JP2796624B2

JP2796624B2 - Gear processing machine

Info

Publication number: JP2796624B2
Application number: JP62248120A
Authority: JP
Inventors: 泰彦大本; 優次神谷; 茂林; 隆酒井
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1987-10-02
Filing date: 1987-10-02
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JPH0192025A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はラック形カッタを有する歯車加工機に関し，
特に，段付歯形，バリアブレシオ歯形等の歯形成形が可
能な歯車加工機に関する。（従来の技術）ハンドル操作の操作性向上に関し，高速直進走行時で
の操縦安定性をよくし，低速旋回時での操舵力を軽くす
る目的で，ステアリングギアに段付歯車，バリアブルレ
シオ歯車等が使用される。すなわち，段付歯車は車両の
直進時でのガタ付をなくして直進状態を維持する作用を
し，バリアブルレシオ歯車はギア比を変化させて操舵力
を軽減させる。段付歯車は第４図に示すように，中央歯40の両側面に
一対のコブ形状をなす段付歯40aを形成してなるもので
ある。また，バリアブルレシオ歯車は，第６図に示すよ
うに，ピッチ円径が変化する，すなわち中央歯61の両側
でピッチ円60の直径doが小さくなるように変化し，それ
に伴って歯数Ｚも減少するように変化する（モジュール
ｍ＝do/Zは一定）ものである。段付歯車の段付歯40aの成形はラックカッタを転位す
ることにより成形が行われる。従来の歯車加工機として第８図に示すものがある。同
図において、Ｘ軸,Y軸及びＺ軸は一つの駆動モータM₁に
より駆動されていた。すなわち,Y軸はＸ軸及び２つの歯
車シャフト70,71を介して駆動伝達され,Z軸は歯車機構7
2及び歯車シャフト73を介して駆動伝達され，これらX,
Y,Z3軸は同期伝達されていた。また,X₀軸は油圧サーボ7
5により駆動され，この駆動制御は倣い機構74を介して
行われ，他の３軸と同期を画していた。この従来加工機により段付歯を成形するには，治具ベ
ース76をガイド77に沿ってX₀軸方向に摺動させる（ラッ
クカッタ78に対しワーク79を転位させる）ことにより成
形が行われていた。すなわち,X軸の回転によるねじ87の
送り作用によりテンプレート80が軸方向に移動し，この
移動によりテンプレートの倣い型はＸ軸に直交する触針
81の変位に置き換えられ，この変位はサーボバルブ82を
介してオイルの流量変化に変換される。この流量変化は
油圧サーボ75の油圧シリンダ83に導入されピストン84に
変位を与える。このピストン変位はこのピストンに連動
するくさび形のカム85に伝達され，このカムのシリンダ
軸方向の移動はこのカムに係合するロッド端部86aを介
してロッド86に伝達され，このロッドのX₀軸方向移動に
よりストッパ位置決めされ２ヶのシリンダ88の動力によ
り治具ベース76の摺動が行われる。（発明により解決すべき問題点）上記従来装置においては，段付歯形を高精度に加工す
ることが困難であった。これは以下の理由による。（ｉ）オープンループ方式の油圧サーボを使用している
ため，治具ベースの正確な位置決めが困難である。（ii）大重量の治具ベースを移動させるため，他軸との
同期が困難である。（iii）油圧サーボにおいて，熱により差圧が不安定に
なり，正確な作動が困難である。（iv）油圧サーボの連結部において，くさび形カムのく
いつき，あるいは離脱時の負荷抵抗によって,X₀軸方向
の位置ずれをおこす。また，バリアブルレシオ加工のようなワーク仕様に対
しては，従来の装置では適応が困難であった。更にまた，段取時において，倣い加工用テンプレート
の交換後試加工する際のワーク位置決めが難しいため,
2,3回の試加工が必要とされていた。よって，本発明は上記問題点を解決する新規な歯車加
工機を提供することを目的とする。（発明による問題点の解決手段）本発明の歯車加工機は、歯車素材を送り回転させるＺ
軸モータと、前記歯車素材の回転円接線方向（Ｙ軸方
向）にラック形カッタのピッチ線を位置決めすると共に
該カッタに該歯車素材の軸方向（Ｚ軸方向）に往復切削
運動を与えるカッタアセンブリと、前記カッタアセンブ
リを介して前記カッタを前記接線方向に送り運動させる
Ｙ軸モータと、前記Ｙ軸モータ及び前記カッタアセンブ
リを搭載するコラムを前記歯車素材のラジアル方向に移
動させて該歯車素材と該カッタとの相対位置を変位させ
るＸ軸モータと、これらＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸モータを駆
動制御するサーボ装置とを有し、前記サーボ装置は、少
なくとも前記Ｙ軸モータ及び前記Ｚ軸モータを駆動制御
して、前記カッタと前記歯車素材とがすべりなく転がり
接触するように該カッタのＹ軸方向の送り運動を速度制
御し且つ該歯車素材の回転運動を等加減速度制御を含ん
で速度−時間制御し、前記Ｘ軸モータを速度制御して該
カッタをＸ軸方向に移動し該歯車素材と該カッタとの相
対位置を一時的に変位させることにより、該歯車素材に
非完全対称性の歯形である段付バリアブルレシオ歯形を
創成することを特徴とする。（実施例）以下，本発明の一実施例を図面に基づき説明する。第
１図は本実施例に係る歯車加工機の正面図，第２図は同
平面図，第３図は同加工機の部分斜視図，を夫々示す。
歯車素材，すなわちセクタギアワークＷの一端は，治具
プレート６の一端に形成された台6aに回転可能に支持さ
れている治具７にクランプ固定され位置決めがされてい
る。また，セクタギアワークＷの他端は，治具プレート
６の他端に形成された台6b上を摺動可能に配されている
テールストック８のセンタ8aによりＺ軸38方向に押圧さ
れている。治具７は,Z軸NCモータ22に連結されているウ
ォームギア18とこのウォームギア18とかみ合うギア13を
介して駆動され，ワークＷはこのモータ22の回転に同期
して回転する。ラック形カッタ10は，複数の切刃を有し，各切刃は横
方向に並列してくし形に形成されている。このくし形ラ
ックカッタ10は刃物ホルダ15に固定され，この刃物ホル
ダ15はＹ軸スライドテーブル39に摺動可能に配されてい
る。Ｙ軸スライドテーブル39は，その外部に前記刃物ホ
ルダ15と主軸モータ５を配すると共に，その内部に，こ
の主軸モータ５に連結するギア23と，このギア23とかみ
合うギア24と，このギア24に連結するクランク機構14と
を有している。このクランク機構14は刃物ホルダ15に連
結している。主軸モータ５の回転はギア23,24及びクラ
ンク機構14を介して刃物ホルダ15に伝達されこの刃物ホ
ルダ15を前記ワークＷの軸方向に往復運動させる。この
往復運動の切削行程でカッタ10による歯切が行われる。この主軸モータ５からラックカッタ10に連なる一連の
アセンブリ25は,Y軸NCモータ26によりＹ軸30方向，すな
わち上下方向に駆動され，そのラックカッタ10のピッチ
線は前記セクタギアワークＷのピッチ円接線位置に配さ
れてこの接線方向に上下運動する。すなわち，ギアボッ
クス４の上側外部4aにナット20が固定され，このナット
20の内部にボールネジ部が形成されている。このナット
20はこのボールネジ部を介してボールネジ19に螺合され
ている。ボールネジ19の一端はＹ軸モータ26に連結さ
れ，このＹ軸モータ26はコラム９に固定されている支持
部材27を介して回転可能にコラム９に支持されている。
Ｙ軸モータ26の回転はこれに連結するボールネジ19を回
転させ，この回転によるネジの送り作用によりこれに螺
合するナット20は軸方向に移動する。このナット20の移
動を介してアセンブリ25は上下方向に駆動される。このアセンブリ25は，ナット20,ボールネジ19,Y軸モ
ータ26及び支持部材27を介してコラム９に支持されてい
る。このコラム９はＸ軸32方向，すなわちセクタギアワ
ークのラジアル方向に配されているスライドベース２上
をＸ軸NCモータ28により駆動される（このＸ軸32は，前
記Ｙ軸30と直交している）。すなわち，ナット17がコラ
ム９に固定され，このナット17の内部にはボールネジ部
が形成され，このナット17はこのボールネジ部を介して
ボールネジ16に螺合されている。このボールネジ16の一
端はＸ軸モータ28に連結され，このＸ軸モータ28はスラ
イドベース２に固定されている支持部材29を介して回転
可能にスライドベース２に支持されている。Ｘ軸モータ
28の回転はこれに連結するボールネジ16を回転させ，こ
の回転によるネジの送り作用によりこれに螺合するナッ
ト17は軸方向に移動する。このナット17の移動を介して
コラム９はスライドベース２上を摺動し，これによりカ
ッタとワークとの相対位置を変位させている。これらＸ軸,Y軸及びＺ軸モータはこれらモータを駆動
制御するサーボ装置29に連結されている。このサーボ装
置29は数値制御（NC）によるセミクローズドループ方式
のサーボ制御装置である。サーボ装置29は,NCコントロ
ーラ12を有し，このNCコントローラ12と各軸モータとは
エンコーダ12a及びデコーダ12bを介してそれぞれ連結し
ている。NCコントローラ12よりの指令はデコーア12bを
介して出力信号として各軸モータに送られ，各軸モータ
からの制御量（回転角等）はエンコーダ12aを介してNC
コントローラ12にフィードバックされる。第５図に示すものは各種歯形を創成するための各軸NC
モータにおける速度−時間関係図である。５−１図は段
付歯形を創成するための各モータの駆動関係を示す。Ｙ
軸モータとＺ軸モータとは，これらモータにより送り運
動が与えられるカッタと歯車素材とが理想的にかみ合う
ような運動，すなわち転がり接触運動をするように速度
−時間制御される。すなわち,Y軸モータを介してカッタ
の直線送り運動が，またＺ軸モータを介して歯車素材の
回転送り運動がそれぞれ与えられる。コブ状の段付歯形
は,X軸モータの一時的な駆動制御，すなわちカッタの歯
車素材に対するＸ軸方向の一時的な後退（駆動制御31）
及びリターン（後退位置から元にもどる駆動制御32）に
より達成される。５−２図は段付バリアブルレシオ歯形を創作するため
の各モータの駆動関係を示す。ここでは,Z軸モータの回
転速度を等加速，あるいは等減速制御する。すなわち,Y
軸モータとの間に転がり接触運動の制御関係を与えつ
つ,Z軸モータを削り始め33より，等減速制御34,等速制
御35プラスＸ軸モータ制御37,及び等加速制御36して目
的の創成歯を創成する。なお，本発明においては,5−３図に示すように,Z軸モ
ータの制御において，等加減速域を微小分割37し，第５
−２図に示す等加減速度制御と類似の制御を行い目標精
度を満足させる。（実施例の作用）サーボ装置29において，指示数値データが書かれたプ
ログラムが読み込まれ，このプログラムデータがNCコン
トローラ12に送られると，このプログラムに沿って回転
速度等の指令がNCコントローラ12により発せられる。こ
の指令はデコーダ12bを介して各軸NCモータに出力信号
として送られ，これらモータを駆動制御する。また，各
軸モータの制御量（回転角度等）は，エンコーダ12aを
介してNCコントローラ12にフィードバックされ、更に目
標値に一致するように制御が行われる。ラックカッタ10とセクタギアワークＷとは，それぞ
れ，カッタアセンブリ25及び治具７を介して位置決めが
され，それぞれにＹ軸モータ26及びＺ軸モータ22を介し
て送り運動が与えられ，これら両者はころがり接触する
運動を行う。ラックカッタ10は，主軸モータ５により駆
動されるクランク機構14を介して，セクタギアワークＷ
のＺ軸38方向に往復運動を行っている。カッタ10とワー
クＷとの間にはこれらが理想的にかみ合う送りが与えら
れており，この理想回転にじゃまになるワークの部分
は，このカッタの切削行程で削り取られ，歯形が形成さ
れる。上記駆動制御を基本として，更に,X軸モータを駆動制
御することにより段付コンスタントレシオ歯形が,X軸モ
ータ及びＺ軸モータを駆動制御することにより段付バリ
アブルレシオ歯形が，それぞれ創成される。（効果）本発明は，以上述べた通り，オープンループ方式の油
圧サーボ機構を廃止し，代わりにセミクローズドループ
方式のサーボ装置によりX,Y,Z3軸NCモータを駆動制御し
これらを同期化する。更に，作動不安定な油圧サーボ機
構を介して大重量の治具ベースを移動させる代わりに，
軽量のコラムを作動安定なNCモータを介して移動させ
る。その結果，段付歯形等高精度の歯形加工が可能とな
る。また,Z軸モータの微小分割による等加減速度運動に対
する近似動作制御により，バリアブルレシオ歯形加工が
可能となる。更にまた，複雑で大きなスペースを要するメカ機構が
省け，コンパクトな３軸NCモータ構成により設備のコン
パクト化，簡素化が図られ，設備スペースの縮小等イニ
シャルコストが低減されると共に段取時のテンプレート
交換，試加工等が省略され，段取工数が低減される。従来の機械で，ラックカッタ刃部をコブ形状段付歯加
工用に歯を薄くするものがある。しかしながら，このも
のは歯形状の変更に対応できないばかりでなく、バリア
ブルレシオ創成にも対応できない。本発明は，カッタ形
状を変更することなく，一つのカッタを用いてNC制御に
より各種歯形を創成できるものである。The present invention relates to a gear cutting machine having a rack-type cutter,
In particular, the present invention relates to a gear machine capable of forming teeth such as a stepped tooth profile and a barrier brush tooth profile. (Prior art) To improve the operability of steering wheel operation, stepped gears, variable ratio gears, etc. were added to the steering gear for the purpose of improving the steering stability during high-speed straight running and reducing the steering force during low-speed turning. Is used. That is, the stepped gear serves to maintain the straight running state without rattling when the vehicle goes straight, and the variable ratio gear changes the gear ratio to reduce the steering force. As shown in FIG. 4, the stepped gear is formed by forming a pair of raised teeth 40a on both sides of a central tooth 40. As shown in FIG. 6, the pitch ratio of the variable ratio gear changes such that the diameter do of the pitch circle 60 decreases on both sides of the central tooth 61, and the number Z of teeth changes accordingly. It changes so as to decrease (module m = do / Z is constant). The stepped gear 40a of the stepped gear is formed by transposing the rack cutter. FIG. 8 shows a conventional gear processing machine. In the figure, X axis, Y axis and Z-axis has been driven by a single drive motor M _1. That is, the Y-axis is driven and transmitted via the X-axis and the two gear shafts 70 and 71, and the Z-axis is
2 and the gear shaft 73, and these X,
The Y and Z axes were transmitted synchronously. Further, X ₀ axis hydraulic servo 7
This drive control is performed via the copying mechanism 74, and is synchronized with the other three axes. This molding the stepped tooth by conventional processing machine, the molding is performed by along the jig base 76 to guide 77 is slid in the X ₀ axis direction (relative to the rack cutter 78 to translocate workpiece 79) I was That is, the template 80 moves in the axial direction by the feeding action of the screw 87 due to the rotation of the X-axis, and the copying of the template causes the stylus perpendicular to the X-axis.
The displacement is converted to a change in oil flow rate via the servo valve 82. This change in flow rate is introduced into the hydraulic cylinder 83 of the hydraulic servo 75 and gives a displacement to the piston 84. This piston displacement is transmitted to a wedge-shaped cam 85 that is linked to the piston, and the movement of the cam in the cylinder axial direction is transmitted to a rod 86 via a rod end 86a that engages with the cam. _The stopper is positioned by the movement in the ₀ axis direction, and the jig base 76 slides by the power of the two cylinders 88. (Problems to be solved by the invention) In the above-mentioned conventional apparatus, it is difficult to machine the stepped tooth profile with high accuracy. This is for the following reason. (I) Since an open-loop hydraulic servo is used, accurate positioning of the jig base is difficult. (Ii) Synchronization with other axes is difficult because the heavy jig base is moved. (Iii) In a hydraulic servo, the differential pressure becomes unstable due to heat, and accurate operation is difficult. (Iv) in the connecting portion of the hydraulic servo, clinging state of wedge cam, or by the load resistance during withdrawal, causing the displacement of the X ₀ axis. In addition, it has been difficult to adapt the conventional apparatus to work specifications such as variable ratio processing. Furthermore, at the time of setup, it is difficult to position the workpiece when performing trial machining after replacing the copying template.
Two or three trials were required. Therefore, an object of the present invention is to provide a new gear processing machine that solves the above problems. (Means for Solving the Problems According to the Invention) The gear machine according to the present invention is configured to feed and rotate a gear material.
A shaft motor and a cutter assembly for positioning a pitch line of a rack-type cutter in a rotational tangential direction (Y-axis direction) of the gear material and for giving the cutter a reciprocating cutting motion in the axial direction (Z-axis direction) of the gear material. A Y-axis motor that feeds the cutter in the tangential direction via the cutter assembly; and a column on which the Y-axis motor and the cutter assembly are mounted is moved in a radial direction of the gear material to form the gear material. An X-axis motor for displacing a relative position with respect to the cutter; and a servo device for driving and controlling the X-axis, Y-axis, and Z-axis motors, wherein the servo device includes at least the Y-axis motor and the Z-axis motor. The speed of the feed motion of the cutter in the Y-axis direction is controlled so that the cutter and the gear material are in rolling contact with each other without slipping, and the gear material is controlled. Speed-time control including rotational acceleration / deceleration control, and speed control of the X-axis motor to move the cutter in the X-axis direction to temporarily displace the relative position between the gear material and the cutter. Thus, a stepped variable ratio tooth profile, which is an incompletely symmetric tooth profile, is created in the gear material. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a gear machine according to the present embodiment, FIG. 2 is a plan view of the same, and FIG. 3 is a partial perspective view of the machine.
One end of the gear material, that is, one end of the sector gear work W is clamped and positioned on a jig 7 rotatably supported on a table 6a formed at one end of the jig plate 6. The other end of the sector gear work W is pressed in the Z-axis 38 direction by a center 8a of a tailstock 8 slidably mounted on a table 6b formed at the other end of the jig plate 6. . The jig 7 is driven via a worm gear 18 connected to a Z-axis NC motor 22 and a gear 13 meshing with the worm gear 18, and the work W rotates in synchronization with the rotation of the motor 22. The rack-type cutter 10 has a plurality of cutting blades, and each of the cutting blades is formed in a comb shape in a lateral direction. The comb-shaped rack cutter 10 is fixed to a blade holder 15, and the blade holder 15 is slidably disposed on a Y-axis slide table 39. The Y-axis slide table 39 has the blade holder 15 and the spindle motor 5 arranged outside thereof, and has therein a gear 23 connected to the spindle motor 5, a gear 24 meshing with the gear 23, and a gear 24. And a crank mechanism 14 connected to the This crank mechanism 14 is connected to a blade holder 15. The rotation of the spindle motor 5 is transmitted to the blade holder 15 via the gears 23 and 24 and the crank mechanism 14, and reciprocates the blade holder 15 in the axial direction of the work W. The cutting is performed by the cutter 10 in the reciprocating cutting process. A series of assemblies 25 connected from the spindle motor 5 to the rack cutter 10 are driven in the Y-axis 30 direction, that is, the vertical direction by a Y-axis NC motor 26, and the pitch line of the rack cutter 10 is the pitch circle of the sector gear work W. It is arranged at the tangential position and moves up and down in this tangential direction. That is, the nut 20 is fixed to the upper outside 4a of the gear box 4, and this nut 20
A ball screw portion is formed inside 20. This nut
20 is screwed to the ball screw 19 via this ball screw portion. One end of the ball screw 19 is connected to a Y-axis motor 26, and the Y-axis motor 26 is rotatably supported by the column 9 via a support member 27 fixed to the column 9.
The rotation of the Y-axis motor 26 rotates the ball screw 19 connected thereto, and the nut 20 screwed to the screw moves in the axial direction by the screw feeding action by this rotation. Through the movement of the nut 20, the assembly 25 is driven up and down. The assembly 25 is supported on the column 9 via a nut 20, a ball screw 19, a Y-axis motor 26, and a support member 27. The column 9 is driven by an X-axis NC motor 28 on the slide base 2 disposed in the X-axis 32 direction, that is, in the radial direction of the sector gear work (the X-axis 32 is orthogonal to the Y-axis 30). There). That is, the nut 17 is fixed to the column 9, a ball screw portion is formed inside the nut 17, and the nut 17 is screwed to the ball screw 16 via the ball screw portion. One end of the ball screw 16 is connected to an X-axis motor 28, and the X-axis motor 28 is rotatably supported by the slide base 2 via a support member 29 fixed to the slide base 2. X-axis motor
The rotation of 28 rotates the ball screw 16 connected thereto, and the nut 17 screwed to the screw moves in the axial direction due to the screw feeding action by this rotation. The column 9 slides on the slide base 2 through the movement of the nut 17, thereby displacing the relative position between the cutter and the work. These X-axis, Y-axis and Z-axis motors are connected to a servo device 29 for controlling the driving of these motors. The servo device 29 is a semi-closed loop type servo control device by numerical control (NC). The servo device 29 has an NC controller 12, and the NC controller 12 and each axis motor are connected via an encoder 12a and a decoder 12b. A command from the NC controller 12 is sent to each axis motor as an output signal via a decode 12b, and a control amount (rotation angle, etc.) from each axis motor is sent to the NC via an encoder 12a.
This is fed back to the controller 12. Fig. 5 shows each axis NC for creating various tooth profiles
It is a speed-time relationship diagram in a motor. FIG. 5-1 shows the driving relationship of each motor for creating a stepped tooth profile. Y
The speed of the shaft motor and the Z-axis motor are controlled so that the cutter and the gear material to which the feed motion is applied by the motors ideally engage with each other, that is, make a rolling contact motion. That is, a linear feed motion of the cutter is given via the Y-axis motor, and a rotary feed motion of the gear material is given via the Z-axis motor. The stepped tooth profile is a temporary drive control of the X-axis motor, that is, a temporary retreat of the cutter gear material in the X-axis direction (drive control 31).
And return (drive control 32 returning from the retracted position). FIG. 5-2 shows the driving relationship of each motor for creating a stepped variable ratio tooth profile. Here, the rotation speed of the Z-axis motor is controlled to be uniformly accelerated or decelerated. That is, Y
While giving the control relationship of the rolling contact motion with the shaft motor, starting to cut the Z-axis motor 33, the constant deceleration control 34, the constant speed control 35 plus the X-axis motor control 37, and the constant acceleration control 36 Create a new tooth. In the present invention, as shown in FIG. 5-3, in the control of the Z-axis motor, the equal acceleration / deceleration range is finely divided into 37,
Control similar to the constant acceleration / deceleration control shown in FIG. 2 is performed to satisfy the target accuracy. (Operation of the embodiment) In the servo device 29, a program in which numerical data is indicated is read, and when this program data is sent to the NC controller 12, commands such as rotation speed are sent from the NC controller 12 in accordance with the program. Be emitted. This command is sent as an output signal to each axis NC motor via the decoder 12b, and drives these motors. Further, the control amount (rotation angle and the like) of each axis motor is fed back to the NC controller 12 via the encoder 12a, and the control is performed so as to match the target value. The rack cutter 10 and the sector gear work W are positioned via a cutter assembly 25 and a jig 7, respectively, and are respectively fed by a Y-axis motor 26 and a Z-axis motor 22. Perform rolling contact motion. The rack cutter 10 is driven by a sector gear work W via a crank mechanism 14 driven by the spindle motor 5.
Reciprocates in the Z-axis 38 direction. A feed is provided between the cutter 10 and the workpiece W so that they ideally engage with each other. The portion of the workpiece that is in the way of the ideal rotation is shaved off by the cutting process of the cutter to form a tooth profile. Based on the above drive control, a stepped constant ratio tooth profile is further created by controlling the drive of the X-axis motor, and a stepped variable ratio tooth profile is created by controlling the drive of the X-axis motor and the Z-axis motor. (Effect) As described above, the present invention abolishes the open-loop type hydraulic servo mechanism and instead drives and synchronizes the X, Y, and Z-axis NC motors with a semi-closed-loop type servo device. . Furthermore, instead of moving the heavy jig base via the unstable hydraulic servo mechanism,
The lightweight column is moved via a stable NC motor. As a result, highly accurate tooth profile processing such as a stepped tooth profile can be performed. In addition, the variable ratio tooth profile processing can be performed by the approximate operation control for the uniform acceleration / deceleration motion by the minute division of the Z-axis motor. Furthermore, the mechanical mechanism that requires a complicated and large space is eliminated, and the compact 3-axis NC motor configuration makes the equipment more compact and simpler, reducing the initial cost such as the reduction of the equipment space and the template for setup. Replacement, trial machining, etc. are omitted, and setup man-hours are reduced. There is a conventional machine that thins teeth of a rack cutter blade portion for processing a tooth having a bump-shaped step. However, this cannot cope with not only the change of the tooth shape but also the creation of a variable ratio. According to the present invention, various tooth shapes can be created by NC control using one cutter without changing the cutter shape.

【図面の簡単な説明】第１図は本実施例に係る歯車加工機の正面図，第２図は
同平面図，第３図は同加工機の部分斜視図，第４図は段
付歯形の形状を示す図，第５図は各種歯形を創成するた
めの各軸モータにおける速度−時間関係図，第６図はバ
リアブルレシオ歯形の形状を示す図，第７図は各軸モー
タとその制御関係図，第８図は従来の歯車加工機の斜視
図，を夫々示す。９……コラム 10……ラックカッタ 12……NCコントローラ 22……Ｚ軸モータ 25……カッタアセンブリ 26……Ｙ軸モータ 28……Ｘ軸モータBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of a gear machine according to the present embodiment, FIG. 2 is a plan view of the same, FIG. 3 is a partial perspective view of the machine, and FIG. Fig. 5 is a diagram showing the relationship between speed and time in each axis motor for creating various tooth profiles, Fig. 6 is a diagram showing the shape of a variable ratio tooth profile, and Fig. 7 is each axis motor and its control. FIG. 8 is a perspective view of a conventional gear cutting machine, and FIG. 9 Column 10 Rack cutter 12 NC controller 22 Z-axis motor 25 Cutter assembly 26 Y-axis motor 28 X-axis motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭54−89394（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−80520（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−165919（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−69027（ＪＰ，Ａ) 特公昭33−549（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23F──────────────────────────────────────────────────続き Continuation of the front page (56) References JP-A-54-89394 (JP, A) JP-A-60-80520 (JP, A) JP-A-58-165919 (JP, A) JP-A-56-165919 69027 (JP, A) JP 33-549 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁶ , DB name) B23F

Claims

(57) [Claims] A Z-axis motor for feeding and rotating the gear material; and positioning the pitch line of the rack-type cutter in a rotational tangential direction (Y-axis direction) of the gear material, and positioning the pitch line in the cutter in the axial direction (Z-axis direction) of the gear material. A cutter assembly for providing a reciprocating cutting motion; a Y-axis motor for moving the cutter in the tangential direction via the cutter assembly; and a column on which the Y-axis motor and the cutter assembly are mounted in a radial direction of the gear material. An X-axis motor for moving and displacing the relative position between the gear material and the cutter; and a servo device for driving and controlling these X-axis, Y-axis, and Z-axis motors. Drive control of the shaft motor and the Z-axis motor to feed the cutter in the Y-axis direction so that the cutter and the gear material are in rolling contact with each other without slippage. Speed control and speed-time control of the rotational movement of the gear material including equal acceleration / deceleration control, speed control of the X-axis motor to move the cutter in the X-axis direction, A gear cutting machine characterized by creating a stepped variable ratio tooth profile, which is a non-perfectly symmetrical tooth profile, in the gear material by temporarily displacing the relative position with the gear material.