JPH09212222A - Machining simulation system for gear and simulation method - Google Patents

Machining simulation system for gear and simulation method

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JPH09212222A
JPH09212222A JP1798696A JP1798696A JPH09212222A JP H09212222 A JPH09212222 A JP H09212222A JP 1798696 A JP1798696 A JP 1798696A JP 1798696 A JP1798696 A JP 1798696A JP H09212222 A JPH09212222 A JP H09212222A
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JP
Japan
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gear
machining
tool
simulation system
state
Prior art date
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Application number
JP1798696A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Seki
亮 關
Makoto Kono
誠 河野
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to set optimum gear specifications, machining tool shapes, etc., in advance by giving various basic dimensions of a gear to be machined and factors regarding the gear machining as parameters to a machining simulation system. SOLUTION: This system is composed of a graphics output device 20 as an output means, a floppy disk drive(FDD) 22 as an input means, an OS (operating system) 24 which performs basic control over a CPU 12, a RAM 26 which temporarily stores arithmetic results, a solver part 28 as an analyzing means stored with programs for machining simulation, a data base 30, etc. Then various basic dimensions that the gear to be machined has, various basic dimensions of an opposite gear to be meshed as to the gear machining, tool information used by a machining means, etc., are given as parameters to the machining simulation system 10 and the gear shape can be simulated almost in the actual machining state.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、歯車の製作過程に
おける数値制御工作機械(M/C)による加工工程での
加工シミュレーションシステムおよびシミュレーション
方法に関し、特に、加工すべき歯車の持つ基本諸元と、
歯車加工に係わる要因(因子)をパラメータとして加工
シミュレーションシステムに与えることにより、実加工
に近い状態で歯車形状をシミュレーションして干渉状態
を判定し、事前に最適な歯車仕様やM/Cにおける工具
形状等を設定し得る歯車の加工シミュレーションシステ
ムおよびシミュレーション方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machining simulation system and a simulation method in a machining process by a numerically controlled machine tool (M / C) in a gear manufacturing process, and particularly to basic specifications of a gear to be machined. ,
By giving factors (factors) related to gear machining to the machining simulation system as parameters, the gear shape is simulated in a state close to actual machining to determine the interference state, and the optimal gear specifications and tool shape in M / C are pre-determined. The present invention relates to a gear machining simulation system and a simulation method capable of setting the above items.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の歯車の製作過程における
解析技術としては、特開平6−109593号公報に開
示された技術がある。この技術は、ピニオンとギヤから
なる歯車セットの諸元データの他に、歯車セットの各々
の加工後に3次元測定装置によって測定したピニオンと
ギヤの歯面データを三次元CAD装置に入力し、歯車セ
ットの前記諸元データと前記歯面データとに基づいて、
同一座標系におけるピニオンの部分モデルと、これに噛
合した状態のギヤの部分モデルとを形成し、三次元CA
D装置上でシミュレーションして噛合情報を得るもので
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an analysis technique in the manufacturing process of a gear of this type, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-109593. In this technology, in addition to the data of a gear set consisting of a pinion and a gear, the tooth surface data of the pinion and the gear measured by a three-dimensional measuring device after each processing of the gear set is input to a three-dimensional CAD device, Based on the specification data of the set and the tooth surface data,
A three-dimensional CA is formed by forming a partial model of a pinion in the same coordinate system and a partial model of a gear meshing with the partial model.
This is to obtain meshing information by performing a simulation on the D device.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、歯車の噛合情報を解析する方法としては有効
であるが、歯車そのものの加工工程の解析方法ではない
ため、歯車の製作過程でM/Cにより歯車加工を行う場
合、歯車の加工形状や加工する工具の干渉状態、相手歯
車との噛合状態を、定量的あるいは視覚的に把握、判断
することができず、熟練作業者の勘やコツといった経験
則に委ねられているのが現状である。
However, although the above-mentioned prior art is effective as a method for analyzing gear meshing information, it is not a method for analyzing the machining process of the gear itself, and therefore M / When the gear is machined by C, it is impossible to quantitatively or visually grasp and judge the machining shape of the gear, the interference state of the tool to be machined, and the meshing state with the mating gear. At present, it is entrusted to such rules of thumb.

【0004】このため、実際に歯車を加工して噛合を行
わなければ、その良さ、悪さ加減を特定することができ
ず、また、噛合で生じた干渉が原因で異音が発生し、製
品の品質に多大な影響を及ぼすという不都合を生じてい
た。
Therefore, if the gears are not actually processed to engage with each other, the goodness and badness of the gears cannot be specified, and an abnormal noise is generated due to the interference caused by the engagement, resulting in a product noise. There was an inconvenience that the quality was greatly affected.

【0005】本発明は、上記の不都合を解消するもので
あり、加工すべき歯車の持つ基本諸元と、歯車加工に係
わる要因(因子)をパラメータとして加工シミュレーシ
ョンシステムに与えることにより、実加工に近い状態で
歯車形状をシミュレーションし、歯車と工具との干渉状
態、歯車と相手歯車との干渉状態を判定し、事前に最適
な歯車仕様や加工工具形状等を設定し得る歯車の加工シ
ミュレーションシステムおよびシミュレーション方法を
提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned inconvenience, and the basic specifications of the gear to be machined and factors (factors) related to the gear machining are given as parameters to the machining simulation system to realize the actual machining. A gear machining simulation system that simulates the gear shape in a close state, determines the interference state between the gear and the tool, the interference state between the gear and the mating gear, and can set the optimal gear specifications and machining tool shape in advance. The purpose is to provide a simulation method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、荒加工を施した歯車ワークに対して、
数値制御工作機械により前記歯車ワークを特定の形状を
有する歯車に加工する際、その加工状態をシミュレーシ
ョンし、その結果から工具形状を決定する歯車の加工シ
ミュレーションシステムであって、前記歯車の持つ基本
諸元と、当該歯車に噛合する相手歯車の基本諸元と、前
記歯車ワークの加工工程で使用される数値制御工作機械
に装着される工具情報とを加工シミュレーションシステ
ムに入力する入力手段と、前記入力手段から入力された
各入力情報に基づき、前記歯車ワークの加工状態をシミ
ュレーションし、その加工状態における歯車ワークと工
具との干渉チェックを行うとともに、加工後の前記歯車
と前記相手歯車との噛合状態をシミュレーションし、前
記噛合状態における干渉チェックを行う解析手段と、前
記シミュレーションによる干渉チェック結果を出力する
出力手段とから構成されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a roughened gear work,
When machining the gear work into a gear having a specific shape by a numerically controlled machine tool, it is a gear machining simulation system for simulating the machining state and determining the tool shape from the result, which is a basic model of the gear. An input means for inputting an element, basic specifications of a mating gear that meshes with the gear, and tool information mounted on a numerically controlled machine tool used in the step of machining the gear work to a machining simulation system; Based on each input information input from the means, simulate the machining state of the gear work, check the interference between the gear work and the tool in the machining state, and the meshing state of the gear and the mating gear after machining And a simulation means for performing interference check in the meshed state, Characterized in that it is constituted by an output means for outputting an interference check result by.

【0007】また、本発明は、荒加工を施した歯車ワー
クに対して、数値制御工作機械により前記歯車ワークを
特定の形状を有する歯車に加工する際、その加工状態を
シミュレーションし、その結果から工具形状を決定する
歯車の加工シミュレーション方法であって、前記歯車の
持つ基本諸元を加工シミュレーションシステムに入力す
るステップと、前記数値制御工作機械に装着される工具
の工具情報を前記加工シミュレーションシステムに入力
するステップと、前記歯車に噛合する相手歯車の基本諸
元を前記加工シミュレーションシステムに入力するステ
ップと、入力された前記の各入力情報に基づき、前記歯
車ワークの加工状態をシミュレーションし、当該加工状
態における歯車ワークと工具の干渉チェックを行うステ
ップと、前記各入力情報に基づき、加工後の前記歯車と
前記相手歯車との噛合状態をシミュレーションし、前記
噛合状態における干渉チェックを行うステップと、前記
の干渉チェック結果から、前記歯車ワークに対する工具
形状、歯車仕様を決定するステップとからなることを特
徴とする。
Further, according to the present invention, when a rough-worked gear work is machined into a gear having a specific shape by a numerically controlled machine tool, a machining state of the gear work is simulated. A machining simulation method of a gear for determining a tool shape, the step of inputting the basic specifications of the gear to a machining simulation system, and the tool information of a tool mounted on the numerically controlled machine tool to the machining simulation system. The step of inputting, the step of inputting the basic specifications of the mating gear that meshes with the gear to the processing simulation system, and the processing state of the gear work is simulated based on the input information that has been input, and the processing Step of checking the interference between the gear work and the tool in the state, Based on the information, a step of simulating the meshing state of the gear after machining and the mating gear and performing an interference check in the meshing state, and a tool shape for the gear work and a gear specification are determined from the interference check result. And the step of performing.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明に係る歯車の加工シミュレ
ーションシステムおよびシミュレーション方法につい
て、実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The gear machining simulation system and simulation method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0009】図1は、本発明に係る歯車の加工シミュレ
ーションシステム10の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a gear machining simulation system 10 according to the present invention.

【0010】加工シミュレーションシステム10は、当
該システム10の総合的な制御をCPU12と、表示手
段としてのCRT14と、このCRT14に配設される
入力手段としてのキーボード16、マウス18等と、出
力手段としての図形出力装置20と、入出力手段として
のフロッピーディスク装置(FDD)22と、CPU1
2の基本制御を行うOS(オペレーティングシステム)
24と、演算結果を一時的に記憶するRAM26と、本
発明に係る加工シミュレーションを行うためのプログラ
ムが蓄積された解析手段としてのソルバ部28と、加工
シミュレーションを行うために必要となる諸データが蓄
積されたデータべース(記憶装置)30とから構成され
る。
The machining simulation system 10 controls the overall control of the system 10 by a CPU 12, a CRT 14 as a display means, a keyboard 16 and a mouse 18 as input means arranged on the CRT 14, and an output means. Graphic output device 20, floppy disk device (FDD) 22 as an input / output means, and CPU 1
OS (operating system) that performs the basic control of 2
24, a RAM 26 for temporarily storing a calculation result, a solver unit 28 as an analysis means in which a program for performing a machining simulation according to the present invention is stored, and various data necessary for performing a machining simulation. It is composed of an accumulated database (storage device) 30.

【0011】ソルバ部28は、具体的には、磁気ディス
ク装置(HDD)100中に設定される複数のファイル
に格納された各加工シミュレーションプログラムや、当
該各加工シミュレーションプログラムを選択、実行する
ためのメニュー画面等のグラフィカルユーザーインタフ
ェース処理プログラム等から構成され、また、データベ
ース30は、加工すべき各種歯車の持つ識別情報、歯車
の基本諸元、歯車に噛合する相手歯車の基本諸元、各種
歯車の加工工程で使用する各種数値制御工作機械(M/
C)に装着される工具情報、当該各種数値制御工作機械
固有のM/C特性情報等、加工シミュレーションを行う
際に使用されるパラメータが蓄積されている。
Specifically, the solver unit 28 selects each machining simulation program stored in a plurality of files set in the magnetic disk device (HDD) 100, and selects and executes each machining simulation program. It is composed of a graphical user interface processing program such as a menu screen, and the database 30 has identification information of various gears to be machined, basic specifications of gears, basic specifications of mating gears that mesh with the gears, and various gears. Various numerically controlled machine tools (M /
Parameters used when performing a machining simulation, such as tool information attached to C) and M / C characteristic information unique to the various numerically controlled machine tools, are accumulated.

【0012】以上のように構成される歯車の加工シミュ
レーションシステム10の概略の操作および動作を図1
のブロック図、図2のソルバ部構成図、図3の処理フロ
ーチャート、図4〜図6に示すCRT14に表示される
表示画面を参照しながら説明する。
FIG. 1 shows the schematic operation and operation of the gear machining simulation system 10 configured as described above.
Will be described with reference to the block diagram of FIG. 4, the solver block diagram of FIG. 2, the process flowchart of FIG. 3, and the display screen displayed on the CRT 14 shown in FIGS.

【0013】図2は、本実施の形態に係る歯車の加工シ
ミュレーションシステム10におけるソルバ部28のシ
ミュレーションプログラムの概略構成およびその処理の
流れを示す図である。ソルバ部28は、スタートアップ
モジュール32、入力モジュール34、データベース入
力モジュール36、計算開始モジュール38、計算モジ
ュール(1)40、計算結果出力モジュール(1)4
2、計算モジュール(2)44および計算結果出力モジ
ュール(2)46を備える。計算モジュール(1)40
と計算モジュール(2)44は、基本的には同じ構成を
有し、計算処理における数値制御工作機械(M/C)お
よび工具の入力ファクターのみが異なる。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a simulation program of the solver unit 28 in the gear machining simulation system 10 according to the present embodiment and a flow of its processing. The solver unit 28 includes a startup module 32, an input module 34, a database input module 36, a calculation start module 38, a calculation module (1) 40, and a calculation result output module (1) 4.
2. A calculation module (2) 44 and a calculation result output module (2) 46 are provided. Calculation module (1) 40
The calculation module (2) 44 and the calculation module (2) 44 have basically the same configuration, and differ only in the numerical control machine tool (M / C) and the input factor of the tool in the calculation processing.

【0014】すなわち、計算モジュール(1)40で
は、シミュレーションすべき加工工程で使用する数値制
御工作機械(M/C)の正規な状態での特性値の入力に
基づいたシミュレーション計算を行い、計算モジュール
(2)44では、使用される数値制御工作機械(M/
C)の前記特性値の変動要素の入力に基づいたシミュレ
ーション計算を行う。
That is, the calculation module (1) 40 performs a simulation calculation based on the input of characteristic values in a normal state of the numerically controlled machine tool (M / C) used in the machining process to be simulated, and the calculation module (2) In 44, the numerical control machine tool (M /
A simulation calculation is performed based on the input of the variable factor of the characteristic value of C).

【0015】図3は、本実施の形態に係る加工シミュレ
ーションシステム10の干渉解析シミュレーション処理
の概略を示す処理フローチャートである。
FIG. 3 is a processing flowchart showing an outline of the interference analysis simulation processing of the machining simulation system 10 according to the present embodiment.

【0016】オペレータにより加工シミュレーションシ
ステム10が立ち上げられ、ソルバ部28が起動される
と、スタートアップモジュール32は、CRT14に図
4に示すスタートメニュー画面を表示する(ステップS
T1)。このスタートメニュー画面において、オペレー
タは、キーボード16からの諸元入力を行うか、データ
ベース30のファイルからの諸元入力を行うかをマウス
18のボタンクリックにより選択する。キーボード16
からの諸元入力を選択した場合(ステップST2)、入
力モジュール34により図5の入力画面がCRT14に
表示される(ステップST3)。
When the machining simulation system 10 is started by the operator and the solver unit 28 is started, the start-up module 32 displays the start menu screen shown in FIG. 4 on the CRT 14 (step S).
T1). On this start menu screen, the operator selects a specification input from the keyboard 16 or a specification file from the file of the database 30 by clicking the button of the mouse 18. Keyboard 16
5 is selected (step ST2), the input screen of FIG. 5 is displayed on the CRT 14 by the input module 34 (step ST3).

【0017】入力画面がCRT14に表示されると、オ
ペレータは、画面に従って、先ず、加工工程をプルダウ
ンして、ホブ+シェイビング加工(HOB+SV加
工)、ホブ+歯研加工(HOB+GG加工)、ギヤシェ
イパー+シェイビング加工(GS+SV加工)のいずれ
かを選択する。ホブ(HOB)、ギヤシェイパー(G
S)加工は歯切り加工を、シェイビング(SV)加工は
熱処理前仕上げ加工を、歯研(GG)加工は熱処理後仕
上げ加工を示す。
When the input screen is displayed on the CRT 14, the operator first pulls down the machining process according to the screen, hob + shaving (HOB + SV machining), hob + tooth grinding (HOB + GG machining), gear shaper + Either shaving process (GS + SV process) is selected. Hob (HOB), gear shaper (G
S) is gear cutting, shaving (SV) is finishing before heat treatment, and grinding (GG) is finishing after heat treatment.

【0018】次いで、機種名をマウス18で選択し、加
工に使用する数値制御工作機械(M/C)の機種名をキ
ーボード16から入力する。次に、図5の入力画面に従
って、歯車の基本諸元であるギヤ諸元、工具形状等のデ
ータとして使用する工具であるホブカッター(HOBカ
ッター)の諸元、シェイビングカッター(SVカッタ
ー)の諸元、噛み合いデータとして相手ギヤの諸元、M
/Cデータとして使用する数値制御工作機械(M/C)
の正規の特性、当該M/C固有の特性、例えば、図5に
示す加工時の振れ等の変動要素の入力を行う。
Next, the model name is selected with the mouse 18, and the model name of the numerically controlled machine tool (M / C) used for machining is input from the keyboard 16. Next, according to the input screen of FIG. 5, specifications of gears which are basic specifications of gears, specifications of a hob cutter (HOB cutter) which is a tool used as data such as tool shape, specifications of a shaving cutter (SV cutter). , Mating gear specifications as meshing data, M
Numerically controlled machine tool (M / C) used as / C data
Of the normal characteristic of M, the characteristic peculiar to the M / C, for example, a variable element such as a shake during machining shown in FIG. 5 is input.

【0019】オペレータがデータベース30に蓄積され
たファイルからの諸元入力を選択した場合は(ステップ
ST4)、データベース入力モジュール36により、図
6に示すファイル処理画面がCRT14に表示される。
このファイル処理画面において、オペレータは、ファイ
ル名、ディレクトリ、ドライブ等を指定し、所要のファ
イルを作成、保存したり、予め保存しておいたファイル
の呼出しを行う(ステップST5、ST6)。ファイル
の呼出しを行うと、図5の入力画面がCRT14に表示
され、加工工程、機種名等を入力し、次いで、指定した
ファイルから、歯車の諸元、工具であるホブカッター
(HOBカッター)の諸元、シェイビングカッター(S
Vカッター)の諸元、相手ギヤの諸元、選択した数値制
御工作機械(M/C)固有の特性等の諸データが入力さ
れる。
When the operator selects the specification input from the files stored in the database 30 (step ST4), the database input module 36 displays the file processing screen shown in FIG. 6 on the CRT 14.
In this file processing screen, the operator designates a file name, a directory, a drive, etc., creates and saves a required file, or calls a file saved in advance (steps ST5 and ST6). When the file is called, the input screen of FIG. 5 is displayed on the CRT 14, the machining process, model name, etc. are input, and then the specifications of the gear and the specifications of the hob cutter (HOB cutter) which is a tool are specified from the specified file. Original, shaving cutter (S
Various data such as specifications of the V-cutter), specifications of the mating gear, and characteristics peculiar to the selected numerically controlled machine tool (M / C) are input.

【0020】以上の他、図4のスタートメニューには、
終了処理選択(ステップST7)の機能が、また、図5
の入力画面には、計算の開始を指定する計算開始(ステ
ップST10)、印刷の開始を指定する印刷開始(ステ
ップST11)、ファイルの保存(ステップST1
2)、歯厚の計算(ステップST13)、スタートメニ
ューの呼出し選択(ステップST14)等の機能が、ま
た、図6のファイル処理画面には、スタートメニューの
呼出し選択(ステップST8)、キャンセル選択(ステ
ップST9)の機能が用意されている。
In addition to the above, the start menu shown in FIG.
The function of end processing selection (step ST7) is also shown in FIG.
In the input screen of, the calculation start (step ST10) that specifies the start of calculation, the print start (step ST11) that specifies the start of printing, and the file saving (step ST1)
2), calculation of tooth thickness (step ST13), selection of calling start menu (step ST14), and the like. Further, in the file processing screen of FIG. 6, selection of calling start menu (step ST8) and cancellation selection (step ST8). The function of step ST9) is prepared.

【0021】以上のようにして、加工シミュレーション
に必要となるデータ入力が終了し、図5の入力画面にお
いて、計算の開始(ステップST10)が指示される
と、ソルバ部28により計算を開始するか否かの選択画
面がCRT14に表示される(ステップST15)。
「はい」が選択されると、ソルバ部28の計算モジュー
ル(1)40、計算モジュール(2)44等により、当
該計算モジュール(1)40、計算モジュール(2)4
4に予め用意された計算式を用いて後述する如き、所要
の計算が開始される(ステップST16)。
As described above, when the data input required for the machining simulation is completed and the start of calculation (step ST10) is instructed on the input screen of FIG. 5, the solver unit 28 starts calculation. A selection screen as to whether or not it is displayed on the CRT 14 (step ST15).
When “Yes” is selected, the calculation module (1) 40 and the calculation module (2) 4 are executed by the calculation module (1) 40 and the calculation module (2) 44 of the solver unit 28.
Required calculation is started as described later using the calculation formula prepared in advance in step 4 (step ST16).

【0022】ここでは、軸直角歯形表記の0度側歯形線
図の計算が行われる場合を例示しており、この0度側歯
形線図の計算が終了すると、図示しない選択画面1がC
RT14に表示され(ステップST17)、オペレータ
は、「印刷をするか否か」、「入力画面に戻るか否
か」、「180度側歯形線図の計算をするか否か」、
「計算を終了するか否か」を画面に表示されるコメント
に従って順次選択する(ステップST18、ST19、
ST20、ST21)。計算が終了すると(ステップS
T21)、図4に示すスタートメニューに戻る。
Here, the case where the 0 ° side tooth profile diagram of the axis right-angled tooth profile is calculated is illustrated, and when the calculation of the 0 ° side tooth profile diagram is completed, the selection screen 1 (not shown) displays C.
Displayed on RT14 (step ST17), the operator "whether to print", "whether to return to the input screen", "whether to calculate the 180 degree side tooth profile",
"Whether to end the calculation" is sequentially selected according to the comment displayed on the screen (steps ST18, ST19,
ST20, ST21). When the calculation is completed (step S
T21), and returns to the start menu shown in FIG.

【0023】以上が本発明に係る歯車の加工シミュレー
ションシステム10の概略の構成、ならびに、操作手
順、動作手順の概要である。
The above is the outline of the gear machining simulation system 10 according to the present invention, and the outline of the operating procedure and the operating procedure.

【0024】次に、歯車加工における歯車と加工工具の
干渉状態、歯車と噛合する相手歯車との干渉状態のシミ
ュレーションについて、具体的な加工例に従って詳細に
説明する。
Next, the simulation of the interference state between the gear and the machining tool and the interference state between the gear and the mating gear that meshes with the gear will be described in detail according to a concrete machining example.

【0025】一例として、ホブ+シェイビング加工歯車
の加工、噛合干渉シミュレーションの場合を説明する。
先ず、オペレータは、図4のスタートアップ画面、図5
または図6の入力画面を用いて、加工すべき歯車の基本
諸元として「歯数」、「モジュール」、「ネジレ角」、
「圧力角」、「外径」、「荒加工歯厚、転位係数」、
「仕上げ加工歯厚、転位係数」を入力する。一般に、こ
れらの諸元は、歯直角の数値であり、シミュレーション
にあたっては、必要に応じて、軸直角断面の数値に変換
される。
As an example, a case of machining a hob + shaving machined gear and a meshing interference simulation will be described.
First, the operator selects the start-up screen shown in FIG.
Alternatively, by using the input screen of FIG. 6, as the basic specifications of the gear to be processed, "number of teeth", "module", "helix angle",
"Pressure angle", "Outer diameter", "Rough machining tooth thickness, dislocation coefficient",
Enter "Finishing tooth thickness, dislocation coefficient". Generally, these specifications are the values of the right angle of the tooth, and are converted to the values of the cross section perpendicular to the axis in the simulation as needed.

【0026】また、オペレータは、ホブ加工に使用する
数値制御工作機械(M/C)を選定し、その特性情報お
よび選定したM/C固有の特性情報を入力するととも
に、当該M/Cに装着するホブ加工工具(ホブカッタ
ー)の諸元として、「アデンダム量」、「デデンダム
量」、「セミトップ角」、「刃先アール」等を入力し、
同様にシェイビング加工に使用するM/Cを選定し、そ
の特性情報および選定したM/C固有の特性情報を入力
するとともに、当該M/Cに装着する工具(シェイビン
グカッター)の諸元として、「歯数」、「ネジレ角」、
「外径」、「SVカッター歯厚、転位係数」を入力す
る。
Further, the operator selects a numerically controlled machine tool (M / C) to be used for hobbing, inputs its characteristic information and characteristic information specific to the selected M / C, and mounts it on the M / C. Enter the "amount of addendum", "amount of dedendam", "semi-top angle", "cutting edge radius", etc.
Similarly, the M / C used for shaving is selected, the characteristic information and the characteristic information specific to the selected M / C are input, and as the specifications of the tool (shaving cutter) attached to the M / C, "Number of teeth", "twist angle",
Enter "outer diameter", "SV cutter tooth thickness, dislocation coefficient".

【0027】さらに、オペレータは、相手ギヤの諸元と
して、「軸間距離」、「歯数」、「外径」、「理論外
径」、「完成歯厚、転位係数」を入力する。また、ホブ
加工がプロチュホブの場合は、「ノーマル」をプルダウ
ンし、プロチュ加工工具(プロチュバランスカッター)
の諸元として、「プロチュホブコブ幅」、「プロチュホ
ブコブ高さ」、「プロチュホブコブホロー角」等を入力
する。
Further, the operator inputs "inter-axis distance", "number of teeth", "outer diameter", "theoretical outer diameter", "finished tooth thickness, dislocation coefficient" as the specifications of the mating gear. If the hobbing is a prochu hob, pull down "Normal" and use the prochu processing tool (prochu balance cutter).
As the specifications, enter "Prochuhobcob width", "Prochuhobcob height", "Prochuhobcob hollow angle", etc.

【0028】以上の入力を終え、オペレータが入力画面
(図5)から計算の開始を指示すると、ソルバ部28の
計算モジュール(1)40、計算モジュール(2)44
は、図7に示すフローチャートに従って所要の計算を行
い、加工並びに干渉のシミュレーションを行う。
When the operator finishes the above input and gives an instruction to start the calculation from the input screen (FIG. 5), the calculation module (1) 40 and the calculation module (2) 44 of the solver unit 28.
Performs required calculations according to the flowchart shown in FIG. 7 and performs machining and interference simulations.

【0029】図7はノーマルホブ+シェイビング加工の
場合の処理フローチャートであり、計算モジュール
(1)40、計算モジュール(2)44は、まず、ステ
ップST31において、ノーマルホブ切り後(加工後)
の加工形状の計算を行う。図8の歯車50とホブカッタ
ー52の断面図に示すセミトッピング部インボリュート
ABの歯形の計算においては、セミトッピング基礎円R
1の軸直角歯厚半角(∠IOG)をXgγとすると、
FIG. 7 is a processing flow chart in the case of normal hob + shaving processing. The calculation module (1) 40 and the calculation module (2) 44 firstly cut the normal hob (after processing) in step ST31.
Calculate the machining shape of. In the calculation of the tooth profile of the semi-topping section involute AB shown in the sectional view of the gear 50 and the hob cutter 52 in FIG. 8, the semi-topping basic circle R
Let Xgγ be the half-angle (∠IOG) perpendicular to the axis of 1

【0030】[0030]

【数1】 [Equation 1]

【0031】の条件が成り立つ。よって、軸直角歯厚半
角Xgγは、
The condition of is satisfied. Therefore, the half angle Xgγ of the right angle of the axis is

【0032】[0032]

【数2】 [Equation 2]

【0033】となり、セミトッピング部インボリュート
AB歯形の任意の点p’(xp’、yp’)は、φp’
をパラメータとして、
Then, an arbitrary point p '(xp', yp ') of the semi-topping portion involute AB tooth profile is φp'.
As a parameter

【0034】[0034]

【数3】 (Equation 3)

【0035】となる。## EQU1 ##

【0036】次に、図9の歯車50とホブカッター52
の断面図に示すインボリュートBCの歯形の計算におい
ては、基礎円R2の軸直角歯厚半角(∠FOG)をXg
とすると、
Next, the gear 50 and the hob cutter 52 shown in FIG.
In the calculation of the tooth profile of the involute BC shown in the cross-sectional view of, the half-angle (∠FOG) perpendicular to the axis of the base circle R2 is calculated as Xg.
Then

【0037】[0037]

【数4】 (Equation 4)

【0038】より、軸直角歯厚半角Xgは、From the above, the half-angle Xg of the tooth thickness perpendicular to the axis is

【0039】[0039]

【数5】 (Equation 5)

【0040】となり、インボリュートBC上の任意の点
p(xp、yp)は、φpをパラメータとして、
Then, an arbitrary point p (xp, yp) on the involute BC is set with φp as a parameter.

【0041】[0041]

【数6】 (Equation 6)

【0042】となる。It becomes

【0043】また、歯底アール部の形状の計算において
は、ホブカッター52の歯先が作る歯底Rの形状を計算
するため、図10に示す歯車50の座標軸(x、y)に
対して、基準ピッチ円R3に接する創成ピッチ線L3
と、歯底に立てた垂線からなる座標軸(x’、y’)を
設定し、求める歯底Rの座標(x’、y’)を、
Further, in the calculation of the shape of the root radius portion, in order to calculate the shape of the root R formed by the tip of the hob cutter 52, the coordinate axes (x, y) of the gear 50 shown in FIG. Generating pitch line L3 in contact with the reference pitch circle R3
And a coordinate axis (x ', y') consisting of a perpendicular line standing on the tooth bottom, and setting the coordinate (x ', y') of the tooth root R to be obtained,

【0044】[0044]

【数7】 (Equation 7)

【0045】の式で座標変換し、歯底Rの座標(x、
y)が求められる。
Coordinates are converted by the equation (3), and the coordinates (x,
y) is required.

【0046】なお、以上の計算において、mnは歯車の
モジュール、xhは歯切り後転位係数、DDNはホブカ
ッターのデデンダム量、Z1は歯車50の歯数である。
In the above calculation, mn is a gear module, xh is a dislocation coefficient after gear cutting, DDN is a deden dam amount of the hob cutter, and Z1 is the number of teeth of the gear 50.

【0047】次に、ステップST32において、計算モ
ジュール(1)40、計算モジュール(2)44は、シ
ェイビング加工後の加工形状の計算を行う。先ず、歯車
50に関する入力諸元(歯直角の数値)を軸直角断面の
数値に変換し、次に、図11に示す歯車の噛合いピッチ
円径(DB径)、理論外径(DFSV径)、インボリュ
ート開始径(DFOMSV径)、歯底径(DRSV径)
等の重要管理径を計算する。
Next, in step ST32, the calculation module (1) 40 and the calculation module (2) 44 calculate the processed shape after the shaving process. First, the input data (numerical value of the tooth right angle) regarding the gear 50 is converted into the numerical value of the cross section perpendicular to the axis, and then the meshing pitch circle diameter (DB diameter) and the theoretical outer diameter (DFSV diameter) of the gear shown in FIG. , Involute start diameter (DFOMSV diameter), root diameter (DRSV diameter)
Calculate the important control diameter such as.

【0048】次いで、図12に示す歯車50のインボリ
ュート部e〜fにおけるシェイビングカッターの運動軌
跡を計算する。この計算では、シェイビングカッターの
形状をラックに置き換えて、
Next, the movement locus of the shaving cutter in the involute parts e to f of the gear 50 shown in FIG. 12 is calculated. In this calculation, replace the shape of the shaving cutter with a rack,

【0049】[0049]

【数8】 (Equation 8)

【0050】により算出する。なお、上記の式におい
て、xcは転位係数、αnは歯直角圧力(圧力角)であ
り、図5に示すギヤ諸元を表す。
It is calculated by In the above equation, xc is a dislocation coefficient and αn is a tooth normal pressure (pressure angle), which represents the gear specifications shown in FIG.

【0051】歯底アール部の計算においては、前述の歯
底アール部の形状の計算の場合と類似の座標設定を行
い、
In the calculation of the root radius portion, the coordinate setting similar to the case of the above-described calculation of the shape of the root radius portion is performed,

【0052】[0052]

【数9】 [Equation 9]

【0053】により運動方程式を求める。なお、上記の
式に用いられる各変数の関係を図13A〜図13Dに示
す。この場合、DKSVはシェイビングカッターの外径
(入力値)、ZSVはシェイビングカッターの歯数(入力
値)、αbsはカミアイ圧力角、αksvはシェイビン
グカッターの歯先円径上の軸直角圧力角、αbssvは
シェイビングカッターのカミアイピッチ円上の軸直角圧
力角で、 αbssv=cos-1(Dbsv/Dgsv) であり、AXsvは歯車50とシェイビングカッターの軸
間距離、θは変数、Γは歯車50とシェイビングカッタ
ーのカミアイピッチ円上での交差角である。
The equation of motion is obtained by The relationships among the variables used in the above equation are shown in FIGS. 13A to 13D. In this case, DK SV is the outer diameter of the shaving cutter (input value), Z SV is the number of teeth of the shaving cutter (input value), αbs is the Kamiai pressure angle, and αksv is the pressure angle perpendicular to the tip circle diameter of the shaving cutter. , Αbssv is the pressure angle perpendicular to the axis on the Kamiai pitch circle of the shaving cutter, and αbssv = cos −1 (Dbsv / Dgsv), AX sv is the axial distance between the gear 50 and the shaving cutter, θ is a variable, and Γ is the gear 50. And the shaving cutter on the Kamiai pitch circle.

【0054】以上の計算が終了すると、ソルバ部28の
計算モジュール(1)40、計算モジュール(2)44
は、ステップST33、ステップST34において、加
工時の歯底クリアランスCL1、および、加工時の有効
径クリアランスCL2を計算する。次いで、ステップS
T35において、加工時の黒皮残りCL0を求める。加
工時の黒皮残りがCL0>0を満足していなければエラ
ーメッセージを出力し、CL0>0を満足していればス
テップST36、ステップST39において以下の如
く、相手ギヤの計算を行う。
Upon completion of the above calculation, the calculation module (1) 40 and the calculation module (2) 44 of the solver unit 28.
Calculates the root clearance CL1 during machining and the effective diameter clearance CL2 during machining in steps ST33 and ST34. Then, step S
At T35, the black skin residue CL0 at the time of processing is calculated. If the black skin residue during processing does not satisfy CL0> 0, an error message is output, and if CL0> 0 is satisfied, calculation of the partner gear is performed in steps ST36 and ST39 as follows.

【0055】すなわち、相手ギヤの諸元として加工シミ
ュレーションシステム10に入力された相手ギヤの歯数
Z2、仕上げ転位係数xC2、理論外径DF2、外径DK2
理論軸間距離Ax を使用し、歯車50および相手ギヤ5
4に対して、図14に示す座標軸、各部の角度を設定
し、以下の数式に基づいて、相手ギヤ54が描くトロコ
イドカーブを計算する。
That is, the number of teeth Z2 of the mating gear, the finishing dislocation coefficient x C2 , the theoretical outer diameter D F2 , the outer diameter D K2 , which are input to the machining simulation system 10 as the specifications of the mating gear,
Using the theoretical distance A x , the gear 50 and the mating gear 5
14, the coordinate axes shown in FIG. 14 and the angles of the respective parts are set, and the trochoid curve drawn by the mating gear 54 is calculated based on the following mathematical formulas.

【0056】先ず、理論外径DF2の歯先トロコイドカー
ブの計算においては、θをパラメータとすると、図14
のO2 点の座標x02、y02は、 x02=Ax ・sin(δ1 +θ) …(1−1) y02=Ax ・cos(δ1 +θ) …(1−2) ここで、δ1 =αbsG+XgC−tanφDM αbsG=cos-1〔(Dg +Dg2)/2・Ax 〕 Dg2=(Z2・mn/cosβ)×cosαs φDM=cos-1(Dg /DMIN
First, in the calculation of the tooth trochoid curve of the theoretical outer diameter D F2 , if θ is used as a parameter, FIG.
The coordinates x 02 , y 02 of the O 2 point are x 02 = A x · sin (δ 1 + θ) (1-1) y 02 = A x · cos (δ 1 + θ) (1-2) Here Then, δ 1 = αbsG + XgC-tan φDM αbsG = cos −1 [(D g + D g2 ) / 2 · A x ] D g2 = (Z 2 · mn / cos β) × cos αs φDM = cos −1 (D g / D MIN ).

【0057】[0057]

【数10】 (Equation 10)

【0058】である。なお、上記の式において、βはギ
ヤ諸元のネジレ角を示し、図12に示す角度αsと圧力
角αnとを用いて、 αn=tan-1(tanαs/cosβ) として表すことができる。
Is as follows. In the above equation, β represents the twist angle of the gear specifications, and can be expressed as αn = tan −1 (tan αs / cos β) using the angle αs and the pressure angle αn shown in FIG.

【0059】また、相手ギヤ54の歯先ポイントQの座
標xQ、yQは、 xQ=x02−1/2DF2・cosω yQ=y02−1/2DF2・sinω ここで、 ω=π/2−〔δ1 +δ2 +θ+(Z1/Z2)・θ〕 δ2 =sin-1〔(DMIN ・sin(αbsG−φDM))/DF2〕…(2) である。
Further, the coordinates xQ and yQ of the tip point Q of the mating gear 54 are as follows: xQ = x 02 −1 / 2D F2 · cosω yQ = y 02 −1 / 2D F 2 · sinω where ω = π / 2 − [Δ 1 + δ 2 + θ + (Z1 / Z2) · θ] δ 2 = sin −1 [(D MIN · sin (αbsG−φDM)) / D F2 ] ... (2).

【0060】以上から、−0.5rad <θ<0.5rad
の範囲において、0.001rad ステップでxQ、yQ
をプロットすると、理論外径DF2の歯先トロコイドカー
ブとなる。
From the above, -0.5 rad <θ <0.5 rad
, XQ, yQ in 0.001 rad steps
Is plotted, a tooth tip trochoidal curve with a theoretical outer diameter D F2 is obtained.

【0061】次に、外径DK2(DMIN 状態)の歯先トロ
コイドカーブの計算においては、上記(1−1)式、
(1−2)式、(2)式にて、理論外径DF2をDK2とし
て、D MIN をDKMINとして計算することより、歯先トロ
コイドカーブを得ることができる。また、タイトメッシ
ュ状態(ノーバックラッシュ状態)における歯先トロコ
イドカーブの計算においては、タイトメッシュ状態の軸
間距離Ax ’は、 Ax ’=(Dg +Dg2)/2×cosαbsG’ …(3) となり、この(3)式を用いて、外径DK2(DMIN
態)の歯先トロコイドカーブの計算を行う。
Next, the outer diameter DK2(DMINState) tooth tip toro
In the calculation of the coid curve, the above equation (1-1),
In formulas (1-2) and (2), theoretical outer diameter DF2To DK2age
And D MINTo DKMINBy calculating as
You can get a coid curve. Tight Messi
Tooth tip in the unloaded state (no backlash state)
In the calculation of id curve, the axis of the tight mesh state
Distance Ax’Ax’= (Dg+ Dg2) / 2 × cos αbsG ′ (3), and using this equation (3), the outer diameter DK2(DMINCondition
Calculation of the tooth tip trochoidal curve.

【0062】以上の計算が終了すると、ソルバ部28の
計算モジュール(1)40、計算モジュール(2)44
は、ステップST37、ステップST38およびステッ
プST40、ステップST41において、噛合い歯底ク
リアランスCL4、噛合い有効径クリアランスCL5お
よびタイトメッシュ状態における噛合い歯底クリアラン
スCL7、噛合い有効径クリアランスCL8を計算す
る。
Upon completion of the above calculation, the calculation module (1) 40 and the calculation module (2) 44 of the solver unit 28.
In step ST37, step ST38, step ST40, and step ST41, the meshing tooth bottom clearance CL4, the meshing effective diameter clearance CL5, and the meshing tooth bottom clearance CL7 and the meshing effective diameter clearance CL8 in the tight mesh state are calculated.

【0063】次に、ソルバ部28の計算モジュール
(1)40、計算モジュール(2)44は、ステップS
T43において、干渉ポイントの計算を行う。図15
は、歯車50の荒加工歯先のトロコイドカーブT1 (ホ
ブカッターまたはギヤシェイパーによる加工)と、仕上
げ加工歯先トロコイドカーブT2 (シェイビングカッタ
ーまたは歯研カッターによる加工)を示す図である。干
渉ポイントの計算では、図15に示されるように、荒加
工と仕上げ加工で生じる加工段差の位置を、トロコイド
カーブT1 、T2 から干渉ポイントとして計算する。
Next, the calculation module (1) 40 and the calculation module (2) 44 of the solver unit 28 perform step S
At T43, the interference point is calculated. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a trochoidal curve T 1 (working with a hob cutter or a gear shaper) and a finish-working tooth top trochoidal curve T 2 (working with a shaving cutter or a tooth grinding cutter) of a rough-processed tooth tip of the gear 50. In the calculation of the interference point, as shown in FIG. 15, the position of the machining step caused by the rough machining and the finishing machining is calculated from the trochoidal curves T 1 and T 2 as the interference point.

【0064】トロコイドカーブT1 の極座標x=a
(θ)、y=b(θ)、トロコイドカーブT2 の極座標
x=c(φ)、y=d(φ)、とすると、2曲線の交点
を求める式は、 F(θ、φ)=a(θ)−c(φ)、f(θ、φ)=b
(θ)−d(φ) となり、この2式を多元連立非線形方程式として、ニュ
ートン法の定理を用いて、その解を求めることによって
干渉ポイントPが得られる。
Polar coordinates of trochoidal curve T 1 x = a
(Θ), y = b (θ), polar coordinates x = c (φ) of the trochoidal curve T 2 , and y = d (φ), the equation for finding the intersection of the two curves is F (θ, φ) = a (θ) -c (φ), f (θ, φ) = b
(Θ) -d (φ), and the interference point P is obtained by finding the solution of these two equations as a multi-dimensional simultaneous nonlinear equation using the Newton's method theorem.

【0065】次に、ソルバ部28の計算モジュール
(1)40、計算モジュール(2)44は、ステップS
T44において、干渉ポイントPから、噛合い相手ギヤ
の歯先トロコイドカーブとの間の干渉距離を計算する。
図16は、干渉距離の計算を説明するための図であり、
歯車50と、噛合い相手ギヤ歯先トロコイドカーブTか
ら、ステップST43で求めた干渉ポイントPとカーブ
Tとの最小距離が干渉距離Lとなる。
Next, the calculation module (1) 40 and the calculation module (2) 44 of the solver unit 28 execute step S
At T44, from the interference point P, the interference distance with the tooth tip trochoid curve of the mating gear is calculated.
FIG. 16 is a diagram for explaining calculation of the interference distance,
The minimum distance between the interference point P and the curve T obtained in step ST43 from the gear 50 and the meshing gear tooth tip trochoid curve T is the interference distance L.

【0066】干渉距離Lは、噛合い相手ギヤ歯先トロコ
イドカーブTの極座標をx=a(θ)、y=b(θ)と
し、干渉ポイントPの位置をA(xa 、ya )、カーブ
T上の点をB(xb 、yb )とすると、AB間の距離
は、(xa −xb 2 +(ya−yb 2 の平方根で表
され、直線ABは、点Bにおける法線に等しいため、 (ya −yb )/(xa −xb )=1/f(xb ) となる。この式を整理すると、 F(θ)=(ya −b(θ))・b’(θ)+(xa −a(θ))・a’(θ) =0 となり、この式を収束計算により解いて解を求め、干渉
距離Lを計算する。
For the interference distance L, the polar coordinates of the tooth mating trochoidal curve T of the mating gear are x = a (θ) and y = b (θ), and the position of the interference point P is A (x a , y a ), a point on the curve T B (x b, y b ) When the distance between AB is represented by (x a -x b) 2 + (y a -y b) 2 of the square root, line AB is for equivalent to the perpendicular at the point B, the (y a -y b) / ( x a -x b) = 1 / f (x b). Rearranging this equation, F (θ) = (y a -b (θ)) · b '(θ) + (x a -a (θ)) · a' (θ) = 0 , and the convergence of the formula The solution is obtained by calculation to obtain the solution, and the interference distance L is calculated.

【0067】以上の計算が終了すると、ソルバ部28の
計算モジュール(1)40、計算モジュール(2)44
は、ステップST45、ステップST46において、噛
合い段差クリアランス(理論)CL6、噛合い段差クリ
アランス(タイトメッシュ状態)CL9を計算する。
Upon completion of the above calculation, the calculation module (1) 40 and the calculation module (2) 44 of the solver unit 28.
Calculates the meshing step clearance (theory) CL6 and the meshing step clearance (tight mesh state) CL9 in steps ST45 and ST46.

【0068】以上の処理において、各ステップにおける
計算の結果は、入力画面、選択画面等で指示することに
より、CRT14や図形出力装置20に出力することが
でき、オペレータは、歯車と、加工工具、相手ギヤとの
間の干渉状態を視覚的に判定することができ、加工工具
の形状や歯車の仕様決定等を容易に行うことができる。
In the above processing, the result of the calculation in each step can be output to the CRT 14 or the graphic output device 20 by instructing on the input screen, the selection screen, etc. The state of interference with the mating gear can be visually determined, and the shape of the processing tool, the specification of the gear, and the like can be easily determined.

【0069】なお、上記の例において、ホブ加工におけ
るノーマルホブの場合を例に説明したが、プロチュバラ
ンスホブの場合も同様にシミュレーションすることがで
きる。また、例として説明したホブ+シェイビング加工
(HOB+SV加工)の他、ホブ+歯研加工(HOB+
GG加工)、ギヤシェイパー+シェイビング加工(GS
+SV加工)、その他の加工においても同様に加工シミ
ュレーションシステムを構成することができる。
In the above example, the case of the normal hob in the hobbing process has been described as an example, but a similar simulation can be performed in the case of the protuberance hob. In addition to the hob + shaving process (HOB + SV process) described as an example, the hob + tooth grinding process (HOB +).
GG processing), gear shaper + shaving processing (GS
A machining simulation system can be similarly configured for + SV machining) and other machining.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上のように、本発明に係る歯車の加工
シミュレーションシステムおよびシミュレーション方法
によれば、加工すべき歯車の持つ基本諸元と、歯車加工
に係わる要因(因子)である歯車の噛合い相手歯車の基
本諸元と、前記歯車の加工工程で使用される数値制御工
作機械に装着される工具情報と、当該数値制御工作機械
固有のM/C特性情報等をパラメータとして加工シミュ
レーションシステムに与えることにより、実加工に近い
状態で、歯車形状をシミュレーションすることができ
る。また、オペレータは、歯車と工具との干渉状態、歯
車と相手歯車との干渉状態を視覚的に判定することがで
き、事前に、容易に最適な歯車仕様や工具形状等を設定
することができるという効果が得られる。
As described above, according to the gear machining simulation system and simulation method of the present invention, the basic specifications of the gear to be machined and the gear meshing, which is a factor related to gear machining, are engaged. The basic specifications of the mating gear, the tool information installed in the numerically controlled machine tool used in the machining process of the gear, and the M / C characteristic information unique to the numerically controlled machine tool are used as parameters in the machining simulation system. By giving it, the gear shape can be simulated in a state close to actual machining. Further, the operator can visually determine the interference state between the gear and the tool and the interference state between the gear and the mating gear, and can easily set the optimum gear specifications and the tool shape in advance. The effect is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る歯車の加工シミュレーションシス
テムの構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a gear machining simulation system according to the present invention.

【図2】加工シミュレーションシステムにおけるソルバ
部のシミュレーションプログラムの概略構成を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a solver simulation program in a machining simulation system.

【図3】加工シミュレーションシステムにおける干渉解
析シミュレーション処理の概略を示す処理フローチャー
トである。
FIG. 3 is a processing flowchart showing an outline of interference analysis simulation processing in the processing simulation system.

【図4】ソルバ部のスタートアップモジュールにおける
スタートメニュー画面を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a start menu screen in a startup module of a solver unit.

【図5】ソルバ部の入力モジュールにおける入力画面を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an input screen in an input module of a solver unit.

【図6】ファイル処理画面を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a file processing screen.

【図7】ノーマルホブ+シェイビング加工の場合の処理
フローチャートである。
FIG. 7 is a processing flowchart in the case of normal hob + shaving processing.

【図8】ノーマルホブ切り後の加工形状の計算における
歯車とホブカッターの断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a gear and a hob cutter in calculation of a machining shape after normal hobbing.

【図9】ノーマルホブ切り後の加工形状の計算における
歯車とホブカッターの断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a gear and a hob cutter in calculation of a machining shape after normal hobbing.

【図10】歯底の計算における歯車の座標軸を説明する
図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating coordinate axes of gears in calculating a tooth bottom.

【図11】歯車の噛合いピッチ円径等を説明する図であ
る。
FIG. 11 is a diagram for explaining a meshing pitch circle diameter and the like of gears.

【図12】歯車のインボリュート部の形状を示す断面図
である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the shape of the involute portion of the gear.

【図13】シェイビングカッターと歯車との関係を説明
する図であり、図13Aは斜視図、図13Bは図13A
のY(y)方向から見た図、図13Cは図13AのZ方
向から見た図、図13Dは図13Aのz方向から見た図
である。
13A and 13B are diagrams illustrating a relationship between a shaving cutter and a gear, FIG. 13A is a perspective view, and FIG. 13B is FIG. 13A.
13C is a view seen from the Y (y) direction, FIG. 13C is a view seen from the Z direction of FIG. 13A, and FIG. 13D is a view seen from the z direction of FIG. 13A.

【図14】理論軸間における、歯先トロコイドカーブを
算出するための座標軸、角度を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing coordinate axes and angles for calculating a tooth tip trochoidal curve between theoretical axes.

【図15】歯車の荒加工歯先のトロコイドカーブT
1 と、仕上げ加工歯先のトロコイドカーブT2 を示す図
である。
FIG. 15 is a trochoidal curve T of a rough tooth tip of a gear.
1 is a diagram illustrating the trochoidal curve T 2 of the finishing tooth tip.

【図16】歯車と、噛合相手歯車の歯先トロコイドカー
ブとの間の干渉距離を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing an interference distance between a gear and a tooth tip trochoid curve of a mating gear.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…加工シミュレーションシステム 12…CPU 14…CRT 16…キーボー
ド 18…マウス 20…図形出力
装置 22…FDD 24…OS 26…RAM 28…ソルバ部 30…データベース 32…スタート
アップモジュール 34…入力モジュール 36…データベ
ース入力モジュール 38…計算開始モジュール 40…計算モジ
ュール(1) 42…計算結果出力モジュール(1) 44…計算モジ
ュール(2) 46…計算結果出力モジュール(2)
10 ... Processing simulation system 12 ... CPU 14 ... CRT 16 ... Keyboard 18 ... Mouse 20 ... Graphic output device 22 ... FDD 24 ... OS 26 ... RAM 28 ... Solver section 30 ... Database 32 ... Startup module 34 ... Input module 36 ... Database input Module 38 ... Calculation start module 40 ... Calculation module (1) 42 ... Calculation result output module (1) 44 ... Calculation module (2) 46 ... Calculation result output module (2)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】荒加工を施した歯車ワークに対して、数値
制御工作機械により前記歯車ワークを特定の形状を有す
る歯車に加工する際、その加工状態をシミュレーション
し、その結果から工具形状を決定する歯車の加工シミュ
レーションシステムであって、 前記歯車の持つ基本諸元と、当該歯車に噛合する相手歯
車の基本諸元と、前記歯車ワークの加工工程で使用され
る数値制御工作機械に装着される工具情報とを加工シミ
ュレーションシステムに入力する入力手段と、 前記入力手段から入力された各入力情報に基づき、前記
歯車ワークの加工状態をシミュレーションし、その加工
状態における歯車ワークと工具との干渉チェックを行う
とともに、加工後の前記歯車と前記相手歯車との噛合状
態をシミュレーションし、前記噛合状態における干渉チ
ェックを行う解析手段と、 前記シミュレーションによる干渉チェック結果を出力す
る出力手段とから構成されることを特徴とする歯車の加
工シミュレーションシステム。
1. When a rough-worked gear workpiece is machined into a gear having a specific shape by a numerically controlled machine tool, the machining state is simulated and the tool shape is determined from the result. A machining simulation system for a gear, which is mounted on a numerically controlled machine tool used in a machining step of the gear work, and basic specifications of the gear, a mating gear that meshes with the gear. Input means for inputting tool information to the machining simulation system, and based on each input information inputted from the input means, simulate the machining state of the gear work, and check the interference between the gear work and the tool in the machining state. While performing, simulate the meshing state of the gear and the mating gear after processing, in the meshing state Gear cutting simulation system to the analyzing means for performing negotiations check, characterized in that it is composed of an output means for outputting an interference check result of the simulation.
【請求項2】荒加工を施した歯車ワークに対して、数値
制御工作機械により前記歯車ワークを特定の形状を有す
る歯車に加工する際、その加工状態をシミュレーション
し、その結果から工具形状を決定する歯車の加工シミュ
レーション方法であって、 前記歯車の持つ基本諸元を加工シミュレーションシステ
ムに入力するステップと、 前記数値制御工作機械に装着される工具の工具情報を前
記加工シミュレーションシステムに入力するステップ
と、 前記歯車に噛合する相手歯車の基本諸元を前記加工シミ
ュレーションシステムに入力するステップと、 入力された前記の各入力情報に基づき、前記歯車ワーク
の加工状態をシミュレーションし、当該加工状態におけ
る歯車ワークと工具の干渉チェックを行うステップと、 前記各入力情報に基づき、加工後の前記歯車と前記相手
歯車との噛合状態をシミュレーションし、前記噛合状態
における干渉チェックを行うステップと、 前記の干渉チェック結果から、前記歯車ワークに対する
工具形状、歯車仕様を決定するステップとからなること
を特徴とする歯車の加工シミュレーション方法。
2. When a rough-machined gear work is machined into a gear having a specific shape by a numerically controlled machine tool, the machining state is simulated and the tool shape is determined from the result. And a step of inputting basic specifications of the gear to a machining simulation system, and a step of inputting tool information of a tool mounted on the numerically controlled machine tool to the machining simulation system. , A step of inputting the basic specifications of a mating gear that meshes with the gear to the machining simulation system, and simulating a machining state of the gear work based on the input information that has been input, and a gear work in the machining state And check the tool interference, and based on the above input information A step of simulating a meshing state of the gear after machining and the mating gear and performing an interference check in the meshing state; and a step of determining a tool shape and a gear specification for the gear work from the interference check result. A machining simulation method for a gear, comprising:
JP1798696A 1996-02-02 1996-02-02 Machining simulation system for gear and simulation method Pending JPH09212222A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006022336A1 (en) 2004-08-27 2006-03-02 Harmonic Drive Systems Inc. Method of evaluating cutting edge profile of re-sharpening pinion cutter
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