)、図2(b)に示すように、歯車仕上げ用砥石(以下、仕上げ用砥石という)11は、両端に平面12を有するとともに、両平面12間の外周面13はバレル状に形成されている。この外周面13は、両平面12に近づくほど曲率半径が小さくなる曲面である。従って、仕上げ用砥石11は両端側ほど直径が小さくなる。両平面12の中心間には軸孔14が形成されている。
As shown in FIGS. 1(a), 1(b), 2(a) and 2(b), a gear finishing grindstone (hereinafter referred to as a finishing grindstone) 11 has
図1(a)及び図2(a)に示すように、仕上げ用砥石11の外周面13には、複数のねじ状の歯溝15が刻設されており、その結果、外周面13には砥石軸線αを中心とした複数の螺旋状の仕上げ歯としてのはす歯16が等間隔に形成されている。
As shown in FIGS. 1(a) and 2(a), a plurality of threaded
また、図1(b)及び図2(b)に示すように、仕上げ用砥石21は、砥石軸線αに対して平行にした歯溝25により仕上げ歯としてのすぐ歯26が形成されたものである。
前記仕上げ用砥石11,21は、高分子材よりなる基材(図示しない)中に砥粒(図示しない)を分散状態で含有させて構成されたものである。基材としては、弾力性がほとんどないもの,例えばビトリファイドなどのセラミック系材料が用いられる。また、基材としては、ある程度の弾力性を有するもの,例えばウレタン樹脂や、ウレタン樹脂とエポキシ樹脂とを混合したものよりなるレジンが用いられる。さらには、弾力性に富むニトリルゴムなどが用いられる。砥粒としては、ダイヤモンド、CBN(立方晶窒化硼素)、ホワイトアランダムなどが使用される。
As shown in FIGS. 1(b) and 2(b), the
The
仕上げ用砥石11,21のはす歯16及びすぐ歯26は、ほぼインボリュート歯形を有している。また、図4(a),図4(b)に示すように、はす歯16及びすぐ歯26は、歯面17が後述のようにクラウニング形状を有するように加工されている。このため、はす歯16及びすぐ歯26は、仕上げ用砥石11,21の軸方向の両端に行くに従って歯厚が薄くなるとともに、インボリュート歯形がマイナス側に転位している。
The
〈歯車仕上げ用砥石の使用方法〉
図3に示すように、はす歯16を有する仕上げ用砥石11を仕上げ対象の内歯車Gの歯Grに噛み合わせて、両者を回転させる。このようにすれば、仕上げ用砥石11のはす歯16と内歯車Gの歯Grとの間に滑りが生じる。このため、はす歯16の砥粒によって歯Grが研磨仕上げされて、面粗度が向上される。すぐ歯26を有する仕上げ用砥石21を用いる場合は、研磨仕上げされる内歯車Gの歯Grがはす歯になっていることが必要である。仕上げ用砥石11,21によって仕上げられる歯車は、内歯車Gだけではなく、外歯車でもよい。
<How to use the grinding wheel for gear finishing>
As shown in FIG. 3, a
〈歯車仕上げ用砥石の製造方法〉
次に、主としてはす歯16を有する仕上げ用砥石11の製造方法について説明する。
この製造方法においては、工具として、図5及び図6に示す中心軸の周囲に複数のフライス刃31を等間隔に有するフライスカッター32が用いられる。図8(a)~同図(d)に示すように、フライス刃31は、先端刃先31aと、両側の側端刃先31bとを有する。このフライスカッター32は、工作機械の工具軸(図示しない)に保持されて、切削のために図6(a),同図(b)、図7及び図9の矢印P方向に高速回転される。なお、図6(a)及び同図(b)及び図9は、仕上げ用砥石11となるワーク20を歯溝15の部分において歯筋に沿って切断し、フライスカッター32は切断することなく、後述のセット角θ1分だけ傾斜させて描いている。
<Manufacturing method of grinding wheel for gear finishing>
Next, a method of manufacturing the
In this manufacturing method, a
高分子材の基材中に砥粒を分散させた図1(c)に示すワーク20がその軸孔14において前記工作機械のワーク軸(図示しない)に保持される。
仕上げ用砥石11の製造に際して、ワーク20が自身の砥石軸線αを中心にしてはす歯16の配列ピッチと等しいピッチで等角度間隔ずつインデックス回転される。そして、ワーク20は、各インデックス位置において、切削加工のために、さらに回転される(インデックス位置内回転という)。
A
When manufacturing the
各インデックス位置において、図5(a)及び同図(b)に示すように、切削方向に高速回転されるフライスカッター32の回転面がワーク20の砥石軸線αに対してセット角θ1でセットされる。この角度をセット角という。このセット角θ1は、下限5度、上限60度の範囲内の値となることが多い。なお、すぐ歯26の場合、セット角θ1は0度である。
At each index position, as shown in FIGS. 5A and 5B, the rotating surface of the
すなわち、図5~図7に示すように、フライスカッター32は、ワーク20の外周面13の曲面形状に沿うとともに、ワーク20の砥石軸線αに沿う方向にセット角θ1を維持しながら図6に示す矢印Q方向に移動されて、ワーク20の外周面13が所定量切り込まれる。そして、このとき、図7に示すように、ワーク20は軸線αを中心にして、インデックス位置において、一定範囲内のインデックス位置内回転が実行される。これによって、フライス刃31によって切り込まれた歯溝25がワーク20の砥石軸線αに対してインデックス位置内回転の量に従うねじれ角θ(図5(b)参照)を持つ螺旋溝15aとなる。
That is, as shown in FIGS. 5 to 7, the
この切削に際して、図8(a)~(d)に示すように、フライス刃31の先端刃先31aと一方の側端刃先31bによってワーク20が切削されるようにする。このように、切削に関与する先端刃先31aと一方の側端刃先31bとを片刃という。
During this cutting, as shown in FIGS. 8(a) to 8(d), the
以上の所定量の切り込みを複数回実行して、各回においてフライス刃31による切り込み量を順次深くする。このようにすれば、ワーク20の外周面13にねじれ角θで螺旋状をなすはす歯16が等ピッチで形成される。このはす歯16の歯面は、図11に示すように、インボリュート形状に沿う複数の連続した平面16aによって構成されるとともに、平面16a間には稜線16bが形成される。この平面16a及び稜線16bを有する歯面形状は、すぐ歯の仕上げ用砥石21においても、同様に形成される。
The predetermined amount of cutting is performed a plurality of times, and the amount of cutting by the
ここで、図9に実線及び2点鎖線で示すように、ワーク20の外周面13がバレル形状をなしているため、フライスカッター32がワーク20の外周面13に沿って移動しても、ワーク20の軸方向において、フライス刃31による切り込み量が相違する。このため、図4(a)に示すとともに、図10(a)に実線で、さらに図10(b)に2点鎖線で示すように、はす歯16は、歯筋の両端側が連続的に薄くなるとともに、マイナス側に転位される。この結果、図10(a)に示すように、はす歯16の歯面17には自然にクラウニングが形成される。図10(a)の1点鎖線は、クラウニングカーブCを示す。図10(a)及び同図(b)は、はす歯16の歯筋を短くするとともに、すぐ歯状にして描いたものである。また、図10(a)の2点鎖線は、バレル形ではなく、仮想の円筒形をなす仕上げ用砥石の仕上げ歯を示す。
Here, as shown by the solid line and the two-dot chain line in FIG. In the axial direction of 20, the depth of cut by the
そして、本実施形態において、図4(a)及び図10(b)に実線で示すように、はす歯16は、歯筋の両端側がさらに薄くなるように、はす歯16の切削加工が実行される。つまり、クラウニング量が大きく形成されて、図10(b)に示すように、クラウニングカーブCの曲率が歯筋の両端側ほど大きくなる。このためには、フライス刃31による切削がはす歯16の歯筋両端側に移行するにつれて、切削量が多くなるようにワーク20のインデックス位置内の回転速度を上げるか、フライスカッター32のワーク軸方向への送り速度を下げればよい。すぐ歯26の仕上げ用砥石21の場合は、歯筋の両端側切削において、ワーク20にインデックス位置内回転において、歯筋両端側ほど速度が大きくなる回転を与えればよい。このようにして、はす歯16及びすぐ歯26の歯面を補整するためのクラウニングが実現される。
In this embodiment, as shown by solid lines in FIGS. 4A and 10B, the
フライスカッター32の片刃によってはす歯16及びすぐ歯26をつくる順序は、以下のとおりにすればよい。つまり、ワーク20の全周にわたってはす歯16及びすぐ歯26の一方の歯面を形成した後に、他側の片刃によって他方の歯面を形成する。あるいは、一方の片刃及び他方の片刃によって1歯ずつ両側の歯面を形成してもよい。
The order of forming the
はす歯16のねじれ角θの角度を変える場合は、フライスカッター32のセット角θ1を変えるとともに、ワーク20のインデックス位置におけるインデックス位置内回転の速度あるいは、フライスカッター32の送り速度を変える。 When the helix angle .theta.
図1(b)及び図2(b)に示すすぐ歯形状の仕上げ用砥石21を切削加工する場合には、ワーク20のインデックス位置においてフライスカッター32のセット角θ1をワーク20の砥石軸線αと平行をなすようにする。そして、フライスカッター32を砥石軸線αに沿って移動させればよい。
1(b) and FIG. 2(b), the set angle .theta. make it parallel. Then, the
(実施形態の効果)
従って、本実施形態においては、以下の効果がある。
(1)歯車仕上げ用砥石11,21を、高価な内歯状の工具や総形の工具を使用することなく、一般的なフライスカッター32により切削加工できる。つまり、歯車仕上げ用砥石11,21の歯車諸元ごとに工具を用意する必要がない。このため、歯車仕上げ用砥石11,21を低コストで製造でき、例えば、テスト加工用などのための少量多品種のワークの加工に好適である。
(Effect of Embodiment)
Therefore, the present embodiment has the following effects.
(1) The gear-finishing
(2)ワーク20のインデックス位置内の回転速度あるいはフライスカッター32の送り速度を調整することにより、歯筋のねじれ角θを任意の角度にすることが可能である。
(3)ワーク20のインデックス位置内の回転速度及びフライスカッター32の送り速度の一方あるいは双方を調整すれば、所要のねじれ角θのはす歯16を得ることができる。
(2) By adjusting the rotation speed of the
(3) By adjusting one or both of the rotational speed of the
(4)はす歯16及びすぐ歯26の歯面に適切な曲率のクラウニングカーブCを得ることができる。このため、仕上げ対象の歯車の歯面に対する仕上げ歯の進入及び離脱が円滑になって、仕上げ精度が向上する。
(4) A crowning curve C with an appropriate curvature can be obtained on the flanks of the
(変更例)
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化してもよい。そして、実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
(Change example)
The present invention is not limited to the above embodiments, and may be embodied in the following aspects. The embodiments and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・図8(b)に2点鎖線で示すように、側端刃先31bを一方にだけに形成して、他方の側端31cには刃先が形成されていない片刃だけのフライス刃31で歯車仕上げ用砥石11,21を切削加工すること。この場合には、フライス刃31の片刃が対称状に逆の形状をなす2種類のフライスカッター32を用意して、歯溝15,25に面する一対の歯面をそれぞれ別種類のフライスカッター32で切削加工する。
・As shown by the two-dot chain line in FIG. 8(b), the side
・前記実施形態では、歯車仕上げ用砥石11,21の外周面13が両平面12に近づくほど曲率半径が小さくなる曲面となっている。これに対し、歯車仕上げ用砥石11,21の外周面13を曲率半径が変化しない曲面にしたり、両平面に近づくほど曲率半径が大きくなる曲面としたりすること。
- In the above-described embodiment, the outer
・フライスカッター32に変えて、砥石よりなるカッターによってその片刃を使用して歯車仕上げ用砥石11,21を切削加工すること。
・一箇所のインデックス位置内において、セット角θ1を、連続的に変化させること。そして、フライスカッター32がワーク20の軸方向の両端部,言い換えれば歯筋方向の端部を切削しているときにセット角θ1を最も大きくすること。このようにすれば、数式で算出される理想的な面形状の歯面に近い面形状の歯面を得ることが可能となる。
- Instead of the
- Continuously changing the set angle θ1 within one index position. The set angle θ1 should be maximized when the
〈他の技術的思想〉
前記実施形態及び変更例から把握される技術的思想は以下の通りである。
(A)外周面の曲率が両端側ほど大きくなる請求項1または2に記載の歯車仕上げ用砥石。
<Other technical ideas>
The technical ideas understood from the above embodiment and modifications are as follows.
(A) The grindstone for gear finishing according to claim 1 or 2, wherein the curvature of the outer peripheral surface increases toward both ends.
(B)螺旋状の歯を切削するに際して、歯筋方向の端部ほどフライスカッターのセット角を大きくする請求項3~6のうちのいずれか一項に記載の歯車仕上げ用砥石の製造方法。 (B) The method for manufacturing a gear finishing grindstone according to any one of claims 3 to 6, wherein when cutting a spiral tooth, the set angle of the milling cutter is increased toward the end in the tooth trace direction.
11…歯車仕上げ用砥石
13…外周面
15…歯溝
16…はす歯
11…歯車仕上げ用砥石
16…はす歯
17…歯面
20…ワーク
21…歯車仕上げ用砥石
25…歯溝
26…すぐ歯
31…フライス刃
31a…先端刃先
31b…側端刃先
32…フライスカッター
Gr…歯
α…砥石軸線
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021203312A JP2023088525A (en) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | Gear-finishing whetstone and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021203312A JP2023088525A (en) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | Gear-finishing whetstone and manufacturing method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023088525A true JP2023088525A (en) | 2023-06-27 |
Family
ID=86935539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021203312A Pending JP2023088525A (en) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | Gear-finishing whetstone and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023088525A (en) |
-
2021
- 2021-12-15 JP JP2021203312A patent/JP2023088525A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101406429B1 (en) | Method for machining internally toothed gear and method for dressing tool used for same | |
US8905819B2 (en) | Internal gear machining method | |
TWI414377B (en) | Barrel - shaped tool for internal gear machining | |
WO2014192672A1 (en) | Internal gear grinding method | |
WO2011043358A1 (en) | Method of making barrel-shaped worm-like tool | |
WO2013008485A1 (en) | Screw-shaped grindstone for grinding gears and method for grinding gears | |
JP5061186B2 (en) | Internal gear-shaped diamond dresser, truing of grinding wheel for gear processing, dressing method, and internal gear grinding method | |
US9120167B2 (en) | Method for manufacturing screw-shaped tool | |
WO2011125246A1 (en) | Method for dressing threaded grinding stone for internal gear grinding | |
JP2013018117A (en) | Screw-shaped grinding stone for gear grinding and gear grinding method | |
JP2018001340A (en) | Method of manufacturing gear | |
JP2023088525A (en) | Gear-finishing whetstone and manufacturing method thereof | |
JP7304487B2 (en) | GEAR MANUFACTURING DEVICE, GEAR MANUFACTURING METHOD AND THREADED TOOL USED THEREOF | |
JP2684149B2 (en) | Dress gear | |
JP2000280119A (en) | Gear grinding | |
JP2011212816A (en) | Finish-polishing method of face gear | |
JP2013230554A (en) | Method for manufacturing barrel-shaped screw-like tool | |
JP4691231B2 (en) | Gear finishing method | |
JPH08252721A (en) | Gear forming grinding method capable of effectively utilizing super abrasive grain grinding wheel | |
JP2010221326A (en) | Dresser |