JP6522433B2 - ワークピースの歯車歯の歯面側部に面取り加工を施す方法及び装置 - Google Patents
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Description
− 特殊工具を第1の回転方向に回転駆動する。
− 特殊工具が第1の回転方向に回転しているときにCNC制御された相対移動(relative movement)を実施し、該特殊工具の第1のすくい角面を用いて歯車歯(gear teeth)の第1の歯の第1の縁部(edge)に面取り加工を施す。
− 特殊工具が(さらに)第1の回転方向に回転しているときにCNC制御された相対移動を実施し、該特殊工具の第2のすくい角面を用いて歯車歯の第1の歯の第2の縁部に面取り加工を施す。
i. 正しい成分高さ(correct component height)において、ワークピースに特殊工具の径方向押出し動作(radial plunging)のみが行われ、縁部に完全な面取り加工が施される。この後、特殊工具は、再び歯間隙(tooth gap)から撤去される(withdrawn)。
ii. あるいは、ワークピースの歯車歯の「上」から特殊工具を押出し(ワークピースに向けての特殊工具の軸方向の案内)、かつ縁部に対して面取り加工が完全に施されるまで小さな軸方向の移動を行う。
iii. 本発明によれば、これらの2つの移動動作i.及びii.を互いに組み合わせることができる。
・2つのすくい角面121.1、121.2(あるいは、切削歯111が他の基本形状を有する場合は、3つのすくい角面121.1、121.2、121.3)は、それぞれ切削歯111の異なる側の領域に設定される。
・2つのすくい角面121.1、121.2の法線方向R.1、R.2(あるいは、3つのすくい角面121.1、121.2、121.3の法線方向R.1、R.2、R.3)は、互いに異なる。
・法線方向R.1、R.2は、典型的には、観察面(observation plane)内において90°より大きい角度ΔWを挟む。ここで、観察面は、軸R1と平行であり、かつ切削歯基準点(cutting tooth reference point)を通る平面である。本明細書おいて、切削歯基準点は、切削歯の「中央位置(middle)」である。この観察面はまた、台形の基本形状(trapezoidal basic shape)又は三角形の基本形状(triangular basic shape)を設定するのにも用いられる。
・図2によれば、単一の切削歯111が、本体部110の端面112、113(end face)に対して傾斜していることが分かる。図2に示す典型的な実施形態においては、切削歯111は、時計回り方向にほぼ45°傾斜している。この例では、第1のすくい角面121.1は、端面113の領域に配置されている。なお、この領域は、特殊工具100の「前側(front side)」と呼ぶことができる。図2に示すように、第2のすくい角面121.2は、別の方向を向いている。図2には、両すくい角面121.1、121.2のそれぞれの法線方向R.1、R.2を示している。
Claims (13)
- CNC制御される多軸機械において、ワークピース(20)の歯車歯(21.1、21.2)の歯面側部に面取り加工を施す方法であって、
− 前記多軸機械に、第1のすくい角面(121.1)及び第2のすくい角面(121.2)を備えた少なくとも1つの切削歯(111)を有する工具(100)を装着するステップと、ここで、第1のすくい角面(121.1)は、第1の法線方向(R.1)を有し、第2のすくい角面(121.2)は、第2の法線方向(R.2)を有し、第1の法線方向(R.1)と第2の法線方向(R.2)とは異なる、
− 前記工具(100)を第1の回転方向に回転駆動するステップと、
− 前記工具(100)が前記第1の回転方向に回転しているときに、第1のCNC制御された相対移動を実施して、前記工具(100)の前記第1のすくい角面(121.1)を用いて前記歯車歯の第1の歯(21.1)の第1の歯面側部縁部(24)に面取り加工を施すステップと、ここで、第1の歯面側部縁部(24)は、第1の歯(21.1)の右側のフランク面(22)が端面とつながるところに位置する縁部である、
− 前記工具(100)が前記第1の回転方向に回転しているときに、第2のCNC制御された相対移動を実施して、前記工具(100)の前記第2のすくい角面(121.2)を用いて前記歯車歯の前記第1の歯(21.1)又は他の1つの歯(21.2)の第2の歯面側部縁部(25)に面取り加工を施すステップと、ここで、第2の歯面側部縁部(25)は、左側のフランク面(23)が端面とつながるところに位置する縁部である、
を有することを特徴とする方法。 - 前記面取り加工を施すときの前記CNC制御された相対移動は、パワースカイビング加工に類似する連続的な移動であり、工具軸(R1)とワークピース軸(R2)の軸交差角(Σ)の絶対値を、10°と30°の間の範囲内で予め設定することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記面取り加工を施すときに、前記ワークピース(20)に対して前記工具(100)の径方向押し出し動作を実施し、かつ前記面取り加工を施した後に、前記工具(100)を前記ワークピース(20)から外部に移動させることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記面取り加工を施すときに、前記ワークピース(20)に対して、前記工具(100)の押し出し動作を、軸方向移動と併用して行うことを特徴とする、請求項1、2又は3に記載の方法。
- 前記多軸機械は、前記第1のCNC制御された相対移動を実施するときに、予め第1の機械設定を行い、前記第2のCNC制御された相対移動を実施するときに、予め第2の機械設定を行うようになっていて、前記第1の機械設定は前記第2の機械設定と異なることを特徴とする、請求項1、2、3又は4に記載の方法。
- 前記第1の機械設定と前記第2の機械設定とでは、工具軸(R1)とワークピース軸(R2)の軸交差角(Σ)が異なることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記工具(100)は、スカイビング加工ホイールと類似の動作を行い、かつその円周面又は側面(114)に少なくとも1つの切削歯(111)を有していて、
前記切削歯(111)は、第1のすくい角面(121.1)及び第2のすくい角面(121.2)を有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法。 - 前記切削歯(111)はそれぞれ、台形又は三角形の基本形状を有することを特徴とする、請求項1又は7に記載の方法。
- 前記工具(100)は、歯切削工具(50)とともにピギーバック構造を形成していて、請求項1に記載の各ステップを、前記ワークピース(20)の前記歯切削のためのステップの後に続いて実施することを特徴とする、請求項1又は8に記載の方法。
- 第1の歯面側部縁部(24)の面取り加工は、下向きの切削方向を用いて実施され、第2の歯面側部縁部(25)の面取り加工は、上向きの切削方向を用いて実施される、請求項1に記載の方法。
- CNC制御される多軸機械の工具スピンドル(70)に把持されるように構成された、ワークピース(20)の歯車歯(21.1、21.2)の歯面側部に面取り加工を施す装置であって、
− 歯切削工具(50)と、
− 前記歯切削工具(50)と同軸構造をなすように配置され、前記同軸構造において前記ワークピース側からみて、前記歯切削工具(50)の前に配置された特殊工具(100)とを備えていて、
前記特殊工具(100)は、切削ホイールの形状を有し、その円周面又は側面(114)に少なくとも1つの切削歯(111)を有していて、
前記切削歯(111)が第1のすくい角面(121.1)及び第2のすくい角面(121.2)を有し、
ここで、第1のすくい角面(121.1)は、第1の法線方向(R.1)を有し、第2のすくい角面(121.2)は、第2の法線方向(R.2)を有し、第1の法線方向(R.1)と第2の法線方向(R.2)とは異なる、
ことを特徴とする装置。 - 前記歯切削工具(50)は、ワークピースに近位する領域に円錐形端部(58)を有する本体部(51)を備えていて、前記特殊工具(100)は、前記歯切削工具(50)の前記円錐形端部(58)の前に、所定の間隙(A)を保って挟んで配置されていることを特徴とする、請求項11に記載の装置。
- 前記特殊工具(100)は円錐形に形成され、前記特殊工具(100)に対応する円錐形状は、前記円錐端部(58)の円錐形状と反対方向に広がっていることを特徴とする、請求項12に記載の装置。
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