JP7024303B2 - 歯車加工装置及び歯車加工方法 - Google Patents
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Description
前記工作物の回転速度を制御する工作物回転速度制御部と、
前記歯切り工具の回転速度を制御する工具回転速度制御部と、
を備え、
前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度の速度上側値及び速度下側値は、前記工作物の加工の基準となる前記工作物及び前記歯切り工具の一方の基準回転速度に対して予め設定された速度増減率を乗じた値を、前記基準回転速度に加算した値とし、
前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を反復的に増減させる変動周波数は、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の基準回転速度に基づいて決定され、
前記工作物回転速度制御部及び前記工具回転速度制御部の一方は、
前記速度上側値以下の回転速度と前記速度下側値以上の回転速度との間で、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を反復的に増減させ、
前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を前記変動周波数以上の周波数で変動させ、
前記工作物回転速度制御部及び前記工具回転速度制御部の他方は、前記工作物及び前記歯切り工具の他方の回転速度を、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度に同期させる、歯車加工装置にある。
本発明の他の態様は、歯切り工具と工作物とを同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に沿って前記歯切り工具を前記工作物に対して相対移動させることにより、前記工作物に歯車を創成する歯車加工装置であって、
前記工作物の回転速度を制御する工作物回転速度制御部と、
前記歯切り工具の回転速度を制御する工具回転速度制御部と、
を備え、
前記工作物回転速度制御部は、少なくとも一時的に、前記工作物の材質及び前記歯切り工具の諸元に基づいて設定される基準回転速度を基準として、前記工作物の回転速度を一定の加速度又は減速度で変動させ、
前記工具回転速度制御部は、前記歯切り工具の回転速度を、前記工作物の回転速度に同期させながら一定の加速度又は減速度で変動させる、歯車加工装置にある。
本発明の他の態様は、
歯切り工具と工作物とを同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に沿って前記歯切り工具を前記工作物に対して相対移動させることにより、前記工作物に歯車を創成する歯車加工装置であって、
前記工作物の回転速度を制御する工作物回転速度制御部と、
前記歯切り工具の回転速度を制御する工具回転速度制御部と、
を備え、
前記工作物回転速度制御部及び前記工具回転速度制御部の一方は、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を変動させ、
前記工作物回転速度制御部及び前記工具回転速度制御部の他方は、前記工作物及び前記歯切り工具の他方の回転速度を、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度に同期させ、
さらに、前記工作物に対する前記歯切り工具の回転軸線方向への送り速度を、変動する前記工作物の回転速度に同期させながら変動させる送り速度制御部を備える、歯車加工装置にある。
歯切り工具を工作物と同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に沿って前記歯切り工具を前記工作物に対して相対移動させることにより、前記工作物に歯車を創成する歯車加工方法であって、
前記工作物の回転速度を変動させる工作物回転速度設定工程と、
前記歯切り工具の回転速度を、前記工作物回転速度設定工程により設定された前記工作物の回転速度の変動に同期させながら変動させる工具回転速度設定工程と、
を備え、
前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度の速度上側値及び速度下側値は、前記工作物の加工の基準となる前記工作物及び前記歯切り工具の一方の基準回転速度に対して予め設定された速度増減率を乗じた値を、前記基準回転速度に加算した値とし、
前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を反復的に増減させる変動周波数は、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の基準回転速度に基づいて決定され、
前記工作物回転速度設定工程及び前記工具回転速度設定工程の一方は、
前記速度上側値以下の回転速度と前記速度下側値以上の回転速度との間で、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を反復的に増減させ、
前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を前記変動周波数以上の周波数で変動させる、歯車加工方法にある。
また、本発明の他の態様は、歯切り工具を工作物と同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に沿って前記歯切り工具を前記工作物に対して相対移動させることにより、前記工作物に歯車を創成する歯車加工方法であって、
少なくとも一時的に、前記工作物の材質及び前記歯切り工具の諸元に基づいて設定される基準回転速度を基準として、前記工作物の回転速度を一定の加速度又は減速度で変動させる工作物回転速度設定工程と、
前記歯切り工具の回転速度を、前記工作物回転速度設定工程により設定された前記工作物の回転速度の変動に同期させながら一定の加速度又は減速度で変動させる工具回転速度設定工程と、
を備える、歯車加工方法にある。
また、本発明の他の態様は、歯切り工具を工作物と同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に沿って前記歯切り工具を前記工作物に対して相対移動させることにより、前記工作物に歯車を創成する歯車加工方法であって、
前記工作物の回転速度を変動させる工作物回転速度設定工程と、
前記歯切り工具の回転速度を、前記工作物回転速度設定工程により設定された前記工作物の回転速度の変動に同期させながら変動させる工具回転速度設定工程と、
前記工作物に対する前記歯切り工具の回転軸線方向への送り速度を、変動する前記工作物の回転速度の周波数に同期させながら変動させる送り速度設定工程と、
を備える、歯車加工方法にある。
以下、本発明に係る歯車加工装置及び歯車加工方法を適用した各実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、図1及び2を参照して、本発明の第一実施形態である歯車加工装置1の概略を説明する。
図1に示すように、歯車加工装置1は、相互に直交する3つの直進軸(X軸、Y軸及びZ軸)と2つの回転軸(A軸及びC軸)を駆動軸として有するマシニングセンタである。歯車加工装置1は、ベッド10と、コラム20と、サドル30と、回転主軸40と、テーブル50と、チルトテーブル60と、回転テーブル70と、保持部80と、制御装置100と、を主に備える。
次に、図4を参照して、制御装置100について詳細に説明する。制御装置100は、基準回転速度設定部110と、基準送り速度設定部120と、工作物回転速度制御部130と、工具回転速度制御部140と、送り速度制御部150と、増減率設定部160と、を備える。
次に、図5及び図6を参照して、制御装置100により実行される歯車加工処理について説明する。なお、歯車加工処理を実行するにあたり、基準回転速度設定部110には基準回転速度Nwが、基準送り速度設定部120には基準送り速度Fwが、それぞれ設定される。また、増減率設定部160には、工作物Wの回転速度V1の速度増減率及び周波数増減率が設定される。
ここで、第一実施形態の変形例を説明する。上記実施形態において、工作物回転速度制御部130が、工作物Wの回転速度V1を反復的に増減させる場合について説明した。これに対し、工作物回転速度制御部130は、工作物Wの回転速度V1を直線的に加速又は減速させてもよい。
次に、図10を参照して、第二実施形態について説明する。第一実施形態において、歯切り工具42がスカイビングカッタであり、歯車加工装置1は、スカイビング加工による歯車加工を行う場合について説明した。これに対し、第二実施形態では、歯切り工具242がホブカッタであり、歯車加工装置1が、ホブ加工による歯車加工を行う場合を説明する。なお、上記した第一実施形態と同一の部品には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図10に示すように、歯切り工具242は、ホブカッタである。歯車加工装置1は、歯切り工具242の回転軸線Oと工作物Wの回転軸線であるC軸とが交差するように、歯切り工具242及び工作物Wを配置する。なお、図10には、歯切り工具242の回転軸線Oと工作物Wの回転軸線であるC軸とが直交するように、歯切り工具242及び工作物Wが配置されている。
以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。
以上説明したように、本発明における歯車加工装置1は、歯切り工具42,242と工作物Wとを同期回転させながら、工作物Wの回転軸線方向に沿って歯切り工具42,242を工作物にW対して相対移動させることにより、工作物Wに歯車を創成する歯車加工装置である。歯車加工装置1は、工作物Wの回転速度V1を制御する工作物回転速度制御部130と、歯切り工具42,242の回転速度V2を制御する工具回転速度制御部140と、を備える。
Claims (13)
- 歯切り工具と工作物とを同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に沿って前記歯切り工具を前記工作物に対して相対移動させることにより、前記工作物に歯車を創成する歯車加工装置であって、
前記工作物の回転速度を制御する工作物回転速度制御部と、
前記歯切り工具の回転速度を制御する工具回転速度制御部と、
を備え、
前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度の速度上側値及び速度下側値は、前記工作物の加工の基準となる前記工作物及び前記歯切り工具の一方の基準回転速度に対して予め設定された速度増減率を乗じた値を、前記基準回転速度に加算した値とし、
前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を反復的に増減させる変動周波数は、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の基準回転速度に基づいて決定され、
前記工作物回転速度制御部及び前記工具回転速度制御部の一方は、
前記速度上側値以下の回転速度と前記速度下側値以上の回転速度との間で、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を反復的に増減させ、
前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を前記変動周波数以上の周波数で変動させ、
前記工作物回転速度制御部及び前記工具回転速度制御部の他方は、前記工作物及び前記歯切り工具の他方の回転速度を、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度に同期させる、歯車加工装置。 - 前記工作物回転速度制御部及び前記工具回転速度制御部の一方は、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を一定の周波数で増減させる、請求項1に記載の歯車加工装置。
- 前記工作物回転速度制御部は、前記工作物の回転速度を反復的に増減させ、
前記工具回転速度制御部は、前記歯切り工具の回転速度を、前記工作物の回転速度に同期させながら反復的に増減させる、請求項1又は2に記載の歯車加工装置。 - 歯切り工具と工作物とを同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に沿って前記歯切り工具を前記工作物に対して相対移動させることにより、前記工作物に歯車を創成する歯車加工装置であって、
前記工作物の回転速度を制御する工作物回転速度制御部と、
前記歯切り工具の回転速度を制御する工具回転速度制御部と、
を備え、
前記工作物回転速度制御部は、少なくとも一時的に、前記工作物の材質及び前記歯切り工具の諸元に基づいて設定される基準回転速度を基準として、前記工作物の回転速度を一定の加速度又は減速度で変動させ、
前記工具回転速度制御部は、前記歯切り工具の回転速度を、前記工作物の回転速度に同期させながら一定の加速度又は減速度で変動させる、歯車加工装置。 - 前記工作物回転速度制御部及び前記工具回転速度制御部の一方は、歯車加工を開始してから終了するまでの間、前記工作物の回転速度及び前記歯切り工具の回転速度の一方を一定の加速度又は減速度で変動させる、請求項4に記載の歯車加工装置。
- 前記工作物回転速度制御部及び前記工具回転速度制御部の一方は、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度が予め設定された限界速度に到達した場合に、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を一定にする、請求項4に記載の歯車加工装置。
- 前記歯車加工装置は、前記工作物に対する前記歯切り工具の回転軸線方向への送り速度を、変動する前記工作物の回転速度に同期させながら変動させる送り速度制御部を備える、請求項1~6の何れか一項に記載の歯車加工装置。
- 歯切り工具と工作物とを同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に沿って前記歯切り工具を前記工作物に対して相対移動させることにより、前記工作物に歯車を創成する歯車加工装置であって、
前記工作物の回転速度を制御する工作物回転速度制御部と、
前記歯切り工具の回転速度を制御する工具回転速度制御部と、
を備え、
前記工作物回転速度制御部及び前記工具回転速度制御部の一方は、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を変動させ、
前記工作物回転速度制御部及び前記工具回転速度制御部の他方は、前記工作物及び前記歯切り工具の他方の回転速度を、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度に同期させ、
さらに、前記工作物に対する前記歯切り工具の回転軸線方向への送り速度を、変動する前記工作物の回転速度に同期させながら変動させる送り速度制御部を備える、歯車加工装置。 - 前記歯切り工具は、スカイビングカッタであり、
前記歯車加工装置は、前記工作物の回転軸線を前記歯切り工具の回転軸線に対して傾斜させた状態で、前記歯切り工具を前記工作物に対して前記工作物の回転軸線方向に沿って相対移動させることにより、前記工作物に歯車のスカイビング加工を行う、請求項1~8の何れか一項に記載の歯車加工装置。 - 前記歯切り工具は、ホブカッタであり、
前記歯車加工装置は、前記工作物の回転軸線を前記歯切り工具の回転軸線に対して傾斜させた状態で、前記歯切り工具を前記工作物に対して前記工作物の回転軸線方向に沿って相対移動させることにより、前記工作物に歯車のホブ加工を行う、請求項1~8の何れか一項に記載の歯車加工装置。 - 歯切り工具を工作物と同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に沿って前記歯切り工具を前記工作物に対して相対移動させることにより、前記工作物に歯車を創成する歯車加工方法であって、
前記工作物の回転速度を変動させる工作物回転速度設定工程と、
前記歯切り工具の回転速度を、前記工作物回転速度設定工程により設定された前記工作物の回転速度の変動に同期させながら変動させる工具回転速度設定工程と、
を備え、
前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度の速度上側値及び速度下側値は、前記工作物の加工の基準となる前記工作物及び前記歯切り工具の一方の基準回転速度に対して予め設定された速度増減率を乗じた値を、前記基準回転速度に加算した値とし、
前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を反復的に増減させる変動周波数は、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の基準回転速度に基づいて決定され、
前記工作物回転速度設定工程及び前記工具回転速度設定工程の一方は、
前記速度上側値以下の回転速度と前記速度下側値以上の回転速度との間で、前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を反復的に増減させ、
前記工作物及び前記歯切り工具の一方の回転速度を前記変動周波数以上の周波数で変動させる、歯車加工方法。 - 歯切り工具を工作物と同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に沿って前記歯切り工具を前記工作物に対して相対移動させることにより、前記工作物に歯車を創成する歯車加工方法であって、
少なくとも一時的に、前記工作物の材質及び前記歯切り工具の諸元に基づいて設定される基準回転速度を基準として、前記工作物の回転速度を一定の加速度又は減速度で変動させる工作物回転速度設定工程と、
前記歯切り工具の回転速度を、前記工作物回転速度設定工程により設定された前記工作物の回転速度の変動に同期させながら一定の加速度又は減速度で変動させる工具回転速度設定工程と、
を備える、歯車加工方法。 - 歯切り工具を工作物と同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に沿って前記歯切り工具を前記工作物に対して相対移動させることにより、前記工作物に歯車を創成する歯車加工方法であって、
前記工作物の回転速度を変動させる工作物回転速度設定工程と、
前記歯切り工具の回転速度を、前記工作物回転速度設定工程により設定された前記工作物の回転速度の変動に同期させながら変動させる工具回転速度設定工程と、
前記工作物に対する前記歯切り工具の回転軸線方向への送り速度を、変動する前記工作物の回転速度の周波数に同期させながら変動させる送り速度設定工程と、
を備える、歯車加工方法。
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