JP5275683B2 - 所定の歯すじクラウニングをした所定ねじれの歯車歯面を創成する斜め創成方法 - Google Patents

Description

本出願は、その全文を参照により本明細書に組み込むものとする、２００７年５月２２日付けの欧州特許出願第０７０１０１３３．２号に基づく優先権を主張する。

本発明は、連続斜め創成加工方法により、基本的には円筒歯車ではあるが、歯すじをクラウニングした歯車の歯面（フランク）を機械加工するための方法に関する。

連続創成加工方法により、はす歯の歯すじにクラウニングした円筒歯車を創成加工すると、歯面にねじれが生ずる。ねじり形態（ｔｏｒｓｉｏｎ）における一つの尺度がねじれ（ｔｗｉｓｔ）である。本発明の目的は、ねじれを避けることであり、または「自然のねじれ(natural twist)」から変位したねじれを創成ないし生成することである。

本発明の目的を達成するために、すなわち、ねじれを避けるために、ＤＥ３７０４６０７号は、連続的な斜め生成方法で歯車を機械加工し、その際に、ウォームの一方の端部のところの他方の端部の方向への最大値から連続的に低減する右および左の歯面の圧力角を有するボリュート工具を使用する方法を開示している。この場合、ウォームの一方の端部のところの右の歯面の最大圧力角は、左の歯面の最小圧力角と一致し、その逆も真である。この工具は、製作するのが非常に難しく、使用する際に極めて融通性が無い。

ＥＰ１０３６６２４Ａ２号は、工具として修正ないし改修したリードを有するウォームの使用を提案している。この工具の場合、歯面のリードは、ウォームの端部からの距離に比例してウォームの一方の端部からウォームの他方の端部に向かって変化する。この場合、ウォームの一方の端部の一方の歯面の最大リードは、ウォームの他方の端部の他方の歯面の最少リードと一致し、その逆も真である。このタイプの工具は、歯すじクラウニング付けされているか、または歯すじが、へこみ形のクラウニング付けがされている。工具は、斜め創成法で作動されるものと考えられる。工具と加工片との間の軸方向の距離が、両歯面機械加工の際に加工片の機械加工中一定に維持されるのであれば、加工片の両方の歯面の歯すじクラウニング付けは、外部から凸状（プラス）であるか、または外部から凹状（マイナス）になり、また、ねじれが形成される。

対角比すなわちダイアゴナル率（ｄｉａｇｏｎａｌ ｒａｔｉｏ）Ｄの符号だけ、すなわち、その回転軸心方向への軸キャレッジ（ａｘｉａｌ ｃａｒｒｉａｇｅ）のシフト中に工具が変位する方向だけが追加の加工片の機械加工のために変化した場合には、加工片の両方の歯面上に歯すじクラウニング加工およびねじれが生成される。しかし、前に機械加工した加工片に対して、ねじれは異なる大きさを有し、符号は反対になる。

ＥＰ１０３６６２４Ａ２号は、軸キャレッジのシフト中に中心間距離を変化することにより歯すじクラウニングの一部およびねじれを生成し、斜め創成方法による工具加工により第２の部分を生成し、加工片のところで歯すじクラウニングおよびねじれの所望の値が生成されるように、工具のクラウニング加工および機械の調整データを調整する方法を提案している。

ＥＰ１０３６６２４Ａ２号は、また、軸キャレッジのシフト中に中心間距離を変えることにより生成した歯すじクラウニング付けから関連するねじれを計算する方法を開示している。斜め創成方法で使用したリード修正工具により生成した歯すじクラウニング加工から生成されたねじれは、機械加工中（工具と加工片の）軸間の距離の変化により生成した歯すじクラウニング加工からのねじれと同じ方法で本発明により計算することができるという仮定に基づいて説明を行うことにする。

斜め創成方法によるリード修正工具を使用すれば、上記欧州特許出願について説明したようにねじれの一部が形成されるが、歯すじクラウニング加工の大きさが同じである上記部分は、軸キャレッジ・シフト中の軸間の距離の変化によるねじれの部分と違わない。Ｄの符号の変化はねじれのこの部分では起こらない。

しかし、リード修正工具を使用すれば、同様にオフセットの追加の前には知られていない部分が生成される。歯すじクラウニング加工の大きさが指定されている場合には、歯車のねじれを変化するために、この部分だけを使用することができる。それ故、欧州特許出願が提案している方法では、歯すじクラウニング加工がある場合には、ねじれを避けることができず、「自然のねじれ」から特に変化するねじれを生成することもできない。

それ故、本発明は、歯すじクラウニング加工された修正歯面を、実際に任意のオフセットを含む単一の歯面プロセスおよび／または２つの歯面プロセスで生成でき、幾何学的に簡単な工具を使用することができ、機械加工のために必要な工具の長さを種々にランダムに選択することができるような方法で一般的な方法を開発するためのものである。

工具のクラウニング付け量及びクラウニング曲線と対角比すなわちダイアゴナル率を関連調整することにより、簡単な工具でねじれが形成され、自然のねじれに重畳されると、その結果、加工片に対して必要のねじれを得ることができる。さらに、工具のクラウニング付けにより、クラウニング付けの付加の部分が加工片のクラウニング付け部分の上に重ねられ、斜め創成法の際の機械加工中における加工片の必要なクラウニング加工が得られる。その場合、クラウニング加工の上記追加の部分は、機械加工中の工具と加工片との間の距離を変化させることにより創成される。ランダムに選択することができる長さを有する工具で、歯すじクラウニング加工および加工片のねじれに対する所望の値を確保することができる。その場合、上記工具のクラウニング加工は、上記長さに適合させなければならない。本出願で提案された手段により、簡単な方法および簡単な工具で本発明の目的を達成することができる。

また、機械加工プロセスを、コンピュータ上でシミュレートすることもできる。加工片の幅の各エリアにおいて、中心間距離および対角比すなわちダイアゴナル率、または中心間距離および工具の修正は、軸キャレッジのシフト中変化する。そうしながら、軸キャレッジのシフト中の中心間距離および対角比、または中心間距離および工具の修正の変化による生成接触トラック上の影響が、歯すじの所望の進路（コース）を生成し、歯面のねじれを仕様に最適状態に調整するような方法で、決定され、重ねられ、反復して修正される。

以下に、連続生成方法で歯すじクラウニング加工されるはす歯円筒歯車の機械加工中に歯面のねじれを生成する方法、ねじれを避けたり所望の値に調整する方法、必要な工具（例えば、ホブ加工、研磨）の設計方法について説明する。

ホブ加工の場合に知られているように、加工片２の垂直回転軸を有する機械加工から説明を開始する。位置、経路および運動を示す軸（図１）は下記の通りである。
Ｘ 中心間距離（半径方向）
Ｙ 工具の軸方向（接線方向）
Ｚ 加工片軸方向（軸方向）
Ａ 工具軸の傾斜
Ｂ 回転工具
Ｃ 回転加工片

修正がない限り、本明細書で説明する円筒歯車の歯面は、量的コンテキストを説明するのにあまり適していないインボリュート螺旋面により形成される。それ故、以下の説明においては、歯面は基礎円筒のところの接線面内に示す（図２）。この変換により、幾何学的に複雑なインボリュート螺旋面は、縁部の長さＬ_αおよびＬ_βを有する長方形となる。これらの長方形は、以下の説明においては「測定フィールド」と呼ばれる。

ホイールが軸を中心にして回転すると、螺旋線の貫通点は、測定フィールド内で垂直に延びる直線を描く。歯車の横断面は、水平に走る直線を描く。ボリュート工具と傷のないように機械加工された歯面間の接触点も直線、すなわち生成接触トラックになる。生成接触トラックは、軸の送りが短い限りは、角度β_ｂで横方向の面に対して傾斜している。この条件は、本明細書に記載する実施例に適用される。必要な場合には、傾斜角に対する送りの影響を、周知のコンテキストで計算することができ、正しい角度を他の説明のために使用することができる。

図２の歯面を横切って斜めに走る直線１、２、３および５、６、７は、生成接触トラックである。点４、４を通る線により、左の歯面Ｌおよび右の歯面Ｒの生成接触トラック間にしっかりとした接続が維持されるなら、点４は、Ｚ方向に移動し、直線は、生成中の歯面の幾何学的図形を描く。点４がＺ方向に移動している時に、点、従って生成接触トラックが図面の右の部分に示されるクラウニング加工の進路（コース）より上に来ると、各生成接触トラックは、左歯面および／または右歯面の測定フィールド上に包絡面を描く。これらの面は、生成された歯面を包み込み、これらの面は、円筒状の工具により生成された歯すじをクラウニングされた歯面のトポグラフィを表す。

例えば、右歯面の包絡面のようなこれらの包絡面のうちの１つが横方向の面と交叉すると、交叉線は、各横方向の面内のこの歯面のプロファイルのずれの進路を表す。面が測定フィールドに垂直であり、横方向の面に垂直な状態で、包絡面がホイール軸と同心の円形シリンダ、または図２と交叉した場合には、交叉線は各シリンダ上の歯すじのずれの進路を表す。当該プロファイルおよび／または歯すじのずれは、本明細書に記載する方法によりコンピュータを用いて高い信頼性をもって決定することができ、各勾配のずれはずれの進路から計算することができる。それぞれ２つの歯面で測定し、それぞれ２つのシリンダ上で測定したプロファイルまたは歯すじのずれは、歯面のねじれを決定するために必要である。次に、下式によりプロファイル勾配のずれによりねじれＳ_αを決定することができる。

ここで、ｆ_Ｈａｌおよび／またはｆ_Ｈａｌｌは、面Ｉおよび／またはＩＩ内のプロファイル勾配のずれである。

さらに説明を進めると、分析によりねじれを決定することは有効である。なぜなら、幾何学的コンテキストをより容易に理解することができ、プロセスおよび必要な工具をより容易に決定することができるからである。ほとんどの場合、歯すじクラウニングの要求される進路は、二次放物線で描くことができる。この場合、歯面のねじれは、それぞれ測定フィールドの四隅の点の上および／または下の包絡面の高さから計算することができる。図２の右歯面の測定フィールドの四隅の点は、８、９、１３および１２である。図２の生成接触トラックのすべての点は、測定フィールドの上または下で実質的に同じ高さを有する。この高さをｆで表せば、下式のようになる。

それぞれの高さを加工片の歯すじクラウニングの進路を描く二次放物線で計算した場合には、歯面のねじれを簡単な式で表すことができる。この場合のクラウニングが従来技術により創成されたと仮定すると、ここで計算したねじれは、自然のねじれＳ_ｎａｔと呼ぶことができる。このねじれは下式により表すことができる。

ここで、ｋ_１は、上記計算による定数である。

トラックのオフセットはＳＶであるので、左の歯面および／または右の歯面上のクラウニングの高い点は、加工片２の軸方向に２^＊ＳＶだけずれている。そのため、両方の歯面の歯すじの勾配はずれることになる。これらのずれは、機械上の設定を正しく修正することにより計算することができ、そして除去および／または避けることができる。

加工片のクラウニングを生成するために、その回転軸方向をクラウニングの形に修正したボリュート工具を使用した場合には、斜め創成プロセスでの作業の結果、やはりねじれが生じる。このねじれの計算は、自然のねじれの計算ほど簡単ではない。下記の観察は、斜め創成プロセス中の右ねじれはすば歯車の右の歯面の機械加工における中空クラウニング加工された工具(hollow-crowned tool)の使用に関する。工具と加工片との間の距離は一定である。投影面上の生成接触トラックを変更すると、この場合も前述した場合と同様に、β_ｂだけ横方向の面の方向に傾斜している直線になる。しかし、生成接触トラックは、測定フィールドに垂直に直線状に伸びない。すなわち、生成接触トラックは、工具内に導入されたクラウニング加工の一部として、それ故、放物線曲線の一部として描くことができる。図３の場合には、工具のクラウニング加工は、投影面で折り曲げられている。

機械加工は斜め創成プロセスにより行われるので、測定フィールドに垂直な種々のＺ位置内のすべての生成接触トラックは、異なる形状を有する。この形状は計算することができる。それ故、自然のねじれのところですでに説明したのと同様に、コンピュータ上でシミュレートすることができ、歯面を包んでいる修正面を計算することができる。包絡面と横方向の面ＩおよびＩＩ、ｆ_Ｈａｌとｈ_Ｈａｌｌ間の交叉線の形状、それ故歯面のねじれを得ることができる。

ねじれは、測定フィールドの四隅の点上の包絡面の距離により決定することが好ましい。そのため、所定の各生成接触トラックのＺ位置に対する工具の位置の関連を使用できなければならない。対角比Ｄは、この関連を知るのに役に立つ。この関連は下式で表される。

ここで、
Δｙは、その回転軸方向の工具のシフトであり、
Δｚは、加工片の回転軸方向の工具のシフトであり、
ｙ_ｅは、Ｙ軸上の工具の終点であり、
ｙ_ａは、Ｙ軸上の工具の開始点であり、
ｚ_ｅは、Ｚ軸上の工具の終点であり、
ｚ_ａは、Ｚ軸上の工具の開始点である。

工具と加工片が、歯幅が、ウォームの計画作業エリアの中心と一致するような位置を占めていて（図４）、Ｄが既知である場合工具の位置と加工片の位置の間には明確な関連がある。さらに、経路Δｙに対する工具のクラウニングが分かっている場合には、加工片のところで生成したクラウニングｃ_βｙを決定することができる。

Δｙによるねじれは下記のように決定することができる。図３の距離ｆ_１０、ｆ_１１、ｆ_１４、ｆ_１５は、自然のねじれのところで説明したように決定される。しかし、自然のねじれを含む状態の場合とは逆に、点８、９、１２、１３は、点１０、１１、１４、１５の高さのところに位置していない。点８および１０、９および１１、１２および１４、１３および１５間の生成接触トラックのエリア内においては、工具のクラウニング加工の進路により、追加の高さの変化を決定しなければならない。斜め創成プロセス中の工具の幾何学的形状による右の歯面のねじれＳ_ｙＲは、下式により得られる。

定数Ｋ１は、円筒状の工具の使用により生成された自然のねじれを計算することにより知ることができる。係数ｋ_２は、上記計算中に発生するすべてのコンスタント変数（constant variables）を組合せることにより得られる。Ｓ_ｙＲを計算するための式により、斜め創成プロセスの場合には、工具の歯すじクラウニングが、加工片上で歯すじクラウニングｃ_βｙを生成することが分かる。これにより、円筒状工具の使用により発生する自然のねじれと同じ方法で計算することができるねじれが生じる。さらに、ｃ_βｙ／Ｄに比例するねじれの一部が生成される。このねじれの一部は、Ｄの符号が変化した場合その符号を変化する。

それ故、上記説明により下記の結論が導かれる。斜め創成プロセスを使用してクラウニング加工された工具により作業する場合、加工片上に生成されたクラウニングは、２つの部分が重ねられたものとして計算することができる。そのうちの一方ｃ_βｘは、機械加工中中心間距離を変化させることにより生成され、他方ｃ_βｙは、クラウニング加工された工具を使用して斜め創成プロセスを行うことにより生成される。次式を適用することができる。

加工片のクラウニングにより生成された自然のねじれはクラウニングがどのような方法で生成された場合であっても、次式を適用することができる。

斜め創成プロセスの場合には、クラウニング加工された工具は、自然のねじれの一部、およびさらにＤの符号の選択により、結果としてのねじれ増減するねじれの一部も生成する。以下の説明においてＳ_ｋで示すこの部分は、結果としてのねじれを「修正」するために使用することができる。次式を適用することができる。

図５は、ねじれの異なる部分Ｓ_ｋの生成方法を示す。図５は、２つの用途のための右ねじれはすば歯車の右歯面の測定フィールドを示す。平面図においては、生成接触トラックは、高さＩの隅の点８および９により描かれる。さらに、点８を通り測定フィールドに垂直に延びる生成接触トラックを含む面が描かれる。この面は、測定フィールドを含む接線面内に折り曲げられる。工具の修正の湾曲した形状が明確に示されている。図面の左側においては、工具は、ウォームの左端部の近くで、右側においては、ウォームの右端部の近くで動作する。点９を形成するために、各工具は、もっと小さいＺ位置に向かって加工片軸の方向にスライドしなければならないし、さらにもっと大きなＹ位置に向かって左の部分内をスライドしなければならないし、もっと小さいＹ位置に向かって右の部分内をスライドしなければならない。これにより、図面の左の部分内の対角比ＤはＤ＜０になり、図面の右の部分内においては、対角比ＤはＤ＞０になる。

点９は、工具の各部分９’のところに形成される。工具の各位置８および／または９’のところでの修正を比較すると以下のことが分かる。左側の図面においては、面Ｉではｆ_Ｈα＞０になり、右側の図面においては、面Ｉでｆ_Ｈα＜０になる。同様なことが高さＩＩでも言えるなら、各ｆ_Ｈα値は、反対の符号を有することは明らかである。

本明細書に記載する効果は、図面の左の部分内に点８および／または９を形成し、点８が点９’より工具の中心から遠く離れていて、工具の修正の大きさが工具の中心からの距離が増大するにつれて増大することによるものである。図面の右の部分においては、点８は点９’より工具の中心に近い。

未修正および／またはクラウニング加工された工具の使用に関連して、この方法により生成した各歯面のトポグラフィを決定するための方法について説明した。両方の場合について決定したトポグラフィを重ねると、加工片の歯すじクラウニングおよびねじれが、２つの各部分からなる標準用途の場合のトポグラフィが得られる。この「結果としての」トポグラフィは、歯すじクラウニングおよびねじれの結果としての値を決定するために使用することができる。

この動作方法は、歯すじクラウニング加工およびねじれの組合せ、それ故両方の変数の一部の所望の調整を知っていなければならないという欠点がある。この動作方法のもう１つの欠点は、二次放物線で描くことができる挙動を有する歯すじの修正しかカバーできないということである。

すでに説明したように、ねじれを歯面のねじれ力の尺度と称したが、これを面ＩおよびＩＩ内のプロファイル勾配のずれの違いとして計算した。この測定は、通常これらの面の一方からの距離に比例する面ＩおよびＩＩ間でプロファイル勾配のずれが起こる場合に適用することができる。面の幅上の所望の歯すじの修正の形状(behavior)が二次放物線として描くことができる限りは、この条件は満たされる。しかし、この条件が満たされない場合には、歯面の「ねじれ力」という通常の用語を使用しなければならない。

標準シナリオとは異なる用途の場合に対する改善トポグラフィを得るために、コンピュータの生産プロセスをシミュレートすることにより、所望の歯面の形状に近いトポグラフィを決定することが提案される。そうする場合、好適には、面の幅を少なくとも２つのエリアに分割することが好ましく、これらの各エリア内においては、好適には、軸キャレッジのシフト中に、軸方向の距離および対角比、または工具の軸方向の距離および修正を変化することができるように設計することが好ましい。そうする際に、歯すじの所望の形状が生成され、ねじれ力が最適状態で仕様に適合するように、生成接触トラック上の軸方向の距離および対角比および／または軸方向の距離および工具の修正の変化の影響が決定され、重ねられ、反復して修正される。

上記説明は、右の歯面および右ねじれはすば歯車に関する。クラウニング加工についての上記説明は、すべての歯面、すなわち、左ねじれはすば歯車および右ねじれはすば歯車の左の歯面および右の歯面に当てはまる。右ねじれはすば歯車の右の歯面、および左ねじれはすば歯車の左の歯面の自然なねじれはプラスであり、残りの歯面の自然のねじれはマイナスである。自然のねじれの大きさの減少に対する対角比Ｄの符号は、右ねじれはすば歯車の右の歯面、および左ねじれはすば歯車の左の歯面の場合にはプラスであり、残りの歯面の場合にはマイナスである。

中空クラウニング加工された工具は、斜め創成プロセス中に加工片上にプラスのクラウニングを生成する。クラウニング加工された工具（外側から凸状になっている）は、中空クラウニングされた加工片を生成する。この場合、通常、大きなプラスのクラウニングを、機械加工中に中心間距離の変化に応じて加工片上に重ねなければならない。上記効果は、外側から凸状になっている工具を使用しても得ることができる。しかし、中空クラウニング加工された工具を使用する場合とは異なり、反対の符号を有する自然のねじれができることになる。自然のねじれに対する結果としてのねじれの大きさを低減するために、Ｄの符号も逆にしなければならない。

工具のクラウニング加工を生成するための１つの方法は、調整することができる(can be trued)工具に適している（図６）。この作業は、ダイアモンドでコーティングした「ダブル円錐ディスク」により行われる。プロファイル形成プロセスは、ウォームがその軸方向にシフトしている間に、プロファイル形成ディスクとウォーム間の距離が変化するという点でのみ円筒状ウォームのプロファイル形成と異なる。ウォームの中心においては、特定の軸方向の距離が形成され、該距離がウォームの中心からの距離の二乗に対応するウォームの２つの端部の方向へ増大するか（工具のマイナスのクラウニング加工、すなわち、中空クラウニング加工）、または低減する（プラスのクラウニング加工）。ウォーム修正のトランスミッションにおいては、工具の軸方向の断面に示すように、プロファイル形成中、歯面上にクラウニング加工を形成するために、中心間距離の変化にサイン(sin)αを掛けなければならないことに留意されたい。工具の軸から加工片の軸への経路の移動は、対角比により生じる。工具の歯車は図６には図示しておらず、軸方向の断面内に工具のプロファイル形成の際に生成された修正の進路だけが大きく拡大して図示してある。クラウニングの大きさは、ｃ_β０ｒである。

変数ｃ_βｘ，ｃ_βｙとＤとの間の適当な調整を決定するにはいくつかの方法がある。加工片の右の歯面に対して調整を行うことが確立されている。そのため、加工片を機械加工するための軸方向の経路Δｚ（除去すべきストック(stock)および安全量Ｓに依存する部分を含む）が決定される。さらに、その軸方向に工具を変位させる経路Δｙ＝ｙ_ｅ−ｙ_ａが決定され、一方軸方向のキャレッジはΔｚ＝ｚ_ｅ−ｚ_ａだけスライドする。この場合、指数「ａ」および／または「ｅ」が、この場合も、接線方向および／または軸方向のキャレッジのストロークの始まりおよび／または終わりを特徴付ける。経路Δｙ上で工具をプロファイル形成するだけでは十分でないことに留意されたい。すなわち、プロファイル展開ゾーンＩ_Ｐ０に安全量を加えたものの長さに等しい追加の経路をプロファイル形成しなければならない。安全量により、生成するねじれを加工片のところで設定を変更することにより新しい仕様に達するように調整することができる。このことは、調整できない(can not be trued)工具の場合に該工具との関係の特に重要になる。もちろん、必要な工具の全長は、有効長さを超えることはできない。

しかし、工具の製造および／または調整に対する簡単な条件を入手するために、プロファイル形成を工具の全長Ｉ_０にわたって延長することができる。下式の場合には、Ｓ_{ｔａｒｇｅｔ}は結果としてのオフセットの目標値の特性を示し、ｃ_β０ｒは、図６の方法により長さＩ_０上でプロファイル形成される場合の軸方向の断面内の工具のクラウニングの大きさの特性を示す。オフセットの目標値をＳ_{ｔａｒｇｅｔ}で表すとすれば、また図６の方法でウォームＩ_０の全長にわたって工具をプロファイル形成する場合には、ｃ_β０ｒのクラウニング加工の大きさはこの長さ上で必要になる。調整のために下記の変数を計算しなければならない。

最後に、歯すじクラウニングの高い点の不揃いが周知の方法で除去され、上記説明に従って工具が製造されおよび／またはプロファイル形成され、機械加工が開始される。

好ましい実施形態を参照しながら本発明について説明してきたが、本発明はこの詳細な説明に限定されないことを理解されたい。本発明は、添付の特許請求の範囲の本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、主題が関連する当業者であれば周知の修正を包括するためのものである。

工具０、加工片２、および工具と加工片の位置、経路および運動を示すための、機械工具の軸Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｘ、ＹおよびＺを示す図である。 円筒状工具により斜め生成方法で生成した歯すじクラウニングを有する右ねじれはすば歯車の左の歯面および右の歯面の歯面トポロジーを決定する方法を示すための図である。 中空クラウニング加工された修正工具により斜め生成方法で生成した、歯すじクラウニングを有する右ねじれはすば歯車の右の歯面の歯面トポロジーを決定する方法を示すための図である。 軸Ｙおよび軸Ｚの関係を示すとともに、中空クラウニング加工された工具による斜め生成プロセス中の右ねじれはすば歯車の右歯面の機械加工中に接触トラックが生成される方法を説明し、且つ、このプロセス中に生成される歯すじクラウニングを説明するための図である。 図示された歯面のねじれを必要な値に調整するために用いる対角比の符号およびねじれの一部の符号間の相互関係を示す図である。 ボリュート工具にクラウニング加工または中空クラウニング加工を生成する方法を示す図である。

符号の説明

１、２、３および５、６、７ 直線
ｆ_１０、ｆ_１１、ｆ_１４、ｆ_１５ 距離
４、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５ 点
ｃ_βｘ，ｃ_βｙ 変数
Δｚ 経路

Claims (5)

1. 回転軸の方向に歯面のピッチを変化させることによりクラウニング修正したウォーム状の工具を使用して、斜めフライス加工によって実質的に円筒状であるがマイナスまたはプラスのクラウニング修正された歯車の歯面を機械加工する方法であって、
   加工片のクラウニングは、斜めフライス加工において前記工具のクラウニングにより生成される成分と、軸方向への移動中に前記工具と前記加工片との間の中心距離を変化させることにより生成される成分とを重畳することによって形成され、
   ねじれは、クラウニングの形成とは無関係の自然なねじれ成分と、前記工具のクラウニングの、その回転軸方向の経路及び量、及び対角比に依存するねじれ成分を重畳することによって形成される方法において、
   要求されるクラウニング及びねじれを形成するため、
   前記自然なねじれ成分は要求されるクラウニングから計算され、
   前記対角比に依存するねじれ成分は、要求されるねじれとなるように、前記工具のクラウニングと対角比を調整することにより設定され、
   前記クラウニングの、中心距離を変化させることにより生成される成分は、要求されるクラウニングとなるように前記中心間距離を変化させることにより設定されることを特徴とする、方法。
2. 前記工具のクラウニングの前記経路は、前記工具の全長に渡って二次放物線で描かれることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 十分な長さに渡ってプロファイル形成された既存の工具を用い、該既存の工具および加工プロセスの設計で考慮されるクラウニング付け及び又はねじれとは異なるクラウニング付け及び／又はねじれを創成し、機械加工中に対角比を調整し、かつ中心間距離を調整することによって、所望のクラウニング付けとねじれの所望値を生成することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 単一の歯面を機械加工する場合において、前記機械加工中の前記中心間距離の変更は、前記機械加工中の前記加工片の追加回転の変化又は前記機械加工中の前記中心間距離の変化と前記追加回転の変化との組合せにより置換し得ることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の方法。
5. １つの歯面を機械加工する場合において、軸方向への移動中における前記工具の前記クラウニング付け、前記対角比、および前記中心間距離の前記変化または軸方向への移動中における前記加工片の追加回転の変化は、両方の加工片の歯面上でクラウニング及び／又はねじれに関して異なる値を創成するように実行可能であることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の方法。
   

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