JP6977494B2

JP6977494B2 - How to re-polish gear cutting tools, gear processing equipment, gear cutting tools and how to design gear cutting tools

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Publication number: JP6977494B2
Application number: JP2017218784A
Authority: JP
Inventors: 琳張; 尚大谷; 浩之中野
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2021-12-08
Anticipated expiration: 2037-11-14
Also published as: JP2019089153A

Description

本発明は、歯切り工具、歯車加工装置、歯切り工具の再研磨方法及び歯切り工具の設計方法に関するものである。 The present invention relates to a gear cutting tool , a gear processing device , a method for re-polishing a gear cutting tool, and a method for designing a gear cutting tool.

特許文献１，２には、スカイビング加工に適用する歯切り工具が記載されている。歯切り工具は、外径の異なる工具刃を多段階に有している。これにより、歯切り工具の１回の送り動作により例えば荒加工と仕上加工とを一連で行うことができるため、加工時間の短縮を図ることができる。 Patent Documents 1 and 2 describe a gear cutting tool applied to skiving. The gear cutting tool has tool blades having different outer diameters in multiple stages. As a result, for example, roughing and finishing can be performed in a series by one feeding operation of the gear cutting tool, so that the machining time can be shortened.

特開２０１５−２１７４８５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-217485 特開２０１６−１２４０８２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-124082

ここで、工具刃が摩耗した場合には、工具刃を再研磨する。工具刃の再研磨は、主として、工具刃のすくい面（刃の端面）に対して行う。特許文献１，２に記載の工具刃は、円錐形状に形成されている。そのため、工具刃のすくい面を再研磨する場合において、円錐形状の工具刃を再研磨すると形状が変化するため、再研磨量に限界がある。 Here, if the tool blade is worn, the tool blade is re-polished. The re-polishing of the tool blade is mainly performed on the rake face (end face of the blade) of the tool blade. The tool blades described in Patent Documents 1 and 2 are formed in a conical shape. Therefore, when re-polishing the rake face of the tool blade, the shape changes when the conical tool blade is re-polished, so that the amount of re-polishing is limited.

また、工具刃の再研磨は、すくい面の他に、歯面（刃の側面）に対して行うことがある。そして、工具刃のすくい面及び歯面に対する再研磨を行う際に、多大な時間を要するため、再研磨に要する時間の短縮が求められる。 Further, the re-polishing of the tool blade may be performed on the tooth surface (side surface of the blade) in addition to the rake surface. Further, since it takes a lot of time to re-polish the rake face and the tooth surface of the tool blade, it is required to shorten the time required for the re-polishing.

本発明は、再研磨量を増大することにより工具寿命を向上させつつ、再研磨に要する時間を短縮することができる歯切り工具、歯車加工装置、歯切り工具の再研磨方法及び歯切り工具の設計方法を提供することを目的とする。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a gear cutting tool, a gear processing device , a gear cutting tool re-polishing method, and a gear cutting tool that can shorten the time required for re-polishing while improving the tool life by increasing the amount of re-polishing. The purpose is to provide a design method.

（１．歯切り工具）
本発明に係る歯切り工具は、スカイビング加工に用いられる歯切り工具であって、外周に複数の第一刃を備え、前記複数の第一刃の外接面が円筒状に形成され、前記第一刃の歯筋方向の一端に第一すくい面を有する第一加工部と、外周に複数の第二刃を備え、前記複数の第二刃が前記第一すくい面とは反対側において前記複数の第一刃に連続して設けられ、前記複数の第二刃の外接面が円筒状に形成され、前記第二刃の歯先面が前記第一刃の歯先面より径方向外方に設けられ、前記第二刃の歯筋方向の一端に第二すくい面を有する第二加工部と、外周に複数の第三刃を備え、前記複数の第三刃が前記第二すくい面とは反対側において前記複数の第二刃に連続して設けられ、前記複数の第三刃の外接面が円筒状に形成され、前記第三刃の歯先面が前記第二刃の歯先面より径方向外方に設けられ、前記第三刃の歯筋方向の一端に第三すくい面を有する第三加工部と、を備える。 (1. Tooth cutting tool)
The gear cutting tool according to the present invention is a gear cutting tool used for skiving, and is provided with a plurality of first blades on the outer periphery, and the outer peripheral surfaces of the plurality of first blades are formed in a cylindrical shape. A first machined portion having a first rake face at one end in the direction of the tooth muscle of one blade and a plurality of second blades on the outer periphery thereof, and the plurality of second blades are provided on the side opposite to the first rake face. The outer tangent surface of the plurality of second blades is formed in a cylindrical shape, and the tooth tip surface of the second blade is radially outward from the tooth tip surface of the first blade. A second processed portion provided and having a second rake face at one end in the direction of the tooth muscle of the second blade, and a plurality of third blades on the outer periphery thereof, and the plurality of third blades are the second rake face. On the opposite side, the plurality of second blades are continuously provided, the outer peripheral surfaces of the plurality of third blades are formed in a cylindrical shape, and the tooth tip surface of the third blade is from the tooth tip surface of the second blade. It is provided on the outer side in the radial direction, and includes a third processed portion having a third rake face at one end in the tooth muscle direction of the third blade.

前記第一加工部及び前記第二加工部は、一体部材として構成され、前記第三加工部は、前記第一加工部及び前記第二加工部より構成される前記一体部材に対して分離可能に構成される。
前記第一刃の歯厚は、同一径の位置において歯筋方向に向かって同一である。前記第二刃の歯厚は、同一径の位置において歯筋方向に向かって同一であり、且つ、同一径の位置において前記第一刃の歯厚と同一の歯厚である。前記第二刃の歯面は、前記第一刃の歯面と連続した面を形成する。前記第三刃の歯厚は、同一径の位置において歯筋方向に向かって同一であり、且つ、同一径の位置において前記第一刃及び前記第二刃の歯厚より大きな歯厚である。前記第三刃の歯面は、前記第二刃の歯面に対して段差を有する。
前記第一加工部及び前記第二加工部より構成される前記一体部材は、前記第三加工部から分離された状態で、前記第一すくい面及び前記第二すくい面を再研磨可能に構成され、前記第三加工部は、前記第一加工部及び前記第二加工部より構成される前記一体部材から分離された状態で、前記第三すくい面を再研磨可能に構成される。 The first processed portion and the second processed portion are configured as an integral member, and the third processed portion can be separated from the integrated member composed of the first processed portion and the second processed portion. It is composed.
The tooth thickness of the first blade is the same toward the tooth muscle at the position of the same diameter. The tooth thickness of the second blade is the same toward the tooth muscle at the same diameter position, and is the same as the tooth thickness of the first blade at the same diameter position. The tooth surface of the second blade forms a surface continuous with the tooth surface of the first blade. The tooth thickness of the third blade is the same toward the tooth muscle at the same diameter position, and is larger than the tooth thickness of the first blade and the second blade at the same diameter position. The tooth surface of the third blade has a step with respect to the tooth surface of the second blade .
The integrated member composed of the first processed portion and the second processed portion is configured so that the first rake surface and the second rake surface can be regrinded in a state of being separated from the third processed portion. The third processed portion is configured to be able to re-polish the third rake surface in a state of being separated from the integrated member composed of the first processed portion and the second processed portion.

上記のように、歯切り工具は、少なくとも、第一加工部、第二加工部及び第三加工部を備える。従って、歯切り工具の１回の送り動作により、少なくとも三段階の加工を行うことができる。そのため、加工時間を大幅に短縮することができる。 As described above, the gear cutting tool includes at least a first machining section, a second machining section, and a third machining section. Therefore, at least three stages of machining can be performed by one feed operation of the gear cutting tool. Therefore, the processing time can be significantly shortened.

また、第一加工部の第一刃は、外接面が円筒状に形成されており、且つ、歯面が同一径の位置において歯筋方向に向かって同一に形成されている。従って、第一刃の第一すくい面が摩耗した場合に、第一刃の第一すくい面を再研磨したとしても、第一すくい面の形状が維持される。第二刃及び第三刃についても、同様である。従って、再研磨を何度も行うことができるため、工具寿命の向上を図ることができる。 Further, the first blade of the first processed portion has an circumscribed surface formed in a cylindrical shape, and the tooth surface is formed in the same direction toward the tooth muscle at a position having the same diameter. Therefore, when the first rake surface of the first blade is worn, the shape of the first rake surface is maintained even if the first rake surface of the first blade is re-polished. The same applies to the second blade and the third blade. Therefore, the re-polishing can be performed many times, so that the tool life can be improved.

また、第一刃の歯厚と第二刃の歯厚は、同一径の位置において同一であり、第一刃の歯面と第二刃の歯面とは、連続した面を形成している。従って、第一刃の歯面及び第二刃の歯面を再研磨する際には、第一刃と第二刃とを一連に行うことができる。従って、第一刃の歯面と第二刃の歯面の再研磨に要する時間を短縮することができる。 Further, the tooth thickness of the first blade and the tooth thickness of the second blade are the same at positions of the same diameter, and the tooth surface of the first blade and the tooth surface of the second blade form a continuous surface. .. Therefore, when re-polishing the tooth surface of the first blade and the tooth surface of the second blade, the first blade and the second blade can be performed in a series. Therefore, the time required for re-polishing the tooth surface of the first blade and the tooth surface of the second blade can be shortened.

ここで、第三刃が工作物を最後に加工する刃となるため、工作物の所望形状（仕上形状）に加工することができる刃の形状とする必要がある。従って、第三刃が、すくい面と歯先面との稜線の部位のみならずすくい面と歯面との稜線の部位においても工作物を加工することができるようにする必要がある。そこで、第三刃の歯先面が、第一刃及び第二刃の歯先面より径方向外方に設けられ、且つ、第三刃の歯厚が、第一刃及び第二刃の歯厚より大きくされている。第三刃を上記のような形状とすることにより、第三刃が確実に仕上加工を行うことができ、高精度な歯車を加工することができる。 Here, since the third blade is the blade for processing the workpiece last, it is necessary to have a blade shape that can be processed into a desired shape (finishing shape) of the workpiece. Therefore, it is necessary for the third blade to be able to process the workpiece not only at the ridgeline portion between the rake face and the tooth tip surface but also at the ridgeline portion between the rake face and the tooth surface. Therefore, the tooth tip surface of the third blade is provided radially outward from the tooth tip surface of the first blade and the second blade, and the tooth thickness of the third blade is the tooth of the first blade and the second blade. It is made larger than the thickness. By forming the third blade into the above-mentioned shape, the third blade can be reliably finished and a highly accurate gear can be machined.

（２．歯車加工装置）
本発明に係る歯車加工装置は、上記の歯切り工具と、前記歯切り工具をその中心軸線回りに回転させ、工作物をその中心軸線回りに回転させ、前記歯切り工具の中心軸線を前記工作物の中心軸線に平行な軸線に対して角度を有する状態とし、且つ、前記歯切り工具を前記工作物に対して前記工作物の中心軸線方向に相対的に移動することで、前記工作物に歯を創成する駆動装置と、を備える。歯車加工装置においても、上記の歯切り工具による効果と同様の効果を奏する。
（３．歯切り工具の再研磨方法）
本発明に係る歯切り工具の再研磨方法は、前記第一加工部及び前記第二加工部より構成される前記一体部材と、前記第三加工部とを分離し、前記第一加工部及び前記第二加工部より構成される前記一体部材が前記第三加工部から分離された状態で、前記一体部材における前記第一すくい面及び前記第二すくい面を再研磨し、前記第三加工部が前記第一加工部及び前記第二加工部より構成される前記一体部材から分離された状態で、前記第三加工部における前記第三すくい面を再研磨する。
（４．歯切り工具の設計方法）
本発明に係る第一の歯切り工具の設計方法は、前記第一加工部及び前記第二加工部より構成される前記一体部材が前記第三加工部から分離された状態で、前記一体部材における前記第一すくい面及び前記第二すくい面を再研磨すると共に、前記一体部材における前記第一刃の歯面及び前記第二刃の歯面を再研磨し、前記第三加工部が前記第一加工部及び前記第二加工部より構成される前記一体部材から分離された状態で、前記第三加工部における前記第三すくい面を再研磨すると共に、前記第三加工部における前記第三刃の歯面を再研磨する。
本発明に係る第二の歯切り工具の設計方法は、前記第一刃及び前記第二刃を設計するために、前記第三刃のモジュールより大きなモジュールの第一初期刃及び第二初期刃を設定し、設定した前記第一初期刃及び前記第二初期刃に対して歯厚修正を行うことにより、前記第三刃の歯厚より小さな歯厚に変更し、歯厚を変更した前記第二初期刃に対して歯先面修正を行うことにより、歯先面が前記第三刃の歯先面より径方向内方に位置するように変更することにより、前記第二刃を決定し、歯厚を変更した前記第一初期刃に対して歯先面修正を行うことにより、歯先面が前記第二刃の歯先面より径方向内方に位置するように変更することにより、前記第一刃を決定する。 (2. Gear processing equipment)
The gear processing apparatus according to the present invention rotates the gear cutting tool and the gear cutting tool around its central axis, rotates a workpiece around its central axis, and works on the central axis of the gear cutting tool. By setting the angle with respect to the axis parallel to the central axis of the object and moving the gear cutting tool relative to the workpiece in the direction of the central axis of the workpiece, the workpiece can be moved. It is equipped with a drive device for creating teeth. In the gear processing device, the same effect as that of the above-mentioned gear cutting tool is obtained.
(3. Re-polishing method for gear cutting tools)
In the method for re-polishing a gear cutting tool according to the present invention, the integrated member composed of the first machined portion and the second machined portion and the third machined portion are separated from each other, and the first machined portion and the second machined portion are separated. In a state where the integrated member composed of the second processed portion is separated from the third processed portion, the first rake surface and the second rake surface of the integrated member are re-polished, and the third processed portion is formed. The third rake surface in the third processed portion is re-polished in a state of being separated from the integrated member composed of the first processed portion and the second processed portion.
(4. Design method of gear cutting tool)
The method for designing the first gear cutting tool according to the present invention is to use the integrated member in a state where the integrated member composed of the first processed portion and the second processed portion is separated from the third processed portion. The first rake surface and the second rake surface are re-polished, and the tooth surface of the first blade and the tooth surface of the second blade in the integrated member are re-polished, and the third processed portion is the first. In a state of being separated from the integrated member composed of the processed portion and the second processed portion, the third rake surface in the third processed portion is re-polished and the third blade in the third processed portion is used. Re-polish the tooth surface.
In the method for designing the second gear cutting tool according to the present invention, in order to design the first blade and the second blade, the first initial blade and the second initial blade of a module larger than the module of the third blade are used. By correcting the tooth thickness of the first initial blade and the second initial blade that have been set and set, the tooth thickness is changed to be smaller than the tooth thickness of the third blade, and the tooth thickness is changed. The second blade is determined by modifying the tooth tip surface of the initial blade so that the tooth tip surface is located radially inward from the tooth tip surface of the third blade, and the tooth is determined. By modifying the tooth tip surface of the first initial blade whose thickness has been changed, the tooth tip surface is changed so as to be positioned radially inward from the tooth tip surface of the second blade. Determine one blade.

歯車加工装置の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of a gear processing apparatus. 歯切り工具をその中心軸線方向から見た図である。It is the figure which looked at the gear cutting tool from the direction of the central axis. 図２の歯切り工具のIII−III断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of the gear cutting tool of FIG. 歯切り工具の部分拡大斜視図である。It is a partially enlarged perspective view of a gear cutting tool. 歯切り工具の第一刃及び第二刃の形成方法パターンを示す図である。It is a figure which shows the formation method pattern of the 1st blade and the 2nd blade of a gear cutting tool. 第一刃及び第二刃の形状決定手順を説明する図であり、モジュールを大きくした状態の図である。It is a figure explaining the procedure of determining the shape of the 1st blade and the 2nd blade, and is the figure in the state where the module is enlarged. 第二刃の形状決定手順を説明する図であり、歯厚修正及び歯先面修正を行う状態の図である。It is a figure explaining the shape determination procedure of the 2nd blade, and is the figure of the state which performs the tooth thickness correction and the tooth tip surface correction. パターン１により決定された第二刃を示す図である。It is a figure which shows the 2nd blade determined by the pattern 1. 第一刃の形状決定手順を説明する図であり、歯厚修正及び歯先面修正を行う状態の図である。It is a figure explaining the shape determination procedure of the 1st blade, and is the figure of the state which performs the tooth thickness correction and the tooth tip surface correction. パターン１により決定された第一刃を示す図である。It is a figure which shows the 1st blade determined by the pattern 1. 第二刃の形状決定手順を説明する図であり、圧力角の修正を行う状態の図である。It is a figure explaining the shape determination procedure of the 2nd blade, and is the figure of the state which corrects a pressure angle. パターン２により決定された第二刃を示す図である。It is a figure which shows the 2nd blade determined by the pattern 2.

（１．歯車加工装置１の構成）
歯車加工装置１の構成について、図１を参照して説明する。歯車加工装置１の一例として、５軸マシニングセンタを例にあげる。つまり、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。本実施形態においては、歯車加工装置１は、横形５軸マシニングセンタを例にあげるが、横形５軸マシニングセンタに限られず、立形５軸マシニングセンタを適用することができ、マシニングセンタ以外の構成の装置も適用できる。 (1. Configuration of gear processing device 1)
The configuration of the gear processing apparatus 1 will be described with reference to FIG. As an example of the gear processing apparatus 1, a 5-axis machining center will be taken as an example. That is, the gear processing device 1 is a device having three linear axes (X, Y, Z axes) and two rotation axes (A axis, C axis) orthogonal to each other as drive axes. In the present embodiment, the gear processing device 1 is not limited to the horizontal 5-axis machining center, but the vertical 5-axis machining center can be applied, and the device having a configuration other than the machining center is also applied. can.

図１に示すように、歯車加工装置１は、歯切り工具Ｔと、歯切り工具Ｔと工作物Ｗとを相対移動することで工作物Ｗを切削加工することにより工作物Ｗに歯を創成する駆動装置１０−８０とを備える。歯切り工具Ｔは、スカイビング加工に用いる工具であって、外周に複数の刃を有する。つまり、歯車加工装置１は、スカイビング加工により、工作物Ｗを切削加工することにより工作物Ｗに歯を創成する。工作物Ｗの素材は、円筒状又は円柱状であり、歯車加工装置１は、工作物Ｗの素材の内周面又は外周面を加工することにより、内歯車又は外歯車を形成する。 As shown in FIG. 1, the gear processing device 1 creates teeth in the workpiece W by cutting the workpiece W by relatively moving the gear cutting tool T, the gear cutting tool T, and the workpiece W. The drive device 10-80 is provided. The gear cutting tool T is a tool used for skiving, and has a plurality of blades on the outer periphery. That is, the gear processing device 1 creates teeth in the workpiece W by cutting the workpiece W by skiving. The material of the workpiece W is cylindrical or cylindrical, and the gear processing apparatus 1 forms an internal gear or an external gear by processing the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the material of the workpiece W.

ここで、スカイビング加工とは、歯切り工具Ｔをその中心軸線回りに回転させ、工作物Ｗをその中心軸線回りに回転させ、歯切り工具Ｔの中心軸線を工作物Ｗの中心軸線に平行な軸線に対して角度を有する状態とし、歯切り工具Ｔを工作物Ｗに対して工作物Ｗの中心軸線方向に相対的に移動することで、歯切り工具Ｔにより歯を創成する方法である。なお、歯切り工具Ｔの中心軸線を工作物Ｗの中心軸線に平行な軸線に対して角度を有する状態とは、歯切り工具Ｔの中心軸線と工作物Ｗの中心軸線とが交差角を有する状態に相当する。 Here, skiving means that the gear cutting tool T is rotated around its central axis, the workpiece W is rotated around its central axis, and the central axis of the gear cutting tool T is parallel to the central axis of the workpiece W. This is a method of creating teeth by the gear cutting tool T by moving the gear cutting tool T relative to the workpiece W in the direction of the central axis of the workpiece W in a state of having an angle with respect to the axial line. .. The state in which the central axis of the gear cutting tool T has an angle with respect to the axis parallel to the central axis of the workpiece W means that the central axis of the gear cutting tool T and the central axis of the workpiece W have an intersecting angle. Corresponds to the state.

歯車加工装置１は、駆動装置として、ベッド１０と、コラム２０と、サドル３０と、回転主軸４０と、スライドテーブル５０と、チルトテーブル６０と、回転テーブル７０と、工作物保持具（工作物主軸）８０を備える。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 a drive device, the gear processing device 1 includes a bed 10, a column 20, a saddle 30, a rotary spindle 40, a slide table 50, a tilt table 60, a rotary table 70, and a workpiece holder (workpiece spindle). ) 80 is provided. Although not shown, a known automatic tool changing device is provided along with the bed 10.

ベッド１０は、床上に配置される。このベッド１０の上面には、コラム２０がＸ軸方向（水平方向）に移動可能に設けられる。さらに、コラム２０の前面には、サドル３０がＹ軸方向（鉛直方向）に移動可能に設けられる。回転主軸４０は、サドル３０内に収容された主軸モータ（図示せず）により回転可能に設けられる。回転主軸４０の先端に、歯切り工具Ｔが保持される。従って、回転主軸４０の回転により、歯切り工具Ｔをその中心軸線回りに回転可能となる。 The bed 10 is arranged on the floor. A column 20 is provided on the upper surface of the bed 10 so as to be movable in the X-axis direction (horizontal direction). Further, a saddle 30 is provided on the front surface of the column 20 so as to be movable in the Y-axis direction (vertical direction). The rotary spindle 40 is rotatably provided by a spindle motor (not shown) housed in the saddle 30. The gear cutting tool T is held at the tip of the rotary spindle 40. Therefore, the rotation of the rotary spindle 40 makes it possible to rotate the gear cutting tool T around its central axis.

また、ベッド１０の上面には、スライドテーブル５０がＺ軸方向（水平方向）に移動可能に設けられる。スライドテーブル５０の上面に、チルトテーブル６０が水平方向のＡ軸回りで揺動可能に設けられる。チルトテーブル６０には、回転テーブル７０が、Ａ軸に直角なＣ軸回りで回転可能に設けられる。回転テーブル７０には、工作物Ｗを保持する工作物保持具８０が装着される。工作物保持具８０は、工作物Ｗが内歯車である場合と外歯車である場合とに応じて、異なる形状に形成される。 Further, a slide table 50 is provided on the upper surface of the bed 10 so as to be movable in the Z-axis direction (horizontal direction). A tilt table 60 is provided on the upper surface of the slide table 50 so as to be swingable around the A axis in the horizontal direction. The tilt table 60 is provided with a rotary table 70 rotatably around the C axis perpendicular to the A axis. A work holder 80 for holding the work W is mounted on the rotary table 70. The work holder 80 is formed in a different shape depending on whether the work W is an internal gear or an external gear.

（２．歯車加工方法の概要）
歯車加工方法の概要について図１を参照して説明する。まず、チルトテーブル６０を旋回することにより、歯切り工具Ｔの中心軸線と工作物Ｗの中心軸線とが所定の交差角を有する状態とする。続いて、回転主軸４０を回転することで、歯切り工具Ｔをその中心軸線回りに回転させる。さらに、回転テーブル７０を回転することで、工作物Ｗをその中心軸線回りに回転させる。続いて、コラム２０、サドル３０及びスライドテーブル５０を移動させることにより、歯切り工具Ｔを工作物Ｗに対して工作物Ｗの中心軸線方向に相対的に移動させる。このようにして、歯切り工具Ｔにより工作物Ｗが切削加工されることにより工作物Ｗに歯が創成される。 (2. Outline of gear processing method)
The outline of the gear processing method will be described with reference to FIG. First, by turning the tilt table 60, the central axis of the gear cutting tool T and the central axis of the workpiece W have a predetermined crossing angle. Subsequently, by rotating the rotary spindle 40, the gear cutting tool T is rotated around its central axis. Further, by rotating the rotary table 70, the workpiece W is rotated around its central axis. Subsequently, by moving the column 20, the saddle 30, and the slide table 50, the gear cutting tool T is moved relative to the work W in the direction of the central axis of the work W. In this way, the workpiece W is machined by the gear cutting tool T, so that teeth are created in the workpiece W.

ここで、歯車加工装置１は、ねじれ角を有する歯車、及び、ねじれ角を有しない歯車の何れも加工することができる。そして、交差角は、歯車のねじれ角及び歯切り工具Ｔのねじれ角に応じて設定される。 Here, the gear processing device 1 can process either a gear having a helix angle or a gear having no helix angle. The crossing angle is set according to the helix angle of the gear and the helix angle of the gear cutting tool T.

（３．歯切り工具Ｔの詳細構成）
歯切り工具Ｔの詳細構成について、図２−図４を参照して説明する。歯切り工具Ｔは、第一加工部１１０、第二加工部１２０及び第三加工部１３０を備える。第一加工部１１０は、第一荒加工を実行する部位であり、第二加工部１２０は、第一荒加工に続いて第二荒加工を実行する部位であり、第三加工部１３０は、第二荒加工に続いて仕上加工を実行する部位である。 (3. Detailed configuration of gear cutting tool T)
The detailed configuration of the gear cutting tool T will be described with reference to FIGS. 2 to 4. The gear cutting tool T includes a first machining section 110, a second machining section 120, and a third machining section 130. The first machining section 110 is a portion for executing the first rough machining, the second machining section 120 is a portion for executing the second rough machining following the first rough machining, and the third machining section 130 is a portion for executing the second rough machining. This is the part where the finishing process is executed following the second rough process.

第一加工部１１０は、円盤状又は円筒状に形成されている。第一加工部１１０の中央には、キー溝を有する貫通孔が形成されており、図３に示すように、回転主軸４０（図１に示す）の軸状の取付部位１４１に挿通されると共に、締結部材１４２により固定される。 The first processed portion 110 is formed in a disk shape or a cylindrical shape. A through hole having a key groove is formed in the center of the first processed portion 110, and as shown in FIG. 3, it is inserted into a shaft-shaped mounting portion 141 of the rotary spindle 40 (shown in FIG. 1). , Fixed by the fastening member 142.

第一加工部１１０は、外周に複数の第一刃１１１を備える。第一刃１１１の歯筋方向は、歯切り工具Ｔの中心軸線に平行である。つまり、第一刃１１１は、ねじれ角を有しない。さらに、複数の第一刃１１１の外接面は、円筒状に形成されている。つまり、第一刃１１１は、歯切り工具Ｔの中心軸線方向に延在し、且つ、歯切り工具Ｔの中心軸線に平行な第一歯先面１１２を有する。 The first processing unit 110 includes a plurality of first blades 111 on the outer periphery thereof. The tooth muscle direction of the first blade 111 is parallel to the central axis of the gear cutting tool T. That is, the first blade 111 does not have a helix angle. Further, the circumscribed surfaces of the plurality of first blades 111 are formed in a cylindrical shape. That is, the first blade 111 has a first tooth tip surface 112 extending in the direction of the central axis of the gear cutting tool T and parallel to the central axis of the gear cutting tool T.

第一刃１１１は、側方に第一歯面１１３を有する。第一刃１１１の歯厚は、同一径の位置において歯筋方向に向かって同一である。歯厚とは、任意の径における一方の第一歯面１１３と他方の第一歯面１１３との周方向距離である。つまり、第一歯面１１３も、歯切り工具Ｔの中心軸線に平行な面となる。 The first blade 111 has a first tooth surface 113 on the side. The tooth thickness of the first blade 111 is the same toward the tooth muscle at the position of the same diameter. The tooth thickness is the circumferential distance between one first tooth surface 113 and the other first tooth surface 113 at an arbitrary diameter. That is, the first tooth surface 113 is also a surface parallel to the central axis of the gear cutting tool T.

さらに、第一刃１１１は、第一刃１１１の歯筋方向の一端に第一すくい面１１４を有する。第一すくい面１１４は、歯切り工具Ｔの中心軸線に直交する面である。従って、第一すくい面１１４は、第一歯先面１１２及び第一歯面１１３に対して直交する。 Further, the first blade 111 has a first rake face 114 at one end of the first blade 111 in the tooth muscle direction. The first rake face 114 is a plane orthogonal to the central axis of the gear cutting tool T. Therefore, the first rake face 114 is orthogonal to the first tooth tip surface 112 and the first tooth surface 113.

第二加工部１２０は、第一加工部１１０と同様に円盤状又は円筒状に形成されている。第二加工部１２０は、第一加工部１１０と一体に形成された１つの部材を構成する。つまり、第一加工部１１０と第二加工部１２０とは、１つの素材を加工することにより得られており、締結部材等により連結されたものではない。そして、第二加工部１２０の中央には、キー溝を有する貫通孔が形成されており、図３に示すように、回転主軸４０の取付部位１４１に挿通されると共に、締結部材１４２により固定される。第二加工部１２０は、第一加工部１１０よりも回転主軸４０の基端側に位置する。つまり、第一加工部１１０が、歯切り工具Ｔにおける先端側となる。 The second processed portion 120 is formed in a disk shape or a cylindrical shape like the first processed portion 110. The second processed portion 120 constitutes one member integrally formed with the first processed portion 110. That is, the first processed portion 110 and the second processed portion 120 are obtained by processing one material, and are not connected by a fastening member or the like. A through hole having a key groove is formed in the center of the second processed portion 120, and as shown in FIG. 3, it is inserted into the mounting portion 141 of the rotary spindle 40 and fixed by the fastening member 142. To. The second processed portion 120 is located closer to the proximal end side of the rotating spindle 40 than the first processed portion 110. That is, the first processing portion 110 is on the tip side of the gear cutting tool T.

第二加工部１２０は、外周に複数の第二刃１２１を備える。複数の第二刃１２１が第一すくい面１１４とは反対側において複数の第一刃１１１に連続して設けられている。第二刃１２１の歯筋方向は、歯切り工具Ｔの中心軸線に平行である。つまり、第二刃１２１は、第一刃１１１と同様に、ねじれ角を有しない。従って、第二刃１２１は、第一刃１１１の延長線上に位置する。 The second processing portion 120 includes a plurality of second blades 121 on the outer periphery thereof. A plurality of second blades 121 are continuously provided on the plurality of first blades 111 on the side opposite to the first rake surface 114. The direction of the tooth muscle of the second blade 121 is parallel to the central axis of the gear cutting tool T. That is, the second blade 121 does not have a helix angle like the first blade 111. Therefore, the second blade 121 is located on the extension line of the first blade 111.

さらに、複数の第二刃１２１の外接面は、円筒状に形成されている。つまり、第二刃１２１は、歯切り工具Ｔの中心軸線方向に延在し、且つ、歯切り工具Ｔの中心軸線に平行な第二歯先面１２２を有する。第二歯先面１２２は、第一刃１１１の第一歯先面１１２より径方向外方に設けられる。 Further, the circumscribed surfaces of the plurality of second blades 121 are formed in a cylindrical shape. That is, the second blade 121 has a second tooth tip surface 122 extending in the direction of the central axis of the gear cutting tool T and parallel to the central axis of the gear cutting tool T. The second tooth tip surface 122 is provided radially outward from the first tooth tip surface 112 of the first blade 111.

第二刃１２１は、側方に第二歯面１２３を有する。第二刃１２１の歯厚は、同一径の位置において歯筋方向に向かって同一である。つまり、第二刃１２１も、歯切り工具Ｔの中心軸線に平行な面となる。さらに、第二刃１２１の歯厚は、同一径の位置において第一刃１１１の歯厚と同一の歯厚である。つまり、第二刃１２１の第二歯面１２３は、第一刃１１１の第一歯面１１３と連続した面を形成する。従って、第一刃１１１の第一歯面１１３と第二刃１２１の第二歯面１２３との間に、段差を有さず、境界線がない。換言すると、第二歯面１２３は、歯切り工具Ｔの中心軸線方向において、第一歯面１１３の延長線上に位置する。 The second blade 121 has a second tooth surface 123 on the side. The tooth thickness of the second blade 121 is the same toward the tooth muscle at the position of the same diameter. That is, the second blade 121 also has a surface parallel to the central axis of the gear cutting tool T. Further, the tooth thickness of the second blade 121 is the same as the tooth thickness of the first blade 111 at the position of the same diameter. That is, the second tooth surface 123 of the second blade 121 forms a surface continuous with the first tooth surface 113 of the first blade 111. Therefore, there is no step between the first tooth surface 113 of the first blade 111 and the second tooth surface 123 of the second blade 121, and there is no boundary line. In other words, the second tooth surface 123 is located on the extension line of the first tooth surface 113 in the direction of the central axis of the gear cutting tool T.

さらに、第二刃１２１は、第二刃１２１の歯筋方向の一端に第二すくい面１２４を有する。第二すくい面１２４は、第一刃１１１の第一歯先面１１２の径方向外方のみに有する。つまり、第二すくい面１２４は、略台形状となる。上述したように、第一刃１１１の第一歯面１１３と第二刃１２１の第二歯面１２３とは連続した面である。従って、第二すくい面１２４は、第一歯面１１３に隣接する部位には形成されていない。第二すくい面１２４は、歯切り工具Ｔの中心軸線に直交する面である。従って、第二すくい面１２４は、第二歯先面１２２及び第二歯面１２３に対して直交すると共に、第一歯先面１１２に対しても直交する。 Further, the second blade 121 has a second rake face 124 at one end of the second blade 121 in the tooth muscle direction. The second rake face 124 is provided only on the radial outer side of the first tooth tip surface 112 of the first blade 111. That is, the second rake face 124 has a substantially trapezoidal shape. As described above, the first tooth surface 113 of the first blade 111 and the second tooth surface 123 of the second blade 121 are continuous surfaces. Therefore, the second rake face 124 is not formed at the portion adjacent to the first tooth surface 113. The second rake face 124 is a plane orthogonal to the central axis of the gear cutting tool T. Therefore, the second rake face 124 is orthogonal to the second tooth tip surface 122 and the second tooth surface 123, and is also orthogonal to the first tooth tip surface 112.

第三加工部１３０は、第一加工部１１０及び第二加工部１２０と同様に円盤状又は円筒状に形成されている。第三加工部１３０は、第一加工部１１０及び第二加工部１２０とは別体に形成されている。そして、第三加工部１３０の中央には、キー溝を有する貫通孔が形成されており、図３に示すように、回転主軸４０の取付部位１４１に挿通されると共に、締結部材１４２により固定される。ここで、第三加工部１３０は、第二加工部１２０よりも回転主軸４０の基端側に位置する。 The third processed portion 130 is formed in a disk shape or a cylindrical shape like the first processed portion 110 and the second processed portion 120. The third processed portion 130 is formed separately from the first processed portion 110 and the second processed portion 120. A through hole having a key groove is formed in the center of the third processed portion 130, and as shown in FIG. 3, it is inserted into the mounting portion 141 of the rotary spindle 40 and fixed by the fastening member 142. To. Here, the third processed portion 130 is located closer to the proximal end side of the rotating spindle 40 than the second processed portion 120.

第三加工部１３０は、外周に複数の第三刃１３１を備える。複数の第三刃１３１が第二すくい面１２４とは反対側において複数の第二刃１２１に連続して設けられている。第三刃１３１の歯筋方向は、歯切り工具Ｔの中心軸線に平行である。つまり、第三刃１３１は、第一刃１１１及び第二刃１２１と同様に、ねじれ角を有しない。従って、第三刃１３１は、第一刃１１１及び第二刃１２１の延長線上に位置する。 The third processing portion 130 includes a plurality of third blades 131 on the outer periphery thereof. A plurality of third blades 131 are continuously provided on the plurality of second blades 121 on the side opposite to the second rake face 124. The direction of the tooth muscle of the third blade 131 is parallel to the central axis of the gear cutting tool T. That is, the third blade 131 does not have a helix angle like the first blade 111 and the second blade 121. Therefore, the third blade 131 is located on the extension line of the first blade 111 and the second blade 121.

さらに、複数の第三刃１３１の外接面は、円筒状に形成されている。つまり、第三刃１３１は、歯切り工具Ｔの中心軸線方向に延在し、且つ、歯切り工具Ｔの中心軸線に平行な第三歯先面１３２を有する。第三歯先面１３２は、第二刃１２１の第二歯先面１２２より径方向外方に設けられる。 Further, the circumscribed surfaces of the plurality of third blades 131 are formed in a cylindrical shape. That is, the third blade 131 has a third tooth tip surface 132 extending in the direction of the central axis of the gear cutting tool T and parallel to the central axis of the gear cutting tool T. The third tooth tip surface 132 is provided radially outward from the second tooth tip surface 122 of the second blade 121.

第三刃１３１は、側方に第三歯面１３３を有する。第三刃１３１の歯厚は、同一径の位置において歯筋方向に向かって同一である。つまり、第三刃１３１も、歯切り工具Ｔの中心軸線に平行な面となる。さらに、第三刃１３１の歯厚は、同一径の位置において第一刃１１１及び第二刃１２１の歯厚より大きな歯厚である。つまり、第三刃１３１の第三歯面１３３は、第二刃１２１の第二歯面１２３に対して段差を有する。 The third blade 131 has a third tooth surface 133 on the side. The tooth thickness of the third blade 131 is the same toward the tooth muscle at the position of the same diameter. That is, the third blade 131 also has a surface parallel to the central axis of the gear cutting tool T. Further, the tooth thickness of the third blade 131 is larger than the tooth thickness of the first blade 111 and the second blade 121 at the positions having the same diameter. That is, the third tooth surface 133 of the third blade 131 has a step with respect to the second tooth surface 123 of the second blade 121.

さらに、第三刃１３１は、第三刃１３１の歯筋方向の一端に第三すくい面１３４を有する。第三すくい面１３４は、第二刃１２１の第二歯先面１２２の径方向外方、及び、第二歯面１２３に隣接する部位に有する。つまり、第三すくい面１３４は、略Ｕ字状となる。また、第三すくい面１３４は、歯切り工具Ｔの中心軸線に直交する面である。従って、第三すくい面１３４は、第三歯先面１３２及び第三歯面１３３に対して直交すると共に、第二歯先面１２２及び第二歯面１２３に対しても直交する。 Further, the third blade 131 has a third rake face 134 at one end of the third blade 131 in the tooth muscle direction. The third rake face 134 is provided on the radial outer side of the second tooth tip surface 122 of the second blade 121 and at a portion adjacent to the second tooth surface 123. That is, the third rake face 134 has a substantially U-shape. Further, the third rake face 134 is a plane orthogonal to the central axis of the gear cutting tool T. Therefore, the third rake face 134 is orthogonal to the third tooth tip surface 132 and the third tooth surface 133, and is also orthogonal to the second tooth tip surface 122 and the second tooth surface 123.

上述したように、歯切り工具Ｔは、第一荒加工を担当する第一加工部１１０、第二荒加工を担当する第二加工部１２０、仕上加工を担当する第三加工部１３０を備える。従って、歯切り工具Ｔの１回の送り動作により、三段階の加工を行うことができる。そのため、加工時間を大幅に短縮することができる。 As described above, the gear cutting tool T includes a first machining section 110 in charge of the first rough machining, a second machining section 120 in charge of the second rough machining, and a third machining section 130 in charge of the finishing machining. Therefore, it is possible to perform three-step machining by one feeding operation of the gear cutting tool T. Therefore, the processing time can be significantly shortened.

また、第三刃１３１が工作物Ｗを最後に加工する刃となるため、工作物Ｗの所望形状（仕上形状）に加工することができる刃の形状とする必要がある。従って、第三刃１３１が、第三すくい面１３４と第三歯先面１３２との稜線の部位のみならず、第三すくい面１３４と第三歯面１３３との稜線の部位においても工作物Ｗを加工することができるようにする必要がある。そこで、第三刃１３１の第三歯先面１３２が、第二刃１２１の第二歯先面１２２より径方向外方に設けられ、且つ、第三刃１３１の歯厚が、第一刃１１１及び第二刃１２１の歯厚より大きくされている。第三刃１３１を上記のような形状とすることにより、第三刃１３１が確実に仕上加工を行うことができ、高精度な歯車を加工することができる。 Further, since the third blade 131 is the blade for processing the workpiece W last, it is necessary to have a blade shape that can be processed into a desired shape (finishing shape) of the workpiece W. Therefore, the third blade 131 is used not only on the ridgeline portion between the third rake surface 134 and the third tooth tip surface 132, but also on the ridgeline portion between the third rake face 134 and the third tooth surface 133. Need to be able to be processed. Therefore, the third tooth tip surface 132 of the third blade 131 is provided radially outward from the second tooth tip surface 122 of the second blade 121, and the tooth thickness of the third blade 131 is the first blade 111. And it is made larger than the tooth thickness of the second blade 121. By shaping the third blade 131 as described above, the third blade 131 can be reliably finished and a highly accurate gear can be machined.

工作物Ｗが円筒状の素材である場合であって、歯切り工具Ｔを工作物Ｗの中心軸線方向への送り動作を１回のみ行うことにより、第三刃１３１に対応する歯が創成される場合とする。このとき、第一刃１１１による切削面積は、第二刃１２１による切削面積にほぼ等しくなるように設定されている。つまり、第一すくい面１１４と第二すくい面１２４とは、ほぼ等しい面積に設定されている。従って、第一刃１１１による第一荒加工としての切削負荷と、第二刃１２１による第二荒加工としての切削負荷とが、ほぼ等しくなる。 When the workpiece W is made of a cylindrical material, the tooth corresponding to the third blade 131 is created by feeding the gear cutting tool T only once in the direction of the central axis of the workpiece W. If so. At this time, the cutting area by the first blade 111 is set to be substantially equal to the cutting area by the second blade 121. That is, the first rake face 114 and the second rake face 124 are set to have substantially the same area. Therefore, the cutting load as the first roughing by the first blade 111 and the cutting load as the second roughing by the second blade 121 are substantially equal.

また、第三刃１３１による切削面積は、第一刃１１１及び第二刃１２１による切削面積に比べて僅かに小さくなるように設定されている。つまり、第三すくい面１３４は、第一すくい面１１４及び第二すくい面１２４に対して、僅かに小さい面積に設定されている。従って、第三刃１３１による仕上加工としての切削負荷は、第一刃１１１及び第二刃１２１による荒加工としての切削負荷に比べて少なくなる。これにより、第三刃１３１による仕上加工によって高精度な歯を創成できる。 Further, the cutting area by the third blade 131 is set to be slightly smaller than the cutting area by the first blade 111 and the second blade 121. That is, the third rake face 134 is set to have a slightly smaller area than the first rake face 114 and the second rake face 124. Therefore, the cutting load for finishing by the third blade 131 is smaller than the cutting load for roughing by the first blade 111 and the second blade 121. As a result, highly accurate teeth can be created by finishing with the third blade 131.

（４．歯切り工具Ｔの第一刃１１１及び第二刃１２１の設計方法）
歯切り工具Ｔの第一刃１１１及び第二刃１２１の設計方法について、図５−図１２を参照して説明する。第三刃１３１は、仕上加工を担当するため、工作物Ｗに創成する歯の諸元に等しい。つまり、第三刃１３１のモジュール及び圧力角等は、歯の諸元と同一である。そこで、第三刃１３１の諸元を基準として、第一刃１１１及び第二刃１２１を設計する。 (4. Design method of the first blade 111 and the second blade 121 of the gear cutting tool T)
The design method of the first blade 111 and the second blade 121 of the gear cutting tool T will be described with reference to FIGS. 5 to 12. Since the third blade 131 is in charge of finishing, it is equal to the tooth specifications created in the workpiece W. That is, the module, pressure angle, etc. of the third blade 131 are the same as the tooth specifications. Therefore, the first blade 111 and the second blade 121 are designed based on the specifications of the third blade 131.

第一刃１１１及び第二刃１２１は、図５に示すように、４つのパターンの何れかにより設計される。第一刃１１１及び第二刃１２１の諸元は、基本的には同一である。ただし、両者は、歯先面１１２，１２２の位置のみ相違する。 The first blade 111 and the second blade 121 are designed by any of four patterns as shown in FIG. The specifications of the first blade 111 and the second blade 121 are basically the same. However, the two differ only in the positions of the tooth tip surfaces 112 and 122.

パターン１は、以下のように設定されている。第一刃１１１及び第二刃１２１のモジュールは、第三刃１３１のモジュールより大きい。第一刃１１１及び第二刃１２１の圧力角は、第三刃１３１の圧力角と同一である。歯厚修正が行われており、歯先面修正が行われている。ここで、歯厚修正とは、JIS B 1603-1995に定義されており、歯面の位置を周方向に変更する処理である。歯面の位置が変更されることで、歯厚が変更される。歯先面修正とは、歯先面を切断することにより、歯先面の位置を変更する処理である。 Pattern 1 is set as follows. The modules of the first blade 111 and the second blade 121 are larger than the modules of the third blade 131. The pressure angles of the first blade 111 and the second blade 121 are the same as the pressure angles of the third blade 131. The tooth thickness has been corrected, and the tooth tip surface has been corrected. Here, the tooth thickness correction is defined in JIS B 1603-1995 and is a process of changing the position of the tooth surface in the circumferential direction. By changing the position of the tooth surface, the tooth thickness is changed. Tooth tip surface correction is a process of changing the position of the tooth tip surface by cutting the tooth tip surface.

パターン２では、第一刃１１１及び第二刃１２１のモジュールは、第三刃１３１のモジュールより大きく、第一刃１１１及び第二刃１２１の圧力角は、第三刃１３１の圧力角と異なり、歯厚修正が行われており、歯先面修正が行われている。 In pattern 2, the modules of the first blade 111 and the second blade 121 are larger than the modules of the third blade 131, and the pressure angles of the first blade 111 and the second blade 121 are different from the pressure angles of the third blade 131. The tooth thickness has been corrected, and the tooth tip surface has been corrected.

パターン３では、第一刃１１１及び第二刃１２１のモジュールは、第三刃１３１のモジュールと同一であり、第一刃１１１及び第二刃１２１の圧力角は、第三刃１３１の圧力角と同一であり、歯厚修正が行われており、歯先面修正が行われている。 In pattern 3, the modules of the first blade 111 and the second blade 121 are the same as the modules of the third blade 131, and the pressure angles of the first blade 111 and the second blade 121 are the pressure angles of the third blade 131. It is the same, the tooth thickness has been corrected, and the tooth tip surface has been corrected.

パターン４では、第一刃１１１及び第二刃１２１のモジュールは、第三刃１３１のモジュールと同一であり、第一刃１１１及び第二刃１２１の圧力角は、第三刃１３１の圧力角と異なり、歯厚修正が行われており、歯先面修正が行われている。 In pattern 4, the modules of the first blade 111 and the second blade 121 are the same as the modules of the third blade 131, and the pressure angles of the first blade 111 and the second blade 121 are the pressure angles of the third blade 131. Unlike, the tooth thickness is corrected, and the tooth tip surface is corrected.

パターン１の場合における第二刃１２１の形状決定手順ついて、図６−図８を参照してより詳細に説明する。まず、図６に示すように、基準としての第三刃１３１に対して、モジュールの大きな歯１２１ａを決定する。このとき、歯１２１ａの形状は、第三刃１３１の外側に位置する。 The procedure for determining the shape of the second blade 121 in the case of pattern 1 will be described in more detail with reference to FIGS. 6-8. First, as shown in FIG. 6, the large teeth 121a of the module are determined with respect to the third blade 131 as a reference. At this time, the shape of the tooth 121a is located outside the third blade 131.

続いて、図７に示すように、歯１２１ａの両側の歯面に対して歯厚修正を行う。具体的には、歯１２１ａの両側の歯面の位置を移動させて、第三刃１３１の第三歯面１３３よりも内側に変更する。歯厚修正された両側の歯面１２１ｂ，１２１ｃが決定される。つまり、歯厚修正された両側の歯面１２１ｂ，１２１ｃにより表される歯厚は、第三刃１３１の歯厚よりも小さくされる。 Subsequently, as shown in FIG. 7, the tooth thickness is corrected on the tooth surfaces on both sides of the tooth 121a. Specifically, the positions of the tooth surfaces on both sides of the tooth 121a are moved so as to be inside the third tooth surface 133 of the third blade 131. The tooth surfaces 121b and 121c on both sides with the corrected tooth thickness are determined. That is, the tooth thickness represented by the tooth surfaces 121b and 121c on both sides of which the tooth thickness has been corrected is made smaller than the tooth thickness of the third blade 131.

さらに、図７に示すように、歯１２１ａの歯先面に対して歯先面修正を行う。具体的には、歯１２１ａの歯先面の位置を移動させて、第三刃１３１の第三歯先面１３２より径方向内方（歯元側）に変更する。歯先面修正された歯先面１２１ｄが決定される。図８に示すように、歯厚修正された歯面１２１ｂ，１２１ｃ、及び、歯先面修正された歯先面１２１ｄにより、第二刃１２１が決定される。 Further, as shown in FIG. 7, the tooth tip surface is corrected with respect to the tooth tip surface of the tooth 121a. Specifically, the position of the tooth tip surface of the tooth 121a is moved so as to be radially inward (tooth root side) from the third tooth tip surface 132 of the third blade 131. The tooth tip surface modified 121d is determined. As shown in FIG. 8, the second blade 121 is determined by the tooth thickness-corrected tooth surfaces 121b and 121c and the tooth tip surface-corrected tooth tip surface 121d.

また、パターン１の場合における第一刃１１１の形状決定手順ついて、図６、図９及び図１０を参照してより詳細に説明する。第一刃１１１と第二刃１２１とは、モジュールが同一であるため、図６に示すように、第二刃１２１のときと同様に、基準としての第三刃１３１に対して、モジュールの大きな歯１２１ａを決定する。 Further, the procedure for determining the shape of the first blade 111 in the case of pattern 1 will be described in more detail with reference to FIGS. 6, 9 and 10. Since the first blade 111 and the second blade 121 have the same module, as shown in FIG. 6, the module is larger than the third blade 131 as a reference, as in the case of the second blade 121. Determine the tooth 121a.

続いて、図９に示すように、歯１２１ａの両側の歯面に対して歯厚修正を行う。第一刃１１１における歯厚修正量も、第二刃１２１と同一である。第二刃１２１のときと同様に、歯１２１ａの両側の歯面の位置を移動させて、第三刃１３１の第三歯面１３３よりも内側に変更する。歯厚修正された両側の歯面１２１ｂ，１２１ｃが決定される。つまり、歯厚修正された両側の歯面１２１ｂ，１２１ｃにより表される歯厚は、第三刃１３１の歯厚よりも小さくされる。 Subsequently, as shown in FIG. 9, the tooth thickness is corrected on the tooth surfaces on both sides of the tooth 121a. The tooth thickness correction amount in the first blade 111 is also the same as that in the second blade 121. As in the case of the second blade 121, the positions of the tooth surfaces on both sides of the tooth 121a are moved so as to be inside the third tooth surface 133 of the third blade 131. The tooth surfaces 121b and 121c on both sides with the corrected tooth thickness are determined. That is, the tooth thickness represented by the tooth surfaces 121b and 121c on both sides of which the tooth thickness has been corrected is made smaller than the tooth thickness of the third blade 131.

さらに、図９に示すように、歯１２１ａの歯先面に対して歯先面修正を行う。具体的には、歯１２１ａの歯先面の位置を移動させて、第三刃１３１の第三歯先面１３２より径方向内方（歯元側）に変更する。歯先面修正された歯先面１１１ｄが決定される。ここで、歯先面１１１ｄは、第二刃１２１を決定するために決定された歯先面１２１ｄよりもさらに径方向内方（歯元側）に位置する。図１０に示すように、歯厚修正された歯面１２１ｂ，１２１ｃ、及び、歯先面修正された歯先面１１１ｄにより、第一刃１１１が決定される。 Further, as shown in FIG. 9, the tooth tip surface is corrected with respect to the tooth tip surface of the tooth 121a. Specifically, the position of the tooth tip surface of the tooth 121a is moved so as to be radially inward (tooth root side) from the third tooth tip surface 132 of the third blade 131. The tooth tip surface corrected tooth tip surface 111d is determined. Here, the tooth tip surface 111d is located further radially inward (tooth root side) than the tooth tip surface 121d determined to determine the second blade 121. As shown in FIG. 10, the first blade 111 is determined by the tooth thickness-corrected tooth surfaces 121b and 121c and the tooth tip surface-corrected tooth tip surface 111d.

第一刃１１１及び第二刃１２１は、第三刃１３１に対してモジュールを大きくすることにより、第一歯先面１１２及び第二歯先面１２２の幅を大きくすることができる。第一歯先面１１２及び第二歯先面１２２の幅を大きくすることにより、第一刃１１１及び第二刃１２１の剛性を高くすることができ、結果として寿命を向上することができる。 The first blade 111 and the second blade 121 can increase the width of the first tooth tip surface 112 and the second tooth tip surface 122 by increasing the module with respect to the third blade 131. By increasing the width of the first tooth tip surface 112 and the second tooth tip surface 122, the rigidity of the first blade 111 and the second blade 121 can be increased, and as a result, the life can be improved.

ここで、ねじれ角を有する歯車を加工する場合においては、歯厚修正を行う際に、ねじれ角に応じた歯厚とされる。歯切り工具Ｔは、その中心軸線回りに回転しながら、工作物Ｗの中心軸線方向に送り移動される。歯車がねじれ角を有する場合には、歯切り工具Ｔを工作物Ｗの中心軸線方向に所定量送り移動させたときに、歯切り工具Ｔの回転量は、歯車のねじれ角の分を追加又は減少させる必要がある。なお、一般に、歯切り工具Ｔが、加工開始の位置から加工終了の位置へ移動する場合に、歯切り工具Ｔの修正回転量に対応する角度を、補正角と称される。 Here, in the case of processing a gear having a helix angle, the tooth thickness is set according to the helix angle when correcting the tooth thickness. The gear cutting tool T is fed and moved in the direction of the central axis of the workpiece W while rotating around its central axis. When the gear has a helix angle, when the gear cutting tool T is fed and moved by a predetermined amount in the direction of the central axis of the workpiece W, the rotation amount of the gear cutting tool T adds the amount of the helix angle of the gear. Need to reduce. In general, when the gear cutting tool T moves from the position where machining starts to the position where machining ends, the angle corresponding to the corrected rotation amount of the gear cutting tool T is referred to as a correction angle.

つまり、ねじれ角を有する歯車を加工する場合には、加工条件として補正角を決定する必要がある。しかし、補正角は、仕上加工を担当する第三刃１３１を基準に決定する必要があり、第一刃１１１及び第二刃１２１は、第三刃１３１とは形状が異なるため、当該補正角が第一刃１１１及び第二刃１２１に適応するとは限らない。そこで、決定された補正角に応じて、歯厚修正量が決定される。つまり、第二刃１２１による第二荒加工を施した状態において、第三刃１３１が仕上加工のための所望の取代を残すことができるように、歯厚修正量が決定される。つまり、歯厚修正量は、歯車のねじれ角に応じた歯厚となるように設定されている。 That is, when machining a gear having a helix angle, it is necessary to determine the correction angle as a machining condition. However, the correction angle needs to be determined based on the third blade 131 in charge of finishing, and since the first blade 111 and the second blade 121 have different shapes from the third blade 131, the correction angle is different. It is not always applicable to the first blade 111 and the second blade 121. Therefore, the tooth thickness correction amount is determined according to the determined correction angle. That is, the tooth thickness correction amount is determined so that the third blade 131 can leave a desired allowance for the finishing process in the state where the second roughing is performed by the second blade 121. That is, the tooth thickness correction amount is set so as to have a tooth thickness corresponding to the helix angle of the gear.

パターン２は、パターン１に対して、さらに圧力角が修正されている。パターン２の場合における第二刃１２１の形状決定手順について、図６、図７，図１１及び図１２を参照して説明する。パターン１において説明したように、図６及び図７に示すように、モジュールの大きな歯１２１ａを決定し、歯厚修正された両側の歯面１２１ｂ，１２１ｃを決定し、歯先面修正された歯先面１２１ｄを決定する。 In the pattern 2, the pressure angle is further corrected with respect to the pattern 1. The procedure for determining the shape of the second blade 121 in the case of the pattern 2 will be described with reference to FIGS. 6, 7, 11 and 12. As described in pattern 1, as shown in FIGS. 6 and 7, the large tooth 121a of the module is determined, the tooth thickness-corrected both side tooth surfaces 121b and 121c are determined, and the tooth tip surface-corrected tooth is determined. The front surface 121d is determined.

続いて、図１１に示すように、歯厚修正された両側の歯面１２１ｂ，１２１ｃに対して圧力角の修正を行う。圧力角の修正をすることにより、歯面１２１ｅ，１２１ｆを決定する。図１２に示すように、圧力角の修正がされた歯面１２１ｅ，１２１ｆ、及び、歯先面修正された歯先面１２１ｄにより、第二刃１２１が決定される。第一刃１１１についても同様に決定される。 Subsequently, as shown in FIG. 11, the pressure angle is corrected for the tooth surfaces 121b and 121c on both sides where the tooth thickness is corrected. The tooth surfaces 121e and 121f are determined by correcting the pressure angle. As shown in FIG. 12, the second blade 121 is determined by the tooth surface 121e and 121f whose pressure angle has been corrected and the tooth tip surface 121d whose tooth tip surface has been corrected. The first blade 111 is also determined in the same manner.

圧力角の修正を行うことにより、第一歯先面１１２及び第二歯先面１２２の幅を大きくすることができる。第一刃１１１及び第二刃１２１の剛性を高くすることができ、結果として寿命を向上することができる。 By modifying the pressure angle, the widths of the first tooth tip surface 112 and the second tooth tip surface 122 can be increased. The rigidity of the first blade 111 and the second blade 121 can be increased, and as a result, the life can be improved.

パターン３，４は、パターン１，２に対して、第三刃１３１とモジュールを同一とする点において相違する。モジュールが同一ということは、歯厚修正及び歯先面修正を行う前の形状が、第三刃１３１そのものとなる。 Patterns 3 and 4 differ from patterns 1 and 2 in that the module is the same as the third blade 131. The fact that the modules are the same means that the shape before the tooth thickness correction and the tooth tip surface correction is the third blade 131 itself.

（５．再研磨）
歯切り工具Ｔが摩耗した場合には、再研磨を行う。再研磨の部位は、主として、すくい面である。すなわち、歯切り工具Ｔの再研磨の部位は、第一すくい面１１４、第二すくい面１２４及び第三すくい面１３４となる。 (5. Re-polishing)
If the gear cutting tool T is worn, regrinding is performed. The site of regrinding is mainly the rake face. That is, the re-polished parts of the gear cutting tool T are the first rake surface 114, the second rake surface 124, and the third rake surface 134.

ここで、歯切り工具Ｔは、第一加工部１１０と第二加工部１２０とを一体とする部材と、第三加工部１３０とにより構成されている。そこで、当該一体部材を第三加工部１３０から分離して、当該一体部材に対して、第一すくい面１１４及び第二すくい面１２４の再研磨を行う。 Here, the gear cutting tool T is composed of a member that integrates the first processing portion 110 and the second processing portion 120, and a third processing portion 130. Therefore, the integrated member is separated from the third processed portion 130, and the first rake surface 114 and the second rake surface 124 are re-polished on the integrated member.

第一加工部１１０の第一刃１１１は、外接面が円筒状に形成されており、且つ、第一歯面１１３が同一径の位置において歯筋方向に向かって同一に形成されている。従って、第一刃１１１の第一すくい面１１４が摩耗した場合に、第一刃１１１の第一すくい面１１４を再研磨したとしても、第一すくい面１１４の形状が維持される。第二加工部１２０の第二刃１２１についても同様である。従って、第一すくい面１１４及び第二すくい面１２４の再研磨を何度も行うことができるため、工具寿命の向上を図ることができる。 The circumscribed surface of the first blade 111 of the first processed portion 110 is formed in a cylindrical shape, and the first tooth surface 113 is formed in the same position in the same diameter toward the tooth muscle. Therefore, when the first rake surface 114 of the first blade 111 is worn, the shape of the first rake surface 114 is maintained even if the first rake surface 114 of the first blade 111 is re-polished. The same applies to the second blade 121 of the second processing portion 120. Therefore, since the first rake surface 114 and the second rake surface 124 can be re-polished many times, the tool life can be improved.

また、第三加工部１３０は、第一加工部１１０及び第二加工部１２０を一体とする部材から分離して、第三すくい面１３４の再研磨を行う。第三すくい面１３４の再研磨を行う場合についても、第一すくい面１１４と同様に、第三すくい面１３４の形状が維持される。従って、第三すくい面１３４の再研磨を何度も行うことができるため、工具寿命の向上を図ることができる。 Further, the third processed portion 130 is separated from the member that integrates the first processed portion 110 and the second processed portion 120, and the third rake surface 134 is re-polished. Even when the third rake surface 134 is re-polished, the shape of the third rake surface 134 is maintained as in the case of the first rake surface 114. Therefore, since the third rake surface 134 can be re-polished many times, the tool life can be improved.

また、歯切り工具Ｔの再研磨は、すくい面の他に、歯面（刃の側面）に対して行うことがある。すくい面の再研磨と同様に、まず、第一加工部１１０及び第二加工部１２０を一体とする部材と第三加工部１３０とを分離する。 Further, the re-polishing of the gear cutting tool T may be performed on the tooth surface (side surface of the blade) in addition to the rake surface. Similar to the re-polishing of the rake face, first, the member that integrates the first processed portion 110 and the second processed portion 120 and the third processed portion 130 are separated.

そして、当該一体部材に対して、第一歯面１１３及び第二歯面１２３の再研磨を行う。ここで、第一刃１１１の歯厚と第二刃１２１の歯厚は、同一径の位置において同一であり、第一刃１１１の第一歯面１１３と第二刃１２１の第二歯面１２３とは、連続した面を形成している。従って、第一刃１１１の第一歯面１１３及び第二刃１２１の第二歯面１２３を再研磨する際には、第一刃１１１と第二刃１２１とを一連に行うことができる。従って、第一刃１１１の第一歯面１１３と第二刃１２１の第二歯面１２３の再研磨に要する時間を短縮することができる。また、分離された第三加工部１３０に対して、第三歯面１３３の再研磨を行う。 Then, the first tooth surface 113 and the second tooth surface 123 are re-polished on the integrated member. Here, the tooth thickness of the first blade 111 and the tooth thickness of the second blade 121 are the same at positions of the same diameter, and the first tooth surface 113 of the first blade 111 and the second tooth surface 123 of the second blade 121 are the same. And form a continuous surface. Therefore, when re-polishing the first tooth surface 113 of the first blade 111 and the second tooth surface 123 of the second blade 121, the first blade 111 and the second blade 121 can be performed in a series. Therefore, the time required for re-polishing the first tooth surface 113 of the first blade 111 and the second tooth surface 123 of the second blade 121 can be shortened. Further, the separated third processed portion 130 is re-polished on the third tooth surface 133.

第一加工部１１０と第二加工部１２０とを一体とし、且つ、第一歯面１１３及び第二歯面１２３が連続した面を形成しているため、当該一体部材における歯面１１３，１２３の再研磨を一連に行うことができる。しかし、第二歯面１２３と第三歯面１３３とは段差を有しているため、これらは一連の再研磨を行うことができない。ただし、第三加工部１３０が、第一加工部１１０及び第二加工部１２０から分離されるため、第三歯面１３３の再研磨は、個別に行うことができる。このように、歯切り工具Ｔのすくい面及び歯面の再研磨を行う際に、時間の短縮を図ることができる。 Since the first processed portion 110 and the second processed portion 120 are integrated and the first tooth surface 113 and the second tooth surface 123 form a continuous surface, the tooth surfaces 113 and 123 in the integrated member are formed. Re-polishing can be performed in a series. However, since the second tooth surface 123 and the third tooth surface 133 have a step, they cannot be re-polished in a series. However, since the third processed portion 130 is separated from the first processed portion 110 and the second processed portion 120, the re-polishing of the third tooth surface 133 can be performed individually. In this way, it is possible to shorten the time when re-polishing the rake face and the tooth surface of the gear cutting tool T.

１：歯車加工装置、１０−８０：駆動装置、１１０：第一加工部、１１１：第一刃、１１２：第一歯先面、１１３：第一歯面、１１４：第一すくい面、１２０：第二加工部、１２１：第二刃、１２２：第二歯先面、１２３：第二歯面、１２４：第二すくい面、１３０：第三加工部、１３１：第三刃、１３２：第三歯先面、１３３：第三歯面、１３４：第三すくい面、Ｔ：歯切り工具、Ｗ：工作物 1: Gear processing device, 10-80: Drive device, 110: First processing part, 111: First blade, 112: First tooth tip surface, 113: First tooth surface, 114: First rake surface, 120: 2nd processed part, 121: 2nd blade, 122: 2nd tooth tip surface, 123: 2nd tooth surface, 124: 2nd rake surface, 130: 3rd processed part, 131: 3rd blade, 132: 3rd Tooth tip surface 133: Third tooth surface, 134: Third rake surface, T: Tooth cutting tool, W: Work piece

Claims

A first machined portion having a plurality of first blades on the outer periphery, the circumscribed surfaces of the plurality of first blades formed in a cylindrical shape, and a first rake surface at one end in the direction of the tooth muscle of the first blade.
A plurality of second blades are provided on the outer periphery, and the plurality of second blades are continuously provided on the plurality of first blades on the side opposite to the first rake surface, and the outer contact surface of the plurality of second blades is provided. A second rake face formed in a cylindrical shape, the tooth tip surface of the second blade is provided radially outward from the tooth tip surface of the first blade, and a second rake surface is provided at one end in the tooth muscle direction of the second blade. Two processing parts and
A plurality of third blades are provided on the outer periphery, the plurality of third blades are continuously provided on the plurality of second blades on the side opposite to the second rake surface, and the outer contact surface of the plurality of third blades is provided. The third blade is formed in a cylindrical shape, the tooth tip surface of the third blade is provided radially outward from the tooth tip surface of the second blade, and the third rake surface is provided at one end in the tooth muscle direction of the third blade. Three processing parts and
Equipped with
The first processed portion and the second processed portion are configured as an integral member.
The third processed portion is configured to be separable with respect to the integrated member composed of the first processed portion and the second processed portion.
The tooth thickness of the first blade is the same toward the tooth muscle at the position of the same diameter.
The tooth thickness of the second blade is the same toward the tooth muscle at the same diameter position, and is the same as the tooth thickness of the first blade at the same diameter position.
The tooth surface of the second blade forms a surface continuous with the tooth surface of the first blade.
The tooth thickness of the third blade is the same toward the tooth muscle at the same diameter position, and is larger than the tooth thickness of the first blade and the second blade at the same diameter position.
Tooth surface of the third blade, have a stepped with respect to the tooth surface of the second blade,
The integrated member composed of the first processed portion and the second processed portion is configured so that the first rake surface and the second rake surface can be regrinded in a state of being separated from the third processed portion. ,
The third processed portion is configured for skiving processing so that the third rake surface can be regrinded while being separated from the integrated member composed of the first processed portion and the second processed portion. The gear cutting tool used.

The gear cutting tool is applied to the machining of gears having a helix angle.
The tooth muscle directions of the first blade, the second blade, and the third blade are formed parallel to the axial direction of the gear cutting tool.
The gear cutting tool according to claim 1, wherein the tooth thicknesses of the first blade and the second blade are formed to have a tooth thickness corresponding to the helix angle.

The gear cutting tool according to claim 1 or 2,
The gear cutting tool is rotated around its central axis, the workpiece is rotated around its central axis, and the central axis of the gear cutting tool is set to have an angle with respect to the axis parallel to the central axis of the workpiece. In addition, a drive device that creates teeth in the workpiece by moving the gear cutting tool relative to the workpiece in the direction of the central axis of the workpiece.
A gear processing device.

The method for re-polishing a gear cutting tool according to claim 1 or 2.
The integrated member composed of the first processed portion and the second processed portion and the third processed portion are separated.
With the integrated member composed of the first processed portion and the second processed portion separated from the third processed portion, the first rake surface and the second rake surface of the integrated member are re-polished. ,
A gear cutting tool that re-polishs the third rake surface in the third processed portion in a state where the third processed portion is separated from the integral member composed of the first processed portion and the second processed portion. Re-polishing method.

The first rake surface and the second rake surface of the integrated member are re-polished in a state where the integrated member composed of the first processed portion and the second processed portion is separated from the third processed portion. At the same time, the tooth surface of the first blade and the tooth surface of the second blade in the integrated member are re-polished.
In a state where the third processed portion is separated from the integrated member composed of the first processed portion and the second processed portion, the third rake surface in the third processed portion is re-polished and the first. 3. The method for re-polishing a gear cutting tool according to claim 4, wherein the tooth surface of the third blade in the machined portion is re-polished.

The method for designing a gear cutting tool according to claim 1 or 2.
To design the first blade and said second blade, it sets the first initial edge and the second initial blade big modules from the module of the third blade,
By performing tooth thickness modification to the set the first initial edge and said second initial blade is changed to the third blade smaller than the tooth thickness of the Do tooth thickness,
By performing the tooth crest modified for the second initial blade changing the tooth thickness, by changing to the addendum surface is positioned radially inward from the tooth crest of the third blade, wherein Determine the second blade,
By performing the tooth crest modified for the first initial blade changing the tooth thickness, by changing to the addendum surface is positioned radially inward from the tooth crest of the second blade, wherein How to design a gear cutting tool that determines the first blade .

The method for designing a gear cutting tool according to claim 1 or 2.
To design the first blade and said second blade, sets the first initial edge and the second initial edge of the third blade of the same module and the module,
By performing tooth thickness modification to the set the first initial edge and said second initial blade is changed to the third blade smaller than the tooth thickness of the Do tooth thickness,
By performing the tooth crest modified for the second initial blade changing the tooth thickness, by changing to the addendum surface is positioned radially inward from the tooth crest of the third blade, wherein Determine the second blade,
By performing the tooth crest modified for the first initial blade changing the tooth thickness, by changing to the addendum surface is positioned radially inward from the tooth crest of the second blade, wherein How to design a gear cutting tool that determines the first blade .

By correcting the tooth thickness and the pressure angle for the set first initial blade and the second initial blade, the tooth thickness is changed to be smaller than the tooth thickness of the third blade, and the teeth of the third blade are corrected. The method for designing a gear cutting tool according to claim 6 or 7, wherein the pressure angle is different from the pressure angle of the surface .