JPH1199437A - シェービング盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドライカットシェービングを行う際の切粉の
噛み込みによる歯車の歯面の面粗度の悪化を防止してド
ライカット化を図ることができるシェービング盤を提供
する。 【解決手段】 ドライカットシェービング加工中にシェ
ービングカッタ２の各歯部のセレーション溝に付着した
切粉を排除する切粉排除手段として、回転するシェービ
ングカッタ２に連れ回りして順次シェービングカッタ２
の各歯部に接し、この各歯部のセレーション溝に付着し
た切粉を排除するよう構成したブラシ４を備える。或い
は、前記切粉排除手段として、エア供給部から供給され
たエアをエアノズルからシェービングカッタ２の外周に
吹き付けることによって、シェービングカッタ２の各歯
部のセレーション溝に付着した切粉を排除するよう構成
したエア吹き付け手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシェービング盤に関
し、シェービングカッタによってドライカットを行う場
合に適用して有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に歯車はホブ切りやピニオン切りに
よって歯切り加工される。そして、この歯切り加工され
た歯車は、そのまま製品として用いられる場合と、要求
精度の高い歯車では更にシェービング加工による仕上げ
加工を行う場合とがある。

【０００３】ところで近年、歯車を歯切り加工する際に
は、環境面の問題から切削油剤を用いることなく切削加
工を行う、所謂ドライカットが指向されている。例え
ば、ホブ切りでは、超硬ホブを使用したドライカットが
既に行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
シェービング盤によるシェービング加工では、ドライカ
ットを行うと、切削油剤による強制的な切粉の排除が行
われないために、シェービングカッタの各歯部のセレー
ション溝に切粉が詰まって切粉の噛み込みが発生する。
このため、歯車の歯面の精度が粗くなってしまい、要求
精度を得ることができない。このことから、従来のシェ
ービング盤ではドライカットを行うことができなかっ
た。

【０００５】具体的には、例えば、外径２００ｍｍ、歯
数７３枚、交差角１５°の高速度工具鋼製のシェービン
グカッタを用いて、モジュール２．７５、圧力角２０
°、歯数３７枚、ねじれ角２０°、歯幅１３ｍｍ、材質
ＳＣｒ４２０のワーク（歯切り加工された歯車）に回転
数２００ｒｐｍでプランジカットシェービングを行った
結果、切削油剤を使用する通常のウェットカットの場合
にはワークの歯面の面粗度を３μｍＲｍａｘとすること
ができたのに対して、ドライカットの場合にはワークの
面粗度が２９μｍＲｍａｘとなってしまった。このよう
に、従来のシェービング盤では、ドライカットを行うと
ウェットカットに比べて大幅にワークの歯面の面粗度が
悪化してしまうため、ドライカット化を図ることができ
なかった。

【０００６】このため、従来の歯車加工ラインにおいて
は、ホブ切り工程ではドライカット化することができる
ものの、シェービング工程ではドライカット化すること
ができないことから、ライン全体のドライカット化を図
ることができなかった。そこで、シェービング工程のド
ライカット化が強く望まれていた。

【０００７】従って本発明は上記従来技術に鑑み、ドラ
イカットシェービングを行う際の切粉の噛み込みによる
歯車の歯面の面粗度の悪化を防止してドライカット化を
図ることができるシェービング盤を提供することを課題
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
発明のシェービング盤は、ドライカットシェービング加
工中にシェービングカッタの各歯部のセレーション溝に
付着した切粉を排除する切粉排除手段を備えたことを特
徴とする。

【０００９】また、第２発明のシェービング盤は、第１
発明のシェービング盤において、前記切粉排除手段は前
記シェービングカッタの各歯部に接してこの各歯部のセ
レーション溝に付着した切粉を排除するよう構成したブ
ラシであることを特徴とする。

【００１０】また、第３発明のシェービング盤は、第１
発明のシェービング盤において、前記切粉排除手段は前
記シェービングカッタの外周にエアを吹き付けて前記シ
ェービングカッタの各歯部のセレーション溝に付着した
切粉を排除するよう構成したエア吹き付け手段であるこ
とを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。

【００１２】［実施の形態１］図１は本発明の実施の形
態１に係るシェービング盤の外観図、図２は図１のII部
拡大図、図３は図２のIII 部拡大図、図４は前記シェー
ビング盤に備えたブラシの側面図、図５は前記シェービ
ング盤によるドライカットシェービング試験の結果を示
すグラフである。

【００１３】＜構成＞図１に基づいてシェービング盤１
の全体的な構成の概要を説明すると、同図に示すよう
に、ベッド１１上にはスライダ１２を介してテーブル１
７が設けられており、このテーブル１７上にはワーク
（歯切り加工された歯車）３を回転自在に支持する支持
台１３及びテールストック１４が設けられている。一
方、テーブル１７の上方にはカッタヘッド１５が設けら
れており、このカッタヘッド１５には図示しない主軸に
取り付けられたシェービングカッタ２が回転自在に支持
されている。このシェービングカッタ２は主軸モータ１
６によって回転される。また、シェービングカッタ２は
図示しないモータによって、カッタヘッド１５と共に水
平方向に旋回され且つ上下方向に移動されるようになっ
ている。

【００１４】従って、このシェービング盤１によってプ
ランジカットシェービングを行う場合には、シェービン
グカッタ２を旋回させてシェービングカッタ２のカッタ
軸とワーク３のワーク軸とが所定の交差角になるように
設定した後、シェービングカッタ２を回転させると共に
下降させてワーク３に噛み合わせる（図３参照）。シェ
ービングカッタ２とワーク３とが噛合すると、シェービ
ングカッタ２の駆動によりワーク３が従動回転（連れ回
り）する。この状態で更にシェービングカッタ２を下降
させて（ワーク３の径方向に送って）、ワーク３の歯面
を微細に切削する。即ち、加工中には、図３に示すよう
にシェービングカッタ２の歯面７に刻まれたセレーショ
ン溝８と歯面７との境界９が切刃となり、ワーク３の歯
すじ方向に生じるすべりによってワーク３の歯面を微細
に削り取る。

【００１５】そしてこのとき、切削油剤は使用せずにド
ライカットシェービングを行うと、シェービングカッタ
２によって削り取られる切粉は細かいため、セレーショ
ン溝８に付着する。従って、このままではセレーション
溝８に切粉が詰まって切粉の噛み込みが発生してしま
う。

【００１６】そこで、図１に示すように、本シェービン
グ盤１には、ドライカットシェービング加工中にシェー
ビングカッタ２の各歯部６のセレーション溝８に付着し
た切粉を排除する切粉排除手段として、ブラシ４が設け
られている。

【００１７】このブラシ４は、図２に示すようにカッタ
ヘッド１５に固定された回転軸１８に回転自在に取り付
けられると共に、図２及び図４に示すように歯車状に形
成されており、シェービングカッタ２に噛み合わされて
いる。即ち、シェービングカッタ２の歯部６と歯部６と
の間に入り込むようにしてシェービングカッタ２に押し
付けられている。

【００１８】＜作用・効果＞従って、本実施の形態１に
係るシェービング盤１によれば、シェービングカッタ２
を回転させると、ブラシ４が連れ回りして順次シェービ
ングカッタ２の各歯部６に接し、この各歯部６のセレー
ション溝８に付着した切粉を排除する。このため、セレ
ーション溝８に切粉が詰まって切粉の噛み込みが発生す
るのを防ぐことができ、ワーク３を所定の精度に仕上げ
ることができる。

【００１９】このような切粉排除手段としてのブラシ４
の効果を確認するために、このブラシ４による切粉の排
除と面粗度との関係を求める試験を下記の条件で行っ
た。

【００２０】（試験条件） ワークの条件 材質 ： ＳＣｒ４２０ モジュール： ２．７５ 圧力角 ： ２０° 歯数 ： ３７枚 ねじれ角 ： ２０° 歯幅 ： １３ｍｍ 加工処理数： １００個 シェービングカッタの条件 材質 ： 高速度工具鋼（ＳＫＨ５１） 外径 ： ２２０ｍｍ 歯数 ： ７９枚 軸交差角 ： １５° 回転数 ： ２００ｒｐｍ

【００２１】（試験結果）この試験結果を図５に示す。
この図５からわかるように、加工初品より１００個目ま
で１０個毎にワークの歯面の面粗度を測定したところ、
この面粗度は３〜６μｍＲｍａｘ程度であった。このこ
とから、ブラシ４を用いてシェービングカッタ２のセレ
ーション溝８から切粉を排除すれば、ワーク３をドライ
カットしても、ワーク３の歯面の面粗度がウェットカッ
ト並になるようにワーク３を仕上げることができること
が確認された。

【００２２】［実施の形態２］図６は本発明の実施の形
態１に係るシェービング盤の要部構成図（図２に対応す
る図）、図７は前記シェービング盤によるドライカット
シェービング試験の結果を示すグラフである。

【００２３】＜構成＞図６に示すように、本実施の形態
２に係るシェービング盤１には、ドライカットシェービ
ング加工中にシェービングカッタ２の各歯部６のセレー
ション溝８に付着した切粉を排除する切粉排除手段とし
て、エアノズル５ａ，５ｂを有してなるエア吹き付け手
段が備えられている。

【００２４】即ち、シェービングカッタ２の外周の両側
近傍には、エアノズル５ａ，５ｂがそれぞれの先端をシ
ェービングカッタ２の外周方向に向けた状態でカッタヘ
ッド１５に固定されており、これらのエアノズル５ａ，
５ｂによって、図示しないエア供給部から供給されたエ
アをシェービングカッタ２の外周に吹き付けて、各歯部
６のセレーション溝８に付着した切粉を吹き飛ばすよう
になっている。なお、その他の構成は上記実施の形態１
のシェービング盤１と同様であるため、ここでの説明及
び図示は省略する。

【００２５】＜作用・効果＞従って、本実施の形態２に
係るシェービング盤１によれば、エア供給部から供給さ
れたエアをエアノズル５ａ，５ｂからシェービングカッ
タ２の外周に吹き付けることによって、シェービングカ
ッタ２の各歯部６のセレーション溝８に付着した切粉を
排除するため、セレーション溝８に切粉が詰まって切粉
の噛み込みが発生するのを防ぐことができ、ワーク３を
所定の精度に仕上げることができる。

【００２６】このような切粉排除手段としてのエア吹き
付け手段の効果を確認するために、このエア吹き付け手
段による切粉の排除と面粗度との関係を求める試験を下
記の条件で行った。

【００２７】（試験条件） ワークの条件 上記の試験条件と同一 シェービングカッタの条件 上記の試験条件と同一

【００２８】（試験結果）この試験結果を図７に示す。
この図７からわかるように、加工初品より１００個目ま
で１０個毎にワークの歯面の面粗度を測定したところ、
この面粗度は３〜５μｍＲｍａｘ程度であった。このこ
とから、エアを吹き付けてシェービングカッタ２のセレ
ーション溝８から切粉を排除すれば、ワーク３をドライ
カットしても、ワーク３の歯面の面粗度がウェットカッ
ト並になるようにワーク３を仕上げることができること
が確認された。

【００２９】更に、本実施の形態２に係るシェービング
盤１では、上記実施の形態１のようにブラシ４を用いる
場合に比べて、ブラシ４の損耗等によるコストアップを
招くことがなく、また、シェービングカッタ２を傷付け
る等の影響を抑えることもできる。

【００３０】

【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように、第１発明のシェービング盤は、ドライ
カットシェービング加工中にシェービングカッタの各歯
部のセレーション溝に付着した切粉を排除する切粉排除
手段を備えたことを特徴とする。

【００３１】従って、この第１発明のシェービング盤に
よれば、切粉排除手段によってシェービングカッタの各
歯部のセレーション溝に付着した切粉を排除するため、
セレーション溝に切粉が詰まって切粉の噛み込みが発生
するのを防ぐことができ、歯車を所定の精度に仕上げる
ことができる。即ち、シェービング工程のドライカット
化を図ることができる。

【００３２】また、第２発明のシェービング盤は、第１
発明のシェービング盤において、前記切粉排除手段は前
記シェービングカッタの各歯部に接してこの各歯部のセ
レーション溝に付着した切粉を排除するよう構成したブ
ラシであることを特徴とする。

【００３３】従って、この第２発明のシェービング盤に
よれば、ブラシによってシェービングカッタの各歯部の
セレーション溝に付着した切粉を排除するため、セレー
ション溝に切粉が詰まって切粉の噛み込みが発生するの
を防ぐことができ、歯車を所定の精度に仕上げることが
できる。即ち、シェービング工程のドライカット化を図
ることができる。

【００３４】また、第３発明のシェービング盤は、第１
発明のシェービング盤において、前記切粉排除手段は前
記シェービングカッタの外周にエアを吹き付けて前記シ
ェービングカッタの各歯部のセレーション溝に付着した
切粉を排除するよう構成したエア吹き付け手段であるこ
とを特徴とする。

【００３５】従って、この第３発明のシェービング盤に
よれば、エア吹き付け手段でエアを吹き付けることによ
ってシェービングカッタの各歯部のセレーション溝に付
着した切粉を排除するため、セレーション溝に切粉が詰
まって切粉の噛み込みが発生するのを防ぐことができ、
歯車を所定の精度に仕上げることができる。即ち、シェ
ービング工程のドライカット化を図ることができる。

【００３６】しかも、上記第２発明のようにブラシを用
いる場合に比べて、ブラシの損耗等によるコストアップ
を招くことがなく、また、シェービングカッタを傷付け
る等の影響を抑えることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るシェービング盤の
外観図である。

【図２】図１のII部拡大図である。

【図３】図２のIII 部拡大図である。

【図４】前記シェービング盤に備えたブラシの側面図で
ある。

【図５】前記シェービング盤によるドライカットシェー
ビング試験の結果を示すグラフである。

【図６】本発明の実施の形態１に係るシェービング盤の
要部構成図（図２に対応する図）である。

【図７】前記シェービング盤によるドライカットシェー
ビング試験の結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１ シェービング盤 ２ シェービングカッタ ３ ワーク（歯切り加工された歯車） ４ ブラシ ５ａ，５ｂ エアノズル ６ 歯部 ７ 歯面 ８ セレーション溝 ９ 境界 １８ 回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 殿原 好治 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)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドライカットシェービング加工中にシェ
   ービングカッタの各歯部のセレーション溝に付着した切
   粉を排除する切粉排除手段を備えたことを特徴とするシ
   ェービング盤。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するシェービング盤にお
   いて、 前記切粉排除手段は前記シェービングカッタの各歯部に
   接してこの各歯部のセレーション溝に付着した切粉を排
   除するよう構成したブラシであることを特徴とするシェ
   ービング盤。
3. 【請求項３】 請求項１に記載するシェービング盤にお
   いて、 前記切粉排除手段は前記シェービングカッタの外周にエ
   アを吹き付けて前記シェービングカッタの各歯部のセレ
   ーション溝に付着した切粉を排除するよう構成したエア
   吹き付け手段であることを特徴とするシェービング盤。