JP6363483B2

JP6363483B2 - ホブ盤

Info

Publication number: JP6363483B2
Application number: JP2014243632A
Authority: JP
Inventors: 秀彰有澤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool Co Ltd
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2018-07-25
Anticipated expiration: 2034-12-02
Also published as: JP2016107345A

Description

本発明は、ホブ盤に関する。

従来、回転工具を備える工作機械として、ホブを用いてワークに歯形を創成するホブ盤が広く普及している。

特開２０１３−２３３６４８号公報

ホブのドライ加工では、エアブローで切粉をホブの周囲に飛散させてしまうため、高熱を有する切粉が装置内に堆積することで、装置内の温度が上昇して熱変位を引き起こしたり、切粉が加工点に噛み込んだりする等、不具合の原因となる。

上記特許文献１では、ホブ及び切粉を冷却する冷媒供給用の流路を工具に設ける技術が開示されている。

本発明では、切粉を外部に飛散させることなく回収しながら、ワークを加工することにより、装置内の温度上昇を低減し、かつ、切粉が加工点に噛み込む等の不具合の原因を抑制することができる、ホブ盤を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係るホブ盤は、
第１中空部、及び、外周面から該第１中空部まで貫通する複数の第１貫通孔を有するホブと、
前記第１中空部に嵌入可能であり、第２中空部、及び、前記複数の第１貫通孔に対応し前記第２中空部まで貫通する複数の第２貫通孔を有するアーバとを備え、
前記ホブの前記第１中空部を成す内周面には、軸方向に延伸する溝が形成され、
前記アーバの外周面には、複数の前記第２貫通孔が複数の前記第１貫通孔と互いに位置が合うように、前記溝に嵌合可能な凸部が形成され、
さらに、
前記第２中空部と連通する吸引管と、
密閉されつつ前記吸引管と連通し、ワーク加工時に発生する切粉を蓄積可能な容器と、
前記容器と連通し、ワーク加工時に前記容器内から外部へ向け空気を送出するポンプとを備え、
前記第１貫通孔は、前記ホブにおける前記外周面側の一端よりも前記第１中空部側の他端の方が、前記第２中空部に対し前記吸引管が連通する側に位置するように、傾斜する
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第２の発明に係るホブ盤は、
上記第１の発明に係るホブ盤において、
前記第２貫通孔は、前記第１貫通孔と同一方向に傾斜する
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第３の発明に係るホブ盤は、
上記第１又は２の発明に係るホブ盤において、
前記第１貫通孔は、前記一端が前記他端よりも前記ホブの回転方向前方側に位置するように、傾斜する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係るホブ盤は、
上記第１から３のいずれか１つの発明に係るホブ盤において、
前記外周面のうち刃溝から刃部のすくい面までの領域において、前記第１貫通孔の前記一端は、少なくともその一部が該すくい面に形成されるようにして配設される
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明に係るホブ盤は、
上記第１から４のいずれか１つの発明に係るホブ盤において、
前記ポンプは、前記容器の鉛直方向上面において前記容器と連通する
ことを特徴とする。

本発明に係るホブ盤によれば、切粉を外部に飛散させることなく回収しながら、ワークを加工することにより、装置内の温度上昇を低減し、かつ、切粉が加工点に噛み込む等の不具合の原因を抑制することができる。

本発明の実施例１に係るホブ盤の側面図である。本発明の実施例１に係るホブ及びホブ盤の上面図である。本発明の実施例１に係るホブ及びホブ盤の一部を拡大した斜視図である。本発明の実施例１に係るホブの正面断面矢視図である。図４のＡ方向矢視図である。図４のＢ‐Ｂ断面矢視図である。本発明の実施例１におけるアーバの斜視図である。

以下、本発明に係るホブ盤を実施例にて図面を用いて説明する。

［実施例１］
図１は、本発明の実施例１に係るホブ盤の側面図である。また、図２は、本発明の実施例１に係るホブ及びホブ盤の上面図である。さらに、図３は、本発明の実施例１に係るホブ及びホブ盤の一部を拡大した斜視図である。

本発明の実施例１に係るホブ盤は、図１〜３に示すように、まず、取付具１、テーブル２、サポートセンタ３、ホブ４（本発明の実施例１に係るホブ）、ホブヘッド５、アーバ６、ノズル７、ベッド８、コラム９、及び、昇降ヘッド１０を備え、ワークＷを加工する。

取付具１は、回転自在なテーブル２に固定されている。また、ワークＷは、サポートセンタ３と取付具１とにより把持されている。そして、テーブル２の回転により、取付具１に支持されたワークＷが回転するようになっている。

ホブ４は、周面に高速度鋼からなる刃部（詳細は後述）を備えるものである。また、ホブヘッド５にはアーバ６が駆動回転自在に設けられ、アーバ６にはホブ４が固定されている（詳細は後述）。これにより、アーバ６の駆動回転によりホブ４が回転するようになっている。なお、図３に示すノズル７からは、ホブ４のワークＷへの加工位置へ向けて冷却用空気が供給される。

また、ベッド８には、コラム９が水平方向（ワークＷに対し接離する方向、図１，２中の左右方向）に移動自在に支持されており、コラム９の前面（ワークＷと対向する面、図１，２中の右側の面）には、昇降ヘッド１０が鉛直方向に摺動自在に支持されている。

ワークＷに歯形を創成する場合、サポートセンタ３と取付具１とによりワークＷを把持し、ホブヘッド５のアーバ６にホブ４を固定する。テーブル２を回転させることにより、ワークＷを回転させると共に、アーバ６を駆動回転させることにより、ホブ４を回転させる。

そして、ホブ４及びワークＷを回転させた状態で、ホブ４をワークＷに切り込ませることで、ワークＷの周面がホブ４の刃部２２により削り取られて歯形が創成される。

ここで、本発明の実施例１に係るホブ盤は、図１〜３に示すように、さらに、吸引管１１、容器１２、及び、ポンプ１３を備える。

吸引管１１は、一端が、ホブヘッド５を貫通し、アーバ６の第２中空部１７（後述）に連通している。また、吸引管１１の他端は容器１２に繋がっている。さらに、吸引管１１は、鋼管であり、各角部においてフレキシブルに可動する可動部１１ａを有している。

容器１２は、密閉されており、吸引管１１及びポンプ１３と連通し、テーブル８と別設されているものである。また、容器１２は、ワークＷの加工中に発生する切粉Ｃの量に対して十分な余裕を持った容積を有している。なお、容器１２はテーブル８上に載置されているものとしてもよい。

ポンプ１３は、容器１２の鉛直方向上面において容器１２と連通し、容器１２内の空気を外部へ送出する向きに設置される。

ここで、図４は、ホブ４の正面断面矢視図である。また、図５は、図４のＡ方向矢視図である。さらに、図６は、図４のＢ‐Ｂ断面矢視図である。

図４，６に示すように、ホブ４は、第１中空部２１を有している。また、第１中空部２１は、第１所定位置に軸方向に延伸するキー溝２５が配設されている。

さらに、ホブ４は、周面から該第１中空部まで貫通する複数の第１貫通孔２４を有している。この第１貫通孔２４は、特に、一端が、上記周面のうち各刃部２２のすくい面２２ａに配設されるのが好ましい。ただし、図４，５に示すように、第１貫通孔２４の上記一端は、刃部２２のすくい面２２ａと刃溝２３とに跨がって配設されてもよい。

また、ホブ４の第１中空部２１には、アーバ６が固定される。ただし、ホブ４とアーバ６は初めから一体のものとしてもよい。

ここで、図７は、アーバ６の斜視図である。図７に示すように、アーバ６は、第２中空部２７を有している。さらに、アーバ６の周面には、ホブ４の各第１貫通孔２４に連通し、第２中空部２７まで貫通する、複数の第２貫通孔２８が配設される。

また、アーバ６は、周面の所定位置にキー２６が配設されている。このキー２６をホブ４の第１中空部２１のキー溝２５に嵌合させることで、ホブ４がアーバ６に対し、各第１貫通孔２４と各第２貫通孔２８との位置を互いに正確に合わせて連通するように、固定されることを可能とする。

そして、ポンプ１３は、ワークＷの加工中に発生する切粉Ｃを容器１２内まで吸引することのできる程度の力を有する。

上記構成とすることで、本発明の実施例１に係るホブ盤では、ワークＷの加工中に発生する切粉Ｃを、吸引することができる。なお、各図中の白抜き矢印は、ワークＷの加工時にポンプ１３を駆動した際の空気の流れを示している。

より詳述すると、本発明の実施例１に係るホブ盤は、まず、ポンプ１３を駆動した状態でワークＷの加工を開始する。このとき、吸引管１１は可動部１１ａを有していることで、加工中のホブ４の動きに追従することができる。すると、ワークＷの加工中に発生した切粉Ｃは、ポンプ１３の吸引力によりホブ４に配設された第１貫通孔２４へ吸引される。その後、切粉Ｃは、第１貫通孔２４→第２貫通孔２８→アーバ６の第２中空部２７→吸引管１１→容器１２の順に移動するように吸引され、容器１２に蓄積される。

なお、ポンプ１３が容器１２の鉛直方向上面に配設されていることから、容器１２内に堆積した切粉Ｃがポンプ１３により外部へ排出されることはない。

また、第１貫通孔２４の一端がすくい面２２ａに配設されることで、ワークＷの加工中にホブ４の刃部２２により削り取った切粉Ｃが、直接第１貫通孔２４に入るため、回収効率が向上する。

ただし、上述した如く、第１貫通孔２４の一端が、すくい面２２ａから刃溝２３に跨って配設されている場合であれば、切粉Ｃが直接第１貫通孔２４に入り、同様の効果を得ることができる。

さらに、第１貫通孔２４は、ホブ４の軸方向に傾斜することで、遠心力による外向きの力を低減することができ、切粉Ｃをより吸引しやすくなる。

特に、第１貫通孔２４は、図６に示すように、ホブ４の軸方向において、ホブ４の周面から第１中空部２１に傾斜するようにし、加えて、第２貫通孔２８も第１貫通孔２４の傾斜に対応して傾斜する（不図示）ように配設することで、ポンプ１４駆動時の吸引による空気の流れがより良好になる。

これにより、本発明の実施例１に係るホブ盤では、切粉Ｃを外部に飛散させることなく、容器１２内に回収しながら、ワークＷを加工することにより、装置内の温度上昇を低減することができる。そのため、本発明の実施例１に係るホブ盤は、特に、従来はエアブローで切粉をホブの周囲に飛散させていたドライ加工において、顕著な効果を発揮する。

本発明は、ホブ盤として好適である。

１取付具
２テーブル
３サポートセンタ
４ホブ
５ホブヘッド
６アーバ
７ノズル
８ベッド
９コラム
１１吸引管
１２容器
１３ポンプ
２１第１中空部
２２刃部
２２ａすくい面
２３刃溝
２４第１貫通孔
２５キー溝
２６キー
２７第２中空部
２８第２貫通孔

Claims

第１中空部、及び、外周面から該第１中空部まで貫通する複数の第１貫通孔を有するホブと、
前記第１中空部に嵌入可能であり、第２中空部、及び、前記複数の第１貫通孔に対応し前記第２中空部まで貫通する複数の第２貫通孔を有するアーバとを備え、
前記ホブの前記第１中空部を成す内周面には、軸方向に延伸する溝が形成され、
前記アーバの外周面には、複数の前記第２貫通孔が複数の前記第１貫通孔と互いに位置が合うように、前記溝に嵌合可能な凸部が形成され、
さらに、
前記第２中空部と連通する吸引管と、
密閉されつつ前記吸引管と連通し、ワーク加工時に発生する切粉を蓄積可能な容器と、
前記容器と連通し、ワーク加工時に前記容器内から外部へ向け空気を送出するポンプとを備え、
前記第１貫通孔は、前記ホブにおける前記外周面側の一端よりも前記第１中空部側の他端の方が、前記第２中空部に対し前記吸引管が連通する側に位置するように、傾斜する
ことを特徴とするホブ盤。
前記第２貫通孔は、前記第１貫通孔と同一方向に傾斜する
ことを特徴とする請求項１に記載のホブ盤。
前記第１貫通孔は、前記一端が前記他端よりも前記ホブの回転方向前方側に位置するように、傾斜する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のホブ盤。
前記外周面のうち刃溝から刃部のすくい面までの領域において、前記第１貫通孔の前記一端は、少なくともその一部が該すくい面に形成されるようにして配設される
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のホブ盤。
前記ポンプは、前記容器の鉛直方向上面において前記容器と連通する
ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のホブ盤。