JP2016128194A - スカイビング加工用のカッタおよび当該カッタを用いたクラウンギヤの製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この装置は、スカイビング加工技術を用いることで、それまでの環状のカッタを用いた歯切り装置を用いることなく、汎用マシニングセンタ等でクラウンギヤを効率よく生産できると記載されている。
その他、一回の切削加工が終了し、カッタがワークから抜け出る際に大きなバリが発生するなど上記従来の製造装置には改善すべき点がある。
工作機械の回転軸に固定され、かつ、円柱状に形成され、前記切刃形成部の外径よりも大きな外径を有する把持部と、
前記切刃形成部と前記把持部との間に設けられ、断面形状が前記切刃形成部から前記把持部に向けて拡大する中間部とを備えた点にある。
当該カッタは、カッタとワークを同期回転させながらカッタをワークに対して歯溝方向に送り操作するスカイビング加工用に用いるが、加工に際しては工具の先端に形成した切刃がワークから逃げないように切刃をワークに押し付けた状態で送り操作する。よって、本構成の如く中間部を備えてカッタの曲げ強度を増大させることで、切削加工中におけるカッタの曲りが軽減され、より精密な加工が可能となる。
先端縁部に切刃を形成し、回転軸芯の方向に沿って何れの位置においても前記切刃と同じ断面形状を有する少なくとも一条のネジ状部を備える切刃形成部と、
工作機械の回転軸に固定され、かつ、円柱状に形成され、前記切刃形成部の外径よりも大きな外径を有する把持部と、
前記切刃形成部と前記把持部との間に設けられ、断面形状が前記切刃形成部から前記把持部に向けて拡大する中間部とを有するカッタを備えると共に、
第1軸芯の周りに回転自在にワークを支持するワーク支持部と、
前記第1軸芯に直交する仮想平面に対する傾斜角を有し、第2軸芯の周りに回転自在に前記カッタを支持するカッタ支持部と、
前記傾斜角および前記ワークに対する前記カッタの切込み深さを設定し、
前記第1軸芯の方向に沿ってみたとき、前記カッタの移動軌跡を、前記第1軸芯に交差しないように前記ワークの回転方向上手側にオフセットした状態に設定し、
前記ワークと前記カッタとを同期回転させつつ、前記カッタを前記第1軸芯に直交する仮想平面上で切削移動させる切削制御部と、を備えた点にある。
本発明のクラウンギヤの製造装置の一例を図1に示す。本製造装置は、加工対象となるワーク1を縦向きの第1軸芯X1を中心に回転自在に支持するワーク支持部2と、第1軸芯X1と異なる第2軸芯X2を中心にカッタ3を回転自在に支持するカッタ支持部4と、カッタ支持部4をワーク支持部2に対して相対移動させる移動部5と、ワーク支持部2及びカッタ支持部4を駆動力により同期回転させる切削制御部6とを備えている。
本実施形態で用いるカッタ3の一例を図2に示す。カッタ3の先端側には、先端縁部に形成された切刃31と、この切刃31と同じ断面形状を有する少なくとも一条のネジ状部を備えた切刃形成部32が設けられている。本実施形態では、2条ネジ状に形成されている。一方の基端側には、工作機械の回転軸に設けられたホルダ41に固定するよう円柱状に形成された把持部33が設けてある。把持部33の外径は切刃形成部32の外径よりも大きく構成する。切刃形成部32および把持部33の間には、断面形状が切刃形成部32の断面形状から把持部33の断面形状に次第に拡大しつつ変化する中間部34が設けられている。
本実施形態では、切削効率を高めるために、カッタ3の傾斜角θを変化させつつ加工を行う。具体的には、図3に示す如く、例えば仕上げ切削とそれ以前の切削とに分け、仕上げ切削における傾斜角θ2を1回目など先の切削における傾斜角θ1よりも小さく設定する。切刃31の形状は、仕上げ姿勢によって得られるクラウンギヤの歯形が所期のものとなるように設定する。
(1) 一般的なクラウンギヤは、例えば歯部の外周縁部および内周縁部に円筒状の側面が形成される。加工に際しては、カッタ3の切刃31は、例えば外周側の側面からワーク1に切り込んで加工を開始し、内周側の側面から抜け出ることで一回分の切削が終了する。この抜け出しの際にワーク1の縁部にバリが発生する。
具体的には、カッタ3の切刃31が、ワーク1に接触する接触位置Pを通って第1軸芯X1と平行な回転軸芯X3を中心に回転できる姿勢変更機構7を備えておいてもよい。首振り動作は第4モータM4により行われる。カッタ3の首振り角度を調節することで、ワーク1の移動方向に対する切刃31の移動方向、即ちすべりを適宜設定できる。
2 ワーク支持部
3 カッタ
31 切刃
32 切刃形成部
33 把持部
34 中間部
4 カッタ支持部
6 切削制御部
X1 第1軸芯
X2 第2軸芯
θ 傾斜角
Claims (4)
- 先端縁部に切刃を形成し、回転軸芯の方向に沿って何れの位置においても前記切刃と同じ断面形状を有する少なくとも一条のネジ状部を備える切刃形成部と、
工作機械の回転軸に固定され、かつ、円柱状に形成され、前記切刃形成部の外径よりも大きな外径を有する把持部と、
前記切刃形成部と前記把持部との間に設けられ、断面形状が前記切刃形成部から前記把持部に向けて拡大する中間部とを備えているスカイビング加工用のカッタ。 - 先端縁部に切刃を形成し、回転軸芯の方向に沿って何れの位置においても前記切刃と同じ断面形状を有する少なくとも一条のネジ状部を備える切刃形成部と、
工作機械の回転軸に固定され、かつ、円柱状に形成され、前記切刃形成部の外径よりも大きな外径を有する把持部と、
前記切刃形成部と前記把持部との間に設けられ、断面形状が前記切刃形成部から前記把持部に向けて拡大する中間部とを有するカッタを備えると共に、
第1軸芯の周りに回転自在にワークを支持するワーク支持部と、
前記第1軸芯に直交する仮想平面に対する傾斜角を有し、第2軸芯の周りに回転自在に前記カッタを支持するカッタ支持部と、
前記傾斜角および前記ワークに対する前記カッタの切込み深さを設定し、
前記第1軸芯の方向に沿ってみたとき、前記カッタの移動軌跡を、前記第1軸芯に交差しないように前記ワークの回転方向上手側にオフセットした状態に設定し、
前記ワークと前記カッタとを同期回転させつつ、前記カッタを前記第1軸芯に直交する仮想平面上で切削移動させる切削制御部と、を備えたクラウンギヤの製造装置。 - 前記切削移動を複数回繰り返すと共に、所定回数未満の切削移動における前記カッタの傾斜角よりも、所定回数経過後の切削移動における前記傾斜角を小さく設定するよう前記切削制御部を構成してある請求項2に記載のクラウンギヤの製造装置。
- 前記切削制御部が、先の切削移動における前記オフセットの量に対して、後の切削移動における前記オフセットの量を小さく設定する請求項3に記載のクラウンギヤの製造装置。
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