JP3585877B2 - Shaving cutter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車の歯の歯面を仕上げ加工するシェービングカッタに関し、特にコンベンショナルシェービング法及びダイヤゴナルシェービング法で用いられるシェービングカッタの歯のセレーション配列に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、シェービングカッタ10は、図7に示すように、外周に沿って複数の歯11が一定間隔で設けられた略円板状をなすものである。この歯11の歯面13には、図8に示すように、一定間隔で複数の溝部を設けたセレーション14が形成されていて、山部をランド15、溝部をセレーション溝16といい、ランド15の両端に位置する稜線部は切刃17となっている。
そして、シェービング加工においては、図9に示すように、被削歯車20の軸線22とシェービングカッタ10の軸線12との間に一定の交差角αをもたせて、シェービングカッタ10の歯11と被削歯車20の歯とを噛み合わせ、回転運動によって生じる滑り作用で、被削歯車20の歯の歯面を仕上げ加工していく。
【0003】
シェービングカッタ10によるシェービング加工法には、コンベンショナルシェービング法、ダイヤゴナルシェービング法、アンダーパスシェービング法、プランジカットシェービング法の4種類があり、このうち、コンベンショナル、ダイヤゴナルシェービング法は、被削歯車20とシェービングカッタ10との間に、被削歯車20の歯の歯すじ方向に相対送りが与えられつつシェービング加工が行われるものである。
コンベンショナルシェービング法においては、被削歯車20の軸線22と平行(図9における矢印X方向)に、シェービングカッタ10と被削歯車20との間に相対的な送りが与えられ、ダイヤゴナルシェービング法においては、被削歯車20の軸線22に対して斜め方向(図9における矢印Y方向)に、シェービングカッタ10と被削歯車20との間に相対的な送りが与えられる、すなわち、これら2つのシェービング加工法では、被削歯車20の歯の歯すじ方向に相対的な送りが与えられることになる。
【0004】
このようなコンベンショナル、ダイヤゴナルシェービング法にて用いられるシェービングカッタ10の各歯11のセレーション14を、外周に沿って配置されている順に並べて配列すると、図10に示すように、各セレーション14の切刃17の位置がそれぞれ歯すじ方向にずれることなく同じ位置となっている。
つまり、被削歯車20の歯の歯すじ方向に切刃17の送りが与えられるため、すべてのセレーション14の切刃17が歯すじ方向にずれないで同じ位置に配置されてあったとしても、被削歯車20の歯の歯面を仕上げ加工することが可能となる。
【0005】
すなわち、図11に示すように、被削歯車20の歯21の歯すじ方向における相対送り量Tに対して、実際に、切刃17が、被削歯車20の歯21の歯すじ方向に送り量Tでずれていくことになって、被削歯車20の歯21の歯面が仕上げ加工されていく。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなシェービングカッタ10では、シェービング加工によってセレーション14の切刃17が摩耗して切れ味が低下すると、被削歯車20の歯の歯面の加工精度が落ちてしまい、これにともなって、シェービングカッタ10自体を交換せざるを得なくなり、シェービングカッタ10の寿命が短くなってしまう。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、シェービングカッタの切れ味を良好に保ち、なおかつ寿命も長いシェービングカッタを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、歯面にセレーションが設けられた歯を複数有し、加工する被削歯車の歯の歯すじ方向に相対送りが与えられつつシェービング加工を行うシェービングカッタであって、前記被削歯車の一の歯に対して、この被削歯車の1回転目,2回転目,…,N回転目(N≧2)に作用する前記セレーションの切刃の位置を同一としたことを特徴とする。すなわち、被削歯車の一の歯がN回転する毎に、この一の歯に作用するセレーションの切刃の位置が順次ずれていくようなセレーション配列を有するものである。
また、このようなシェービングカッタを得るには、例えば、歯面にセレーションが設けられた歯を複数有し、加工する被削歯車の歯の歯すじ方向に相対送りが与えられつつシェービング加工を行うシェービングカッタであって、前記被削歯車の一の歯に対して、この被削歯車の1回転目,2回転目,…,N回転目(N≧2)に作用する前記セレーションの配列を、1回転目に作用するセレーションの切刃の位置から、2回転目以降に作用するセレーションの切刃の位置が、前記被削歯車の歯の歯すじ方向における相対送り量の分だけ、この相対送りの方向と逆方向に順次ずれていくようにすればよい。
【0009】
このような構成とすると、被削歯車の一の歯に対して、同じ位置に切刃が作用する複数のセレーションのうち、最初に被削歯車の一の歯に作用するセレーションの切刃が荒刃の役割を果たし、2回目以降に被削歯車の一の歯の同じ位置に作用するセレーションの切刃が仕上げ歯の役割を果たすことになる。これにより、シェービング加工で被削歯車の一の歯に最初に作用して荒刃の役割を果たすセレーションの切刃が摩耗して切れ味が落ちたとしても、2回目以降に被削歯車の一の歯の同じ位置に作用して仕上げ刃の役割を果たすセレーションの切刃で仕上げ加工ができるので、被削歯車の歯の歯面形状の精度を良好に維持できる。また、荒刃の役割を果たすセレーションの切刃は多少切れ味が落ちたとしても、被削歯車の歯の歯面を切削することは可能であり、仕上げ刃の役割を果たすセレーションの切刃が仕上げ加工するので、被削歯車の歯の歯面形状の精度を落とすことなく、シェービングカッタの寿命を向上させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明するが、上述の先行技術と同一または同様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。
図1は本実施形態によるシェービングカッタのセレーションの様子を示す説明図である。
【0011】
本実施形態によるシェービングカッタ30は略円板状をなし、図1に示すように、その外周に沿って複数の歯31が一定間隔で設けられていて歯車状とされている。また、歯31の歯面33には、ランド15とセレーション溝16とからなるセレーション34が形成されており、ランド15の両端の稜線部は切刃17となっている。
【0012】
ここで、本実施形態によるシェービングカッタ30を用いて被削歯車20をシェービング加工する際の、シェービングカッタ30の歯31と被削歯車20の歯21との位置関係を模式的に示したものを図2に示す。なお、本実施形態によるシェービングカッタ30の歯31は例えば13枚の歯数を有するものとし、外周に沿って配置されている順に31a〜31mの番号をつけ、加工される被削歯車20の歯21は例えば5枚の歯数を有するものとし、外周に沿って配置されている順に21▲1▼〜21▲5▼までの番号をつけて考える。
また、シェービングカッタ30の歯31のセレーション34を、シェービングカッタ30の外周に沿って配置されている順(31a,31b,31c,31d,31e,…)に並べて配列したものを図3に示す。
【0013】
まず、図2に示すように、被削歯車20の一の歯21▲1▼とシェービングカッタ30の歯31aが当接しているときを基準に考えると、この状態から被削歯車20の歯21▲1▼が一回転したとき、被削歯車20の歯21▲1▼はシェービングカッタ30の歯31fと当接することとなり、さらにもう一回転したときは被削歯車20の歯21▲1▼はシェービングカッタ30の歯31kと当接する。このようにして、被削歯車20が回転するごとに、被削歯車20の歯21▲1▼はシェービングカッタ30の歯31a,31f,31k,31c,31h,31m,…という順に当接して切削され、シェービング加工が施されていく。
そして、図3のような配列をなすセレーション34を、上記のように、被削歯車20の一の歯21▲1▼に対して作用していく順(31a,31f,31k,31c,31h,…)に並べて配列すると図4に示すようになる。
【0014】
さらに、このようなシェービングカッタ30が、コンベンショナル、ダイヤゴナルシェービング法で用いられ、被削歯車20の軸線22と平行あるいは斜め方向に相対的な送りが与えられる、すなわち、シェービングカッタ30と被削歯車20との間に、被削歯車20の歯21の歯すじ方向に相対的な送り(相対送り量T)が与えられることを考慮したとき、図4のような配列をなすセレーション34は、被削歯車20の一の歯21▲1▼を基準として見ると、図5に示すようになる。
【0015】
この図5に示すように、本実施形態によるシェービングカッタ30の歯31のセレーション34は、実際に被削歯車20の一の歯21▲1▼に対して作用するときに、被削歯車20の一の歯21▲1▼に対して作用する順に連続して2つずつ歯すじ方向で同じ位置に配置されることとなる。つまり、図5において、シェービングカッタ30の歯31a,fのセレーション34の組Aが歯すじ方向で同じ位置に配置され、次に歯31k,cのセレーション34の組Bが歯すじ方向で同じ位置に配置され、…というように連続する2つのセレーション34が一組として、歯すじ方向で同じ位置に配置されていることになる。
また、このとき、歯すじ方向でずれるように配置された連続する2つのセレーション34同士(歯31f,31kのセレーション34同士、歯31c,31hのセレーション34同士、…)のずれ量は、相対送り量Tの2倍の2Tとなる。
【0016】
これは、図4に示すように、被削歯車20の一の歯21▲1▼に対して同じ位置に作用するセレーション34の組A,B,C,…のそれぞれにおいて、最初に被削歯車20の一の歯21▲1▼に対して作用するセレーション34の切刃17の位置を、シェービングカッタ30の歯すじ方向で同一とするとともに、2回目に作用するセレーション34の切刃17の位置を、1回目に作用するセレーション34の切刃17の位置から、シェービング加工時に与えられる相対的な送り方向と逆方向に、相対送り量Tの分だけずらすことによって可能となる。
【0017】
このような構成とされたシェービングカッタ30を用いて、まず、被削歯車20の歯21▲1▼をシェービング加工する過程を考える。被削歯車20の歯21▲1▼は、シェービングカッタ30の歯31aのセレーション34により切削が行われ、それに続き、歯31fのセレーション34によって切削が行われる。
ここで、歯31a,31fのセレーション34の組Aの切刃17が歯すじ方向にずれないで被削歯車20の歯21の歯面の同じ位置に作用することとなるので、歯31aのセレーション34の切刃17が主たる切削を行う荒刃の役割を果たし、次の歯31fのセレーション34の切刃17が表面の仕上げ加工を行う仕上げ刃の役割を果たすことになる。
次の一組B(歯31k,31cのセレーション34)も同様にして、被削歯車20の歯21▲1▼を加工し、また次の一組Cが加工していくという繰り返しで被削歯車20のシェービング加工が進んでいく。
【0018】
つまり、図6に示すように、被削歯車20の歯21の歯すじ方向に与えられる相対送り量Tに対して、実際にセレーション34の切刃17に与えられる相対送り量は、送り量0と、送り量2Tとが交互に繰り返されていくことになる。
そして、被削歯車20の他の歯21▲2▼〜21▲5▼も同様にしてシェービング加工が施されていき、被削歯車20のシェービング加工が終了する。
【0019】
本実施形態によるシェービングカッタ30によれば、コンベンショナル、ダイヤゴナルシェービング法にて用いられ、このとき与えられる相対送りを考慮して、被削歯車20の一の歯21を基準として見たときに、この被削歯車20の一の歯21に対して作用する順に、連続して2つずつ歯すじ方向の同じ位置に配置されるセレーションの組A,B,…が形成されることとなる。それゆえ、その組A,B,…のうちで、最初に被削歯車20の一の歯21に作用するセレーション34の切刃17が荒刃の役割を果たし、次に一の歯21の同じ位置に作用するセレーション34の切刃17が仕上げ刃の役割を果たすこととなり、従来のものと比較して、被削歯車20の歯21の歯面形状の精度を向上させることができる。
また、このとき、シェービングカッタ30に対して、被削歯車20の歯21の歯すじ方向に与えられる相対送り量Tは、歯面形状の精度及び加工効率を考慮して適宜設定することにより、所望の性能を有するシェービングカッタ30を得ることができる。
【0020】
さらに、シェービング加工で被削歯車20の一の歯21に最初に作用して荒刃の役割を果たすセレーション34の切刃17が摩耗して切れ味が落ちても、2回目に同じ位置に作用して仕上げ刃の役割を果たすセレーション34の切刃17により仕上げ加工できるので、被削歯車20の歯21の歯面形状の精度を良好に維持できる。また、荒刃の役割を果たすセレーション34の切刃17は多少切れ味が落ちても被削歯車20の歯21の歯面を切削することは可能であり、仕上げ刃の役割を果たすセレーション34の切刃17が仕上げ加工するので、被削歯車20の歯21の歯面形状の精度を落とすことなく、シェービングカッタ30の寿命を向上させることができる。
【0021】
なお、本実施形態においては、被削歯車20の一の歯21に対して同じ位置に切刃17が作用するセレーション34を連続して2つとしたが、これに限定されることなく、連続して3つ以上のセレーション34の切刃17が被削歯車20の一の歯21に対して同じ位置に作用するようにしてもよい。
さらに、シェービングカッタ30の歯31にセレーション34を加工する際の加工精度等を考慮して、±0.07mm、好ましくは、±0.05mmの範囲で狙った位置よりずれていてもよい。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被削歯車の一の歯に対して、1,…,N回転目(N≧2)に作用するシェービングカッタの歯のセレーションの切刃が同じ位置となるので、シェービング加工で被削歯車の一の歯に最初に作用して荒刃の役割を果たすセレーションの切刃が摩耗して切れ味が落ちたとしても、2回目以降に被削歯車の一の歯の同じ位置に作用して仕上げ刃の役割を果たすセレーションの切刃によって仕上げ加工でき、被削歯車の歯の歯面形状の精度を良好に維持できる。また、荒刃の役割を果たすセレーションの切刃は多少切れ味が落ちても被削歯車の歯の歯面を切削する事は可能であり、仕上げ刃の役割を果たすセレーションの切刃が仕上げ加工するので、シェービングカッタの寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態によるシェービングカッタのセレーションの様子を示す説明図である。
【図2】シェービング加工を行う際のシェービングカッタと被削歯車との位置関係を示した説明図である。
【図3】本実施形態によるシェービングカッタのセレーションを配置されている順に並べて配列した説明図である。
【図4】本実施形態によるシェービングカッタのセレーションを被削歯車の一の歯に対して作用する順に並べて配列した説明図である。
【図5】図4に示すセレーションの配列において、相対的な送りを考慮し、被削歯車の一の歯を基準として見たときの説明図である。
【図6】本実施形態によるシェービングカッタを用いて被削歯車の歯の歯面をシェービング加工している様子を示す説明図である。
【図7】一般的なシェービングカッタを示す概略図である。
【図8】図7におけるシェービングカッタの要部拡大図である。
【図9】一般的なシェービングカッタのシェービング加工の様子を示す概略図である。
【図10】従来のシェービングカッタのセレーションを配置されている順に並べて配列した説明図である。
【図11】従来のシェービングカッタを用いて被削歯車の歯の歯面をシェービング加工している様子を示す説明図である。
【符号の説明】
12 軸線
15 ランド
16 セレーション溝
17 切刃
20 被削歯車
21 歯
22 軸線
30 シェービングカッタ
31 歯
33 歯面
34 セレーション[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a shaving cutter for finishing a tooth surface of a gear tooth, and more particularly to a serration arrangement of teeth of a shaving cutter used in a conventional shaving method and a diagonal shaving method.
[0002]
[Prior art]
In general, as shown in FIG. 7, the
Then, in the shaving process, as shown in FIG. 9, a predetermined intersection angle α is provided between the
[0003]
There are four types of shaving methods using the shaving
In the conventional shaving method, a relative feed is given between the shaving
[0004]
When the
That is, since the feed of the
[0005]
That is, as shown in FIG. 11, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a shaving cutter that maintains good sharpness of a shaving cutter and has a long life.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve such an object, the present invention has a plurality of teeth having serrations provided on a tooth surface thereof, and is provided with a relative feed in a tooth trace direction of teeth of a gear to be machined. , A shaving cutter that performs shaving processing while giving a first gear, a second gear,..., An N-th gear (N ≧ 2) to one tooth of the cut gear. The position of the cutting edge of the serration that acts is the same. That is, each time one tooth of the cut gear rotates N times, the serration arrangement is such that the position of the cutting edge of the serration acting on this one tooth is sequentially shifted.
Further, in order to obtain such a shaving cutter, for example, a plurality of teeth having serrations on a tooth surface are provided, and shaving processing is performed while relative feed is provided in a tooth streak direction of a tooth of a work gear to be processed. An arrangement of the serrations which act on a first tooth, a second rotation,..., An N-th rotation (N ≧ 2) of the cut gear with respect to one tooth of the cut gear. From the position of the serration cutting blade acting on the first rotation, the position of the serration cutting blade acting on the second and subsequent rotations is determined by the relative feed amount in the direction of the leading edge of the tooth of the cut gear. May be sequentially shifted in a direction opposite to the direction of.
[0009]
With such a configuration, among a plurality of serrations in which the cutting edge acts on one tooth of the cut gear, the cutting edge of the serration that first acts on one tooth of the cut gear becomes rough. The serrated cutting edge that acts as a blade and acts on the same position of one tooth of the gear to be cut after the second time will play the role of a finishing tooth. Thereby, even if the cutting edge of the serration which acts on one tooth of the gear to be cut and becomes a rough edge in the shaving process wears and the sharpness is reduced, the shape of the tooth of the gear to be cut after the second time is reduced. Since the finishing can be performed by the serrated cutting blade that acts on the same position of the tooth and plays the role of the finishing blade, the precision of the tooth surface shape of the tooth of the work gear can be favorably maintained. In addition, even if the serrated cutting edge that plays the role of a rough blade is slightly sharpened, it is possible to cut the tooth surface of the tooth of the work gear, and the serrated cutting edge that plays the role of the finishing blade is finished. Since the machining is performed, the life of the shaving cutter can be improved without lowering the accuracy of the tooth surface shape of the tooth of the workpiece gear.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the same or similar parts as those in the above-described prior art will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a state of serration of the shaving cutter according to the present embodiment.
[0011]
The
[0012]
Here, a schematic diagram showing the positional relationship between the
FIG. 3 shows the arrangement of the
[0013]
First, as shown in FIG. 2, when the tooth 21a of the
Then, the
[0014]
Further, such a
[0015]
As shown in FIG. 5, the
At this time, the amount of deviation between two consecutive serrations 34 (the
[0016]
This means that, as shown in FIG. 4, in each of the sets A, B, C,... Of the
[0017]
First, a process of shaving the teeth 21-1 of the
Here, the
Similarly, the next set B (the
[0018]
That is, as shown in FIG. 6, the relative feed amount T actually given to the
Then, the other teeth 21-2 to 21-5 of the
[0019]
According to the
At this time, the relative feed amount T given to the
[0020]
Furthermore, even if the
[0021]
In the present embodiment, the
Further, in consideration of processing accuracy and the like when processing the
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the cutting edge of the serration of the tooth of the shaving cutter acting on the first,... Therefore, even if the cutting edge of the serration that acts on one tooth of the machined gear by shaving and acts as a rough blade wears and loses sharpness, The cutting edge of the serration which acts on the same position of the teeth of the gear and plays the role of the finishing blade can be finished, and the precision of the tooth surface shape of the teeth of the gear to be cut can be maintained well. In addition, the serrated cutting edge that plays the role of a rough blade can cut the tooth surface of the tooth of the work gear even if the cutting edge is slightly sharpened. Therefore, the life of the shaving cutter can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a state of serration of a shaving cutter according to an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a positional relationship between a shaving cutter and a gear to be cut when performing shaving processing.
FIG. 3 is an explanatory diagram in which serrations of the shaving cutter according to the present embodiment are arranged and arranged in the order in which they are arranged.
FIG. 4 is an explanatory diagram in which serrations of the shaving cutter according to the present embodiment are arranged and arranged in the order in which they act on one tooth of a gear to be cut;
FIG. 5 is an explanatory diagram of the arrangement of the serrations shown in FIG. 4, when relative feed is taken into consideration and viewed with respect to one tooth of the cut gear.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state where the tooth surfaces of the teeth of the cut gear are shaved using the shaving cutter according to the present embodiment.
FIG. 7 is a schematic view showing a general shaving cutter.
FIG. 8 is an enlarged view of a main part of the shaving cutter in FIG. 7;
FIG. 9 is a schematic view showing a state of a shaving process of a general shaving cutter.
FIG. 10 is an explanatory diagram in which serrations of a conventional shaving cutter are arranged in an arranged order.
FIG. 11 is an explanatory view showing a state in which the tooth surface of a tooth of a work gear is shaved by using a conventional shaving cutter.
[Explanation of symbols]
12
Claims (1)
前記被削歯車の一の歯に対して、この被削歯車の1回転目,2回転目,…,N回転目(N≧2)に作用する前記セレーションの切刃の位置を同一としたことを特徴とするシェービングカッタ。A shaving cutter that has a plurality of teeth provided with serrations on a tooth surface, and performs shaving processing while being given relative feed in a direction of a tooth of a tooth of a work gear to be processed,
With respect to one tooth of the gear to be cut, the positions of the cutting edges of the serrations acting on the first, second,... A shaving cutter characterized by the following.
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