JP7532848B2 - 歯車加工支援装置及び歯車加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、歯車加工支援装置及び歯車加工装置に関するものである。

歯車は、負荷を受けると歯や軸の変形で噛み合い状態が悪化し、騒音が発生する場合がある。歯車は、負荷時に理想的な噛み合いになるようにして、静粛性を向上させる要求が高まっており、歯の歯面形状を修整する必要がある。歯車の歯の歯面形状の修整要素としては、例えば、クラウニング、バイアス、ねじれ角、圧力角及び歯形丸みがある（特許文献１－３参照）。

特開２０１２－１５２８３７号公報 特開平５－２７４０２７号公報 特開平８－１９７３３２号公報

歯車の歯の歯面形状の修整では、加工用工具の中心軸線と工作物の中心軸線との中心間距離を変化させてクラウニングを修整すると、バイアスも同時に修整されてしまうという不具合が発生する。クラウニングの修整量とバイアスの修整量は比例関係にあり、クラウニングの修整量を決めるとバイアスの修整量も決まってしまう。このため、複数の修整要素を目標修整量に近似させることは困難であり、設計できる歯面形状の自由度が著しく低下するという問題がある。よって、現状は、トライアンドエラーで歯面形状の修整を行った後、修整した歯面形状を有する歯車の歯の加工を行っており、加工時間が掛かるという問題がある。

本発明は、歯車の歯の歯面形状の複数の修整要素を目標修整量に近似できる歯車加工支援装置、及び目標修整量に近似させた修整要素の歯面形状を有する歯車の歯を加工できる歯車加工装置を提供することを目的とする。

（歯車加工支援装置）
本発明の第一の態様は、工作物の中心軸線回りへの前記工作物の回転と加工用工具の中心軸線回りへの前記加工用工具の回転とを同期させながら、前記工作物と前記加工用工具を相対移動させて、前記工作物に歯車の歯を加工するときに加工支援する歯車加工支援装置であって、
前記歯車の歯の歯面形状の修整要素であるクラウニング、バイアス及びねじれ角の少なくとも２つの目標修整量を記憶する目標修整量記憶部と、
前記修整要素のうち少なくとも２つが前記目標修整量記憶部に記憶されている前記目標修整量に近似するように、加工動作中における加工制御要素の補正量を決定する補正量決定部と、を備える、歯車加工支援装置にある。
本発明の第二の態様は、工作物の中心軸線回りへの前記工作物の回転と加工用工具の中心軸線回りへの前記加工用工具の回転とを同期させながら、前記工作物と前記加工用工具を相対移動させて、前記工作物に歯車の歯を加工するときに加工支援する歯車加工支援装置であって、
前記歯車の歯の歯面形状の修整要素であるクラウニング、バイアス及びねじれ角の少なくとも２つ目標修整量を記憶する目標修整量記憶部と、
前記修整要素のうち少なくとも２つが前記目標修整量記憶部に記憶されている前記目標修整量に近似するように、加工動作中における加工制御要素の補正量を決定する補正量決定部と、
前記加工制御要素を変化させたときの前記歯車の歯面形状に基づいて、前記修整要素と前記加工制御要素との相関を算出する相関算出部と、を備え、
前記補正量決定部は、前記相関算出部で算出した前記相関に基づいて、前記加工制御要素の補正量を決定する、歯車加工支援装置にある。
本発明の第三の態様は、工作物の中心軸線回りへの前記工作物の回転と加工用工具の中心軸線回りへの前記加工用工具の回転とを同期させながら、前記工作物と前記加工用工具を相対移動させて、前記工作物に歯車の歯を加工するときに加工支援する歯車加工支援装置であって、
前記歯車の歯の歯面形状の修整要素であるクラウニング、バイアス、ねじれ角、圧力角及び歯形丸みの少なくとも２つ目標修整量を記憶する目標修整量記憶部と、
前記修整要素のうち少なくとも２つが前記目標修整量記憶部に記憶されている前記目標修整量に近似するように、加工動作中における加工制御要素の補正量を決定する補正量決定部と、を備え、
前記加工用工具と前記工作物の加工点が、前記加工用工具の中心軸線と前記工作物の中心軸線との成す交差角を作るための軸に向かって移動することで、前記工作物に前記歯車の歯を加工する場合、
前記交差角を作るための軸の中心軸線と前記加工点との距離を算出する加工点距離算出部と、
算出した前記距離に基づいて、加工動作中における前記加工点の位置を算出する加工点位置算出部と、を備える、歯車加工支援装置にある。

歯車の歯の歯面形状の修整要素は、工作物に歯車の歯を加工する動作中における加工制御要素を変化させることで変化する。よって、複数の修整要素を目標修整量に近似させるように加工制御要素の補正量を決定でき、設計できる歯面形状の自由度を高めることができる。

（歯車加工装置）
本発明の歯車加工装置は、歯車加工支援装置を備える歯車加工装置であって、前記補正量決定部で決定した前記加工制御要素の補正量に基づいて、前記歯車の歯の加工を制御する加工制御部を備える。決定された加工制御要素の補正量に基づいて工作物に歯車の歯を加工することで、修整した歯面形状を有する歯車の歯の加工時間（加工検討時間）の短縮化を図ることができる。

歯車加工装置の構成を示す図である。 ギヤスカイビング加工における工作物と加工用工具において、交差角を設定したときを加工用工具の径方向に見た図である。 図２Ａを加工用工具の中心軸線方向に見た図である。 ギヤスカイビング加工の動作を説明する図であって、加工用工具の径方向に見た図である。 図３Ａを加工用工具の中心軸線方向に見た図である。 修整要素のクラウニングの修整量を示す図である。 修整要素のバイアスの修整量を示す図である。 修整要素のねじれ角の修整量を示す図である。 修整要素の圧力角の修整量を示す図である。 修整要素の歯形丸みの修整量を示す図である。 加工用工具の中心軸線と工作物の中心軸線との中心間距離を放物線状に変化させる運動を示す図である。 加工用工具の中心軸線と工作物の中心軸線との成す交差角を直線状に変化させる運動を示す図である。 加工用工具の回転角に対する工作物の回転角を直線状に変化させる運動を示す図である。 Ｙ軸の変化量とクラウニングの形成量との相関、Ｙ軸の変化量とバイアスの形成量との相関、及び、Ｙ軸の変化量とねじれ角の形成量との相関を示す図である。 Ｂ軸の変化量とクラウニングの形成量との相関、Ｂ軸の変化量とバイアスの形成量との相関、Ｂ軸の変化量とねじれ角との相関を示す図である。 Ｃｗ軸の変化量とクラウニングの形成量との相関、Ｃｗ軸の変化量とバイアスの形成量との相関、Ｃｗ軸の変化量とねじれ角の形成量との相関を示す図である。 Ｘ，Ｙ軸の変化量とクラウニングの形成量との相関、Ｘ，Ｙ軸の変化量とバイアスの形成量との相関、Ｘ，Ｙ軸の変化量とねじれ角の形成量との相関を示す図である。 インボリュート歯面を直交座標系（Ｘ方向‐Ｙ方向‐Ｚ方向）上で示した場合と半径方向と歯幅（Ｚ）方向の平面座標系にて置き換え、誤差を縦軸で示した場合の図である。 歯車加工支援装置の構成を示す図である。 歯車加工支援装置を構成する相関算出部による処理を示すフローチャートである。 歯車加工支援装置による補正量決定処理を示すフローチャートである。 Ｂ軸により交差角θ１を作る場合における工作物と加工用工具の位置を示す図である。 Ｂ軸により作られる交差角をθｔとした場合における工作物と加工用工具の位置を示す図である。 加工開始からΔＬｔだけ離れたＰｔに移動したときの工作物と加工用工具の位置を示す図である。 歯幅と工作物旋回角との関係を示す図である。 歯幅の位置と工作物旋回角の補正量との関係を示す図である。 歯幅の位置と補正量を含む工作物旋回角との関係を示す図である。 歯幅の位置とＸ座標値との関係を示す図である。 歯幅の位置とＺ座標値との関係を示す図である。 別形態の歯車加工支援装置の構成を示す図である。 別形態の歯車加工支援装置による補正量決定処理を示すフローチャートである。 別形態の歯車加工支援装置による補正量決定処理を示すフローチャートである。

（１．歯車加工装置１０の構成）
歯車加工装置の構成について図１を参照して説明する。図１に示すように、歯車加工装置１０は、例えば、工作物Ｗと加工用工具Ｔの相対的な位置及び姿勢を変化させる駆動軸として、３つの直進軸及び２つの回転軸を有する５軸マシニングセンタである。本例では、歯車加工装置１０は、直進軸としての直交３軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）、並びに、回転軸としてのＢ軸及びＣｗ軸を有する。本例においては、Ｂ軸は、Ｙ軸線に平行な回転テーブル１４の中心軸線ＲＢ回りの回転軸であり、Ｃｗ軸は、工作物Ｗの中心軸線ＲＷ回りの回転軸である。なお、歯車加工装置１０は、加工用工具Ｔの中心軸線ＲＴ回りの回転軸であるＣｔ軸を有し、Ｃｔ軸を含めると６軸マシニングセンタとなる。

歯車加工装置１０は、加工用工具Ｔを支持してＣｔ軸に回転可能であり、且つ、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にそれぞれ移動可能な工具主軸１１を備える。さらに、歯車加工装置１０は、工作物Ｗを支持してＣｗ軸に回転可能であり、且つ、Ｂ軸に回転可能であり、Ｘ軸方向に移動可能な工作物主軸１２を備える。歯車加工装置１０は、歯車の歯の加工の動作制御を行う加工制御部１３等を備える。本例では、加工制御部１３は、スカイビング加工により工作物Ｗに歯車の歯を加工する制御を行う場合について説明する。但し、ネジ状砥石による歯車研削やホブ加工による歯車切削にも適用できる。なお、上記構成に限定されず、工具主軸１１と工作物主軸１２は相対移動可能な構成であればよい。

（２．スカイビング加工）
スカイビング加工について、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。スカイビング加工は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、加工用工具Ｔの中心軸線ＲＴを工作物Ｗの中心軸線ＲＷに平行な軸線に対して交差角θを有する状態にする。また、Ｘ軸方向から見た場合に、加工用工具Ｔの中心軸線ＲＴと工作物Ｗの中心軸線ＲＷとは平行である。そして、加工用工具Ｔの中心軸線ＲＴと工作物Ｗの中心軸線ＲＷの中心間距離をＤとする。

そして、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、工作物Ｗの中心軸線ＲＷ回りへの工作物Ｗの回転と加工用工具Ｔの中心軸線ＲＴ回りへの加工用工具Ｔの回転とを同期させながら、加工用工具Ｔを工作物Ｗに対して工作物Ｗの中心軸線ＲＷ方向に送ることで、工作物Ｗに歯車の歯を加工する方法である。スカイビング加工においては、工作物Ｗが１回転する間に、工作物Ｗの各歯溝の部分が、加工用工具Ｔによって１回だけ加工される。

（３．歯面修整要素）
歯車の歯面形状を修整する場合における歯面修整要素について、図４Ａ－図４Ｅを参照して説明する。図４Ａ－図４Ｅに示すように、歯車の歯Ｇの歯面Ｇｆの形状の修整要素としては、クラウニング（図４Ａ）、バイアス（図４Ｂ）、ねじれ角（図４Ｃ）、圧力角（図４Ｄ）及び歯形丸み（図４Ｅ）がある。ここで、クラウニングとは、歯すじ方向において歯幅の中央部が両端部よりも高くなるようにすることである。バイアスとは、歯すじ方向に圧力角を連続的に変化させ、歯面にねじれを持たせることである。

図４Ａに示すように、クラウニングの修整量Ｍｃは、歯Ｇの歯面Ｇｆにおいて歯すじ方向の評価範囲Ｄｃの中央位置（本例では、歯厚中央位置）の基準円が通る部位の距離で表される。図４Ｂに示すように、バイアスの修整量Ｍｂは、歯Ｇの歯面Ｇｆにおいて歯すじ方向の評価範囲Ｄｂの両端位置（本例では、歯厚中央から両側にＤｂ／２の位置）の圧力角Ｍｐ１，Ｍｐ２の差の二分の一の角度で表される。

図４Ｃに示すように、ねじれ角の修整量Ｍｈは、歯Ｇの歯面Ｇｆにおいて歯すじ方向の評価範囲Ｄｈの両端位置（本例では、歯の一端面の位置と歯厚中央位置）の基準円が通る部位の歯すじ方向の角度で表される。図４Ｄに示すように、圧力角の修整量Ｍｐは、歯Ｇの歯面Ｇｆにおいて歯すじ方向の評価範囲Ｄｐの中央位置（本例では、歯厚中央位置）の歯たけ方向の角度で表される。図４Ｅに示すように、歯形丸みの修整量Ｍｒは、歯Ｇの歯面Ｇｆにおいて歯すじ方向の評価範囲Ｄｒの中央位置（本例では、歯厚中央位置）の基準円が通る部位の距離で表される。

（４．歯面修整方法の基本）
歯面形状の修整要素のうち、圧力角及び歯形丸みは、歯形方向の修整であり、工具形状の転写となる。すなわち、加工用工具Ｔの刃形、刃数、転位係数、ねじれ角（交差角）、刃付け角、すくい角等の工具諸元で修整可能である。一方、クラウニング、バイアス及びねじれ角は、歯幅方向の修整であり、歯車加工装置１０の運動軌跡の転写となる。すなわち、歯車加工装置１０の加工制御要素であるＣｗ軸、Ｂ軸、Ｘ軸及びＹ軸で修整可能である。なお、圧力角及び歯形丸みも、歯車加工装置１０の加工制御要素で修整可能であるが、本例では加工用工具Ｔの工具刃形（諸元）に基づいて修整する。

具体的には、クラウニングは、図５Ａに示すように、加工用工具Ｔの中心軸線ＲＴと工作物Ｗの中心軸線ＲＷとの中心間距離Ｄ（図２Ｂ及び図３Ｂに示す）を歯幅方向に放物線状に変化させて運動させることで形成できる。従って、クラウニングは、歯車加工装置１０ではＹ軸の動作を制御することで修整できる。

バイアスは、図５Ｂに示すように、加工用工具Ｔの中心軸線ＲＴと工作物Ｗの中心軸線ＲＷとの成す交差角θを歯幅方向に直線状に変化させて運動させることで形成できる。従って、バイアスは、加工用工具ＴをＹ軸に平行な軸線回りに回転させる動作を制御することで修整できる。ただし、歯車加工装置１０では、加工用工具Ｔは回転しないので、工作物Ｗの回転軸であるＢ軸の動作（工作物旋回角（交差角θ））を制御することで修整できる。ここで、加工点Ｐとは、加工用工具Ｔの刃先円と工作物Ｗの歯底円が接する点のことである。

また、図示省略するが、バイアスは、加工用工具Ｔと工作物Ｗの加工点を工作物Ｗの周方向にずらしたときのオフセット角を歯幅方向に変化させても形成できるので、歯車加工装置１０ではＸ軸及びＹ軸の動作を制御することで修整できる。

ねじれ角は、図５Ｃに示すように、加工用工具Ｔの回転角に対する工作物Ｗの回転角φを歯幅方向に直線状に変化させて運動させることで形成できる。従って、ねじれ角は、歯車加工装置１０ではＣｗ軸の動作を制御することで修整できる。なお、図５Ａ－図５Ｃの横軸は、加工用工具Ｔと工作物Ｗの加工点の歯幅の位置、すなわち歯の一端面側における右歯面の位置（加工開始位置）から歯の他端面側における右歯面の位置（加工終了位置）までを示している。

（５．修整要素と加工制御要素との相関）
次に、各修整要素と各加工制御要素との相関について、図６Ａ－図６Ｄを参照して説明する。ここで、各修整要素と各加工制御要素との相関は、加工用工具Ｔの諸元によって異なる。そして、加工用工具Ｔの工具諸元は、工作物Ｗに加工する歯車諸元に基づいて決定される。従って、図６Ａ－図６Ｄに示す各相関は、ある加工用工具Ｔにおける相関を表し、加工用工具Ｔが異なれば、異なる相関を示す。また、修整要素は、クラウニング、バイアス及びねじれ角を例示し、加工制御要素は、Ｙ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸、オフセット角（Ｘ，Ｙ軸による同期２軸）を例示する。

図６Ａは、Ｙ軸の変化量ΔＹとクラウニングの形成量Ｍｃとの相関、Ｙ軸の変化量ΔＹとバイアスの形成量Ｍｂとの相関、及び、Ｙ軸の変化量ΔＹとねじれ角の形成量Ｍｈとの相関を示す。各相関は、Ｙ軸のみを基準加工制御要素から変化させた状態で歯車加工シミュレーションを行った場合に、歯車加工シミュレーションにより得られた歯車の歯面形状と基準の歯面形状との誤差に基づいて算出される。

例えば、各相関は、歯車加工シミュレーションにより得られた歯車の歯面形状に基づいて、修整要素と加工制御要素との相関を例えば２次関数で算出する。具体的には、歯車加工シミュレーションにより得られた歯車の歯面形状と基準の歯面形状であるインボリュートヘリコイドの歯面との誤差を算出し、算出した誤差と当該加工制御要素（Ｙ軸）の変化量との相関を算出する。

詳しくは、まず、歯車加工シミュレーションにより、加工制御要素であるＹ軸を少しずつ変化させて複数の歯面形状を算出する。この処理は、逐次行って歯面の全体形状を算出する。そして、相関は、各歯面形状の修整要素であるクラウニング、バイアス及びねじれ角の各形成量Ｍｃ，Ｍｂ，Ｍｈを算出し、算出したクラウニング、バイアス及びねじれ角の各形成量Ｍｃ，Ｍｂ，Ｍｈと、加工制御要素であるＹ軸の変化量ΔＹとを対応させてグラフを作成する。

また、Ｙ軸の変化量ΔＹは、基準値から正方向に複数変化させた値と、基準値から負方向に複数変化させた値とを含む。図６Ａに示すように、Ｙ軸を変化させると、クラウニングを大きく変化させることができる。ただし、Ｙ軸を変化させると、バイアス及びねじれ角も変化する。

ここで、歯車加工シミュレーションは、例えば、特開２０１７－１４４５０２号公報等に記載されている。基準加工制御要素とは、クラウニング、バイアス、修整ねじれ角、圧力角及び歯形丸みを付与していない歯車を加工するための加工制御要素である。なお、修整ねじれ角とは、歯車の諸元である基準ねじれ角に対するねじれ角を意味する。

図６Ｂは、Ｂ軸の変化量ΔＢとクラウニングの形成量Ｍｃとの相関、Ｂ軸の変化量ΔＢとバイアスの形成量Ｍｂとの相関、及び、Ｂ軸の変化量ΔＢとねじれ角の形成量Ｍｈとの相関を示す。各相関は、Ｂ軸のみを基準加工制御要素から変化させた状態で歯車加工シミュレーションを行った場合に、歯車加工シミュレーションにより得られた歯車の歯面形状と基準の歯面形状との誤差に基づいて算出される。

クラウニング、バイアス及びねじれ角の各形成量Ｍｃ，Ｍｂ，Ｍｈと、加工制御要素であるＢ軸の変化量ΔＢとを対応させたグラフは、実質的に、上述したＹ軸と同様に作成される。Ｂ軸の変化量ΔＢは、基準値から正方向に複数変化させた値と、基準値から負方向に複数変化させた値とを含む。図６Ｂに示すように、Ｂ軸を変化させると、バイアスを大きく変化させることができる。ただし、Ｂ軸を変化させると、クラウニング及びバイアスが僅かに変化する。

図６Ｃは、Ｃｗ軸の変化量ΔＣｗとクラウニングの形成量Ｍｃとの相関、Ｃｗ軸の変化量ΔＣｗとバイアスの形成量Ｍｂとの相関、及び、Ｃｗ軸の変化量ΔＣｗとねじれ角の形成量との相関を示す。各相関は、Ｃｗ軸のみを基準加工制御要素から変化させた状態で歯車加工シミュレーションを行った場合に、歯車加工シミュレーションにより得られた歯車の歯面形状と基準の歯面形状との誤差に基づいて算出される。

クラウニング、バイアス及びねじれ角の各形成量Ｍｃ，Ｍｂ，Ｍｈと、加工制御要素であるＣｗ軸の変化量ΔＣｗとを対応させたグラフは、実質的に、上述したＹ軸と同様に作成される。Ｃｗ軸の変化量ΔＣｗは、基準値から正方向に複数変化させた値と、基準値から負方向に複数変化させた値とを含む。図６Ｃに示すように、Ｃｗ軸を変化させると、ねじれ角を大きく変化させることができる。なお、Ｃｗ軸を変化させたときには、クラウニング及びバイアスはほとんど変化しない。

図６Ｄは、オフセット角の変化量と各修整要素との相関を示す。ここで、オフセット角とは、加工用工具Ｔと工作物Ｗの加工点を工作物Ｗの周方向にずらしたときの角度である。従って、オフセット角は、Ｘ軸とＹ軸とを同期させることにより表すことができる。つまり、オフセット角の変化量は、Ｘ軸とＹ軸の同期２軸による変化量ΔＸ，ΔＹにより表すことができる。以下、オフセット角の変化量は、ΔＸ，ΔＹと表す。

つまり、図６Ｄは、オフセット角の変化量ΔＸ，Ｙとクラウニングの形成量Ｍｃとの相関、オフセット角の変化量ΔＸ，Ｙとバイアスの形成量Ｍｂとの相関、オフセット角の変化量ΔＸ，Ｙとねじれ角の形成量Ｍｈとの相関を示す。各相関は、オフセット角のみを基準加工制御要素から変化させた状態で歯車加工シミュレーションを行った場合に、歯車加工シミュレーションにより得られた歯車の歯面形状と基準の歯面形状との誤差に基づいて算出される。

クラウニング、バイアス及びねじれ角の各形成量Ｍｃ，Ｍｂ，Ｍｈと、加工制御要素であるオフセット角の変化量ΔＸ，ΔＹとを対応させたグラフは、実質的に、上述したＹ軸と同様に作成される。図６Ｄに示すように、オフセット角を変化させると、バイアスを大きく変化させることができる。ただし、オフセット角を変化させると、クラウニング及びねじれ角も変化する。

以上から、各修整要素と各加工制御要素とは、相互に影響し合っている。従って、１つの修整要素を修整する場合であっても、他の修整要素が影響を受けるため、当該他の修整要素の修整が必要となる。なお、上記においては、各加工制御要素（Ｙ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸、オフセット角）をそれぞれ単独で変化させたが、複数の要素を規定の同期条件に基づいて同期して変化させてもよい。この場合も、加工制御要素と修整要素との相関を得ることが可能となる。

（６．基準歯面との誤差の算出方法）
上述したように、各相関は、各加工制御要素を変化させたときの歯車の歯面形状と基準の歯面形状との誤差に基づいて算出される。そして、基準の歯面形状は、例えば、インボリュート歯面である。

ここで、図７（ａ）に示す歯車の歯Ｇの歯面Ｇｆがインボリュート歯面ａｂｃｄである場合の特徴は、歯車加工シミュレーションによる図７（ｂ）に示す直交座標系（Ｘ方向‐Ｙ方向‐Ｚ方向）上での算出では把握し難い。そこで、インボリュート歯面ａｂｃｄは、歯車加工シミュレーションを改良して算出することで把握が容易となる。

つまり、図７（ｃ）に示すように、インボリュート歯面ａｂｃｄは、半径方向と歯幅（Ｚ）方向の平面座標系にて平面ａｂｃｄに置き換える。置き換えられた平面ａｂｃｄとの誤差（クラウニング、バイアス及びねじれ角の形成量Ｍｃ，Ｍｂ，Ｍｈ）を縦軸で表現する。なお、平面ａｂｃｄへの置き換えの代わりに、作用する線のみに置き換えてもよい。

（７．歯車加工支援装置２０の構成）
歯車加工支援装置２０の構成について、図８－図９を参照して説明する。歯車加工支援装置２０は、歯面形状を修整して歯車の歯を加工する際の支援が可能な装置である。歯面形状の修整要素は、上述したように、クラウニング（図４Ａ）、バイアス（図４Ｂ）、ねじれ角（図４Ｃ）、圧力角（図４Ｄ）及び歯形丸み（図４Ｅ）がある。ただし、歯車加工装置１０は、当該修整要素のうち少なくとも２つを対象とする。

図８に示すように、歯車加工支援装置２０は、工具諸元記憶部２１、相関算出部２２、目標修整量記憶部２３、補正量決定部２４、歯面形状算出部２５、及び、形状誤差算出部２６等を備える。工具諸元記憶部２１には、工具諸元が記憶されている。工具諸元は、工作物Ｗに加工する歯車諸元に基づいて決定される。歯車加工支援装置２０は、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）やＣＮＣ（Computerized Numerical Control）装置などの組み込みシステム(マイクロコンピュータ）とすることもでき、パーソナルコンピュータやサーバなどとすることもできる。

相関算出部２２は、修整要素（クラウニング、バイアス、ねじれ角、圧力角及び歯形丸み）と加工制御要素（Ｙ軸、Ｂ軸及びＣｗ軸）との相関を算出する。なお、加工制御要素は、Ｂ軸に代えてオフセット角とすることもできる。各修整要素と各加工制御要素との相関は、図６Ａ－図６Ｄに示すとおりである。

ただし、各修整要素と各加工制御要素との相関は、加工用工具Ｔの諸元によって異なる。そこで、工具諸元記憶部２１に記憶された加工用工具Ｔの諸元に基づいて、各修整要素と各加工制御要素との相関を算出する。各相関は、上述したように、歯車加工シミュレーションを用いて所定の加工制御要素を変化させたときの歯車の歯面形状に基づいて算出される。

相関算出部２２による処理の一例について、図９を参照して説明する。まず、歯車形状に基づいて決定された加工用工具Ｔの諸元を、工具諸元記憶部２１から取得する（ステップＳ１）。続いて、歯車加工シミュレーションにより、加工制御要素の１つであるＹ軸を変化させたときの複数の歯面形状を算出する（ステップＳ２）。続いて、歯車加工シミュレーションにより算出された歯車の歯面形状と基準の歯面形状との誤差に基づいて、Ｙ軸の変化量ΔＹと各修整要素との相関を算出する（ステップＳ３）。

続いて、歯車加工シミュレーションにより、加工制御要素の１つであるＣｗ軸を変化させたときの複数の歯面形状を算出する（ステップＳ４）。続いて、歯車加工シミュレーションにより算出された歯車の歯面形状と基準の歯面形状との誤差に基づいて、Ｃｗ軸の変化量ΔＣｗと各修整要素との相関を算出する（ステップＳ５）。

続いて、歯車加工シミュレーションにより、加工制御要素の１つであるＢ軸を変化させたときの複数の歯面形状を算出する（ステップＳ６）。続いて、歯車加工シミュレーションにより算出された歯車の歯面形状と基準の歯面形状との誤差に基づいて、Ｂ軸の変化量ΔＹと各修整要素との相関を算出する（ステップＳ７）。なお、Ｙ軸、Ｃｗ軸、Ｂ軸の各相関の算出順序は、適宜変更してもよい。

目標修整量記憶部２３には、歯車の歯の歯面形状の修整要素であるクラウニング、バイアス及びねじれ角の目標修整量が記憶される。なお、圧力角及び歯形丸みを歯車加工装置１０の加工制御要素で修整する場合は、圧力角及び歯形丸みの目標修整量も目標修整量記憶部２３に記憶される。

補正量決定部２４は、修整要素であるクラウニング、バイアス及びねじれ角が目標修整量記憶部２３に記憶されている目標修整量となるように、加工動作中における加工制御要素であるＹ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａを決定する。なお、Ｂ軸の補正量ΔＢａに代えて、オフセット角の補正量とすることもできる。そして、補正量決定部２４は、決定した各加工制御要素であるＹ軸、Ｂ軸（又はオフセット角）、Ｃｗ軸の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａに基づいて、加工制御部１３による加工制御を支援する。

ここで、歯車の歯Ｇの歯面Ｇｆの形状の修整要素は、工作物Ｗに歯車の歯Ｇを加工する動作中における加工制御要素を変化させることで変化する。よって、修整要素が目標修整量に近似するように加工制御要素の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａを決定でき、設計できる歯面形状の自由度を高めることができる。

なお、補正量決定部２４は、修整要素を目標修整量とするために加工制御要素の補正量を変化させているため、全ての修整要素が目標修整量の許容値内にならない場合がある。そこで、修整要素のうち少なくとも２つが目標修整量の許容値内になれば可とする。この加工制御要素の補正量の決定の詳細は後述する。

歯面形状算出部２５は、補正量決定部２４で決定した加工制御要素であるＹ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａを用いて歯車の歯面形状を算出する。歯車の歯面形状は、歯車加工シミュレーション処理により算出できる。歯車加工シミュレーションは、上述した相関を算出する処理において用いたものと同様である。そして、形状誤差算出部２６は、歯面形状算出部２５で算出した歯面歯面形状と目標修整量記憶部２３に記憶されている目標修整量とを比較してクラウニング、バイアス及びねじれ角の各誤差を算出する。これにより、歯面形状の精度を向上できる。

補正量決定部２４、歯面形状算出部２５及び形状誤差算出部２６により行われる修整要素の補正量の決定処理について、図１０を参照して説明する。まず、補正量決定部２４が、目標修整量記憶部２３に記憶されている修整要素であるクラウニング、バイアス及びねじれ角の目標修整量を取得する（ステップＳ１１）。さらに、補正量決定部２４が、相関算出部２２が算出した各相関を取得する。つまり、補正量決定部２４は、工具諸元に応じた相関であって、各修整要素と各加工制御要素との相関を取得する（ステップＳ１２）。

続いて、補正量決定部２４は、Ｙ軸の補正量ΔＹａを算出する（ステップＳ１３）。例えば、補正量決定部２４は、クラウニングの目標修整量と、Ｙ軸の変化量ΔＹとクラウニングの形成量Ｍｃとの相関（図６Ａの上段図）とに基づいて、Ｙ軸の補正量ΔＹａを算出する。図６Ａのクラウニングの形成量Ｍｃが目標修整量となるときのＹ軸の変化量ΔＹを、Ｙ軸の補正量ΔＹａとする。

続いて、補正量決定部２４は、Ｂ軸の補正量ΔＢａを算出する（ステップＳ１４）。例えば、補正量決定部２４は、バイアスの目標修整量と、Ｂ軸の変化量ΔＢとバイアスの形成量Ｍｂ（図６Ｂの中段図）と、Ｙ軸の補正量ΔＹａのときのバイアスの形成量Ｍｂ（図６Ａの中段図）とに基づいて、Ｂ軸の補正量ΔＢａを算出する。例えば、Ｙ軸の補正量ΔＹａのときのバイアスの形成量Ｍｂ（図６Ａの中段図）と、図６Ｂのバイアスの形成量Ｍｂとの合計が目標修整量に一致するようにした場合における、図６Ｂのバイアスの形成量Ｍｂを決定する。そして、決定された図６Ｂのバイアスの形成量ＭｂのときのＢ軸の変化量ΔＢを、Ｂ軸の補正量ΔＢａとする。

続いて、補正量決定部２４は、Ｃｗ軸の補正量ΔＣｗａを算出する（ステップＳ１５）。例えば、補正量決定部２４は、ねじれ角の目標修整量と、Ｃｗ軸の変化量ΔＣｗとねじれ角の形成量Ｍｈ（図６Ｃの下段図）と、Ｙ軸の補正量ΔＹａのときのねじれ角の形成量Ｍｈ（図６Ａの下段図）と、Ｂ軸の補正量ΔＢａのときのねじれ角の形成量Ｍｈ（図６Ｂの下段図）とに基づいて、Ｃｗ軸の補正量ΔＣｗａを算出する。例えば、Ｙ軸の補正量ΔＹａのときのねじれ角の形成量Ｍｈ（図６Ａの下段図）と、Ｂ軸の補正量ΔＢａのときのねじれ角の形成量Ｍｈ（図６Ｂの下段図）と、図６Ｃのねじれ角の形成量Ｍｈとの合計が、目標修整量に一致するようにした場合における、図６Ｃのねじれ角の形成量Ｍｈを決定する。そして、決定された図６Ｃのねじれ角の形成量ＭｈのときのＣｗ軸の変化量ΔＣｗを、Ｃｗ軸の補正量ΔＣｗａとする。

続いて、補正量決定部２４は、クラウニング、バイアス及びねじれ角の修整量Ｍｃ´，Ｍｂ´，Ｍｈ´を算出する（ステップＳ１６）。各修整要素の修整量Ｍｃ´，Ｍｂ´，Ｍｈ´は、Ｙ軸の補正量ΔＹａ、Ｂ軸の補正量ΔＢａ、Ｃｗ軸の補正量ΔＣｗａ、各相関に基づいて算出される。例えば、クラウニングの修整量Ｍｃ´は、Ｙ軸の補正量ΔＹａのときのクラウニングの形成量Ｍｃ（図６Ａの上段図）、Ｂ軸の補正量ΔＢａのときのクラウニングの形成量Ｍｃ（図６Ｂの上段図）、Ｃｗ軸の補正量ΔＣｗａのときのクラウニングの形成量Ｍｃ（図６Ｃの上段図）の合計値により算出される。バイアス及びねじれ角の修整量Ｍｂ´，Ｍｈ´についても同様である。

続いて、補正量決定部２４は、クラウニング、バイアス及びねじれ角の修整量Ｍｃ´，Ｍｂ´，Ｍｈ´が各目標修整量に近似したか否かを判断する（ステップＳ１７）。補正量決定部２４は、各修整量Ｍｃ´，Ｍｂ´，Ｍｈ´が各目標修整量に近似していないときは（Ｓ１７：Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻って上述の処理を繰り返す。例えば、クラウニングの修整量Ｍｃ´が目標修整量からずれている場合、当該ずれ量の分を追加で修整することができるように、各修整要素の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａを算出する。

上述のように、補正量決定部２４は、Ｙ軸の補正量ΔＹａ、Ｂ軸の補正量ΔＢａ、Ｃｗ軸の補正量ΔＣｗａをこの順に算出している。この理由は、図６Ａ－図６Ｃに示すように、各修整要素の形成量Ｍｃ，Ｍｂ，Ｍｈの変化は、Ｙ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の順に小さくなっているからである。すなわち、Ｂ軸は、Ｙ軸の影響が小さく、Ｃｗ軸は、Ｙ軸及びＢ軸の影響が小さいからである。この関係から、簡易な演算であっても、各修整要素の修整量Ｍｃ´，Ｍｂ´，Ｍｈ´が各目標修整量付近に早期に到達する。つまり、Ｙ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａの決定において、ステップＳ１３－Ｓ１７の繰り返し処理回数を減少できる。

補正量決定部２４は、ステップＳ１７において各修整量Ｍｃ´，Ｍｂ´，Ｍｈ´が各目標修整量に近似したときは（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、算出した加工制御要素であるＹ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａを決定する（ステップＳ１８）。従って、非常に簡易な演算によって、各修整要素の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａを算出することができる。ここでいう簡易な演算とは、歯車加工シミュレーションによる演算に比べて簡易な演算を意味する。

続いて、歯面形状算出部２５が、補正量決定部２４で決定した加工制御要素であるＹ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａを用いて、歯車加工シミュレーションにより歯車の歯面形状を算出する（ステップＳ１９）。そして、形状誤差算出部２６が、歯面形状算出部２５で算出した歯面形状と目標修整量記憶部２３に記憶されている目標修整量とを比較してクラウニング、バイアス及びねじれ角の各誤差を算出する（ステップＳ２０）。

形状誤差算出部２６は、算出したクラウニング、バイアス及びねじれ角の各誤差が許容値内であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。そして、クラウニング、バイアス及びねじれ角の各誤差が許容値外のときは、ステップＳ１３に戻って上述の処理を繰り返し、新たに決定したＹ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａを、先に決定したＹ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａと変更する。

一方、クラウニング、バイアス及びねじれ角の各誤差が許容値内のときは、補正量決定部２４は、ステップＳ１８で決定したＹ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａを加工制御部１３に送信し（ステップＳ２２）、全ての処理を終了する。

加工制御部１３は、補正量決定部２４で決定した加工制御要素であるＹ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａに基づいて、歯車の歯の加工を制御する。すなわち、加工用工具Ｔの中心軸線ＲＴを工作物Ｗの中心軸線ＲＷに平行な軸線に対して角度を有する状態にする。そして、工作物Ｗの中心軸線ＲＷ回りへの工作物Ｗの回転と加工用工具Ｔの中心軸線ＲＴ回りへの加工用工具Ｔの回転とを同期させながら、加工用工具Ｔを工作物Ｗに対して工作物Ｗの中心軸線ＲＷ方向に送り、目標修整量に対し図５Ａ－図５Ｃに示す曲線や直線の傾きを変化させてＹ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の動作を制御することで、工作物Ｗに歯車の歯を加工する。

以上のように、歯車加工支援を受けた歯車加工においては、決定された加工制御要素であるＹ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａに基づいて工作物Ｗに歯車の歯を加工することで、修整した歯面形状を有する歯車の歯の加工時間の短縮化を図ることができる。

また、修整要素と加工制御要素との相関算出部は、ニューラルネットワークなどの機械学習によって、相関性を演算し、修整要素に対して加工制御要素を変化させても、高精度に加工可能となる。

（８．別形態の歯車加工支援装置３０の構成）
上述の歯車加工支援装置２０では、工作物Ｗに加工する歯車の歯の歯幅位置に応じて交差角θを補正するため、加工用工具ＴをＹ軸に平行な軸の軸線回りに回転させることを前提でシミュレーションを行っている。しかし、本例の歯車加工装置１０は、工作物ＷがＹ軸に平行なＢ軸の軸線回りに回転して交差角θを補正しているため、加工用工具Ｔによる工作物Ｗの加工中に加工点は工作物Ｗの中心軸線ＲＷ上からずれてしまい、加工誤差が発生することになる。

そこで、加工点が工作物Ｗの中心軸線ＲＷ上を常に移動するように、交差角θを作るための軸（Ｂ軸）とＸ軸及びＺ軸の動作の関係について規定する必要がある。ここで、上述の加工点の挙動について図を参照して説明する。図１１Ａの一点鎖線で示すように、交差角θが０度の状態（工作物Ｗの中心軸線ＲＷと加工用工具Ｔの中心軸線ＲＴが一致している状態）で、工作物Ｗの加工工具Ｔ側の端面の中心点ＰｗのＸ，Ｚ座標値（Ｘｗ，Ｚｗ）を求める。

そして、Ｂ軸の中心軸線ＲＢ上の中心点ＯＢと工作物Ｗの端面の中心点Ｐｗとの距離βと、加工条件で定められている加工用工具Ｔの助走量（余裕量ともいう）αとの和を加工点距離Ｌとして次式（１）から求める。なお、助走量とは、工作物Ｗの端面の中心点Ｐｗと加工開始位置に位置決めされている加工用工具Ｔの工作物Ｗ側の端面の中心点Ｐ０（加工点）との距離である。

そして、図１１Ａの実線で示すように、加工条件で定められている加工開始時の交差角θ１にＢ軸を回転させると、加工点はＰ０からＰ１に移動することになる。よって、加工点Ｐ１のＸ座標値Ｘ１及びＺ座標値Ｚ１は次式（２）、（３）で表される。

そして、図１１Ｂの実線で示すように、仮にＢ軸が回転しても加工用工具Ｔは停止しているとすると、加工開始によりＢ軸が回転して交差角がθ１からθｔに変動したとき、加工点Ｐ１はＰ２の位置に移動しないと工作物Ｗの中心軸線ＲＷ上からずれることになる。このずれを無くすには、Ｂ軸の回転に伴って加工用工具Ｔの移動を行う必要がある。

そこで、図１１Ｃに示すように、加工開始によりＢ軸が回転して交差角がθ１からθｔに変動したとき、加工点Ｐ２が工作物Ｗの中心軸線ＲＷ上をΔＬｔだけ離れたＰｔに移動したとする。このときの加工点位置、すなわち加工点ＰｔのＸ座標値Ｘｔ及びＺ座標値Ｚｔは次式（４）、（５）で表される。なお、交差角θｔは、次式（６）で表される。式（６）のＡは、係数である。

そして、バイアスは、図１２Ａ（図５Ｂと同一）に示すように、加工用工具Ｔの中心軸線ＲＴと工作物Ｗの中心軸線ＲＷとの成す交差角θを歯幅方向に直線状に変化させて運動させることで形成できる。従って、バイアスは、工作物Ｗの回転軸であるＢ軸の動作（工作物旋回角（交差角θ））を制御することで修整できる。ここで、図１２Ｂに示すように、Ｂ軸の補正量（工作物旋回角の補正量）ΔＢａは歯幅方向に直線状に変化する。

よって、図１２Ｃに示すように、補正量ΔＢａを含むＢ軸の角度（工作物旋回角（交差角θｔ））は、加工点Ｐｔの歯幅の位置が加工開始位置から加工終了位置に移動するにつれて、正の傾きで直線変化する。このとき、図１２Ｄに示すように、加工点位置、すなわち加工点ＰｔのＸ座標値Ｘｔは、右肩上がりで曲線変化し、図１２Ｅに示すように、加工点ＰｔのＺ軸位置Ｚｔは、右肩下がりで曲線変化する。

以上から、Ｂ軸の回転制御に伴ってＸ軸及びＺ軸の移動制御を行うことで、工作物Ｗの中心軸線ＲＷ上からの加工点Ｐｔのずれを抑制できる。すなわち、式（４）、（５）で得られた点群をＮＣプログラムに与えて加工用工具Ｔにより工作物Ｗに歯を加工することで、加工中における加工点Ｐｔは工作物Ｗの中心軸線ＲＷ上を移動し、シミュレーションで得られた歯面と一致させることができる。

次に、別形態の歯車加工支援装置３０の構成について、図８及び図１０に対応させて示す図１３、図１４Ａ及び図１４Ｂを参照して説明する。なお、図１３、図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて、図８及び図１０に示す構成部及びステップと同一の構成部及びステップは、同一番号及び同一符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。また、図９に示すステップは、歯車加工支援装置３０についても同一ステップであるため、図示省略する。

図１３に示すように、別形態の歯車加工支援装置３０は、図８に示す歯車加工支援装置２０の構成に新たに補正交差角算出部３１、加工点距離算出部３２及び加工点位置算出部３３を加えた構成となっている。補正交差角算出部３１は、補正量決定部２４からＢ軸の補正量ΔＢａを読み出す。そして、加工制御部１３から読み出した加工条件で定められている交差角θの変動（図５Ｂ参照）を、Ｂ軸の補正量ΔＢａで補正して補正交差角θｔ（図１２Ｃ参照）を求める。

加工点距離算出部３２は、Ｂ軸の中心点ＯＢと工作物Ｗの端面の中心点ＰＷとの距離βと、加工制御部１３から読み出した加工条件で定められている助走量（余裕量）αとの和を加工点距離Ｌ（図１１Ａ参照）として算出する。具体的には、式（１）を用いて算出する。

加工点位置算出部３３は、補正交差角算出部３１から読み出した補正交差角θｔ及び加工点距離算出部３２から読み出した加工点距離Ｌを用いて加工点位置として算出する。つまり、加工開始によりＢ軸が回転して交差角がθ１からθｔに変動し、加工点Ｐ２が工作物Ｗの中心軸線ＲＷ上をΔＬｔだけ離れたＰｔに移動したときの加工点ＰｔのＸ座標値Ｘｔ及びＺ座標値Ｚｔを加工点位置として算出する（図１１Ｃ参照）。具体的には、式（４）、（５）、（６）を用いて算出する。

歯車加工支援装置３０における補正量決定部２４、歯面形状算出部２５及び形状誤差算出部２６により行われる修整要素の補正量の決定処理は、図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて図１０のステップＳ１１－Ｓ２１までと同一であるので、詳細な説明は省略する。ステップＳ２１において、クラウニング、バイアス及びねじれ角の各誤差が許容値内のときは、補正交差角算出部３１は、交差角θの変動をＢ軸の補正量ΔＢａで補正して補正交差角θｔを算出する（ステップＳ３１）。

そして、加工点距離算出部３２は、Ｂ軸の中心点ＯＢと工作物Ｗの端面の中心点ＰＷとの距離βと、助走量（余裕量）αとの和である加工点距離Ｌを算出する（ステップＳ３２）。加工点位置算出部３３は、交差角がθ１からθｔに変動したときの加工点Ｐｔの加工点位置（Ｘｔ，Ｚｔ）を算出する（ステップＳ３３）。そして、補正量決定部２４は、ステップＳ１８で決定したＹ軸、Ｂ軸、Ｃｗ軸の補正量ΔＹａ，ΔＢａ，ΔＣｗａ及びステップＳ３３で決定した交差角がθ１からθｔに変動したときの加工点Ｐｔの加工点位置（Ｘｔ，Ｚｔ）を加工制御部１３に送信し（ステップＳ２２）、全ての処理を終了する。

上述の実施形態では、交差角θを作るための軸としてＢ軸とＸ軸及びＺ軸の動作の関係について規定したが、交差角θを作るための軸としてＡ軸とＸ軸及びＹ軸の動作の関係について規定し、もしくはＹ軸とＸ軸及びＺ軸の動作の関係について規定することも同様にΔＬｔで定義することで可能である。すなわち、加工点ＰｔのＹ軸座標値Ｙｔは次式（７）で表され、Ａ軸座標値Ａｔは次式（８）で表される。なお、式（７）、（８）のＤ，Ｆは、係数である。

１０：歯車加工装置、 １１：工具主軸、 １２：工作物主軸、 １３：加工制御部、 ２０：歯車加工支援装置、 ２１：工具諸元記憶部、 ２２：相関算出部、 ２３：目標修整量記憶部、 ２４：補正量決定部、 ２５：歯面形状算出部、 ２６：形状誤差算出部、 Ｔ：加工用工具、 Ｗ：工作物、 Ｇ：歯車、 Ｇｆ：歯面、 Ｍｃ：クラウニングの形成量、 Ｍｂ：バイアスの形成量、 Ｍｈ：ねじれ角の形成量、 Ｍｐ：圧力角の形成量、 Ｍｒ：歯形丸みの形成量、 Ｍｃ´：クラウニングの修整量、 Ｍｂ´：バイアスの修整量、 Ｍｈ´：ねじれ角の修整量、 Ｄ：中心間距離、 θ：工作物旋回角（交差角）、 φ：工作物回転角、 ΔＹ：Ｙ軸の変化量、 ΔＢ：Ｂ軸の変化量、 ΔＣｗ：Ｃｗ軸の変化量、 ΔＸ，ΔＹ：オフセット角の変化量、 ΔＹａ：Ｙ軸の補正量、 ΔＢａ：Ｂ軸の補正量、 ΔＣｗａ：Ｃｗ軸の補正量

Claims (12)

1. 工作物の中心軸線回りへの前記工作物の回転と加工用工具の中心軸線回りへの前記加工用工具の回転とを同期させながら、前記工作物と前記加工用工具を相対移動させて、前記工作物に歯車の歯を加工するときに加工支援する歯車加工支援装置であって、
   前記歯車の歯の歯面形状の修整要素であるクラウニング、バイアス及びねじれ角の少なくとも２つ目標修整量を記憶する目標修整量記憶部と、
   前記修整要素のうち少なくとも２つが前記目標修整量記憶部に記憶されている前記目標修整量に近似するように、加工動作中における加工制御要素の補正量を決定する補正量決定部と、
   を備える、歯車加工支援装置。
2. 工作物の中心軸線回りへの前記工作物の回転と加工用工具の中心軸線回りへの前記加工用工具の回転とを同期させながら、前記工作物と前記加工用工具を相対移動させて、前記工作物に歯車の歯を加工するときに加工支援する歯車加工支援装置であって、
   前記歯車の歯の歯面形状の修整要素であるクラウニング、バイアス及びねじれ角の少なくとも２つ目標修整量を記憶する目標修整量記憶部と、
   前記修整要素のうち少なくとも２つが前記目標修整量記憶部に記憶されている前記目標修整量に近似するように、加工動作中における加工制御要素の補正量を決定する補正量決定部と、
   前記加工制御要素を変化させたときの前記歯車の歯面形状に基づいて、前記修整要素と前記加工制御要素との相関を算出する相関算出部と、を備え、
   前記補正量決定部は、前記相関算出部で算出した前記相関に基づいて、前記加工制御要素の補正量を決定する、歯車加工支援装置。
3. 工作物の中心軸線回りへの前記工作物の回転と加工用工具の中心軸線回りへの前記加工用工具の回転とを同期させながら、前記工作物と前記加工用工具を相対移動させて、前記工作物に歯車の歯を加工するときに加工支援する歯車加工支援装置であって、
   前記歯車の歯の歯面形状の修整要素であるクラウニング、バイアス、ねじれ角、圧力角及び歯形丸みの少なくとも２つ目標修整量を記憶する目標修整量記憶部と、
   前記修整要素のうち少なくとも２つが前記目標修整量記憶部に記憶されている前記目標修整量に近似するように、加工動作中における加工制御要素の補正量を決定する補正量決定部と、を備え、
   前記加工用工具と前記工作物の加工点が、前記加工用工具の中心軸線と前記工作物の中心軸線との成す交差角を作るための軸に向かって移動することで、前記工作物に前記歯車の歯を加工する場合、
   前記交差角を作るための軸の中心軸線と前記加工点との距離を算出する加工点距離算出部と、
   算出した前記距離に基づいて、加工動作中における前記加工点の位置を算出する加工点位置算出部と、を備える、歯車加工支援装置。
4. 前記歯車加工支援装置は、さらに、
   前記補正量決定部で決定した前記加工制御要素の補正量を用いて前記歯車の歯面形状を算出する歯面形状算出部と、
   前記歯面形状算出部で算出した前記歯面形状と前記目標修整量記憶部に記憶されている前記目標修整量とを比較して誤差を算出する形状誤差算出部と、
   を備え、
   前記補正量決定部は、前記形状誤差算出部で算出した前記誤差が許容値外のとき、前記加工制御要素の補正量を変更して決定する、請求項１－３の何れか一項に記載の歯車加工支援装置。
5. 前記歯車加工支援装置は、さらに、
   前記加工制御要素を変化させたときの前記歯車の歯面形状に基づいて、前記修整要素と前記加工制御要素との相関を算出する相関算出部を備え、
   前記補正量決定部は、前記相関算出部で算出した前記相関に基づいて、前記加工制御要素の補正量を決定する、請求項１又は３に記載の歯車加工支援装置。
6. 前記加工制御要素は、前記加工用工具の中心軸線と前記工作物の中心軸線との中心間距離、前記加工用工具の中心軸線と前記工作物の中心軸線との成す交差角、前記加工用工具と前記工作物の加工点を前記工作物の周方向にずらしたときのオフセット角、及び、前記加工用工具の回転角に対する前記工作物の回転角であり、
   前記補正量決定部は、前記加工制御要素のうち少なくとも２つの補正量を決定する、請求項１－５の何れか一項に記載の歯車加工支援装置。
7. 前記補正量決定部は、前記クラウニングの修整量に基づいて、前記加工制御要素の補正量を決定する、請求項１－６の何れか一項に記載の歯車加工支援装置。
8. 前記補正量決定部は、前記バイアスの修整量に基づいて、前記加工制御要素の補正量を決定する、請求項７に記載の歯車加工支援装置。
9. 前記補正量決定部は、前記ねじれ角に基づいて、前記加工制御要素の補正量を決定する、請求項８に記載の歯車加工支援装置。
10. 前記加工用工具と前記工作物の加工点が、前記加工用工具の中心軸線と前記工作物の中心軸線との成す交差角を作るための軸に向かって移動することで、前記工作物に前記歯車の歯を加工する場合、
    前記交差角を作るための軸の中心軸線と前記加工点との距離を算出する加工点距離算出部と、
    算出した前記距離に基づいて、加工動作中における前記加工点の位置を算出する加工点位置算出部と、を備える、請求項１又は２に記載の歯車加工支援装置。
11. 前記加工点位置算出部は、前記補正量決定部で決定した前記加工制御要素である前記交差角の補正量を含む補正交差角に応じて、前記加工点が前記工作物の中心軸線上に位置するように、前記加工制御要素である前記加工用工具と前記工作物の相対移動位置を算出する、請求項３又は１０に記載の歯車加工支援装置。
12. 請求項１－１１の何れか一項に記載の歯車加工支援装置を備える歯車加工装置であって、
    前記補正量決定部で決定した前記加工制御要素の補正量に基づいて、前記歯車の歯の加工を制御する加工制御部を備える、歯車加工装置。

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