JPH10249640A - 歯車加工方法 - Google Patents
歯車加工方法Info
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- JPH10249640A JPH10249640A JP9052747A JP5274797A JPH10249640A JP H10249640 A JPH10249640 A JP H10249640A JP 9052747 A JP9052747 A JP 9052747A JP 5274797 A JP5274797 A JP 5274797A JP H10249640 A JPH10249640 A JP H10249640A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F17/00—Special methods or machines for making gear teeth, not covered by the preceding groups
- B23F17/003—Special methods or machines for making gear teeth, not covered by the preceding groups for dry cutting
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホブにヒートクラックを生じさせることなく
切削速度を大幅に向上させることができる歯車加工方法
を提供する。 【解決手段】 ＴｉＡｌＮのコーティング層を有する高
速度工具鋼製の刃部を備えたホブ１５を用いてワーク１
に歯切り加工する歯車加工方法であって、１２０ｍ／ｍ
ｉｎ以上４００ｍ／ｍｉｎ以下の切削速度で切削油剤を
用いることなくドライカットする。
切削速度を大幅に向上させることができる歯車加工方法
を提供する。 【解決手段】 ＴｉＡｌＮのコーティング層を有する高
速度工具鋼製の刃部を備えたホブ１５を用いてワーク１
に歯切り加工する歯車加工方法であって、１２０ｍ／ｍ
ｉｎ以上４００ｍ／ｍｉｎ以下の切削速度で切削油剤を
用いることなくドライカットする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、歯車加工方法に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】ホブ盤を用いてワークに歯切り加工する
場合、従来は、図６に示すように、ホブ盤のテーブル１
１上に取付治具１２を介してワーク１を固定すると共
に、高速度工具鋼からなるホブ１５をホブヘッド１４に
取り付けた後、上記テーブル１１を回転させてワーク１
を回転させると共に、ホブ軸１３を回転させてホブ１５
を回転させ、ノズル１８から切削油剤１９を切削部に噴
きかけてワーク１およびホブ１５を冷却、潤滑、洗浄し
ながらホブ１５とワーク１とを相対回転させることによ
り、ワーク１に歯形を創成して歯車を加工していた。
場合、従来は、図６に示すように、ホブ盤のテーブル１
１上に取付治具１２を介してワーク１を固定すると共
に、高速度工具鋼からなるホブ１５をホブヘッド１４に
取り付けた後、上記テーブル１１を回転させてワーク１
を回転させると共に、ホブ軸１３を回転させてホブ１５
を回転させ、ノズル１８から切削油剤１９を切削部に噴
きかけてワーク１およびホブ１５を冷却、潤滑、洗浄し
ながらホブ１５とワーク１とを相対回転させることによ
り、ワーク１に歯形を創成して歯車を加工していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述したような歯車の
加工において、加工コストを低減するには、ホブ１５を
できるだけ高速度で回転させて加工処理能力を向上させ
る必要がある。しかしながら、ホブ１５の刃部の周速度
（切削速度）を１２０ｍ／ｍｉｎ以上とすると、ホブ１
５にヒートクラックが発生して切削困難となってしまう
ため、上記速度が切削速度の限界となっていた。
加工において、加工コストを低減するには、ホブ１５を
できるだけ高速度で回転させて加工処理能力を向上させ
る必要がある。しかしながら、ホブ１５の刃部の周速度
（切削速度）を１２０ｍ／ｍｉｎ以上とすると、ホブ１
５にヒートクラックが発生して切削困難となってしまう
ため、上記速度が切削速度の限界となっていた。
【０００４】このようなことから、本発明は、ホブにヒ
ートクラックを生じさせることなく切削速度を大幅に向
上させることができる歯車加工方法を提供することを目
的とした。
ートクラックを生じさせることなく切削速度を大幅に向
上させることができる歯車加工方法を提供することを目
的とした。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明による歯車加工方法は、高速度工具鋼製
の刃部を備えたホブを用いてワークに歯切り加工する歯
車加工方法であって、１２０ｍ／ｍｉｎ以上４００ｍ／
ｍｉｎ以下の切削速度で切削油剤を用いることなくドラ
イカットすることを特徴とする。
ための、本発明による歯車加工方法は、高速度工具鋼製
の刃部を備えたホブを用いてワークに歯切り加工する歯
車加工方法であって、１２０ｍ／ｍｉｎ以上４００ｍ／
ｍｉｎ以下の切削速度で切削油剤を用いることなくドラ
イカットすることを特徴とする。
【０００６】上述の歯車加工方法において、切削部に空
気を噴き付けながら行うことを特徴とする。
気を噴き付けながら行うことを特徴とする。
【０００７】上述の歯車加工方法において、前記ホブの
前記刃部がＴｉＡｌＮのコーティング層を有しているこ
とを特徴とする。
前記刃部がＴｉＡｌＮのコーティング層を有しているこ
とを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明による歯車加工方法の実施
の形態を図１，２を用いて説明する。なお、図１は、そ
の方法の実施に使用するホブ盤の全体構造図、図２は、
図１の矢線II部の抽出拡大図である。
の形態を図１，２を用いて説明する。なお、図１は、そ
の方法の実施に使用するホブ盤の全体構造図、図２は、
図１の矢線II部の抽出拡大図である。
【０００９】図１，２において、１はワーク、１０はホ
ブ盤、１１はテーブル、１２は取付治具、１３はホブ
軸、１４はホブヘッド、１５はホブである。
ブ盤、１１はテーブル、１２は取付治具、１３はホブ
軸、１４はホブヘッド、１５はホブである。
【００１０】テーブル１１は、駆動回転可能に設けら
れ、上部にワーク１が載置されるようになっている。取
付治具１２は、上記テーブル１１上に設けられ、ワーク
１をテーブル１に着脱可能に固定できるようになってい
る。ホブ軸１３は、駆動回転可能に設けられ、前記テー
ブル１１と同期して回転できる、すなわち、相対的に回
転できるようになっている。ホブヘッド１４は、ホブ軸
１３に連結されている。ホブ１５は、高速度工具鋼から
なり、その表面にＴｉＡｌＮのコーティング層を有して
おり、ホブヘッド１４に取り付けられて前記ホブ軸１３
の回転駆動に伴って回転するようになっている。
れ、上部にワーク１が載置されるようになっている。取
付治具１２は、上記テーブル１１上に設けられ、ワーク
１をテーブル１に着脱可能に固定できるようになってい
る。ホブ軸１３は、駆動回転可能に設けられ、前記テー
ブル１１と同期して回転できる、すなわち、相対的に回
転できるようになっている。ホブヘッド１４は、ホブ軸
１３に連結されている。ホブ１５は、高速度工具鋼から
なり、その表面にＴｉＡｌＮのコーティング層を有して
おり、ホブヘッド１４に取り付けられて前記ホブ軸１３
の回転駆動に伴って回転するようになっている。
【００１１】このようなホブ盤１０を用いた歯車加工方
法を次に説明する。テーブル１１上に取付治具１２を介
してワーク１を固定すると共に、ホブ１５をホブヘッド
１４に取り付けた後、上記テーブル１１を回転させてワ
ーク１を回転させると共に、ホブ１５の刃部の周速度
（切削速度）を１２０ｍ／ｍｉｎ以上４００ｍ／ｍｉｎ
以下とするようにホブ軸１３を回転させて、ホブ１５と
ワーク１とを相対回転させ、切削油剤を用いることなく
ドライカットすることにより、ワーク１に歯形を創成す
る。
法を次に説明する。テーブル１１上に取付治具１２を介
してワーク１を固定すると共に、ホブ１５をホブヘッド
１４に取り付けた後、上記テーブル１１を回転させてワ
ーク１を回転させると共に、ホブ１５の刃部の周速度
（切削速度）を１２０ｍ／ｍｉｎ以上４００ｍ／ｍｉｎ
以下とするようにホブ軸１３を回転させて、ホブ１５と
ワーク１とを相対回転させ、切削油剤を用いることなく
ドライカットすることにより、ワーク１に歯形を創成す
る。
【００１２】つまり、切削油剤を用いずに切削速度を速
くしたのである。このようにして切削加工すると、ホブ
１５の刃部にヒートクラックを生じさせることなくワー
ク１に歯形を短時間で創成することができる。この理由
を図３を用いて以下に説明する。なお、図３は、切削速
度とホブの刃部の逃げ面の磨耗量との関係を表すグラフ
である。
くしたのである。このようにして切削加工すると、ホブ
１５の刃部にヒートクラックを生じさせることなくワー
ク１に歯形を短時間で創成することができる。この理由
を図３を用いて以下に説明する。なお、図３は、切削速
度とホブの刃部の逃げ面の磨耗量との関係を表すグラフ
である。
【００１３】切削油剤を用いてウエットカットする従来
の方法では、切削速度が１２０ｍ／ｍｉｎ未満であると
特に問題を生じないものの、１２０ｍ／ｍｉｎを越える
と、ホブ１５の刃部の逃げ面の摩耗量が実用域（０．２
０ｍｍ以下）から出てしまうと共に当該刃部にヒートク
ラックを生じてしまい、切削加工することが困難となっ
てしまう。
の方法では、切削速度が１２０ｍ／ｍｉｎ未満であると
特に問題を生じないものの、１２０ｍ／ｍｉｎを越える
と、ホブ１５の刃部の逃げ面の摩耗量が実用域（０．２
０ｍｍ以下）から出てしまうと共に当該刃部にヒートク
ラックを生じてしまい、切削加工することが困難となっ
てしまう。
【００１４】これに対し、切削油剤を用いることなくド
ライカットする当該発明による方法では、切削速度が１
２０ｍ／ｍｉｎ以上となると、前記磨耗量が急激に減少
して１８０ｍ／ｍｉｎで最小（約０．１０ｍｍ）とな
り、１８０ｍ／ｍｉｎを越えると、上記磨耗量が次第に
増加して４００ｍ／ｍｉｎまで上記磨耗量が実用域内に
あり、４００ｍ／ｍｉｎを越えると上記磨耗量が急激に
増加する。
ライカットする当該発明による方法では、切削速度が１
２０ｍ／ｍｉｎ以上となると、前記磨耗量が急激に減少
して１８０ｍ／ｍｉｎで最小（約０．１０ｍｍ）とな
り、１８０ｍ／ｍｉｎを越えると、上記磨耗量が次第に
増加して４００ｍ／ｍｉｎまで上記磨耗量が実用域内に
あり、４００ｍ／ｍｉｎを越えると上記磨耗量が急激に
増加する。
【００１５】これは、従来のウエットカット法では、切
削速度の上昇に伴って温度が著しく上昇している切削部
を切削油剤で冷却するため、前記ヒートクラックが発生
してしまうと共に前記磨耗量の漸次的な増加を許してし
まうのに対し、当該発明によるドライカット法では、切
削速度の上昇に伴って温度が著しく上昇している切削部
を冷却せずに切削するため、上記ヒートクラックが発生
しない（ＴｉＡｌＮはＴｉＮ等よりも耐熱性が高く、上
記温度範囲で大きく劣化することがないため、冷却しな
くても特に問題を生じない。）だけでなく、当該温度上
昇に伴ってワークの硬度が低下して切削しやすくなって
上記磨耗量が低下するからと考えられる。
削速度の上昇に伴って温度が著しく上昇している切削部
を切削油剤で冷却するため、前記ヒートクラックが発生
してしまうと共に前記磨耗量の漸次的な増加を許してし
まうのに対し、当該発明によるドライカット法では、切
削速度の上昇に伴って温度が著しく上昇している切削部
を冷却せずに切削するため、上記ヒートクラックが発生
しない（ＴｉＡｌＮはＴｉＮ等よりも耐熱性が高く、上
記温度範囲で大きく劣化することがないため、冷却しな
くても特に問題を生じない。）だけでなく、当該温度上
昇に伴ってワークの硬度が低下して切削しやすくなって
上記磨耗量が低下するからと考えられる。
【００１６】なお、上記ドライカット法において、切削
速度が１８０ｍ／ｍｉｎを越えると磨耗量が次第に増加
するのは、ＴｉＡｌＮが熱の影響を受け始めてしまうか
らと考えられ、４００ｍ／ｍｉｎを越えると磨耗量が急
激に増加するのは、母材の高速度工具鋼も軟化（焼き戻
し）してしまうからと考えられる。
速度が１８０ｍ／ｍｉｎを越えると磨耗量が次第に増加
するのは、ＴｉＡｌＮが熱の影響を受け始めてしまうか
らと考えられ、４００ｍ／ｍｉｎを越えると磨耗量が急
激に増加するのは、母材の高速度工具鋼も軟化（焼き戻
し）してしまうからと考えられる。
【００１７】したがって、このような歯車加工方法によ
れば、ホブ１５にヒートクラックを生じさせることなく
切削速度を大幅に向上させることができるので、ホブ１
５を高速度で回転させて加工処理能力を向上させること
ができ、加工コストを大幅に低減することができる。
れば、ホブ１５にヒートクラックを生じさせることなく
切削速度を大幅に向上させることができるので、ホブ１
５を高速度で回転させて加工処理能力を向上させること
ができ、加工コストを大幅に低減することができる。
【００１８】また、前述したホブ１５のコーティング層
をＴｉＡｌＮからＴｉＣＮに代えると、図４に示すよう
に、従来のウエットカット法では、前述したＴｉＡｌＮ
のコーティング層の場合と同様に、切削速度が１２０ｍ
／ｍｉｎを越えると、ホブの刃部の逃げ面の摩耗量が実
用域（０．２０ｍｍ以下）から出てしまうと共に当該刃
部にヒートクラックを生じてしまい、切削加工すること
が困難となってしまうものの、当該発明によるドライカ
ット法では、前述したＴｉＡｌＮのコーティング層の場
合と同様に、切削速度が１２０ｍ／ｍｉｎ以上で前記磨
耗量が減少しながら実用域内となり、２１０ｍ／ｍｉｎ
で最小値（約０．１３ｍｍ）を示し、２１０ｍ／ｍｉｎ
を越えた時点で上記磨耗量が次第に増加して３００ｍ／
ｍｉｎまで実用域内にある。
をＴｉＡｌＮからＴｉＣＮに代えると、図４に示すよう
に、従来のウエットカット法では、前述したＴｉＡｌＮ
のコーティング層の場合と同様に、切削速度が１２０ｍ
／ｍｉｎを越えると、ホブの刃部の逃げ面の摩耗量が実
用域（０．２０ｍｍ以下）から出てしまうと共に当該刃
部にヒートクラックを生じてしまい、切削加工すること
が困難となってしまうものの、当該発明によるドライカ
ット法では、前述したＴｉＡｌＮのコーティング層の場
合と同様に、切削速度が１２０ｍ／ｍｉｎ以上で前記磨
耗量が減少しながら実用域内となり、２１０ｍ／ｍｉｎ
で最小値（約０．１３ｍｍ）を示し、２１０ｍ／ｍｉｎ
を越えた時点で上記磨耗量が次第に増加して３００ｍ／
ｍｉｎまで実用域内にある。
【００１９】したがって、ＴｉＣＮのコーティング層の
場合でも、ＴｉＡｌＮのコーティング層の場合と同様
に、ホブにヒートクラックを生じさせることなく切削速
度を大幅に向上させることができるので、ホブを高速度
で回転させて加工処理能力を向上させることができ、加
工コストを大幅に低減することができる。
場合でも、ＴｉＡｌＮのコーティング層の場合と同様
に、ホブにヒートクラックを生じさせることなく切削速
度を大幅に向上させることができるので、ホブを高速度
で回転させて加工処理能力を向上させることができ、加
工コストを大幅に低減することができる。
【００２０】なお、前述したホブ１５としては、そのタ
イプがむくホブに限らず、植刃ホブやろう付ホブなどの
ような各種構造のものが適用でき、また、全体が高速度
工具鋼製であるものに限らず、少なくとも、その刃部が
高速度工具鋼製であれば適用でき、また、全体が前述し
たようなコーティング層を有するものに限らず、その刃
部に前記コーティング層を有していれば適用できる。ま
た、前記コーティング層は、単一に限らず複数でもよ
く、さらに、複数のコーティング層のうちの少なくとも
一箇所にあればよい。
イプがむくホブに限らず、植刃ホブやろう付ホブなどの
ような各種構造のものが適用でき、また、全体が高速度
工具鋼製であるものに限らず、少なくとも、その刃部が
高速度工具鋼製であれば適用でき、また、全体が前述し
たようなコーティング層を有するものに限らず、その刃
部に前記コーティング層を有していれば適用できる。ま
た、前記コーティング層は、単一に限らず複数でもよ
く、さらに、複数のコーティング層のうちの少なくとも
一箇所にあればよい。
【００２１】また、前述した実施の形態では、切削部に
切削油剤を噴きかけないため、切削部で切屑の咬み込み
を生じてしまう虞がある。そこで、例えば、図５に示す
ように、ワーク１とホブ１５との間（切削部）へ向けて
空気を噴き付けるエアノズル１６をホブ盤１０に配設
し、当該切削部へ空気を噴き付けながら前述した実施の
形態と同様にしてワーク１に歯切り加工すれば、切削に
伴って生じた切屑を切削部から切削油剤を用いることな
く即時に取り除くことができるので、切削部での切屑の
咬み込みを確実に防止しながら前述した効果を得ること
ができる（切屑を除去する空気の噴き付け程度では、ホ
ブ１５が急冷されることはないので、ホブ１５にヒート
クラックが発生することはない。）ようになる。
切削油剤を噴きかけないため、切削部で切屑の咬み込み
を生じてしまう虞がある。そこで、例えば、図５に示す
ように、ワーク１とホブ１５との間（切削部）へ向けて
空気を噴き付けるエアノズル１６をホブ盤１０に配設
し、当該切削部へ空気を噴き付けながら前述した実施の
形態と同様にしてワーク１に歯切り加工すれば、切削に
伴って生じた切屑を切削部から切削油剤を用いることな
く即時に取り除くことができるので、切削部での切屑の
咬み込みを確実に防止しながら前述した効果を得ること
ができる（切屑を除去する空気の噴き付け程度では、ホ
ブ１５が急冷されることはないので、ホブ１５にヒート
クラックが発生することはない。）ようになる。
【００２２】
【発明の効果】本発明による歯車加工方法では、高速度
工具鋼製の刃部を備えたホブを用いてワークに歯切り加
工する歯車加工方法であって、１２０ｍ／ｍｉｎ以上４
００ｍ／ｍｉｎ以下の切削速度で切削油剤を用いること
なくドライカットする、すなわち、切削速度の上昇に伴
って温度が著しく上昇している切削部を冷却せずに切削
することから、急冷に伴うヒートクラックがホブに生じ
ず、また、当該温度上昇に伴ってワークの硬度が低下し
て切削しやすくなってホブの刃部の磨耗量が低下するの
で、ホブを高速度で回転させて加工処理能力を向上させ
ることができ、加工コストを大幅に低減することができ
る。
工具鋼製の刃部を備えたホブを用いてワークに歯切り加
工する歯車加工方法であって、１２０ｍ／ｍｉｎ以上４
００ｍ／ｍｉｎ以下の切削速度で切削油剤を用いること
なくドライカットする、すなわち、切削速度の上昇に伴
って温度が著しく上昇している切削部を冷却せずに切削
することから、急冷に伴うヒートクラックがホブに生じ
ず、また、当該温度上昇に伴ってワークの硬度が低下し
て切削しやすくなってホブの刃部の磨耗量が低下するの
で、ホブを高速度で回転させて加工処理能力を向上させ
ることができ、加工コストを大幅に低減することができ
る。
【００２３】また、切削部に空気を噴き付けながら行う
ことから、切削に伴って生じた切屑を切削部から切削油
剤を用いることなく即時に取り除くことができるので、
切削部での切屑の咬み込みを確実に防止しながら上述の
効果を得ることができる。
ことから、切削に伴って生じた切屑を切削部から切削油
剤を用いることなく即時に取り除くことができるので、
切削部での切屑の咬み込みを確実に防止しながら上述の
効果を得ることができる。
【００２４】ここで、前記ホブの前記刃部がＴｉＡｌＮ
のコーティング層を有していれば、上述の効果をより確
実に発現することができる。
のコーティング層を有していれば、上述の効果をより確
実に発現することができる。
【図１】本発明による歯車加工方法の実施の形態で使用
するホブ盤の全体構造図である。
するホブ盤の全体構造図である。
【図２】図１の矢線II部の抽出拡大図である。
【図３】ＴｉＡｌＮのコーティング層を有するホブの刃
部の逃げ面の磨耗量と切削速度との関係を表すグラフで
ある。
部の逃げ面の磨耗量と切削速度との関係を表すグラフで
ある。
【図４】ＴｉＣＮのコーティング層を有するホブの刃部
の逃げ面の磨耗量と切削速度との関係を表すグラフであ
る。
の逃げ面の磨耗量と切削速度との関係を表すグラフであ
る。
【図５】本発明による歯車加工方法の実施の形態で使用
するホブ盤の他の例の要部の抽出拡大図である。
するホブ盤の他の例の要部の抽出拡大図である。
【図６】従来の歯車加工方法に使用されるホブ盤の要部
の抽出拡大図である。
の抽出拡大図である。
１ ワーク １０ ホブ盤 １１ テーブル １２ 取付治具 １３ ホブ軸 １４ ホブヘッド １５ ホブ １６ エアノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 幸久 京都府京都市右京区太秦巽町１番地 三菱 重工業株式会社京都精機製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】 高速度工具鋼製の刃部を備えたホブを用
いてワークに歯切り加工する歯車加工方法であって、１
２０ｍ／ｍｉｎ以上４００ｍ／ｍｉｎ以下の切削速度で
切削油剤を用いることなくドライカットすることを特徴
とする歯車加工方法。 - 【請求項２】 切削部に空気を噴き付けながら行うこと
を特徴とする請求項１に記載の歯車加工方法。 - 【請求項３】 前記ホブの前記刃部がＴｉＡｌＮのコー
ティング層を有していることを特徴とする請求項１また
は２に記載の歯車加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9052747A JPH10249640A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 歯車加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9052747A JPH10249640A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 歯車加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10249640A true JPH10249640A (ja) | 1998-09-22 |
Family
ID=12923516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9052747A Pending JPH10249640A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 歯車加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10249640A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6135862A (en) * | 1998-05-13 | 2000-10-24 | Enshu Ltd. | Nitrogen gas supply system for dry-cut working machine |
| JP2001047311A (ja) * | 1999-08-10 | 2001-02-20 | Kashifuji:Kk | ホブ盤 |
| CN102049571A (zh) * | 2011-01-11 | 2011-05-11 | 中信重工机械股份有限公司 | 一种滚刀及其成型方法 |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP9052747A patent/JPH10249640A/ja active Pending
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