JPS61279326A - Form rolling method for gear - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make it unnecessary to execute the post-working after form rolling, by cutting and removing an excess thickness which is generated in an addendum of a gear billet, by keeping pace with an advance of form rolling. CONSTITUTION:A pair of roll dies 17, 18 are provided and rotated synchronously, also a hydraulic extruding mechanism 20 is provided, and a feed F1 is given in the billet diameter direction to the roll die 18. By this method, a gear billet W is rotated synchronously with the roll dies 17, 18 and form rolling is advanced. On the other hand, a milling cutter 24 is placed from the first stage of form rolling, and driven to rotate. According to this mechanism, as form rolling advances, the surface of a tooth form corresponding to the roll die 18 of the movable side swells, but as an excess thickness part grows, a higher part than the addendum surface if cut and removed by the milling cutter 24. Accordingly, when form rolling is completed, the rest of the excess thickness part is eliminated entirely, and cutting and removal being the post-working become unnecessary.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、一対のピニオン型のロールダイスを用いた
歯車の転造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to a gear rolling method using a pair of pinion type roll dies.

従来の技術 この棟の歯車の転造方法としてインフィード方式（押し
込み式）とスルーフィード方式（押し通し方式）とがあ
る。Conventional Technology There are two methods for rolling gears in this building: the infeed method (push type) and the through feed method (push through method).

インフィード方式と呼ばｊる方式は２第７図および第８
図に示すように、一対のピニオン型の転造工具（以下、
とｆ’Ｌｆロールダイスという）１゜２を同期させて回
転駆動する一方、これらロールダイス１．２間に回転可
能に配置した歯■素材Ｗに対して径方向の送ＯＦ、を付
与し、そｆＬＶｃよって歯■素材Ｗにロールダイス１．
２の歯形を印圧して歯車を創成するものである。The method called the infeed method is shown in Figures 2 and 7.
As shown in the figure, a pair of pinion-type rolling tools (hereinafter referred to as
and f'Lf roll dies) 1 and 2 are synchronously driven to rotate, while teeth rotatably arranged between these roll dies 1 and 2 provide a radial feed OF to the material W, According to fLVc, roll die 1 to material W.
A gear is created by applying pressure to the tooth profile No. 2.

こｆ″Ｉに対してスルーフィード方式と呼ばれる方式は
、第９図および第１０図に示すように、工具としてテー
パ状の噛み込み導入１１１５？有するロールダイス３．
４？用い、歯Ｉ素材ＷＫ軸方向の送りＦ２？付与して押
し通すことで歯ＭＥ？創度する吃のである、 発明が解決しようとする問題点 このようなロールダイスを用いた歯車の転造方法におい
ては、開放運転中の素材の不均一な流動と、ロールダイ
スと素材との間の摩擦のため、転造の進行と併せて歯車
素材の表面が優先的に盛り上がり、完成した歯■の歯先
面に第１１図（Ｅ）に示すようにまくれ込みと呼ばれる
余肉部Ｓが発生する。この余肉ａｓＦｉ転造の進行に併
せて第１１図（Ａ）〜（Ｄ）Ｋ示す過程を経て成長する
ものと認めらｊる（尚、余肉部Ｓの発生については特願
昭５９−３９３８８号のほか、故瀬政更「歯■の重性加
工Ｊ　（１９６３）　、養賢堂５Ｐ７５〜７８に詳［７
い）。As shown in FIGS. 9 and 10, a method called a through-feed method for f''I uses a roll die 3. having a tapered bite introduction 1115 as a tool.
4? Use, tooth I material WK axial feed F2? Tooth ME by applying and pushing through? Problems to be solved by the invention In this gear rolling method using a roll die, there are problems such as non-uniform flow of the material during open operation and a problem that occurs between the roll die and the material. Due to the friction, the surface of the gear material preferentially swells as the rolling progresses, and an excess part S called a roll-up appears on the tip surface of the completed tooth (Fig. 11(E)). Occur. It is recognized that as the excess thickness asFi rolling progresses, it grows through the processes shown in FIGS. 11(A) to 11(D)K. In addition to No. 39388, details can be found in the late Masasaka Se, “Severe processing of teeth J (1963), Yokendo 5, p. 75-78 [7
stomach).

また、上記のような歯Ｉの転造方法においては、素材径
の選定次第では画歪の歯すじ方向両端部で素材が十分に
盛り上がらずに、第１２図に示すように歯すじ方向両端
部にいわゆるだｒ部Ｑが生ずることがあるゎこｎけ転造
方法そのものが開放型転造でおるために素材が軸方向に
流ｎてしまうためである。このよりな′＃：ｎの発生を
防止する手段として、歯鳳径に対する素材径を大きくし
て盛り上がる体積を増やすことが者えられる。この場合
、仮りにだれの発生が防止さｊたとしても逆に第１３図
に示すように歯すじ方向中央部での盛り上がりが過大と
なり、余肉部Ｓが発生する。In addition, in the rolling method for tooth I as described above, depending on the selection of the material diameter, the material may not rise sufficiently at both ends in the tooth trace direction due to image distortion, and as shown in FIG. This is because the so-called sag Q may occur in the axial direction of the material because the mold rolling method itself is an open type rolling method. As a means of preventing the occurrence of this twisted '#:n, it is possible to increase the volume of the raised material by increasing the diameter of the material relative to the diameter of the tooth. In this case, even if the occurrence of sagging could be prevented, conversely, as shown in FIG. 13, the bulge at the center in the tooth trace direction becomes excessive, and an excess wall portion S occurs.

このようにロールダイスによる歯車の転造方法において
はまくれ込みと呼ばｊ、る余肉ｓＳの発生が不可避であ
る。そのため、後加工として余肉部Ｓ？切削して除去す
ることになるが、余肉部が歯面にまで及んでいることが
多いことから歯形′ｎ度が著しく低下することになる。As described above, in the method of rolling gears using a roll die, the occurrence of excess thickness sS called curling is unavoidable. Therefore, as a post-processing, the surplus part S? Although it is necessary to remove it by cutting, the excess thickness often extends to the tooth surface, resulting in a significant reduction in the tooth profile.

問題点を解決するための手段 本発明に、転造進行禍根での余肉部の発生を容認しつつ
も、転造が完了した段階では余肉部が残存しない方法を
提供するものである。Means for Solving the Problems The present invention provides a method in which, while allowing the occurrence of excess thickness at the root of the rolling problem, the excess thickness does not remain at the stage when rolling is completed.

具体的には、転造の進行に伴って歯車素材の歯先面に生
ずる余肉ｆＲｓを、その転造の進行と併行して切削−除
去するものである。Specifically, the extra thickness fRs generated on the tooth tip surface of the gear material as the rolling progresses is cut and removed in parallel with the progress of the rolling.

こｎｕ、スルーフィード方式であるとインフィード方式
であるとを問わず、一対のロールダイスに加えて、こｊ
−らロールダイスと平行なフライスカッタを配置した装
置で実現できる。Regardless of whether it is a through-feed method or an in-feed method, in addition to a pair of roll dies, this j
- This can be realized with a device that has a roll die and a milling cutter parallel to each other.

作中 本発明によ１ば、必要とさｎる歯たけに合わせた位置に
プライスカッタの刃先をセットして回転駆動させる。こ
れにより、必要とさｎる歯たけ以上に収長した余肉部は
その都ぜフライスカッタにより切削され、転造完了時に
け余肉部の全くない歯形が創成さｒる。According to the present invention, the cutting edge of the price cutter is set at a position corresponding to the required tooth depth and is driven to rotate. As a result, the excess thickness that has lengthened beyond the required tooth depth is cut off by the milling cutter each time, and a tooth profile without any excess thickness is created when rolling is completed.

実施例 第１図〜第３図は本発明方法を実現するためのインフィ
ードタイプの転造装首の一例について示している。Embodiment FIGS. 1 to 3 show an example of an infeed type rolling neck for realizing the method of the present invention.

第１図１〜第３図に示すように、モータ６の回転出力は
減速歯車列７．８．９ｖｒ−介して同期軸１０に伝達さ
ｒ５同期軸１０に固定ジれたウォーム１１ヲ回転駆動す
る。ウオーム１１にはそハぞｎ、、　Ｋ中間軸１２上の
９オームホイール１３が噛み合っており、中間軸１３ハ
ユニバーサルジヨイント１４？介して回転軸１５　、１
６に連結さｉている。As shown in FIGS. 1 to 3, the rotational output of the motor 6 is transmitted to the synchronous shaft 10 through the reduction gear train 7, 8, 9, and rotates the worm 11 fixed to the synchronous shaft 10. do. A 9-ohm wheel 13 on the intermediate shaft 12 is engaged with the worm 11, and a universal joint 14 on the intermediate shaft 13 is engaged with the worm 11. Through the rotating shaft 15,1
It is connected to 6.

回転軸１５．１ｆｉＦＩＪそｔぞｆｌにロールダイス１
７マたは１８が固定さｎており、こｎら一対のロールダ
イス１７　、１８は上ｌＩＣの回転伝達系により同期回
転される。一方の回転軸１７は固定式のフレーム１９に
支持されているものの、他方の回転軸１８は油圧式押出
機構２０のフレーム２１に支持さｎている。したがって
、一方のロールダイス１８には油圧式押出機構頷のはた
らきにより径方向の送りＦ、が与えらｎる。Roll die 1 on rotating shaft 15.1fiFIJ
7 or 18 are fixed, and these pair of roll dies 17 and 18 are synchronously rotated by the rotation transmission system of the upper IC. One rotating shaft 17 is supported by a fixed frame 19, while the other rotating shaft 18 is supported by a frame 21 of a hydraulic extrusion mechanism 20. Therefore, one roll die 18 is given a radial feed F by the action of the hydraulic extrusion mechanism.

一対のロールダイス１７　、１８同士の間には支持体ｎ
があり、この支持体２２に治具２３とともに歯車素材Ｗ
′ｆＩ−回転町卵に支持させている。支持体２２はＢ方
向に移動可能なフローティング構造となっており、油圧
式押出機構２０のはたらきによりロールダイス１７　、
１８同士の中心間距離が変化しても、常にその中心間距
離の中央部に歯車素材Ｗの中心が位置するようにフロー
ティングする。A support n is provided between the pair of roll dies 17 and 18.
There is a gear material W on this support 22 together with a jig 23.
'fI- It is supported by the rotating machi egg. The support body 22 has a floating structure that is movable in the direction B, and by the action of the hydraulic extrusion mechanism 20, the roll die 17,
Even if the distance between the centers of 18 changes, the gear material W is floated so that the center of the gear material W is always located at the center of the distance between the centers.

歯Ｉ素材Ｗと反対仰には支持体２２ヲはさんでフライス
カッタ２４が配ｆＴ！ｔこれでいる。このフライスカッ
タ２４１−ｊその軸心が歯車素材Ｗの中心と平行であり
、図示外の駆動源により回転駆動ζｎる。プた、フライ
スカッタ２４の刃は、転造ざｊる爾康とれ 噛み合わないようなピッチおよびねじを有する。On the opposite side of the tooth I material W, a milling cutter 24 is placed with a support 22 in between fT! tThis is it. This milling cutter 241-j has its axis parallel to the center of the gear blank W, and is rotationally driven by a drive source not shown. Additionally, the blades of the milling cutter 24 have a pitch and thread that prevents them from interlocking during rolling.

つまり、フライスカッタ２４の緒元としては、転造さｎ
る歯車に対してピッチ、モジュールともに異なる値とし
、ねじ１角については転造される歯車がけすは歯■の場
合に＃：を同じ方向のねじれとし、平歯■の場合にけ３
０〜４０臀度のねじｆ’ｓ？もたせたカッタを使用する
。この場合、歯車素材Ｗとプライスカッタ２４との間の
中心間距離は、転造しようとする歯車の歯たけに合わせ
て設定する。In other words, the specifications of the milling cutter 24 are rolled n
The pitch and module are both different values for the gears that are rolled, and for one corner of the thread, if the gear to be rolled is a tooth ■, the twist is #: in the same direction, and if the gear is a spur tooth ■, the screw is 3.
0-40 degree screw f's? Use a flattened cutter. In this case, the distance between the centers of the gear material W and the price cutter 24 is set according to the tooth depth of the gear to be rolled.

次に、本発明の早ｌの実施例を上記の転造装首を用いた
場合を例にとって説明する。Next, a first embodiment of the present invention will be described using the above-mentioned rolled neck as an example.

車１図に示すように２一対のロールダイス１７゜１８ヲ
同期回転させる一万で、油圧式押出機構２０のは念らき
によりコールダイス１８ＩＣ素材径方向へ送りＦ、を与
えることで、歯車素材Ｗがロールダイス１７゜１８と同
期回転して転造が進行するりこの場合の転造進行状況は
填４図（Ａ）〜（Ｅ）に示すように従来と同様であり、
素材表面での滑りにより、転造される歯形のうち可動側
のロールダイス】８に対応する側の面が優先的に盛り上
がり、これが余肉ｉｓ　ｖｃ［長しようとする。As shown in Figure 1, a pair of roll dies 17 and 18 are rotated synchronously at 10,000 yen, and the hydraulic extrusion mechanism 20 feeds the coal die 18 IC material in the radial direction by feeding F in the radial direction. Rolling progresses as W rotates synchronously with the roll die 17°18. The rolling progress in this case is the same as in the conventional case, as shown in Figures 4 (A) to (E).
Due to the sliding on the surface of the material, the side of the tooth profile to be rolled that corresponds to the movable roll die]8 preferentially swells, and this causes the excess thickness to become longer.

同時にフライスカッタ２４は転造初期から回転駆動され
ており、その刃先面が塩４図（入）〜（ｇ）に示すよう
に最終的に必要とされる歯念けの歯先面Ｐに作用するよ
うに設定されているりし念がって、金板りに軍４図（Ｃ
）において余肉部Ｓが歯先面Ｐよりも高く成長じたもの
とすると、この余肉部Ｓのうち歯先ｃｍＰよりも高い領
域（ハツチングで示す部分）はプライスカッタ２４によ
り切削・除去される。さらに転造の進行に併せて＠４図
（Ｄ）に示すように余肉ｓＳが成長すると、歯先面Ｐよ
りも高い余肉部Ｓ全体が７ライスカツタ２４により切削
・除去されるり このように、転造の進行に併せて余肉部Ｓが成長すると
、余肉ｇＡＳのうち歯先面Ｐよりも高い部分（ハツチン
グ部分）がその都度フライスカッタ２４で切削・除去さ
れることになるうその結果、転造され念書■の歯形とし
ては、嘱４図（ｇ）のうちハツチングで示す余肉［Ｓが
除去され念正規の歯形となる。At the same time, the milling cutter 24 is driven to rotate from the beginning of rolling, and its cutting edge surface acts on the tooth tip surface P of the final tooth preparation, as shown in Figures 4 (entered) to (g). I thought it was set up so that I could use the 4th military figure (C) on the gold plate.
), the extra thickness S is assumed to have grown higher than the tooth tip surface P, then the region of this extra thickness S that is higher than the tooth tip cmP (the part shown by hatching) is cut and removed by the price cutter 24. Ru. Furthermore, as the rolling progresses, as the excess metal sS grows as shown in Figure 4 (D), the entire excess metal part S higher than the tooth tip surface P is cut and removed by the 7-rice cutter 24 like this. As the excess thickness S grows as rolling progresses, the portion of the excess thickness gAS that is higher than the tooth tip surface P (hatching portion) is cut and removed by the milling cutter 24 each time. As a result, the tooth profile of the rolled Nenjo (2) becomes a normal tooth profile with the excess material [S] shown by hatching in Figure 4 (g) removed.

車５図および第６図は本発明の＠２の実施例を示す図で
、スルーフィード方式に適用した例であるロ スルーフィード方式の場合には、両皿素材Ｗに軸方向の
送りＦ２が与えられることから、プライスカッタ２４　
Ａの軸心を歯ｊ［素材Ｗの軸心の向きに対して直角とな
るような配電としているりさらに、ロールダイス１７Ａ
、１８Ａの歯形としてはストレートな整形部のほか傾斜
した噛み込み導入部５（第９図）を備えていること力・
ら、この整形部と噛み込み導入部との境界部付近にフラ
イスカッタ２４Ａの刃先が作用するように設定している
。Figures 5 and 6 are diagrams showing the @2 embodiment of the present invention. In the case of a loss-through-feed method, which is an example applied to a through-feed method, axial feed F2 is applied to both plate materials W. From the given, price cutter 24
The axial center of A is arranged so that the power distribution is perpendicular to the direction of the axial center of the tooth j [material W, and furthermore, the roll die 17A
, 18A has a straight shaped part as well as an inclined biting introduction part 5 (Fig. 9).
Furthermore, the cutting edge of the milling cutter 24A is set to act near the boundary between the shaping portion and the biting introduction portion.

し念がって、本実施例の場合には、噛み込み導入部を通
過することに盛り上がった両皿素材Ｗの余肉部Ｓを切削
・除去することになり、作用としては基本的には第１実
施例と同様である。To be careful, in the case of this embodiment, the surplus portion S of both plate materials W that has swelled up when passing through the biting introduction part is cut and removed, and basically the operation is as follows. This is the same as the first embodiment.

発明の効果 本発明によれば、転造の進行に伴って発生する余肉部を
七〇転造と併行してフライスカッタ等により切削・除去
するものであり、転造完了時には余肉やだれのない正規
形状の歯形が得られ、後加工令施す必要がないっEffects of the Invention According to the present invention, the excess thickness generated as the rolling progresses is cut and removed by a milling cutter or the like in parallel with the 70-degree rolling, and the excess thickness and dripping are removed when the rolling is completed. A tooth profile with a regular shape without any blemishes can be obtained, and there is no need for post-processing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

２Ｉ！１図は本発明のＦＸＩの実施例を示す図で第３図
のＡ方向矢視図、厭２図は填１図の■−■線に沿う断面
図、＠３図は転造装置の一例を示す平面図、軍４関は転
造による歯形の変化を示す説明［Ｆ］、ＨＬｓ図は本発
明の第２の実施ｆ１１を示す説明図、ボロ図ｒｉ填５図
の’４−■線に沿う断面図、填７図は従来のインフィー
ド方式の転造方法？示す説明図、＠８図はボア図の正面
図、第９図は従来のスルーフィード方式の転造方法を示
す説明図、嘱ｌＯ図は鷹９図の正面囚、ＮＫ１１図は従
来の転造方法による歯形の変化を示す説明図、填１２図
および＠１３図は従来の成形欠陥の説明図である。 １７　、１７　Ａ・・・ロールダイス、１８　、１８　
Ａ・・・ロールダイス、２４　、２４　Ａ・・・フライ
スカッタ、Ｗ・・・歯瓜素材う第１図 第２図 第７図 第８図 第 （Ａ）　　　　　ＣＢ）　　　　　　（Ｃ）第１２図 ○ １１図 第１３図2I! Figure 1 is a diagram showing an embodiment of the FXI of the present invention, and is a view taken in the direction of arrow A in Figure 3, Figure 2 is a sectional view taken along the line ■-■ in Figure 1, and Figure @3 is an example of a rolling device. 4 is an explanation showing the change in the tooth profile due to rolling [F], the HLs diagram is an explanatory diagram showing the second embodiment f11 of the present invention, and the line '4-■ Is the cross-sectional view along Figure 7, the conventional in-feed rolling method? Figure 8 is a front view of the bore diagram, Figure 9 is an explanatory diagram showing the conventional through-feed rolling method, Figure 1 is the front view of Figure 9, and Figure NK11 is the front view of the conventional rolling method. Explanatory drawings showing changes in tooth profile due to the method, Figure 12 and Figure @13 are explanatory diagrams of conventional molding defects. 17, 17 A... Roll dice, 18, 18
A... Roll die, 24, 24 A... Milling cutter, W... Tooth melon material Figure 1 Figure 2 Figure 7 Figure 8 (A) CB) (C) Figure 12○ Figure 11 Figure 13

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）一対のピニオン型のロールダイス間に歯車素材を
はさんで歯車を転造する方法において、転造の進行に伴
つて歯車素材の歯先面に生ずる余肉部を、その転造の進
行と併行して切削・除去することを特徴とする歯車の転
造方法。(1) In a method of rolling gears by sandwiching the gear material between a pair of pinion-type roll dies, the extra thickness that occurs on the tooth tip surface of the gear material as rolling progresses is A gear rolling method characterized by cutting and removing gears in parallel with progress.