JPH11138346A - ハードギヤホーニング加工方法 - Google Patents

ハードギヤホーニング加工方法

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JPH11138346A
JPH11138346A JP9314651A JP31465197A JPH11138346A JP H11138346 A JPH11138346 A JP H11138346A JP 9314651 A JP9314651 A JP 9314651A JP 31465197 A JP31465197 A JP 31465197A JP H11138346 A JPH11138346 A JP H11138346A
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JP
Japan
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gear
dress
internal tooth
internal
work
Prior art date
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Pending
Application number
JP9314651A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouichi Soukedani
興一 そうけ谷
Masataka Iwatsubo
正隆 岩坪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nachi Fujikoshi Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Nachi Fujikoshi Corp
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F19/00Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
    • B23F19/05Honing gear teeth

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドレス可能高さ7を従来より増大させること
により、ドレス可能回数を増し、内歯砥石3の寿命を長
くし、ハードホーニング加工の作業効率を向上させる。 【解決手段】 外歯式のワーク21とほぼ同一諸元を有
する外歯式のドレスギヤ1に内接して形成された内歯砥
石3によって、ワーク歯車の歯面仕上げを行うようにさ
れたハードギヤホーニング加工において、前記内歯砥石
のドレスごとに交差軸角6を漸次減少させる。また、交
差軸角は30°〜6°の範囲内とし、さらに、内歯砥石
の1回当たりドレス量を、交差軸角を一定とした場合の
ドレス量の約2倍とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
歯車等の焼き入後の歯面を効率的に仕上げるハ−ドギヤ
ホ−ニング加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ハ−ドギヤホ−ニング加工は、図1に示
すように、ワーク取付軸22回りにモータ23でベルト
24を介して回転可能にされた内歯砥石3をワーク21
に噛み合わせて歯面を仕上げるようにされている。ワー
ク取付軸22には、ワーク21の他、ドレスギヤ1、ド
レスリング2が取付又は取外できるようにされている。
ドレスギヤ1はその外歯がワーク21の外歯とほぼ同一
の歯車諸元にされており、図3に示す内歯砥石3の歯面
4を成形するためのドレッサである。また、ドレスリン
グ2は円筒形であり、図3に示す内歯砥石の内径面5を
成形するためのドレッサである。
【0003】ワ−ク加工の際は、まず、ドレスリング2
をワーク取付軸22に装着し、内歯砥石3の内径面5を
成形し、次にドレスギヤ1により内歯砥石の歯面4を成
形したのち、ワ−ク21をワーク取付軸に装着し内歯砥
石によりホーニング加工を行う。所定量のワークを加工
したのち、ドレスリング2、ドレスギヤ1により内歯砥
石3の再成形を行いこれを繰り返す。このように、内歯
砥石3には、ドレッサ1,2とワ−ク21が頻繁に噛み
合うため、段取り換えを省く目的から、ドレッサはワ−
クと同一形状に設計製作される。
【0004】また、内歯砥石3は、シェ−ビング加工と
同原理で使用するため、図2に示すように、内歯砥石軸
25はワ−ク取付軸22に対し、交差軸角6をもって配
置されている。交差軸角6は通常8°〜12°である。
特開昭60−127919号,特開平7−156016
号公報のものでは、歯面精度や歯の転写精度をあげるた
め、交差軸角6を変更した例が開示されているが、一般
には、無駄な段取り換えを省くため、内歯砥石3の新品
から廃却を通して、内歯砥石の交差軸角は変えないで、
ドレッシングおよびワ−ク加工が成される。
【0005】かかる従来のハ−ドギヤホ−ニング加工に
おいては、内歯砥石1個の寿命は図4に示すドレス可能
高さ7で決まり、このドレス可能高さは例えば次のよう
にして求められる。まず、条件として、 1)内歯砥石3は、何回ものドレスを繰り返して使用す
る。したがって、新品状態が最も内歯砥石内径8が小さ
い。 2)内歯砥石3はドレスされるごとに図4に示す内歯砥
石内径8が拡大し、歯車としては、プラス転位してい
く。したがってドレスギヤ1および内歯砥石3の噛み合
いピッチ円径9,10も、次第に大きく変化し、それぞ
れ11,12となる。 3)また、図8に示すように、内歯(砥石)26と外歯
(ワ−クまたはドレスギヤ)27の噛み合いでは、トリ
ミング干渉13の危険があり、内歯砥石内径が小さいほ
ど、その可能性は高くなる。
【0006】以上の条件をもとに、トリミング干渉13
を生じない最小内歯砥石内径寸法を算出し、内歯砥石の
新品寸法としている。一方、ドレスごとに変化するドレ
スギヤ上の噛み合いピツチ円径9が、ワ−ク外径14と
等しくなる時の内歯砥石最大内径寸法を廃却寸法として
いる。このような場合、新品寸法と廃却寸法との差がド
レス可能高さ7となる。つまり、内歯砥石の新品および
廃却寸法に対する図3におけるドレスギヤ(ワ−ク)と
の中心間距離の差量15が図4に示すドレス可能高さ7
となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ハ−ドギヤ
ホ−ニング加工においては、消耗量の最も大きな工具は
内歯砥石であり、内歯砥石の寿命を決定するのは前述し
たドレス可能高さである。従って、ドレス可能高さがハ
ードホーニング加工の作業効率の大きな要素となるので
ある。しかしながら、従来のドレス可能高さは、個々の
ワ−ク諸元により違いはあるが、歯たけで、おおよそ2
〜4mmであり、1回のドレス量を一般に使用されてい
る0.06mmとすれば、内歯砥石1個に対するドレス
可能回数は33〜66回に制限されてしまうという問題
があった。
【0008】本発明の課題はかかるドレス可能高さを従
来より増大させることにより、ドレス可能回数を増し、
内歯砥石1個の寿命を長くし、ハードホーニング加工の
作業効率を向上させることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明においては、外歯
式のワークとほぼ同一諸元を有する外歯式のドレスギヤ
に内接して形成された内歯砥石によって、ワーク歯車の
歯面仕上げを行うようにされたハードギヤホーニング加
工において、内歯砥石のドレスごとに交差軸角を漸次減
少させるようにしたハ−ドギヤホ−ニングのドレス方法
を提供することによって、上記課題を解決した。
【0010】かかる構成によれば、初期に内歯砥石とド
レスギヤとの交差軸角を大きくし、内歯砥石のねじれ角
を小さくすると、トリミング干渉が生じない条件を保ち
つつ砥石内径を小さくできる。一方、交差軸角を小さく
すると内歯砥石のねじれ角が大きくなるのでワ−ク外径
とドレスギヤ上の噛み合いピッチ円径が等しくなる時の
内歯砥石内径はより大きくなる。従って、交差軸角を固
定した場合より、ドレスごとに交差軸角を変化させるこ
とにより、内歯砥石とドレスギヤ(又はワ−ク)との中
心間距離の差量が大きくでき、ドレス可能高さが増大す
る。
【0011】詳述すると、従来の交差軸角が一定の場
合、ドレスの際は、内歯砥石は被削側であるため、ドレ
スのたびに、拘束された交差軸角と、ドレスギヤのねじ
れ角(ψc1)などの噛み合い条件から、その時点の噛
み合いに適正な内歯車としてのねじれ角(ψw1)に強
制的にドレス(ねじれ角修正)されてしまう。従って、
関係式は ψc1:ドレスギヤ噛み合いピッチ円上ねじれ角 ψg1:ワ−ク噛み合いピッチ円上ねじれ角 (=ψc
1) ψw1:内歯砥石噛み合いピッチ円上ねじれ角 Q:交差軸角(一定) とすると、 ψw1=(ψg1またはψc1)−Q・・・(1) の関係となる。
【0012】ここで、ドレスギヤの噛み合いピッチ円上
のねじれ角(ψc1)は、ドレスごとに内歯砥石3との
軸間距離が変化することにより大きく変化するが、基準
ピッチ円上に換算すると、そのねじれ角の値に変化はな
い。(工具であるため変化しない。)
【0013】一方、内歯砥石はドレスごとに噛み合いピ
ッチ円上のねじれ角(ψw1)が変化し、当然、内歯砥
石の基準ピッチ円上のねじれ角も変化する。しかし、こ
の変化はわずかであり、その変化量は、図6に示すねじ
れ角16で、せいぜい1°弱程度のものにすぎない。こ
のため、ねじれ角16に対する基準ピッチ円径の変化も
少なくドレス可能高さもせいぜい2〜4mmである。
【0014】これに対して本発明においては、内歯砥石
のねじれ角を積極的に変化させることにより基準ピッチ
円径が変化することを利用したものである。即ち、ギヤ
ホーニング加工においては、シェ−ビング加工と同様、
図7に示すように、食い違い軸噛み合い(交差軸角をも
つ噛み合い)はそれぞれの共通法線をもつ歯すじ19に
直角な、歯直角断面18で噛み合いが成立する。
【0015】一方、はすば歯車である内歯砥石の基準ピ
ッチ円径は次式で与えられる。 m:モジュ−ル Z:内歯砥石歯数 ψw:内歯砥石ねじれ角16 Dw:内歯砥石基準ピッチ円径20 Dw=m×Z/cosψw ・・・(2) 本式によれば、内歯砥石基準ピッチ円径(Dw)は内歯
砥石ねじれ角(ψw)に依存する。従って、内歯砥石ね
じれ角(ψw)を小さくすれば、内歯砥石基準ピッチ円
径(Dw)が小さくなり、逆に内歯砥石ねじれ角(ψ
w)を大きくすれば、内歯砥石基準ピッチ円径(Dw)
を大きくなる。
【0016】そして、本発明においては、さらに、内歯
砥石新品では、交差軸角を大きく(内歯砥石ねじれ角
(ψw)を小さく)し、廃却時には、交差軸角を小さく
(内歯砥石ねじれ角(ψw)を大きく)しているので、
内歯砥石新品では、その基準ピッチ円径をできる限り小
さく、廃却時には、できるだけ大きくすることによりド
レス可能高さを増大することができるのである。
【0017】なお、本発明の新品時の内歯砥石の歯直角
歯形に、従来の新品時の内歯砥石の歯直角歯形を、ま
た、廃却時の内歯砥石の歯直角歯形に、従来の廃却時の
内歯砥石の歯直角歯形を採用すれば、内歯砥石とドレス
ギヤまたは内歯砥石とワ−ク間では正規の食い違い軸噛
み合いが成立するので仕上がり精度も従来と同様なもの
が簡単に得られる。
【0018】また、従来技術においては、内歯砥石の歯
車諸元に変化はないが、本発明においては、ドレスごと
に交差軸角を漸減させるので、内歯砥石のねじれ角もド
レスごとに変化し、ドレッサによって新しい諸元をもつ
ねじれ角のより大きい内歯砥石が次々と形成されること
になる。
【0019】次に、ハ−ドギヤホ−ニング加工において
は、 1.あくまでもホ−ニング加工であり、研削に比べ、切
れ味は不十分であり、交差軸角が小さいとシェービング
効果が小さい。 2.交差軸角をもちながら、ワ−クが軸方向に往復運動
するため交差軸角が大きいと振動しやすい。 などの加工特性をもつため、請求項2に記載のように交
差軸角は、30°〜6°の範囲の中で選択するのが適当
である。
【0020】また、ドレスごとに交差軸角を変化させる
ので、ドレス残りが発生することがある。しかし、従来
技術の歯たけ方向のドレス量(約0.06mm)の2倍弱
程度に設定すれば図6に示す内歯砥石の歯幅28のドレ
ス残りの発生を防げる。そこで、請求項3において、内
歯砥石の1回当たりドレス量を、交差軸角を一定とした
場合のドレス量の約2倍とした。
【0021】
【実施例】本発明による具体的実施例を次に示す。 1.ワ−ク諸元 モジュ−ル :2.5 圧 力 角:14.5° 歯 数:52 ね じ れ 角:32° 外 径:166.1mm TIF−DIA:152.9mm 2.ドレスギヤ諸元 歯 数:52 ねじれ角 :32° の条件において、従来技術では交差軸角を11°の一定
とし、本発明においては交差軸角を新品時18°、廃却
時8°としてドレスごとに漸減させた場合の、内歯砥石
とドレスギヤの新品時と廃却時の中心距離及びドレス可
能量等を求めた結果を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】表1に示すように従来技術では新品での基
準ピッチ円径が約301mmであるのに対し、本発明は
約283mmと小さく設定でき、結果として、従来技術
でのドレス可能高さは、4.006mmに留まるのに対
し、本発明では約3倍の13.623mmまで可能とな
った。このように、本発明によれば、ドレス可能高さ7
は、従来の約3倍強まで延びる。また、従来例及び本発
明のドレスギヤの噛み合いピッチ円径、ドレスギヤ(又
はワーク)上の噛み合い圧力はほぼ同一であり、噛み合
い精度にも問題はない。なお、本発明および従来技術い
ずれとも、ワ−ク上の噛み合いピッチ円径が、ワ−ク外
径に等しくなった状態で内歯砥石廃却としている。ま
た、実施例での内歯砥石の歯数違いは、内歯砥石強度を
勘案したもので、本発明には関係がない。
【0024】また、本発明においては、ドレスごとに交
差軸角を変更するのでドレス残りが発生する場合があ
る。この場合は、ドレス量(従来約0.06mm)を2倍
弱程度に設定すればよいので、上記実施例ではドレス回
数は、従来例で4.006/0.06≒67回に対し
て、本発明においては、13.623/0.12≒11
4回を超える回数が可能となる。また、本発明では、ド
レスごとに内歯砥石の傾き角(交差軸角)を変化させね
ばならないが、ホ−ニング盤のNC制御を活用すること
で、作業性の低下はない。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、ハードギヤホーニング
加工において、内歯砥石のドレスごとに交差軸角を漸次
減少させ新品時と廃却時の基準ピッチ円径を大きく異な
らせドレス可能高さを増大させることができるので、ド
レス可能回数を増し、内歯砥石1個の寿命を長くするこ
とが可能となった。
【0026】また、交差軸角を30°〜6°範囲内とし
たので、交差軸角を変化させても精度を確保できるもの
となった。
【0027】さらに、内歯砥石の1回当たりドレス量
を、交差軸角を一定とした場合のドレス量の約2倍とし
たので、ドレス残り等の問題も生じない。
【0028】さらに、内歯砥石の脱着(交換)回数が減
少し、マシン稼働率が向上するという効果を奏するもの
となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いるハードギヤホーニン盤の部分説
明斜視図である。
【図2】交差軸角の説明図である。
【図3】軸端よりみた内歯砥石とドレスギヤ又はワーク
との噛み合い状態を示す説明図である。
【図4】内歯砥石をドレスギヤでドレスしていく経過を
示す説明図である。
【図5】ワークと内歯砥石との最終噛み合い時の説明図
である。
【図6】内歯砥石の斜視図である。
【図7】内歯砥石の外周側からみた内歯砥石とドレスギ
ヤ又はワークとの取付け関係(a)と噛み合い状態
(b)を示す説明図である。
【図8】内歯砥石とドレスギヤ又はワークとのトリミン
グ干渉を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ドレスギヤ 2 ドレスリング 3 内歯砥石 6 交差軸角 7 ドレス可能高さ 21 ワーク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外歯式のワークとほぼ同一諸元を有する
    外歯式のドレスギヤに内接して形成された内歯砥石によ
    って、ワーク歯車の歯面仕上げを行うようにされたハー
    ドギヤホーニング加工において、前記内歯砥石のドレス
    ごとに交差軸角を漸次減少させることを特徴とするハ−
    ドギヤホ−ニング加工方法。
  2. 【請求項2】 前記交差軸角は30°〜6°の範囲内で
    あることを特徴とする請求項1記載のハ−ドギヤホ−ニ
    ング加工方法。
  3. 【請求項3】 前記内歯砥石の1回当たりドレス量は、
    前記交差軸角を一定とした場合のドレス量の約2倍であ
    ることを特徴とする請求項1又は2記載のハ−ドギヤホ
    −ニング加工方法。
JP9314651A 1997-10-31 1997-10-31 ハードギヤホーニング加工方法 Pending JPH11138346A (ja)

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