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JP7793178B2 - Gear finishing grinding wheel and its manufacturing method - Google Patents
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JP7793178B2 - Gear finishing grinding wheel and its manufacturing method - Google Patents

Gear finishing grinding wheel and its manufacturing method

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JP7793178B2
JP7793178B2 JP2021203312A JP2021203312A JP7793178B2 JP 7793178 B2 JP7793178 B2 JP 7793178B2 JP 2021203312 A JP2021203312 A JP 2021203312A JP 2021203312 A JP2021203312 A JP 2021203312A JP 7793178 B2 JP7793178 B2 JP 7793178B2
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Description

本発明は、歯車をホーニング加工するための歯車仕上げ用砥石及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a gear finishing grinding wheel for honing gears and a method for manufacturing the same.

特許文献1には、内歯車を歯車研削加工するための歯車仕上げ用砥石が開示されている。この歯車仕上げ用砥石はバレル形状であって、仕上げ用のはす歯を有する。そして、この砥石は、内歯車状のドレスギヤや総形のディスクドレッサなどの工具によって製造されたり、ドレッシングされたりする。 Patent Document 1 discloses a gear finishing grinding wheel for grinding internal gears. This gear finishing grinding wheel is barrel-shaped and has helical teeth for finishing. This grinding wheel is manufactured and dressed using tools such as internal gear-shaped dressing gears and disk dressers.

特開2013-230554号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-230554

前記ドレスギヤやディスクドレッサよりなる工具は、歯車仕上げ用砥石によって加工される被加工歯車の歯車諸元ごとに専用設計して用意されるものである。そのため、前記工具は製造に手間がかかる上に、歯車諸元に対応して多種類用意する必要がある。従って、歯車仕上げ用砥石の製造において高コスト化を回避することが困難である。このため、テスト加工用などのために、少量多品種の歯車仕上げ用砥石を用意することは不向きである。 The tools, consisting of the dressing gear and disc dresser, are specially designed and prepared for each gear specification of the gear to be machined by the gear finishing wheel. Therefore, manufacturing these tools is time-consuming, and many different types must be prepared to correspond to the gear specifications. This makes it difficult to avoid high costs in manufacturing gear finishing wheels. For this reason, it is not suitable to prepare a small number of different types of gear finishing wheels for test machining, etc.

本発明の歯車仕上げ用砥石においては、バレル状をなすとともに、砥粒を分散状態で含有する基材の周面に対してカッターの片刃によって歯溝を刻設することにより、複数の仕上げ歯を有するとともに、前記各仕上げ歯の歯面に歯筋方向におけるクラウニングを形成したことを特徴とする。 The gear finishing wheel of the present invention is characterized by having multiple finishing teeth formed by cutting tooth grooves into the peripheral surface of a barrel-shaped substrate containing dispersed abrasive grains using a single blade of a cutter, and by forming crowning in the tooth trace direction on the tooth surface of each of the finishing teeth.

本発明の歯車仕上げ用砥石の製造方法においては、基材中に砥粒が分散されるとともに、バレル状に形成されたワークの外周面に対してカッターの片刃によって歯溝を刻設することにより、仕上げ歯を形成することを特徴とする。 The method for manufacturing a gear finishing wheel of the present invention is characterized in that abrasive grains are dispersed in a substrate, and finishing teeth are formed by cutting tooth grooves into the outer surface of a barrel-shaped workpiece using one edge of a cutter.

このように、歯面仕上げ用砥石をフライスカッターなどの片刃によって切削するため、専用設計される内歯車状や総形の工具が不要になる。つまり、歯車諸元に対応した工具の加工が不要になる。従って、歯面仕上げ用砥石を安価に製造できる。すなわち、本発明によれば、フライスカッターなどの工具を数値制御(NC)工作機の工具軸に装着すれば、各種の大きさや形状の歯面仕上げ用砥石を製造できる。 In this way, because tooth surface finishing wheels are cut using a single-edged tool such as a milling cutter, there is no need for specially designed internal gear-shaped or overall-shaped tools. In other words, there is no need to machine tools to match the gear specifications. This allows tooth surface finishing wheels to be manufactured inexpensively. In other words, according to the present invention, by attaching a tool such as a milling cutter to the tool shaft of a numerically controlled (NC) machine tool, tooth surface finishing wheels of various sizes and shapes can be manufactured.

本発明は、バレル形状の歯車仕上げ用砥石を歯車諸元に対応させた工具を用いることなく容易に製造できる効果がある。 The present invention has the advantage of making it possible to easily manufacture barrel-shaped gear finishing wheels without using tools tailored to the gear specifications.

(a)は、仕上げ歯がはす歯である歯車仕上げ用砥石の斜視図、(b)は、仕上げ歯がすぐ歯である歯車仕上げ用砥石の斜視図、(c)は、歯車仕上げ用砥石を切削加工する前のワークの斜視図。(a) is a perspective view of a gear finishing wheel with helical finishing teeth, (b) is a perspective view of a gear finishing wheel with spur finishing teeth, and (c) is a perspective view of a workpiece before being cut with the gear finishing wheel. (a)は、仕上げ歯がはす歯である歯車仕上げ用砥石の正面図、(b)は、仕上げ歯がすぐ歯である歯車仕上げ用砥石の正面図。FIG. 1A is a front view of a gear finishing grindstone having helical finishing teeth, and FIG. 1B is a front view of a gear finishing grindstone having straight finishing teeth. 仕上げ用砥石によって内歯車に対して仕上げ加工を行っている状態を示す斜視図。FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the internal gear is being finished by a finishing grindstone. (a)は、仕上げ用砥石のはす歯を示す正面図、(b)は、仕上げ用砥石のすぐ歯を示す正面図。FIG. 1A is a front view showing the helical teeth of a finishing grindstone, and FIG. 1B is a front view showing the straight teeth of the finishing grindstone. (a)は、はす歯の加工状態を示す正面図、(b)は、はす歯のねじれ角を示す簡略図。FIG. 1A is a front view showing the processed state of the helical teeth, and FIG. 1B is a simplified diagram showing the helix angle of the helical teeth. (a)は、フライスカッターによるはす歯の切削加工の初期状態を示す縦断面図、(b)は、同じくはす歯の切削加工の終期状態を示す縦断面図。1A is a longitudinal cross-sectional view showing an initial state of cutting a helical tooth by a milling cutter, and FIG. 1B is a longitudinal cross-sectional view showing a final state of cutting the helical tooth. フライカッターによるはす歯の切削加工状態を示す横断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the cutting of helical teeth using a fly cutter. (a)は、フライス刃とはす歯との関係を示す説明図、(b)~(d)は、切削加工過程を示す説明図。FIG. 1A is an explanatory diagram showing the relationship between the milling blade and the helical teeth, and FIGS. 1B to 1D are explanatory diagrams showing the cutting process. フライスカッターによるはす歯の切削加工過程を示す断面図。10 is a cross-sectional view showing the process of cutting helical teeth using a milling cutter. (a)は、自然にクラウニング加工された歯を示す斜視図、(b)は、積極的にクラウニング加工された歯を示す斜視図。(a) is a perspective view showing a naturally crowned tooth; (b) is a perspective view showing a positively crowned tooth. 稜線を有する仕上げ歯の形状を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the shape of a finishing tooth having a ridge line.

(実施形態)
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
〈歯車仕上げ用砥石の構成〉
はじめに、歯車仕上げ用砥石の構成を説明する。
(Embodiment)
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<Configuration of gear finishing wheels>
First, the structure of the gear finishing wheel will be described.

図1(a)、図1(b)及び図2(a)、図2(b)に示すように、歯車仕上げ用砥石(以下、仕上げ用砥石という)11は、両端に平面12を有するとともに、両平面12間の外周面13はバレル状に形成されている。この外周面13は、両平面12に近づくほど曲率半径が小さくなる曲面である。従って、仕上げ用砥石11は両端側ほど直径が小さくなる。両平面12の中心間には軸孔14が形成されている。 As shown in Figures 1(a), 1(b), 2(a), and 2(b), a gear finishing wheel (hereinafter referred to as a finishing wheel) 11 has flat surfaces 12 on both ends, and the outer peripheral surface 13 between the flat surfaces 12 is formed in a barrel shape. This outer peripheral surface 13 is a curved surface whose radius of curvature decreases as it approaches the flat surfaces 12. Therefore, the diameter of the finishing wheel 11 decreases toward both ends. A shaft hole 14 is formed between the centers of the flat surfaces 12.

図1(a)及び図2(a)に示すように、仕上げ用砥石11の外周面13には、複数のねじ状の歯溝15が刻設されており、その結果、外周面13には砥石軸線αを中心とした複数の螺旋状の仕上げ歯としてのはす歯16が等間隔に形成されている。 As shown in Figures 1(a) and 2(a), multiple thread-like tooth grooves 15 are engraved on the outer peripheral surface 13 of the finishing grindstone 11. As a result, multiple helical finishing helical teeth 16 are formed at equal intervals on the outer peripheral surface 13, centered on the grindstone axis α.

また、図1(b)及び図2(b)に示すように、仕上げ用砥石21は、砥石軸線αに対して平行にした歯溝25により仕上げ歯としてのすぐ歯26が形成されたものである。
前記仕上げ用砥石11,21は、高分子材よりなる基材(図示しない)中に砥粒(図示しない)を分散状態で含有させて構成されたものである。基材としては、弾力性がほとんどないもの,例えばビトリファイドなどのセラミック系材料が用いられる。また、基材としては、ある程度の弾力性を有するもの,例えばウレタン樹脂や、ウレタン樹脂とエポキシ樹脂とを混合したものよりなるレジンが用いられる。さらには、弾力性に富むニトリルゴムなどが用いられる。砥粒としては、ダイヤモンド、CBN(立方晶窒化硼素)、ホワイトアランダムなどが使用される。
As shown in FIGS. 1(b) and 2(b), the finishing grindstone 21 has straight teeth 26 as finishing teeth formed by tooth grooves 25 parallel to the grindstone axis α.
The finishing wheels 11 and 21 are constructed by dispersing abrasive grains (not shown) in a polymeric substrate (not shown). The substrate is typically a ceramic material with little elasticity, such as vitrified ceramic. Alternatively, the substrate may be a material with some elasticity, such as urethane resin or a resin mixture of urethane resin and epoxy resin. Furthermore, highly elastic materials such as nitrile rubber are also used. Diamond, CBN (cubic boron nitride), white alundum, and the like are used as abrasive grains.

仕上げ用砥石11,21のはす歯16及びすぐ歯26は、ほぼインボリュート歯形を有している。また、図4(a),図4(b)に示すように、はす歯16及びすぐ歯26は、歯面17が後述のようにクラウニング形状を有するように加工されている。このため、はす歯16及びすぐ歯26は、仕上げ用砥石11,21の軸方向の両端に行くに従って歯厚が薄くなるとともに、インボリュート歯形がマイナス側に転位している。 The helical teeth 16 and straight teeth 26 of the finishing grindstones 11 and 21 have a substantially involute tooth profile. Furthermore, as shown in Figures 4(a) and 4(b), the helical teeth 16 and straight teeth 26 are machined so that the tooth flanks 17 have a crowning shape, as described below. Therefore, the tooth thickness of the helical teeth 16 and straight teeth 26 decreases toward both ends of the axial direction of the finishing grindstones 11 and 21, and the involute tooth profile is shifted toward the negative side.

〈歯車仕上げ用砥石の使用方法〉
図3に示すように、はす歯16を有する仕上げ用砥石11を仕上げ対象の内歯車Gの歯Grに噛み合わせて、両者を回転させる。このようにすれば、仕上げ用砥石11のはす歯16と内歯車Gの歯Grとの間に滑りが生じる。このため、はす歯16の砥粒によって歯Grが研磨仕上げされて、面粗度が向上される。すぐ歯26を有する仕上げ用砥石21を用いる場合は、研磨仕上げされる内歯車Gの歯Grがはす歯になっていることが必要である。仕上げ用砥石11,21によって仕上げられる歯車は、内歯車Gだけではなく、外歯車でもよい。
<How to use gear finishing wheels>
As shown in Figure 3, a finishing grindstone 11 having helical teeth 16 is engaged with the teeth Gr of the internal gear G to be finished, and both are rotated. In this way, slippage occurs between the helical teeth 16 of the finishing grindstone 11 and the teeth Gr of the internal gear G. As a result, the teeth Gr are polished by the abrasive grains of the helical teeth 16, improving the surface roughness. When using a finishing grindstone 21 having straight teeth 26, it is necessary that the teeth Gr of the internal gear G to be polished have helical teeth. Gears that can be finished by the finishing grindstones 11, 21 are not limited to internal gears G, and external gears can also be used.

〈歯車仕上げ用砥石の製造方法〉
次に、主としてはす歯16を有する仕上げ用砥石11の製造方法について説明する。
この製造方法においては、工具として、図5及び図6に示す中心軸の周囲に複数のフライス刃31を等間隔に有するフライスカッター32が用いられる。図8(a)~同図(d)に示すように、フライス刃31は、先端刃先31aと、両側の側端刃先31bとを有する。このフライスカッター32は、工作機械の工具軸(図示しない)に保持されて、切削のために図6(a),同図(b)、図7及び図9の矢印P方向に高速回転される。なお、図6(a)及び同図(b)及び図9は、仕上げ用砥石11となるワーク20を歯溝15の部分において歯筋に沿って切断し、フライスカッター32は切断することなく、後述のセット角θ1分だけ傾斜させて描いている。
<Method for manufacturing gear finishing wheels>
Next, a method for manufacturing the finishing grindstone 11 having mainly helical teeth 16 will be described.
In this manufacturing method, a milling cutter 32 having a plurality of milling blades 31 evenly spaced around a central axis, as shown in Figures 5 and 6, is used as a tool. As shown in Figures 8(a) to 8(d), the milling blade 31 has a leading cutting edge 31a and side cutting edges 31b on both sides. This milling cutter 32 is held by a tool shaft (not shown) of a machine tool and rotated at high speed in the direction of arrow P in Figures 6(a), 6(b), 7, and 9 for cutting. Note that Figures 6(a), 6(b), and 9 illustrate the workpiece 20 that will become the finishing grindstone 11 being cut along the tooth trace at the tooth grooves 15, with the milling cutter 32 tilted by a set angle θ1, described below, without cutting.

高分子材の基材中に砥粒を分散させた図1(c)に示すワーク20がその軸孔14において前記工作機械のワーク軸(図示しない)に保持される。
仕上げ用砥石11の製造に際して、ワーク20が自身の砥石軸線αを中心にしてはす歯16の配列ピッチと等しいピッチで等角度間隔ずつインデックス回転される。そして、ワーク20は、各インデックス位置において、切削加工のために、さらに回転される(インデックス位置内回転という)。
A workpiece 20 shown in FIG. 1(c) has a polymeric base material with abrasive grains dispersed in it, and is held by its axial hole 14 on the workpiece shaft (not shown) of the machine tool.
In manufacturing the finishing grindstone 11, the workpiece 20 is index-rotated around its own grindstone axis α at equal angular intervals at a pitch equal to the arrangement pitch of the helical teeth 16. Then, at each index position, the workpiece 20 is further rotated for cutting (this is called intra-index position rotation).

各インデックス位置において、図5(a)及び同図(b)に示すように、切削方向に高速回転されるフライスカッター32の回転面がワーク20の砥石軸線αに対してセット角θ1でセットされる。この角度をセット角という。このセット角θ1は、下限5度、上限60度の範囲内の値となることが多い。なお、すぐ歯26の場合、セット角θ1は0度である。 At each index position, as shown in Figures 5(a) and 5(b), the rotation surface of the milling cutter 32, which rotates at high speed in the cutting direction, is set at a set angle θ1 relative to the grinding wheel axis α of the workpiece 20. This angle is called the set angle. This set angle θ1 is often within a range of a lower limit of 5 degrees and an upper limit of 60 degrees. In the case of a straight tooth 26, the set angle θ1 is 0 degrees.

すなわち、図5~図7に示すように、フライスカッター32は、ワーク20の外周面13の曲面形状に沿うとともに、ワーク20の砥石軸線αに沿う方向にセット角θ1を維持しながら図6に示す矢印Q方向に移動されて、ワーク20の外周面13が所定量切り込まれる。そして、このとき、図7に示すように、ワーク20は軸線αを中心にして、インデックス位置において、一定範囲内のインデックス位置内回転が実行される。これによって、フライス刃31によって切り込まれた歯溝25がワーク20の砥石軸線αに対してインデックス位置内回転の量に従うねじれ角θ(図5(b)参照)を持つ螺旋溝15aとなる。 That is, as shown in Figures 5 to 7, the milling cutter 32 is moved in the direction of arrow Q shown in Figure 6 while following the curved shape of the outer peripheral surface 13 of the workpiece 20 and maintaining a set angle θ1 in a direction along the grinding wheel axis α of the workpiece 20, cutting a predetermined amount into the outer peripheral surface 13 of the workpiece 20. At this time, as shown in Figure 7, the workpiece 20 rotates within a certain range at the index position around the axis α. As a result, the tooth groove 25 cut by the milling blade 31 becomes a spiral groove 15a with a twist angle θ (see Figure 5(b)) that corresponds to the amount of rotation within the index position relative to the grinding wheel axis α of the workpiece 20.

この切削に際して、図8(a)~(d)に示すように、フライス刃31の先端刃先31aと一方の側端刃先31bによってワーク20が切削されるようにする。このように、切削に関与する先端刃先31aと一方の側端刃先31bとを片刃という。 During this cutting, as shown in Figures 8(a) to 8(d), the workpiece 20 is cut by the leading cutting edge 31a and one side cutting edge 31b of the milling blade 31. In this way, the leading cutting edge 31a and one side cutting edge 31b involved in cutting are called a single edge.

以上の所定量の切り込みを複数回実行して、各回においてフライス刃31による切り込み量を順次深くする。このようにすれば、ワーク20の外周面13にねじれ角θで螺旋状をなすはす歯16が等ピッチで形成される。このはす歯16の歯面は、図11に示すように、インボリュート形状に沿う複数の連続した平面16aによって構成されるとともに、平面16a間には稜線16bが形成される。この平面16a及び稜線16bを有する歯面形状は、すぐ歯の仕上げ用砥石21においても、同様に形成される。 The above-described predetermined cutting is performed multiple times, with the cutting depth of the milling blade 31 increasing each time. In this way, helical helical teeth 16 with a helix angle θ are formed at equal pitch on the outer peripheral surface 13 of the workpiece 20. As shown in Figure 11, the tooth flanks of these helical teeth 16 are composed of multiple continuous flat surfaces 16a that follow an involute shape, with ridgelines 16b formed between the flat surfaces 16a. A tooth flank shape with these flat surfaces 16a and ridgelines 16b is also formed in a similar manner on a straight-tooth finishing grinding wheel 21.

ここで、図9に実線及び2点鎖線で示すように、ワーク20の外周面13がバレル形状をなしているため、フライスカッター32がワーク20の外周面13に沿って移動しても、ワーク20の軸方向において、フライス刃31による切り込み量が相違する。このため、図4(a)に示すとともに、図10(a)に実線で、さらに図10(b)に2点鎖線で示すように、はす歯16は、歯筋の両端側が連続的に薄くなるとともに、マイナス側に転位される。この結果、図10(a)に示すように、はす歯16の歯面17には自然にクラウニングが形成される。図10(a)の1点鎖線は、クラウニングカーブCを示す。図10(a)及び同図(b)は、はす歯16の歯筋を短くするとともに、すぐ歯状にして描いたものである。また、図10(a)の2点鎖線は、バレル形ではなく、仮想の円筒形をなす仕上げ用砥石の仕上げ歯を示す。 Here, as shown by the solid and two-dot chain lines in Figure 9, the outer peripheral surface 13 of the workpiece 20 has a barrel shape. Therefore, even when the milling cutter 32 moves along the outer peripheral surface 13 of the workpiece 20, the amount of cutting by the milling blade 31 varies in the axial direction of the workpiece 20. Therefore, as shown in Figure 4(a), the solid lines in Figure 10(a), and the two-dot chain lines in Figure 10(b), the helical teeth 16 become continuously thinner at both ends of the tooth trace and are shifted to the negative side. As a result, as shown in Figure 10(a), crowning naturally occurs on the tooth flank 17 of the helical teeth 16. The dot-dash line in Figure 10(a) indicates the crowning curve C. Figures 10(a) and 10(b) show the helical teeth 16 with a shortened tooth trace and a straight tooth shape. Additionally, the two-dot chain line in Figure 10(a) indicates the finishing teeth of the finishing grindstone, which are not barrel-shaped but are imaginary cylindrical.

そして、本実施形態において、図4(a)及び図10(b)に実線で示すように、はす歯16は、歯筋の両端側がさらに薄くなるように、はす歯16の切削加工が実行される。つまり、クラウニング量が大きく形成されて、図10(b)に示すように、クラウニングカーブCの曲率が歯筋の両端側ほど大きくなる。このためには、フライス刃31による切削がはす歯16の歯筋両端側に移行するにつれて、切削量が多くなるようにワーク20のインデックス位置内の回転速度を上げるか、フライスカッター32のワーク軸方向への送り速度を下げればよい。すぐ歯26の仕上げ用砥石21の場合は、歯筋の両端側切削において、ワーク20にインデックス位置内回転において、歯筋両端側ほど速度が大きくなる回転を与えればよい。このようにして、はす歯16及びすぐ歯26の歯面を補整するためのクラウニングが実現される。 In this embodiment, as shown by the solid lines in Figures 4(a) and 10(b), the helical teeth 16 are cut so that the thickness of the tooth trace is further reduced at both ends. In other words, a larger amount of crowning is formed, and as shown in Figure 10(b), the curvature of the crowning curve C increases toward both ends of the tooth trace. To achieve this, the rotational speed of the workpiece 20 within the index position can be increased or the feed rate of the milling cutter 32 in the workpiece axial direction can be decreased so that the amount of cutting increases as the milling blade 31 moves toward both ends of the tooth trace of the helical tooth 16. In the case of a finishing grindstone 21 for the straight teeth 26, the workpiece 20 is rotated within the index position at a speed that increases toward both ends of the tooth trace during cutting at both ends of the tooth trace. In this way, crowning is achieved to adjust the tooth surfaces of the helical teeth 16 and spur teeth 26.

フライスカッター32の片刃によってはす歯16及びすぐ歯26をつくる順序は、以下のとおりにすればよい。つまり、ワーク20の全周にわたってはす歯16及びすぐ歯26の一方の歯面を形成した後に、他側の片刃によって他方の歯面を形成する。あるいは、一方の片刃及び他方の片刃によって1歯ずつ両側の歯面を形成してもよい。 The order in which the helical teeth 16 and spur teeth 26 are formed using one blade of the milling cutter 32 may be as follows: After forming one tooth surface of the helical teeth 16 and spur teeth 26 around the entire circumference of the workpiece 20, the other tooth surface is formed using the other blade. Alternatively, one tooth surface on each side may be formed using one blade and then the other blade.

はす歯16のねじれ角θの角度を変える場合は、フライスカッター32のセット角θ1を変えるとともに、ワーク20のインデックス位置におけるインデックス位置内回転の速度あるいは、フライスカッター32の送り速度を変える。 To change the helix angle θ of the helical teeth 16, change the set angle θ1 of the milling cutter 32, and also change the rotation speed within the index position of the workpiece 20 or the feed speed of the milling cutter 32.

図1(b)及び図2(b)に示すすぐ歯形状の仕上げ用砥石21を切削加工する場合には、ワーク20のインデックス位置においてフライスカッター32のセット角θ1をワーク20の砥石軸線αと平行をなすようにする。そして、フライスカッター32を砥石軸線αに沿って移動させればよい。 When cutting the straight-toothed finishing grindstone 21 shown in Figures 1(b) and 2(b), the set angle θ1 of the milling cutter 32 is set parallel to the grindstone axis α of the workpiece 20 when the workpiece 20 is indexed. Then, the milling cutter 32 is moved along the grindstone axis α.

(実施形態の効果)
従って、本実施形態においては、以下の効果がある。
(1)歯車仕上げ用砥石11,21を、高価な内歯状の工具や総形の工具を使用することなく、一般的なフライスカッター32により切削加工できる。つまり、歯車仕上げ用砥石11,21の歯車諸元ごとに工具を用意する必要がない。このため、歯車仕上げ用砥石11,21を低コストで製造でき、例えば、テスト加工用などのための少量多品種のワークの加工に好適である。
(Effects of the embodiment)
Therefore, this embodiment has the following advantages.
(1) The gear finishing wheels 11, 21 can be machined using a general milling cutter 32, without using expensive internally toothed or formed tools. In other words, there is no need to prepare tools for each gear specification of the gear finishing wheels 11, 21. This allows the gear finishing wheels 11, 21 to be manufactured at low cost, making them suitable for machining a wide variety of workpieces in small quantities, for example, for test machining.

(2)ワーク20のインデックス位置内の回転速度あるいはフライスカッター32の送り速度を調整することにより、歯筋のねじれ角θを任意の角度にすることが可能である。
(3)ワーク20のインデックス位置内の回転速度及びフライスカッター32の送り速度の一方あるいは双方を調整すれば、所要のねじれ角θのはす歯16を得ることができる。
(2) By adjusting the rotation speed of the workpiece 20 within the index position or the feed speed of the milling cutter 32, the helix angle θ of the tooth trace can be set to any angle.
(3) By adjusting either or both of the rotation speed of the workpiece 20 within the index position and the feed speed of the milling cutter 32, it is possible to obtain helical teeth 16 with a desired helix angle θ.

(4)はす歯16及びすぐ歯26の歯面に適切な曲率のクラウニングカーブCを得ることができる。このため、仕上げ対象の歯車の歯面に対する仕上げ歯の進入及び離脱が円滑になって、仕上げ精度が向上する。 (4) A crowning curve C with an appropriate curvature can be obtained on the tooth flanks of the helical teeth 16 and straight teeth 26. This allows the finishing teeth to smoothly enter and leave the tooth flank of the gear being finished, improving finishing accuracy.

(変更例)
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化してもよい。そして、実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
(Example of change)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be embodied in the following forms. The embodiment and the following modified examples may be combined with each other within the scope of technical inconsistency.

・図8(b)に2点鎖線で示すように、側端刃先31bを一方にだけに形成して、他方の側端31cには刃先が形成されていない片刃だけのフライス刃31で歯車仕上げ用砥石11,21を切削加工すること。この場合には、フライス刃31の片刃が対称状に逆の形状をなす2種類のフライスカッター32を用意して、歯溝15,25に面する一対の歯面をそれぞれ別種類のフライスカッター32で切削加工する。 As shown by the two-dot chain line in Figure 8(b), the gear finishing wheels 11, 21 can be cut with a single-edged milling blade 31 that has a side edge cutting edge 31b formed on only one side and no cutting edge formed on the other side edge 31c. In this case, two types of milling cutters 32 are prepared, each with a single cutting edge of the milling blade 31 that has a symmetrically opposite shape, and a pair of tooth flanks facing the tooth grooves 15, 25 are cut with a different type of milling cutter 32.

・前記実施形態では、歯車仕上げ用砥石11,21の外周面13が両平面12に近づくほど曲率半径が小さくなる曲面となっている。これに対し、歯車仕上げ用砥石11,21の外周面13を曲率半径が変化しない曲面にしたり、両平面に近づくほど曲率半径が大きくなる曲面としたりすること。 - In the above embodiment, the outer peripheral surface 13 of the gear finishing grindstones 11, 21 is a curved surface whose radius of curvature decreases as it approaches both flat surfaces 12. In contrast, the outer peripheral surface 13 of the gear finishing grindstones 11, 21 can be a curved surface whose radius of curvature does not change, or a curved surface whose radius of curvature increases as it approaches both flat surfaces.

・フライスカッター32に変えて、砥石よりなるカッターによってその片刃を使用して歯車仕上げ用砥石11,21を切削加工すること。
・一箇所のインデックス位置内において、セット角θ1を、連続的に変化させること。そして、フライスカッター32がワーク20の軸方向の両端部,言い換えれば歯筋方向の端部を切削しているときにセット角θ1を最も大きくすること。このようにすれば、数式で算出される理想的な面形状の歯面に近い面形状の歯面を得ることが可能となる。
Instead of the milling cutter 32, a cutter made of a grinding wheel can be used to cut the gear finishing wheels 11, 21 using one of its edges.
The set angle θ1 is continuously changed within one index position, and the set angle θ1 is maximized when the milling cutter 32 is cutting both axial ends of the workpiece 20, in other words, the ends in the tooth trace direction. This makes it possible to obtain a tooth flank with a surface shape close to the ideal tooth flank shape calculated by the formula.

〈他の技術的思想〉
前記実施形態及び変更例から把握される技術的思想は以下の通りである。
(A)外周面の曲率が両端側ほど大きくなる請求項1または2に記載の歯車仕上げ用砥石。
Other technical ideas
The technical ideas grasped from the above-described embodiments and modifications are as follows.
(A) A gear finishing grindstone according to claim 1 or 2, wherein the curvature of the outer peripheral surface increases toward both ends.

(B)螺旋状の歯を切削するに際して、歯筋方向の端部ほどフライスカッターのセット角を大きくする請求項3~6のうちのいずれか一項に記載の歯車仕上げ用砥石の製造方法。 (B) A method for manufacturing a gear finishing grindstone according to any one of claims 3 to 6, in which, when cutting spiral teeth, the set angle of the milling cutter is increased toward the ends in the tooth trace direction.

11…歯車仕上げ用砥石
13…外周面
15…歯溝
16…はす歯
11…歯車仕上げ用砥石
16…はす歯
17…歯面
20…ワーク
21…歯車仕上げ用砥石
25…歯溝
26…すぐ歯
31…フライス刃
31a…先端刃先
31b…側端刃先
32…フライスカッター
Gr…歯
α…砥石軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11...Gear finishing grinding wheel 13...Outer peripheral surface 15...Tooth space 16...Helical tooth 11...Gear finishing grinding wheel 16...Helical tooth 17...Tooth surface 20...Workpiece 21...Gear finishing grinding wheel 25...Tooth space 26...Straight tooth 31...Milling blade 31a...Tip cutting edge 31b...Side cutting edge 32...Milling cutter Gr...Tooth α...Grinding wheel axis

Claims (5)

バレル状をなすとともに、砥粒を分散状態で含有する基材の周面に対してカッターの片刃によって形成される複数の仕上げ歯を有するとともに、前記各仕上げ歯の歯面に歯筋方向におけるクラウニングを形成した歯車仕上げ用砥石であって、
前記カッターはフライスカッターであって、そのフライスカッターのフライス刃の先端刃先及び1箇所の側端刃先により前記周面が切削されたものである歯車仕上げ用砥石。
A gear finishing wheel having a barrel shape, a plurality of finishing teeth formed by a single edge of a cutter on the peripheral surface of a substrate containing abrasive grains dispersed therein, and a crowning formed in the tooth trace direction on the tooth surface of each of the finishing teeth ,
The cutter is a milling cutter, and the peripheral surface is cut by the leading cutting edge and one side cutting edge of the milling blade of the milling cutter .
前記仕上げ歯は、砥石軸線に対してはす歯である請求項1に記載の歯車仕上げ用砥石。 A gear finishing wheel according to claim 1, wherein the finishing teeth are helical with respect to the wheel axis. 基材中に砥粒が分散されるとともに、バレル状に形成されたワークの外周面に対してカッターの片刃によって歯溝を刻設することにより、仕上げ歯を形成し、
前記カッターはフライスカッターであって、そのフライスカッターのフライス刃の先端刃先及び1箇所の側端刃先で切削する歯車仕上げ用砥石の製造方法。
Abrasive grains are dispersed in the substrate, and tooth grooves are carved into the outer peripheral surface of the barrel-shaped workpiece by one edge of the cutter, thereby forming finishing teeth ;
The cutter is a milling cutter, and the method for manufacturing a gear finishing grindstone cuts with the tip cutting edge and one side cutting edge of the milling blade of the milling cutter .
前記カッターの片刃をワークに対して複数回切り込むことにより、前記歯溝を刻設する請求項3に記載の歯車仕上げ用砥石の製造方法。 The method for manufacturing a gear finishing wheel according to claim 3, wherein the tooth grooves are carved by cutting one edge of the cutter into the workpiece multiple times. 前記仕上げ歯の砥石の軸方向における両端部の切り込み量を多くして、その仕上げ歯の歯面をクラウニング形状にする請求項3または4に記載の歯車仕上げ用砥石の製造方法。 5. A method for manufacturing a gear finishing wheel according to claim 3 , wherein the depth of cut of the finishing teeth at both ends in the axial direction of the wheel is increased to form crowned tooth surfaces.
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