JP7024416B2 - Gear processing equipment equipped with a gear processing tool polishing device, a gear processing tool polishing method, and a gear processing tool polishing device. - Google Patents
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Description
本発明は、歯車加工用工具研磨装置、歯車加工用工具研磨方法及び歯車加工用工具研磨装置を備える歯車加工装置に関するものである。 The present invention relates to a gear processing device including a gear processing tool polishing device, a gear processing tool polishing method, and a gear processing tool polishing device.
近年、コストの面から高速切削可能な歯車加工が望まれており、特許文献1に記載のようなスカイビング加工が知られている。スカイビング加工用の歯車加工用工具は、外周に複数の工具刃を有している。そして、スカイビング加工は、歯車素材の中心軸線(回転軸線)と歯車加工用工具の中心軸線(回転軸線)とを傾斜させた状態(歯車加工における交差角を有する状態)とし、歯車素材及び歯車加工用工具をそれぞれの中心軸線回りに同期回転させながら、歯車加工用工具を歯車素材の中心軸線方向に相対移動して歯車素材に歯車を創成する加工である。
In recent years, gear machining capable of high-speed cutting has been desired from the viewpoint of cost, and skiving machining as described in
スカイビング加工により歯車加工用工具で創成される歯車の歯の一方側の歯側面は、歯の歯数と工具刃の刃数の比により、同一の工具刃で加工される場合と異なる工具刃で加工される場合がある。すなわち、一つの歯の一方側の歯側面は、複数の工具刃で加工される場合がある。これは、歯の他方側の歯側面においても同様である。なお、隣接する2つの歯の対向する歯側面(一方の歯の一方側の歯側面及び他方の歯の他方側の歯側面)が、複数の工具刃で加工される場合もある。 The tooth surface on one side of the tooth of the gear created by the tool for gear machining by skiving is different from the case where it is machined with the same tool blade due to the ratio of the number of teeth of the tooth to the number of blades of the tool blade. May be processed with. That is, the tooth surface on one side of one tooth may be machined by a plurality of tool blades. This also applies to the tooth surface on the other side of the tooth. In some cases, the facing tooth side surfaces of two adjacent teeth (one tooth side surface of one tooth and the other tooth side surface of the other tooth) may be machined by a plurality of tool blades.
一方、歯車加工用工具は、工具素材を砥石車で研磨することにより製作される。この研磨中においては、砥石車の磨耗により複数の工具刃の研磨精度が不均一になる場合がある。よって、一つの歯の一方側の歯側面及び他方側の歯側面においてうねりが発生し、歯車の加工精度が低下する傾向にある。特許文献2には、一つの歯の歯側面において発生するうねりを低減する加工方法が記載されている。
On the other hand, the gear processing tool is manufactured by polishing the tool material with a grindstone. During this polishing, the polishing accuracy of the plurality of tool blades may become non-uniform due to the wear of the grindstone. Therefore, undulations occur on one side of one tooth and the other side of the tooth, and the machining accuracy of the gear tends to decrease.
特許文献2に記載の加工方法は、スカイビング加工に適用することは困難である。よって、スカイビング加工においては、歯車加工用工具における複数の工具刃の研磨精度の均一性を向上できる歯車加工用工具研磨装置が望まれている。
The processing method described in
本発明の目的は、歯車加工用工具における複数の工具刃の研磨精度の均一性を向上できる歯車加工用工具研磨装置、歯車加工用工具研磨方法及び歯車加工用工具研磨装置を備える歯車加工装置を提供することである。 An object of the present invention is a gear processing device including a gear processing tool polishing device capable of improving the uniformity of polishing accuracy of a plurality of tool blades in a gear processing tool, a gear processing tool polishing method, and a gear processing tool polishing device. To provide.
(歯車加工用工具研磨装置)
本発明に係る歯車加工用工具研磨装置は、歯車を切削加工する歯車加工用工具の外周に形成される複数の工具刃の刃側面を、円盤状に形成される砥石車で研磨する研磨加工の制御を行う制御装置を備える歯車加工用工具研磨装置であって、前記制御装置は、前記歯車加工用工具の工具刃の刃数及び前記歯車の歯の歯数に基づいて、一つの前記歯を切削加工する複数の前記工具刃を一つのグループとして決定する処理を、全ての前記歯に対して行うグループ決定部と、決定した前記複数のグループのうち、重複していない前記グループ毎に当該グループに属する前記工具刃の刃側面を前記砥石車で研磨する研磨加工部と、を備える。
(Tool polishing device for gear processing)
The tool polishing device for gear processing according to the present invention is for polishing the blade side surfaces of a plurality of tool blades formed on the outer periphery of a gear processing tool for cutting a gear with a grind wheel formed in a disk shape. It is a tool polishing device for gear machining provided with a control device for controlling, and the control device performs one said tooth based on the number of blades of the tool blade of the gear machining tool and the number of teeth of the gear. A group determining unit that determines a plurality of the tool blades to be cut as one group for all the teeth, and the group for each non-overlapping group among the determined groups. It is provided with a polishing portion for polishing the side surface of the tool blade belonging to the above with the grind wheel.
(歯車加工用工具研磨方法)
本発明に係る歯車加工用工具研磨方法は、歯車を切削加工する歯車加工用工具の外周に形成される複数の工具刃の刃側面を、円盤状に形成される砥石車で研磨する歯車加工用工具研磨方法であって、前記歯車加工用工具の工具刃の刃数及び前記歯車の歯の歯数に基づいて、一つの前記歯を切削加工する複数の前記工具刃を一つのグループとして決定する処理を、全ての前記歯に対して行うグループ決定工程と、決定した前記複数のグループのうち、重複していない前記グループ毎に当該グループに属する前記工具刃の刃側面を前記砥石車で研磨する研磨加工工程と、を備える。
(Tool polishing method for gear processing)
The tool polishing method for gear processing according to the present invention is for gear processing in which the side surfaces of a plurality of tool blades formed on the outer periphery of a gear processing tool for cutting a gear are polished by a grindstone formed in a disk shape. In the tool polishing method, a plurality of the tool blades for cutting one tooth are determined as one group based on the number of tool blades of the gear processing tool and the number of teeth of the gear. The group determination step performed on all the teeth and the blade side surface of the tool blade belonging to the group for each non-overlapping group among the determined group are polished by the grindstone. It is equipped with a polishing process.
本発明に係る歯車加工用工具研磨装置及び歯車加工用工具研磨方法によれば、一つの歯の切削加工に関与する複数の工具刃をグループ化しているので、当該グループに属する複数の工具刃を連続して研磨すれば、当該複数の工具刃の研磨精度の均一性を向上できる。よって、歯車の歯の切削精度の低下を抑制できる。 According to the tool polishing device for gear processing and the tool polishing method for gear processing according to the present invention, a plurality of tool blades involved in cutting one tooth are grouped, and therefore, a plurality of tool blades belonging to the group are grouped. If the tool blades are continuously polished, the uniformity of the polishing accuracy of the plurality of tool blades can be improved. Therefore, it is possible to suppress a decrease in cutting accuracy of the gear teeth.
(歯車加工装置)
本発明に係る歯車加工装置は、上述の歯車加工用工具研磨装置を備えるので、歯車加工装置の機上において歯車加工用工具の研磨加工を制御できる。よって、歯車加工用工具を取り外さないで歯車の切削加工を続行できるので、切削加工効率を向上できる。
(Gear processing equipment)
Since the gear processing device according to the present invention includes the above-mentioned gear processing tool polishing device, it is possible to control the polishing process of the gear processing tool on the machine of the gear processing device. Therefore, since the gear cutting process can be continued without removing the gear processing tool, the cutting efficiency can be improved.
(1.歯車加工用工具研磨装置)
本実施形態の歯車加工用工具研磨装置について図1A及び図1Bを参照して説明する。この歯車加工用工具研磨装置20は、後述する制御装置30(図6参照)を備え、歯車1(図4参照)を切削するための歯車加工用工具2の刃側面の研磨を砥石車3で行う装置である。本例では、歯車加工用工具研磨装置20は、後述する歯車加工装置10(図5参照)に配設され、歯車加工装置10の機上で歯車加工用工具2を研磨する。よって、歯車加工用工具2を取り外さないで歯車1の切削加工を続行できるので、切削加工効率を向上できる。ただし、歯車加工装置10とは別装置で構成することもできる。
(1. Tool polishing device for gear processing)
The gear processing tool polishing apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1A and 1B. The gear processing
歯車加工用工具研磨装置20は、図示しないベッド上において、研磨対象である歯車加工用工具2を、歯車加工用工具2の中心軸線X2回り(θ22)に回転可能に支持する主軸ユニット21を備える。さらに、歯車加工用工具研磨装置20は、砥石車3を、砥石車3の中心軸線X3回り(θ3)に回転可能に支持する砥石台22を備える。
The gear processing
ここで、図2-図4を参照して、歯車加工用工具2、砥石車3及び歯車1の形状の概要について説明する。歯車加工用工具2の形状は、図2に示すように、中心軸線X2回りの外周に複数の工具刃2aを備える。歯車加工用工具2は、軸方向の端面にすくい面2sを備える。すくい面2sは、歯車加工用工具2の中心軸線X2を中心としたテーパ状としてもよいし、1つの工具刃2a毎に異なる方向を向く面状に形成してもよい。
Here, the outline of the shapes of the
また、歯車加工用工具2の複数の工具刃2aの外接円は、円錐台形状に形成されている。つまり、複数の工具刃2aの先端面は、すくい面2sに対して、前逃げ角αを有する前逃げ面となる。従って、工具刃2aの一方端面から刃すじ方向(刃溝方向に等しい)に行くに従って、刃先面における歯車加工用工具2の中心軸線X2からの距離が徐々に小さくなっている。
Further, the circumscribed circles of the plurality of
また、複数の工具刃2aの刃側面は、すくい面2sに対して、側逃げ角γを有する側逃げ面となる。さらに、複数の工具刃2aは、中心軸線X2に対してねじれ角βを有している。ただし、歯車1の歯1aのねじれ角と、歯車加工装置10での歯車1と歯車加工用工具2との交差角η(図1B参照)に応じて、工具刃2aのねじれ角βは適宜異なる。そこで、工具刃2aは、ねじれ角βを有しない場合も存在する。本例では、ねじれ角βと交差角ηは同一である。
Further, the blade side surfaces of the plurality of
砥石車3は、図3に示すように、歯車加工用工具2を研磨対象として、歯車加工用工具2の工具刃2aの刃側面2b,2c(図2参照)及び必要に応じてすくい面2sを研磨する。砥石車3は、中心軸線X3回りの円盤状に形成される。ただし、砥石車3の外周面は、歯車加工用工具2の刃溝の形状に応じた形状に形成される。
As shown in FIG. 3, the
切削対象である歯車1の形状は、図4に示すように、中心軸線X1回りの周面に複数の歯1aを備える。そして、歯車1の歯1aの歯側面1b,1cが、歯車加工用工具2の工具刃2aで切削される。本実施形態では、歯車1は、外歯車を例に挙げるが、内歯車を適用することもできる。また、図4においては、歯車1は、平歯車を例に挙げるが、はすば歯車など種々の歯車を適用することができる。
As shown in FIG. 4, the shape of the
図1A及び図1Bに示すように、砥石台22は、主軸ユニット21に対して歯車加工用工具2の中心軸線X2と砥石車3の中心軸線X3とを直交させた状態から交差角ηだけ傾斜させる調整が可能であると共に、主軸ユニット21に対して直交3軸方向に相対移動可能である。砥石台22と主軸ユニット21との交差角ηは、歯車加工用工具2のねじれ角βに合わせて調整される。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
なお、主軸ユニット21と砥石台22とは、相対移動すればよく、主軸ユニット21が移動可能な構成としてもよい。そして、主軸ユニット21及び砥石台22が位置決めされることにより、歯車加工用工具2の中心軸線X2と砥石車3の中心軸線X3とが交差角ηを有する状態に位置決めされる。この状態で、歯車加工用工具2が中心軸線X2回り(θ22)に回転される。
The
また、砥石車3は、中心軸線X3回り(θ3)に回転される。さらに、砥石車3は、歯車加工用工具2の回転に同期して、歯車加工用工具2の中心軸線X2方向(M31)、歯車加工用工具2の径方向(M32)、及び、歯車加工用工具2の回転接線方向(並進方向)(M33)に移動する。このようにして、歯車加工用工具2の工具刃2aの刃側面2b,2cが研磨される。
Further, the
砥石車3は、歯車加工用工具2の工具刃2aの刃すじに沿って回転しながら往復移動してもよいし、一方向のみに移動してもよい。また、本実施形態では、砥石車3は、歯車加工用工具2の工具刃2aの片側の刃側面2b又は2cをそれぞれ研磨するが、隣り合う工具刃2aの対向する刃側面2b,2cを同時に研磨してもよいし、歯車加工用工具2の回転方向が変わっても歯車加工用工具2の回転方向に合わせて上記研磨ができるように追従してもよい。
The
(2.歯車加工装置)
次に、歯車1の歯側面1b,1cの切削を行う歯車加工装置10について、図5を参照して説明する。本実施形態においては、歯車加工装置10は、歯車加工用工具2でスカイビング加工により歯車1の歯1aを創成し、また、砥石車3で歯車加工用工具2の工具刃2aを創成もしくは再研磨する装置である。歯車加工装置10としては、例えば、マシニングセンタ、特に、回転工具を支持する主軸の他に、直交3軸及び回転2軸を有する5軸マシニングセンタが適用される。
(2. Gear processing equipment)
Next, the
歯車加工装置10は、図示しないベッド上において直交3軸方向へ移動可能な主軸ユニット11と、主軸ユニット11の先端に取り付けられる歯車加工用工具2とを備える。従って、歯車加工用工具2は、歯車加工用工具2の中心軸線X2の回り(θ21)に回転可能となり、ベッドに対して直交3軸方向へ移動可能である。
The
さらに、歯車加工装置10は、切削対象としての歯車1を支持する回転テーブル12を備える。回転テーブル12は、歯車1の中心軸線X1の回り(θ1)に歯車1を回転可能に支持する。回転テーブル12は、ベッドに対して、回転テーブル12の回転軸とは異なる1軸周りに揺動可能(チルト(傾斜)可能)に設けられる。つまり、回転テーブル12は、チルト(傾斜)可能なように歯車1を支持する。
Further, the
そして、主軸ユニット11及び回転テーブル12が位置決めされることにより、歯車1の中心軸線X1と歯車加工用工具2の中心軸線X2とが交差角を有する状態に位置決めされる。この状態で、歯車1が中心軸線X1回り(θ1)に回転される。歯車1の回転に同期して、歯車加工用工具2が、中心軸線X2回り(θ21)に回転されると共に、歯車1の中心軸線X1方向(M2)に相対的に移動させる。このようにして、歯車1が創成される。
Then, by positioning the
(3.歯車加工用工具研磨装置の制御装置)
次に、歯車加工用工具研磨装置20の制御装置30について説明する。この制御装置30は、歯車加工用工具2の複数の工具刃2aの精度の均一性を向上して歯車1の加工精度の低下を抑制する研磨加工を制御する装置である。
(3. Control device for tool polishing device for gear processing)
Next, the
すなわち、背景技術で述べたように、スカイビング加工により歯車加工用工具2で創成される歯車1の歯1aの一方側の歯側面1bは、歯1aの歯数と工具刃2aの刃数の比により、同一の工具刃2aで加工される場合と異なる工具刃2aで加工される場合がある。すなわち、一つの歯1aの一方側の歯側面1bは、複数の工具刃2aで加工される場合がある。これは、歯1aの他方側の歯側面1cにおいても同様である。
That is, as described in the background technology, the
具体的には、歯1aの一方側の歯側面1bに着目して説明する。例えば、図8に示すように、6つの歯1a(符号を時計回りに1a1,1a2,1a3,1a4,1a5,1a6と付す)を有する歯車1を反時計回りに回転させ、4つの工具刃2a(符号を反時計回りに2a1,2a2,2a3,2a4と付す)を有する歯車加工用工具2を時計回りに回転させて切削する場合を想定する。
Specifically, the description will be given focusing on the
この場合、先ず、工具刃2a1は、歯1a1の歯側面1b1を切削する。次に、工具刃2a2は、歯1a2の歯側面1b2を切削する。次に、工具刃2a3は、歯1a3の歯側面1b3を切削する。次に、工具刃2a4は、歯1a4の歯側面1b4を切削する。以上の切削加工で歯車加工用工具2は一周するので、工具刃2a1は、歯1a5の歯側面1b5を切削する。次に、工具刃2a2は、歯1a6の歯側面1b6を切削する。
In this case, first, the tool blade 2a1 cuts the tooth side surface 1b1 of the tooth 1a1. Next, the tool blade 2a2 cuts the tooth side surface 1b2 of the tooth 1a2. Next, the tool blade 2a3 cuts the tooth side surface 1b3 of the tooth 1a3. Next, the tool blade 2a4 cuts the tooth side surface 1b4 of the tooth 1a4. Since the
以上の切削加工で歯車1は一周するので、次の一周では、歯1a1の歯側面1b1は、工具刃2a3で切削され、歯1a2の歯側面1b2は、工具刃2a4で切削される。以上のことから、歯1a1の歯側面1b1、歯1a3の歯側面1b3及び歯1a5の歯側面1b5は、工具刃2a1及び工具刃2a3で繰り返し切削され、歯1a2の歯側面1b2、歯1a4の歯側面1b4及び歯1a6の歯側面1b6は、工具刃2a2及び工具刃2a4で繰り返し切削される。
Since the
一方、歯車加工用工具2は、工具素材を砥石車3で研磨することにより製作される。この研磨加工中においては、砥石車3の磨耗により複数の工具刃2aの研磨精度が不均一になる場合がある。よって、一つの歯1aの歯側面1bにおいてうねりが発生し、歯車1の加工精度が低下する傾向にある。
On the other hand, the
具体的には、図9に示すように、4つの工具刃2a1,2a2,2a3,2a4を有する歯車加工用工具2を時計回りに回転させて砥石車3で研磨する場合を想定する。この場合、先ず、砥石車3は、工具刃2a1の刃側面2b1を研磨する。次に、砥石車3は、工具刃2a2の刃側面2b2を研磨する。次に、砥石車3は、工具刃2a3の刃側面2b3を研磨する。最後に、砥石車3は、工具刃2a4の刃側面2b4を研磨する。
Specifically, as shown in FIG. 9, it is assumed that the
これにより、図10に示すように、工具刃2a1の刃側面2b1は、理想の形状に近い形状に研磨されるが、工具刃2a2の刃側面2b2、工具刃2a3の刃側面2b3、工具刃2a4の刃側面2b4は、研磨が進むに従って理想の形状(図示一点鎖線で示す)からの誤差e2,e3,e4が大きくなる(e2<e3<e4)形状(図示実線で示す)に研磨される。 As a result, as shown in FIG. 10, the blade side surface 2b1 of the tool blade 2a1 is polished to a shape close to the ideal shape, but the blade side surface 2b2 of the tool blade 2a2, the blade side surface 2b3 of the tool blade 2a3, and the tool blade 2a4. The blade side surface 2b4 is polished into a shape (shown by a solid line in the figure) in which the error e2, e3, and e4 from the ideal shape (shown by a single point chain line in the figure) increases as the polishing progresses.
従って、歯1aの歯側面1bには、歯すじ方向にうねりが発生する。よって、歯車1の加工精度が低下する。
具体的には、図11に示すように、例えば、歯1a1の歯側面1b1は、工具刃2a1、工具刃2a3、工具刃2a1の順で切削されるとする。すると、歯1a1の歯側面1b1には、工具刃2a1で切削される領域A、工具刃2a3で切削される領域B、工具刃2a1で切削される領域Cが歯すじ方向に形成される。工具刃2a3の刃側面2b3は、工具刃2a1の刃側面2b1に対し誤差e3があるので、歯1a1の歯側面1b1にうねりが発生する。他の歯1a2-1a6の歯側面1b2-1b6も同様にうねりが発生する。
Therefore, the
Specifically, as shown in FIG. 11, for example, it is assumed that the tooth side surface 1b1 of the tooth 1a1 is cut in the order of the tool blade 2a1, the tool blade 2a3, and the tool blade 2a1. Then, a region A cut by the tool blade 2a1, a region B cut by the tool blade 2a3, and a region C cut by the tool blade 2a1 are formed on the tooth side surface 1b1 of the tooth 1a1 in the tooth streak direction. Since the blade side surface 2b3 of the tool blade 2a3 has an error e3 with respect to the blade side surface 2b1 of the tool blade 2a1, undulation occurs on the tooth side surface 1b1 of the tooth 1a1. Waviness also occurs in the tooth side surface 1b2-1b6 of the other teeth 1a2-1a6.
上述のうねりを低減するには、一つの歯1aの歯側面1bの切削に関与する複数の工具刃2aを一つのグループに分類する。同様に、他の歯1aの歯側面1bの切削に関与する複数の工具刃2aもグループに分類する。そして、分類した複数のグループのうち任意の一つのグループを選択し、選択したグループに属する複数の工具刃2aを順に研磨する。以降、この研磨加工を残りのグループに対しても行う。これにより、一つのグループに属する複数の工具刃2aは、理想の形状に対する誤差が小さくなるので、一つの歯1aの歯側面1bに発生するうねりを抑制できる。
In order to reduce the above-mentioned waviness, a plurality of
具体的には、各歯1a1-1a6の歯側面1b1-1b6の切削に関与する工具刃2a1-2a4は、図12に示すテーブルで表すことができる。このテーブルから重複しないグループを選択すると、工具刃2a1及び工具刃2a3は、第一グループに分類でき、工具刃2a2及び工具刃2a4は、第二グループに分類できる。そして、先ず、図13Aに示すように、第一グループに属する工具刃2a1の刃側面2b1を砥石車3で研磨し、続いて工具刃2a3の刃側面2b3を砥石車3で研磨する。次に、図13Bに示すように、第二グループに属する工具刃2a2の刃側面2b2を砥石車3で研磨し、続いて工具刃2a4の刃側面2b4を砥石車3で研磨する。
Specifically, the tool blades 2a1-2a4 involved in cutting the tooth side surface 1b1-1b6 of each tooth 1a1-1a6 can be represented by the table shown in FIG. When a non-overlapping group is selected from this table, the tool blades 2a1 and the tool blades 2a3 can be classified into the first group, and the tool blades 2a2 and the tool blades 2a4 can be classified into the second group. Then, first, as shown in FIG. 13A, the blade side surface 2b1 of the tool blade 2a1 belonging to the first group is polished by the
これにより、第一グループに属する工具刃2a1及び工具刃2a3は、理想の形状に対する誤差が小さくなるので、各歯1a1,1a3,1a5の歯側面1b1,1b3,1b5に発生するうねりをそれぞれ抑制できる。また、第二グループに属する工具刃2a2及び工具刃2a4は、理想の形状に対する誤差が小さくなるので、各歯1a2,1a4,1a6の歯側面1b2,1b4,1b6に発生するうねりをそれぞれ抑制できる。 As a result, the tool blades 2a1 and the tool blades 2a3 belonging to the first group have a small error with respect to the ideal shape, so that the waviness generated on the tooth side surfaces 1b1, 1b3, 1b5 of each tooth 1a1, 1a3, 1a5 can be suppressed, respectively. .. Further, since the tool blades 2a2 and the tool blades 2a4 belonging to the second group have a small error with respect to the ideal shape, the waviness generated on the tooth side surfaces 1b2, 1b4, 1b6 of each tooth 1a2, 1a4, 1a6 can be suppressed, respectively.
歯車加工用工具研磨装置20の制御装置30は、図6に示すように、グループ決定部31と、加工状態解析部32と、研磨加工部33とを備える。制御装置30は、歯車加工用工具2の工具素材に対して工具刃2aを形成するための研磨加工の制御を行う。また、制御装置30は、切削加工により磨耗した再研磨が必要な歯車加工用工具2の工具刃2aに対して研磨加工の制御を行う。
As shown in FIG. 6, the
グループ決定部31は、歯車加工用工具2の工具刃2aの刃数及び歯車1の歯1aの歯数に基づいて、一つの歯1aを切削加工する複数の工具刃2aを一つのグループとして決定する処理を、全ての歯1aに対して行う。具体的には、図8に示す歯車加工用工具2の工具刃2a1-2a4の刃数4及び歯1a1-1a6の歯数6から、図12に示すようなテーブルを作成する。そして、作成したテーブルを参照して、各歯1a1-1a6の歯側面1b1-1b6の切削に関与する複数の工具刃2aからなるグループ、すなわち工具刃2a1及び工具刃2a3からなる第一グループと、工具刃2a2及び工具刃2a4からなる第二グループを決定する。
The
加工状態解析部32は、歯車加工用工具2の加工状態を解析する。具体的には、加工状態解析部32は、歯車加工用工具2で切削した歯車1の数もしくは全切削加工時間を指標として歯車加工用工具2の加工状態を解析する。すなわち、歯車加工用工具2の工具刃2aは、切削した歯車1の数もしくは全切削加工時間によって磨耗が進み、切削した歯車1の加工精度が低下するので、切削した歯車1の数もしくは全切削加工時間を指標とすることで、再研磨が必要な歯車加工用工具2であるか否かを判断できる。また、歯車加工用工具2の工具刃2aは、切削した歯車1の加工精度が低下するのは工具刃2aの磨耗が進んでいることが一因であるので、歯車1の加工精度を指標とすることで、再研磨が必要な歯車加工用工具2であるか否かを判断できる。
The machining
研磨加工部33は、歯車加工用工具2の加工状態に基づいて、決定した複数のグループのうち、重複していないグループ毎に当該グループに属する工具刃2aの刃側面2bを砥石車3で研磨する。具体的には、例えば、第一グループを第一順、第二グループを第二順と決定したら、先ず第一グループに属する例えば工具刃2a1を研磨し、次に工具刃2a3を研磨する。次に第二グループに属する例えば工具刃2a2を研磨し、次に工具刃2a4を研磨する。なお、グループ順は任意であり、また、グループ内における研磨順も任意である。
The polishing
なお、研磨加工部33は、工具刃2aの刃側面2bを砥石車3で研磨するとき、主軸ユニット21に備えられる歯車加工用工具2を中心軸線X2周り(θ22)に回転させる図略の回転駆動モータ及び砥石台22に備えられる砥石車3を中心軸線X3周り(θ3)に回転させる図略の回転駆動モータを駆動制御する。また、砥石台22を歯車加工用工具2の中心軸線X2方向(M31)、歯車加工用工具2の径方向(M32)、及び、歯車加工用工具2の回転接線方向(並進方向)(M33)にそれぞれ移動させる図略のボールねじ機構及び駆動モータを駆動制御する。さらに、回転テーブル12を揺動させる図略の駆動モータを駆動制御する。
The polishing
(4.歯車加工用工具研磨装置の制御装置の動作)
次に、歯車加工用工具研磨装置20の制御装置30の動作(歯車加工用工具研磨方法)について図を参照しながら説明する。本例では、切削加工により磨耗した再研磨が必要な歯車加工用工具2の工具刃2aに対して研磨加工の制御を行う場合を説明する。なお、歯車加工用工具2の工具刃2aは、硬度を高めるために被膜されているので、再研磨する前に別装置で脱膜し、再研磨後に別装置で被膜する必要がある。
(4. Operation of the control device of the tool polishing device for gear processing)
Next, the operation of the
制御装置30は、主軸ユニット21に支持されている歯車加工用工具2の工具刃2aの刃数及び当該歯車加工用工具2で切削する歯車1の歯1aの歯数に基づいて、一つの歯1aを切削加工する複数の工具刃2aを一つのグループとして決定する(図7のステップS1、グループ決定工程)。そして、制御装置30は、グループ決定処理を全ての歯1aに対して行ったか否か判断し(図7のステップS2)、グループ決定処理を全ての歯1aに対して行っていないときは、ステップS1に戻って上述の処理を繰り返す。
The
一方、制御装置30は、グループ決定処理を全ての歯1aに対して行ったときは、決定した複数のグループのうち、重複していないグループ毎に当該グループに属する工具刃2aの刃側面2bを砥石車3で研磨する。すなわち、制御装置30は、砥石台22を移動制御して砥石車3を歯車加工用工具2のすくい面2s側に移動し、歯車加工用工具2の中心軸線X2と砥石車3の中心軸線X3とが交差角を有する状態となるように位置決めする(図7のステップS3、研磨加工工程)。この状態で、歯車加工用工具2を中心軸線X2回り(θ22)に回転するとともに、砥石車3を中心軸線X3回り(θ3)に回転し、上記グループに属する工具刃2aの刃側面2bを砥石車3で研磨する(図7のステップS4、研磨加工工程)。
On the other hand, when the group determination process is performed on all the
そして、制御装置30は、全グループに属する工具刃2aの研磨加工が完了したか否かを判断し(図7のステップS5)、全グループに属する工具刃2aの研磨加工が完了していないときはステップS3に戻って上述の処理を繰り返す。一方、ステップS5において、全グループに属する工具刃2aの研磨加工が完了したときは、砥石車3を退避位置へ移動して停止し(図7のステップS6)、砥石車3及び歯車加工用工具2の回転を停止して(図7のステップS7)、全ての処理を終了する。
Then, the
(5.その他)
上述した実施形態では、グループ化した歯車加工用工具2の工具刃2aは、2以上のグループに跨るものが存在しないように設計しているが、2以上のグループに跨る場合は、当該工具刃2aをどれか一つのグループに属するようにして、研磨加工を行うようにする。
(5. Others)
In the above-described embodiment, the
また、特に、歯車加工用工具2の回転軸線と歯車1(工作物)の回転軸線とが垂直でなく、歯車加工用工具2と歯車1(工作物)との回転を同期させながら、高速に回転して加工する方法(ギヤスカイビング加工)は、高効率に加工可能となるが、加工の切削量や送り量などを多くするほど、切削負荷が大きくなり、歯車加工用工具2の摩耗量が多くなる。
Further, in particular, the rotation axis of the
そして、歯車1(工作物)の歯すじ方向に対し、歯車加工用工具2の複数の工具刃2aが加工することになり、歯車1(工作物)の歯すじ精度(歯形精度)を高精度に保つためには、上記の歯車加工用工具研磨装置20(歯車加工用工具研磨方法、歯車加工装置)では、歯車1(工作物)の一つの歯の歯すじ方向を加工する複数の工具刃2aの刃形状(刃側面、刃先面など)を整える(同じような形状などに研磨)ことが可能で、歯車1(工作物)の歯すじ精度(歯形精度)を高精度に保つ、理想に近い刃形状(歯車加工用工具2)にすることができる。
Then, a plurality of
1:歯車、 1a:歯、 2:歯車加工用工具、 2a:工具刃、 3:砥石車、 20:歯車加工用工具研磨装置、 21:主軸ユニット、 22:砥石台、 30:制御装置、 31:グループ決定部、 32:加工状態解析部、 33:研磨加工部 1: Gear, 1a: Tooth, 2: Gear processing tool, 2a: Tool blade, 3: Grindstone, 20: Gear processing tool polishing device, 21: Spindle unit, 22: Grindstone stand, 30: Control device, 31 : Group determination unit, 32: Machining state analysis unit, 33: Polishing processing unit
Claims (8)
前記制御装置は、
前記歯車加工用工具の工具刃の刃数及び前記歯車の歯の歯数に基づいて、一つの前記歯を切削加工する複数の前記工具刃を一つのグループとして決定する処理を、全ての前記歯に対して行うグループ決定部と、
決定した前記複数のグループのうち、重複していない前記グループ毎に当該グループに属する前記工具刃の刃側面を前記砥石車で研磨する研磨加工部と、
を備える、歯車加工用工具研磨装置。 Gear machining tool polishing equipped with a control device that controls the polishing process by grinding the blade sides of multiple tool blades formed on the outer circumference of the gear machining tool that cuts the gear with a grindstone formed in a disk shape. It ’s a device,
The control device is
All the teeth are subjected to a process of determining a plurality of the tool blades for cutting one tooth as one group based on the number of blades of the tool blade of the gear processing tool and the number of teeth of the gear. Group decision department and
Of the plurality of determined groups, a polishing unit that grinds the blade side surface of the tool blade belonging to the group for each non-overlapping group with the grindstone, and a polishing unit.
A tool polishing device for gear machining.
前記研磨加工部は、前記歯車加工用工具の加工状態に基づいて、前記工具刃の刃側面を前記砥石車で研磨する、請求項3に記載の歯車加工用工具研磨装置。 The control device includes a machining state analysis unit that analyzes the machining state of the gear machining tool.
The gear processing tool polishing apparatus according to claim 3, wherein the polishing unit polishes the blade side surface of the tool blade with the grindstone based on the processing state of the gear processing tool.
前記歯車加工用工具の工具刃の刃数及び前記歯車の歯の歯数に基づいて、一つの前記歯を切削加工する複数の前記工具刃を一つのグループとして決定する処理を、全ての前記歯に対して行うグループ決定工程と、
決定した前記複数のグループのうち、重複していない前記グループ毎に当該グループに属する前記工具刃の刃側面を前記砥石車で研磨する研磨加工工程と、
を備える、歯車加工用工具研磨方法。 A gear processing tool polishing method in which the side surfaces of a plurality of tool blades formed on the outer periphery of a gear processing tool for cutting a gear are polished by a grindstone formed in a disk shape.
All the teeth are subjected to a process of determining a plurality of the tool blades for cutting one tooth as one group based on the number of blades of the tool blade of the gear processing tool and the number of teeth of the gear. Group determination process for
Of the plurality of determined groups, the polishing process of polishing the blade side surface of the tool blade belonging to the group for each non-overlapping group with the grindstone, and the polishing process.
A tool polishing method for gear machining.
請求項1-6の何れか一項に記載の歯車加工用工具研磨装置を備える、歯車加工装置。 A gear processing device that cuts the gear with the gear processing tool.
A gear processing device comprising the tool polishing device for gear processing according to any one of claims 1-6.
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