JP3366772B2 - ハードギヤホーニングのドレス補正方法 - Google Patents
ハードギヤホーニングのドレス補正方法Info
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Description
仕上げを目的としたハードギヤホーニング加工に使用さ
れる内歯式砥石のドレス方法に関する。
加工は内歯車シェービング加工と同様、歯面間の相対的
な横すべり力を利用して加工され、図3に示すようなダ
イヤモンド砥粒などの硬質砥粒15でワークと同一諸元
に被膜(電着)製作された外歯車形ドレッサ4(以下ド
レスギヤという)により内歯式砥石5の歯面19をドレ
ッシング(成形)して、図4に示すように、ドレッシン
グされた内歯式砥石5の歯面19をワーク3である熱処
理後の外歯車の歯面に回転させながら押し当てることに
より内歯式砥石の形状を転写するようにして仕上げ加工
をおこなうようにしたものである。従って、一定数量の
ワークを加工すると内歯式砥石の歯面の精度が悪くなる
ので、改めてドレスギヤによりドレッシングされる。内
歯式砥石のドレッシングは加工精度の向上、取扱の便利
から機上で行われ機上ドレスと呼ばれている。
模式図、図2は内歯式砥石とワーク又はドレスギヤとの
相対関係を示す説明図、図3は内歯式砥石の歯形とドレ
スギヤの歯形との噛み合い部の拡大説明図、図4は内歯
式砥石の歯形とワークの歯形との噛み合い部の拡大説明
図、図5は内歯式砥石の斜視図である。図1に示すよう
に、取り付け面を対向させて設けられた支持台1,2間
にワーク3又はドレスギヤ4が回転可能に取り付けられ
るようにされている。支持台の軸心6即ちワーク3又は
ドレスギヤ4の軸心方向に相対的な横すべり力を与える
ために軸交差角7で傾けられかつ図でみて紙面に直角方
向にワーク又はドレスギヤと噛み合い可能にされた内歯
式砥石5が回転可能に取り付けられている。ワーク3と
ドレスギヤ4の設計諸元は同一とされ、ドレスギヤ4の
歯形形状は内歯式砥石5の歯形を介してワーク3の歯に
転写される。
ドレスギヤ4を支持台1,2に取り付け内歯式砥石5を
回転させながらその軸心11をドレスギヤ4の軸心6に
向かって切込み仕上げ寸法に相当する前もって与えられ
た設計軸間距離(以下、単に「設計軸間距離」という)
8まで追い込むことにより内歯式砥石を成形、即ち図3
に示すようにドレッシング加工する。次にドレスギヤ4
を外し、ワーク3を支持台1,2に取り付け内歯式砥石
5を再び軸心に向かって切込みながら回転接触させ、仕
上げ寸法に相当するドレス加工時と同じ設計軸間距離8
まで追い込むことにより、図4に示すようにドレスギヤ
4の歯形より転写されたギヤ諸元をワーク3の歯に転写
する。
レスギヤ4の製作誤差やワーク3の歯形変更、歯車同志
の歯当たりの改善を目的としたドレスギヤ歯形手直しな
どがあり、図3に示すドレスギヤ4の歯厚9は必ずしも
図4に示すワーク3の歯厚10と一致しない。例えば、
通常モジュール2程度のワークの歯厚10はピッチ円1
2上で±0.004〜±0.008mm(オーバーボー
ル径で±0.01〜±0.03mm)ほどであるが、ド
レスギヤの歯厚9はピッチ円12上で約±0.01mm
の許容値で製作される。さらに、ドレスギヤの手直し再
利用の場合には歯厚で0.1mm程度の差のあるものを
使用することも要求される。
スギヤの歯厚とワークの歯厚の差量が必ずあるため、単
に設計軸間距離でドレッシングした内歯式砥石を用いて
同じ設計軸間距離でワークを加工したのでは所望の精度
を得られない。従って、従来はドレッシングされた内歯
式砥石を用いて最初にワークを試加工し、ワークの歯厚
を測定し、次に所定(規格)歯厚との差異量に応じて内
歯式砥石とワークとの軸間距離を補正し、再度ワークの
歯厚を測定するというトライ&エラーで加工していた。
また、このトライ&エラー作業はドレッシングのたびに
繰り返されることが多く作業能率を著しく低下させてい
た。
ヤの実測歯厚寸法が設計値に一致することが少なく、改
めて、ドレッシング時の軸間距離の補正およびワーク加
工時の軸間距離の補正のための試加工をしなければなら
ず加工能率の低下を招いていた。
鑑みて、ドレスギヤに製作上の誤差があっても軸間距離
の補正のための試加工を要せず、又、簡単で、能率よ
く、ドレスギヤの高精度歯形をワークに転写し、かつ、
ドレスギヤの修正再利用をも容易にするハードギヤホー
ニングのドレス補正方法を提供するものである。
この補正方法について厳密に対応するならば軸間距離の
補正だけではなく、軸交差角をも考慮しなければワーク
の歯厚と歯形を同時に正確に補正することができないこ
とを知得した。即ち、ドレスギヤの歯厚を基準として、
ドレッシングの際の軸間距離と軸交差角を補正すること
により、設計上の歯形寸法を内歯式砥石に与えることが
でき、ワーク加工時に内歯式砥石を設計軸間距離及び前
もって与えられた設計軸交差角(以下、単に「設計軸交
差角」という)に設定して加工することにより常に一定
の歯厚のワークを得ることができ、より精度の高い歯車
精度を得ることができる。一方、この厳密な軸間距離と
軸交差角を得るためには、軸交差角付インボリュート歯
車の噛み合いの理論式を用い、ドレスギヤの実測歯厚か
らドレッシング時のドレスギヤと内歯式砥石との軸間距
離及び軸交差角を計算にて求められる。
算力を要し、NC制御装置等にプログラムにより制御機
器に取り込ませても、時間がかかり、実用的ではない。
そこで、実用面と軸交差角付インボリュート歯車の噛み
合いの理論特性を利用し、ドレスギヤの歯厚差量から簡
易式によりドレッシング時のドレスギヤと内歯式砥石の
補正軸間距離と補正軸交差角を設定することにより所定
のワーク形状、精度を得られるようにした。
交差角をもって内接するドレスギヤにより成形された内
歯式砥石によって熱処理後の歯車の歯面仕上げのための
ハードギヤホーニング加工において、前記内歯式砥石と
前記ドレスギヤとの軸間距離は前記ドレスギヤの設計歯
厚と実測歯厚との差を設計歯直角噛み合い圧力角の正弦
の二倍で除した値を設計軸間距離に加えた値とする。ま
た、前記軸交差角を前記ドレスギヤの設計歯厚と実測歯
厚との差に予め計算によって求められた補正係数を乗じ
た値に設計軸交差角を加えた値を軸交差角としてドレス
加工した後、前記内歯式砥石とワークとの軸交差角及び
軸間距離を設計軸交差角及び設計軸間距離で加工するよ
うにした。
値から0.1mm減少したときの理論軸交差角の変化比
率の値とするとよい。
歯厚との差から、簡易式によってドレスギヤと内歯式砥
石との補正軸間距離AM 及び補正軸交差角ΣM を求め、
この補正軸間距離AM 及び補正軸交差角ΣM によりドレ
ッシングを行うと内歯式砥石の歯隙10はドレスギヤの
歯厚に関係なくほぼ一定、即ちほぼ設計歯隙にドレス加
工される。このように内歯式砥石の歯隙は常に一定に仕
上がるので、ワーク加工の際にはワークと内歯式砥石の
軸間距離及び軸交差角は常に設計値で加工すれば所定の
ワーク寸法が得られる。
おいては、図1、2に示す内歯式砥石軸11はドレスギ
ヤ及びワーク取付軸6に対しサーボモータ等によってそ
の軸交差角及び軸間距離を相対変位可能にされ、サーボ
モータはプログラム制御可能な数値制御装置例えばCN
C制御装置によって制御される。CNC制御装置のプロ
グラムにはドレッシング時に内歯式砥石軸11をドレス
ギヤ取付軸6に対して軸交差角7および軸間距離8を設
定するプログラムが設けられている。そして、ドレッシ
ング作業時には次のように制御される。まず、使用ドレ
スギヤ4の歯厚9の入力が求められる、次に、歯厚9の
入力値によってドレスギヤ4と内歯式砥石5との補正軸
間距離AM を次の簡易式から求めるようにされている。
9を直接測定することは困難であるため通常またぎ歯厚
法で代用される。このドレスギヤの設計(図面指示)及
び実測またぎ歯厚E、EM は図6に符号16で示すよう
に複数の歯に渡って測定される代用寸法であり歯車加工
上の代表的測定法による測定値である。従って、実際の
入力値は歯厚9ではなくまたぎ歯厚E、EM (16)と
なる。また、同時にまたぎ歯厚EM の入力値によってド
レスギヤ4と内歯式砥石5との補正軸交差角ΣM (7)
を次の簡易式で求めるようにされている。
測歯厚9即ちまたぎ歯厚EM を除く変数はハードギヤホ
ーニング加工される歯車の諸元によって一義的に決ま
り、前もって入力されている。また、補正係数Kは、ま
たぎ歯厚が設計またぎ歯厚より0.1mm減少したとき
の理論計算で求められるΣ値の変化比率を表す計算上の
一定数であり、他の変数と同様に前もって入力されてい
る。詳しくは次の計算式に示すようにまたぎ歯厚が設計
またぎ歯厚より0.1mm減少したドレスギヤを使用し
た場合に設計値通りの内歯砥石のねじれ角を成形するた
めに必要な計算上の軸交差角ΣA から軸交差角の設計値
Σを差引いた値をさらに0.1で除した値を用いてい
る。なお、補正係数Kの決定には厳密計算を必要とする
がドレスギヤのまたぎ歯厚が0.1mmずれた場合につ
いての1点のみの計算でよい。
交差角ΣM の値は内歯式砥石軸11の位置決め用サーボ
モータ及び角度制御用サーボモータ駆動回路に出力され
内歯式砥石軸11がドレスギヤ軸に対して補正軸間距離
AM および補正軸交差角ΣMで位置決めされ、ドレッシ
ング作業が開始され、以下、従来と同様にドレッシング
作業が行われるようにされている。
前もって入力された設計軸間距離及び設計軸交差角が内
歯式砥石軸11の位置決め用サーボモータ及び角度制御
用サーボモータ駆動回路に出力され内歯式砥石軸11が
ワーク軸6に対して設計軸間距離Aおよび設計軸交差角
Σで位置決めされ、ワーク3の歯面仕上げ加工が開始さ
れ、以下、従来と同様にワークの歯面仕上げ加工が行わ
れるようにされている。
歯厚を入力することによりドレッシング作業時に一定の
内歯式砥石を形成し、この内歯式砥石によりワークを精
度良く加工できる。なお、ワーク加工時の歯形調整やま
たぎ歯厚の微小修整は従来と同様にトライ&エラーで行
われるのはいうまでもないが、基礎的な寸法補正作業が
なくなるので作業は非常に楽になる。
述べる。表1は以下に示す歯車諸元のドレスギヤと内歯
式砥石を用いた場合のドレスギヤのまたぎ歯厚の誤差変
化に対する補正軸間距離及び補正軸交差角の厳密解と本
発明で求めた場合のものである。
゜ 歯数50 ねじれ角 32°LH 2)ドレスギヤ諸元モジュール 2 圧力角 14.50゜歯数
50 ねじれ角 32°LH 設計またぎ歯厚 E=34.007(またぎ歯数 n=7) 3)噛み合い設計値 軸間距離 A=92.879 軸交差角 Σ=12゜ 歯直角噛合圧力角 αbn=11.133゜ 4)内歯式砥石諸元 歯数 144 ねじれ角 19°47′58″LH(図5の符号18
に示す)
厚差量(E−EM )が0.2mm以上になると、本発明
の補正軸間距離AM と厳密解との差異量が0.029m
m以上と大きくなるので実用上ドレスギヤのまたぎ歯厚
の差量は絶対値で0.15mm以内で使うことが好まし
いが、前述したようにドレスギヤの歯厚差量は0.1m
m前後までのものが多く実用上本発明の簡易計算式で充
分使用に耐えうる。
ぎ歯厚により求められたドレスギヤと内歯式砥石とを補
正軸間距離及び補正軸交差角でドレッシングを行い、ワ
ーク加工時にはワークと内歯式砥石とを設計軸間距離及
び設計軸交差角で加工するようにしたので、常に内歯式
砥石の歯隙が一定になり、ドレスギヤ歯厚が多少の差量
をもっていても従来のトライ&エラー(試加工)による
軸間距離補正のむだな時間を排除することができ、ま
た、高精度なドレスギヤ歯形をワークに転写し、かつド
レスギヤの修整、再利用も容易になった。
力するだけで瞬時に補正値が得られ、また、その値にし
たがってハードギヤホーニング加工サイクルを実施でき
るので加工も簡単で、加工能率のよいものとなった。ま
た、ギヤの歯当たり向上に向けての歯形(インボリュー
ト歯形を故意に部分修正した歯形)変更に伴う既存ドレ
スギヤの歯形手直しが発生してもその再生利用が可能に
なり歯車仕上げ加工のコスト低減に大きく貢献できるよ
うになった。
式図である。
係を示す説明図である。
合い部の拡大説明図である。
い部の拡大説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 内歯式砥石に軸交差角をもって内接する
ドレスギヤにより成形された内歯式砥石によって熱処理
後のワークの歯車の歯面仕上げをおこなうハードギヤホ
ーニング加工において、前記内歯式砥石と前記ドレスギ
ヤとの軸間距離を前記ドレスギヤの設計歯厚と実測歯厚
との差を設計歯直角噛み合い圧力角の正弦の二倍で除し
た値を前もって与えられた設計軸間距離に加えた値と
し、前記軸交差角を前記ドレスギヤの設計歯厚と実測歯
厚との差に予め計算によって求められた補正係数を乗じ
た値に前もって与えられた設計軸交差角を加えた値とし
てドレス加工した後、前記内歯式砥石とワークとの軸交
差角及び軸間距離を前もって与えられた設計軸交差角及
び設計軸間距離で加工することを特徴とするハードギヤ
ホーニングのドレス補正方法。 - 【請求項2】 前記補正係数はドレスギヤの歯厚値が設
計値から0.1mm減少したときの理論軸交差角の変化
比率値としたことを特徴とする請求項1記載のハードギ
ヤホーニングのドレス補正方法。
Priority Applications (1)
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JP08454595A JP3366772B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | ハードギヤホーニングのドレス補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08252768A JPH08252768A (ja) | 1996-10-01 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP08454595A Expired - Lifetime JP3366772B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | ハードギヤホーニングのドレス補正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3366772B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9278398B2 (en) | 2009-07-27 | 2016-03-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for machining internally toothed gear and method for dressing tool used for same |
Families Citing this family (5)
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AT2836U1 (de) * | 1997-11-10 | 1999-05-25 | Rappold International Sales Ag | Verbundhonring |
JP4561141B2 (ja) * | 2004-03-24 | 2010-10-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 内歯車状砥石のドレッシング方法 |
JP5056904B2 (ja) * | 2010-06-14 | 2012-10-24 | 三菱マテリアル株式会社 | ドレッシングギヤ |
DE102016005257A1 (de) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | Liebherr-Verzahntechnik Gmbh | Verfahren zur Verzahnbearbeitung eines Werkstückes |
CN109807404B (zh) * | 2019-02-25 | 2021-08-13 | 天津大学 | 内齿圈锥形螺旋齿砂轮磨齿方法 |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP08454595A patent/JP3366772B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9278398B2 (en) | 2009-07-27 | 2016-03-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for machining internally toothed gear and method for dressing tool used for same |
Also Published As
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