JP2002103139A

JP2002103139A - 歯車研削加工方法、並びに歯車研削用タレットヘッド及び歯車研削工具

Info

Publication number: JP2002103139A
Application number: JP2000297911A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Koshiba; 博小柴
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】汎用性を有する複合工作機械の機能にウォー
ム型研削砥石による加工機能を付加し、歯車研削加工と
他の加工との集約化、設備投資の抑制、加工時間の低
減、工程間移動時間の低減等を図ることにより、製造コ
ストの低減を図ることを可能にした歯車研削加工方法を
提供すること。【解決手段】主軸１３と、主軸１３に対して移動可能
な刃物台３とを有する複合加工ＮＣ旋盤１において、主
軸１３に研削加工が施される被削歯車Ｗを取り付け、歯
車研削用タレットヘッドＴの工具軸１１にウォーム型研
削砥石１０を取り付け、工具軸１１を主軸１３に対して
交差角θを持たせて配置して被削歯車Ｗとウォーム型研
削砥石１０とを噛み合わせ、被削歯車Ｗとウォーム型研
削砥石１０とを同期回転させると共に、ウォーム型研削
砥石１０を主軸１３方向に移動させることにより、研削
加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＮＣ旋盤やマシ
ニングセンタのように汎用性を有する複合工作機械で実
施される歯車研削加工方法と、この歯車研削加工方法を
実施するのに好適な歯車研削加工用タレットヘッド及び
歯車研削工具とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】歯車を完成させるためには、旋削、歯切
り、歯車仕上げの加工工程が必要であり、歯車仕上げ加
工は、歯車シェービング盤によるシェービング加工や歯
車研削盤による研削加工によって行われている。

【０００３】図６は、歯車研削盤７０の概略的構成を示
す透過斜視図である。歯車研削盤７０による歯車研削加
工とは、工具軸７１にウォーム型研削砥石７２を取り付
け、旋回テーブル７３上に被削歯車Ｗを、ウォーム型研
削砥石７２の回転軸７１と直交する方向に延びる取付軸
７４に回転自在に装着し、ウォーム型研削砥石７２の歯
筋方向と被削歯車Ｗの歯筋方向とが略平行となるように
上記工具軸７１を傾斜、固定した後、ウォーム型研削砥
石７２と被削歯車Ｗとを噛合し、ウォーム型研削砥石７
２及び被削歯車Ｗを回転駆動しながら、旋回テーブル７
３を被削歯車Ｗの取付軸７４方向に移動させることによ
り、歯車仕上げ加工を行う加工方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したようにウォー
ム型研削砥石７２による研削加工は、専用の歯車研削盤
７０を用いて行っている。そのため、研削加工以外の旋
削、歯切り等の他の工程を行うためには、そのための加
工装置、及び加工装置間での被削歯車の搬送作業が必要
である。このように歯車仕上げ加工を含む複合加工は、
複数の加工装置の準備、加工装置の設置スペースの確
保、加工装置間での被削歯車の搬送、各加工装置の段取
り換え等に多大のコストを要することになる。そのた
め、歯車仕上げ加工を含む複合加工が、多品種少量生産
における大きなネックとなっている。

【０００５】この発明は、上記従来の欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、汎用性を有す
る複合工作機械の機能にウォーム型研削砥石による加工
機能を付加し、歯車研削加工と他の加工との集約化、設
備投資の抑制、加工時間の低減、工程間移動時間の低減
等を図ることによって、製造コストの低減を図ることを
可能にした歯車研削加工方法を提供することにある。ま
た、上記歯車研削加工方法の実施に好適な歯車研削用タ
レットヘッド及び歯車研削工具を提供することも、この
発明の目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び効果】そこで請求項１
の歯車研削加工方法は、第１回転軸１３、２８と、この
第１回転軸１３、２８に対して相対的に移動可能な第２
回転軸１１とを有し、上記第１回転軸１３、２８と上記
第２回転軸１１とを交差角を持たせて配置可能に構成し
た複合工作機械１、２０において、上記第１回転軸１
３、２８に研削加工が施される被削歯車Ｗを取り付け、
上記第２回転軸１１にウォーム型研削砥石１０を取り付
け、上記第１回転軸１３、２８と上記第２回転軸１１と
を交差角θを持たせて配置して上記被削歯車Ｗと上記ウ
ォーム型研削砥石１０とを噛み合わせ、上記被削歯車Ｗ
と上記ウォーム型研削砥石１０とを同期回転させると共
に、上記ウォーム型研削砥石１０を上記第１回転軸１
３、２８方向に相対的に移動させることにより、研削加
工を行うことを特徴としている。

【０００７】上記請求項１の歯車研削加工方法に従え
ば、噛み合わされた被削歯車Ｗ及びウォーム型研削砥石
１０を同期回転させると共に、ウォーム型研削砥石１０
を相対的に第１回転軸１３、２８方向、すなわち被削歯
車Ｗの軸心方向に移動させることによって、ウォーム型
研削砥石１０による被削歯車Ｗの研削加工を行うことが
できる。このように、汎用性を有する複合工作機械１、
２０においても、被削歯車Ｗの研削加工を行うことがで
きる。

【０００８】したがって請求項１の歯車研削加工方法に
よれば、歯車研削加工工程と他の加工工程との集約を図
ることが可能となり、設備投資の抑制、加工時間の低
減、工程間移動時間の低減等によって、製造コストの低
減を図ることができる。この製造コストの低減は、多品
種少量生産の場合に特に効果的である。また近年では、
冷間鍛造技術の向上により、歯出し鍛造された歯車素材
が高精度に成形されるようになっており、旋削加工と歯
車研削加工のみで歯車を完成することが可能となってい
ることから、上記加工方法により一段と大きなコスト低
減効果が得られる。

【０００９】また請求項２の歯車研削用タレットヘッド
は、回転駆動される主軸１３と、この主軸１３に対して
相対的に移動可能な刃物台３とを有する複合工作機械１
において、被削歯車Ｗを研削加工するのに使用する歯車
研削用タレットヘッドＴであって、上記刃物台３に載置
される本体部８と、上記主軸１３に直交する回転軸線Ｌ
１回りに回転可能に上記本体部８に取り付けられると共
に、上記回転軸線Ｌ１に直交する回転軸線Ｌ２回りに回
転駆動される工具軸１１を有する揺動部９と、上記工具
軸１１に着脱可能に取り付けられるウォーム型研削砥石
１０とを備えることを特徴とする。

【００１０】上記請求項２の歯車研削用タレットヘッド
に従えば、複合工作機械１が備える刃物台３に取り付け
ることができるので、主軸１３に取り付けた被削歯車Ｗ
にウォーム型研削砥石１０を噛み合わせ、被削歯車Ｗ及
びウォーム型研削砥石１０を同期回転させると共に、ウ
ォーム型研削砥石１０を相対的に主軸１３方向に移動さ
せることによって、ウォーム型研削砥石１０による被削
歯車Ｗの研削加工を行うことができる。このため、ＮＣ
旋盤等の複合工作機械１を用いて上記研削加工を行なう
ことができ、他の加工工程との集約を図ることが可能と
なり、製造コストの低減を図ることが可能となる。ま
た、交差角θを調整することができるので、１つのタレ
ットヘッドでねじれ角の異なる多種類の被削歯車を研削
することができ、工具数の削減による製造コストの低減
を図ることができる。

【００１１】さらに請求項３の歯車研削工具は、回転駆
動される主軸２６と、この主軸２６に対して相対的に移
動可能で、上記主軸２６に直交する回転軸２８とを有す
る複合工作機械２０において、被削歯車Ｗを研削加工す
るのに使用する歯車研削工具Ａであって、主軸２６に取
り付けられる取付部３１と、ウォーム型研削砥石１０を
取り付けるための工具軸１１とを有し、上記工具軸１１
は上記回転軸２８に対して交差角θを持たせて配置さ
れ、さらに上記取付部３１の回転を上記工具軸１１に伝
達するための伝達機構３７を備えていることを特徴とし
ている。

【００１２】上記請求項３の歯車研削工具に従えば、複
合工作機械２０が備える主軸２６に取り付けることがで
きるので、回転軸２８に取り付けた被削歯車Ｗにウォー
ム型研削砥石１０を噛み合わせ、被削歯車Ｗ及びウォー
ム型研削砥石１０を同期回転させると共に、ウォーム型
研削砥石１０を相対的に回転軸２８方向に移動させるこ
とによって、ウォーム型研削砥石１０による被削歯車Ｗ
の研削加工を行うことができる。このため、マシニング
センタ等の複合工作機械２０を用いて上記研削加工を行
なうことができ、他の加工工程との集約を図ることが可
能となり、製造コストの低減を図ることが可能となる。

【００１３】また請求項４の歯車研削工具は、上記取付
部３１は上記主軸２６に着脱自在に構成され、上記主軸
２６から取付部３１を取り外した状態において、上記取
付部３１と上記工具軸１１との相対回転を規制する回転
規制手段３４を備えていることを特徴としている。

【００１４】上記請求項４の歯車研削工具に従えば、主
軸２６から取付部３１を取り外した状態において、取付
部３１と工具軸１１との相対回転を規制する回転規制手
段３４を備えているので、研削加工終了時及び研削加工
開始時において、歯車研削工具Ａにおける取付部３１と
ウォーム型研削砥石１０との相対回転位置が一定の関係
に維持されることになる。したがって、研削加工開始時
に、ウォーム型研削砥石１０と被削歯車Ｗとの位置合わ
せ作業を容易、かつ正確に行えることになり、製造コス
ト低減、及び加工精度向上という利点が確実に得られ
る。また、主軸２６に対して着脱自在であるので、不必
要時には取り外すことにより主軸２６の被取付部の有効
利用を図ることができると共に、歯車研削工具Ａの修理
点検を容易に行い得るという利点を有する。

【００１５】さらに請求項５の歯車研削工具は、上記取
付部３１は、工具自動交換が可能に構成されていること
を特徴としている。

【００１６】上記請求項５の歯車研削工具によれば、加
工作業能率を一段と向上することができる。

【００１７】また請求項６の歯車研削工具は、上記取付
部３１は、上記主軸２６に設けられた被取付孔２６ａに
嵌入されるテーパシャンクから成ることを特徴としてい
る。

【００１８】上記請求項６の歯車研削工具によれば、そ
の実施に好適である。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、この発明の歯車研削加工方
法及び歯車研削用タレットヘッドの具体的な実施の形態
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施の
形態では、歯車研削加工装置として汎用的な複合工作機
械である複合加工ＮＣ旋盤を用いている。

【００２０】図１は、複合加工ＮＣ旋盤１の構成を説明
するための説明図であり、（ａ）は複合加工ＮＣ旋盤１
の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は複合加工ＮＣ旋盤
１の概略的構成を示す正面図である。複合加工ＮＣ旋盤
１は、基台２と、基台２の上部に配置される刃物台３
と、基台２の側部に配置されるワーク台４とを備える。

【００２１】刃物台３は、Ｚ軸台５と、Ｘ軸台６と、Ｙ
軸台７とを備えて構成されている。Ｚ軸台５は、基台２
の上部に配置されると共に、基台２の上面に平行に設定
されるＺ軸方向に移動可能に設けられている。また、Ｘ
軸台６は、Ｚ軸台５の上部に配置されると共に、基台２
の上面に平行でＺ軸に直交するＸ軸方向に移動可能に設
けられている。さらに、Ｙ軸台７は、Ｘ軸台６の移動方
向の一方側に位置する側部に配置されると共に、Ｘ軸及
びＺ軸に共に直交するＹ軸方向に移動可能に設けられて
いる。これによって、Ｙ軸台７はＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸から
成る直交３軸方向に移動可能となる。そして、このＹ軸
台７に歯車研削用タレットヘッドＴが取り付けられてい
る。

【００２２】歯車研削用タレットヘッドＴは、ホルダ機
枠８と、揺動部９と、ウォーム型研削砥石１０とを備え
て構成されている。ホルダ機枠８は、略円盤状の部材で
あって、Ｙ軸台７の側部であってＸ軸台６とは反対側に
位置する側部に取り付けられている。また、揺動部９
は、ホルダ機枠８の側部（Ｙ軸台７とは反対側）に取り
付けられると共に、Ｘ軸に平行な回転軸線Ｌ１回りに
（矢印Ｂ方向に）回転可能に設けられている。そして、
揺動部９は一端側に工具軸（第２回転軸）１１を備え、
この工具軸１１にウォーム型研削砥石１０が着脱自在に
取り付けられている。工具軸１１は、Ｘ軸に直交する回
転軸線Ｌ２回りに回転可能に設けられている。

【００２３】したがって複合加工ＮＣ旋盤１では、揺動
部９を角度変位させることによって、ウォーム型研削砥
石１０を矢印Ｂ方向に角度変位させることができる。と
ころで、ウォーム型研削砥石１０は、図２に示すよう
に、研削すべき被削歯車Ｗの歯形曲線を創成する台形形
状をした研削突起１０ａをねじ状に形成した砥石であ
る。尚、ウォーム型研削砥石１０は不使用時等には図１
（ｂ）に示す工具収容部１２に収容され、工具軸１１に
は他の回転刃具（ドリルなど）を装着して使用すること
もできる。

【００２４】一方、ワーク台４は、基台２の側部であっ
て、Ｘ軸方向の一方側に位置する側部に隣接して配置さ
れている。そして、ワーク台４は、Ｚ軸と平行な回転軸
線回りに回転可能な主軸（第１回転軸）１３を有してい
る。さらに主軸１３には、被削歯車Ｗを把持するチャッ
ク１４が取り付けられている。

【００２５】Ｘ軸台６、Ｙ軸台７、Ｚ軸台５は、図示し
ない制御装置によって移動方向及び移動量が制御され、
これによって被削歯車Ｗに対してウォーム型研削砥石１
０を直交３軸方向に移動させることができる。また、工
具軸１１及び主軸１３は上記制御装置によって回転数が
制御され、これによってウォーム型研削砥石１０及び被
削歯車Ｗの回転数が制御される。

【００２６】次に、歯車研削加工方法の手順を説明す
る。まず、Ｘ軸台６、Ｙ軸台７、Ｚ軸台５を移動させる
と共に、揺動部９を所定の角度変位させて、ウォーム型
研削砥石１０を被削歯車Ｗに対する加工開始位置に位置
決めする。加工開始位置とは、ウォーム型研削砥石１０
が被削歯車Ｗの一端側に位置すると共に、被削歯車Ｗの
歯筋方向とウォーム型研削砥石１０のリード角とが一致
するように工具軸１１が主軸１３に対して所定の交差角
θを持って配置され、かつ被削歯車Ｗの歯と研削砥石１
０の研削突起１０ａとが理想状態で噛み合うような位置
である。ここで述べる理想状態とは、被削歯車Ｗに創成
される歯面が仕上がり歯面と一致する研削状態をいう
が、さらには、所定の取り代が研削突起１０ａによって
研削される被削歯車Ｗの歯面と被削歯車Ｗの仕上がり歯
面とが一致する研削状態をいう。

【００２７】図２は、被削歯車Ｗとウォーム型研削砥石
１０との位置関係を示す正面図である。図２（ａ）は、
被削歯車Ｗが平歯車である場合の位置関係を示してい
る。平歯車では歯筋方向が回転軸線と平行であり、ねじ
れ角βは０であるので、歯筋方向は主軸１３と平行にな
る。一方、ウォーム型研削砥石１０では研削突起１０ａ
は右ねじ状に形成されており、リード角α傾斜してい
る。したがって、このリード角を被削歯車Ｗの歯筋方向
と一致させるためには、工具軸１１を垂直方向に対して
正面から見て右回りにリード角αだけ傾斜させる必要が
ある。この場合の交差角θは、９０°＋αである。尚、
リード角αとは、ウォーム型研削砥石１０の回転軸線に
対するつる巻き角であり、ねじれ角βとは被削歯車Ｗの
回転軸線と歯筋方向とが成す角である。

【００２８】図２（ｂ）は、被削歯車Ｗが右ねじれはす
ば歯車である場合の位置関係を示している。右ねじれは
すば歯車とは、歯を一端側から見たときに他端側が右方
向にねじれているはすば歯車である。右ねじれはすば歯
車では歯筋方向が回転軸線に対してねじれ角β分傾斜し
ており、傾斜方向はウォーム型研削砥石１０側から見て
歯の他端側が下に向く方向である。したがって、リード
角を被削歯車Ｗの歯筋方向と一致させるためには、工具
軸１１を垂直方向に対して正面から見て左回りにねじれ
角β−リード角α分だけ傾斜させる必要がある。この場
合の交差角θは、９０°＋α−βである。

【００２９】図２（ｃ）は、被削歯車Ｗが左ねじれはす
ば歯車である場合の位置関係を示している。左ねじれは
すば歯車とは、歯を一端側から見たときに他端側が左方
向にねじれているはすば歯車である。左ねじれはすば歯
車では歯筋方向が回転軸線に対してねじれ角β分傾斜し
ており、傾斜方向はウォーム型研削砥石１０側から見て
歯の他端側が上に向く方向である。したがって、リード
角を被削歯車Ｗの歯筋方向と一致させるためには、工具
軸１１を垂直方向に対して正面から見て右回りにねじれ
角β＋リード角α分だけ傾斜させる必要がある。この場
合の交差角は、９０°＋α＋βである。

【００３０】上述したような被削歯車Ｗとウォーム型研
削砥石１０との位置決め完了後に、被削歯車Ｗとウォー
ム型研削砥石１０とを一定の公比で同期回転させると共
に、ウォーム型研削砥石１０を主軸１３方向（Ｚ軸方
向）に移動させることによって、被削歯車Ｗの研削加工
を行う。一定の公比で同期回転とは、ウォーム型研削砥
石１０の１回転に対して被削歯車Ｗを１ピッチ分回転さ
せることである。

【００３１】以上のように本実施の形態によれば、汎用
性を有する複合加工ＮＣ旋盤１を用いて歯車研削加工を
行うことができる。したがって、歯車研削加工工程と他
の加工工程（例えば、旋削、歯切り）との集約を図るこ
とが可能となり、設備投資の抑制、加工時間の低減、工
程間移動時間の低減等によって、製造コストの低減を図
ることができる。この製造コストの低減は、多品種少量
生産の場合に特に効果的である。また近年では、冷間鍛
造技術の向上によって、歯出し鍛造された歯車素材が高
精度に成形されるようになっており、旋削加工と歯車研
削加工のみで歯車を完成することが可能となっているこ
とから、上記加工方法によって一段と大きなコスト低減
効果が得られる。

【００３２】また、交差角θを調整することができるの
で、１つのタレットヘッドＴでねじれ角の異なる多種類
の被削歯車Ｗを研削することができ、工具数の削減によ
る製造コストの低減を図ることができる。

【００３３】以上にこの発明の具体的な実施の形態につ
いて説明したが、この発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施
することができる。例えば、上述の実施の形態では複合
加工ＮＣ旋盤１において歯車研削加工方法を実施したけ
れども、他の複合工作機械において実施することもでき
る。

【００３４】図３は、歯車研削加工方法を実施するマシ
ニングセンタ２０の外観を示す斜視図である。マシニン
グセンタ２０は、基台２１と、この基台２１上に配置さ
れるＺ軸コラム２２及びＸ軸テーブル２３とを備えてい
る。Ｚ軸コラム２２は、基台２１の上面に平行に設定さ
れるＺ軸方向に移動可能に設けられている。一方、Ｘ軸
テーブル２３は、基台２１の上面に平行でＺ軸に直交す
るＸ軸方向に移動可能に設けられている。

【００３５】また、Ｚ軸コラム２２には、Ｙ軸スライダ
２４が取り付けられている。Ｙ軸スライダ２４は、Ｚ軸
コラム２２のＸ軸テーブル２３側の側部に配置されると
共に、Ｘ軸及びＺ軸に共に直交するＹ軸方向に移動可能
に設けられている。さらに、Ｙ軸スライダ２４のＸ軸テ
ーブル側の側部には、主軸ヘッド２５が取り付けられて
いる。この主軸ヘッド２５は、Ｚ軸と平行な回転軸線回
りに回転可能に主軸２６を支持している。そして、この
主軸２６に歯車研削工具Ａが装着される。

【００３６】一方、Ｘ軸テーブル２３の上部には、ワー
クテーブル２７が取り付けられている。ワークテーブル
２７には、Ｙ軸と平行な回転軸線回りに回転可能な回転
軸（第１回転軸）２８が設けられている。そして、この
回転軸２８に被削歯車Ｗが取り付けられている。被削歯
車Ｗは、その軸心がＹ軸と平行になるように取り付けら
れている。

【００３７】Ｘ軸テーブル２３、Ｙ軸スライダ２４、Ｚ
軸コラム２２、主軸２６及び回転軸２８には、それぞれ
Ｘ軸モータＭ１、Ｙ軸モータＭ２、Ｚ軸モータＭ３、主
軸モータＭ４、回転軸モータＭ５が接続されている。さ
らに、各モータＭ１〜Ｍ５には、エンコーダＥ１〜Ｅ５
が接続されている。各エンコーダＥ１〜Ｅ５は、各モー
タＭ１〜Ｍ５の回転角を検出し、検出値を図示しない制
御装置に出力する。この制御装置は、エンコーダＥ１〜
Ｅ５からの検出値に基づいてモータＭ１〜Ｍ５の回転を
制御する。すなわち、Ｘ軸テーブル２３、Ｙ軸スライダ
２４、Ｚ軸コラム２２の移動方向及び移動量が制御さ
れ、また主軸２６及び回転軸２８の回転数が制御され
る。これによって、歯車研削工具Ａと被削歯車Ｗとを直
交３軸方向に相対移動させることができ、また歯車研削
工具Ａのウォーム型研削砥石１０及び被削歯車Ｗの回転
数を制御することができる。

【００３８】主軸２６には、工具を取り付ける部分に、
工具のテーパシャンクが嵌入される被取付部としての被
取付孔２６ａが形成されており、この主軸２６に着脱自
在に取り付けられる歯車研削工具Ａのホルダ本体３０
は、図４に示すように、その基端側にテーパシャンク３
１を有しており、主軸２６のプルボルト（図示省略）に
より主軸２６に取り付けられる。

【００３９】ホルダ本体３０は、ベアリング３２を介し
てホルダケーシング３３に回転自在に保持されており、
このホルダケーシング３３には、離脱時のホルダ本体３
０の回転を規制する回転規制手段３４が設けられてい
る。この回転規制手段３４は、ホルダケーシング３３に
スライド可能に設けられた回り止め部材から成り、一方
側（図４では左方）に移動した際にホルダ本体３０に設
けられたキー溝（図示省略）に係入して、ホルダケーシ
ング３３に対するホルダ本体３０の回転を阻止するよう
に設けられている。この回り止め部材３４は、常時はス
プリング３５により左方側（回転規制の方向）に付勢さ
れており、ホルダ本体３０が主軸２６に取り付けられ、
回り止め部材３４が主軸ヘッド２５の端面（側面）に当
接して、右方側（回転規制解除の方向）に押し込まれる
ことによって、キー溝から離脱して、回転規制が解除さ
れるように設けられている。

【００４０】上記のように主軸２６からテーパシャンク
３１を取り外した状態において、テーパシャンク３１と
工具軸（第２回転軸）１１との相対回転を規制する回転
規制手段３４を設けているのは、研削加工終了時及び研
削加工開始時において、歯車研削工具Ａにおけるテーパ
シャンク３１とウォーム型研削砥石１０との相対回転位
置を一定の関係に維持するためである。すなわち、研削
加工開始時に、ウォーム型研削砥石１０と被削歯車Ｗと
の位置合わせ作業を容易、かつ正確に行うためである。
尚、ホルダ本体３０は主軸２６に取り付けられると、主
軸２６の被取付孔２６ａと相対的に回転不能に保持され
て、主軸２６の回転モータＭ４の回転力によって回転す
るように設けられている。

【００４１】またホルダケーシング３３は、ホルダ本体
３０の他端側に、ベアリング３６を介して工具軸１１を
回転自在に保持している。この工具軸１１にはウォーム
型研削砥石１０が固着されている。また、工具軸１１
は、図４（ｂ）に示すようにホルダ本体３０の回転軸線
に対して傾斜角を有して配置されており、これによって
回転軸２８に対して交差角θを持って配置されることに
なる。また、工具軸１１には、伝達機構３７を介してホ
ルダ本体３０の回転力が伝達される。

【００４２】この伝達機構３７は、ホルダ本体３０にお
いて、テーパシャンク３１の他端側に固着された第１歯
車３８と、工具軸１１において、ウォーム型研削砥石１
０の他端側に固着された第２歯車３９と、この第１及び
第２歯車３８、３９と噛み合わされた第３歯車４０とか
ら構成されている。この第３歯車４０の回転軸４０Ａ
は、ベアリング４１を介して回転自在にホルダケーシン
グ３３に保持されている。尚、第１ないし第３歯車３
８、３９、４０は、いずれも傘歯車から成る。

【００４３】次に、歯車研削加工方法の手順を説明す
る。まず、Ｘ軸テーブル２３、Ｙ軸スライダ２４、Ｚ軸
コラム２２を移動させて、ウォーム型研削砥石１０を被
削歯車Ｗに対する加工開始位置に位置決めする。そし
て、位置決め完了後に、被削歯車Ｗとウォーム型研削砥
石１０とを同期回転させると共に、ウォーム型研削砥石
１０を回転軸２８方向（Ｙ軸方向）に移動させることに
よって、被削歯車Ｗの研削加工を行う。

【００４４】森精機製ＮＣ旋盤（型式ＭＴ−２５０）を
用い、下記表１記載の被削歯車Ｗの諸元、本歯車研削工
具Ａの諸元、ＮＣ旋盤での研削加工条件に基づき、加工
した。

【００４５】

【表１】

【００４６】その研削加工結果、図５に示す歯形形状を
得ることができた。被削歯車Ｗの歯数３６枚を時計回り
にＮｏ．１から順に番号付けして、４等分の位置にあた
る歯Ｎｏ．１、Ｎｏ１０、Ｎｏ１９、Ｎｏ２８の左歯
面、右歯面について歯形形状の計測結果を以下の表２及
び表３に示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】

【表３】

【００４９】以上の歯形形状の計測結果によれば、歯形
誤差は最大１３．１μｍであり、ＪＩＳ３級規格（１３
μｍ以下）に近く、また歯筋誤差は最大１６μｍであ
り、ＪＩＳ３級規格（１７μｍ以下）内に入る。したが
って、本歯車研削工具ＡによってもＪＩＳ３級規格を得
ることが可能であって、従来の加工方法と遜色のないこ
とがわかる。

【００５０】本実施形態においても、上述した実施形態
と同様の効果が得られる。尚、本実施形態における歯車
研削工具Ａでは工具軸１１の傾斜角は固定されており、
したがって歯車研削工具Ａを装着した状態では回転軸２
８に対する交差角θを調整することはできないが、歯車
研削工具Ａは主軸２６に対して着脱自在に取り付けられ
るため、傾斜角が異なる複数の歯車研削工具Ａを準備
し、自動工具交換機能によって歯車研削工具Ａを交換す
れば交差角θを調整することができる。これによって、
ねじれ角の異なる多種類の被削歯車Ｗの研削を行うこと
ができる。

【００５１】また、主軸２６からテーパシャンク３１を
取り外した状態において、テーパシャンク３１と工具軸
１１との相対回転を規制する回転規制手段３４を設けて
いるので、研削加工終了時及び研削加工開始時におい
て、歯車研削工具Ａにおけるテーパシャンク３１とウォ
ーム型研削砥石１０との相対回転位置が一定の関係に維
持されることになる。したがって、研削加工開始時に、
ウォーム型研削砥石１０と被削歯車Ｗとの位置合わせ作
業を容易、かつ正確に行えることになり、製造コスト低
減、及び加工精度向上という利点が確実に得られる。

【００５２】さらに、研削加工を行う時にのみ歯車研削
工具Ａを取り付け、他の加工を行う時には歯車研削工具
Ａを取り外して、その被取付部を用いて他の加工工具を
取り付けることができる。しかも、歯車研削工具Ａの修
理点検を行う場合には取り外すことにより、修理等を容
易に行うことができる。

【００５３】また、ホルダ本体３０の回転力を工具軸１
１に伝達するために、ホルダ本体３０の歯車（第１歯車
３８）と、工具軸１１に固着された歯車（第２歯車３
９）とを、第３歯車４０を介さずに直接噛み合わせるこ
とも可能である。但し、上記実施形態のようにホルダ本
体３０の第１歯車３８の回転を工具軸１１の第２歯車３
９に伝達する第３歯車４０を有することが好ましく、こ
れにより例えばホルダ本体３０の回転軸線に対する工具
軸１１の傾斜角が２５°以下の微少角度であっても的確
に対応することが可能になるとの利点が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である歯車研削加工方法
に用いる複合加工ＮＣ旋盤の構成を説明するための説明
図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面図であ
る。

【図２】被削歯車とウォーム型研削砥石との位置関係を
示す正面図である。

【図３】他の実施形態に用いるマシニングセンタの外観
を示す斜視図である。

【図４】上記マシニングセンタに装着する歯車研削工具
の構成を示し、（ａ）は水平断面図であり、（ｂ）は垂
直断面図である。

【図５】上記歯車研削工具で研削した被削歯車の歯形形
状を示すグラフである。

【図６】従来の技術を説明するための斜視図である。

【符号の説明】

１複合加工ＮＣ旋盤３刃物台４ワーク台８ホルダ機枠９揺動部１０ウォーム型研削砥石１１工具軸（第２回転軸）１３主軸（第１回転軸）２０マシニングセンタ２６主軸２６ａ被取付孔２７ワークテーブル２８回転軸（第１回転軸）３１テーパシャンク３４回転規制手段３７伝達機構Ａ歯車研削工具ＴタレットヘッドＷ被削歯車 θ 交差角

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｂ 3/16 Ｂ２３Ｂ 3/16 Ａ 11/00 11/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１回転軸（１３）（２８）と、この第
１回転軸（１３）（２８）に対して相対的に移動可能な
第２回転軸（１１）とを有し、上記第１回転軸（１３）
（２８）と上記第２回転軸（１１）とを交差角を持たせ
て配置可能に構成した複合工作機械（１）（２０）にお
いて、上記第１回転軸（１３）（２８）に研削加工が施
される被削歯車（Ｗ）を取り付け、上記第２回転軸（１
１）にウォーム型研削砥石（１０）を取り付け、上記第
１回転軸（１３）（２８）と上記第２回転軸（１１）と
を交差角（θ）を持たせて配置して上記被削歯車（Ｗ）
と上記ウォーム型研削砥石（１０）とを噛み合わせ、上
記被削歯車（Ｗ）と上記ウォーム型研削砥石（１０）と
を同期回転させると共に、上記ウォーム型研削砥石（１
０）を上記第１回転軸（１３）（２８）方向に相対的に
移動させることにより、研削加工を行うことを特徴とす
る歯車研削加工方法。
【請求項２】回転駆動される主軸（１３）と、この主
軸（１３）に対して相対的に移動可能な刃物台（３）と
を有する複合工作機械（１）において、被削歯車（Ｗ）
を研削加工するのに使用する歯車研削用タレットヘッド
（Ｔ）であって、上記刃物台（３）に載置される本体部
（８）と、上記主軸（１３）に直交する回転軸線（Ｌ
１）回りに回転可能に上記本体部（８）に取り付けられ
ると共に、上記回転軸線（Ｌ１）に直交する回転軸線
（Ｌ２）回りに回転駆動される工具軸（１１）を有する
揺動部（９）と、上記工具軸（１１）に着脱可能に取り
付けられるウォーム型研削砥石（１０）とを備えること
を特徴とする歯車研削用タレットヘッド。
【請求項３】回転駆動される主軸（２６）と、この主
軸（２６）に対して相対的に移動可能で、上記主軸（２
６）に直交する回転軸（２８）とを有する複合工作機械
（２０）において、被削歯車（Ｗ）を研削加工するのに
使用する歯車研削工具（Ａ）であって、上記主軸（２
６）に取り付けられる取付部（３１）と、ウォーム型研
削砥石（１０）を取り付けるための工具軸（１１）とを
有し、上記工具軸（１１）は上記回転軸（２８）に対し
て交差角（θ）を持たせて配置され、さらに上記取付部
（３１）の回転を上記工具軸（１１）に伝達するための
伝達機構（３７）を備えていることを特徴とする歯車研
削工具。
【請求項４】上記取付部（３１）は上記主軸（２６）
に着脱自在に構成され、上記主軸（２６）から取付部
（３１）を取り外した状態において、上記取付部（３
１）と上記工具軸（１１）との相対回転を規制する回転
規制手段（３４）を備えていることを特徴とする請求項
３の歯車研削工具。
【請求項５】上記取付部（３１）は、工具自動交換可
能に構成されていることを特徴とする請求項３又は請求
項４の歯車研削工具。
【請求項６】上記取付部（３１）は、上記主軸（２
６）に設けられた被取付孔（２６ａ）に嵌入されるテー
パシャンクから成ることを特徴とする請求項３〜請求項
５のいずれかの歯車研削工具。