JPS5919630A - 歯切加工方法及び装置 - Google Patents

歯切加工方法及び装置

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Publication number
JPS5919630A
JPS5919630A JP12958182A JP12958182A JPS5919630A JP S5919630 A JPS5919630 A JP S5919630A JP 12958182 A JP12958182 A JP 12958182A JP 12958182 A JP12958182 A JP 12958182A JP S5919630 A JPS5919630 A JP S5919630A
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JP
Japan
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hob
feed
workpiece
control device
cutting
Prior art date
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Pending
Application number
JP12958182A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaharu Igawa
正治 井川
Masashi Ito
伊藤 政司
Miki Oshima
大島 三喜
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
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
    • B23F5/00Making 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
    • B23F5/20Making 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 milling
    • B23F5/22Making 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 milling the tool being a hob for making spur gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F23/00Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
    • B23F23/006Equipment for synchronising movement of cutting tool and workpiece, the cutting tool and workpiece not being mechanically coupled
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F23/00Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
    • B23F23/12Other devices, e.g. tool holders; Checking devices for controlling workpieces in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F23/1237Tool holders
    • B23F23/1243Hob holders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 開示技術はワークに歯形を創成する工作機械の技術分野
に属する。
而して、この出願の発明は回転するワークに対しホブを
回転させると共に切込まぜ歯切創成する加工方法及び該
方法に直接使用する装置に関する発明であり、特に、上
記ホブ送り速度をワークに対する切削抵抗に応じて送り
モータが可変調整する様にした歯切加工方法及び該方法
に直接使用する装置に係る発明である。
周知の如く、歯切創成加工は第1.2図に示す様なホブ
盤1が一般に広く採用されており、その態様は以下の如
きである。
すなわち、例えは、はすは歯車を創成する場合、ワーク
2が主軸3にセットされているテーブル4に対しホブ5
を横設する垂直送り装置6を有しベッドY上に設けられ
たコラム8をスライド近接させて切込み深さをセツティ
ングし、加工を開示する。
この間、上記テーブル4、ホブ5は駆動モータ9により
同期回転されている。
その後、上述セツティング終了を感知して該テーブル4
と駆動モータ9間の伝達軸1oに介装されたウオーム1
1が図示しないクラッチによりウオームギヤ11′に動
力連結されて一方を上記垂直送り装置6に、他方を差動
変換歯車群12がら上記駆動モータ9と該ウオーム11
間の差動歯車13にそれぞれ動力伝達される。
従って、該差動歯車13により上記テーブル40回転速
度と上記送り装置6の送り速度との間に差動が生じるこ
とにより所定はすは歯車が創成される。
その間、第6,4図に示す様に上記ホブ5はワーク2の
中心線X−Xに対しそのリード角θと該ワーク2の切削
ねじれ角θ′との差分たけ径方向傾斜させて設けられ、
そして、該中心線X−Xに沿って一定速度で送ることで
先ず最初に係合するワーク端面2′は上記ホブ5の中心
点0が上記ワーク2の下端面から下方距離りにきたとき
の上記中心線X−Xから4の地点である。
すなわち、 DH・・・ホブ5の径 TH・・・第4図に示すワーク2の歯たけ開・・・ワー
ク2の径 で求められる。
そして更に送ると、上記ホブ5の軸中心線Y−Yが上記
ワーク端面2′に交叉する点で切削抵抗が最大となり、
次いで、該ワーク2の板厚tWが比較的薄い場合、すな
わち、 では、上記Y−Yが上記X−X上で上記ワークの下端面
に交叉した点X5から次第に切削抵抗が少なくなってい
く。
従って、第7図に示す表の様に縦軸に上記ボブ5の送り
量U(關/ T 、 rev )、横軸に該ホブ5の送
りに際し軸中心線Y−Yとワーク2の中心線X−Xとの
交点X1〜5をそれぞれ取ると破線の様に上記ホブ5は
一定の送り歌で各点を通過し、その間の切削抵抗、すな
わち、動力負荷V (KVA )は第8図に示す破線の
様に点X2をピークに激しく変動する。
このため、ホブ5の寿命は最大切削抵抗によって不可避
に決定されてしまう。
又、送り量が一定であるため生産i生の向上を図ること
が出来ないという難点があった。
これに対処するに、ホブの周速を上げること、ホブの条
数を増やすこと、そして、送り量を大きくすること等が
挙げられるが、ホブの周速はそれ自体の材質とワークの
材質により不可避的に決定され、ホブの多条化には物理
的に限界かあり、又、送り量を大きくすることは上述最
大切削抵抗を増大させることになり、その結果、ホブ寿
命が短くなるはかりてなく、送り装置等の剛性不足によ
りブレ等が発生し加工精度を著しく低下させてしまうと
いう欠点があった。
この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく歯切加工
方法及び該方法に直接使用する装置の問題点を解決すべ
き技術的課題とし、ボブの寿命を保証しつつ生産性の向
上を図る様にした部品加工産業に於けるボブ盤利用分野
に益する優れた歯切加工方法及び該方法に直接使用する
装置を提供せんとするものである。
上述目的に沿うこの出願の発明の構成は前述問題点を解
決するため、テーブルに装着されたワークの中心に対し
ホブを咳ホブのリード角および該リード角と該ワークの
切削ねじれ角の差の一方分だけ軸方向傾斜させてスピン
ドルに装着させ、次いて、上記ワークに上記ホブを設定
切込み深さ量たけ近接させると共に駆動モータにより該
ホブを回転させ、さらに、送りモータにより上記ホブを
有する送り装置を上記ねじれ角方向へ送ると共に上記テ
ーブルを差動装置を介して回転させて歯切創成する間の
切削抵抗の変動に応して予め設定プログラミングされた
数値制御装置によりサーボ装置を介して上記送りモータ
を可変駆動させて上記切削抵抗を一定に保持する様にし
、而して、その間の送り速度および送り位置はタコジェ
ネレータトハルスジエネレータにより前者は上記サーボ
装置に後者は上記数値制御装置にフィードバックさせ、
その偏差を調整させる様にした技術的手段を講じたこと
を訝旨とするもので、ある。
次にこの出願の発明の1実施例を第1〜4図を援用して
第5図以下の図面に従って説明すれは以下の通りである
1′はこの出願の発明の要旨を成す歯切加工装置さして
のホブ盤であり、駆動モータ9にチェノ14を介して連
係する伝動軸15が該ボブ盤1′のベッドγ上にスライ
ド可能に立設されたコラム8に面摺動可能に設けられた
垂直送り装置6併設スプラインシヤフト16、中継軸1
7を介して減速歯車18から側方延出されたホブスピン
ドル19に連係され、該スピンドル19の先端にはホブ
5が前述第6図同様に所定傾斜されて装着されている。
又、核ホブ5に対するワーク2がセントされる主軸3を
有し、上記ベッド7に回動可能に立役されたテーブル4
は、その下部周設親ウオームギヤ20に噛合するウオー
ム20′が割出し変換m屯群21、差動歯車装置22を
介して上記伝動ll!1I115に連係されている。
而して、該差動歯車装置t22は第6図に示す様に、該
伝動m15に連係するシャフト23に軸装された太陽歯
車24と内歯25を有する外輪26との間にリング27
に枢支連結された6等分岐の遊星歯車28・・・が噛合
され、該リング27は上記割出し変換歯車群21に連係
され、又、該外輪26の外周に刻設されたウオームギヤ
26′には差動変換歯車群12に連結するウオーム28
が噛合されている。
29はDC’送りモータであり数値制御装置35にI)
 Cサーボ制御装置36を介して接続され、その下方延
出シャフト29′に該差動変換歯車群12さ、前記垂直
送り装置6に突設されたナツト6′に螺入された螺旋杆
30の下部固設ウオームギヤ31に噛合するウオーム3
2とがそれぞれ同期連係されていると共にパルスジェネ
レータ33、タコジェネレータ34が前者は上記垂直送
り装置6の送り位置を後者は送り速度を上記数値制御装
置35と上記1) Cサーボ制御装置にそれぞれフィー
ドバック可能にされて接続されている。
上述開成に於いて、予め鋳造、゛或いは、フライス等で
外郭成形されたワーク2をテーブル4の主軸3に所定セ
ットし、それと共にホブ5をホブスピンドル19に前記
第6図同様、設定角度傾斜させて装着する。
次いて、コラム8をベッドγ上を該テーブル4方向にス
ライド接接させ、該ホブ5の切込み深さを設定する。
そして、図示しない始動スイッチをONさせて、1駆動
モータ9を作動させると共に数置制御装置35を働かぜ
る。
すると、該駆動モータ9は上記ボブ5と上記テーブル4
とを同期的に回転させ゛、また、該数値制御装置35は
そのプログラムにイ1」つた1言号をDCCサーボ制御
装置36入力させ増幅して該DCサーボ制御装置直36
からDC送りモータ29に電力供給させ、その回転1駆
動により螺旋杆30をして送り装置6を上昇さぜ上記ホ
ブ5を゛ソーク2に切込ませると同時に、差動変換歯車
群12を介して差動歯車装置22の外輪26に噛合する
ウオーム28を回転させ、上記テーブル4に伝達される
回転数に差動を生じさせて上記ワーク2に、はすは歯形
を創成する。
尚、上記数値制御装置35に入力されているフ0ログラ
ムは単位時間あたりの切粉の排斥量を一定にすべく予め
計算により求められて設定されている。
したがって、その送り量は、第6図に於けるホブ5の中
心線Y−Yがワーク中上・線X−Xと交叉する点X1〜
5間で第7図の実線で示す様に初期、終期送り量は比較
的多く、切削抵抗の最大点X2゜X3間では最少にしそ
の前後を段階的に変1ヒされ第8図の実線で示す様に切
削抵抗(電力負荷)を全体として一定に保持する様にさ
れている。
その間、上記送り装置6の送り位置はパルスジェネレー
タ33が検出して上記数値制御装置35にフィードバッ
クし、その位置に応じた速度信号を上記DCサーボ制御
装置36に入力させ、一方、その信号で駆動するI) 
C送りモータ29の実質速度はタコジェネレータ34が
検出して該1) Cサーボ制御装置36フイードバツク
させ、入力信号と比較し偏差を修正して該DC送りモー
タ29を適正駆動させる。
そして、切削抵抗の少ない初期、終期の送り量を多くし
たことにより加工時間は短縮される。
勿論、テーブル回転数も上記送り量に対応して段階変化
することは云うまでもない。
尚、この出願の発明の実施態様は上述実施例に限るもの
でないことは勿論であり、例えは、送り量は無段階に連
続変化させても良く、最大最小のみに対応させても良く
、又、平歯車創成としてテーブル回転は一定で送り量の
みを変化させても良い等、種々の態様が採用可能であり
、対象は垂直送りに限らず歯すじ送りでも良い。
前述の如くこの出願の発明によれは、切削抵抗に応じて
ボブの送り量を高負荷で少なく、低負荷で多くなる様に
可変調整することにより、切削抵抗は全体的にほぼ一定
になり、ボブ寿命の向上が図れるはかりてなく、加工々
数が低減されることにより生産性が向上するという優れ
た効果が奏される。
又、切削抵抗をほぼ一定にしたので、駆動モータの回転
が滑らかて製品加工面か均一になり、その結果、仕上げ
等の二次加工が容易になる。
一方、送り装置が送りモータに連係していることにより
、ホブの一回転お送り量とかそれぞれ独立に該ホブおよ
びワークの材質に適合させて容易に設定することが出来
るという利点がある。
更に、上記送りモータが数値制御装置に接続されている
ので、早送り、早戻し、および、切削送りをプログラム
により容易に設定でき加工時間の短縮が図れるはかりで
なく、該切削送りは切削抵抗に応じた量を予め計算値通
りに企ることができるという優れた効果が奏される。
加えて、上述送りの速度、位置はタコジェネレータおよ
びパルスジェネレータによりフィードバクされて偏差が
修正されるので、加工精度は大巾に向上するという効果
が奏される。
【図面の簡単な説明】
第1,2図は従来技術に基つく加工装置の説明図で、第
1図は概略説明図、第2図は1駆動系の説明図、第ろ、
4図はホブ取付の正面、側面説明図、第5図以下はこの
出願の発明の1実施例の説明図であり、第5図は実施例
の第2図相当説明図、第6図は差動歯車装置の概略説明
図、第7図は送り量とホブ位置との関係説明図、第8図
は、駆動モータ負荷とホブ位置との関係説明図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ワークの中心線に対しホブを該ホブのリード角お
    よび該リード角と該ワーク切削ねじれ角の差の一方分た
    け軸径方向傾斜させて該ねじれ角方向へ送ると共に回転
    させワーク切削を行う歯切加工方法において、上記ホブ
    の切削抵抗に応じてその送り速度を可変調整する様にし
    たことを特徴とする歯切加工方法。
  2. (2)ホブを有する垂直送り装置とワークを装置する回
    転テーブルとが差動装置を介して連係されている歯切加
    工装置において、上記垂直送り装置と差動装置との間に
    介装された送りモータにサーボ制御装置を介して数値制
    御装置が接続されていると共にタコジェネレークとパル
    スジェネレータとが前者は上記サーボ制御装置に後者は
    該数値制御装置にそれぞれフィードバック可能に接続さ
    れていることを特徴とする歯切加工装置。
JP12958182A 1982-07-27 1982-07-27 歯切加工方法及び装置 Pending JPS5919630A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015520036A (ja) * 2012-06-19 2015-07-16 グリーソン − プァウター マシネンファブリク ゲーエムベーハー 歯車歯形創成方法および前記方法により操作可能な歯切り盤
WO2022224291A1 (ja) * 2021-04-19 2022-10-27 株式会社Fuji ホブ盤

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015520036A (ja) * 2012-06-19 2015-07-16 グリーソン − プァウター マシネンファブリク ゲーエムベーハー 歯車歯形創成方法および前記方法により操作可能な歯切り盤
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