JP4381780B2 - スパイラルベベルギヤのcnc加工装置及びcnc加工装置によるスパイラルベベルギヤの加工方法 - Google Patents
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Description
加工中、「Γmax−傾斜角K」の値に設定されたワークギヤ軸線Wの位置は固定される。ワークギヤ軸線Wは、一般に、基準軸線Oと共に基準面を画定する。回転軸線Pは、前記基準面に対して垂直である。マシンルートアングルΓは、座標軸Yに対して測定される。座標軸Yは、前記基準面において、基準軸線Oと直交する。
12 基台
14 第1のスピンドル支持体(ワークギヤ・スピンドル支持体)
16 回動部材
18 ワークギヤ
22 ワークギヤ・スピンドル
24 第2のスピンドル支持体(ツール・スピンドル支持体)
26 第1の往復台
28 第2の往復台
38 ツール・スピンドル
42 ツール
P 回転軸線
O 基準軸線
W ワークギヤ軸線
T ツール軸線
K 傾斜角
Claims (23)
- スパイラルベベルギヤ又はハイポイド・ギヤのCNC加工装置(10)であって、
ワークギヤ(22)を回転自在に支持するワークギヤ・スピンドル(18)と、
前記ワークギヤ(22)を加工するツール(42)を回転自在に支持するツール・スピンドル(38)と、
前記ワークギヤ・スピンドル(18)及びツール・スピンドル(38)を、異なる最大3方向(X、Y、Z)に相対的に移動させる移動手段(14、24)とを有し、
前記ワークギヤ・スピンドル(18)又はツール・スピンドル(38)が、加工される全てのベベルギヤについて、基準軸線(O)に対して固定された調整不能の傾斜角(K)をもって傾斜しており、かつ旋回手段(43)により、前記基準軸線(O)を中心にして連続的に旋回されるべく適合されており、
他方のスピンドルが、その軸線(W又はT)及び前記基準軸線(O)により基準面を画定し、加工される個々のベベルギヤについて、前記基準面に直交する回転軸線(P)を中心にして角度位置が調整可能であって、しかも加工中に、その角度位置を変更することがなく、
前記ワークギヤ(22)と前記ツール(42)との間に所定の転動運動が実現されるように、前記傾斜角(K)及び前記角度位置が設定され、
前記傾斜角(K)は、従来の6軸装置でベベルギヤを加工する際のマシンルートアングルの回動範囲(70〜73)の最大値であるΔΓmaxと同じ角度となるように設定されていることを特徴とするCNC加工装置(10)。 - 前記旋回手段(43)は、前記基準軸線(O)を中心にして回動自在であるスイベルドラム(44)と、前記スイベルドラムに回転自在に取り付けられる旋回スピンドル(38又は18)とを備えていることを特徴とする請求項1に記載のCNC加工装置。
- 前記旋回手段(43)は、前記スイベルドラム(44)を回転させるための回転手段(54)を備えており、前記スイベルドラム(44)は、前記回転手段(54)により非線形に回転することを特徴とする請求項2に記載のCNC加工装置。
- 前記3方向(X、Y、Z)の内の、少なくとも2つの方向は直交していることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のCNC加工装置。
- 前記3方向(X、Y、Z)の内の、互いに直交している第1及び第2の方向以外の方向である第3の方向は、前記第1及び第2の方向の少なくとも一方に対して傾いていることを特徴とする請求項4に記載のCNC加工装置。
- 前記他方のスピンドルの角度位置(マシンルートアングル)は、前記基準面に含まれ、前記基準軸線(O)と直交する座標軸Yに対して測定されることを特徴とする請求項1に記載のCNC加工装置。
- 前記マシンルートアングル(Γ)は、従来の6軸装置でベベルギヤを加工する際のマシンルートアングルの回動範囲の最大値であるΔΓmaxから、前記傾斜角(K)を差し引いた値となるように調整されることを特徴とする請求項6に記載のCNC加工装置。
- 前記傾斜角Kは、0度〜35度の範囲内であり、好ましくは5度〜15度の範囲内であり、さらに好ましくは10度であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のCNC加工装置。
- 前記ワークギヤ・スピンドル(18)又はツール・スピンドル(38)は、前記基準面に直交する前記回転軸線(P)を中心にして回動自在である、かつ前記3方向の内の一の方向に移動可能である第1のスピンドル支持体(14)に回転自在に取り付けられ、
前記スイベルドラム(44)に回転自在に取り付けられた他方のスピンドルは、前記3方向の内の二の方向に移動可能である第2のスピンドル支持体(24)に回転自在に取り付けられ、
前記他方のスピンドルは、前記3方向の内の三の方向に移動可能であることを特徴とする請求項2から請求項8のいずれか一項に記載のCNC加工装置。 - 前記第1のスピンドル支持体(14)及び第2のスピンドル支持体(24)は、水平方向に移動可能であることを特徴とする請求項9に記載のCNC加工装置。
- 前記第1のスピンドル支持体は水平方向に移動可能であり、前記第2のスピンドル支持体は高さ方向に移動可能であることを特徴とする請求項9に記載のCNC加工装置。
- 前記第2のスピンドル支持体(24)は、水平方向に移動可能である第1の往復台(26)と、前記第1の往復台(26)上を高さ方向に移動可能である第2の往復台(28)とを備えており、
前記スイベルドラム(44)は前記第2の往復台(28)に回転自在に取り付けられることを特徴とする請求項10に記載のCNC加工装置。 - 前記第2のスピンドル支持体は、高さ方向に移動可能である第1の往復台と、前記第1の往復台上を水平方向に移動可能である第2の往復台とを備えており、
前記スイベルドラムは前記第2の往復台に回転自在に取り付けられることを特徴とする請求項11に記載のCNC加工装置。 - 基台(12)は水平であり、該基台には前記第1のスピンドル支持体(14)及び第2のスピンドル支持体(24)の水平方向の移動をガイドする水平ガイド(30,37)が設けられていることを特徴とする請求項10又は請求項12に記載のCNC加工装置。
- 基台は傾斜している又は垂直であり、該基台には前記第1のスピンドル支持体の水平方向の移動をガイドする水平ガイドと、前記第2のスピンドル支持体の高さ方向の移動をガイドする高さガイドとが設けられていることを特徴とする請求項11又は請求項13に記載のCNC加工装置。
- 加工中は、前記ワークギヤ・スピンドル(18)及びツール・スピンドル(38)は、前記水平ガイドから離れている領域に設けられた又は設けることができる、加工中に生じたチップが落下して収容されるチップコレクター(46)の上方で噛み合うように配置されることを特徴とする請求項9から請求項15のいずれか一項に記載のCNC加工装置。
- 前記スイベルドラム(44)が移動する方向(Z)は、垂直方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項12に記載のCNC加工装置。
- 前記ツール・スピンドル(38)は、前記スイベルドラム(44)に回転自在に取り付けられていることを特徴とする請求項2から請求項17のいずれか一項に記載のCNC加工装置。
- 前記ツール・スピンドル(38)を回転させるためのスピンドル・モータ(64)が、前記スイベルドラム(44)の内部に設けられていることを特徴とする請求項18に記載のCNC加工装置。
- 前記ツール・スピンドル(38)を回転させるための駆動モータが、前記スイベルドラム(44)の外部に設けられており、前記駆動モータは、前記ツール・スピンドル(38)とアングル歯車を介して接続されていることを特徴とする請求項2から請求項18のいずれか一項に記載のCNC加工装置。
- CNC加工装置によるスパイラルベベルギヤ又はハイポイド・ギヤの加工方法であって、
ワークギヤ(22)をワークギヤ・スピンドル(18)に回転自在に取り付けるステップと、
ツール(42)をツール・スピンドル(38)に回転自在に取り付けるステップと、
前記ワークギヤ・スピンドル(18)及びツール・スピンドル(38)を異なる最大3方向(X、Y、Z)に相対的に移動させるステップと、
その軸線と基準軸線(O)とにより基準面を画定する前記ワークギア・スピンドル(18)又は前記ツール・スピンドル(38)の、前記基準面と垂直な回転軸線(P)を中心とする角度位置を調整し、しかも加工中はその角度位置を一定に保つステップと、
前記基準軸線(O)を中心にして回転する他方のスピンドルを、加工される全てのベベルギヤについて、前記基準軸線(O)に対して固定された調整不能の傾斜角(K)をもって傾斜させた状態で、前記基準軸線(O)を中心にして連続的に旋回させるステップとを含み、
前記ワークギヤ(22)と前記ツール(42)との間に所定の転動運動が実現されるように、前記傾斜角(K)及び前記角度位置が設定され、
前記傾斜角(K)は、従来の6軸装置でベベルギヤを加工する際のマシンルートアングルの回動範囲(70〜73)の最大値であるΔΓmaxと同じ角度となるように設定されることを特徴とするCNC加工装置による加工方法。 - 前記マシンルートアングル(Γ)は、従来の6軸装置でベベルギヤを加工する際のマシンルートアングルの回動範囲の最大値であるΔΓmaxから、前記傾斜角(K)を差し引いた値となるように調整されることを特徴とする請求項21に記載のCNC加工装置による加工方法。
- 所定の転動運動が実現されるように、連続的に旋回される前記他方のスピンドルは、不均一に旋回することを特徴とする請求項21から請求項22のいずれか一項に記載のCNC加工装置による加工方法。
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