JP7439411B2 - 歯車加工装置及び歯車加工方法 - Google Patents
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Description
(1-1.歯車加工装置の概略構成)
本発明に係る第一実施形態の歯車加工装置の概略構成について図1を参照して説明する。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、工具主軸40と、テーブル50と、チルトテーブル60と、工作物主軸70と、制御装置100と、を主に備える。
制御装置100は、スカイビング加工により工作物Wに歯車を加工する。具体的には、図5に示すように、制御装置100は、チルトテーブル60をA軸線回りに揺動させることにより、工作物Wの回転軸線Cを、歯切り工具42の回転軸線Oに対して傾斜させる。この工作物Wの回転軸線Cに対する歯切り工具42の回転軸線Oの傾斜角度を交差角δと称す。
次に、制御装置100により実行される歯車加工処理(歯車加工方法)について図を参照して説明する。なお、歯車加工処理を実行するにあたり、工作物主軸70には、工作物Wが保持され、工具主軸40には、歯切り工具42が装着されているものとする。また、工作物Wの回転軸線Cに対する歯切り工具42の回転軸線Oの傾斜角度は、交差角δに設定され、歯切り工具42は、工作物Wの加工開始位置に位置決めされているものとする。
次に、図15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。
上記各実施形態では、工作物主軸70の回転速度Swを正弦波で変動させる場合について説明したが、図16に示すように、工作物主軸70の回転速度Swを三角波で変動させてもよい。同様に、工作物主軸70の回転速度Swを放物線が波状に変化するように変動させてもよい。
Claims (6)
- 工作物と歯切り工具とを同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に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、前記工作物に歯車の歯を加工する歯車加工装置であって、
前記工作物を回転可能に支持する工作物主軸と、
前記歯切り工具が装着される回転可能な工具主軸と、
前記工作物主軸の回転速度を周期的に変動させる工作物主軸回転速度制御部と、
前記工具主軸の回転速度を周期的に変動させる工具主軸回転速度制御部と、
前記工作物を含む第一回転体の第一慣性モーメントと前記歯切り工具を含む第二回転体の第二慣性モーメントとに基づいて、前記工作物主軸及び前記工具主軸の少なくとも一方における回転速度の補正量を算出する補正量算出部と、を備え、
前記回転速度の前記補正量は、前記回転速度の周期的な変動における振幅補正量と、前記第一回転体及び前記第二回転体の少なくとも一方における加減速に起因するオフセット時間補正量と、回転速度制御周期より短い時間の装置固有のオフセット時間補正量と、を含む、
歯車加工装置。 - 前記補正量算出部は、前記第一慣性モーメントと前記第二慣性モーメントとに基づいて、前記振幅補正量及び前記加減速に起因するオフセット時間補正量を算出し、さらに、前記装置固有のオフセット時間補正量を算出する、請求項1に記載の歯車加工装置。
- 前記補正量算出部は、前記第一慣性モーメントと前記第二慣性モーメントとの差に基づいて、前記振幅補正量及び前記加減速に起因するオフセット時間補正量を算出する、請求項1又は2に記載の歯車加工装置。
- 前記補正量算出部は、前記回転速度の変動周波数に基づいて、前記振幅補正量、前記加減速に起因するオフセット時間補正量、前記装置固有のオフセット時間補正量を算出する、請求項1-3の何れか1項に記載の歯車加工装置。
- 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1-4の何れか一項に記載の歯車加工装置。 - 工作物を回転可能に支持する工作物主軸と歯切り工具が装着される回転可能な工具主軸とを同期回転させながら、前記工作物の回転軸線方向に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、前記工作物に歯車の歯を加工する歯車加工方法であって、
前記工作物主軸及び前記工具主軸の回転速度を周期的に変動させる回転速度変動工程と、
前記工作物を含む第一回転体の第一慣性モーメントと前記歯切り工具を含む第二回転体の第二慣性モーメントとに基づいて、前記工作物主軸及び前記工具主軸の少なくとも一方における回転速度の補正量を算出する補正量算出工程と、を備え、
前記回転速度の前記補正量は、前記回転速度の周期的な変動における振幅補正量と、前記第一回転体及び前記第二回転体の少なくとも一方における加減速に起因するオフセット時間補正量と、回転速度制御周期より短い時間の装置固有のオフセット時間補正量と、を含む、
歯車加工方法。
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