CN108994552B - 齿轮加工方法以及齿轮加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供齿轮加工方法,具备:粗加工工序,在该工序中,对工件(W)进行粗加工,并使圆筒形的滚刀(80)一边与工件(W)同步旋转一边留下加工余量;以及精加工工序,在该工序中,对于利用粗加工工序完成粗加工的工件(W),使车齿刀(90)一边与工件(W)同步旋转一边向工件(W)的旋转轴线(Lw)方向相对地进行进给操作,由此削掉在工件(W)残存的加工余量,形成所希望的齿轮形状。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮加工方法以及齿轮加工装置。
背景技术
公知有使用滚刀或车齿刀的齿轮加工方法。作为使用滚刀的齿轮加工方法,例如,在日本特开2000-210817号公报中公开有:在使用粗加工滚齿刀完成粗加工之后使用精加工滚齿刀进行精加工的齿轮加工方法。另外,在日本特开昭57-107735号公报中公开有:使用鼓形滚齿刀的外齿轮的加工方法以及使用桶形滚齿刀的内齿轮的加工方法。另外,在日本特开2014-172112号公报中公开有使用车齿刀的齿轮加工方法。
关于上述日本特开2000-210817号公报记载的技术,在使用精加工滚齿刀进行高精度的精加工时,需要减小精加工滚齿刀的进给量,因此精加工所需时间变长。另外,关于日本特开昭57-107735号公报记载的技术,由于鼓形滚齿刀、桶形滚齿刀的形状复杂,因此不易制造工具,并且工具成本增加。另一方面,从避免车齿刀的早期磨损的观点出发,利用车齿刀的齿轮加工需要缩小切入量,其结果是,齿轮加工所需时间变长。
发明内容
本发明的目的之一在于,提供能抑制工具成本并能实现兼顾加工时间的缩短与加工精度的提高的齿轮加工方法以及齿轮加工装置。
本发明的一个方式的齿轮加工方法具备:
粗加工工序,对工件进行粗加工,使圆筒形的滚刀与工件同步旋转的同时,留有加工余量地对上述工件进行粗加工;以及
精加工工序,相对于由上述粗加工工序进行了粗加工的上述工件,使车齿刀与上述工件同步旋转的同时向上述工件的旋转轴线方向进行相对的进给操作,来削掉上述工件中所残存的上述加工余量,从而形成所希望的齿轮形状。
另外,本发明的其他方式的齿轮加工装置具备:
粗加工控制部,其控制对工件的粗加工,在该粗加工中,使圆筒形的滚刀与上述工件同步旋转的同时,留有加工余量地对上述工件进行粗加工;以及
精加工控制部,其控制精加工,在该精加工中,相对于进行了上述粗加工的上述工件,使车齿刀与上述工件同步旋转的同时向上述工件的旋转轴线方向进行相对的进给操作,来削掉上述工件中所残存的上述加工余量,从而形成所希望的齿轮形状。
由于上述方式的齿轮加工方法在粗加工工序中不必要求高精度的加工,所以能够将滚刀的进给速度设定为高速。而且,本发明的齿轮加工方法通过对粗加工后的工件进行使用车齿刀的精加工,能够将在工件形成的齿轮形成为所希望的形状。
另外,在加工工件W时的加工余量多的情况下,利用滚刀的加工相比于利用车齿的加工,能抑制工具的损耗,并且能增大切入量。另一方面,在加工工件W时的加工余量少的情况下,利用车齿的加工相比于利用滚刀的加工,能进行高速且高精度的加工。这样,上述方式的齿轮加工方法通过使用滚刀进行粗加工,并且使用车齿刀进行精加工,从而能实现齿轮加工所需时间的缩短。
并且,上述方式的齿轮加工方法通过使用圆筒形的滚刀来进行,由此与使用桶形的滚刀时相比,能实现工具的成本减少。这样,本发明的齿轮加工方法能抑制工具成本,并能实现兼顾加工时间的缩短与加工精度的提高。
根据上述方式的齿轮加工装置,由于粗加工控制部在粗加工工序中,不必要求高精度的加工,所以能够将滚刀的进给速度设定为高速。而且,精加工控制部通过对粗加工后的工件进行使用车齿刀的精加工,由此能够将在工件形成的齿轮形成为所希望的形状。
另外,在加工工件W时的加工余量多的情况下,利用滚刀的加工相比于利用车齿的加工,能抑制工具损耗,并能增大切入量。另一方面,在加工工件W时的加工余量少的情况下,利用车齿的加工相比于利用滚刀的加工,能进行高速且高精度的加工。这样,上述方式的齿轮加工装置通过使用滚刀进行粗加工,并使用车齿刀进行精加工,由此能实现齿轮加工所需时间的缩短。
并且,上述方式的齿轮加工装置通过使用圆筒形的滚刀进行,由此与使用桶形的滚刀时相比,能实现工具的成本减少。这样,本发明的齿轮加工装置能抑制工具成本,并能实现兼顾加工时间的缩短与加工精度的提高。
附图说明
通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述,本发明的上述以及其它特征及优点会变得更加清楚,其中,相同的附图标记表示相同的要素,其中,
图1是本发明的第一实施方式中的齿轮加工装置的立体图。
图2A是滚刀的侧视图,表示滚刀的旋转轴线相对于工件的旋转轴线倾斜的状态。
图2B是滚刀在图2A的IIB-IIB线处的剖视图亦即放大图。
图3是车齿刀的侧视图,表示车齿刀的旋转轴线相对于工件的旋转轴线倾斜的状态。
图4A是表示使用具备2条滚刀刃的滚刀的齿轮加工方法的图,并表示在工件加工内齿时的样子。
图4B是表示使用具备1条滚刀刃的滚刀的齿轮加工方法的图,并表示在工件加工内齿时的样子。
图5A是表示第二实施方式中的齿轮加工方法的图,并表示调整滚刀的过程。
图5B是表示齿轮加工方法的图,并表示滚刀调整后的状态。
图6是将在第三实施方式中的齿轮加工方法中形成的外齿轮的一部分放大的图,并放大表示形成外齿非形成部的部位。
图7A是表示使用具备2条滚刀刃的滚刀的齿轮加工方法的图,并表示在工件加工外齿时的样子。
图7B是表示使用具备1条滚刀刃的滚刀的齿轮加工方法的图,并表示在工件加工外齿时的样子。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的各实施方式。
以下,参照附图说明应用本发明的齿轮加工方法的实施方式。首先,参照图1说明在本发明的第一实施方式的齿轮加工方法中使用的齿轮加工装置1的整体结构。
如图1所示,齿轮加工装置1是具有相互正交的3个前进轴(X轴、Y轴以及Z轴)与2个旋转轴(A轴以及C轴)作为驱动轴的加工中心,进行工件W与工具的相对的进给操作。齿轮加工装置1也可以是卧式加工中心、立式加工中心或者复合加工机器。齿轮加工装置1主要具备台座10、立柱20、滑鞍30、旋转主轴40、工作台50、倾斜工作台60、旋转工作台70、工具更换装置150以及控制装置100。
台座10配置于地板上。立柱20配置于台座10的上表面。在台座10的上表面设置有沿X轴方向(水平方向)延伸的一对X轴导轨11a、11b,立柱20设置为能够沿X轴导轨11a、11b在X轴方向上移动。另外,在一对X轴导轨11a、11b之间设置有用于向X轴方向驱动立柱20的丝杠输送装置(未图示)。
滑鞍30配置于立柱20的侧面。在立柱20的侧面设置有向Y轴方向(铅垂方向)延伸的一对Y轴导轨21a、21b,滑鞍30设置为能够沿Y轴导轨21a、21b向Y轴方向移动。另外,在一对Y轴导轨21a、21b之间设置有用于向Y轴方向驱动滑鞍30的丝杠输送装置(未图示)。
旋转主轴40通过收容于滑鞍30内部的主轴马达(未图示)被旋转驱动。在工件W的加工中使用的工具在旋转主轴40的末端被固定为能够装卸。固定于旋转主轴40的工具随着立柱20以及滑鞍30的移动,相对于台座10向X轴方向以及Y轴方向移动。
工作台50配置于台座10的上表面,且配置于在Z轴方向(水平方向)上与立柱20以及滑鞍30对置的位置。在台座10的上表面设置有向Z轴方向延伸的一对Z轴导轨12a、12b,工作台50设置为能够沿Z轴导轨12a、12b向Z轴方向移动。另外,在一对Z轴导轨12a、12b之间设置有用于向Z轴方向驱动工作台50的丝杠输送装置(未图示)。
倾斜工作台60配置于工作台50的上表面。在工作台50的上表面设置有在X轴方向上对置的一对倾斜工作台支承部51,倾斜工作台60相对于一对倾斜工作台支承部51支承为能够绕与X轴方向平行的A轴摆动。而且,倾斜工作台60通过收容于工作台50内部的A轴马达(未图示)被摆动驱动。
旋转工作台70是保持工件W的部位,相对于倾斜工作台60设置为能够绕与A轴正交的C轴旋转。在倾斜工作台60的底面设置有C轴马达(未图示),旋转工作台70被C轴马达旋转驱动。工具更换装置150自动进行安装于旋转主轴40的工具与收容于工具库(未图示)的工具的更换。
控制装置100通过控制主轴马达而控制工具的旋转速度,并且通过控制C轴马达而控制保持在旋转工作台70的工件W的旋转速度。并且,控制装置100通过控制设置于齿轮加工装置1的各种马达,控制例如工具的旋转轴线相对于工件W的旋转轴线的角度、工具相对于工件W的进给速度等。
另外,控制装置100具备粗加工控制部110、精加工控制部120以及工具更换控制部130。粗加工控制部110控制对工件W进行粗加工时的工具的动作。精加工控制部120控制对工件W进行精加工时的工具的动作。工具更换控制部130控制更换安装于旋转主轴40的工具时的工具更换装置150以及工具库(未图示)的动作。
接下来,说明固定于旋转主轴40的工具。如图2A至图3所示,齿轮加工装置1在将滚刀80或车齿刀90固定于旋转主轴40的状态下进行齿轮加工。此外,在图2A以及图3中,为了容易观察附图,用虚线表示工件W的外形,并省略了除外形以外的图示。
如图2A以及图2B所示,滚刀80是圆筒形的工具,在滚刀80的外周面突出地形成有多个滚刀刃81。此外,滚刀刃81是通过使相对于滚刀80的旋转轴线Lt1倾斜的螺纹槽横切沿螺旋线延伸的螺纹牙而形成。
此外,在图2A以及图2B中,作为在本实施方式中使用的滚刀80的一个例子,示出具备使扭转的方向朝左的多条滚刀刃81的滚刀80,在图2A中,示出从图2B所示的箭头A方向观察到的滚刀80。另外,以下,将从工件W的旋转轴线Lw与滚刀80的旋转轴线Lt1配置为平行的状态开始使滚刀80向一方向(图2A中的顺时针方向)旋转了规定角度时的滚刀80的旋转轴线Lt1的倾斜角度(旋转角度)定义为调整角。另外,将在工件W形成的斜齿轮相对于旋转轴线Lw的扭转角度定义为扭转角,将在滚刀80形成的滚刀刃81相对于旋转轴线Lt1的扭转角度定义为螺纹角。
如图3所示,车齿刀90具备相对于旋转轴线Lt2扭转的多个车齿刀刃91。车齿刀刃91的径向外表面相对于车齿刀90的旋转轴线Lt2具有后角,车齿刀刃91的端面相对于与车齿刀90的旋转轴线Lt2正交的平面具有前角。
接下来,参照图4A以及图4B说明要在工件W形成的齿轮与滚刀80A、80B的关系。这里,举例说明对工件W形成作为斜齿轮的内齿轮的情况。此外,在工件W形成的斜齿轮的扭转的方向朝左,将扭转角设为β。另外,在图4A以及图4B中,为了容易观察附图,示意性地示出工件W的剖面以及在工件W形成的一部分内齿。
在图4A中,作为在本实施方式中使用的滚刀80的一个例子,示意性地示出具备2条滚刀刃81A的滚刀80A。在该滚刀80A形成的滚刀刃81A的螺纹角是γ1A,滚刀刃81A的扭转的方向与在工件W形成的斜齿轮相同,朝左。而且,将此时的滚刀80A的调整角设为α1A。此时,调整角α1A、扭转角β与螺纹角γ1A之和为90度,调整角α1A由螺纹角γ1A决定。
在图4B中,作为在本实施方式中使用的滚刀80的其他例子,示出具有1条滚刀刃81B的滚刀80B。在该滚刀80B形成的滚刀刃81B的螺纹角是γ1B,滚刀刃81B的扭转的方向与在工件W形成的斜齿轮以及在滚刀80A形成的滚刀刃81A相同,朝左。此外,在滚刀80A形成的滚刀刃81A与在滚刀80B形成的滚刀刃81B间距相同。将此时的滚刀80B的调整角设为α1B。此时,调整角α1B、扭转角β与螺纹角γ1B之和为90度,调整角α1B由螺纹角γ1B决定。
如图4A以及图4B所示,在滚刀80A形成的滚刀刃81A的螺纹角γ1A与在滚刀80B形成的滚刀刃81B的螺纹角γ1B相比,螺纹角更大。即,在滚刀80中,如果间距相同,则滚刀刃81的条数越多,螺纹角取越大的角度。而且,在工件W形成的斜齿轮的扭转的方向与在滚刀80形成的滚刀刃81的扭转的方向相同,且调整角取正值时,滚刀刃81的螺纹角越取大的角度,调整角越小。
这里,在使用滚刀80在工件W形成内齿时,若调整角接近90度,则齿轮加工装置1无法将滚刀80***工件W的内侧。另外,在一边进给滚刀80一边对工件W进行齿轮加工时,即便想要进行利用1个滚刀刃81的加工,除这个滚刀刃81以外的其他滚刀刃81(例如与1个滚刀刃81邻接的滚刀刃81)也会与工件W的内周面发生干涉,工件W被其他滚刀刃81加工。滚刀80是圆筒形,其他滚刀刃81的形状与转印要形成在工件W的所希望的齿轮形状的形状不同,因此即便通过适当的调整角进行利用滚刀80的齿轮加工,也不会获得所希望的齿轮形状。即,当在工件W形成内齿时,无法使用滚刀80进行精加工。
因此,在本实施方式的齿轮加工方法中,当在工件W形成内齿轮时,使用滚刀80进行粗加工(粗加工工序),之后,对完成粗加工的工件,进行使用车齿刀90的精加工(精加工工序)。由此,齿轮加工装置1能够以成为所希望的齿轮形状的方式形成内齿。
具体而言,粗加工控制部110执行用于使滚刀80一边与工件W同步旋转一边向工件W的旋转轴线Lw方向相对地进行进给操作的控制,作为粗加工工序。此时,齿轮加工装置1留有加工余量地进行粗加工,以免不是加工余量的部分被加工。
接着,精加工控制部120执行用于使车齿刀90一边与工件W同步旋转一边向工件W的旋转轴线Lw方向相对地进行进给操作的控制,作为精加工工序。此时,齿轮加工装置1通过使用车齿刀90削掉在工件W残存的加工余量,以成为所希望的齿轮形状的方式进行形成内齿的精加工。而且,工具更换控制部130控制工具更换装置150,进行安装于旋转主轴40的工具的更换。
此外,在使用车齿刀90在工件W进行加工时,若将车齿刀刃91的切入量设定为大,则车齿刀刃91在早期磨损。因此,在利用车齿刀90进行齿轮加工时,优选将切入量设定为小。在该点上,利用滚刀80的加工,相比于利用车齿刀90的加工,在粗加工工序中能抑制工具的磨损,并能增大切入量,因此能够缩短粗加工所需的时间。
另一方面,在切入量小时,利用车齿刀90的齿轮加工比利用滚刀80的齿轮加工,能实现加工精度的提高,并且能实现加工所需时间的缩短。关于该点,在本实施方式的齿轮加工方法中,由于进行粗加工,所以能够减小在精加工工序中削掉的加工余量。即,精加工工序相比于粗加工工序能以小的切入量进行加工。因此,本实施方式的齿轮加工方法通过在精加工工序中使用车齿刀90,能够实现精加工工序所需时间的缩短,并且能够进行高精度的加工。
另外,在本实施方式的齿轮加工方法中,由于在粗加工工序结束后进行精加工,所以在粗加工工序中,无需进行高精度的加工。其结果是,本实施方式的齿轮加工方法能够将进给速度设定为高速,并能够实现粗加工工序所需时间的缩短。
除此之外,比较具有多条滚刀刃81的滚刀80与具有1条滚刀刃81的滚刀80可知,如果间距相同,则具有多条滚刀刃81的滚刀80相比于具有1条滚刀刃81的滚刀80,能实现粗加工所需时间的缩短。
因此,比较图4A所示的滚刀80A与图4B所示的滚刀80B可知,具有2条滚刀刃81A的滚刀80A相比于具有1条滚刀刃81B的滚刀80B,能实现粗加工所需时间的缩短。除此之外,如上所述,使用滚刀80A时的调整角α1A小于使用滚刀80B时的调整角α1B,因此能够减小滚刀80中的想要加工的部位之外的部位与工件W的干涉程度。此时,齿轮加工装置1能够避免在粗加工工序中由于在除想要加工的部位以外的部位与工件W发生干涉的滚刀刃81而削掉不是加工余量的部位,并能够减少在粗加工工序结束后残存的加工余量。其结果是,齿轮加工装置1能够减小在精加工工序中利用车齿刀90切削的切入量,因此能抑制车齿刀90的磨损,并能够实现精加工所需时间的缩短。
此外,比较具有多条滚刀刃81的滚刀80与具有1条滚刀刃81的滚刀80可知,如果间距相同,则具有多条滚刀刃81的滚刀80相比于具有1条滚刀刃81的滚刀80,每条形成的滚刀刃81的数量少。因此,具有多条滚刀刃81的滚刀80,相比于具有1条滚刀刃81的滚刀80,在工件W形成的内齿的加工精度低。然而,在本实施方式中,在滚刀80的粗加工结束后,利用车齿刀90进行精加工,因此即便在使用具有多条滚刀刃81的滚刀80进行粗加工时,齿轮加工装置1也能制作高精度的齿轮。
这样,具备多条滚刀刃81A的滚刀80A相比于具有1条滚刀刃81B的滚刀80B,能实现齿轮加工所需时间的缩短,并且能实现加工精度的提高。另外,此时,齿轮加工装置1通过使用圆筒形的滚刀80进行粗加工,能够实现工具成本的减少。另外,滚刀80A相比于滚刀80B能提高加工效率,因此能够实现工具寿命的提高。
此外,即便在使用具备1条滚刀刃81B的滚刀80B进行粗加工时,齿轮加工装置1也使用车齿刀90进行精加工,由此与仅使用滚刀80或仅使用车齿刀90进行齿轮加工时相比,能实现加工精度的提高,并且能实现齿轮加工所需时间的缩短。
接下来,说明在工件W形成内齿时的变形例。在上述实施方式中,说明了在滚刀80形成的滚刀刃81的扭转的方向与在工件W形成的斜齿轮的扭转的方向相同的情况,但不限定于此。即,在滚刀80形成的滚刀刃81的扭转的方向与在工件W形成的斜齿轮的扭转的方向也可以是相反方向。
此时,在间距相同且调整角为正值时,滚刀刃81的螺纹角越取小的角度,调整角越小。即,具备1条滚刀刃81的滚刀80相比于具备多条滚刀刃81的滚刀80,能缩小调整角。
接下来,说明第二实施方式。在第一实施方式中说明了在粗加工工序中一边进行滚刀80的进给操作一边进行对工件W的加工的情况。与此相对,在第二实施方式中,在粗加工工序中,在维持滚刀80相对于工件W的轴向位置的状态下,进行对工件W的加工。此外,对于与上述第一实施方式相同的部件,标注相同的附图标记,并省略其说明。
如图5A以及图5B所示,第二实施方式中的齿轮加工方法在使用滚刀80的粗加工工序中,首先,齿轮加工装置1以成为与在工件W形成的斜齿轮的扭转角以及滚刀80的螺纹角对应的调整角的方式配置滚刀80。之后,齿轮加工装置1使滚刀80向径向移动而将工件W配置于能够加工的位置。然后,齿轮加工装置1在维持滚刀80相对于工件W的在旋转轴线Lt1方向上的位置的状态下,进行对工件W的内周面的加工。在粗加工工序结束后,齿轮加工装置1使用车齿刀90削掉在工件W残存的加工余量,以成为所希望的齿轮形状的方式进行精加工。
本实施方式中的齿轮加工方法通过使用滚刀80进行齿轮加工,能实现粗加工工序所需时间的缩短。另外,本实施方式中的齿轮加工方法通过在精加工工序中使用车齿刀90削掉在加工后残存的加工余量,能够以成为所希望的齿轮形状的方式在工件W形成内齿。
接下来,说明第三实施方式。在第一实施方式中,说明了在工件W形成内齿轮的情况,但在第三实施方式中,说明在工件W形成外齿轮以及连结外齿281与不形成外齿的部位的不完全齿部283的情况。此外,对于与上述各实施方式相同的部件,标注相同的附图标记,并省略其说明。
首先,说明不完全齿部283。如图6所示,在工件W形成连结外齿281与外齿非形成部282的不完全齿部283,其中,上述外齿非形成部282是不形成外齿的外周面。该不完全齿部283是在使用滚刀80形成外齿281时在外齿281与外齿非形成部282之间形成的倒圆部分。外齿非形成部282是不作为外齿发挥功能的部位,对于在工件W形成的外齿轮的轴向长度而言,外齿非形成部282的轴向长度越大而越大。因此,基于实现在工件W形成的外齿轮的小型化的观点,优选外齿非形成部282的轴向长度短。
而且,对于外齿非形成部282的轴向长度而言,调整角越接近90度而越小。即,当在工件W形成外齿轮时一并形成外齿非形成部282的情况下,优选以调整角接近90度的方式设定滚刀80的螺纹角。
接下来,参照图7A以及图7B,说明想要在工件W形成的外齿轮与滚刀80的关系。这里,举例说明对工件W形成作为斜齿轮的外齿轮的情况。此外,在工件W形成的斜齿轮的扭转的方向是左,扭转角为β。
在图7A以及图7B中,示出滚刀80A、80B位于比工件W更靠纸面里侧并对工件W的外周面中的朝向纸面里侧的面进行齿轮加工的样子。在图7A以及图7B中,在工件W的外周面表示的虚线则示意性地示出在纸面里侧形成的外齿的形状。
在图7A中,示出使用具有2条滚刀刃81A的滚刀80A在工件W形成外齿时的样子,使此时的滚刀80A的调整角为α2A。另一方面,在图7B中,示出使用具有1条滚刀刃81B的滚刀80B在工件W形成外齿时的样子,使此时的滚刀80B的调整角为α2B。
如图7A以及图7B所示,调整角是90度以下的正值,与从螺纹角减去扭转角得到的差值相等。因此,当在工件W形成外齿轮时,如果在工件W形成的斜齿轮的扭转的方向与滚刀80的扭转的方向相同,则螺纹角越大,调整角越大。
因此,比较具备2条滚刀刃81的滚刀80与具备1条滚刀刃81的滚刀80可知,使用具备2条滚刀刃81的滚刀80的齿轮加工,相比于使用具备1条滚刀刃81的滚刀80的齿轮加工,能缩小在工件W形成的外齿非形成部282的轴向长度。另外,具备2条滚刀刃81的滚刀80,相比于具备1条滚刀刃81的滚刀80,能实现粗加工工序所需时间的缩短。
此外,即便在使用具备1条滚刀刃81B的滚刀80B进行粗加工时,齿轮加工装置1也使用车齿刀90进行精加工,由此与仅使用滚刀80或仅使用车齿刀90进行齿轮加工时相比,能实现加工精度的提高,并且能实现齿轮加工所需时间的缩短。
接下来,说明在工件W形成外齿时的变形例。在上述第三实施方式中,说明了在滚刀80形成的滚刀刃81的扭转的方向与在工件W形成的斜齿轮的扭转的方向相同的情况,但不限定于此。即,在滚刀80形成的滚刀刃81的扭转的方向与在工件W形成的斜齿轮的扭转的方向也可以是相反方向。
此时,在间距相同且调整角为正值时,滚刀刃81的螺纹角越取小的角度,调整角越大。即,具备1条滚刀刃81的滚刀80相比于具备多条滚刀刃81的滚刀80,能增大调整角。
在上述各实施方式中,说明了当在工件W形成斜齿轮时应用本发明的情况,但也可以在形成正齿轮时应用本发明。
另外,在上述各实施方式中,作为具备多条滚刀刃81的滚刀80,举例说明了具备2条滚刀刃81A的滚刀81,当然,也能使用具备3条以上滚刀刃81的滚刀80。此外,通过增加滚刀刃81的条数,滚刀80的螺纹角变大,因此通过适当调整滚刀刃81的条数,齿轮加工装置1在齿轮加工时能够适当设定调整角。
并且,齿轮加工装置1通过使用工具更换装置150进行工具更换,能够进行车削、修刨、成型、车齿、倒角、钻孔等加工,因此能够通过1台加工装置进行多种加工。
如以上说明,齿轮加工方法具备:粗加工工序,使圆筒形的滚刀80与工件W同步旋转的同时,留有加工余量地对工件W进行粗加工;以及精加工工序,相对于由粗加工工序进行了粗加工的工件W,使车齿刀90与工件W同步旋转的同时向工件W的旋转轴线Lw方向进行相对地的进给操作,来削掉工件W中所残存的加工余量,从而形成所希望的齿轮形状。
该齿轮加工方法由于在粗加工工序中不必要求高精度的加工,因此能够将滚刀80的进给速度设定为高速。而且,该齿轮加工方法通过对粗加工后的工件W进行使用车齿刀90的精加工,从而能够将在工件W形成的齿轮形成为所希望的形状。
另外,在加工工件W时的加工余量多的情况下,利用滚刀80的加工相比于利用车齿刀90的加工,能抑制工具的损耗,并且能增大切入量。另一方面,在加工工件W时的加工余量少的情况下,利用车齿刀90的加工,相比于利用滚刀80的加工,能进行高速且高精度的加工。这样,该齿轮加工方法通过使用滚刀80进行粗加工,并且使用车齿刀90进行精加工,从而能实现齿轮加工所需时间的缩短。
在上述齿轮加工装置中,齿轮加工方法是对工件W形成作为斜齿轮的内齿轮的方法。滚刀80具备相对于与滚刀80的旋转轴线Lt1正交的面具有扭转角的多条滚刀刃81,滚刀刃81的扭转的方向与在工件W形成的斜齿轮的扭转的方向是相同方向。
该齿轮加工方法在滚刀刃81的扭转方向与在工件W形成的、作为斜齿轮的内齿轮的扭转方向是相同方向的情况下,齿轮加工装置1在粗加工工序中使用具有多条滚刀刃81的滚刀80。由此,与使用具有1条滚刀刃81的滚刀80时相比,齿轮加工装置1能缩小滚刀80的旋转轴线Lt1相对于工件W的旋转轴线Lw的倾斜角度(调整角)。由此,在想要使用1个滚刀刃81加工工件时,能够减小除这个滚刀刃81以外的其他滚刀刃81与工件W发生干涉。因此,本发明的齿轮加工方法能够减少粗加工工序结束后所残存的加工余量,因此能抑制车齿刀90的磨损并且能够实现精加工所需时间的缩短。
另外,该齿轮加工方法通过使用具备多条滚刀刃81的滚刀80进行齿轮加工,由此与使用具备1条滚刀刃81的滚刀80进行齿轮加工时相比,能实现粗加工工序所需时间的缩短。
另外,上述齿轮加工方法是对工件W形成作为斜齿轮的内齿轮的方法。滚刀80具备相对于与滚刀80的旋转轴线Lt1正交的面具有扭转角的1条滚刀刃81,滚刀刃81的扭转的方向与在工件W形成的斜齿轮的扭转的方向是相反方向。
根据该齿轮加工方法,在滚刀刃81的扭转的方向与在工件W形成的、作为斜齿轮的内齿轮的扭转方向是相反方向的情况下,齿轮加工装置1在粗加工工序中使用具有1条滚刀刃81的滚刀80。由此,与使用具有多条滚刀刃81的滚刀80时相比,齿轮加工装置1能减小滚刀80的旋转轴线Lt1相对于工件W的旋转轴线Lw的倾斜角度(调整角)。由此,在想要使用1个滚刀刃81加工工件时,能够减小除这个滚刀刃81以外的其他滚刀刃81与工件W发生干涉。其结果是,本发明的齿轮加工方法能够减小粗加工工序结束后所残存的加工余量,因此能抑制车齿刀的磨损,并能实现精加工所需时间的缩短。
另外,上述齿轮加工方法是对工件W形成作为斜齿轮的外齿轮、以及连结上述外齿轮与不形成斜齿轮的部位的不完全齿部283的方法。滚刀80具备相对于与滚刀80的旋转轴线Lt1正交的面具有扭转角的多条滚刀刃81,滚刀刃81的扭转的方向与在工件W形成的斜齿轮的扭转的方向是相同方向。
根据该齿轮加工方法,在滚刀刃81的扭转的方向与在工件W形成的、作为斜齿轮的外齿轮的扭转的方向是相同方向的情况下,齿轮加工装置1在粗加工工序中,使用具有多条滚刀刃81的滚刀80。由此,与使用具有1条滚刀刃81的滚刀80时相比,齿轮加工装置1能缩短在工件W形成的不完全齿部283的轴向长度。
另外,该齿轮加工方法通过使用具备多条滚刀刃81的滚刀80进行齿轮加工,由此与使用具备1条滚刀刃81的滚刀80进行齿轮加工时相比,能实现粗加工工序所需时间的缩短。
另外,上述齿轮加工方法是对工件W形成作为斜齿轮的外齿轮、以及连结上述外齿轮与不形成斜齿轮的部位的不完全齿部283的方法。滚刀80具备相对于与滚刀80的旋转轴线Lt1正交的面具有扭转角的1条滚刀刃81,滚刀刃81的扭转的方向与在工件W形成的斜齿轮的扭转的方向是相反方向。
根据该齿轮加工方法,在滚刀刃81的扭转的方向与在工件W形成的、作为斜齿轮的内齿轮的扭转的方向是相反方向的情况下,齿轮加工装置1在粗加工工序中,使用具有1条滚刀刃81的滚刀80。由此,与使用具有多条滚刀刃81的滚刀80时相比,齿轮加工装置1能缩短在工件W形成的不完全齿部283的轴向长度。
另外,作为本发明的一个实施例的齿轮加工装置具备:粗加工控制部110,其控制对工件W的粗加工,在该粗加工中,使圆筒形的滚刀80与工件W同步旋转的同时,留有加工余量地对上述工件进行粗加工;以及精加工控制部120,其控制精加工,在该精加工中,相对于进行了粗加工的工件W,使车齿刀90与工件W同步旋转的同时向工件W的旋转轴线Lw方向进行相对的进给操作,来削掉工件W中所残存的加工余量,从而形成所希望的齿轮形状。
根据该齿轮加工装置1,粗加工控制部110由于在粗加工工序中不必要求高精度的加工,因此能够将滚刀80的进给速度设定为高速。而且,精加工控制部120通过对粗加工后的工件W进行使用车齿刀90的精加工,能够将在工件W形成的齿轮形成为所希望的形状。
并且,齿轮加工装置1通过使用圆筒形的滚刀90进行,由此与使用桶形的滚刀时相比,能实现工具的成本减少。这样,齿轮加工装置1能抑制工具成本,并能实现兼顾加工时间的缩短与加工精度的提高。
Claims (6)
1.一种齿轮加工方法,其中,包括:
粗加工工序,使圆筒形的滚刀与工件同步旋转的同时,留有加工余量地对所述工件进行粗加工;以及
精加工工序,相对于由所述粗加工工序进行了粗加工的所述工件,使车齿刀与所述工件同步旋转的同时向所述工件的旋转轴线方向进行相对的进给操作,来削掉所述工件中所残存的所述加工余量,从而形成所希望的齿轮形状。
2.根据权利要求1所述的齿轮加工方法,其中,
所述齿轮加工方法为对所述工件形成作为斜齿轮的内齿轮的方法,
所述滚刀具备相对于与所述滚刀的旋转轴线正交的面具有扭转角的多条滚刀刃,
所述滚刀刃的扭转方向为,与要形成在所述工件的所述斜齿轮的扭转方向相同的方向。
3.根据权利要求1所述的齿轮加工方法,其中,
所述齿轮加工方法为对所述工件形成作为斜齿轮的内齿轮的方法,
所述滚刀具备相对于与所述滚刀的旋转轴线正交的面具有扭转角的1条滚刀刃,
所述滚刀刃的扭转方向为,与要形成在所述工件的所述斜齿轮的扭转方向相反的方向。
4.根据权利要求1所述的齿轮加工方法,其中,
所述齿轮加工方法为对所述工件形成不完全齿部以及作为斜齿轮的外齿轮的方法,所述不完全齿部是将所述外齿轮与不形成所述斜齿轮的部位连结起来的部分,
所述滚刀具备相对于与所述滚刀的旋转轴线正交的面具有扭转角的多条滚刀刃,
所述滚刀刃的扭转方向为,与要形成在所述工件的所述斜齿轮的扭转方向相同的方向。
5.根据权利要求1所述的齿轮加工方法,其中,
所述齿轮加工方法为对所述工件形成不完全齿部以及作为斜齿轮的外齿轮的方法,所述不完全齿部为将所述外齿轮与不形成所述斜齿轮的部位连结起来的部分,
所述滚刀具备相对于与所述滚刀的旋转轴线正交的面具有扭转角的1条滚刀刃,
所述滚刀刃的扭转方向为,与要形成在所述工件的所述斜齿轮的扭转方向相反的方向。
6.一种齿轮加工装置,其中,包括:
粗加工控制部,其控制对工件的粗加工,在该粗加工中,使圆筒形的滚刀与所述工件同步旋转的同时,留有加工余量地对所述工件进行粗加工;以及
精加工控制部,其控制精加工,在该精加工中,相对于进行了所述粗加工的所述工件,使车齿刀与所述工件同步旋转的同时向所述工件的旋转轴线方向进行相对的进给操作,来削掉所述工件中所残存的所述加工余量,从而形成所希望的齿轮形状。
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