JPS63251120A - シエ−ビング加工方法 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分計〉 本発明はクラウニングギヤ、テーパギヤ等を加工するシ
ェービング加工方法に関する。

〈従来の技術〉 ホブ切りやシェーパ切りで歯が歯筋方向にストレートに
加工された歯車を、歯面にふくらみを持たせたクラウニ
ングギヤ又は歯厚を歯筋に沿って減少させたテーパギヤ
に仕上げるには、シェービング盤が用いられろ。従来の
シェービング盤におけるこれらの加工方法の説明図を表
わす第６図に示すように、従来はワークテーブル１１を
テーブル支点軸１２を中心として揺動自在に支持すると
共にその一端をガイドレール１３上に摺動自在に係合さ
せ、ワーク歯車１４をワークテーブル１１にその中心が
テーブル支点軸１２の上方に位置するように支持する。

いま、ガイドレール１３を適当に傾斜させた状態でワー
クテーブル１１を図中左右方向（ワーク歯車１４の歯筋
方向）に移動させろと、ワークテーブル１１の端部がそ
のガイドレール１３に沿って上下することでワークテー
ブル１１がテーブル支点軸１２を中心に揺動し、それに
よってワーク歯車１４の中心から軸線方向に離れるにし
たがってシェービングカッタ１５の切込量が太き（なる
ことによって歯厚が減少し、クラウニングが施される。

一方、ガイドレール１３を水平にし、それをテーブル支
点軸１２よりも上方（又は下方）に位置させろと、ワー
クテーブル１１が傾斜し、上方に傾斜した側の切込量が
大きくなり、テーパギヤが加工される。

第７図は従来のこの種のクラウニング・テーパ加工装置
の具体例の概観斜視図である。

第７図に示すように、ワークテーブル１１はコラム１６
上に載置された支え台１７にテーブル支点軸１２によっ
てその中央部分を揺動自在に支持される。このワークテ
ーブル１１の一端にはブラケット１８が固定され、その
ブラケット１８に軸１９が軸方向移動自在且つその軸回
９に回動自在に支持されている。

軸１９の端部には一対のローラ２０が取付けられていて
、これらのローラ２０でガイドレール１３を上下から転
勤自在に挟持するようになっている。一方、コラム１６
側面にはガイド２１が固定され、このガイド２１に支軸
２２が上下位置調整可能に支持される。さらに、支軸２
２には支点軸２３が水平方向の軸回りにその回動位置を
調節できるように支持されており、この支点軸２３の先
端に前記ガイドレール１３が固定されている。

而して、支点軸２３０回動位置の調節によりガイドレー
ル１３の傾斜角度を変えることでクラウニング加工がな
され、ガイドレール１３を水平にして支軸２２の上下方
向の位置を調節することによりテーパ加工がなされる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述したような従来の装置においては次のような問題点
があった。

（１）　　クラウニングギヤ又はテーパギヤを加工する
場合、それぞれに段取替作業を行わなければならず、多
くの作業工数が必要であった。すなわち、前述のように
クラウニング加工のときはガイドレール１３を所要角度
に傾斜させ、またテーパ加工のときはガイドレール１３
を水平にすると共に支軸２２を所要の高さに位置させな
ければならず、これは従来、人手作業により行われてお
り、しかもワークテーブル１１の重量を支えるべくそれ
らを強固に締結しているクランプボルトを緩めたり締め
たりする煩雑な重労働作業を伴うものであった。尚、こ
れらガイドレール１３の傾動及び支軸２２の上下動を各
々ＮＣ＠御して自動段取替を企図することも可能である
が、それにはさらに２つのＮＣ軸が必要とされる。

（２）　　クラウニング・テーパ加工装置は複雑な構造
であり、製作するのにコスト高になっていた。

（３）　　クラウニング・テーパ加工装置はワークテー
ブル１１の下部に位置しているため、機械の剛性を低下
させる原因となっており、加工精度の低下に繋がある。

本発明は、このような従来の問題点を解決するものであ
り、クラニング・テーパ加工装置を用いることなくクラ
ウニングギヤやテーパギヤの加工を可能とし、装置を複
雑化することなく、高能率且つ高精度に歯車の加工を行
うことのできるシェービング加工方法を提供することを
目的としている。

く問題点を解決するための手段〉 上述の問題点を解決する本発明にかかるシェービング加
工方法は、シェービングカッタ　　　゛とワーク歯車を
その歯筋方向に沿って相対移動させるに際し、該歯筋方
向位置に対応して該シェービングカッタの該ワーク歯車
に対する切込量をＮＣ制御することを特徴とする。

く作　　　用〉 ワーク歯車の歯筋方向中央部において切込量を最小とし
、両端部に行（に従ってシェービングカッタを接近させ
て切込量を漸増させるようにシェービングカッタの切込
軸をＮＣ制御すると、クラウニングギヤが加工される。

ワーク歯車の歯筋方向に一端から他端に移動するに従っ
て切込量を漸増又は漸減させるようにＮＣ制御すると、
テーパギヤが加工される。

く実　施　例〉 以下、本発明の実施例を図面により具体的に説明する。

第１図は本発明方法による加工方法の説明図、第２図は
その加工方法を実施し得るシェービング盤の概略正面図
、第３図はそのシェービング盤の駆動系統図である。

第２図、第３図に示すように、ペッド３１上に立設され
たコラム３２にヘッドキャリア３３が上下方向に移動自
在に支持される。ヘッドキャリア３３にはラジアル送り
モータ３４が固定されており、ラジアル送りモータ３４
は歯車３５を介してラジアル送りねじ３６を回転させる
。このラジアル送りねじ３６に螺合するナツト３７はコ
ラム３２に固定されており、従ってラジアル送りモータ
３４の駆動回転によりヘッドキャリア３３は上下方向に
位置決めされる。

ヘッドキャリア３３の下部にはカッタヘッド前後送り台
３８が前後方向（第２図において紙面に垂直な方向）に
移動自在に支持されると共に、ヘッドキャリア３３に固
定された前後送りモータ３９に歯車４０を介して回転駆
動される前後送りねじ４１に螺合するナツト４２がこの
カッタヘッド前後送り台３８に固定されている。従って
、前後送すモータ３９の駆動回転によりカッタヘッド前
後送り台３８はヘッドキャリア３３に対して前後方向に
位置決めされろ。

さらに、このカッタヘッド前後送り台３８の下部には水
平面内で旋回可能にカッタヘッド４３が取付けられてい
る。カッタヘッド４３の上部にはウオームホイール４４
が固定されていて、カッタヘッド前後送り台３８に固定
された旋回用モータ４５に歯車４６を介して回転駆動さ
れるウオーム軸４７がこのウオームホイール４４に噛み
合っている。従って、旋回用モータ４５の駆動回転によ
りカッタヘッド４３は水平面内で旋回駆動される。

カッタヘッド４３はシェービングカッタ４８が取付けら
れる主軸４９を軸支しており、カッタヘッド４３の下部
に固定された主軸モータ５０が歯車５１を介して主軸４
１に連結され、この主軸モータ５０の駆動によってシェ
ービングカッタ４８が回転駆動されるようになっている
。

一方、カッタヘッド４３の下方のペッド３１上にはワー
クテーブル５２が水平方向（第２図において左右方向）
に移動自在に支持されろ。ベッド３１にはテーブル送り
モータ５３が固定され、テーブル送りモータ５３は歯車
５４を介してテーブル送りねじ５５を回転させるように
なっており、このテーブル送りねじ５５に螺合するナツ
ト５６がワークテーブル５２に固定されている。従って
、テーブル送りモータ５３の駆動回転によりワークテー
ブル５２は左右方向に位置決めされる。また、ワークテ
ーブル５２上には左右心押台５７゜５８が設置されてい
て、これらの心神台５７゜５８の間にワーク歯車５９が
軸支されるようになっている。

上述のラジアル送りモータ３４、前後送りモータ３９、
旋回用モータ４５、テーブル送りモータ５３は各々図示
しないＮＯ装置によってＮＣ制御される。

第４図は一般的なシェービング加工（コンベンショナル
加工）の説明図であり、同図（ａ）はその平面図、同図
（ｂｌはその正面図である。

第４図に示すように、コンベンショナル加工では、シェ
ービングカッタ４８をワーク歯車５９に噛み合わせた状
態で主軸モータ５０で回転させる。ここで、シェービン
グカッタ４８のねじれ角はワーク歯車５９のねじれ角と
異なるため旋回用モータ４５により軸受差角γを持って
噛み合うようになされる。而して、シェービングカッタ
４８とワーク歯車５９を歯筋方向にＡ点とＢ点の間でテ
ーブル送りモータ５３により相対移動させると共に、Ａ
点及びＢ点でラジアル送りモータ３４により徐々にステ
ップ状に切込みを与えることで、金歯幅に亘ってシェー
ビング加工が行われる。

ここで、本発明においてはシェービングヵツタ４８とワ
ーク歯車５９にその歯筋方向に相対移動させるに際し、
その相対位置に対応してシェーピングカッタ４８のワー
ク歯車５９に対する切込み量をＮＣ制御する。すなわち
、テーブル送りモータ５３によるワークテーブル５２の
移動に応じ、ラジアル送りモータ３４を作動させてシェ
ービングカッタ４８を上下方向に位置調節する。これは
、テーブル送りモータ５３とラジアル送りモータ３４を
ＮＣ装置により同時２軸ＮＣ制御することによってなさ
れる。

第１図は本発゛明方法による加工の各種例を゛　示して
いるが、同図において線図は、ワーク歯車５９に対する
シェーピングカッタ４８中心の移動軌跡を表わしている
。同図（ａｌはＡ　−８間の中央部でシェービングカッ
タ４８を最も上方へ退避させて切込量を少な（すると共
に、前記移動軌跡が円弧を描くように両端部に行くに従
ってシェービングカッタ４８をワーク歯車５９に徐々に
近づけて切込量を漸増させるようにしたものである。こ
のようにすると、歯幅中心に関して対称なりラウニング
が加工される。また、同図（ｂｌに示すものは、歯幅の
左半分においてはシェービングカッタ４８の切込量を一
定に保つと共に、右半分において端部に行くに従って前
記移動軌跡が円弧を描くようにシェービングカッタ４８
をワーク歯車５９に徐々に近づけて切込量を漸増させる
ようにしたものである。この結果加工される歯は、左半
分がストレートで、右半分がクラウニングを施されたも
のとなる。また、同図（ｅｌはこの逆で、右半分をスト
レートに、左半分にクラウニングを施す例である。さら
に、同図（ｄ）、（ｅｌは歯幅中心に関して非対称形の
クラウニングを施す場合の例である。このように（ａ）
〜（ｅ）の組合せによりあらゆるパターンのクラウニン
グ加工が可能となる。また、歯幅の中央部で逆に切込量
を増大させれば、リバースクラウニング加工も可能であ
る。

一方、第１図（ｆ）は前記移動軌跡が直線を描くように
Ａ点からＢ点に行くに従ってシェービングカッタ４８を
ワーク歯車５９に徐々に近づけて切込量を漸増させたも
のであり、この結果テーパギヤが加工される。また、同
図（ｇｌは同図（ｆ）の逆向きのテーパを加工する例で
ある。さらに、同図（ｈ）は、歯幅の右半分においては
シェービングカッタ４８の切込量を一定に保つと共に、
左半分において端部に行くに従って前記移動軌跡が直線
を描（ようにシェービングカッタ４８をワーク歯車５９
に徐々に近づけて切込量を漸増させたものであり、この
結果得られる歯は、右半分がストレートで、左半分がテ
ーパ加工されたものとなる。　　・また、同図（ｉ）は
この反対に、左半分をストレートに、右半分にテーパを
施す例である。このように（ｆ）〜（ｉ）の組合せによ
りあらゆるパターンのテーパ加工が可能となる。

第５図は本加工方法に好適に用いられるシェービングカ
ッタの例を表わしており、同図（Ｑ）は正面図、同図（
ｂ）はその要部拡大図である。

第５図に示すように、こめシェービングカッタ４８は各
刃部６０の刃幅方向中央部１２を残し、その両側の部分
１１．Ｉ、を曲線状又は直線状に端部においてΔＸたけ
逃がしたものである。

つまり、ｌ、、１３の部分の歯厚を薄く形成している。

上述の加工のように円筒形状のシェービングカッタ４８
とワーク歯車５９が軸受差角γを持って噛み合う場合、
噛み合い部は点当りとなるが、このように加工に作用し
ない端部を逃がしたシェービングカッタ４８を用いるこ
とで、クラウニング及びテーパ加工を効率良く行うこと
ができる。

ぐ発明の効果〉 以上、実施例を挙げて詳細に説明したよう← に本発明方法を用いれば、クフニノグギャ、テーパギヤ
を加工するのに特別のクラウニング・テーパ加工装置が
不要となる。従って、そのための煩雑な段取替作業を廃
止して作業能率の向上が図れる一方、機械の低コスト化
が可能となり、さらに機械の構造が単純化されろことか
ら８Ｉｔｉｔ剛性を高めて加工精度を向上させることが
できる。また、ラジアル切込み軸、カッタヘッド旋回軸
、カッタヘッド前後送り軸、テーブル送り軸の４軸をＮ
Ｃ制御するだけで、シェービング加工の全ての加工（プ
ランジ、アンダパス、ダイヤゴナル、コンベンショナル
、クラウニング、テーパ等）が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ＋〜（１）は本発明方法による加工方法の説
明図、第２図はその加工方法を実施し得るシェービング
盤の概略正面図、第３図はそのシェービング盤の駆動系
統図、第４図（ａｌ、（ｂｌは一般的なシェービング加
工の説明図、第５図（ａｌ、（ｂｌはそれぞれ本加工方
法に好適に用いられるシェービングカッタの正面図及び
要部拡大図、第６図は従来の加工方法の説明図、第７図
は従来の彫ノ クフニング・テーパ加工装置の概略斜視図である。 図　　面　　中、 ３２はコラム、 ３３はヘラ　ドキャ　リア、 ３４はラジアル送りモータ、 ４３ばカッタヘッド） ４５は旋回用モータ、 ４８はシェービングカッタ、 ５０は主軸モータ、 ５２はワークテーブル、 ５３はテーブル送りモータ、 ５９はワーク歯車である。 特　　許　　出　　願　人 三菱重工業株式会社 代　　　　理　　　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シェービングカッタとワーク歯車をその歯筋方向に沿っ
   て相対移動させるに際し、該歯筋方向位置に対応して該
   シェービングカッタの該ワーク歯車に対する切込量をＮ
   Ｃ制御することを特徴とするシェービング加工方法。