JP5276358B2 - Hypoid gear analysis system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analysis system of a hypoid gear capable of easily adjusting data for providing a desired gear tooth contact state. <P>SOLUTION: A calculation section 6 sets a virtual gear 101iG obtained by adjusting design data of a gear 101G with adjustment dimensions when the relative position of a cutter head 230 to a pinion work 110P is set, calculates the virtual relative position of the cutter head 230 on the assumption that the gear tooth of the virtual work 110iG is formed according to data of the virtual gear 101iG and the set dimensions of the cutter head 230, adjusts the virtual relative position using a second adjustment dimension with reference to the pitch point P of the virtual gear 101iG, and calculates the relative position of the cutter head 230 when a pinion gear tooth 102P is generated in the pinion work 110P according to virtual assembling dimensions of the virtual gear 101iG and a pinion 101P and the adjusted virtual relative position. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、ハイポイドギヤを加工する際のワークとカッタヘッドとの相対関係に基づいてハイポイドギヤの解析を行うハイポイドギヤの解析システムに関する。   The present invention relates to a hypoid gear analysis system that analyzes a hypoid gear based on a relative relationship between a workpiece and a cutter head when processing the hypoid gear.

従来より、ハイポイドギヤとしては、ワークを固定したままカッタヘッドを回転させるフェースミル方式の歯面加工によって各歯車(ギヤ及びピニオン)に歯面をそれぞれ加工したハイポイドギヤや、ワークとカッタヘッドとを同時に回転させるフェースホブ方式の歯面加工によって各歯車に歯面をそれぞれ加工したハイポイドギヤとが広く知られている。   Conventionally, as hypoid gears, hypoid gears with tooth surfaces processed on each gear (gear and pinion) by face mill type tooth surface processing that rotates the cutter head while the workpiece is fixed, and the workpiece and cutter head rotate simultaneously. Hypoid gears in which the tooth surfaces of each gear are processed by face hob type tooth surface processing are widely known.

近年、フェースミル方式を用いて歯面加工されるハイポイドギヤについては、加工機に対する適切な制御パラメータの設定方法や、加工された歯面の解析方法等についての研究が数多くなされている。   In recent years, with respect to hypoid gears that are processed with a face mill system, many studies have been conducted on a method for setting an appropriate control parameter for a processing machine, a method for analyzing a processed tooth surface, and the like.

その一方で、フェースホブ方式を用いて歯面加工されるハイポイドギヤについては、加工機の各種制御パラメータを設定する際に最も基本となる各ワークとカッタヘッドとの相対位置の設定方法さえも十分に確立されていないのが実情であった。   On the other hand, for hypoid gears that are machined using the face hob method, the most basic method for setting the relative position between each workpiece and the cutter head is fully established when setting various control parameters for the processing machine. The fact was not.

これに対処し、例えば、特許文献1には、加工機でギヤを成形加工する際の制御パラメータをギヤの設計諸元に基づいて設定する一方、ギヤの設計諸元に歯当り調整寸法(ギヤのピッチ円錐角に対する調整量、ギヤの捩れ角に対する調整量、及び、ギヤ歯幅に対する歯当り幅の割合等)を反映させて仮想ギヤを設定し、仮想ギヤワークとカッタヘッドとの相対位置、及び、仮想ギヤとピニオンとの組立寸法に基づいて加工機でピニオンを創成加工する際の制御パラメータを設定する技術が開示されている。さらに、この特許文献1に開示された技術では、歯当り調整寸法として、歯筋方向のクラウニング補正量等が設定可能となっており、このクラウニング補正量等に基づいて加工機上の各設定値(例えば、加工機上のスイベル角やチルト角等の座標軸等)が微調整される。
特開2007−185760号公報
In response to this, for example, in Patent Document 1, control parameters for forming a gear with a processing machine are set based on the design specifications of the gear, while the gear design specifications include a tooth contact adjustment dimension (gear The virtual gear is set by reflecting the adjustment amount with respect to the pitch cone angle, the adjustment amount with respect to the torsion angle of the gear, and the ratio of the tooth contact width to the gear tooth width, and the relative position between the virtual gear work and the cutter head, and A technique for setting control parameters when generating a pinion with a processing machine based on an assembly dimension of a virtual gear and a pinion is disclosed. Furthermore, in the technique disclosed in Patent Document 1, a crowning correction amount or the like in the tooth trace direction can be set as the tooth contact adjustment dimension, and each set value on the processing machine can be set based on the crowning correction amount or the like. (For example, coordinate axes such as swivel angle and tilt angle on the processing machine) are finely adjusted.
JP 2007-185760 A

しかしながら、上述の特許文献1に開示された技術において、調整される加工機上の各座標軸等はハイポイドギヤの寸法との直接的な対応関係が薄いため、これら加工機設定の修正量に基づいて、歯面の接触状態の変化等を想像することが困難である。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1 described above, each coordinate axis and the like on the processing machine to be adjusted has a small direct correspondence with the dimension of the hypoid gear, and therefore, based on the correction amount of these processing machine settings, It is difficult to imagine a change in the contact state of the tooth surface.

また、加工機上の各座標軸を微調整することは、仮想ギヤとピニオン(カッタヘッド)との組立寸法を間接的に変化させることに帰結し、その結果、創成加工されるピニオンの歯丈が変化して切込み量が不足する等、実用性の低いピニオンが加工される虞がある。   In addition, fine adjustment of each coordinate axis on the processing machine results in indirectly changing the assembly dimensions of the virtual gear and the pinion (cutter head). As a result, the tooth height of the pinion to be created is reduced. There is a risk that a pinion with low utility will be processed, for example, the amount of cutting will be insufficient due to the change.

このため、上述の特許文献1に開示された技術では、最適な歯当り調整寸法を直感的に設定することが困難であり、この設定には熟練を要していた。   For this reason, with the technique disclosed in Patent Document 1 described above, it is difficult to intuitively set the optimum tooth contact adjustment dimension, and this setting requires skill.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、所望の歯面接触状態を得るための諸元調整を容易に実現することができるハイポイドギヤの解析システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a hypoid gear analysis system capable of easily realizing specification adjustment for obtaining a desired tooth surface contact state.

本発明の一態様によるハイポイドギヤの解析システムは、フェースホブ方式のカッタヘッドを回転させることによって、一方の歯車である第1の歯車の歯面が第1のワークに成形加工されるとともに、他方の歯車である第2の歯車の歯面が第2のワークに創成加工されるハイポイドギヤの解析システムであって、前記第1の歯車の設計諸元と前記カッタヘッドの設定寸法とに基づいて前記第1のワークに対する前記カッタヘッドの相対位置を演算し、この相対位置に基づいて前記カッタヘッドで成形加工される前記第1の歯車の歯面を演算する第1の歯面演算手段と、創成加工される前記第2の歯車の歯面と共役な歯面を有する仮想的な歯車として前記第1の歯車の前記設計諸元に基づいて設定される仮想歯車の設計諸元を調整する第1の調整寸法と、前記仮想歯車の前記設計諸元と前記カッタヘッドの前記設定寸法とに基づいて前記仮想歯車の仮想ワークに対して配置される前記カッタヘッドの傾きを前記仮想歯車のピッチ点或いはその近傍の点を基準として調整する第2の調整寸法とを入力する入力手段と、前記仮想歯車の諸元と前記第2の調整寸法と前記カッタヘッドの設定寸法とに基づいて前記仮想歯車の仮想ワークに歯面を形成加工すると仮定したときの前記仮想ワークに対する前記カッタヘッドの仮想相対位置を演算する仮想相対位置演算手段と、前記仮想歯車の諸元と前記第2の歯車の設計諸元とに基づいて前記仮想歯車と前記第2の歯車との仮想組立寸法を演算する仮想組立寸法演算手段と、前記仮想相対位置と前記仮想組立寸法とに基づいて前記第2のワークに対する前記カッタヘッドの相対位置を演算し、この相対位置に基づいて前記カッタヘッドで創成加工される前記第2の歯車の歯面を演算する第2の歯面演算手段と、前記第1の歯面演算手段で演算した前記第1の歯車の歯面と前記第2の歯面演算手段で演算した前記第2の歯車の歯面との接触状態を解析する歯面接触解析手段と、を備えたものである。 In the hypoid gear analysis system according to one aspect of the present invention , the tooth surface of the first gear, which is one gear, is molded into the first workpiece by rotating the face hob type cutter head, and the other gear is used. And a hypoid gear analysis system in which a tooth surface of a second gear is created on a second workpiece, based on the design specifications of the first gear and the set dimensions of the cutter head. calculates the relative position of the cutter head relative to the workpiece, a first tooth surface calculation means for calculating the tooth surface of the first gear to be molded by the cutter head on the basis of the relative position, the generating process first tone adjusting that the second of said first of said design virtual gear design specifications that are set on the basis of the specifications of the gear as a virtual gear having a tooth surface conjugate tooth surface of the gear Dimensions and the design specifications and the setting dimensions and the pitch point or in the vicinity of the cutter head the virtual gear the slope of which is arranged for the virtual work of the virtual gear based on the cutter head of the virtual gear input means for inputting a second adjustment dimension adjustment as the reference points, of the virtual gear on the basis of the specifications and the second adjusting dimensions of the virtual gear and the set size of the cutter head Virtual relative position calculation means for calculating a virtual relative position of the cutter head with respect to the virtual workpiece when it is assumed that a tooth surface is formed on the virtual workpiece, specifications of the virtual gear , and design specifications of the second gear a virtual assembly dimension calculating means for calculating a virtual assembly dimension between the second gear and the virtual gear based on the bets, the second workpiece based on said virtual relative positions and said virtual assembly dimensions A second tooth surface calculating means for calculating a relative position of the cutter head and calculating a tooth surface of the second gear created by the cutter head based on the relative position; and the first tooth Tooth surface contact analyzing means for analyzing the contact state between the tooth surface of the first gear calculated by the surface calculating means and the tooth surface of the second gear calculated by the second tooth surface calculating means. It is a thing.

本発明のハイポイドギヤの解析システムによれば、所望の歯面接触状態を得るための諸元調整を容易に実現することができる。   According to the hypoid gear analysis system of the present invention, specification adjustment for obtaining a desired tooth surface contact state can be easily realized.

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図1はハイポイドギヤの斜視図、図2はフェースホブ方式のカッタヘッドの一例を示す斜視図、図3はハイポイドギヤの解析システムの概略構成図、図4はハイポイドギヤの解析システムを実現するためのコンピュータシステムの一例を示す概略構成図、図5はハイポイドギヤの解析ルーチンを示すフローチャート、図6は入力画面の一例を示す説明図、図7はギヤワークに対するカッタヘッドの相対位置を示す説明図、図8はギヤワークに対するカッタヘッドの相対位置と組立寸法とに基づいて演算されるピニオンワークに対するカッタヘッドの相対位置を示す説明図、図9はカッタヘッドの傾き調整軸の一例を示す説明図、図10乃至図18は調整寸法とイーズオフの変化との関係を示す説明図、図19乃至図23は各調整寸法及び歯面接触解析結果の表示例を示す説明図、図24は図19乃至図23の歯面接触解析に用いた基本的な寸法の一例を示す図表である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a hypoid gear, FIG. 2 is a perspective view showing an example of a face hob type cutter head, FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a hypoid gear analysis system, and FIG. 4 is a hypoid gear. FIG. 5 is a flowchart showing a hypoid gear analysis routine, FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an input screen, and FIG. 7 is a diagram showing the relative relationship between the cutter head and the gear work. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relative position of the cutter head relative to the pinion work calculated based on the relative position of the cutter head relative to the gear work and the assembly dimensions, and FIG. 9 is an example of the tilt adjustment axis of the cutter head. 10 to 18 are explanatory diagrams showing the relationship between the adjustment dimension and the change in ease-off. 9 through FIG. 23 is an explanatory view showing a display example of the adjustment dimension and the tooth surface contact analysis results, Figure 24 is a chart showing an example of the basic dimensions used in tooth surface contact analysis of FIGS. 19 to 23.

図1において、符号100はハイポイドギヤを示し、このハイポイドギヤ100は、例えば、大径をなす一方の歯車(以下、ギヤまたはクラウンともいう)101Gと、小径をなす他方の歯車(以下、ピニオンともいう)101Pとが互いに噛合して構成されている。本実施形態において、これらギヤ101G及びピニオン101Pの各歯面は、例えば、図2に示すフェースホブ方式のカッタヘッド230を用いて加工されており、具体的には、ギヤ101Gの歯面102G(凸歯面102Ga及び凹歯面102Gb)がカッタヘッド230を用いて成形加工され、ピニオン101Pの歯面102P(凸歯面102Pa及び凹歯面102Pb)がカッタヘッド230を用いて創成加工されている。すなわち、本実施形態では、ギヤ101Gが第1の歯車に相当し、ピニオン101Pが第2の歯車に相当する。   In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a hypoid gear. The hypoid gear 100 is, for example, one gear (hereinafter also referred to as a gear or a crown) 101G having a large diameter and the other gear (hereinafter also referred to as a pinion) having a small diameter. 101P meshes with each other. In the present embodiment, the tooth surfaces of the gear 101G and the pinion 101P are processed using, for example, a face hob type cutter head 230 shown in FIG. 2, and specifically, the tooth surfaces 102G (convex) of the gear 101G. The tooth surface 102Ga and the concave tooth surface 102Gb) are molded using the cutter head 230, and the tooth surface 102P (the convex tooth surface 102Pa and the concave tooth surface 102Pb) of the pinion 101P is formed using the cutter head 230. That is, in this embodiment, the gear 101G corresponds to the first gear, and the pinion 101P corresponds to the second gear.

図2に示すように、本実施形態において、フェースホブ方式のカッタヘッド230は、円盤状のカッタボディ231を有する。このカッタボディ231の中心部には、加工機(図示せず)にカッタヘッド230を固定するための取付孔232が設けられている。   As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the face hob type cutter head 230 has a disc-shaped cutter body 231. An attachment hole 232 for fixing the cutter head 230 to a processing machine (not shown) is provided at the center of the cutter body 231.

また、カッタボディ231の一端面はカッタヘッド230の表面(Cutter head surface)233として設定され、このヘッド表面233からヘッド軸Z方向に設定距離離れた点が、カッタヘッド230の基準点(原点O)として設定されている。ここで、カッタヘッド230のヘッド表面233から原点Oまでの軸方向距離は、カッタヘッド230に固有に設定されるものであるが、ハイポイドギヤ100の設計諸元に基づいて設定されることが望ましく、本実施形態においては、ハイポイドギヤ100の有効歯丈hの半値に適宜クリアランスを加えた値が設定されている。 Further, one end surface of the cutter body 231 is configured as a surface (Cutter head Surface) 233 of cutter head 230, a point away set distance from the head surface 233 on the head axis Z C direction, the reference point of the cutter head 230 (the origin O C) is set as. Here, the axial distance from the head surface 233 of cutter head 230 to the origin O C is one in which are unique to the cutter head 230, it is desirable to be set on the basis of the design specifications of the hypoid gear 100 In this embodiment, a value obtained by appropriately adding a clearance to the half value of the effective tooth height h of the hypoid gear 100 is set.

さらに、ヘッド表面233からは、凹歯面加工用ブレード240oと凸歯面加工用ブレード240iとからなる複数のブレード240が突設されている。ここで、各ブレード240o,240iは、カッタボディ231に形成されたブレード固定孔(図示せず)に着脱自在に挿入固定されるようになっている。その際、各ブレード240o,240iは、例えば、先端部に形成されるエッジが、カッタヘッド230の参照平面(原点Oを通りヘッド表面233と平行な平面;reference plane)から設定量突出する位置に固定される。なお、上述のように、カッタヘッド230のヘッド表面233から原点Oまでの軸方向距離がハイポイドギヤ100の有効歯丈hの半値に設定されている本実施形態において、突出量は、ハイポイドギヤ100の有効歯丈hの半値(h/2)にクリアランスcを加算した値b(=(h/2)+c:blade dedendum)に設定されている。 Further, a plurality of blades 240 including a concave tooth surface processing blade 240 o and a convex tooth surface processing blade 240 i are projected from the head surface 233. Here, each blade 240o, 240i is detachably inserted and fixed in a blade fixing hole (not shown) formed in the cutter body 231. At that time, each blade 240O, 240i, for example, an edge formed at the tip, the reference plane of the cutter head 230 (the origin O C through the head surface 233 parallel to the plane; reference plane) to set the amount projected from the position Fixed to. As described above, in this embodiment the axial distance is set to half the effective tooth height h of the hypoid gear 100 from the head surface 233 of cutter head 230 to the origin O C, the amount of protrusion is the hypoid gear 100 It is set to a value b (= (h / 2) + c: blade dedendum) obtained by adding the clearance c to the half value (h / 2) of the effective tooth height h.

このようなカッタヘッド230で加工されるハイポイドギヤ100の解析を行う解析システム1は、図3に示すように、ハイポイドギヤ100の設計諸元やカッタヘッド230の設定寸法、歯当り調整寸法等を入力する入力手段としての入力部5と、カッタヘッド230で加工されるギヤ101G及びピニオン101Pの各歯面102G,102Pやこれら歯面の接触解析等の各種演算を行う演算部6と、演算部6で実行される各種プログラムを格納するとともに、入力部5からの入力情報等を適宜記憶する記憶部7と、演算部6での演算結果等を出力する出力部8とを有して構成されている。   The analysis system 1 for analyzing the hypoid gear 100 processed by such a cutter head 230 inputs design specifications of the hypoid gear 100, set dimensions of the cutter head 230, tooth contact adjustment dimensions, and the like, as shown in FIG. An input unit 5 as an input means, a calculation unit 6 that performs various calculations such as contact analysis of the tooth surfaces 102G and 102P of the gear 101G and the pinion 101P processed by the cutter head 230, and these tooth surfaces, and a calculation unit 6 The storage unit 7 stores various programs to be executed, and appropriately stores input information from the input unit 5, and includes an output unit 8 that outputs calculation results and the like in the calculation unit 6. .

この解析システム1の記憶部7には、上述のカッタヘッド230を用いてギヤ101G及びピニオン101Pの各ワーク110G,110Pに加工される歯面についての解析を行うためのプログラムが格納されており、演算部6は、このプログラムを実行することにより、第1の歯面演算手段、仮想相対位置演算手段、仮想組立寸法演算手段、第2の歯面演算手段、及び、歯面接触解析手段としての各機能を実現する。   The storage unit 7 of the analysis system 1 stores a program for analyzing the tooth surfaces processed on the workpieces 110G and 110P of the gear 101G and the pinion 101P using the cutter head 230 described above. By executing this program, the calculation unit 6 serves as first tooth surface calculation means, virtual relative position calculation means, virtual assembly dimension calculation means, second tooth surface calculation means, and tooth surface contact analysis means. Implement each function.

なお、本実施形態の解析システム1は、例えば、図4に示すコンピュータシステム10で実現される。コンピュータシステム10は、例えば、コンピュータ本体11に、キーボード12と、ディスプレイ装置13と、プリンタ14とがケーブル15を介して接続されて要部が構成されている。そして、このコンピュータシステム10において、例えば、コンピュータ本体11に配設された各種ドライブ装置やキーボード12等が入力部5として機能するとともに、コンピュータ本体11に内蔵されたCPU,ROM,RAM等が演算部として機能する。また、コンピュータ本体11に内蔵されたハードディスク等や記憶部7として機能するとともに、ディスプレイ装置13やプリンタ14等が出力部8として機能する。   In addition, the analysis system 1 of this embodiment is implement | achieved by the computer system 10 shown in FIG. 4, for example. The computer system 10 includes, for example, a computer main body 11, a keyboard 12, a display device 13, and a printer 14 that are connected via a cable 15 to constitute a main part. In the computer system 10, for example, various drive devices, a keyboard 12, and the like arranged in the computer main body 11 function as the input unit 5, and a CPU, ROM, RAM, and the like built in the computer main body 11 are arithmetic units. Function as. In addition, the display device 13, the printer 14, and the like function as the output unit 8 while functioning as a hard disk or the like built in the computer main body 11 or the storage unit 7.

次に、演算部6で実行されるハイポイドギヤの解析処理について、図5に示すハイポイドギヤの解析ルーチンのフローチャートに従って説明する。このルーチンがスタートすると、演算部6は、先ず、ステップS101において、カッタヘッド230の設定寸法、ハイポイドギヤ100の設計諸元、歯当り調整寸法等の各種諸元の取り込みを行う。具体的に説明すると、演算部6は、例えば、ディスプレイ装置13等の出力部8を通じて各種諸元の入力画面(図6(a)参照)を表示し、この入力画面上にキーボード12等の入力部5を通じて入力された諸元を読み込む。   Next, the hypoid gear analysis processing executed by the calculation unit 6 will be described with reference to the flowchart of the hypoid gear analysis routine shown in FIG. When this routine starts, the calculation unit 6 first takes in various specifications such as the set dimensions of the cutter head 230, the design specifications of the hypoid gear 100, and the tooth contact adjustment dimensions in step S101. Specifically, for example, the calculation unit 6 displays an input screen of various specifications (see FIG. 6A) through the output unit 8 such as the display device 13, and the input of the keyboard 12 or the like is input on the input screen. The specifications entered through part 5 are read.

ここで、本実施形態において、解析システム1には、カッタヘッド230(及び、ブレード240)の設定寸法として、例えば、
:slot radius
:slot offset
ht:cutter head thickness
λ:blade slot tilt angle
γ:blade side rake angle
fw:blade flat width
:blade thickness
:blade width
ν:ギヤカッタリード角
:カッタ半径
:ブレードグループ数
等が入力される。
Here, in the present embodiment, the analysis system 1 includes the set dimensions of the cutter head 230 (and the blade 240) as, for example,
S r : slot radius
S o : slot offset
C ht : cutter head thickness
λ s : blade slot tilt angle
γ s : blade side rake angle
b fw : blade flat width
b t : blade thickness
b w: blade width
ν: Gear cutter lead angle r C : Cutter radius N B : The number of blade groups and the like are input.

また、解析システム1には、ハイポイドギヤ100(ギヤ101G及びピニオン101P)の設計諸元として、
ψ,ψ:捩れ角(Spiral angle)
Γ,Γ:円錐角(Cone angle)
,R:ピッチ点半径(P-point radius)
等が入力される。これらの諸元は、いわゆるギヤ101G及びピニオン101Pの三要素と呼ばれる代表的な寸法である。演算部6は、これら各三要素に基づき、ギヤ101G及びピニオン101Pの他の設計諸元として、例えば、
,Z:ピッチ点距離(P-point distance)
ε,η:オフセット角(Offset angle)
を一義的に算出する。さらに、演算部6は、ギヤ101Gの設計諸元とピニオン101Pの設計諸元に基づく組立諸元として、例えば、
m:ギヤ比(Gear ratio)
Σ:軸交差角(Shaft angle)
Ε:オフセット量(Offset)
を一義的に算出する。
In addition, the analysis system 1 includes, as design specifications of the hypoid gear 100 (gear 101G and pinion 101P),
ψ G , ψ P : Spiral angle
Γ G , Γ P : Cone angle
RG , RP : pitch point radius (P-point radius)
Etc. are input. These specifications are typical dimensions called three elements of so-called gear 101G and pinion 101P. The calculation unit 6 is based on these three elements as other design specifications of the gear 101G and the pinion 101P, for example,
Z G , Z P : Pitch point distance (P-point distance)
ε, η: Offset angle
Is uniquely calculated. Furthermore, the calculation part 6 is as an assembly specification based on the design specification of the gear 101G and the design specification of the pinion 101P, for example,
m: Gear ratio
Σ: Shaft angle
Ε: Offset amount
Is uniquely calculated.

また、解析システム1には、ギヤ101Gの設計諸元に基づいて仮想ギヤ(仮想歯車)101iGの諸元を設定(調整)するための寸法(第1の調整寸法)として、例えば、
Δψ:捩れ角調整寸法
ΔΓ:円錐角調整寸法
ΔR:ピッチ点半径調整寸法
が入力される。
Further, in the analysis system 1, as dimensions (first adjustment dimensions) for setting (adjusting) the specifications of the virtual gear (virtual gear) 101iG based on the design specifications of the gear 101G, for example,
Δψ G : Twist angle adjustment dimension ΔΓ G : Cone angle adjustment dimension ΔR G : Pitch point radius adjustment dimension is input.

ここで、仮想ギヤ101iGとは、歯面創成時のピニオンワーク110Pに対するカッタヘッド230の配置等を調整するために設定される仮想的なギヤであり、その諸元は、ギヤ101Gの三要素に、上述の各調整寸法を反映させることによって設定される。   Here, the virtual gear 101iG is a virtual gear set to adjust the arrangement of the cutter head 230 with respect to the pinion work 110P at the time of tooth surface generation, and its specifications are based on the three elements of the gear 101G. , Is set by reflecting each of the adjustment dimensions described above.

すなわち、ピニオンワーク110Pにピニオン歯面102Pa,102Pbを創成加工する際のカッタヘッド230の配置は、基本的には、ギヤワーク110Gにギヤ歯面102Ga,102Gbを成形加工する際のカッタヘッド230の配置と、ギヤ101Gとピニオン101Pとの組立位置とに基づいて設定することが可能である。しかしながら、このような配置で得られるピニオン歯面102Pa,102Pbは、共役歯面となり、ギヤ歯面102Ga,102Gbに対して「べた当たり」するため、実用性に乏しく何らかの歯面調整を要する。そこで、本実施形態においては、後述のように、ギヤ101Gの設計諸元(ψ、Γ、R)に対して第1の調整寸法(ΔΨ、ΔΓ、ΔR)を反映させた仮想ギヤ101iGを設定し、この仮想ギヤ101iGに歯面を形成加工すると仮定したときのワーク(仮想ワーク)110iGに対するカッタヘッド230の配置と、仮想ギヤ101iGとピニオン101Pとの組立位置とに基づいて、ピニオンワーク110Pに対するカッタヘッド230の配置を設定することにより、ピニオン101Pに対する歯面修正を行う。 That is, the arrangement of the cutter head 230 when generating the pinion tooth surfaces 102Pa and 102Pb on the pinion work 110P is basically the arrangement of the cutter head 230 when forming the gear tooth surfaces 102Ga and 102Gb on the gear work 110G. And the assembly position of the gear 101G and the pinion 101P can be set. However, the pinion tooth surfaces 102Pa and 102Pb obtained by such an arrangement become conjugate tooth surfaces and “stickiness” with respect to the gear tooth surfaces 102Ga and 102Gb, so that it is not practical and requires some tooth surface adjustment. Therefore, in the present embodiment, as will be described later, the first adjustment dimensions (ΔΨ G , ΔΓ G , ΔR G ) are reflected on the design specifications (ψ G , Γ G , R G ) of the gear 101G. Based on the arrangement of the cutter head 230 with respect to the workpiece (virtual workpiece) 110iG and the assembly position of the virtual gear 101iG and the pinion 101P when the virtual gear 101iG is set and the tooth surface is assumed to be formed on the virtual gear 101iG. Thus, by setting the arrangement of the cutter head 230 with respect to the pinion work 110P, the tooth surface correction with respect to the pinion 101P is performed.

また、仮想ギヤ101iGとピニオン101Pとの組立状態を変更することなく、仮想ギヤ101iGを通じてピニオン101Pに対する更なる歯面修正を行うため、解析システム1には、第1の調整寸法に加え、第2の調整寸法が入力される。この第2の調整寸法は、仮想ギヤ101iGの仮想ワーク110iGに歯面を成形加工すると仮定した際に、仮想ワーク110iGに対して設定されるカッタヘッド230の相対位置(仮想相対位置)を直接的に調整するための各種寸法によって主として構成されている。   Further, in order to perform further tooth surface correction on the pinion 101P through the virtual gear 101iG without changing the assembly state of the virtual gear 101iG and the pinion 101P, the analysis system 1 includes the second adjustment dimension in addition to the second adjustment dimension. The adjustment dimension is input. This second adjustment dimension directly determines the relative position (virtual relative position) of the cutter head 230 set with respect to the virtual workpiece 110iG when it is assumed that the tooth surface is formed on the virtual workpiece 110iG of the virtual gear 101iG. It is mainly composed of various dimensions for adjusting to the above.

本実施形態では、第2の調整寸法として、例えば、仮想ギヤ101iGのピッチ点P(Ppoint)を基準とする3軸周りにカッタヘッド230を傾けるための寸法(角度)が入力される。具体的には、例えば、歯面成形時の仮想ワーク110iGとカッタヘッド230との配置関係において、ピッチ点Pを通り且つ仮想ギヤのピッチ円錐の母線方向に設定されるα軸周りにカッタヘッド230を傾けるための角度θαが、第2の調整寸法として入力される。また、ピッチ点Pからカッタヘッド230の原点Oに向かうμ軸と、このμ軸と直交し且つ仮想ワーク110iGのピッチ円錐との接平面上でピッチ点Pを通るκ軸と、μ軸及びκ軸に直交するι軸からなる直交座標系において、κ軸周り及びι軸周りにカッタヘッド230を傾けるための角度θκ及びθιが、第2の調整寸法として入力される。なお、図9には、仮想ギヤ101iG側から見た各軸(α軸、μ軸、κ軸、及び、ι軸)が、当該仮想ギヤ101iGに噛み合うピニオン101P上に表現されている。 In the present embodiment, as the second adjustment dimension, for example, a dimension (angle) for tilting the cutter head 230 around three axes with reference to the pitch point P (Ppoint) of the virtual gear 101iG is input. Specifically, for example, in the arrangement relationship between the virtual workpiece 110iG and the cutter head 230 at the time of tooth surface molding, the cutter head 230 is set around the α axis that passes through the pitch point P and is set in the generatrix direction of the pitch cone of the virtual gear. An angle θ α for tilting is input as the second adjustment dimension. Further, a mu axis toward the origin O C of the cutter head 230 from the pitch point P, and κ axis passing through the pitch point P on the tangent plane of the pitch cone perpendicular to the mu-axis and the virtual workpiece 110IG, mu axis and In an orthogonal coordinate system composed of ι axes orthogonal to the κ axis, angles θ κ and θ ι for tilting the cutter head 230 about the κ axis and about the ι axis are input as second adjustment dimensions. In FIG. 9, each axis (α axis, μ axis, κ axis, and ι axis) viewed from the virtual gear 101iG side is expressed on a pinion 101P that meshes with the virtual gear 101iG.

さらに、他の調整寸法として、例えば、カッタ半径rを調整するための寸法(カッタ半径修正量)Δrが入力されるとともに、歯面創成加工時のパラメータとして使用されるギヤ比mを調整するための修正量(ギヤ比修正量)Δm、ブレード圧力角等が入力される。 Further, as another adjustment dimension, for example, the dimensions for adjusting the cutter radius r C (cutter radius correction amount) with [Delta] r C is input, adjust the gear ratio m that is used as a parameter when the tooth surface generating process A correction amount (gear ratio correction amount) Δm, a blade pressure angle, and the like are input.

ステップS101からステップS102に進むと、演算部6は、ギヤ101Gの設計諸元とカッタヘッド230の設定寸法とに基づいてギヤワーク110Gに対するカッタヘッド230の相対位置を演算し、この相対位置に基づいて、カッタヘッド230で成形加工されるギヤ101Gの歯面102Ga,102Gbを演算する。   When the process proceeds from step S101 to step S102, the calculation unit 6 calculates the relative position of the cutter head 230 with respect to the gear work 110G based on the design specifications of the gear 101G and the set dimensions of the cutter head 230, and based on this relative position. Then, the tooth surfaces 102Ga and 102Gb of the gear 101G formed by the cutter head 230 are calculated.

ここで、説明を簡素化するため、カッタヘッド230の原点Oを通る参照平面上にギヤ101Gのピッチ点Pが存在すると仮定すると、ギヤ101Gの設計諸元とカッタヘッド230の設定寸法とに基づき、ギヤ歯面102Gの成型加工時のギヤワーク110Gに対するカッタヘッド230の相対位置として、例えば、図7に示す関係を導き出すことができる。すなわち、ギヤワーク110Gに対するカッタヘッド230の相対位置として、カッタヘッド230の参照平面がギヤワーク110Gのピッチ円錐との接平面Cに一致し、且つ、カッタヘッド230の原点Oが、ピッチ点Pを通りギヤ軸Zに垂直な平面Bと接平面Cとの交線から、ピッチ点Pを中心に接平面Cに沿ってψ−νだけ回転移動した位置が導き出される。 Here, in order to simplify the description, the origin O C pitch point P of the gear 101G on the reference plane passing through the cutter head 230 is assumed to exist, to the setting dimensions of the design specifications and the cutter head 230 of the gear 101G Based on this, for example, the relationship shown in FIG. 7 can be derived as the relative position of the cutter head 230 with respect to the gear work 110G when the gear tooth surface 102G is molded. In other words, as the relative position of the cutter head 230 for Giyawaku 110G, reference plane of the cutter head 230 matches the tangent plane C of the pitch cone Giyawaku 110G, and the origin O C of the cutter head 230, passes through the pitch point P from line of intersection between the tangent plane C perpendicular plane B to the gear axis Z G, position rotated moved [psi G -v along tangent plane C around the pitch point P is derived.

このような関係に基づき、カッタヘッド230の座標系X−Y−Zで表されたブレード上の座標は、以下の(1)式に示す行列式により、ギヤワーク110G(ギヤ101G)の座標系X−Y−Zに変換することができる。すなわち、行列を〔M〕と表記すると、
〔M〕GC=〔M〕RZ((N/N)ω)〔M〕TZ(Z)〔M〕TX(R
〔M〕RY(Γ−90°)〔M〕RZ(ψ−ν)〔M〕TZ(d)
〔M〕TY(r)〔M〕RZ(ω−90°) … (1)
ここで、(1)式中において、〔M〕GCは、カッタヘッド230の座標系からギヤワーク110Gの座標系へと変換されたブレード上の座標を示す行列である。また、例えば、〔M〕RZ((N/N)ω)はZ軸周りに(N/N)ωの回転(Rotate about Z)を表し、〔M〕TX(R)はX軸方向にRの移動(Translate along X)を表す。また、ωは、カッタヘッド230の回転角度を示す。
Based on such a relationship, the coordinates on the blade represented by the coordinate system X C -Y C -Z C of the cutter head 230 are expressed by the determinant shown in the following formula (1) of the gear work 110G (gear 101G). The coordinate system can be converted to X G -Y G -Z G. That is, if the matrix is expressed as [M],
[M] GC = [M] RZ ((N B / N G ) ω C) [M] TZ (Z P) [M] TX (R G)
[M] RYG −90 °) [M] RZG −ν) [M] TZ (d)
[M] TY (r C ) [M] RZC −90 °) (1)
In equation (1), [M] GC is a matrix indicating the coordinates on the blade converted from the coordinate system of the cutter head 230 to the coordinate system of the gear work 110G. For example, [M] RZ ((N B / NG ) ω C ) represents the rotation (Rotate about Z) of (N B / NG ) ω C around the Z axis, and [M] TX (R G ) Represents RG movement (Translate along X) in the X-axis direction. Further, ω C represents the rotation angle of the cutter head 230.

そして、ギヤ歯面102Gは成形歯面であるため、(1)式において、カッタヘッド230の回転角度ωを変化させ、ギヤワーク110Gの座標系において、カッタヘッド230のブレード上の点の軌跡を辿れば、ギヤワーク110G上に成形されるギヤ歯面102Gの形状を演算することができる。 Since the gear tooth surface 102G is a molded tooth surface, the rotation angle ω C of the cutter head 230 is changed in the equation (1), and the locus of the point on the blade of the cutter head 230 is expressed in the coordinate system of the gear work 110G. By tracing, it is possible to calculate the shape of the gear tooth surface 102G formed on the gear work 110G.

ステップS102からステップS103に進むと、演算部6は、ギヤ101Gの設計諸元と第1の調整寸法とに基づいて仮想ギヤ101iGの諸元を演算する。すなわち、演算部6は、ギヤ101Gの3要素に第1の調整寸法を反映させることにより、仮想ギヤ101iGの三要素として、例えば、
ψiG(=ψ+Δψ):捩れ角(Spiral angle)
ΓiG(=Γ+ΔΓ):円錐角(Cone angle)
iG(=R+ΔR:ピッチ点半径(P-point radius)
を算出し、これら三要素に基づいて、例えば、
iG:ピッチ点距離(P-point distance)
ε:オフセット角(Offset angle)
を一義的に算出する。
When the process proceeds from step S102 to step S103, the calculation unit 6 calculates the specifications of the virtual gear 101iG based on the design specifications of the gear 101G and the first adjustment dimension. That is, the calculation unit 6 reflects the first adjustment dimension on the three elements of the gear 101G, so that, for example, as the three elements of the virtual gear 101iG,
ψ iG (= ψ G + Δψ G ): Spiral angle
Γ iG (= Γ G + ΔΓ G ): Cone angle
R iG (= R G + ΔR G : Pitch radius)
Based on these three factors, for example,
Z iG : Pitch distance (P-point distance)
ε i : Offset angle
Is uniquely calculated.

また、ステップS104において、演算部6は、この仮想ギヤ101iGに噛合するピニオン101Pの設計諸元についても、第1の調整寸法に基づく調整を行うようになっており、例えば、
iP:ピッチ点距離(P-point distance)
η:オフセット角(Offset angle)
を算出する。さらに、演算部6は、仮想ギヤ101iGの諸元とピニオン101Pの設計諸元とに基づき、これらの仮想的な組立諸元(仮想組立寸法)として、例えば、
:ギヤ比(Gear ratio)
Σ:軸交差角(Shaft angle)
Ε:オフセット量(Offset)
を演算する。
In step S104, the calculation unit 6 also performs adjustment based on the first adjustment dimension for the design specifications of the pinion 101P that meshes with the virtual gear 101iG.
Z iP : P-point distance
η i : Offset angle
Is calculated. Further, based on the specifications of the virtual gear 101iG and the design specifications of the pinion 101P, the calculation unit 6 can be used as these virtual assembly specifications (virtual assembly dimensions), for example:
m i : Gear ratio
Σ i : Shaft angle
Ε: Offset amount
Is calculated.

ステップS103からステップS104に進むと、演算部6は、仮想ギヤ101iGの諸元と、第2の調整寸法と、カッタヘッド230の設定寸法とに基づいて、仮想ワーク110iGに対するカッタヘッド230の仮想的な相対位置(仮想相対位置)を演算する。   When proceeding from step S103 to step S104, the calculation unit 6 determines the virtual of the cutter head 230 with respect to the virtual workpiece 110iG based on the specifications of the virtual gear 101iG, the second adjustment dimension, and the set dimension of the cutter head 230. The relative position (virtual relative position) is calculated.

具体的には、演算部6は、先ず、仮想ギヤ101iGの諸元とカッタヘッド230の設定寸法とに基づき、仮想ワーク110iGに対するカッタヘッド230の相対位置として、図7で示した関係と同様の関係を導き出す。また、演算部6は、第2の調整寸法として設定された各角度θα,θκ,θιに基づき、カッタヘッド230の傾きを、仮想ワーク110iG上のピッチ点Pを基準とする3軸(α,κ,ιの各軸)周りに調整する。さらに、寸法Δrに基づいてカッタ半径rをピッチ点P基準で調整することにより、カッタヘッド230の原点Oを、ピッチ点Pを基準としてμ軸方向に移動させる。 Specifically, the arithmetic unit 6 firstly has the same relationship as shown in FIG. 7 as the relative position of the cutter head 230 with respect to the virtual workpiece 110iG based on the specifications of the virtual gear 101iG and the set dimensions of the cutter head 230. Derive relationships. Further, the calculation unit 6 determines the inclination of the cutter head 230 based on the angles θ α , θ κ , and θ ι set as the second adjustment dimensions with respect to the pitch point P on the virtual work 110 iG. Adjust around (α, κ, and ι axes). Further, by adjusting in pitch point P relative to the cutter radius r C based on the dimension [Delta] r C, the origin O C of the cutter head 230 is moved in the μ axially relative to the pitch point P.

そして、このように第2の調整寸法を加味して得られたカッタヘッド230の仮想ワーク110iGに対する仮想相対位置に基づき、演算部6は、カッタヘッド230の座標系で表されたブレード上の座標を、仮想ワーク110iG(仮想ギヤ101iG)の座標系に変換するための座標変換式として、以下の(2)式を設定する。
〔M〕iGC=〔M〕RZ((N/NiG)ω)〔M〕TZ(ZiP)〔M〕TX(RiG
〔M〕RY(ΓiG+θα−90°)〔M〕RZ(ΨiG−ν+θι)〔M〕TZ(d
〔M〕TX(−θκ)〔M〕TY(r+Δr)〔M〕RZ(ω−90°)
… (2)
ここで、(2)式中において、〔M〕iGCは、カッタヘッド230の座標系から仮想ギヤワークの座標系へと変換されたブレード上の座標を示す行列である。なお、各調整寸法θα、θκ、θι、及びΔrが零である場合、(2)式は(1)式と等しくなり、〔M〕iGC=〔M〕GCとなる。
Based on the virtual relative position of the cutter head 230 with respect to the virtual workpiece 110iG obtained by adding the second adjustment dimension in this way, the calculation unit 6 calculates the coordinates on the blade expressed in the coordinate system of the cutter head 230. The following equation (2) is set as a coordinate transformation equation for transforming to the coordinate system of the virtual work 110iG (virtual gear 101iG).
[M] iGC = [M] RZ ((N B / N iG ) ω C ) [M] TZ (Z iP ) [M] TX (R iG )
[M] RYiG + θ α −90 °) [M] RZiG −ν + θ ι ) [M] TZ (d P )
[M] TX (−θ κ ) [M] TY (r C + Δr C ) [M] RZC −90 °)
(2)
In equation (2), [M] iGC is a matrix indicating the coordinates on the blade converted from the coordinate system of the cutter head 230 to the coordinate system of the virtual gearwork. When the adjustment dimensions θ α , θ κ , θ ι , and Δr C are zero, equation (2) is equal to equation (1), and [M] iGC = [M] GC .

ステップS104からステップS105に進むと、演算部6は、ステップS103で演算した仮想ギヤ101iGとピニオン101Pとの仮想組立寸法に基づいて、仮想ギヤ101iG(仮想ワーク110iG)の座標系で定義される座標を、ピニオン101P(ピニオンワーク110P)の座標系の座標に変換するための座標変換式を設定する。本実施形態において、この変換式は、ギヤ比修正量Δm、及び、ピニオン101Pのピッチ点Pの軸方向距離の変化も考慮して設定され、具体的には、例えば、以下の(3)式が設定される。
〔M〕PiG=〔M〕TZ(Z−ZiG)〔M〕RZ((m+Δm)ω−η−180°)
〔M〕TY(−E)〔M〕RY(−Σ)〔M〕RZ(ε+ω) … (3)
ここで、(3)式において、ωは、ギヤ101G(仮想ギヤ101iG)の回転角度を示す。
When the process proceeds from step S104 to step S105, the calculation unit 6 determines the coordinates defined in the coordinate system of the virtual gear 101iG (virtual work 110iG) based on the virtual assembly dimensions of the virtual gear 101iG and the pinion 101P calculated in step S103. Is set to a coordinate conversion formula for converting into a coordinate in the coordinate system of the pinion 101P (pinion work 110P). In the present embodiment, this conversion formula is set in consideration of the gear ratio correction amount Δm and the change in the axial distance of the pitch point P of the pinion 101P, and specifically, for example, the following formula (3) Is set.
[M] PIG = [M] TZ (Z G -Z iG) [M] RZ ((m i + Δm) ω G -η i -180 °)
[M] TY (−E i ) [M] RY (−Σ i ) [M] RZi + ω G ) (3)
Here, in equation (3), ω G represents the rotation angle of the gear 101G (virtual gear 101iG).

ステップS105からステップS106に進むと、演算部6は、ピニオン歯面102Pの創成加工時のピニオンワーク110Pに対するカッタヘッド230の相対位置を演算し、この相対位置に基づいて、カッタヘッド230で創成加工されるピニオン101Pの歯面102Pa,102Pbを演算する。   When the process proceeds from step S105 to step S106, the calculation unit 6 calculates the relative position of the cutter head 230 with respect to the pinion work 110P when the pinion tooth surface 102P is generated, and the cutter head 230 performs the generation process based on this relative position. The tooth surfaces 102Pa and 102Pb of the pinion 101P are calculated.

ここで、ピニオンワーク110Pに対するカッタヘッド230の相対位置は、仮想ワーク110iGに対するカッタヘッド230の仮想相対位置と、仮想ワーク110iG(仮想ギヤ101iG)とピニオンワーク110P(ピニオン101P)との仮想組立寸法とに基づいて演算される(図8参照)。すなわち、ピニオンワーク110Pに対するカッタヘッド230の相対位置は、仮想ワーク110iGに対して配置されたカッタヘッド230上のブレードの向きを、仮想ワーク110iGのピッチ円錐とピニオンワーク110Pのピッチ円錐とに共通の接平面を対称面として反転させる位置に定められる。このような関係は、例えば、上述の(2)式及び(3)式で表すことができ、具体的には、演算部6は、カッタヘッド230の座標系X−Y−Zで表されたブレード上の座標を、ピニオンワーク110P(ギヤ101G)の座標系X−Y−Zに変換するための行列式として、以下の(4)式を演算する。
〔M〕PC=〔M〕PiG〔M〕iGC …(4)
ここで、(4)式において、〔M〕PCは、カッタヘッド230の座標系からピニオンワーク110Pの座標系へと変換されたブレード上の座標を示す行列である。
Here, the relative position of the cutter head 230 with respect to the pinion work 110P is the virtual relative position of the cutter head 230 with respect to the virtual work 110iG, and the virtual assembly dimensions of the virtual work 110iG (virtual gear 101iG) and the pinion work 110P (pinion 101P). (See FIG. 8). That is, the relative position of the cutter head 230 with respect to the pinion work 110P is the same as the pitch cone of the virtual work 110iG and the pitch cone of the pinion work 110P with respect to the orientation of the blade on the cutter head 230 arranged with respect to the virtual work 110iG. It is determined at a position where the tangent plane is reversed as a symmetry plane. Such a relationship can be expressed by, for example, the above-described equations (2) and (3). Specifically, the calculation unit 6 is represented by the coordinate system X C -Y C -Z C of the cutter head 230. coordinates on the represented blades, as the determinant for transforming the coordinate system X P -Y P -Z P pinions work 110P (gear 101G), calculating the following equation (4).
[M] PC = [M] PiG [M] iGC (4)
In Equation (4), [M] PC is a matrix indicating the coordinates on the blade converted from the coordinate system of the cutter head 230 to the coordinate system of the pinion work 110P.

そして、ピニオン歯面102Pは創成歯面であるため、(4)式において、カッタヘッド230の回転角度ω及びギヤ101Gの回転角度ωを変化させ、ピニオンワーク110Pの座標系において、カッタヘッド230のブレード上の点の軌跡を辿れば、ピニオンワーク110上に創成されるピニオン歯面102Pの形状を演算することができる。 Since the pinion tooth surface 102P is a generating tooth surface, in the equation (4), the rotation angle ω of the cutter head 230 and the rotation angle ω G of the gear 101G are changed, and the cutter head 230 in the coordinate system of the pinion work 110P is changed. By following the locus of points on the blade, the shape of the pinion tooth surface 102P created on the pinion work 110 can be calculated.

ステップS106からステップS107に進むと、演算部6は、ステップS101で演算したギヤ歯面102Gと、ステップS106で演算したピニオン歯面102Pとの噛み合いについて、歯面接触解析を行う。   When the process proceeds from step S106 to step S107, the calculation unit 6 performs a tooth surface contact analysis on the meshing between the gear tooth surface 102G calculated in step S101 and the pinion tooth surface 102P calculated in step S106.

すなわち、演算部6は、ステップS101で算出した組立諸元(m、Σ、Ε)に基づいてギヤ101Gとピニオン101Pとを配置し、この配置上において上述のギヤ歯面102Gとピニオン歯面102Pとを噛み合わせたときの歯面接触解析を行う。そして、演算部6は、ギヤ歯面102Gとピニオン歯面102Pとの接触状態を表す情報として、例えば、イーズオフとモーションカーブとを演算する。   That is, the calculation unit 6 arranges the gear 101G and the pinion 101P based on the assembly specifications (m, Σ, and Ε) calculated in step S101, and the above gear tooth surface 102G and the pinion tooth surface 102P on this arrangement. Tooth contact analysis is performed. And the calculating part 6 calculates an ease-off and a motion curve as information showing the contact state of the gear tooth surface 102G and the pinion tooth surface 102P, for example.

ステップS107からステップS108に進むと、演算部6は、ディスプレイ装置13等の出力部8を通じて、ステップS107で行った歯面接触解析の結果を、各種調整寸法等とともに表示する。すなわち、演算部6は、例えば、図19(a)〜図23(b)に示すように、ギヤ101Gの凸歯面(Crown convex flank)102Gaとピニオンの凹歯面(Pinion concave flank)102Pbとの歯面接触解析結果(イーズオフとモーションカーブ)、及び、ギヤ101Gの凹歯面(Crown concave flank)102Gbとピニオンの凹歯面(Pinion convex flank)102Paとの歯面接触解析結果(イーズオフとモーションカーブ)を、各種調整寸法及びハイポイドギヤ100の外観形状等とともに表示する。   When the process proceeds from step S107 to step S108, the calculation unit 6 displays the result of the tooth surface contact analysis performed in step S107, together with various adjustment dimensions, through the output unit 8 such as the display device 13. That is, for example, as shown in FIG. 19A to FIG. 23B, the calculation unit 6 includes a convex convex surface (Crown convex flank) 102Ga of the gear 101G and a concave concave surface (Pinion concave flank) 102Pb of the pinion. Tooth surface contact analysis result (Ease off and motion curve), and tooth surface contact analysis result (Ease off and motion) between the concave tooth surface 102Gb of the gear 101G and the pinion concave surface 102Pb (Pinion convex flank) 102Pa Curve) is displayed together with various adjustment dimensions, the outer shape of the hypoid gear 100, and the like.

ステップS108からステップS109に進むと、演算部6は、ユーザからの変更要求がなされているか否かを調べる。   When the process proceeds from step S108 to step S109, the calculation unit 6 checks whether a change request from the user has been made.

そして、ステップS109において、ユーザからの変更要求がなされていると判定した場合には、演算部6は、ステップS110に進み、例えば、ディスプレイ装置13等の出力部8を通じて調整寸法の入力画面(図6(b)参照)を表示し、キーボード12等の入力部5を通じて入力された歯当り調整寸法を読み込んだ後、ステップS103に戻る。   If it is determined in step S109 that a change request from the user has been made, the calculation unit 6 proceeds to step S110, and for example, an adjustment dimension input screen (see FIG. 10) through the output unit 8 such as the display device 13 or the like. 6 (b)) is displayed, and the tooth contact adjustment dimension input through the input unit 5 such as the keyboard 12 is read, and then the process returns to step S103.

一方、ステップS109において、ユーザからの変更要求がなされていないと判定した場合、演算部6は、ステップS111に進み、ユーザから、本解析処理の終了指示がなされているか否かを調べる。   On the other hand, if it is determined in step S109 that a change request from the user has not been made, the arithmetic unit 6 proceeds to step S111 and checks whether or not the user has instructed the end of the analysis process.

そして、ステップS111において、ユーザからの終了指示がなされていないと判定した場合、演算部6は、ステップS109に戻る。   If it is determined in step S111 that the user has not given an end instruction, the calculation unit 6 returns to step S109.

一方、ステップS111において、ユーザからの終了指示がなされていると判定した場合、演算部6は、そのままルーチンを抜ける。   On the other hand, when it is determined in step S111 that the user has instructed termination, the calculation unit 6 directly exits the routine.

なお、上述の処理によって設定されたギヤワーク110G及びピニオンワーク110Pに対する各カッタ配置モデルは、実際の加工機上での配置(加工機設定)に変換して、ハイポイドギヤ100(ギヤ101G及びピニオン101P)の歯切り加工を実現可能であることは勿論である。   Each cutter arrangement model for the gear work 110G and the pinion work 110P set by the above-described processing is converted into an arrangement (processing machine setting) on an actual processing machine, and the hypoid gear 100 (gear 101G and pinion 101P) is converted. Of course, gear cutting can be realized.

次に、このような解析装置で調整される各調整寸法と、この調整寸法によって得られるイーズオフの変化(イーズオフ最凸点位置の変化)との関係について、図10乃至図18を参照して説明する。ここで、図10乃至図18において、左側がギヤ101Gの凸歯面102Ga、右側がギヤ101Gの凹歯面102Gbを示し、これらの歯面102Ga,102Gbにおいて、左右の中央側がトー側、下側が歯底側である。また、各調整寸法を±したときの変化を上段(a)と、下段(b)にそれぞれ示す。   Next, the relationship between each adjustment dimension adjusted by such an analyzer and the change in ease-off (change in ease-off maximum convex point position) obtained by this adjustment dimension will be described with reference to FIGS. 10 to 18. To do. 10 to 18, the left side shows the convex tooth surface 102Ga of the gear 101G, and the right side shows the concave tooth surface 102Gb of the gear 101G. In these tooth surfaces 102Ga and 102Gb, the left and right central sides are the toe side, and the lower side is the toe side. The root side. Moreover, the change when ± each adjustment dimension is shown is shown in the upper stage (a) and the lower stage (b), respectively.

図10は、第2の調整寸法として入力されるα軸周りの角度θαを調整したときの効果を示す。この角度θαは、ピッチ円錐調整用の寸法であり、角度θαを変更することにより、ギヤ101Gの凸歯面102Ga上で最凸点位置(歯当り位置)がトー側に移動すれば、凹歯面102Gb側でも最凸点位置がトー側に移動する。すなわち、トー側の溝が浅くなる円錐角修正をするときは、ブレード圧力角の作用でトー側の溝幅が狭まる。したがって、最凸点位置がトー側へ移動する。 FIG. 10 shows the effect when the angle θ α around the α axis input as the second adjustment dimension is adjusted. This angle θ α is a dimension for pitch cone adjustment, and if the angle θ α is changed, if the most convex point position (tooth contact position) moves to the toe side on the convex tooth surface 102Ga of the gear 101G, The most convex point position moves to the toe side also on the concave tooth surface 102Gb side. That is, when correcting the cone angle at which the groove on the toe side becomes shallow, the groove width on the toe side is narrowed by the action of the blade pressure angle. Therefore, the most convex point position moves to the toe side.

図11は、第2の調整寸法として入力されるκ軸周りの角度θκを調整したときの効果を示す。角度θκを調整することにより、ギヤ101Gの凸歯面102Ga上で最凸点位置が歯底側へ移動すれば、凹歯面102Gb上では最凸点位置が歯先側に移動する。これにより、ピニオン101Pの歯面102Pは創成歯面であるが、カッタヘッド230の傾きによる見かけ上の圧力角が歯当り変化に反映されていることが分かる。 Figure 11 shows the effect of adjusting the angle theta kappa of kappa around an axis which is input as a second adjustment dimension. By adjusting the angle theta kappa, most convex point position on the convex tooth surface 102Ga of the gear 101G is if moved to the tooth bottom side, on the concave tooth surface 102Gb Saitotsu point position is moved to the tooth tip side. Thus, it can be seen that the tooth surface 102P of the pinion 101P is a generating tooth surface, but the apparent pressure angle due to the inclination of the cutter head 230 is reflected in the change in tooth contact.

図12は、第2の調整寸法として入力されるκ軸周りの角度θκの調整と同時に、ブレード圧力角を変化させて、カッタヘッド230の傾きによる歯当り移動をキャンセルしたときの効果を示す。このような調整により、凸歯面102Ga上及び凹歯面102Gb上において、クラウニングがつくことが分かる。これは、κ軸周りにカッタヘッド230を回転させた場合、ピッチ点P付近ではブレード先端の深さがあまり変わらないものの、歯幅両端側ではより浅くなってブレード圧力角の作用で歯溝幅が狭くなったり、或いは、深くなって広がるためである。 Figure 12 shows at the same time as the adjustment of the angle theta kappa around kappa axis is inputted as a second adjusting dimensions, by changing the blade pressure angle, the effect of canceling the teeth per movement due to the inclination of the cutter head 230 . By such adjustment, it can be seen that crowning occurs on the convex tooth surface 102Ga and the concave tooth surface 102Gb. This is because when the cutter head 230 is rotated around the κ axis, the blade tip depth does not change much in the vicinity of the pitch point P, but becomes shallower at both ends of the tooth width, and the tooth pressure is reduced by the action of the blade pressure angle. This is because the width becomes narrower or deepens and spreads.

図13は、第2の調整寸法として入力されるι軸周りの角度θιを調整したときの効果を示す。角度θιを調整することにより、ギヤ101Gの凸歯面102Ga上で最凸点位置がヒール側へ移動すれば、凹歯面102Gb上では最凸点位置がトー側に移動する。 FIG. 13 shows the effect when the angle θι around the ι axis that is input as the second adjustment dimension is adjusted. By adjusting the angle theta iota, if the mobile lowest projected point position to the heel side on the convex tooth surface 102Ga of the gear 101G, than on the concave tooth surface 102Gb Saitotsu point position is moved to the toe side.

また、図示しないが、カッタ半径修正量Δrを調整すれば、凸歯面102Ga側で歯筋方向のクラウニングが大きくなるときは、凹歯面102Gb側で歯筋方向のクラウニングが小さくなる。 Although not shown, if the cutter radius correction amount Δr C is adjusted, when the crowning in the tooth trace direction is increased on the convex tooth surface 102Ga side, the crowning in the tooth trace direction is reduced on the concave tooth surface 102Gb side.

図14は、第1の調整寸法として入力される捩れ角調整寸法Δψを調整したときの効果を示す。捩れ角調整寸法Δψを調整することにより、凸歯面102Ga側の歯当りをあまり変化させることなく凹歯面102Gb側の歯丈方向のクラウニングを変化できることが分かる。なお、三要素に対する調整寸法の効果を分かりやすくするため、図14(以下に説明する図15,図16も含む)においては、イーズオフ最凸点が歯面の中央に来るよう、カッタヘッド230の傾き等(第2の調整寸法)の変更等を併用たものを示す。 Figure 14 shows the effect of adjusting the twist angle adjusting dimension [Delta] [phi] G inputted as first adjustment dimension. By adjusting the twist angle adjusting size [Delta] [phi] G, it can be seen that can change the crowning tooth depth direction of the concave tooth surface 102Gb side without much change teeth per convex tooth surface 102Ga side. In order to facilitate understanding of the effect of the adjustment dimensions on the three elements, in FIG. 14 (including FIGS. 15 and 16 described below), the cutter head 230 is arranged so that the ease-off maximum convex point is at the center of the tooth surface. This is a combination of changes in inclination and the like (second adjustment dimension).

図15は、第1の調整寸法として入力される円錐角調整寸法ΔΓを調整したときの効果を示す。円錐角調整寸法ΔΓを調整することにより、凸歯面102Ga側の歯丈方向のクラウニングが大きくなるときは、同時に、凹歯面102Gb側でも歯丈方向のクラウニングが大きくなることが分かる。 Figure 15 shows the effect of adjusting the cone angle adjustment dimension [Delta] [gamma] G inputted as first adjustment dimension. By adjusting the cone angle adjusting size [Delta] [gamma] G, when the crowning tooth depth direction of convex tooth surface 102Ga side is increased, at the same time, it can be seen that the crowning of the tooth depth direction is larger in the concave tooth surface 102Gb side.

図16は、第1の調整寸法として入力されるピッチ点半径調整寸法ΔRを調整したときの効果を示す。ピッチ点半径調整寸法ΔRを調整することにより、円錐角調整寸法ΔΓのときと同様に歯丈方向のクラウニングが変化するが、併せて主軸方向の回転が生ずることが分かる。 Figure 16 shows the effect of adjusting the pitch point radius adjustment dimension [Delta] R G inputted as first adjustment dimension. By adjusting the pitch point radius adjustment dimension [Delta] R G, it varies the crowning tooth depth direction as in the case of cone angle adjusting size [Delta] [gamma] G, it can be seen that rotation of the principal axis direction occurs in conjunction.

図17は、ギヤ比修正量Δmを調整したときの効果を示す。ギヤ比修正量Δmを調整することにより、凸歯面102Ga上で歯先側に最凸点位置が移動するときは、凹歯面102Gb上においても歯先側に最凸点位置が移動することが分かる。   FIG. 17 shows the effect when the gear ratio correction amount Δm is adjusted. By adjusting the gear ratio correction amount Δm, when the most convex point position moves to the tooth tip side on the convex tooth surface 102Ga, the most convex point position also moves to the tooth tip side on the concave tooth surface 102Gb. I understand.

ここで、上述のように、第1の調整寸法によって仮想ギヤ101iGの三要素を変更しても、ピニオン101Pの三要素は変化しないので、ギヤ101Gとピニオン101Pとの間において、歯底と歯先のクリアランス変化による干渉は発生しない。   Here, as described above, even if the three elements of the virtual gear 101iG are changed according to the first adjustment dimension, the three elements of the pinion 101P do not change, so that the tooth bottom and the tooth are between the gear 101G and the pinion 101P. Interference due to previous clearance changes does not occur.

図18は、ギヤ比修正量Δmの調整と同時に、ブレード圧力角を変化させて、歯当り移動をキャンセルしたときの効果を示す。このような調整により、凸歯面102Ga側のクラウニングが凹歯面102Gb側に比べて大きく変化することが分かる。   FIG. 18 shows the effect when the tooth contact movement is canceled by changing the blade pressure angle simultaneously with the adjustment of the gear ratio correction amount Δm. It can be seen that by such adjustment, the crowning on the convex tooth surface 102Ga side changes greatly compared to the concave tooth surface 102Gb side.

以上の関係から、カッタヘッド230によってギヤ101Gの凸歯面102Ga及び凹歯面102Gbが同時に成形加工されるとともに、カッタヘッド230によってピニオン101Pの凸歯面102Pa及び102Pbが同時に創成加工される本実施形態のハイポイドギヤ100においても、任意の歯当り調整を容易に行うことが可能である。   From this relationship, the convex tooth surface 102Ga and the concave tooth surface 102Gb of the gear 101G are simultaneously molded by the cutter head 230, and the convex tooth surfaces 102Pa and 102Pb of the pinion 101P are simultaneously created by the cutter head 230. Also in the hypoid gear 100 of the form, it is possible to easily perform arbitrary tooth contact adjustment.

例えば、歯当り最凸点位置の歯丈方向への任意の位置への移動は、上述の図11と図17とに示した調整とを、適宜な大きさで加え合わせれば実現可能である。また、例えば、歯当り最凸点位置の歯幅方向への任意の位置への移動は、上述の図10と図13とに示した調整を、適宜な大きさで加え合わせれば実現可能である。   For example, the movement of the most convex point position per tooth in the tooth height direction can be realized by adding the adjustments shown in FIGS. 11 and 17 to an appropriate size. In addition, for example, the movement of the most convex point position per tooth to an arbitrary position in the tooth width direction can be realized by adding the adjustments shown in FIGS. 10 and 13 to an appropriate size. .

また、例えば、歯丈方向のクラウニングを任意に調整する場合、凹歯面102Gb側が大きく変化する図14に示した調整と、凸歯面102Ga側が大きく変化する図18に示した調整とを、適宜な大きさで加え合わせ、さらに、同方向に変化する図15に示した調整を考慮すれば実現可能である。また、例えば、歯筋方向のクラウニングを任意に調整する場合、凸歯面102Ga及び凹歯面102Gb上において同方向に変化する図12に示した調整と、逆方向に変化するΔrの調整とを、適宜な大きさで加え合わせれば実現可能である。 Further, for example, when the crowning in the tooth height direction is arbitrarily adjusted, the adjustment shown in FIG. 14 in which the concave tooth surface 102Gb side greatly changes and the adjustment shown in FIG. 18 in which the convex tooth surface 102Ga side changes greatly are appropriately This can be realized by taking into account the adjustment shown in FIG. For example, when the crowning in the tooth trace direction is arbitrarily adjusted, the adjustment shown in FIG. 12 that changes in the same direction on the convex tooth surface 102Ga and the concave tooth surface 102Gb, and the adjustment of Δr C that changes in the opposite direction, Can be realized by adding them in an appropriate size.

ここで、図10乃至図18等に示した各調整寸法と歯当り位置との関係を、上述した解析ルーチンのステップS110において、調整寸法の入力画面と同時に、適宜表示することも可能である。   Here, the relationship between each adjustment dimension and the tooth contact position shown in FIGS. 10 to 18 and the like can be appropriately displayed simultaneously with the adjustment dimension input screen in step S110 of the analysis routine described above.

次に、図24に示す寸法を基本として、何れか1の寸法変更を行い、クラウン回転角度伝達誤差が40μラジアンとなる球形イーズオフを目標に、上述の解析システム1を用いて各調整寸法を最適化させたときの、解析結果を図19乃至図23に示す。   Next, based on the dimensions shown in FIG. 24, any one of the dimensions is changed, and each adjustment dimension is optimized using the analysis system 1 described above, with the goal of spherical ease-off in which the crown rotation angle transmission error is 40 μradians. FIG. 19 to FIG. 23 show the analysis results when it is realized.

図19(a),(b)は、カッタ寸法を変更した場合の一例を示すものである。このような変更に対しても、イーズオフとモーションカーブは略同様なものが得られることが確認できた。   FIGS. 19A and 19B show an example when the cutter dimensions are changed. It was confirmed that even with such a change, the ease-off and motion curves can be substantially the same.

また、図20(a),(b)は、オフセットを変更した場合の一例を示すものである。この場合、オフセットが大きいほうがピニオン101Pの捩れ角と直径が大きくなっている。これらは、ピニオン101Pの見た目の形状が大きく異なるものの、何れも同様のイーズオフとモーションカーブが得られることが確認できた。   FIGS. 20A and 20B show an example when the offset is changed. In this case, the twist angle and the diameter of the pinion 101P are larger when the offset is larger. Although the appearance shape of the pinion 101P is greatly different, it was confirmed that the same ease-off and motion curve can be obtained in any case.

また、図21(a),(b)は、軸角を変更した場合の一例を示すものである。このような変更に対しても、イーズオフとモーションカーブは略同様なものが得られることが確認できた。   FIGS. 21A and 21B show an example when the shaft angle is changed. It was confirmed that even with such a change, the ease-off and motion curves can be substantially the same.

図22(a),(b)は、ギヤ比を変更した場合の一例を示すものである。ギヤ比が小さいとピニオン101Pの直径が大きく、ギヤ101Gの円錐角が小さくなっている。これらは、見た目の形状が大きく異なるものの、何れも同様のイーズオフとモーションカーブが得られることが確認できた。   FIGS. 22A and 22B show an example when the gear ratio is changed. If the gear ratio is small, the diameter of the pinion 101P is large and the cone angle of the gear 101G is small. It was confirmed that the same ease-off and motion curve can be obtained in both cases, although the shapes of the appearances are greatly different.

図23(a),(b)は、捩れ角を変更した場合の一例を示すものである。捩れ角が小さいと歯丈方向にやや強いクラウニングのイーズオフとなるが、何れも略目標のイーズオフが得られることが確認できた。   FIGS. 23A and 23B show an example when the twist angle is changed. When the twist angle is small, the ease-off of slightly stronger crowning in the tooth height direction is achieved, but it has been confirmed that almost the target ease-off can be obtained in any case.

このような実施形態によれば、ピニオンワーク110Pに対するカッタヘッド230の相対位置を設定するに際し、ギヤ101Gの設計諸元を第1の調整寸法で調整した仮想ギヤ101iGを設定し、この仮想ギヤ101iGの諸元とカッタヘッド230の設定寸法とに基づいて仮想ワーク110iGに歯面を成形加工すると仮定したときのカッタヘッド230の仮想相対位置を演算するとともに、第2の調整寸法を用いて仮想相対位置を仮想ギヤ101iGのピッチ点P基準で調整し、仮想ギヤ101iGとピニオン101Pとの仮想組立寸法と調整した仮想相対位置とに基づいてピニオンワーク110Pにピニオン歯面102Pを創成加工する際のカッタヘッド230の相対位置を演算することにより、所望の歯面接触状態を得るための諸元調整を容易に実現することができる。   According to such an embodiment, when setting the relative position of the cutter head 230 with respect to the pinion work 110P, the virtual gear 101iG obtained by adjusting the design specifications of the gear 101G with the first adjustment dimension is set, and the virtual gear 101iG is set. The virtual relative position of the cutter head 230 when the tooth surface is assumed to be formed on the virtual workpiece 110iG based on the specifications of the cutter head 230 and the set dimensions of the cutter head 230 is calculated, and the virtual relative position is calculated using the second adjustment dimension. Cutter for generating a pinion tooth surface 102P on the pinion work 110P based on the virtual assembly dimension of the virtual gear 101iG and the pinion 101P and the adjusted virtual relative position, with the position adjusted based on the pitch point P of the virtual gear 101iG By calculating the relative position of the head 230, a desired tooth surface contact state is obtained. It is possible to easily realize the original adjustment.

すなわち、仮想ギヤ101iGの諸元とカッタヘッド230の設定寸法とに基づいて仮想相対位置を演算し、この仮想相対位置を仮想ギヤ101iGのピッチ点Pを基準とする第2の調整寸法(カッタヘッド230の傾きを調整するθα、θκ、θι等)によって調整することにより、仮想ワーク110iGに対する切込み量等を適切に維持したまま、カッタヘッド230の配置(仮想相対位置)を調整することができる。そして、このように適切に調整された仮想相対位置と、仮想ギヤ101iGとピニオン101Pとの仮想組立寸法とに基づいて、ピニオンワーク110Pに対するカッタヘッド230の相対位置を演算することにより、歯丈等が適切な創成歯面の加工を実現することができる。 That is, the virtual relative position is calculated based on the specifications of the virtual gear 101iG and the set dimensions of the cutter head 230, and the second adjustment dimension (the cutter head) is calculated based on the virtual relative position with respect to the pitch point P of the virtual gear 101iG. ( Θα, θκ, θι, etc.) for adjusting the inclination of 230, the arrangement (virtual relative position) of the cutter head 230 can be adjusted while appropriately maintaining the cutting amount with respect to the virtual workpiece 110 iG. Based on the appropriately adjusted virtual relative position and the virtual assembly dimensions of the virtual gear 101iG and the pinion 101P, the relative position of the cutter head 230 with respect to the pinion work 110P is calculated to obtain the tooth height, etc. However, it is possible to achieve appropriate generation of the tooth surface.

また、第2の調整寸法は、カッタヘッド230の配置を仮想ギヤ101iGのピッチ点P基準(換言すれば、ピニオン101Pのピッチ点P基準)で調整するものであるため、当該調整寸法の変更による歯面状態の変化を直感的に理解し易く、歯面の接触状態の変化等を容易に理解することが可能となる。さらに、第2の調整寸法の調整方向等をイーズオフ最凸点位置の変化の方向等とリンクさせて適切に設定すれば、歯面の接触状態の変化等をより直感的に理解することが可能となる。   The second adjustment dimension is for adjusting the arrangement of the cutter head 230 on the basis of the pitch point P of the virtual gear 101iG (in other words, on the basis of the pitch point P of the pinion 101P). It is easy to intuitively understand changes in the tooth surface state, and it is possible to easily understand changes in the contact state of the tooth surface. Furthermore, if the adjustment direction of the second adjustment dimension, etc., is appropriately set by linking with the change direction of the ease-off maximum convex point position, etc., it is possible to understand the change in the tooth surface contact state more intuitively. It becomes.

なお、第2の調整寸法として設定される上述の各寸法の基準点は、ピッチ点Pに限定されるものではなく、ピッチ点P近傍の点、特に、ピッチ点Pを通る歯丈方向の点を好適に設定することが可能である。   Note that the reference point of each of the above dimensions set as the second adjustment dimension is not limited to the pitch point P, and is a point in the vicinity of the pitch point P, particularly a point in the tooth height direction passing through the pitch point P. Can be suitably set.

ハイポイドギヤの斜視図Perspective view of hypoid gear フェースホブ方式のカッタヘッドの一例を示す斜視図A perspective view showing an example of a face hob type cutter head ハイポイドギヤの解析システムの概略構成図Schematic configuration diagram of hypoid gear analysis system ハイポイドギヤの解析システムを実現するためのコンピュータシステムの一例を示す概略構成図Schematic configuration diagram showing an example of a computer system for realizing a hypoid gear analysis system ハイポイドギヤの解析ルーチンを示すフローチャートFlow chart showing hypoid gear analysis routine 入力画面の一例を示す説明図Explanatory drawing showing an example of the input screen ギヤワークに対するカッタヘッドの相対位置を示す説明図Explanatory drawing showing the relative position of the cutter head to the gear work ギヤワークに対するカッタヘッドの相対位置と組立寸法とに基づいて演算されるピニオンワークに対するカッタヘッドの相対位置を示す説明図Explanatory drawing which shows the relative position of the cutter head with respect to the pinion work calculated based on the relative position and assembly dimension of the cutter head with respect to the gear work カッタヘッドの傾き調整軸の一例を示す説明図Explanatory drawing showing an example of the tilt adjustment axis of the cutter head 調整寸法とイーズオフの変化との関係を示す説明図Explanatory drawing showing the relationship between adjustment dimensions and ease-off change 調整寸法とイーズオフの変化との関係を示す説明図Explanatory drawing showing the relationship between adjustment dimensions and ease-off change 調整寸法とイーズオフの変化との関係を示す説明図Explanatory drawing showing the relationship between adjustment dimensions and ease-off change 調整寸法とイーズオフの変化との関係を示す説明図Explanatory drawing showing the relationship between adjustment dimensions and ease-off change 調整寸法とイーズオフの変化との関係を示す説明図Explanatory drawing showing the relationship between adjustment dimensions and ease-off change 調整寸法とイーズオフの変化との関係を示す説明図Explanatory drawing showing the relationship between adjustment dimensions and ease-off change 調整寸法とイーズオフの変化との関係を示す説明図Explanatory drawing showing the relationship between adjustment dimensions and ease-off change 調整寸法とイーズオフの変化との関係を示す説明図Explanatory drawing showing the relationship between adjustment dimensions and ease-off change 調整寸法とイーズオフの変化との関係を示す説明図Explanatory drawing showing the relationship between adjustment dimensions and ease-off change 各調整寸法及び歯面接触解析結果の表示例を示す説明図Explanatory drawing which shows the example of a display of each adjustment dimension and tooth surface contact analysis result 各調整寸法及び歯面接触解析結果の表示例を示す説明図Explanatory drawing which shows the example of a display of each adjustment dimension and tooth surface contact analysis result 各調整寸法及び歯面接触解析結果の表示例を示す説明図Explanatory drawing which shows the example of a display of each adjustment dimension and tooth surface contact analysis result 各調整寸法及び歯面接触解析結果の表示例を示す説明図Explanatory drawing which shows the example of a display of each adjustment dimension and tooth surface contact analysis result 各調整寸法及び歯面接触解析結果の表示例を示す説明図Explanatory drawing which shows the example of a display of each adjustment dimension and tooth surface contact analysis result 図19乃至図23の歯面接触解析に用いた基本的な寸法の一例を示す図表Chart showing examples of basic dimensions used in tooth surface contact analysis of FIGS. 19 to 23

符号の説明Explanation of symbols

1 … 解析システム
5 … 入力部(入力手段)
6 … 演算部(第1の歯面演算手段、仮想相対位置演算手段、仮想組立寸法演算手段、第2の歯面演算手段、及び、歯面接触解析手段)
7 … 記憶部
8 … 出力部
100 … ハイポイドギヤ
101G … ギヤ
101P … ピニオン
101iG … 仮想ギヤ
102G … ギヤ歯面
102Ga … 凸歯面
102Gb … 凹歯面
102P … ピニオン歯面
102Pa … 凸歯面
102Pb … 凹歯面
110 … ピニオンワーク
110G … ギヤワーク
110P … ピニオンワーク
110iG … 仮想ワーク
230 … カッタヘッド
231 … カッタボディ
232 … 取付孔
233 … ヘッド表面
240 … ブレード
240i … 凸歯面加工用ブレード
240o … 凹歯面加工用ブレード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Analysis system 5 ... Input part (input means)
6... Calculation unit (first tooth surface calculation means, virtual relative position calculation means, virtual assembly dimension calculation means, second tooth surface calculation means, and tooth surface contact analysis means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Memory | storage part 8 ... Output part 100 ... Hypoid gear 101G ... Gear 101P ... Pinion 101iG ... Virtual gear 102G ... Gear tooth surface 102Ga ... Convex tooth surface 102Gb ... Concave tooth surface 102P ... Pinion tooth surface 102Pa ... Convex tooth surface 102Pb ... Concave tooth Surface 110 ... Pinion work 110G ... Gear work 110P ... Pinion work 110iG ... Virtual work 230 ... Cutter head 231 ... Cutter body 232 ... Mounting hole 233 ... Head surface 240 ... Blade 240i ... Convex tooth surface processing blade 240o ... Concave tooth surface processing blade

Claims (1)

フェースホブ方式のカッタヘッドを回転させることによって、一方の歯車である第1の歯車の歯面が第1のワークに成形加工されるとともに、他方の歯車である第2の歯車の歯面が第2のワークに創成加工されるハイポイドギヤの解析システムであって、
前記第1の歯車の設計諸元と前記カッタヘッドの設定寸法とに基づいて前記第1のワークに対する前記カッタヘッドの相対位置を演算し、この相対位置に基づいて前記カッタヘッドで成形加工される前記第1の歯車の歯面を演算する第1の歯面演算手段と、
創成加工される前記第2の歯車の歯面と共役な歯面を有する仮想的な歯車として前記第1の歯車の前記設計諸元に基づいて設定される仮想歯車の設計諸元を調整する第1の調整寸法と、前記仮想歯車の前記設計諸元と前記カッタヘッドの前記設定寸法とに基づいて前記仮想歯車の仮想ワークに対して配置される前記カッタヘッドの傾きを前記仮想歯車のピッチ点或いはその近傍の点を基準として調整する第2の調整寸法とを入力する入力手段と、
前記仮想歯車の諸元と前記第2の調整寸法と前記カッタヘッドの設定寸法とに基づいて前記仮想歯車の仮想ワークに歯面を形成加工すると仮定したときの前記仮想ワークに対する前記カッタヘッドの仮想相対位置を演算する仮想相対位置演算手段と、
前記仮想歯車の諸元と前記第2の歯車の設計諸元とに基づいて前記仮想歯車と前記第2の歯車との仮想組立寸法を演算する仮想組立寸法演算手段と、
前記仮想相対位置と前記仮想組立寸法とに基づいて前記第2のワークに対する前記カッタヘッドの相対位置を演算し、この相対位置に基づいて前記カッタヘッドで創成加工される前記第2の歯車の歯面を演算する第2の歯面演算手段と、
前記第1の歯面演算手段で演算した前記第1の歯車の歯面と前記第2の歯面演算手段で演算した前記第2の歯車の歯面との接触状態を解析する歯面接触解析手段と、を備えたことを特徴とするハイポイドギヤの解析システム。
By rotating the face hob type cutter head, the tooth surface of the first gear, which is one gear, is molded into the first workpiece, and the tooth surface of the second gear, which is the other gear, is second. A hypoid gear analysis system created on the workpiece of
The relative position of the cutter head with respect to the first workpiece is calculated based on the design specifications of the first gear and the set dimensions of the cutter head, and the cutter head is molded based on the relative position. First tooth surface calculating means for calculating a tooth surface of the first gear;
A virtual gear having a tooth surface conjugate with the tooth surface of the second gear to be created is adjusted as a virtual gear design parameter set based on the design parameters of the first gear . 1, the inclination of the cutter head arranged with respect to the virtual workpiece of the virtual gear based on the design dimensions of the virtual gear and the set dimensions of the cutter head. or input means for inputting a second adjustment dimension adjustment as the reference point in the vicinity thereof
It is assumed that a tooth surface is formed on the virtual workpiece of the virtual gear based on the specifications of the virtual gear, the second adjustment dimension, and the setting dimension of the cutter head. Virtual relative position calculating means for calculating the relative position;
A virtual assembly dimension calculating means for calculating a virtual assembly dimension between the second gear and the virtual gear based the on the specifications of the virtual gear and the second gear of design specifications,
The relative position of the cutter head with respect to the second workpiece is calculated based on the virtual relative position and the virtual assembly dimension, and the teeth of the second gear that are created by the cutter head based on the relative position. Second tooth surface calculating means for calculating the surface;
Tooth surface contact analysis for analyzing the contact state between the tooth surface of the first gear calculated by the first tooth surface calculating means and the tooth surface of the second gear calculated by the second tooth surface calculating means. And a hypoid gear analysis system.
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