JPWO2007000831A1 - Diamond rotary dresser for gears and truing and dressing method of gear grinding wheel using the same - Google Patents
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Abstract
歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、台金(105,205)と、先端部がテーパ形状に形成された、ダイヤモンド粒(102,202)とニッケルめっき層(103,203)で固着したダイヤモンド層(123,223)と、台金(105,205)とダイヤモンド層(123,223)を接合する接合層(104,204)からなる歯車用ダイヤモンドロータリードレッサであって、ダイヤモンド層(123,223)の接合面は凹部(106,206)を有し、かつ台金(105,205)の接合面は凸部(107,207)を有し、かつ接合層(104,204)は、凹部(106,206)を満たし、凸部(107,207)を取囲むように形成されている。The diamond rotary dresser for gears is composed of a base metal (105, 205), a diamond layer (123, 203) fixed with diamond grains (102, 202) and a nickel plating layer (103, 203) having a tapered tip. 223) and a diamond rotary dresser for a gear comprising a base layer (105, 205) and a bonding layer (104, 204) for bonding the diamond layer (123, 223), and a bonding surface of the diamond layer (123, 223) Has concave portions (106, 206), and the joining surfaces of the base metal (105, 205) have convex portions (107, 207), and the joining layers (104, 204) are concave portions (106, 206). And is formed so as to surround the convex portions (107, 207).
Description
この発明は歯車用ダイヤモンドロータリードレッサに関するものである。特に、歯車加工用ウォーム状砥石をツルーイング、またはツルーイングとドレッシングするのに用いる、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサに関するものである。 The present invention relates to a diamond rotary dresser for gears. In particular, the present invention relates to a diamond rotary dresser for gears used for dressing a worm-like grindstone for gear machining with truing or truing.
従来、ダイヤモンドロータリードレッサは、たとえば「新マシニング・ツール辞典」株式会社産業調査会、1991年12月5日付発行(非特許文献1)、特開平5−269666号公報(特許文献1)、特開平10−58231号公報(特許文献2)、特開2000−246636号公報(特許文献3)、REISHAUER株式会社のホームページ、歯車研削用ダイヤモンド工具(非特許文献2)に開示されている。
従来の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは寿命が短いという問題があった。
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、長寿命の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを提供することを目的とする。Conventional diamond rotary dressers for gears have a problem of short life.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a diamond rotary dresser for a long-life gear.
この発明の1つの局面に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、歯車加工用砥石をツルーイングまたは、ツルーイングとドレッシングするのに用いる、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサであって、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは一対で構成される。さらに、ダイヤモンドロータリードレッサは、1個につき、歯車加工用砥石の右フランク面と左フランク面を別々にツルーイングまたは、ツルーイングとドレッシングすることが可能なテーパ状の作用面を有する。 A diamond rotary dresser for gears according to one aspect of the present invention is a diamond rotary dresser for gears used for dressing a grinding wheel for gear machining with truing or truing, and the diamond rotary dresser for gears is constituted by a pair. Is done. Further, each diamond rotary dresser has a tapered working surface capable of truing or dressing the right flank surface and the left flank surface of the gear processing grindstone separately.
このように構成されたダイヤモンドロータリードレッサは、一方のダイヤモンドロータリードレッサが作用するのは砥石の右フランク面とすると、他方のダイヤモンドロータリードレッサが作用するのは砥石の左フランク面である。そして、使用するに従って作用面が摩耗し、要求精度を満足できなくなったときには、それぞれのダイヤモンドロータリードレッサの別の作用面を使用することができる。そのため、片面のみを用いる場合に比べて、少なくとも2倍の寿命が得られる。 In the thus configured diamond rotary dresser, if one diamond rotary dresser acts on the right flank surface of the grindstone, the other diamond rotary dresser acts on the left flank surface of the grindstone. When the working surface wears with use and the required accuracy cannot be satisfied, another working surface of each diamond rotary dresser can be used. Therefore, at least twice the lifetime can be obtained compared to the case where only one side is used.
好ましくは、歯車加工用砥石は、ウォーム状砥石である。
好ましくは、テーパ状の作用面のうち、いずれか一方の作用面の角度は、歯車の圧力角以下に設定されている。Preferably, the gear processing grindstone is a worm-shaped grindstone.
Preferably, the angle of any one of the tapered working surfaces is set to be equal to or less than the pressure angle of the gear.
好ましくは、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは電着法により台金表面にダイヤモンド粒を固着した作用面を有する。 Preferably, the gear wheel diamond rotary dresser has a working surface in which diamond grains are fixed to the base metal surface by an electrodeposition method.
好ましくは、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、反転めっき法によってダイヤモンド粒を固着した作用面を有する。 Preferably, the diamond rotary dresser for gears has a working surface to which diamond grains are fixed by a reversal plating method.
好ましくは、ダイヤモンド粒の平均粒子径は10μm以上2000μm以下である。
好ましくは、ダイヤモンド粒は結合材により作用面に固着されており、ダイヤモンド粒の結合材からの平均突出量は平均粒径の1%以上70%以下である。Preferably, the average particle diameter of the diamond grains is 10 μm or more and 2000 μm or less.
Preferably, the diamond grains are fixed to the working surface by a binder, and the average protrusion amount of the diamond grains from the binder is 1% or more and 70% or less of the average grain diameter.
好ましくは、作用面には柱状ダイヤモンドが埋設され、柱状ダイヤモンドの長手方向に対して、ほぼ直角な端面が作用面に露出している。 Preferably, columnar diamond is embedded in the working surface, and an end surface substantially perpendicular to the longitudinal direction of the columnar diamond is exposed on the working surface.
この発明に従ったツルーイングまたは、ツルーイングとドレッシングを行なう方法は、上記の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを用いて歯車加工用砥石をツルーイング、または、ツルーイングとドレッシングを行なう。 In the truing or truing and dressing method according to the present invention, the gear processing grindstone is truinged or truing and dressing using the gear diamond rotary dresser described above.
好ましくは、一対からなる歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、互いに砥石の異なるフランク面をツルーイング、または、ツルーイングとドレッシングする。 Preferably, the pair of diamond rotary dressers for a gear dresses flaming surfaces different from each other and truing or dressing with truing.
この発明の別の局面に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、台金と、先端部がテーパ状に形成された、ダイヤモンド粒を結合材で固着したダイヤモンド層と、台金とダイヤモンド層とを接合する接合層とを備えた歯車用ダイヤモンドロータリードレッサであって、ダイヤモンド層の接合面は、凹部を有し、かつ台金の接合面は凸部を有し、かつ接合層は凹部を満たし、凸部を取囲むように形成されている。 A diamond rotary dresser for gears according to another aspect of the present invention joins a base metal, a diamond layer having a tip end tapered and having diamond grains fixed by a binder, and the base metal and the diamond layer. A diamond rotary dresser for a gear including a bonding layer, a bonding surface of the diamond layer having a concave portion, a bonding surface of the base metal having a convex portion, and the bonding layer filling the concave portion. It is formed so as to surround the part.
このように構成された歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは、ダイヤモンド層の接合面は凹部を有し、台金の接合面は凸部を有し、接合層は凹部を満たして凸部を取囲むように形成されているため、ダイヤモンドロータリードレッサが回転軸方向から受ける応力に対して十分に耐え得るダイヤモンド層の接合強度を得ることができる。その結果、長寿命のダイヤモンドロータリードレッサを提供することができる。 In the gear diamond rotary dresser configured as described above, the bonding surface of the diamond layer has a concave portion, the bonding surface of the base metal has a convex portion, and the bonding layer fills the concave portion and surrounds the convex portion. Since it is formed, the bonding strength of the diamond layer that can sufficiently withstand the stress that the diamond rotary dresser receives from the rotation axis direction can be obtained. As a result, a long-life diamond rotary dresser can be provided.
好ましくは、結合材は焼結合金である。
好ましくは、結合材はニッケルめっきである。Preferably, the binder is a sintered alloy.
Preferably, the binding material is nickel plating.
好ましくは、ニッケルめっきは反転めっき法によって形成されている。
好ましくは、ダイヤモンド粒の平均粒径は10μm以上2000μm以下である。Preferably, the nickel plating is formed by a reverse plating method.
Preferably, the average particle diameter of the diamond grains is 10 μm or more and 2000 μm or less.
好ましくは、ダイヤモンド粒の結合材からの平均突出量は、平均粒径の1%以上70%以下である。 Preferably, the average protrusion amount of the diamond particles from the binder is 1% or more and 70% or less of the average particle diameter.
好ましくは、ダイヤモンド層には、さらに柱状のダイヤモンドが埋設され、柱状ダイヤモンドの長手方向に対してほぼ直角な端面が作用面に露出している。 Preferably, columnar diamond is further embedded in the diamond layer, and an end surface substantially perpendicular to the longitudinal direction of the columnar diamond is exposed to the working surface.
好ましくは、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは歯車加工用砥石をツルーイング、または、ツルーイングとドレッシングするのに用いる歯車用ダイヤモンドロータリードレッサであって、テーパ状のダイヤモンド層は、いずれか一方のダイヤモンド層の角度が歯車の圧力角以下に設定されている。 Preferably, the gear diamond rotary dresser is a gear diamond rotary dresser used for truing or dressing a gear processing grindstone, and the tapered diamond layer has an angle of one of the diamond layers. It is set below the pressure angle of the gear.
好ましくは、歯車加工用砥石はウォーム状砥石である。
この発明に従ったツルーイング、または、ツルーイングとドレッシングを行なう方法は、上記の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを一対用いて歯車加工用砥石をツルーイング、またはツルーイングとドレッシングを行なう方法である。Preferably, the gear processing grindstone is a worm-shaped grindstone.
The truing or truing and dressing method according to the present invention is a method of truing or truing and dressing a gear processing grindstone using a pair of the above-described gear diamond rotary dressers.
好ましくは、台金は単一材料で一体的に構成される。
本発明の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、一対で使われる。すなわち、2個の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを1組にして使うものである。本発明の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、1個につき歯車加工用砥石の右フランク面と左フランク面を別々にツルーイング、または、ツルーイングおよびドレッシングすることが可能なテーパ状の作用面を有する。ここで、テーパ状の作用面は、直線で形成される場合、曲線で形成される場合、および直線と曲線の両方で形成されるものがあり、歯車の使用に合わせて適宜テーパ形状を決定する。Preferably, the base metal is integrally formed of a single material.
The diamond rotary dresser for gears of the present invention is used as a pair. That is, two diamond rotary dressers for gears are used as one set. The diamond rotary dresser for gears of the present invention has a tapered working surface capable of truing or truing and dressing the right flank surface and the left flank surface of a gear machining grindstone separately. Here, the tapered working surface may be formed in a straight line, in a curved line, or in both a straight line and a curved line, and the tapered shape may be appropriately determined according to the use of the gear. .
そして、歯車加工用砥石は、ウォーム状砥石であることが好ましい。しかしながら、砥石形状がウォーム状に限定されるものではなく、その他の形状の砥石にも適用可能であることは言うまでもない。 The gear processing grindstone is preferably a worm-shaped grindstone. However, it goes without saying that the grindstone shape is not limited to the worm shape, and can be applied to grindstones of other shapes.
さらに詳しくは、テーパ状の作用面のうち、いずれか一方の作用面の角度は歯車の圧力角以下に設定されていることが好ましい。 More specifically, it is preferable that the angle of any one of the tapered working surfaces is set to be equal to or less than the pressure angle of the gear.
ここで、テーパ状の作用面のうち、少なくとも、いずれか一方の作用面の角度は歯車の圧力角以下に設定する。こうすることで他方の作用面が砥石に干渉しないようにするためである。少なくともいずれか一方の作用面の角度は歯車の圧力角よりも0.1〜7°小さく設定することがより好ましく、0.1〜5°小さく設定することがもっとも好ましい。 Here, the angle of at least one of the tapered working surfaces is set to be equal to or less than the pressure angle of the gear. This is to prevent the other working surface from interfering with the grindstone. The angle of at least one of the working surfaces is more preferably set to 0.1 to 7 ° smaller than the pressure angle of the gear, and most preferably set to 0.1 to 5 ° smaller.
さらに詳しくは、本発明の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、電着法により台金表面にダイヤモンド粒を固着した作用面を有する。ここで電着法としてニッケルめっきによる電着法を用いることが好ましい。さらに詳しくは、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、反転めっき法によってダイヤモンド粒を固着した作用面を有する。反転めっき法としてニッケルめっきによる反転めっき法を用いるのがより好ましい。作用面に固着されるダイヤモンド粒の平均粒子径は10μm以上2000μm以下であることが好ましい。ここでダイヤモンド粒は歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの作用面の形状精度を満足できるより粗粒のものを用いることで長寿命化と優れた切れ味を達成できるので好ましい。一般的には、反転めっき法による製造方法の方が作用面のより高い形状精度が得られる。さらに、粗粒のダイヤモンド粒を用いても、ダイヤモンド粒の突出端のばらつきがなく、極めて高精度なものが得られるという特徴がある。ダイヤモンド粒の平均粒子径は20μm以上2000μm以下であることが好ましく、30μm以上20000μm以下であることが最も好ましい。 More specifically, the gear wheel diamond rotary dresser of the present invention has a working surface in which diamond grains are fixed to the surface of a base metal by an electrodeposition method. Here, it is preferable to use an electrodeposition method by nickel plating as the electrodeposition method. More specifically, the diamond rotary dresser for gears has a working surface to which diamond grains are fixed by a reversal plating method. It is more preferable to use a reversal plating method using nickel plating as the reversal plating method. The average particle diameter of the diamond particles fixed to the working surface is preferably 10 μm or more and 2000 μm or less. Here, it is preferable to use diamond grains that are coarser than the diamond grains that can satisfy the shape accuracy of the working surface of the diamond rotary dresser for gears because long life and excellent sharpness can be achieved. In general, the manufacturing method based on the reversal plating method can provide higher shape accuracy on the working surface. Further, even when coarse diamond grains are used, there is a feature that there is no variation in the protruding ends of the diamond grains and that extremely high precision diamond grains can be obtained. The average particle diameter of the diamond grains is preferably 20 μm or more and 2000 μm or less, and most preferably 30 μm or more and 20000 μm or less.
さらに詳しくは、ダイヤモンド粒の結合材からの平均突出量は平均粒径の1%以上70%以下であることが好ましい。 More specifically, the average protrusion amount of the diamond grains from the binder is preferably 1% or more and 70% or less of the average particle diameter.
ここで突出量を測定するには、ダイヤルゲージを用いる方法などが提案されているが最も正確にダイヤモンド粒の突出端から結合材までの段差を測定するにはYZGO(三次元表面構造解析顕微鏡)を用いるのが適当である。平均突出量は、たとえば任意に選ばれた100個のダイヤモンド粒の突出量を測定し、その平均値をダイヤモンド粒の平均粒径で割った値に100を掛けた数字に%を付して定義した。作用面には数千から数十万個のダイヤモンド粒が固着されているため全部のダイヤモンド粒の突出量を測定するには大変な手間がかかる。この理由により、100個程度の平均値を採用するのが実用的である。平均突出量が1%未満では切れ味が十分でなく加工能率の低下の原因となり、70%を超える場合はダイヤモンド粒の保持力が低下して脱落の原因となる。ダイヤモンド粒の保持力を高めて脱落を防止し、十分な加工能率を得るためには、突出量が3%以上60%以下であることがより好ましく、5%以上50%以下であることが最も好ましい。 In order to measure the amount of protrusion, a method using a dial gauge has been proposed, but the most accurate way to measure the level difference from the protruding end of the diamond grain to the binder is YZGO (three-dimensional surface structure analysis microscope). It is appropriate to use The average protrusion amount is defined by, for example, measuring the protrusion amount of 100 arbitrarily selected diamond grains and dividing the average value by the average grain diameter of the diamond grains by multiplying by 100 and adding%. did. Since thousands to hundreds of thousands of diamond grains are fixed on the working surface, it takes a lot of labor to measure the protruding amount of all the diamond grains. For this reason, it is practical to employ an average value of about 100. If the average protrusion amount is less than 1%, the sharpness is not sufficient and the processing efficiency is reduced, and if it exceeds 70%, the holding power of the diamond grains is reduced and the drop is caused. In order to increase the holding power of diamond grains to prevent dropping and to obtain a sufficient processing efficiency, the protrusion amount is more preferably 3% or more and 60% or less, and most preferably 5% or more and 50% or less. preferable.
さらに詳しくは、作用面には柱状ダイヤモンドが埋設され、柱状ダイヤモンドの長手方向に対して、ほぼ直角な断面が作用面に露出していることが好ましい。 More specifically, it is preferable that columnar diamond is embedded in the working surface, and a cross section substantially perpendicular to the longitudinal direction of the columnar diamond is exposed on the working surface.
ここで、柱状ダイヤモンドは、柱状単結晶ダイヤモンド、柱状多結晶ダイヤモンドなどを用いることができる。特に摩耗しやすい外周のエッジ部を補強するのに用いるのがより好ましい。 Here, columnar single crystal diamond, columnar polycrystalline diamond, or the like can be used as the columnar diamond. In particular, it is more preferable to use it to reinforce the outer peripheral edge portion that is easily worn.
そして、本発明の歯車加工用砥石のツルーイング、ドレッシング方法は、一対からなる歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、お互いに、砥石の異なるフランク面をツルーイングまたは、ツルーイングおよびドレッシングすることを特徴とするものである。 And, the truing and dressing method for a gear processing grindstone of the present invention is characterized in that the pair of gear diamond rotary dressers truing or truing and dressing different flank surfaces of the grindstone to each other. .
この発明に従えば長寿命のダイヤモンドロータリードレッサを提供することができる。 According to the present invention, a long-life diamond rotary dresser can be provided.
1,6 回転軸、8 ウォーム状砥石、50 歯車、51 ピッチ、81 左フランク面、82 右フランク面、101 歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ、102 ダイヤモンド粒、103 ニッケルめっき層、104 接合層、105 台金、106 凸部、123 ダイヤモンド層、124 穴、141 回転シャフト、152 ダイヤモンド粒。
1,6 Rotating shaft, 8 Worm-shaped grinding wheel, 50 gears, 51 pitch, 81 Left flank surface, 82 Right flank surface, 101 Gear diamond rotary dresser, 102 Diamond grains, 103 Nickel plating layer, 104 bonding layer, 105
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの断面図である。図1を参照して、反転めっき法により製造された歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101は、ダイヤモンド粒102と、ニッケルめっき層103と、接合層104と、台金105とを有する。ダイヤモンド粒102とニッケルめっき層103とがダイヤモンド層123を構成している。ダイヤモンド層123は接合層104を構成する低融点合金を用いて鋼製の台金105に接合されている。ダイヤモンド層123を強固に台金105に接合するために、図1で示すように、台金105の厚みの厚い部分、すなわちボス部105bまでダイヤモンド層123を延長する構造とすることが好ましい。ダイヤモンド粒102は粗粒を用いることが可能であり、特に長寿命で高精度のものが得られる。ここでは、平均粒径が約430μmのダイヤモンド層を用いている。ここで工作物の歯車の圧力角は20°で、角度α1は20°、角度α2は19.5°である。(Embodiment 1)
1 is a cross-sectional view of a diamond rotary dresser for gears according to
台金105は円筒形状であり、その内周面である穴124に回転シャフト141が嵌め合わせられる。台金105は回転軸1を中心とした対称形状である。台金105の外周部には凸部107が設けられ、凸部107は半径方向外側に向かって突出する構造とされる。
The
台金105の外周面を覆うように接合層104が設けられる。接合層104は必ずしも低融点金属である必要はなく、ダイヤモンド層123と台金105とを強固に接続できる材料であれば接着剤でもよい。ダイヤモンド層123は接合層104の上に構成されており、接合層104から離れた部分にダイヤモンド粒102が一致し、このダイヤモンド粒102がニッケルめっき層103により保持されている。ダイヤモンド層123にはテーパ形状の作用面111,112が設けられており、作用面111,112は砥石と接触して砥石のドレッシングまたはツルーイングを行なう面である。ダイヤモンド層123の軸方向長さはTとされる。ダイヤモンド粒は図1のように砥石に作用する部分のみに固着するか、もしくは全面に固着する。さらに、回転軸1から凸部107までの距離(半径)はR1であり、回転軸1からダイヤモンド層123までの距離はR2であり、R2はR1よりも大きい。
A
図2は、別の局面に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの断面図である。図2を参照して、ダイヤモンド層123の端部には、傾斜の緩やかな傾斜部113が設けられている点で、図1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと異なる。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a diamond rotary dresser for gears according to another aspect. Referring to FIG. 2, the end of
次に、図2で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの製造方法について説明する。なお、図3では、図2で示す傾斜部113を有するダイヤモンドロータリードレッサの使用方法について説明するが、傾斜部113を有していない図1で示すような歯車用ダイヤモンドロータリードレッサも同様に使用することが可能である。
Next, a manufacturing method of the gear wheel diamond rotary dresser shown in FIG. 2 will be described. In addition, although FIG. 3 demonstrates the usage method of the diamond rotary dresser which has the
図3および4は、この発明の実施の形態1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレッシング方法を示す一部断面を含む側面図である。図3を参照して、一対の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201を用いてウォーム状砥石8をツルーイングまたはドレッシングすることができる。歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ201は歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101と同一の構造を有し、具体的には台金205、接合層204、ニッケルめっき層203とダイヤモンド粒202とにより構成されるダイヤモンド層223、2つの作用面211,212を有する。歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201の穴124,224に回転シャフト141,241が嵌め合わせられている。一対の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201が、それぞれがウォーム状砥石8の異なるフランク面に接触している。具体的には歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101が左フランク面81に接触し、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ201が右フランク面82に接触している。ウォーム状砥石8の回転に同期してウォーム状砥石8の回転軸6方向に送りをかけながらツルーイングおよびドレッシングが行なわれる。ここで、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201の回転軸1またはウォーム状砥石8の回転軸6のいずれか一方を微調整して所望の形状精度が得られるようにする。歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201は矢印2で示す方向にスライドすることが可能である。
FIGS. 3 and 4 are side views including a partial cross section showing a diamond rotary dresser for gears according to
図4を参照して、長時間歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201を使用することによってダイヤモンド粒102,202が摩耗し、要求精度を満足できなくなる場合がある。この場合には、図4で示すようにそれぞれの歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201の別の作用面を使うことが可能である。
Referring to FIG. 4, when diamond
つまり、図3で示す工程では、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101の作用面111と歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ201の作用面211を用いていたのに対し、図4で示す工程では、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101の作用面112と歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ201の作用面212とを用いている。このように作用面を2回使うことができるので長寿命となる。しかも、歯車研削装置に取付けた歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201を交換する期間が延長されるので、生産性の向上にも貢献することができる。
That is, in the process shown in FIG. 3, the working
実施の形態1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを用いて、ウォーム状砥石8のツルーイングおよびドレッシングを実施したところ、極めて高精度で高能率であり、しかも長寿命が得られた。実施例1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、図15で示す比較例の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの性能比較を行なったところ、実施の形態1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは比較例に比べて4倍以上の寿命で、より高精度であり、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの交換に要するロスタイムが減少し、生産性も向上した。
When the truing and dressing of the worm-shaped
歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201は、台金105、205と、先端部がテーパ状に形成された、ダイヤモンド粒102,202を結合材としてのニッケルめっき層103,203で固着したダイヤモンド層123,223と、台金105,205とダイヤモンド層123,223を接合する接合層104,204とを備え、ダイヤモンド層123,223の接合面は、凹部106,206を有し、かつ、台金105,205の接合面は、凸部107,207を有し、かつ、接合層104,204は、凹部106,206を満たし、凸部107,207を取囲むように形成されている。
The
ニッケルめっき層103,203が焼結合金により構成されていてもよい。ニッケルめっき層103,203は、反転メッキ法によって形成されている。 The nickel plating layers 103 and 203 may be made of a sintered alloy. The nickel plating layers 103 and 203 are formed by a reverse plating method.
歯車加工用砥石は、ウォーム状砥石8であり、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201を一対で用いて、歯車加工用砥石をツルーイングまたは、ツルーイングとドレッシングを行なう。台金105,205は、単一材料で一体的に構成されることが好ましい。
The gear processing grindstone is a worm-shaped
次に、実施の形態1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの製造方法について説明する。図5から8は、この発明の実施の形態1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの製造方法を示す断面図である。図5を参照して、まず母型301を作製する。母型301には台金を挿入するための穴312が設けられ、さらに穴312では、径が大きくなった部分であり作用面を構成する凹部311が設けられている。母型301は中空円筒形状であり、その内部に台金が挿入される構成とされる。
Next, a manufacturing method of the gear wheel diamond rotary dresser according to the first embodiment will be described. 5 to 8 are sectional views showing a method for manufacturing a diamond rotary dresser for gears according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, first, a mother die 301 is manufactured. The mother die 301 is provided with a
図6を参照して、母型301のうち、ダイヤモンドを付着させない部分にマスキング304を施す。マスキング304の材質としては、ダイヤモンドおよびニッケルめっき層を付着させないような電気絶縁材料で構成することが好ましい。凹部311にはマスキング304を行なわず、それ以外の部分にマスキングを行なう。マスキングがなされた母型301をニッケルめっき槽303に浸す。ニッケルめっき槽303は容器302にめっき液が満たされた構成であり、ニッケルめっき槽303内にダイヤモンド粒が分散して存在している。母型301の凹部311にダイヤモンド粒102およびニッケルめっき層103を付着させる。
Referring to FIG. 6, masking 304 is applied to a portion of
図7を参照して、ニッケルめっき槽303から母型301を取出した後に穴312に鋼製の台金105を挿入する。台金105とニッケルめっき層103との間に低融点のビスマス系合金からなる接合層を流し込み固化させる。これにより台金105に対してニッケルめっき層103およびダイヤモンド粒102からなるダイヤモンド層を固着させる。
Referring to FIG. 7, after removing
図8を参照して、ダイヤモンド層123と台金105とを固着した後に母型301を除去する。このとき台金105の凸部107の径が母型301の穴312の径より小さくなっているため母型301をたとえば分解することにより母型301からダイヤモンド層123を剥離する。このとき、ダイヤモンド粒102の露出部はニッケルめっき層103の表面と同一面上にある。
Referring to FIG. 8, after fixing
最後に台金105を仕上げ、さらにダイヤモンド層123のニッケルめっき層103を少し除去してダイヤモンド粒102を突出させることにより図1で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサが完成する。
Finally, the
(実施の形態2)
図9は、この発明の実施の形態2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの断面図である。図9を参照して、この発明の実施の形態2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101ではダイヤモンド層123の開口径R2が回転軸1から凸部107先端までの径R2に比べて小さくなっている点で、実施の形態1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと異なる。なお、図9では、ダイヤモンド層123と台金105との間に存在する接合層を省略している。(Embodiment 2)
FIG. 9 is a cross-sectional view of a diamond rotary dresser for gears according to
凸部107として、台金105の接合面に連続した凸部として設ける方法と断続した凸部として設ける方法のいずれも採用することができる。
As the
凹部106として、ダイヤモンド層123の接合面に溝として設ける方法と、適当な間隔をおいた窪みとして設ける方法のいずれも採用することができる。
As the
凸部107と凹部106は、ダイヤモンド層123の最大接合強度が得られるように適宜その寸法を決定する。なお、この構造を採用する場合には、ダイヤモンド層123の幅T(回転軸方向の幅)が50mm以下の場合に高い接合強度が得られるので好ましい。さらに、ダイヤモンド層123の幅Tが45mm以下の場合により好ましく、40mm以下の場合に最も好ましい。そして、結合材は焼結合金であることが好ましい。ここで、焼結合金としては、銅、錫、鉄、コバルト、ニッケル、銀、タングステン、モリブデン、タングステンカーバイドなどの金属粉末を2種類以上混合し、焼結したものを用いることができる。
The dimensions of the
そして、結合材はニッケルめっきであることが好ましい。
ここで、結合材としては、銅めっき、クロムめっきなどを用いることができるが、ニッケルめっきが最も好ましい。そして、ニッケルめっきは反転めっき法によって形成されたものが好ましい。図9で示すように、R1がR2よりも大きくてもよい。The binding material is preferably nickel plating.
Here, copper plating, chromium plating, or the like can be used as the binder, but nickel plating is most preferable. The nickel plating is preferably formed by a reversal plating method. As shown in FIG. 9, R1 may be larger than R2.
図10は、別の局面に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの断面図である。図10を参照して、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101は公知のニッケルめっきによる電着法で製造された歯車用ダイヤモンドロータリードレッサであり、ニッケルめっき層103によりダイヤモンド粒102は台金105に固着されている。ここで、ダイヤモンド粒102の平均粒径は約90μmであり、角度α1は20°、角度α2は19.5°とした。図10の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサも同様に一対として用いることができる。
FIG. 10 is a sectional view of a diamond rotary dresser for gears according to another aspect. Referring to FIG. 10, gear
図11は、この発明の実施の形態2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレッシング方法を示す一部断面を含む側面図である。図12は、この発明の実施の形態2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレッシング方法を示す一部断面を含む側面図である。
FIG. 11 is a side view including a partial cross section showing a diamond rotary dresser for gears according to
図11を参照して、作用面111で左フランク面81に当接させ、作用面211に右フランク面82を当接させる。その後作用面111,211が摩耗すると図12で示すように別の作用面112,212を右フランク面82および左フランク面81に接触させてツルーイングまたはドレッシングを行なう。この点に関しては図10で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでも同様である。図9で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを用いてウォーム状砥石のツルーイングおよびドレッシングを実施したところ、きわめて高精度で高能率であり、しかも長寿命が得られた。図9で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと図15の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサとを比較したところ、図9で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは比較例に比べて4倍以上の寿命で、より高精度であり、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの交換に要するロスタイムが減少し、生産性が向上した。また、図10で示す構造の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを用いてウォーム状砥石のツルーイングおよびドレッシングを行ない、図15の製品と比較したところ、図10の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは比較例と比較して2倍以上の寿命で、ドレッサの交換に要するロスタイムが減少し生産性が向上した。
Referring to FIG. 11, the working
ウォーム状砥石8をツルーイングまたは、ツルーイングとドレッシングするのに用いる、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201は、一対で構成され、さらに、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201は、1個につき、歯車加工用砥石の右フランク面82と左フランク面81を別々にツルーイングまたは、ツルーイングとドレッシングすることが可能なテーパ状の作用面111,112,211,212を有する。
The
歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201は、電着法により、台金105,205表面にダイヤモンド粒102,202を固着した作用面111,112,211,212を有してもよく、また、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201は、反転めっき法によって、ダイヤモンド粒102,202を固着した作用面111,112,211,212を有する。
The
ダイヤモンド粒102,202の平均粒子径は、10μm〜2000μmであることが好ましく、ダイヤモンド粒102,202は結合材としてのニッケルめっき層103,203により作用面111,112,211,212に固着されており、ダイヤモンド粒102,202のニッケルめっき層103,203からの平均突出量(H1)は、平均粒径(D1)の1%以上70%以下であることが好ましい。
The average particle diameter of the
作用面111,112,211,212には、柱状ダイヤモンド152が埋設され、柱状ダイヤモンドの長手方向に対して、ほぼ直角な端面153が作用面111,112,211,212に露出していてもよい。
歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201を用いて、歯車加工用砥石をツルーイングまたは、ツルーイングとドレッシングを行う。
The gear wheel grinding wheel is truing or truing and dressing using the
一対からなる歯車用ダイヤモンドロータリードレッサは、互いに、ウォーム状砥石8の異なる左および右フランク面81,82をツルーイングまたは、ツルーイングとドレッシングする。
The pair of gear wheel diamond rotary dressers mutually dress the left and right flank surfaces 81 and 82 of the worm-shaped
図13および図14は、実施の形態2に従った図9で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを製造する方法を示す平面図である。図13を参照して、実施の形態2に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは凸部107が大きいため製造工程において台金105を母型301に挿入することが困難となる。そのため、台金105を第一部分1105、第二部分2105および第三部分3105の3つに分割する。これによって、分割した各々のピースを母型301内に挿入し挿入後組合せることで台金105を構成することができる。図13で示す構成では台金105を母型301から抜き取るときには母型301を破壊する必要が生じる。なお、このような分割された台金105は実施の形態1に従った台金としても採用することができる。
13 and 14 are plan views showing a method of manufacturing the gear wheel diamond rotary dresser shown in FIG. 9 according to the second embodiment. Referring to FIG. 13, in the gear diamond rotary dresser according to the second embodiment, since
図14で示すように母型301を分割してもよい。図14では、母型301は第一部分1301、第二部分2301および第三部分3301に分割されており、それぞれを組合せることで1つの母型301が構成される。このような分割された母型301を用いれば、中心に位置する台金105を分割する必要がなく、さらに台金105の外周部に低融点合金からなる接合層104を流し込んだ後であっても母型301を破壊することなく台金105を母型301から取出すことが可能となる。
The mother die 301 may be divided as shown in FIG. In FIG. 14, the mother die 301 is divided into a
また、このような図14で示す分割された母型301は、実施の形態1に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101を製造するのに用いることも可能である。
14 can also be used for manufacturing the gear wheel
図15は、比較例に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと、それを用いたドレッシング方法を説明するために示す一部断面を含む側面図である。図15を参照して、比較例に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201では、一つの作用面112,212のみが設けられている点で、実施の形態に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと異なる。そのため、使用可能な作用面が実施の形態に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと比べて少なく、寿命が短い。
FIG. 15 is a side view including a partial cross section for explaining a diamond rotary dresser for gears according to a comparative example and a dressing method using the gear rotary dresser. Referring to FIG. 15, the gear
図15で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201は、ダイヤモンドディスクまたはディスクドレッサと呼ばれ、電着法により製造される。歯車用ダイヤモンドロータリードレッサでは、鋼製の台金105,205に平均粒径が90μmのダイヤモンド粒がニッケルめっきにより一層だけ固着されている。歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの片面にのみ作用面112,212が形成されている。
The gear wheel
図16および17は、別の局面に従った砥石の側面図である。図16を参照して、ウォーム状砥石8の径が軸方向に移動するにつれて変化してもよい。この場合、ウォーム状砥石8はテーパ形状であり、円錐形状とされその円錐表面に右フランク面82および左フランク面81が構成される。
16 and 17 are side views of a grindstone according to another aspect. Referring to FIG. 16, the diameter of worm-shaped
また図17で示すように傾斜が変化するようなウォーム状砥石8を用いてもよい。この場合、局面上に右フランク面82および左フランク面81が構成される。
Moreover, as shown in FIG. 17, you may use the worm-shaped
図18は、歯車の圧力角を説明するための図である。図18を参照して、歯車50のピッチ点51における接線と半径方向の半径線とのなす角Aが圧力角である。
FIG. 18 is a diagram for explaining the pressure angle of the gear. Referring to FIG. 18, an angle A formed by a tangent line at a
歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101,201は、歯車加工用のウォーム状砥石8をツルーイングまたは、ツルーイングとドレッシングするのに用いる、ダイヤモンドロータリードレッサであって、テーパ状のダイヤモンド層123,223は、いずれか一方のダイヤモンド層の角度(α1,α2)が、歯車50の圧力角(A)以下に設定されている。
The
図19は、ダイヤモンド粒の突出量を説明するための断面図である。図19を参照して、ニッケルめっき層103がダイヤモンド粒102を保持しており、ダイヤモンド粒102の一部分はニッケルめっき層103に埋込まれ、残りの部分はニッケルめっき層103から露出している。この露出部分の高さがh1であり、ダイヤモンド粒102の直径がD1である。
FIG. 19 is a cross-sectional view for explaining the protrusion amount of diamond grains. Referring to FIG. 19,
図20は、柱状ダイヤモンドを説明するための一部断面を含む斜視図である。図20を参照して、ニッケルめっき層103が柱状ダイヤモンド152を保持していてもよい。柱状ダイヤモンド152は角柱状または円柱状のいずれであってもよい。柱状ダイヤモンド152の長手方向に直交する端面153がニッケルめっき層103から露出している。なお、図20では、ニッケルめっき層103が柱状ダイヤモンド152と粒状のダイヤモンド粒102との両方を保持しているが、柱状のみ、または粒状のみのダイヤモンドをニッケルめっき層103が保持していてもよい。
FIG. 20 is a perspective view including a partial cross-section for explaining a columnar diamond. Referring to FIG. 20,
ダイヤモンド粒102,202の平均粒子径は、10μm〜2000μmであることが好ましい。ダイヤモンド粒102,202の結合材からの平均突出量は、平均粒径の1%以上70%以下であることが好ましい。ダイヤモンド層123,223には、さらに柱状ダイヤモンド152が埋設され、柱状ダイヤモンド152の長手方向に対して、ほぼ直角な端面153が作用面111に露出していてもよい。
The average particle diameter of the
(実施の形態3)
図21は、この発明の実施の形態3に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの正面図である。図21を参照して、実施の形態3に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101は円板形状の台金105を有し、その台金105の外周に、円周方向に延在するようにダイヤモンド層123が設けられる。ダイヤモンド層123はニッケルめっき層103と、ニッケルめっき層103から露出するダイヤモンド粒102とにより構成されている。図21で示す平面図では作用面112が表れており、作用面112と反対側にも図21では示されていない別の作用面112が設けられる。図21では、ダイヤモンド層123の半径方向の幅は一定であるが、必ずしも幅を一定にする必要はなく、必要に応じて幅の広いところと狭いところを設けてもよい。(Embodiment 3)
FIG. 21 is a front view of a diamond rotary dresser for gears according to the third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 21, the
図22は、図21中の矢印XXIIで示す方向から見た歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの左側面図である。図22を参照して、ダイヤモンド層123の上端部および下端部は「V」字状であり、2つの作用面111,112が互いにテーパ形状で所定の角度をなすように構成されている。
FIG. 22 is a left side view of the diamond rotary dresser for gears as viewed from the direction indicated by arrow XXII in FIG. Referring to FIG. 22, the upper end portion and the lower end portion of
図23は、図21中のXXIII−XXIII線に沿った断面図である。図23を参照して、テーパ形状の作用面111,112には、ダイヤモンド粒102とニッケルめっき層103とにより構成されるダイヤモンド層123が構成しており、ダイヤモンド層123は図示しない接合層により台金105に固着されている。
23 is a cross-sectional view taken along line XXIII-XXIII in FIG. Referring to FIG. 23, on the tapered working
(実施の形態4)
図24は、この発明の実施の形態4に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの正面図である。図25は、図24中の矢印XXVで示す方向から見た歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの左側面図である。図26は、図24中のXXVI−XXVI線に沿った断面図である。(Embodiment 4)
FIG. 24 is a front view of a gear wheel diamond rotary dresser according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 25 is a left side view of the diamond rotary dresser for a gear viewed from the direction indicated by the arrow XXV in FIG. 26 is a cross-sectional view taken along line XXVI-XXVI in FIG.
図24から図26を参照して、実施の形態4に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101では、貫通した穴124の形状が実施の形態3に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサと異なる。具体的には、図24から図26で示す歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ101では穴124の径がより大きく設計されている。これによりより太い回転シャフトを受入れることが可能となる。
24 to 26, in gear
(実施の形態5)
図27は、この発明の実施の形態5に従った歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの平面図である。図28は、図27中の矢印XXVIIIで示す方向から見た歯車用ダイヤモンドロータリードレッサの左側面図である。図29は、図27中のXXIX−XXIX線に沿った断面図である。(Embodiment 5)
FIG. 27 is a plan view of a diamond rotary dresser for gears according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 28 is a left side view of the diamond rotary dresser for gears seen from the direction indicated by arrow XXVIII in FIG. 29 is a cross-sectional view taken along line XXIX-XXIX in FIG.
図27から図29では、ダイヤモンド層123の半径方向の長さがより大きい歯車用ダイヤモンドロータリードレッサを示している。より大きなダイヤモンド層123を有するため、加工量を大きくでき、ウォーム状砥石の右フランク面および左フランク面の深さが深くなった場合にも対応することが可能である。
27 to 29 show a diamond rotary dresser for gears in which the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
Claims (21)
前記歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ(101,201)は、一対で構成され、
さらに、前記歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ(101,201)は、1個につき、歯車加工用砥石の右フランク面(82)と左フランク面(81)を別々にツルーイングまたは、ツルーイングとドレッシングすることが可能なテーパ状の作用面(111,112,211,212)を有する、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。A gear diamond rotary dresser (101, 201) used for dressing a gear processing grindstone (8) with truing or truing,
The gear diamond rotary dresser (101, 201) is composed of a pair,
Furthermore, the gear diamond rotary dresser (101, 201) can be individually truinged or dressed with truing on the right flank surface (82) and the left flank surface (81) of the gear processing grindstone. Diamond rotary dresser for gears having a tapered working surface (111, 112, 211, 212).
先端部がテーパ状に形成された、ダイヤモンド粒(102,202)を結合材(103,203)で固着したダイヤモンド層(123,223)と、
前記台金(105,205)と前記ダイヤモンド層(123,223)を接合する接合層(104,204)とを備えた、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサであって、
前記ダイヤモンド層(123,223)の接合面は、凹部(106,206)を有し、
かつ、前記台金(105,205)の接合面は、凸部(107,207)を有し、
かつ、前記接合層(104,204)は、前記凹部(106,206)を満たし、前記凸部(107,207)を取囲むように形成されている、歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。The base metal (105, 205),
A diamond layer (123, 223) in which the tip is formed in a tapered shape and diamond particles (102, 202) are fixed with a binder (103, 203);
A gear diamond rotary dresser comprising the base metal (105, 205) and a bonding layer (104, 204) for bonding the diamond layer (123, 223),
The bonding surface of the diamond layer (123, 223) has a recess (106, 206),
And the joint surface of the said base metal (105,205) has a convex part (107,207),
And the said joining layer (104,204) fills the said recessed part (106,206) and is a diamond rotary dresser for gears formed so that the said convex part (107,207) may be surrounded.
前記テーパ状のダイヤモンド層(123,223)は、いずれか一方のダイヤモンド層の角度(α1,α2)が、歯車(50)の圧力角(A)以下に設定されている、請求項11に記載の歯車用ダイヤモンドロータリードレッサ。The gear diamond rotary dresser (101, 201) is a gear diamond rotary dresser used for dressing a gear processing grindstone (8) with truing or truing.
The taper-shaped diamond layer (123, 223) has an angle (α1, α2) of one of the diamond layers set to be equal to or less than a pressure angle (A) of the gear (50). Diamond rotary dresser for gears.
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