JP6500486B2 - Gear processing apparatus and gear processing method - Google Patents
Gear processing apparatus and gear processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6500486B2 JP6500486B2 JP2015032482A JP2015032482A JP6500486B2 JP 6500486 B2 JP6500486 B2 JP 6500486B2 JP 2015032482 A JP2015032482 A JP 2015032482A JP 2015032482 A JP2015032482 A JP 2015032482A JP 6500486 B2 JP6500486 B2 JP 6500486B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- blade
- processing
- gear
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F5/00—Making 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
- B23F5/12—Making 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 planing or slotting
- B23F5/16—Making 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 planing or slotting the tool having a shape similar to that of a spur wheel or part thereof
- B23F5/163—Making 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 planing or slotting the tool having a shape similar to that of a spur wheel or part thereof the tool and workpiece being in crossed axis arrangement, e.g. skiving, i.e. "Waelzschaelen"
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F21/00—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F23/00—Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F23/00—Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
- B23F23/12—Other devices, e.g. tool holders; Checking devices for controlling workpieces in machines for manufacturing gear teeth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gear Processing (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
本発明は、加工用工具及び加工物を同期回転させて切削加工により歯車を加工する歯車加工装置及び歯車加工方法に関する。 The present invention relates to a gear machining apparatus and a gear machining method for machining a gear by rotating a machining tool and a workpiece in synchronization and cutting.
切削加工によりはすば歯車などの内歯及び外歯を加工する有効な装置としては、例えば、特許文献1に記載の加工装置がある。この加工装置は、回転軸線回りに回転可能な加工物と、加工物の回転軸線に対して所定の角度で傾斜した回転軸線回り、すなわち交差角を有する回転軸線回りに回転可能な加工用工具、例えば刃すじがねじれている複数枚の工具刃を有するカッタとを同期回転させ、加工用工具を加工物の回転軸線方向に送って切削加工することにより歯を創成する加工装置である。そして、特許文献2には、内歯車加工において、加工用工具の位置や回転を決定して交差角を設定することが記載されている。
As an effective apparatus which processes internal teeth and external teeth, such as a helical gear, by cutting, there exists a processing apparatus of patent document 1, for example. The processing apparatus comprises: a workpiece rotatable about an axis of rotation; and a processing tool rotatable about an axis of rotation inclined at a predetermined angle with respect to the axis of rotation of the workpiece, that is, about an axis of rotation having a crossing angle. For example, it is a processing device that generates teeth by synchronously rotating with a cutter having a plurality of tool blades in which blade lines are twisted and sending a processing tool in the rotation axis direction of a workpiece for cutting.
一般的に、上述した加工用工具の工具刃の刃すじのねじれ角は、歯車(加工物)のねじれ角と交差角との差で表される。通常、交差角は、10度〜30度の範囲内で設定されるので、例えば、歯車のねじれ角を20度、交差角を17度とした場合、工具刃の刃すじのねじれ角は、3度となる。そして、一般的に、図4Bに示すように、加工物Wの回転軸線Lwと平行な直線に対し、傾斜した歯車Gのねじれ角θと、加工物Wの回転軸線Lwと加工用工具92の回転軸線Lとの交差角φとの差を、工具刃92aの刃すじ92bのねじれ角β´(=θ−φ)として加工用工具92を設計する(図4Bのねじれ角β´は、加工物Wの図示手前側に位置する加工用工具92の加工点における角度を表している)。しかし、その加工用工具92では、工具刃92aのねじれ角β´が小さくなり、工具刃92aの刃先幅も小さくなるので、加工時に刃先が変形しびびり振動が発生して加工精度が低下する問題がある。
Generally, the twist angle of the blade line of the tool blade of the above-described processing tool is represented by the difference between the twist angle of the gear (workpiece) and the crossing angle. Usually, since the crossing angle is set within the range of 10 degrees to 30 degrees, for example, when the twist angle of the gear is 20 degrees and the crossing angle is 17 degrees, the twist angle of the blade edge of the tool blade is 3 Degree. Then, generally, as shown in FIG. 4B, with respect to a straight line parallel to the rotation axis Lw of the workpiece W, the twist angle θ of the gear G inclined, the rotation axis Lw of the workpiece W, and the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、工具刃を工具端面に形成した加工用工具を用いて切削加工により歯車を加工する際のびびり振動を抑制できる歯車加工装置及び歯車加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, gear cutting can be suppressed chatter vibration at the time of processing the rehearsal vehicle by the cutting using a machining tool to form a tool blade tool end surface It aims at providing an apparatus and gear processing method.
本発明の歯車加工装置は、加工物の回転軸線に対し、交差角だけ傾斜した回転軸線を有する加工用工具を用い、前記加工物に歯車を加工する歯車加工装置であって、記憶部と工具設計部と加工制御部を有する制御装置を備え、前記記憶部は、前記交差角、前記加工用工具の刃数及び前記歯車のねじれ角を記憶し、前記工具設計部は、前記歯車のねじれ角に前記交差角を加えた角を前記加工用工具の工具刃の刃すじのねじれ角として算出し、前記刃数及び前記刃すじのねじれ角に基づいて、前記工具刃の刃先幅を求め、前記刃数、前記刃すじのねじれ角及び前記刃先幅に基づいて、前記加工用工具の形状を決定し、前記加工制御部は、前記工具設計部で形状決定した前記加工用工具を前記加工物と同期回転させながら前記加工物の回転軸線方向に相対的に送り操作して前記歯車を加工する。 Gear machining apparatus of the present invention, with respect to the rotational axis of the workpiece, using a machining tool having an axis of rotation inclined by crossing angle, a gear machining apparatus for machining a gear before Symbol workpiece, a storage unit The control device includes a tool design unit and a processing control unit, the storage unit stores the crossing angle, the number of blades of the processing tool, and the twist angle of the gear, and the tool design unit is configured to twist the gear. The angle obtained by adding the intersection angle to the angle is calculated as the twist angle of the edge of the tool edge of the processing tool, and the width of the edge of the tool edge is determined based on the number of edges and the angle of twist of the edge. The shape of the processing tool is determined based on the number of blades, the twist angle of the blade line, and the cutting edge width, and the processing control unit determines the processing tool whose shape is determined by the tool design unit. Rotation axis direction of the workpiece while rotating in synchronization with Relatively feeding operations to processing the gears.
これにより、工具刃の刃すじのねじれ角が大きくなるので、工具刃の刃先幅も大きくなる。よって、加工時に刃先が変形し難い易ため、びびり振動の発生を抑制して加工精度を向上できる。 As a result, the twist angle of the blade edge of the tool blade is increased, and the blade width of the tool blade is also increased. Therefore, since it is easy to deform a blade edge at the time of processing, generation of chatter vibration can be suppressed and processing accuracy can be improved.
本発明の歯車加工方法は、加工物の回転軸線に対し、交差角だけ傾斜した回転軸線を有し、工具刃の刃すじが前記傾斜した回転軸線に対し、ねじれて形成される加工用工具を用いて歯車を加工する歯車加工方法であって、前記工具刃の刃数を設定する刃数設定工程と、前記歯車のねじれ角に前記交差角を加えた角を前記刃すじのねじれ角として算出するねじれ角演算工程と、前記設定した刃数及び前記求めたねじれ角に基づいて前記工具刃の刃先幅を求める刃先幅演算工程と、前記求めた刃先幅が所定値以上となったときの前記刃すじのねじれ角及び前記設定した刃数に基づいて、前記加工用工具の形状を決定する工具決定工程と、前記決定した加工用工具を前記加工物と同期回転させながら前記加工物の回転軸線方向に相対的に送り操作して前記歯車を加工する加工工程と、を備える。
これにより、上述した歯車加工装置における効果と同様の効果を奏する。
The gear machining method of the present invention has a rotation axis inclined by a crossing angle with respect to the rotation axis of the workpiece, and a cutting tool formed by twisting a blade edge of the tool blade with respect to the inclined rotation axis. A gear machining method for machining a gear by using a blade number setting step of setting the number of blades of the tool blade, and calculating an angle obtained by adding the crossing angle to a twist angle of the gear as a twist angle of the blade. The blade width calculating step of calculating the blade width of the tool blade based on the twist angle calculating step, the blade number set as described above, and the obtained twist angle, and the blade width obtained as described above A tool determination step of determining the shape of the processing tool based on the twist angle of the blade line and the set number of blades, and the rotation axis of the workpiece while synchronously rotating the determined processing tool with the workpiece Feed operation relative to the direction And a processing step of processing the gears.
Thereby, the same effect as the effect in the gear machining device described above is obtained.
(歯車加工装置の機械構成)
本実施形態では、歯車加工装置の一例として、5軸マシニングセンタを例に挙げ、図1を参照して説明する。つまり、当該歯車加工装置1は、駆動軸として、相互に直交する3つの直進軸(X,Y,Z軸)及び2つの回転軸(A軸、C軸)を有する装置である。
(Machine configuration of gear processing device)
In the present embodiment, a 5-axis machining center will be described as an example of a gear machining device, with reference to FIG. That is, the said gear processing apparatus 1 is an apparatus which has three rectilinear axes (X, Y, Z axis | shaft) and two rotation axes (A axis | shaft, C axis | shaft) which mutually orthogonally cross as a drive shaft.
図1に示すように、歯車加工装置1は、ベッド10と、コラム20と、サドル30と、回転主軸40と、テーブル50と、チルトテーブル60と、ターンテーブル70と、加工物保持具80と、制御装置100等とから構成される。なお、図示省略するが、ベッド10と並んで既知の自動工具交換装置が設けられる。
As shown in FIG. 1, the gear machining device 1 includes a
ベッド10は、ほぼ矩形状からなり、床上に配置される。このベッド10の上面には、コラム20をX軸線方向に駆動するための、図略のX軸ボールねじが配置される。そして、ベッド10には、X軸ボールねじを回転駆動するX軸モータ11cが配置される。
The
コラム20のY軸に平行な側面(摺動面)20aには、サドル30をY軸線方向に駆動するための、図略のY軸ボールねじが配置される。そして、コラム20には、Y軸ボールねじを回転駆動するY軸モータ23cが配置される。
On a side surface (sliding surface) 20a parallel to the Y axis of the
回転主軸40は、加工用工具42を支持し、サドル30内に回転可能に支持され、サドル30内に収容された主軸モータ41により回転される。加工用工具42は、図略の工具ホルダに保持されて回転主軸40の先端に固定され、回転主軸40の回転に伴って回転する。また、加工用工具42は、コラム20及びサドル30の移動に伴ってベッド10に対してX軸線方向及びY軸線方向に移動する。なお、加工用工具42の詳細は後述する。
The rotating spindle 40 supports the
さらに、ベッド10の上面には、テーブル50をZ軸線方向に駆動するための、図略のZ軸ボールねじが配置される。そして、ベッド10には、Z軸ボールねじを回転駆動するZ軸モータ12cが配置される。
Further, on the upper surface of the
テーブル50の上面には、チルトテーブル60を支持するチルトテーブル支持部63が設けられる。そして、チルトテーブル支持部63には、チルトテーブル60がX軸線と平行なA軸線回りで回転(揺動)可能に設けられる。チルトテーブル60は、テーブル50内に収容されたA軸モータ61により回転(揺動)される。
A
チルトテーブル60には、ターンテーブル70がA軸線に直角なC軸線回りで回転可能に設けられる。ターンテーブル70には、加工物Wを保持する加工物保持具80が装着される。ターンテーブル70は、加工物W及び加工物保持具80とともにC軸モータ62により回転される。
The
制御装置100は、工具設計部101と、加工制御部102と、記憶部103等とを備える。ここで、工具設計部101、加工制御部102及び記憶部103は、それぞれ個別のハードウエアにより構成することもできるし、ソフトウエアによりそれぞれ実現する構成とすることもできる。
The control device 100 includes a
工具設計部101は、詳細は後述するが、加工用工具42の工具刃42aのねじれ角β(図3C参照)等を求めて加工用工具42を設計する。
加工制御部102は、主軸モータ41を制御して、加工用工具42を回転させ、X軸モータ11c、Z軸モータ12c、Y軸モータ23c、A軸モータ61及びC軸モータ62を制御して、加工物Wと加工用工具42とをX軸線方向、Z軸線方向、Y軸線方向、A軸回り及びC軸回りに相対移動することにより、加工物Wの切削加工を行う。
The processing control unit 102 controls the
記憶部103は、加工用工具42を設計する際に入力される工具刃42aの刃数Z及び交差角φを記憶する。また、記憶部103には、加工用工具42に関する工具データ、すなわち刃先円直径da、基準円直径d、刃末のたけha、モジュールm、転位係数λ、圧力角α、正面圧力角αt及び刃先圧力角αa、及び加工物Wの切削加工を行うための加工データは予め記憶される。
The
(加工用工具)
上述の歯車加工装置1では、加工用工具42と加工物Wとを同期回転させ、加工用工具42を加工物Wの回転軸線方向に送って切削加工することにより歯を創成する。図3Aに示すように、加工用工具42を工具端面42A側から回転軸線L方向に見たときの工具刃42aの形状は、加工される歯車と噛み合う歯の形状、本例ではインボリュート曲線形状と同一形状に形成される。
(Tool for processing)
In the above-described gear machining device 1, the
そして、図3Bに示すように、加工用工具42の工具刃42aには、工具端面42A側に回転軸線Lと直角な平面に対し、角度γ傾斜したすくい角が設けられ、工具周面42B側に回転軸線Lと平行な直線に対し、角度δ傾斜した前逃げ角が設けられる。そして、図3Cに示すように、工具刃42aの刃面に対し略直角な方向に延びる刃すじ42bは、回転軸線Lと平行な直線に対し、角度β傾斜したねじれ角を有する。
Then, as shown in FIG. 3B, the
ここで、背景技術で説明したように、一般的に、図4Bに示すように、加工物Wの回転軸線Lwと平行な直線に対し、傾斜した歯車Gのねじれ角θ(以下、「加工物Wのねじれ角θ」という)と、加工物Wの回転軸線Lwと加工用工具92の回転軸線Lとの交差角φとの差を、工具刃92aの刃すじ92bのねじれ角β´(=θ−φ)として加工用工具92を設計する(図4Bのねじれ角β´は、加工物Wの図示手前側に位置する加工用工具92の加工点における角度を表している)。しかし、その加工用工具92では、工具刃92aのねじれ角β´が小さくなり、工具刃92aの刃先幅も小さくなるので、加工時に刃先が変形しびびり振動が発生して加工精度が低下する問題がある。
Here, as described in the background art, generally, as shown in FIG. 4B, a twist angle θ of the gear G inclined with respect to a straight line parallel to the rotation axis Lw of the workpiece W (hereinafter referred to as “workpiece The difference between the twist angle θ of W), the crossing angle φ of the axis of rotation Lw of the workpiece W and the axis of rotation L of the
そこで、本実施形態では、工具刃42aの刃すじ42bのねじれ角βを大きくして、工具刃42aの刃先幅も大きくする。このため、図4Aに示すように、加工物Wのねじれ角θと交差角φとの和を工具刃42aの刃すじ42bのねじれ角β(=θ+φ)として加工用工具42を設計する(図4Aのねじれ角βは、加工物Wの図示手前側に位置する加工用工具42の加工点における角度を表している)。なお、図4A,Bは、加工物Wの手前側に加工用工具42,92が位置している状態で加工物Wの加工点を通る径方向から見た図、すなわち加工物Wの回転軸線Lwと直角であって加工点を通る直線方向から見た図であり、交差角φは、加工物Wの回転軸線Lwと加工用工具92の回転軸線Lとを上記直線に直角な平面上に投影したときの角である。
Therefore, in the present embodiment, the twist angle β of the
以下に、刃先幅を求めるための演算例を説明する。
図5に示すように、工具刃42aの刃先幅Saは、刃先円直径da及び刃先円刃厚の半角Ψaで表される(式(1)参照)。
An example of calculation for obtaining the blade width will be described below.
As shown in FIG. 5, the cutting edge width Sa of the
刃先円直径daは、基準円直径d及び刃末のたけhaで表され(式(2)参照)、さらに、基準円直径dは、工具刃42aの刃数Z、工具刃42aの刃すじ42bのねじれ角β及びモジュールmで表され(式(3)参照)、刃末のたけhaは、転位係数λ及びモジュールmで表される(式(4)参照)。
The cutting edge circle diameter da is represented by a reference circle diameter d and a cutting edge ha (see equation (2)). Furthermore, the reference circle diameter d is the number Z of the
また、刃先円刃厚の半角Ψaは、工具刃42aの刃数Z、転位係数λ、圧力角α、正面圧力角αt及び刃先圧力角αaで表される(式(5)参照)。なお、正面圧力角αtは、圧力角α及び工具刃42aの刃すじ42bのねじれ角βで表すことができ(式(6)参照)、刃先圧力角αaは、正面圧力角αt、刃先円直径da及び基準円直径dで表すことができる(式(7)参照)。
Further, the half-angle は a of the cutting edge circular thickness is represented by the number of cutting edges Z of the
本実施形態の加工用工具42の刃先円直径daが、従来の加工用工具92の刃先円直径と同一であるとした場合、式(5)〜式(7)から明らかなように、工具刃42aの刃すじ42bのねじれ角βが大きくなるとcosβは小さくなるので、刃先円刃厚の半角Ψaが大きくなる。よって、式(1)から明らかなように、工具刃42aの刃先幅Saは大きくなる。
When it is assumed that the cutting edge circle diameter da of the
具体的には、例えば、従来の加工用工具92及び本実施形態の加工用工具42の刃数Z、転位係数λ及びモジュールmを同一とし、加工物Wのねじれ角θを20度、交差角φを17度とした場合、従来の加工用工具92の工具刃92aの刃すじ92bのねじれ角β´は3度となるので、式(1)〜(7)により、工具刃92aの刃先幅Saは、0.16mmとなる。一方、本実施形態の加工用工具42の工具刃42aの刃すじ42bのねじれ角βは37度となるので、式(1)〜(7)により、工具刃42aの刃先幅Saは、0.3mmとなり、従来の加工用工具92の工具刃92aの刃先幅0.16mmよりも大きくなる。
Specifically, for example, the number of blades Z, the dislocation coefficient λ, and the module m of the
(制御装置による処理)
次に、制御装置100の処理について、図2を参照して説明する。なお、加工用工具42に関するデータ、すなわち刃先円直径da、基準円直径d、刃末のたけha、モジュールm、転位係数λ、圧力角α、正面圧力角αt及び刃先圧力角αaは、記憶部103に予め記憶されているものとする。
(Processing by control device)
Next, the process of the control device 100 will be described with reference to FIG. The data on the
制御装置100の工具設計部101は、作業者により入力される加工用工具42の工具刃42aの刃数Zを記憶部103に記憶する(図2のステップS1、刃数設定工程)。そして、工具設計部101は、作業者により入力される加工物Wの回転軸線Lwと加工用工具42の回転軸線Lとの交差角φを記憶部103に記憶し、この交差角φに基づいて加工用工具42の工具刃42aの刃すじ42bのねじれ角βを求める(図2のステップS2、ねじれ角演算工程)。
The
工具設計部101は、記憶した刃数Z及び求めたねじれ角βに基づいて、工具刃42aの刃先幅Saを求める(図2のステップS3、刃先幅演算工程)。そして、工具設計部101は、記憶部103から予め記憶されている刃先幅Saの閾値SSを読み出し、求めた刃先幅Saが閾値SS以上になったか否かを判断する(図2のステップS4)。
The
工具設計部101は、求めた刃先幅Saが閾値SS未満のときは、ステップS1に戻って上述の処理を繰り返し、求めた刃先幅Saが閾値SS以上になったら、求めたねじれ角β及び記憶した刃数Zに基づいて、加工用工具42の形状を決定する(図2のステップS5、工具決定工程)。
When the obtained blade width Sa is less than the threshold value SS, the
この決定した加工用工具42の形状のデータは、例えば制御装置100の図略の表示部に表示される。そこで、作業者は、この表示データに基づいて加工用工具42を製作し、製作した加工用工具42を回転主軸40に取り付け加工物Wに対し交差角φを付ける。加工制御部102は、加工用工具42を加工物Wと同期回転させながら加工物Wの回転軸線Lw方向に相対的に送り操作して加工物Wを加工して歯車を製作する(図2のステップS6、加工工程)。
The data of the determined shape of the
(効果)
本実施形態の歯車加工装置1は、加工物Wの回転軸線Lwに対し、傾斜した回転軸線Lを有する加工用工具42を用い、加工用工具42を加工物Wと同期回転させながら加工物Wの回転軸線Lw方向に相対的に送り操作して歯車を加工する。そして、加工用工具42の工具刃42aの刃すじ42bは、加工用工具42の回転軸線Lに対し、ねじれて形成され、刃すじ42bのねじれ角βは、歯車のねじれ角θに、加工用工具42の回転軸線Lと加工物Wの回転軸線Lwとの交差角φを加えた角に形成される。
(effect)
The gear machining device 1 according to the present embodiment uses the
これにより、工具刃42aの刃すじ42bのねじれ角βが大きくなるので、工具刃42aの刃先幅Saも大きくなる。よって、加工時に刃先が変形し難い易ため、びびり振動の発生を抑制して加工精度を向上できる。特に、加工物Wの歯底幅が狭いときには、従来の装置では工具刃42aの刃先幅Saが狭くなるが、本実施形態の装置では工具刃42aの刃先幅Saを大きくすることが可能となる。
As a result, the twist angle β of the
また、加工用工具42は、工具刃42aの刃数Zを設定し、交差角φを設定して刃すじのねじれ角βを求め、設定した刃数Z及び求めたねじれ角βに基づいて、工具刃42aの刃先幅Saを求めることにより形成される。これにより、刃先幅Saの大きな工具刃42aを有する加工用工具42を得ることができる。
Further, the
また、本実施形態の歯車加工方法は、加工物Wの回転軸線Lwに対し、傾斜した回転軸線Lを有し、工具刃42aの刃すじ42bが傾斜した回転軸線Lに対し、ねじれて形成される加工用工具42を用いて歯車を加工する歯車加工方法である。そして、工具刃42aの刃数Zを設定する刃数設定工程(図2のステップS1)と、加工用工具42の回転軸線Lと加工物Wの回転軸線Lwとの交差角φを設定して刃すじ42bのねじれ角βを求めるねじれ角演算工程(図2のステップS2)と、設定した刃数Z及び求めたねじれ角βに基づいて工具刃42aの刃先幅Saを求める刃先幅演算工程(図2のステップS3)と、を備える。
Further, in the gear machining method of the present embodiment, the rotation axis L is inclined with respect to the rotation axis Lw of the workpiece W, and the
さらに、求めた刃先幅Saが所定値SS以上となったときの刃すじ42bのねじれ角β及び設定した刃数Zに基づいて、加工用工具の形状を決定する工具決定工程(図2のステップS4)と、決定した加工用工具42を加工物Wと同期回転させながら加工物Wの回転軸線Lw方向に相対的に送り操作して歯車を加工する加工工程(図2のステップS6)と、を備える。これにより、工具刃42aの刃すじ42bのねじれ角βが大きくなるので、工具刃42aの刃先幅Saも大きくなる。よって、加工時に刃先が変形し難い易ため、びびり振動の発生を抑制して加工精度を向上できる。また、刃先の剛性が高いので、磨耗が少なく、寿命を向上することができる。
Furthermore, the tool determination step of determining the shape of the processing tool based on the twist angle β of the
(その他)
上述した実施形態では、5軸マシニングセンタである歯車加工装置1は、加工物WをA軸旋回可能とするものとした。これに対して、5軸マシニングセンタは、縦形マシニングセンタとして、加工用工具42をA軸旋回可能とする構成としてもよい。また、本発明をマシニングセンタに適用する場合を説明したが、歯車加工の専用機に対しても同様に適用可能である。また、加工物Wとして、ねじれ角度を有する歯車(はすば歯車)などがよいが、その他の歯車でも加工可能である。
(Others)
In the embodiment described above, the gear machining device 1 which is a 5-axis machining center is configured to be capable of turning the workpiece W along the A axis. On the other hand, the 5-axis machining center may be configured to be capable of turning the
1:歯車加工装置、 42:加工用工具、 42a:工具刃、 42a:工具刃、 42b:刃すじ、 100:制御装置、 101:工具設計部、 102:加工制御部、 103:記憶部、 W:加工物、β:刃すじのねじれ角
1: Gear processing apparatus 42:
Claims (2)
記憶部と工具設計部と加工制御部を有する制御装置を備え、
前記記憶部は、前記交差角、前記加工用工具の刃数及び前記歯車のねじれ角を記憶し、
前記工具設計部は、前記歯車のねじれ角に前記交差角を加えた角を前記加工用工具の工具刃の刃すじのねじれ角として算出し、前記刃数及び前記刃すじのねじれ角に基づいて、前記工具刃の刃先幅を求め、前記刃数、前記刃すじのねじれ角及び前記刃先幅に基づいて、前記加工用工具の形状を決定し、
前記加工制御部は、前記工具設計部で形状決定した前記加工用工具を前記加工物と同期回転させながら前記加工物の回転軸線方向に相対的に送り操作して前記歯車を加工する、歯車加工装置。 Relative to the rotational axis of the workpiece, using a machining tool having an axis of rotation inclined by crossing angle, a gear machining apparatus for machining a gear before Symbol workpiece,
A control unit having a storage unit, a tool design unit, and a processing control unit;
The storage unit stores the crossing angle, the number of blades of the processing tool, and the twist angle of the gear.
The tool design unit calculates an angle obtained by adding the crossing angle to the twist angle of the gear as the twist angle of the blade edge of the tool blade of the processing tool, and based on the number of blades and the twist angle of the blade edge Determining the width of the cutting edge of the tool blade, and determining the shape of the processing tool based on the number of blades, the twist angle of the cutting edge, and the width of the cutting edge;
The processing control unit processes the gear by relatively performing a feed operation in the rotational axis direction of the workpiece while rotating the processing tool whose shape is determined by the tool design unit in synchronization with the workpiece. apparatus.
前記工具刃の刃数を設定する刃数設定工程と、
前記歯車のねじれ角に前記交差角を加えた角を前記刃すじのねじれ角として算出するねじれ角演算工程と、
前記設定した刃数及び前記求めたねじれ角に基づいて前記工具刃の刃先幅を求める刃先幅演算工程と、
前記求めた刃先幅が所定値以上となったときの前記刃すじのねじれ角及び前記設定した刃数に基づいて、前記加工用工具の形状を決定する工具決定工程と、
前記決定した加工用工具を前記加工物と同期回転させながら前記加工物の回転軸線方向に相対的に送り操作して前記歯車を加工する加工工程と、
を備える、歯車加工方法。 A gear machining that has a rotation axis inclined by a crossing angle with respect to the rotation axis of the workpiece and a gear is machined using a processing tool that is formed by twisting a blade edge of the tool blade with respect to the inclined rotation axis Method,
A blade number setting step of setting the number of blades of the tool blade;
A twist angle calculation step of calculating an angle obtained by adding the crossing angle to the twist angle of the gear as the twist angle of the blade;
A cutting edge width calculating step of calculating a cutting edge width of the tool blade based on the set number of blades and the determined twist angle;
A tool determination step of determining the shape of the processing tool based on the twist angle of the blade and the set number of blades when the calculated blade width becomes equal to or greater than a predetermined value;
A processing step of processing the gear by relatively feeding operation in the rotation axis direction of the workpiece while rotating the determined processing tool in synchronization with the workpiece;
A gear machining method comprising:
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015032482A JP6500486B2 (en) | 2015-02-23 | 2015-02-23 | Gear processing apparatus and gear processing method |
CN201610090953.0A CN105904037B (en) | 2015-02-23 | 2016-02-18 | Gear machining equipment and gear working method |
DE102016102946.7A DE102016102946A1 (en) | 2015-02-23 | 2016-02-19 | Gear milling device and Zahnradfräsverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015032482A JP6500486B2 (en) | 2015-02-23 | 2015-02-23 | Gear processing apparatus and gear processing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016155175A JP2016155175A (en) | 2016-09-01 |
JP6500486B2 true JP6500486B2 (en) | 2019-04-17 |
Family
ID=56577634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015032482A Active JP6500486B2 (en) | 2015-02-23 | 2015-02-23 | Gear processing apparatus and gear processing method |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6500486B2 (en) |
CN (1) | CN105904037B (en) |
DE (1) | DE102016102946A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018117368A1 (en) * | 2017-07-21 | 2019-01-24 | Jtekt Corporation | MACHINING DEVICE AND PROCESSING METHOD |
JP6977494B2 (en) * | 2017-11-14 | 2021-12-08 | 株式会社ジェイテクト | How to re-polish gear cutting tools, gear processing equipment, gear cutting tools and how to design gear cutting tools |
JP7003656B2 (en) * | 2017-12-28 | 2022-01-20 | 株式会社ジェイテクト | Gear processing equipment and gear processing method |
JP7268329B2 (en) * | 2018-11-05 | 2023-05-08 | 株式会社ジェイテクト | Gear processing device and gear processing method |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2065605A1 (en) * | 1970-03-12 | 1974-05-30 | Gehring Christoph Willi | MACHINE FOR FINISHING, ESPECIALLY HONING OF GEARS |
JPH01159126A (en) | 1987-12-14 | 1989-06-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Skiving machine |
JPH046832A (en) | 1990-04-25 | 1992-01-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor element |
DE10162823A1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-08-28 | Gleason Pfauter Maschinenfabri | Process for machining essentially cylindrical, internally or externally toothed gears |
JP5419473B2 (en) * | 2009-01-09 | 2014-02-19 | 三菱重工業株式会社 | Internal gear machining method |
DE102011009027A1 (en) * | 2011-01-20 | 2012-07-26 | Gleason-Pfauter Maschinenfabrik Gmbh | Method for machining a workpiece and machine tool designed for this purpose |
EP2741885B1 (en) * | 2011-08-08 | 2015-09-16 | The Gleason Works | Bevel gear manufacture with face cutters without swing axis motion |
US9067269B2 (en) * | 2011-10-13 | 2015-06-30 | Bourn & Koch, Inc. | Horizontal gear shaping machine with dual shaping heads |
EP2596893A1 (en) * | 2011-11-25 | 2013-05-29 | Klingelnberg AG | Semi-completing skiving method with two axis intersection angles and use of a corresponding skiving tool for semi-completing skiving |
CN102581387A (en) * | 2012-03-20 | 2012-07-18 | 唐进元 | Method for processing face gear |
JP2014004643A (en) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Toyota Motor Corp | Method and device for manufacturing gear wheel |
JP2015006713A (en) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 株式会社ジェイテクト | Gear processing device |
CN103611990B (en) * | 2013-11-15 | 2015-12-02 | 天津大学 | A kind of method of processing spiral bevel gear on general six Shaft and NC Machining Test lathes |
-
2015
- 2015-02-23 JP JP2015032482A patent/JP6500486B2/en active Active
-
2016
- 2016-02-18 CN CN201610090953.0A patent/CN105904037B/en active Active
- 2016-02-19 DE DE102016102946.7A patent/DE102016102946A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102016102946A1 (en) | 2016-08-25 |
CN105904037A (en) | 2016-08-31 |
JP2016155175A (en) | 2016-09-01 |
CN105904037B (en) | 2019-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6340764B2 (en) | Gear processing equipment | |
JP6620393B2 (en) | Gear machining method | |
JP6133995B2 (en) | Tool path evaluation method, tool path generation method, and tool path generation device | |
US10569348B2 (en) | Groove-forming method, control device for machine tool and tool path generating device | |
JP6500486B2 (en) | Gear processing apparatus and gear processing method | |
JP6128640B2 (en) | Gear cutting method and apparatus for bevel gear | |
JP6606967B2 (en) | Gear processing apparatus and gear processing method | |
JP5413913B2 (en) | Non-circular machining method by turning | |
US9623502B2 (en) | Gear machining device and gear machining method | |
JP5881850B2 (en) | Machine tool control device and machine tool | |
CN104768684B (en) | The control device and lathe of lathe | |
JP6565399B2 (en) | Gear processing equipment | |
JP6008294B2 (en) | Non-circular machining method by turning | |
JP6531353B2 (en) | Gear processing device | |
JP6871675B2 (en) | Gear processing equipment and gear processing method | |
JP2022115435A (en) | Stability limit analyzer | |
JP7073721B2 (en) | Gear processing equipment and gear processing method | |
JP7268329B2 (en) | Gear processing device and gear processing method | |
JP2012045647A (en) | Cutting method and nc data preparing device | |
JP2018158419A (en) | Method and apparatus for working scroll-shaped workpiece | |
JP2003094223A (en) | Cutting machine, machining method, program and recording medium | |
JP2018158420A (en) | Method and apparatus for processing scroll-shaped workpiece |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181017 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181204 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190131 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190304 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6500486 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |