JP5751706B2 - Gear type workpiece processing method - Google Patents

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Description

本発明は、歯車型被加工物の加工方法に関し、具体的には、歯車のホーニング加工方法やシェービング加工方法、あるいは、これらの加工方法に用いられるホーニング砥石やシェービングカッタの再研磨方法に関する。   The present invention relates to a gear-type workpiece processing method, and more particularly, to a gear honing method and a shaving method, or a honing grindstone and a shaving cutter re-polishing method used in these processing methods.

歯車の製造工程では、熱処理前の歯面を仕上げるためのシェービング加工や、熱処理後の歯面を仕上げるためのホーニング加工が行われる。何れの加工も、被加工物となる歯車と、これとほぼ同様の諸元の歯形を有する歯車形状の加工具（シェービングカッタあるいはホーニング砥石）とを回転軸が交差するように配置し、歯車と加工具とを噛み合わせながら回転させることにより、両者の噛み合わせ面にすべりを生じさせ、歯車の歯面を加工するものである。   In the gear manufacturing process, a shaving process for finishing the tooth surface before the heat treatment and a honing process for finishing the tooth surface after the heat treatment are performed. In any processing, a gear serving as a workpiece and a gear-shaped processing tool (shaving cutter or honing grindstone) having a tooth shape of almost the same specifications as this are arranged so that the rotation axes intersect with each other. By rotating while meshing with the processing tool, the meshing surfaces of both are caused to slip, and the tooth surface of the gear is machined.

上記のような加工方法では、加工を繰り返すことにより加工具が摩耗し、切れ味が低下するため、所定回数の加工ごとに加工具を再研磨する必要がある。この再研磨により加工具の外径が小さくなり、加工具の歯面の周速が低下するため、加工具と歯車との噛み合わせ面におけるすべり速度が低下する。噛み合わせ面におけるすべり速度が低下すると、加工具による歯面の加工状態が変化するため、歯面を所望の寸法精度に加工できないおそれがある。   In the processing method as described above, the processing tool is worn and the sharpness is reduced by repeating the processing. Therefore, it is necessary to re-polish the processing tool every predetermined number of processings. This re-polishing reduces the outer diameter of the processing tool and decreases the peripheral speed of the tooth surface of the processing tool, so that the sliding speed on the meshing surface between the processing tool and the gear decreases. If the sliding speed on the meshing surface decreases, the processing state of the tooth surface by the processing tool changes, so that the tooth surface may not be processed to a desired dimensional accuracy.

例えば、特許文献１では、加工具の再研磨の前後において、加工具と歯車との噛み合わせ面におけるすべり速度が一定となるように、再研磨後の加工具の回転数を設定する方法が示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a method of setting the number of rotations of a processing tool after re-polishing so that the sliding speed on the meshing surface between the processing tool and a gear is constant before and after re-polishing of the processing tool. Has been.

特開２０１１−２５３６５号公報JP 2011-25365 A

しかしながら、加工方法によっては、加工具の再研磨の前後ですべり速度が変化するだけでなく、加工中にすべり速度が変化する場合もある。例えば、シェービング加工やホーニング加工では、工具をなるべく均一に摩耗させて使用寿命を長くすること、及び、加工痕を消去（目潰し）して表面を滑らかにすることを目的として、加工具を歯車に対してトラバース（往復移動）させることがある。この場合、加工具がトラバース方向一方へ移動するときとトラバース方向他方へ移動するときとで、加工具と歯車との噛み合わせ面におけるすべり速度が異なる。このため、たとえ、上記特許文献１のように再研磨の前後ですべり速度が一定となるように再研磨後の加工具の回転数を設定しても、加工中にすべり速度が変化することで、加工精度が低下する恐れがある。   However, depending on the processing method, not only the sliding speed changes before and after re-polishing of the processing tool, but also the sliding speed may change during processing. For example, in shaving and honing, the tool is used as a gear for the purpose of making the tool wear as evenly as possible to increase the service life and smoothing the surface by erasing (crushing) the machining traces. On the other hand, it may be traversed. In this case, the sliding speed on the meshing surface between the processing tool and the gear differs depending on whether the processing tool moves in one direction in the traverse direction or when it moves in the other direction in the traverse direction. For this reason, even if the rotational speed of the processing tool after re-polishing is set so that the sliding speed is constant before and after re-polishing as in Patent Document 1, the sliding speed changes during machining. There is a risk that the processing accuracy is lowered.

上記のような問題は、シェービングカッタやホーニング砥石などの歯車型加工具に対して行う再研磨加工においても同様に生じる。すなわち、歯車型加工具をドレスギヤにより再研磨するにあたり、ドレスギヤを歯車型加工具に対してトラバースさせることにより、ドレスギヤと歯車型加工具との噛み合わせ面におけるすべり速度が変化するため、歯車型加工具を所望の寸法精度に加工できない恐れがある。   The above-mentioned problems also occur in the re-grinding process performed on a gear-type processing tool such as a shaving cutter or a honing grindstone. That is, when re-grinding the gear type processing tool with the dress gear, the sliding speed at the meshing surface between the dress gear and the gear type processing tool changes by traversing the dress gear with respect to the gear type processing tool. There is a possibility that the tool cannot be processed to a desired dimensional accuracy.

本発明が解決すべき技術的課題は、歯車のシェービング加工やホーニング加工、あるいは歯車型加工具の再研磨加工において、加工具を被加工物に対してトラバースさせる場合であっても、被加工物の歯面を高精度に加工することにある。   The technical problem to be solved by the present invention is that the workpiece is traversed with respect to the workpiece in the shaving process or honing process of the gear or in the re-grinding process of the gear type machining tool. It is to process the tooth surface of the high precision.

前記課題を解決するためになされた本発明は、歯車型の加工具と歯車型の被加工物とを回転軸が交差するように配置し、加工具及び被加工物を噛み合わせて回転させながら、加工具を被加工物に対してトラバースさせることにより、被加工物の歯面を加工する方法において、加工具をトラバース方向一方に移動させるときとトラバース方向他方に移動させるときとで、加工具の被加工物に対するトラバース速度及び加工具の回転数の少なくとも一方を異ならせることにより、加工具と被加工物との噛み合わせ面における相対的なすべり速度を一定にすることを特徴とするものである。   The present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, arranges a gear-type processing tool and a gear-type work piece so that their rotation axes intersect, and rotates the work tool and the work piece while meshing with each other. In the method of processing the tooth surface of the workpiece by traversing the workpiece with respect to the workpiece, the processing tool is moved when moving the machining tool in one direction in the traverse direction and moving in the other direction in the traverse direction. By making at least one of the traverse speed of the workpiece and the rotational speed of the machining tool different, the relative sliding speed on the meshing surface between the machining tool and the workpiece is made constant. is there.

このように、本発明では、加工具の被加工物に対するトラバースの向きによって、加工具の被加工物に対するトラバース速度又は加工具の回転数、あるいはこれらの双方を異ならせて、加工具をトラバースさせながら加工する際の加工具と被加工物との噛み合わせ面におけるすべり速度を一定とすることにより、被加工物の加工精度を高めることができる。   As described above, according to the present invention, the traversing speed of the processing tool relative to the workpiece or the rotational speed of the processing tool, or both of them is varied depending on the traverse direction of the processing tool relative to the workpiece, thereby traversing the processing tool. However, the processing accuracy of the workpiece can be increased by keeping the sliding speed constant at the meshing surface between the processing tool and the workpiece when processing.

以上のように、本発明によれば、加工具を被加工物に対してトラバースさせながら行う歯車のシェービング加工やホーニング加工、あるいは歯車型加工具の再研磨加工において、被加工物の歯面を高精度に加工することができる。   As described above, according to the present invention, the tooth surface of the workpiece can be changed in the gear shaving and honing processes while the workpiece is traversed with respect to the workpiece, or in the re-grinding process of the gear type machining tool. It can be processed with high accuracy.

本発明の一実施形態に係る加工方法に用いられるシェービング加工装置の側面図である。It is a side view of the shaving processing apparatus used for the processing method concerning one embodiment of the present invention. 上記シェービング加工装置の平面図である。It is a top view of the said shaving processing apparatus. 加工具（シェービングカッタ）の歯車に対する動きを示す図である。It is a figure which shows the motion with respect to the gearwheel of a processing tool (shaving cutter). トラバース速度が一定のときのすべり速度を示す図である。It is a figure which shows the sliding speed when a traverse speed is constant. トラバース速度を変えてすべり速度を一定とした状態を示す図である。It is a figure which shows the state which changed the traverse speed and made the sliding speed constant. 本発明の他の実施形態に係る加工方法に用いられるホーニング加工装置の断面図である。It is sectional drawing of the honing processing apparatus used for the processing method which concerns on other embodiment of this invention. 加工具（ホーニング砥石）の歯車に対する動きを示す図である。It is a figure which shows the motion with respect to the gearwheel of a processing tool (honing grindstone). 仮すべり速度を変えてすべり速度を一定とした状態を示す図である。It is a figure which shows the state which changed the provisional sliding speed and made the sliding speed constant.

図１及び図２に、本発明の一実施形態に係るシェービング加工方法に用いられるシェービング加工装置を模式的に示す。このシェービング加工装置は、被加工物としての歯車１０を、回転軸Ｌ１（以下、歯車回転軸Ｌ１）を中心に回転可能に保持する歯車保持部（図示省略）と、歯車型の加工具２０（シェービングカッタ）を、回転軸Ｌ２（以下、工具回転軸Ｌ２）を中心に回転可能に保持する工具保持部（図示省略）とを有する。加工具２０は、回転軸Ｌ１及びＬ２の双方と直交する方向（図１の上下方向、図２の紙面直交方向）に移動可能とされる。また、加工具２０は、歯車１０に対してトラバース可能とされ、本実施形態では、歯車回転軸Ｌ１方向（図２の左右方向、白抜き矢印参照）にトラバース可能とされる（いわゆるコンベンショナル方式）。加工具２０の回転軸Ｌ２周りの回転や、上下方向及びトラバース方向の移動は、図示しない制御部で制御される。尚、加工具２０のトラバース方向は上記に限らず、加工具２０を歯車回転軸Ｌ１に対して傾斜した方向にトラバースさせる、いわゆるダイヤゴナル方式や、加工具２０を歯車回転軸Ｌ１と直交する方向（図２の上下方向）にトラバースさせる、いわゆるアンダーパス方式を採用することも可能である。また、以下の説明では、図１に示す上下方向及び左右方向を、単に「上下方向」、「左右方向」と言うが、これは加工態様を限定する趣旨ではない。   1 and 2 schematically show a shaving processing apparatus used in a shaving processing method according to an embodiment of the present invention. This shaving processing apparatus includes a gear holding portion (not shown) that holds a gear 10 as a workpiece rotatably about a rotation axis L1 (hereinafter, gear rotation axis L1), and a gear-type processing tool 20 ( A tool holding portion (not shown) that holds the shaving cutter) rotatably about a rotation axis L2 (hereinafter, tool rotation axis L2). The processing tool 20 is movable in a direction perpendicular to both the rotation axes L1 and L2 (the vertical direction in FIG. 1 and the direction perpendicular to the plane of FIG. 2). Further, the processing tool 20 can be traversed with respect to the gear 10, and in this embodiment, can be traversed in the direction of the gear rotation axis L1 (left and right direction in FIG. 2, see white arrow) (so-called conventional method). . The rotation of the processing tool 20 around the rotation axis L2 and the movement in the vertical direction and the traverse direction are controlled by a control unit (not shown). Note that the traverse direction of the processing tool 20 is not limited to the above, and a so-called diagonal method in which the processing tool 20 is traversed in a direction inclined with respect to the gear rotation axis L1, or a direction orthogonal to the gear rotation axis L1 ( It is also possible to employ a so-called underpass method that traverses in the vertical direction in FIG. In the following description, the vertical direction and the horizontal direction shown in FIG. 1 are simply referred to as “vertical direction” and “horizontal direction”, but this is not intended to limit the processing mode.

上記のシェービング加工装置を用いた加工方法は、以下のようにして行われる。まず、歯車保持部及び工具保持部に歯車１０及び加工具２０をそれぞれ装着し、歯車回転軸Ｌ１と工具回転軸Ｌ２とが交差するように歯車１０及び加工具２０を配置する（図２参照）。その後、加工具２０を歯車１０に対して降下させ、加工具２０と歯車１０とを噛み合わせる（図１参照）。この状態で、加工具２０を回転駆動することで、加工具２０と歯車１０とが供回りする（図１の矢印参照）。このとき、歯車回転軸Ｌ１と工具回転軸Ｌ２とが交差していることにより、歯車１０の回転方向と加工具２０の回転方向とが交差するため、歯車１０と加工具２０との噛み合わせ面にすべりが生じる。このすべりにより、歯車１０の歯面が加工具２０の歯面によって加工される。   The processing method using the above shaving processing apparatus is performed as follows. First, the gear 10 and the tool 20 are mounted on the gear holder and the tool holder, respectively, and the gear 10 and the tool 20 are arranged so that the gear rotation axis L1 and the tool rotation axis L2 intersect (see FIG. 2). . Thereafter, the processing tool 20 is lowered with respect to the gear 10, and the processing tool 20 and the gear 10 are engaged (see FIG. 1). In this state, the processing tool 20 and the gear 10 are rotated by rotating the processing tool 20 (see the arrow in FIG. 1). At this time, since the gear rotation axis L1 and the tool rotation axis L2 intersect, the rotation direction of the gear 10 and the rotation direction of the processing tool 20 intersect, so that the meshing surface of the gear 10 and the processing tool 20 Slipping occurs. By this slip, the tooth surface of the gear 10 is processed by the tooth surface of the processing tool 20.

この歯車１０の加工は、加工具２０を左右にトラバースさせながら行われる。具体的には、図３に示すように、（１）加工具２０をトラバース方向一方へ移動させ、（２）加工具２０を歯車１０側へ移動させて切り込み、（３）加工具２０をトラバース方向他方へ移動させ、（３）加工具２０を歯車１０側へ移動させて切り込む、という工程を繰り返して、歯車１０の歯面が加工される。このように加工具２０をトラバースさせることにより、加工具２０の歯面の部分的な摩耗により歯面に段差が形成させることを防止できると共に、加工具２０の歯面の使用領域を拡大して工具寿命を延ばすことができる。さらに、加工具２０をトラバースさせることで、歯車１０と加工具との噛み合わせ面におけるすべり方向をランダムにできるため、歯車１０の歯面に形成される加工痕を消去して歯面を滑らかに仕上げることができる。   The gear 10 is processed while traversing the processing tool 20 left and right. Specifically, as shown in FIG. 3, (1) the processing tool 20 is moved in one direction in the traverse direction, (2) the processing tool 20 is moved to the gear 10 side, and the cutting is performed. (3) The processing tool 20 is traversed. The tooth surface of the gear 10 is machined by repeating the process of moving to the other direction and (3) moving the cutting tool 20 to the gear 10 side and cutting it. By traversing the processing tool 20 in this way, it is possible to prevent a step from being formed on the tooth surface due to partial wear of the tooth surface of the processing tool 20 and to enlarge the use area of the tooth surface of the processing tool 20. Tool life can be extended. Further, by traversing the processing tool 20, the slip direction on the meshing surface between the gear 10 and the processing tool can be made random, so that the processing marks formed on the tooth surface of the gear 10 can be erased to smooth the tooth surface. Can be finished.

本実施形態では、加工具２０のトラバースを考慮して、歯車１０の加工中におけるすべり速度が一定となるように、制御部による制御が行われる。具体的には、図２に示すように、歯車１０と加工具２０との噛み合わせ面において、歯車１０の周速ベクトルＶ10、加工具２０の周速ベクトルＶ20との差ベクトルが、トラバースの影響を含まない仮すべり速度ベクトルＶ0となる。そして、加工具２０をトラバース方向一方に移動させるときは、図４に示すように、仮すべり速度ベクトルＶ0と、トラバース方向一方への移動速度ベクトルＶTとの差ベクトルが、実際のすべり速度ベクトルＶとなる。一方、加工具２０がトラバース方向他方に移動するときは、仮すべり速度ベクトルＶ0と、トラバース方向他方への移動速度ベクトルＶT’との差ベクトルが、実際のすべり速度ベクトルＶ’となる。尚、図４及び図５において、仮すべり速度ベクトルＶ0とトラバース方向の速度ベクトルＶT、ＶT’との間の角度は、理解の容易化のため誇張して示している。 In the present embodiment, in consideration of the traverse of the processing tool 20, control by the control unit is performed so that the slip speed during processing of the gear 10 is constant. Specifically, as shown in FIG. 2, the engagement surface between the gear 10 and the processing tool 20, the peripheral velocity vector V 10 of the gear 10, a difference vector between the circumferential speed vector V 20 of the processing tool 20, the traverse Thus, the provisional sliding velocity vector V 0 does not include the influence of. Then, when moving the processing tool 20 while the traverse direction, as shown in FIG. 4, a temporary slip velocity vector V 0, the difference vector between the moving velocity vector V T of the one traverse direction, the actual sliding velocity It becomes vector V. On the other hand, when the processing tool 20 moves in the other direction in the traverse direction, a difference vector between the provisional sliding speed vector V 0 and the moving speed vector V T ′ in the other direction in the traverse direction becomes the actual sliding speed vector V ′. 4 and 5, the angle between the provisional sliding velocity vector V 0 and the traverse direction velocity vectors V T and V T ′ is exaggerated for easy understanding.

仮に、図４に示すように、トラバース方向一方への移動速度ベクトルＶTの大きさと、トラバース方向他方への移動速度ベクトルの大きさＶT’とを等しくすると（｜ＶT｜＝｜ＶT’｜）、トラバース方向一方に移動させたときの噛み合わせ面におけるすべり速度は、トラバース方向他方に移動させたときの噛み合わせ面におけるすべり速度よりも小さくなる（｜Ｖ｜＜｜Ｖ’｜）。このようにトラバース方向移動の向きが変わることですべり速度が変化すると、加工状態が安定せず、加工精度が低下する恐れがある。 As shown in FIG. 4, if the magnitude of the moving speed vector V T in one direction in the traverse direction is equal to the magnitude V T ′ of the moving speed vector in the other direction in the traverse direction (| V T | = | V T '|), The sliding speed on the meshing surface when moved in one direction in the traverse direction is smaller than the sliding speed on the meshing surface when moved in the other direction in the traverse direction (| V | <| V' |) . If the sliding speed is changed by changing the direction of movement in the traverse direction in this way, the machining state is not stable, and the machining accuracy may be reduced.

そこで、本発明では、トラバース方向一方に移動させたときのすべり速度と、トラバース方向他方に移動させたときのすべり速度とが等しくなるように（｜Ｖ｜＝｜Ｖ’｜）、トラバース速度を制御している。具体的には、図５に示すように、加工具２０のトラバース方向一方への移動速度ベクトルＶTの大きさを大きくすることで、すべり速度ベクトルＶの大きさを大きくし、加工具２０をトラバース方向他方にさせたときのすべり速度ベクトルＶ’の大きさと等しくなるようにしている。これにより、加工中のすべり速度が一定となり、加工状態を安定させ、歯車１０の歯面を所望の形状に加工することが可能となる。また、トラバース方向一方への移動時のすべり速度ベクトルＶの大きさが、図４に示す場合と比べて大きくなるため、加工能力が高められ、サイクルタイムの短縮及び歯面の表面精度の向上を図ることができる。 Therefore, in the present invention, the traverse speed is set so that the sliding speed when moved in one direction in the traverse direction is equal to the sliding speed when moved in the other direction in the traverse direction (| V | = | V ′ |). I have control. Specifically, as shown in FIG. 5, the magnitude of the sliding speed vector V is increased by increasing the magnitude of the moving speed vector V T in the traverse direction of the processing tool 20, so that the processing tool 20 is It is made equal to the magnitude of the sliding velocity vector V ′ when the other side in the traverse direction is used. Thereby, the sliding speed during processing becomes constant, the processing state is stabilized, and the tooth surface of the gear 10 can be processed into a desired shape. In addition, since the magnitude of the sliding velocity vector V when moving in one direction in the traverse direction is larger than that shown in FIG. 4, the machining ability is increased, the cycle time is shortened, and the tooth surface accuracy is improved. Can be planned.

シェービング加工を繰り返すことにより、加工具２０が摩耗し、切れ味が低下してきたら、加工具２０に再研磨（ドレッシング）を施す。これにより、加工具２０の外径が小さくなるため、回転数が同じであると加工具２０の周速が低下する。また、加工具２０の外径が小さくなることで、歯車１０と噛み合わせるために、加工具２０と歯車１０との距離（上下方向間隔）を小さくする必要が生じ、これにより歯車回転軸Ｌ１と工具回転軸Ｌ２との交差角が変化する。このように、加工具２０の小径化による周速の低下、及び交差角の変化を考慮して、再研磨前後の加工具２０と歯車１０との噛み合わせ面におけるすべり速度が等しくなるように、加工具２０の回転数を設定する。具体的には、再研磨した後の加工具２０の外径を測定し、この外径に基づいて再研磨後の加工具２０の周速及び回転軸Ｌ１、Ｌ２の交差角を求め、これらに基づいて再研磨後の加工具２０と歯車１０との噛み合わせ面におけるすべり速度を計算する。そして、再研磨後のすべり速度と再研磨前のすべり速度とが等しくなるように、再研磨後の加工具２０の回転速度を設定する。これにより、再研磨前後ですべり速度が変化せず、加工状態を安定させて、歯車１０の加工精度を高めることができる。   When the processing tool 20 is worn and the sharpness is reduced by repeating the shaving process, the processing tool 20 is re-polished (dressing). Thereby, since the outer diameter of the processing tool 20 becomes small, the peripheral speed of the processing tool 20 will fall if the rotation speed is the same. Further, since the outer diameter of the processing tool 20 is reduced, it is necessary to reduce the distance between the processing tool 20 and the gear 10 (interval in the vertical direction) in order to mesh with the gear 10. The crossing angle with the tool rotation axis L2 changes. In this way, considering the decrease in the peripheral speed due to the diameter reduction of the processing tool 20 and the change in the crossing angle, the sliding speeds at the meshing surfaces of the processing tool 20 and the gear 10 before and after re-polishing are equalized. The rotation speed of the processing tool 20 is set. Specifically, the outer diameter of the processing tool 20 after re-polishing is measured, and based on this outer diameter, the peripheral speed of the processing tool 20 after re-polishing and the crossing angle of the rotation axes L1, L2 are obtained, Based on this, the sliding speed on the meshing surface between the processing tool 20 and the gear 10 after re-polishing is calculated. Then, the rotational speed of the processing tool 20 after re-polishing is set so that the sliding speed after re-polishing is equal to the sliding speed before re-polishing. Thereby, the sliding speed does not change before and after regrinding, the machining state is stabilized, and the machining accuracy of the gear 10 can be increased.

本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記の実施形態では、熱処理前の歯車の歯面を加工するシェービング加工に本発明を適用した場合を示したが、これに限らず、熱処理後の歯車の歯面を加工するホーニング加工に本発明を適用することもできる。このホーニング加工で使用されるホーニング加工装置は、例えば図６に示すように、被加工物としての外歯状の歯車３０を、回転軸Ｌ３（以下、歯車回転軸Ｌ３）を中心に回転可能に保持する歯車保持部（図示省略）と、内歯状の加工具４０（ホーニング砥石）を、回転軸Ｌ４（以下、工具回転軸Ｌ４）を中心に回転可能に保持する工具保持部（図示省略）とを有する。歯車３０及び加工具４０は、歯車回転軸Ｌ３及び工具回転軸Ｌ４が交差するように配置される。加工具４０は、回転軸Ｌ３及びＬ４の双方と直交する方向（図６の紙面直交方向）に移動可能とされる。また、歯車３０は加工具４０に対してトラバース可能とされ、本実施形態では、歯車回転軸Ｌ３方向（図６の左右方向、白抜き矢印参照）にトラバース可能とされる。加工具４０の回転数及び紙面直交方向移動や、歯車３０のトラバース方向の移動は、図示しない制御部で制御される。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the shaving process for processing the tooth surface of the gear before the heat treatment is shown. However, the present invention is not limited thereto, and the honing process for processing the tooth surface of the gear after the heat treatment is performed. The present invention can also be applied. A honing apparatus used in this honing process, for example, as shown in FIG. 6, can rotate an externally toothed gear 30 as a workpiece around a rotation axis L3 (hereinafter, gear rotation axis L3). A tool holding portion (not shown) that holds a gear holding portion (not shown) to be held and an internal tooth-shaped processing tool 40 (honing grindstone) so as to be rotatable about a rotation axis L4 (hereinafter, tool rotation axis L4). And have. The gear 30 and the processing tool 40 are disposed so that the gear rotation axis L3 and the tool rotation axis L4 intersect. The processing tool 40 can be moved in a direction orthogonal to both the rotation axes L3 and L4 (in the direction orthogonal to the plane of FIG. 6). Further, the gear 30 can be traversed with respect to the processing tool 40, and in this embodiment, the gear 30 can be traversed in the direction of the gear rotation axis L3 (left and right direction in FIG. 6, see white arrow). The rotational speed of the processing tool 40 and the movement in the direction orthogonal to the paper surface and the movement of the gear 30 in the traverse direction are controlled by a control unit (not shown).

上記のホーニング加工装置を用いた加工方法は、加工具４０と歯車３０とを噛み合わせながら加工具４０を回転駆動し、加工具４０と歯車３０とを供回りさせて行われる。本実施形態では、まず、歯車３０をトラバースさせずにホーニング加工を行い、所定の切り込み深さに達したら、歯車３０をトラバースさせながらホーニング加工を行う。具体的には、図７に示すように、（０）加工具４０を歯車３０側に移動させて切り込み、所定の切り込み深さに達したら、（１）歯車３０をトラバース方向一方へ移動させ、（２）加工具４０を歯車３０側へ移動させて切り込み、（３）歯車３０をトラバース方向他方へ移動させ、（４）加工具４０を歯車３０側へ移動させて切り込み、その後（１）〜（４）の工程を繰り返して歯車３０の歯面が加工される。   The processing method using the honing apparatus is performed by rotating the processing tool 40 while the processing tool 40 and the gear 30 are engaged with each other, and rotating the processing tool 40 and the gear 30. In the present embodiment, honing is first performed without traversing the gear 30, and honing is performed while traversing the gear 30 when the predetermined depth of cut is reached. Specifically, as shown in FIG. 7, (0) the processing tool 40 is moved to the gear 30 side and cut, and when a predetermined cutting depth is reached, (1) the gear 30 is moved in one direction in the traverse direction, (2) The work tool 40 is moved to the gear 30 side for cutting, (3) the gear 30 is moved to the other side in the traverse direction, and (4) the work tool 40 is moved to the gear 30 side for cutting, and then (1) to The tooth surface of the gear 30 is processed by repeating the step (4).

この実施形態でも、上記の実施形態と同様に、歯車３０の加工中における歯車３０と加工具４０との噛み合わせ面におけるすべり速度が一定となるように、加工具４０の歯車３０に対するトラバース速度（本実施形態では、歯車３０のトラバース速度）及び加工具４０の回転数が制御される。また、加工具４０の再研磨の前後におけるすべり速度が一定となるように、加工具４０の回転数が設定される。トラバースさせながらホーニング加工を行う際の具体的な制御方法は、上記の実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。一方、トラバースさせずにホーニング加工を行う際の噛み合わせ面のすべり速度は、歯車３０の周速ベクトルＶ30と加工具４０の周速ベクトルＶ40との差ベクトル、すなわち仮すべり速度ベクトルＶ0（図６参照）の大きさと等しくなるが、トラバースさせながら行うホーニング加工における噛み合わせ面のすべり速度ベクトルＶの大きさは、仮すべり速度ベクトルＶ0よりも大きくなる（図５参照）。従って、トラバース開始前（上記工程（０））とトラバース開始後（上記工程（１）〜（４））とで噛み合わせ面のすべり速度が一定となるように、加工具４０の回転数を制御する必要があり、具体的には、トラバースを開始すると同時に、加工具４０の回転速度を落とす必要がある。 Also in this embodiment, the traverse speed (with respect to the gear 30 of the processing tool 40 with respect to the gear 30 is constant so that the sliding speed on the meshing surface between the gear 30 and the processing tool 40 during the processing of the gear 30 is constant, as in the above-described embodiment. In this embodiment, the traverse speed of the gear 30 and the rotation speed of the processing tool 40 are controlled. Further, the rotational speed of the processing tool 40 is set so that the sliding speed before and after the re-polishing of the processing tool 40 is constant. Since the specific control method when performing honing while traversing is the same as that in the above-described embodiment, redundant description is omitted. On the other hand, sliding speed of the engagement surface when performing honing without traversing the difference vector between the circumferential speed vector V 30 of the gear 30 and the circumferential speed vector V 40 of the processing tool 40, i.e. the temporary sliding velocity vector V 0 Although it is equal to the magnitude of (see FIG. 6), the magnitude of the sliding velocity vector V of the meshing surface in the honing process performed while traversing is larger than the provisional sliding velocity vector V 0 (see FIG. 5). Therefore, the rotational speed of the processing tool 40 is controlled so that the sliding speed of the meshing surface is constant before the start of traverse (above step (0)) and after the start of traverse (above steps (1) to (4)). Specifically, it is necessary to reduce the rotational speed of the processing tool 40 at the same time as the traverse is started.

以上の実施形態では、加工具あるいは歯車のトラバース速度を制御することで、トラバースしながら加工する際の噛み合わせ面のすべり速度の大きさを一定とした場合を示したが、これに限らず、例えば、加工具の回転速度を制御することで、加工中のすべり速度を一定とすることもできる。具体的には、図８に示すように、トラバース方向一方への移動時と、トラバース方向他方への移動時とで、加工具の回転数を切り替え、トラバースの影響を含まない仮すべり速度ベクトルＶ0の大きさを変えることにより、実際のすべり速度ベクトルＶの大きさを一定とすることができる。例えば、トラバース方向一方への移動時は、加工具の回転数を高くして仮すべり速度ベクトルＶ0の大きさを大きくすることで、実際の速度ベクトルＶの大きさを大きくする。一方、トラバース方向他方への移動時は、加工具の回転数を相対的に低くして仮すべり速度ベクトルＶ0’の大きさを相対的に小さくすることで（｜Ｖ0｜＞｜Ｖ0’｜）、実際の速度ベクトルＶ’の大きさを上記の速度ベクトルＶと等しくする（｜Ｖ｜＝｜Ｖ’｜）。これにより、トラバース速度ベクトルＶT、ＶT’の大きさが等しい場合でも、実際の速度ベクトルの大きさを一定にすることができる。尚、加工具の歯車に対するトラバース速度及び加工具の回転数の双方を制御して、トラバースしながら加工する際の噛み合わせ面のすべり速度を一定としてもよい。 In the above embodiment, the case where the magnitude of the sliding speed of the meshing surface when processing while traversing is made constant by controlling the traversing speed of the processing tool or gear is not limited to this, For example, the slip speed during processing can be made constant by controlling the rotation speed of the processing tool. Specifically, as shown in FIG. 8, the rotational speed of the processing tool is switched between when moving in one direction in the traverse direction and when moving in the other direction in the traverse direction, and the provisional sliding velocity vector V does not include the influence of traverse. By changing the magnitude of 0, the magnitude of the actual sliding velocity vector V can be made constant. For example, when moving in one direction in the traverse direction, the actual speed vector V is increased by increasing the rotational speed of the processing tool and increasing the size of the provisional sliding speed vector V 0 . On the other hand, when moving to the other side in the traverse direction, the rotational speed of the processing tool is relatively lowered to relatively reduce the magnitude of the provisional sliding velocity vector V 0 ′ (| V 0 |> | V 0 '|), The magnitude of the actual velocity vector V ′ is made equal to the velocity vector V (| V | = | V ′ |). Thereby, even when the magnitudes of the traverse speed vectors V T and V T ′ are equal, the magnitude of the actual speed vector can be made constant. It should be noted that both the traverse speed with respect to the gear of the processing tool and the rotational speed of the processing tool may be controlled so that the sliding speed of the meshing surface when processing while traversing may be made constant.

また、以上の実施形態では、歯車のシェービング加工あるいはホーニング加工に本発明を適用したが、これに限られない。例えば、シェービングカッタやホーニング砥石などの加工具２０の再研磨加工に、本発明を適用することもできる。この場合、シェービングカッタやホーニング砥石が被加工物となり、これらと同様の諸元の歯形を有する歯車形状のドレスギヤ（図示省略）が加工具となる。   Moreover, in the above embodiment, although this invention was applied to the shaving process or honing process of a gearwheel, it is not restricted to this. For example, the present invention can be applied to re-polishing of the processing tool 20 such as a shaving cutter or a honing grindstone. In this case, a shaving cutter or a honing grindstone is a workpiece, and a gear-shaped dress gear (not shown) having a tooth shape with the same specifications as these is a processing tool.

１０ 歯車
２０ 加工具（シェービングカッタ）
３０ 歯車
４０ 加工具（ホーニング砥石）
Ｌ１、Ｌ３ 歯車回転軸
Ｌ２、Ｌ４ 工具回転軸
Ｖ、Ｖ’ すべり速度ベクトル
Ｖ0 仮すべり速度ベクトル
Ｖ10、Ｖ30 歯車の周速ベクトル
Ｖ20、Ｖ40 加工具の周速ベクトル
ＶT、ＶT’ トラバース速度ベクトル 10 Gear 20 Processing tool (Shaving cutter)
30 Gear 40 Processing tool (Honing wheel)
L1, L3 Gear rotation axis L2, L4 Tool rotation axis V, V ′ Sliding speed vector V 0 Temporary sliding speed vector V 10 , V 30 Gear circumferential speed vector V 20 , V 40 Working tool circumferential speed vector V T , V T 'traverse speed vector

Claims (1)

歯車型の加工具と歯車型の被加工物とを回転軸が交差するように配置し、前記加工具及び前記被加工物を噛み合わせて回転させながら、前記加工具を前記被加工物に対してトラバースさせることにより、前記被加工物の歯面を加工する方法において、
前記加工具をトラバース方向一方に移動させるときとトラバース方向他方に移動させるときとで、前記加工具の前記被加工物に対するトラバース速度及び前記加工具の回転数の少なくとも一方を異ならせることにより、前記加工具と前記被加工物との噛み合わせ面における相対的なすべり速度を一定にすることを特徴とする歯車型被加工物の加工方法。 A gear-type processing tool and a gear-type workpiece are arranged so that their rotation axes intersect, and the processing tool and the workpiece are engaged with each other and rotated while the processing tool is rotated with respect to the workpiece. In the method of processing the tooth surface of the workpiece by traversing,
By changing at least one of the traverse speed of the processing tool relative to the workpiece and the rotational speed of the processing tool depending on whether the processing tool is moved in one traverse direction or the other in the traverse direction, A gear-type workpiece processing method, characterized in that a relative sliding speed on a meshing surface between a processing tool and the workpiece is constant.
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