JPH078454B2 - ヘリカルギヤのホブ研削方法 - Google Patents
ヘリカルギヤのホブ研削方法Info
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- JPH078454B2 JPH078454B2 JP63030084A JP3008488A JPH078454B2 JP H078454 B2 JPH078454 B2 JP H078454B2 JP 63030084 A JP63030084 A JP 63030084A JP 3008488 A JP3008488 A JP 3008488A JP H078454 B2 JPH078454 B2 JP H078454B2
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- JP
- Japan
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- tooth
- tool
- worm
- hob
- gear
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F5/00—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made
- B23F5/02—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by grinding
- B23F5/04—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by grinding the tool being a grinding worm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F19/00—Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
- B23F19/002—Modifying the theoretical tooth flank form, e.g. crowning
- B23F19/007—Modifying the theoretical tooth flank form, e.g. crowning using a gear-shaped tool
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F21/00—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
- B23F21/02—Grinding discs; Grinding worms
- B23F21/026—Grinding worms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F23/00—Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
- B23F23/12—Other devices, e.g. tool holders; Checking devices for controlling workpieces in machines for manufacturing gear teeth
- B23F23/1237—Tool holders
- B23F23/1275—Grinding or honing worm holders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Gear Processing (AREA)
- Forging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はヘリカルギヤのホブ研削方法に関し、特に、略
インボリュートウォーム形状を有し、加工面積の長さよ
りも長い作業長さを備え、かつ被削りギヤからの中心長
さが軸線に対して傾斜した方向及び接線方向への送り動
作の間に変化して横クラウンニングを創成するような工
具を使用して連続ダイヤゴナルホッビングを行うことに
より、ヘリカルギヤをホブ研削するヘリカルギヤのホブ
研削方法に関する。
インボリュートウォーム形状を有し、加工面積の長さよ
りも長い作業長さを備え、かつ被削りギヤからの中心長
さが軸線に対して傾斜した方向及び接線方向への送り動
作の間に変化して横クラウンニングを創成するような工
具を使用して連続ダイヤゴナルホッビングを行うことに
より、ヘリカルギヤをホブ研削するヘリカルギヤのホブ
研削方法に関する。
ダイヤゴナルホッピング法を使用する歯切り加工機械は
ギヤのホッピング切削と、予め歯形形成したギヤの仕上
げ加工、例えば、ホブはつり（ホブピーリング）及びホ
ブ研削等の両者に用いられる。歯面形状は、ホッピング
過程の間に夫々の工具切刃の包絡形状として創出され
る。被加工ワーク（以下、単にワークと言う。）に対す
る工具位置は、該工具によってワークのホッピングを行
うことにより、連続的に変化する。歯面は正確には形成
されないが、一定数の小切削面による近似多角面として
形成される。この小切削面における各要素多角面の形状
は、理論的インボリュート形状に１点で接触する。従っ
て、他の全ての点は、上記理論的インボリュート形状か
ら多かれ少なかれ逸脱している。その結果、歯面はうろ
こ面構造となり、次ぎの加工過程でホブ研削等の仕上げ
加工により、削り取られることになる。然しながら、歯
に掛かる荷重状態を最適化し、かつノイズ低減を図るた
めに理論的に正確なインボリュート形状には、修整が加
えられる。例えば、最大限に円滑な作用を得るために、
歯末クラウンニング（歯先逃がし）を創成することは、
良く行われる。又、噛み合い開始点で歯先逃がしによ
り、発生するエッジ接触は、作用歯面間に油膜を形成す
る上で極めて重要である。この歯末クラウンニングない
し歯先逃がしは、工具の歯元面を適正な輪郭に形成する
ことによって得ることができる。歯溝幅方向の歯形の幾
何学的形状の補正、つまり、歯溝の横クラウンニングな
いし錐形化及びそのクラウンニングを傾けることは、ワ
ークまたは工具に余分な動作を付与し、その余分な動作
が、歯溝内を工具が軸方向に通過する間に、該工具とワ
ークとの間の中心距離を変化させることにより、達成さ
れる。
ギヤのホッピング切削と、予め歯形形成したギヤの仕上
げ加工、例えば、ホブはつり（ホブピーリング）及びホ
ブ研削等の両者に用いられる。歯面形状は、ホッピング
過程の間に夫々の工具切刃の包絡形状として創出され
る。被加工ワーク（以下、単にワークと言う。）に対す
る工具位置は、該工具によってワークのホッピングを行
うことにより、連続的に変化する。歯面は正確には形成
されないが、一定数の小切削面による近似多角面として
形成される。この小切削面における各要素多角面の形状
は、理論的インボリュート形状に１点で接触する。従っ
て、他の全ての点は、上記理論的インボリュート形状か
ら多かれ少なかれ逸脱している。その結果、歯面はうろ
こ面構造となり、次ぎの加工過程でホブ研削等の仕上げ
加工により、削り取られることになる。然しながら、歯
に掛かる荷重状態を最適化し、かつノイズ低減を図るた
めに理論的に正確なインボリュート形状には、修整が加
えられる。例えば、最大限に円滑な作用を得るために、
歯末クラウンニング（歯先逃がし）を創成することは、
良く行われる。又、噛み合い開始点で歯先逃がしによ
り、発生するエッジ接触は、作用歯面間に油膜を形成す
る上で極めて重要である。この歯末クラウンニングない
し歯先逃がしは、工具の歯元面を適正な輪郭に形成する
ことによって得ることができる。歯溝幅方向の歯形の幾
何学的形状の補正、つまり、歯溝の横クラウンニングな
いし錐形化及びそのクラウンニングを傾けることは、ワ
ークまたは工具に余分な動作を付与し、その余分な動作
が、歯溝内を工具が軸方向に通過する間に、該工具とワ
ークとの間の中心距離を変化させることにより、達成さ
れる。
平歯車において、歯面が修整されると、この方法は所望
の結果を生ずることに成る、それは、ワーク面に対する
工具軸の交差角が小さいことは、創成軸方向歯形がワー
クの正面上に位置していることを意味するからであり、
つまり、１つの歯溝の両側の歯面に同一軸方向面上で特
定の中心距離が作用するからである。
の結果を生ずることに成る、それは、ワーク面に対する
工具軸の交差角が小さいことは、創成軸方向歯形がワー
クの正面上に位置していることを意味するからであり、
つまり、１つの歯溝の両側の歯面に同一軸方向面上で特
定の中心距離が作用するからである。
然しながら、ワークギヤと工具との間の軸方向交差角が
90゜以外の角度、例えば、約60゜であると、噛み合い関
係が変わり、歯溝の左右両歯面の補正が等きくはならな
く成る。これは、工具とワークギヤとの間の作用線ない
し侵入曲線がワーク軸に垂直な面（Ｘ、Ｙ平面）上にな
く、このＸ−Ｙ平面に対して傾いているからである。従
って、ワーク軸に関して工具のラジアル方向の送り動作
により創成される補正は、ワークの軸線に垂直な平面で
は役立ず、代わりに、歯溝に関する別の高さ位置で作用
を及ぼすのである。その結果、歯面形状に歪み又は捩が
発生し、特に、歯溝の近寄り領域と遠のき領域とにおい
て、これら歪または捩が生ずるのである。これらの歪み
が有ることは、ノイズの増加、不均一作用による摩耗の
増加、耐荷重性の劣下をもたらすのである。
90゜以外の角度、例えば、約60゜であると、噛み合い関
係が変わり、歯溝の左右両歯面の補正が等きくはならな
く成る。これは、工具とワークギヤとの間の作用線ない
し侵入曲線がワーク軸に垂直な面（Ｘ、Ｙ平面）上にな
く、このＸ−Ｙ平面に対して傾いているからである。従
って、ワーク軸に関して工具のラジアル方向の送り動作
により創成される補正は、ワークの軸線に垂直な平面で
は役立ず、代わりに、歯溝に関する別の高さ位置で作用
を及ぼすのである。その結果、歯面形状に歪み又は捩が
発生し、特に、歯溝の近寄り領域と遠のき領域とにおい
て、これら歪または捩が生ずるのである。これらの歪み
が有ることは、ノイズの増加、不均一作用による摩耗の
増加、耐荷重性の劣下をもたらすのである。
歯車のノイズ、寿命、荷重容量を適正化するには、歯面
形状を方向及び歯形形状の面から夫々に補正できること
が必要である。クラウニング量と傾斜は、歯の基礎部、
中央部及び歯末部で相互に異なるようにし、それに依っ
て引き側歯面と押し側歯面とでクラウニング値が違うよ
うにしても良い。歯すじ方向の補正と横クラウニングは
工具のラジアル動作と軸方向動作の組み合わせにより遂
行される。即ち、工具の軸方向動作における中心距離を
変更することにより、遂行されるのである。
形状を方向及び歯形形状の面から夫々に補正できること
が必要である。クラウニング量と傾斜は、歯の基礎部、
中央部及び歯末部で相互に異なるようにし、それに依っ
て引き側歯面と押し側歯面とでクラウニング値が違うよ
うにしても良い。歯すじ方向の補正と横クラウニングは
工具のラジアル動作と軸方向動作の組み合わせにより遂
行される。即ち、工具の軸方向動作における中心距離を
変更することにより、遂行されるのである。
工具とワークとの間の作用面はワーク面に角度を成して
いるので、歪みが発生し、その量は、選択された中心距
離補正量、歯幅、ミリング加工領域の大きさに直接依存
する。そして、ヘリカル角が大きい程、また、作用角度
が小さい程、そしてミリング深さが多い程、歪み量が大
きくなる。しかも、歪み量はワークの歯形のオフセット
量にも依存する。ヘリカル角が約30゜の場合、歪みは所
望する補正量そのものより大きく成ってしまう。
いるので、歪みが発生し、その量は、選択された中心距
離補正量、歯幅、ミリング加工領域の大きさに直接依存
する。そして、ヘリカル角が大きい程、また、作用角度
が小さい程、そしてミリング深さが多い程、歪み量が大
きくなる。しかも、歪み量はワークの歯形のオフセット
量にも依存する。ヘリカル角が約30゜の場合、歪みは所
望する補正量そのものより大きく成ってしまう。
通常、歯面補正量は歯元と歯先との中間でのみ測定さ
れ、歯形補正量はワーク幅の半分の地点でのみ測定され
るから、歯溝の近寄り領域と遠のき領域とにおいて生ず
る歪みは、全く検出されないことが良く有る。
れ、歯形補正量はワーク幅の半分の地点でのみ測定され
るから、歯溝の近寄り領域と遠のき領域とにおいて生ず
る歪みは、全く検出されないことが良く有る。
依って、本発明は、中心距離修整によって、長き方向の
歯の補正（歯すじ方向の補正）を行いつつ、同時に上述
した不都合な歪みの発生を回避せんとすることを課題に
するものである。
歯の補正（歯すじ方向の補正）を行いつつ、同時に上述
した不都合な歪みの発生を回避せんとすることを課題に
するものである。
この課題の解決は、本発明によれば、ヘリカルギヤを被
削り歯車とし、その両歯面を略インボリュートウォーム
形状を有するホブを工具として該工具を被削り歯車の軸
心と同方向の軸線方向とウォーム軸心と同方向の切線方
向との両送り動作成分から成るダイヤゴナル方向に連続
的にホブ削り動作させることによりクラウニング研削す
るホブ研削方法において、上記ホブ工具は、その作用長
さが加工領域の長さより大きく形成され、かつ、そのウ
ォーム軸心から前記被削り歯車の軸心までの軸心間距離
を、上記ダイヤゴナル方向の送り動作の間に変化させる
ことにより横クラウニングを創成し、また 上記ホブ工具の左右インボリュートウォーム歯面の圧力
角は、該ウォームの一端側から他端側に向けて最大圧力
角から連続的に低減するように形成され、このとき、該
インボリュートウォームの一端側における最大圧力角の
右歯面が最少圧力角と左歯面と向き合った配置とするか
又は、反対に該ウォームの一端側における最大圧力角の
左歯面か最少圧力角の右歯面に向き合った配置となるよ
うに形成されてなるヘリカルギヤのホブ研削方法により
解決されるもので、決定的な点は、工具ウォームの或る
軸方向領域がワーク歯車の軸方向に見た歯溝の各領域に
関与していると言うことである。ここで、ウォームねじ
の歯面幾何学的形状は、軸方向に変化するから、創成す
べき歯溝は、該歯溝の幅に渡る工具を略一定に変化させ
ることにより、作製される。ワークと工具との間のホッ
ビング作用中にウォーム工具は、ワーク歯車に対して軸
方向にのみならず、接線方向に送られ、歯溝の近寄り領
域は、ワーク歯車の幅方向に見て、その歯溝の遠のき領
域に比較して異なるウォームねじにより機械加工される
のである。ワーク歯車のインボリュート歯に所望の補正
を付与しつつ、他方で、既述の歪みを回避するには、工
具歯は左右の歯面で異なる作用角度を有することが必要
である。更に、作用角度と歯厚とを、中心距離補正に関
連させるようにして（つまり、被研削ワーク歯車の高さ
に対する工具の各時点の位置の関数として）軸方向に一
端から変化させると、歪み形成作用は是正されるのであ
る。
削り歯車とし、その両歯面を略インボリュートウォーム
形状を有するホブを工具として該工具を被削り歯車の軸
心と同方向の軸線方向とウォーム軸心と同方向の切線方
向との両送り動作成分から成るダイヤゴナル方向に連続
的にホブ削り動作させることによりクラウニング研削す
るホブ研削方法において、上記ホブ工具は、その作用長
さが加工領域の長さより大きく形成され、かつ、そのウ
ォーム軸心から前記被削り歯車の軸心までの軸心間距離
を、上記ダイヤゴナル方向の送り動作の間に変化させる
ことにより横クラウニングを創成し、また 上記ホブ工具の左右インボリュートウォーム歯面の圧力
角は、該ウォームの一端側から他端側に向けて最大圧力
角から連続的に低減するように形成され、このとき、該
インボリュートウォームの一端側における最大圧力角の
右歯面が最少圧力角と左歯面と向き合った配置とするか
又は、反対に該ウォームの一端側における最大圧力角の
左歯面か最少圧力角の右歯面に向き合った配置となるよ
うに形成されてなるヘリカルギヤのホブ研削方法により
解決されるもので、決定的な点は、工具ウォームの或る
軸方向領域がワーク歯車の軸方向に見た歯溝の各領域に
関与していると言うことである。ここで、ウォームねじ
の歯面幾何学的形状は、軸方向に変化するから、創成す
べき歯溝は、該歯溝の幅に渡る工具を略一定に変化させ
ることにより、作製される。ワークと工具との間のホッ
ビング作用中にウォーム工具は、ワーク歯車に対して軸
方向にのみならず、接線方向に送られ、歯溝の近寄り領
域は、ワーク歯車の幅方向に見て、その歯溝の遠のき領
域に比較して異なるウォームねじにより機械加工される
のである。ワーク歯車のインボリュート歯に所望の補正
を付与しつつ、他方で、既述の歪みを回避するには、工
具歯は左右の歯面で異なる作用角度を有することが必要
である。更に、作用角度と歯厚とを、中心距離補正に関
連させるようにして（つまり、被研削ワーク歯車の高さ
に対する工具の各時点の位置の関数として）軸方向に一
端から変化させると、歪み形成作用は是正されるのであ
る。
ワーク歯車に対して工具の接線方向送りを、加工領域の
長さ以上にすることは、ダイヤゴナルミリング法に関連
して周知である。然しながら、この周知の接線方向送り
は、工具の有効利用と寿命の改善のみを意図したもので
ある。故に、周知のギヤホブは、軸方向全長に渡り、そ
の歯面幾何学的形状がコンスタントである。
長さ以上にすることは、ダイヤゴナルミリング法に関連
して周知である。然しながら、この周知の接線方向送り
は、工具の有効利用と寿命の改善のみを意図したもので
ある。故に、周知のギヤホブは、軸方向全長に渡り、そ
の歯面幾何学的形状がコンスタントである。
プァウテル（pfauter）のホブ切り、第１部、方法、機
械、工具、応用技術、変速歯車、スプリング（Springe
r）出版、436頁により歯の厚みと形状が異なり、ダイヤ
ゴナルホブを用いてクラウニングされた歯車を創成する
ことは既に公知である。この方法においては、ホブは、
その歯溝の最大幅のところがワークの歯形の中央部分ま
で移動して加工をするように調整されており、これによ
り、そこに、その歯形の最大幅の部分が形成される。ホ
ブの歯形のより厚い部分はその両端で働く。すなわち、
ワークの歯の厚さはそこで薄くなっている（重なった二
重構造）。
械、工具、応用技術、変速歯車、スプリング（Springe
r）出版、436頁により歯の厚みと形状が異なり、ダイヤ
ゴナルホブを用いてクラウニングされた歯車を創成する
ことは既に公知である。この方法においては、ホブは、
その歯溝の最大幅のところがワークの歯形の中央部分ま
で移動して加工をするように調整されており、これによ
り、そこに、その歯形の最大幅の部分が形成される。ホ
ブの歯形のより厚い部分はその両端で働く。すなわち、
ワークの歯の厚さはそこで薄くなっている（重なった二
重構造）。
然しながら、この公知の方法は平歯車の横ないし側方の
クラウニング作業に対してのみ有効である。もし、この
方法がはすば歯車に適用されたならば、歯車の正面に対
して作動面が傾いているために、上述した歪みが再び生
ずる結果となる。
クラウニング作業に対してのみ有効である。もし、この
方法がはすば歯車に適用されたならば、歯車の正面に対
して作動面が傾いているために、上述した歪みが再び生
ずる結果となる。
本発明は、この側方のクラウニングが、通常の方法で当
初から行われる限り、中心距離を変えることにより、一
つの異なった方法を開発するものである。工具は軸方向
の送りの間は歯車から後退し、最高点を過ぎた後、再び
前進する。この径方向の送りは機械的に又は電気的に、
そのほかに電子的制御されることができる。はすば歯車
の場合には、この方法は相互に鏡視的に形成されて出入
をする部分となっている歯溝の面の形を必然的にかなり
ゆがめる結果をもたらす。本発明により、この歪みは、
工具のウォームの面の作用角がウォームの長さにより変
化することで除去される。一定の工具の部位と、一定の
生成した中心距離とがそれぞれの場合の歯面の一定の部
位と連携する。このことにより、はじめて、はすば歯車
を理想的に修正された歯形に近づけることができる。
初から行われる限り、中心距離を変えることにより、一
つの異なった方法を開発するものである。工具は軸方向
の送りの間は歯車から後退し、最高点を過ぎた後、再び
前進する。この径方向の送りは機械的に又は電気的に、
そのほかに電子的制御されることができる。はすば歯車
の場合には、この方法は相互に鏡視的に形成されて出入
をする部分となっている歯溝の面の形を必然的にかなり
ゆがめる結果をもたらす。本発明により、この歪みは、
工具のウォームの面の作用角がウォームの長さにより変
化することで除去される。一定の工具の部位と、一定の
生成した中心距離とがそれぞれの場合の歯面の一定の部
位と連携する。このことにより、はじめて、はすば歯車
を理想的に修正された歯形に近づけることができる。
第１図に示すように、主としてクラウニングに係わり、
可能な歯面の修正は、それが凸であれ凹であれ、歯形の
歯底の中間部又は歯先に於いて、それぞれ異なった修正
量となり、歯溝の中心を通る平面と平行に、或いは或る
角度を以て円錐形となる修正が成される。円滑なしなや
かな歯車の噛み合いを行うためには、歯面の縦方向のみ
ならず歯底から歯先にいたるまでクラウニングを施さな
ければならない。これによって、歯先は歯溝の歯が出入
する部位から僅かに後退して縁部での干渉が起こらない
ようになる。勿論、この除去は有効な歯形を過度に短く
しないようにあまり大きくしてはならない。参考に示し
た図示の歯溝は理論的に正確なインボリュートの外形で
ある。この図は歯溝を上から見た透視図であり、真中の
部分はベースすなわち歯底を示し、歯面は歯先に向かっ
て左右に立ち上がっている。図示の通り二つの歯面は、
荷重を受けたときに、夫々の押圧、引張りの力を受けて
異なる変形をするのに対応して異なった修正がなされて
いる。
可能な歯面の修正は、それが凸であれ凹であれ、歯形の
歯底の中間部又は歯先に於いて、それぞれ異なった修正
量となり、歯溝の中心を通る平面と平行に、或いは或る
角度を以て円錐形となる修正が成される。円滑なしなや
かな歯車の噛み合いを行うためには、歯面の縦方向のみ
ならず歯底から歯先にいたるまでクラウニングを施さな
ければならない。これによって、歯先は歯溝の歯が出入
する部位から僅かに後退して縁部での干渉が起こらない
ようになる。勿論、この除去は有効な歯形を過度に短く
しないようにあまり大きくしてはならない。参考に示し
た図示の歯溝は理論的に正確なインボリュートの外形で
ある。この図は歯溝を上から見た透視図であり、真中の
部分はベースすなわち歯底を示し、歯面は歯先に向かっ
て左右に立ち上がっている。図示の通り二つの歯面は、
荷重を受けたときに、夫々の押圧、引張りの力を受けて
異なる変形をするのに対応して異なった修正がなされて
いる。
第２図に示すように、インボリュート歯車研削用のホブ
盤に本発明の方法が適用できる。この機械のベッドには
据え付けのワークテーブルが配置され、その上にワーク
例えば前歯切りを行った歯車が垂直軸を持った適当な締
め具により留められている。ウォーム工具（その軸心回
りの回転を矢印１で示す）と連結してホブ切りを行うた
めに、ワークはその垂直軸の回りを回転する。その動き
は矢印２で示す。
盤に本発明の方法が適用できる。この機械のベッドには
据え付けのワークテーブルが配置され、その上にワーク
例えば前歯切りを行った歯車が垂直軸を持った適当な締
め具により留められている。ウォーム工具（その軸心回
りの回転を矢印１で示す）と連結してホブ切りを行うた
めに、ワークはその垂直軸の回りを回転する。その動き
は矢印２で示す。
径方向に移動する主台（この径方向は矢印３で示す）に
ウォーム工具を接線方向（矢印５で示す）に動かす滑り
台が着けてある。この接線方向の滑り台は又、軸方向
（矢印４）に動くことができ、更に、水平軸（矢印６）
の回りを旋回することもできる。
ウォーム工具を接線方向（矢印５で示す）に動かす滑り
台が着けてある。この接線方向の滑り台は又、軸方向
（矢印４）に動くことができ、更に、水平軸（矢印６）
の回りを旋回することもできる。
このウォーム工具とワークとの相対的な動きは、実質的
には、ウォームとウォーム歯車の対となった時の動きと
同じものである。この時のウォームは工具に相当し、ウ
ォーム歯車は加工され或いは仕上げ加工をされるワーク
に相当する。一方では工具の回転を他方ではワークの回
転を行うために、素材が動かされる。切削が行われる前
に、所要の前進の深さに径方法の送りが行われ、それに
続いて切り下げ又は切り上げの方法によって、機械加工
が軸方向に行われる。ウォームの回転運動に加えて、こ
のウォームは接線方向に所定量移動し、工具の送りは軸
方向と接線方向との送りの要素の合成されたものとな
る。軸方向の送りの要素の機能としては、工具の径方向
の送りもある。これは、縦方向のクラウニングを行い、
円錐形に形づくるために型により、又はプログラムによ
り制御されている。
には、ウォームとウォーム歯車の対となった時の動きと
同じものである。この時のウォームは工具に相当し、ウ
ォーム歯車は加工され或いは仕上げ加工をされるワーク
に相当する。一方では工具の回転を他方ではワークの回
転を行うために、素材が動かされる。切削が行われる前
に、所要の前進の深さに径方法の送りが行われ、それに
続いて切り下げ又は切り上げの方法によって、機械加工
が軸方向に行われる。ウォームの回転運動に加えて、こ
のウォームは接線方向に所定量移動し、工具の送りは軸
方向と接線方向との送りの要素の合成されたものとな
る。軸方向の送りの要素の機能としては、工具の径方向
の送りもある。これは、縦方向のクラウニングを行い、
円錐形に形づくるために型により、又はプログラムによ
り制御されている。
第４図は工具とワークとの相対的位置を略示している。
同図中、実線によって示した位置は、研削の開始位置で
あり、即ち、歯溝の近寄り領域の研削の開始位置に対応
している。ワークは垂直軸線を中心として回転し、一
方、工具は軸線方向並びに接線方向の各成分を有してワ
ークを通過する。この結果の動作が、ベクトル図によ
り、示されている。工具の破線位置は、歯面研削におけ
る歯溝から出る時点の位置に相当している。工具ウォー
ムとワークとの噛み合い関係は、第6a図と第6b図とに示
してある。ワークの軸線を含む平面に投影した侵入曲
線、つまり、ウォーム工具の歯が、送り動作に応じてワ
ーク歯車の歯溝内に侵入して行く場合の方向を示す線
は、第6a図にＥとして図示されている。これは、歯面形
状の同時形成される全点の作用平面である。第6a図を参
照すると明らかなように、ワーク歯車右歯面と工具右歯
面とが正面接触軌跡ａＲの間だけ噛み合い、両者の左歯
面は正面接触軌跡ａＬの間だけ噛み合う。この結果、工
具とワーク歯車の左歯面と右歯面の作用長さがＬＬとＬ
Ｒとに成る。全長は、所謂、歯形形成領域又は、加工領
域長さＬＡと定義される。なお、第6a図は、第6b図中の
6a−6a線に沿って見たウォーム工具、ワーク歯の噛合状
態を示した図である。ウォーム工具とワーク歯との噛み
合い状態を上方から見た平面図である第6b図を参照する
と、軸線を含む平面上におけるこの長さが、約３つの螺
旋条を含んでいることが明らかである。上記加工領域の
前後に有る工具長さの部分は、工具の接線方向の送りに
利用される。ｂＬとｂＲとは正面上に投影正面接触軌跡
を示している。第6b図中、記号Ｃはクラウニングまたは
円錐形状を創成するための補正動作を示している。
同図中、実線によって示した位置は、研削の開始位置で
あり、即ち、歯溝の近寄り領域の研削の開始位置に対応
している。ワークは垂直軸線を中心として回転し、一
方、工具は軸線方向並びに接線方向の各成分を有してワ
ークを通過する。この結果の動作が、ベクトル図によ
り、示されている。工具の破線位置は、歯面研削におけ
る歯溝から出る時点の位置に相当している。工具ウォー
ムとワークとの噛み合い関係は、第6a図と第6b図とに示
してある。ワークの軸線を含む平面に投影した侵入曲
線、つまり、ウォーム工具の歯が、送り動作に応じてワ
ーク歯車の歯溝内に侵入して行く場合の方向を示す線
は、第6a図にＥとして図示されている。これは、歯面形
状の同時形成される全点の作用平面である。第6a図を参
照すると明らかなように、ワーク歯車右歯面と工具右歯
面とが正面接触軌跡ａＲの間だけ噛み合い、両者の左歯
面は正面接触軌跡ａＬの間だけ噛み合う。この結果、工
具とワーク歯車の左歯面と右歯面の作用長さがＬＬとＬ
Ｒとに成る。全長は、所謂、歯形形成領域又は、加工領
域長さＬＡと定義される。なお、第6a図は、第6b図中の
6a−6a線に沿って見たウォーム工具、ワーク歯の噛合状
態を示した図である。ウォーム工具とワーク歯との噛み
合い状態を上方から見た平面図である第6b図を参照する
と、軸線を含む平面上におけるこの長さが、約３つの螺
旋条を含んでいることが明らかである。上記加工領域の
前後に有る工具長さの部分は、工具の接線方向の送りに
利用される。ｂＬとｂＲとは正面上に投影正面接触軌跡
を示している。第6b図中、記号Ｃはクラウニングまたは
円錐形状を創成するための補正動作を示している。
第5a図は、工具ウォームの複数ねじを軸断面して示した
図であり、右側の記号Ａで示した領域は歯溝を歯底から
歯先まで経過する間に該歯溝の下部領域と係合し、ま
た、記号Ｂで示した歯又はねじ部分は、歯溝の上部領域
と係合する。例えば、工具の歯又はウォーム螺旋条は、
右歯面の底部領域を左歯面の底部領域よりも多く削り取
る様にＡの所で歯形形成することができる。領域Ａにお
ける工具の理論的に正確な輪郭形状は、第5a図と第5b図
とに実線で示されている。また実際の修正輪郭形状は一
点鎖線によって示されている。第5c図は創成された結果
を略示している。この破線曲線は理論的に正確な形状を
示し、一方実線の曲線は名目上の修正を示している。
図であり、右側の記号Ａで示した領域は歯溝を歯底から
歯先まで経過する間に該歯溝の下部領域と係合し、ま
た、記号Ｂで示した歯又はねじ部分は、歯溝の上部領域
と係合する。例えば、工具の歯又はウォーム螺旋条は、
右歯面の底部領域を左歯面の底部領域よりも多く削り取
る様にＡの所で歯形形成することができる。領域Ａにお
ける工具の理論的に正確な輪郭形状は、第5a図と第5b図
とに実線で示されている。また実際の修正輪郭形状は一
点鎖線によって示されている。第5c図は創成された結果
を略示している。この破線曲線は理論的に正確な形状を
示し、一方実線の曲線は名目上の修正を示している。
領域Ｂでは工具は、左歯面の底部領域を右側歯面の底部
領域よりも多く削り取る様に歯形形成する。再び、工具
の理論的に正確な輪郭形状は第5a図と第5b図とにおいて
実線で示されており、一方一点鎖線は修正された歯面形
状を示す。
領域よりも多く削り取る様に歯形形成する。再び、工具
の理論的に正確な輪郭形状は第5a図と第5b図とにおいて
実線で示されており、一方一点鎖線は修正された歯面形
状を示す。
第5c図は創成された結果を示している。破線は理論的に
正確な形状を示し、一方実線は修正した歯面を示す。
正確な形状を示し、一方実線は修正した歯面を示す。
第４図における工具の軸線を含む断面から明らかな様
に、工具は歯車の幅、或いは高さを横断したときに、領
域Ａから領域Ｂに移行している。それ故に、歯溝の下部
領域においては上部領域に対して異なった歯面修正が生
ずる。略示図は歯溝の中央部が理論的に正確な形状とほ
とんど異なることのない輪郭形状のウォームによって研
削されることを示している。歯溝の幅、或いは高さを横
切る方向に関しては、工具の異なった軸線方向領域が各
歯溝の領域Ａと関連している。
に、工具は歯車の幅、或いは高さを横断したときに、領
域Ａから領域Ｂに移行している。それ故に、歯溝の下部
領域においては上部領域に対して異なった歯面修正が生
ずる。略示図は歯溝の中央部が理論的に正確な形状とほ
とんど異なることのない輪郭形状のウォームによって研
削されることを示している。歯溝の幅、或いは高さを横
切る方向に関しては、工具の異なった軸線方向領域が各
歯溝の領域Ａと関連している。
本発明の歯面補正の効果を第3a図から第3d図までに略示
している。第3a図は歯面の小さな形状を示しており、こ
れによりXY平面は正確なインボリュート面であり、該面
から歯面及び底部から頂部までの長手方向において各種
寸法分が削られ得る。図において、右端は歯の底部であ
り、左端は頂部である。また上端は歯溝の遠のき領域で
あり、下端は歯溝の近寄り領域である。歯面修正の範囲
は約６ミクロンから20ミクロンの範囲である。第3a図
は、所望の頂部輪郭部形状が近寄り領域よりも遠のき領
域において相当大きいということが明瞭である。側方ク
ラウニングは非対称である。
している。第3a図は歯面の小さな形状を示しており、こ
れによりXY平面は正確なインボリュート面であり、該面
から歯面及び底部から頂部までの長手方向において各種
寸法分が削られ得る。図において、右端は歯の底部であ
り、左端は頂部である。また上端は歯溝の遠のき領域で
あり、下端は歯溝の近寄り領域である。歯面修正の範囲
は約６ミクロンから20ミクロンの範囲である。第3a図
は、所望の頂部輪郭部形状が近寄り領域よりも遠のき領
域において相当大きいということが明瞭である。側方ク
ラウニングは非対称である。
第3b図は通常の工具、例えば一定の歯面幾何学形状と歯
幅を横断する方向の修整中心距離とを有した研削ウォー
ムによって創成され得る歯面形状を示している。歯の高
さ方向中程、即ち頂部円柱と底部円柱との中間のクラウ
ニングな所望値に対応しているが、側方のクラウニング
を創成する半径方向の送りは歯の中央においてのみ正確
であるため、作用平面の傾斜は頂部と底部とにおいて望
ましくない捩れとなる。名目上の形状と従来技術によっ
て得られ得る形状との比較が第3c図に図示されている。
名目上の形状からの歪みは歯溝の侵出領域、即ち図面の
上端における右側では特に大きい。右側歯面では、同程
度の捻じれがあるが、部分的には反対方向の捻じれがあ
る。
幅を横断する方向の修整中心距離とを有した研削ウォー
ムによって創成され得る歯面形状を示している。歯の高
さ方向中程、即ち頂部円柱と底部円柱との中間のクラウ
ニングな所望値に対応しているが、側方のクラウニング
を創成する半径方向の送りは歯の中央においてのみ正確
であるため、作用平面の傾斜は頂部と底部とにおいて望
ましくない捩れとなる。名目上の形状と従来技術によっ
て得られ得る形状との比較が第3c図に図示されている。
名目上の形状からの歪みは歯溝の侵出領域、即ち図面の
上端における右側では特に大きい。右側歯面では、同程
度の捻じれがあるが、部分的には反対方向の捻じれがあ
る。
最後に、第3d図は規準形状と本発明方法を使用して創成
された形状との比較を示す。第3c図と第3d図との比較に
より、本発明方法を用いると規準形状に対して概ね完全
に対応した実際の形状が得られるということが明瞭とな
る。
された形状との比較を示す。第3c図と第3d図との比較に
より、本発明方法を用いると規準形状に対して概ね完全
に対応した実際の形状が得られるということが明瞭とな
る。
第１図は、修正した歯溝を模型的に示した透視図、第２
図は、ホブ盤の斜視図、第3a図より第3d図までは従来技
術による歯面の修正を行った歯面と本発明による歯面の
修正を行った歯面の規準及び実際の幾何学的図形構造を
示す斜視図、第４図は、ホブ切り作業中の工具とワーク
との相対的な位置を示す図、第５図ａから第５図ｃまで
は、本発明のウォーム工具の歯面の形が軸方向に変化し
ている状態を示す図、第６図ａより第６図ｂまでは、は
すば歯車の歯溝の加工中の工具とワークとの噛み合いの
関係を示す図。 ＬＬ……左歯面作用長さ、ＬＲ……右歯面の作用長さ、
ＬＡ……加工領域長さ。
図は、ホブ盤の斜視図、第3a図より第3d図までは従来技
術による歯面の修正を行った歯面と本発明による歯面の
修正を行った歯面の規準及び実際の幾何学的図形構造を
示す斜視図、第４図は、ホブ切り作業中の工具とワーク
との相対的な位置を示す図、第５図ａから第５図ｃまで
は、本発明のウォーム工具の歯面の形が軸方向に変化し
ている状態を示す図、第６図ａより第６図ｂまでは、は
すば歯車の歯溝の加工中の工具とワークとの噛み合いの
関係を示す図。 ＬＬ……左歯面作用長さ、ＬＲ……右歯面の作用長さ、
ＬＡ……加工領域長さ。
Claims (1)
- 【請求項１】ヘリカルギヤを被削り歯車とし、その両歯
面を略インボリュートウォーム形状を有するホブを工具
として該工具を被削り歯車の軸心と同方向の軸線方向と
ウォーム軸心と同方向の切線方向との両送り動作成分か
ら成るダイヤゴナル方向に連続的にホブ削り動作させる
ことによりクラウニング研削するホブ研削方法におい
て、 前記ホブ工具は、その作用長さが加工領域の長さより大
きく形成され、かつ、そのウォーム軸心から前記被削り
歯車の軸心までの軸心間距離を、前記ダイヤゴナル方向
の送り動作の間に変化させることにより横クラウニング
を創成し、また 前記ホブ工具の左右インボリュートウォーム歯面の圧力
角は、該ウォームの一端側から他端側に向けて最大圧力
角から連続的に低減するように形成され、 このとき、該インボリュートウォームの一端側における
最大圧力角の右歯面が最少圧力角の左歯面と向き合った
配置とするか又は、反対に該ウォームの一端側における
最大圧力角の左歯面か最少圧力角の右歯面に向き合った
配置となるように形成されてなることを特徴とするヘリ
カルギヤのホブ研削方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19873704607 DE3704607A1 (de) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | Verfahren zur bearbeitung von zahnraedern |
| DE3704607.1 | 1987-02-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63295118A JPS63295118A (ja) | 1988-12-01 |
| JPH078454B2 true JPH078454B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=6320956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63030084A Expired - Lifetime JPH078454B2 (ja) | 1987-02-13 | 1988-02-13 | ヘリカルギヤのホブ研削方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4850155A (ja) |
| EP (1) | EP0278512B1 (ja) |
| JP (1) | JPH078454B2 (ja) |
| DE (2) | DE3704607A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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