JPS60207718A - 連続的な創成歯面の精度と仕上げを改善する方法及びそのシステム - Google Patents

連続的な創成歯面の精度と仕上げを改善する方法及びそのシステム

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JPS60207718A
JPS60207718A JP4274885A JP4274885A JPS60207718A JP S60207718 A JPS60207718 A JP S60207718A JP 4274885 A JP4274885 A JP 4274885A JP 4274885 A JP4274885 A JP 4274885A JP S60207718 A JPS60207718 A JP S60207718A
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conjugate
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grinding
abrasive material
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ルドルフ ジエー.ベランスキー
ガリー エル.ベセイ
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    • B23F19/00Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F15/00Methods or machines for making gear wheels of special kinds not covered by groups B23F7/00 - B23F13/00
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 歯車の製造においては良好な歯面精度を有する歯車を製
造すること、機械前ニスカラツブの排除、傾斜軸面型伝
動の面振れと共に圧力角艶差およびリード誤差またはス
パイラル角度誤差の様なその他の歯異常の間踊とに多年
にわたりて直面している。これ等の問題は不適当なホブ
加工、不適当な取扱い、または熱処理での異常な歪みに
よることが多(、これ等は劣った輪胛およびリードと共
に、擦り傷やかえりを生じ判る。これ等の焼入れられた
歯車を再加工する薊済的な方法は全く存在しない。研摩
剤を含浸する樹脂ホーンを使用する試みがなされ、炭化
タングステンのホーンも使用された。しかしながら、一
般に軟質の樹脂ホーンは歯車の形成された形状をたどり
、金属を実際に除去しないため、リードまたは輪郭の修
正を与えず、擦り傷を除去しない。実際上、リード誤差
または擦り傷の圧力は樹脂ホーンの歯を欠損ないし破損
させることが多く、該樹脂ホーンは表面酸化物の除去を
行う仕上げ工具として主として使用されることになる。
尚、ラップ、ホーン、シェーバ−おヨヒバニツシャの様
な大抵の装置では、1つの加工品のみが駆動され、他の
ものは自由輪の様に作用する。砥石車は、一般に一時に
単一面を高速で加工するが、他の面に対して再調節せね
ばならない。その上、多くのこれ等の古い方法は創成す
る連続的な共役作用の反対に、工具に直面する様に各歯
をもたらすために歯車を断続的に割り出すことを必要と
する。
本発明はその主目的としてホブ加工、フライス加工、鋳
造、冷間または熱間の成形等によって直接または間接に
形成される連続的な創成歯面な有する部品の製造過程に
おいて形成される機械加工または成形の誤差を克服して
修正する方法を提供する。
他の目的は熱処理で生じる歯の誤差やブランクの歪みを
除去することである。
別の目的は研摩材料で被覆された後、他の加工品の既存
の歯に位相を合わされる連続的なねじを有する特別な研
削工具を提供することであり、両者の部品は歯および面
の振れ誤差を除去するためにその共役関係を維持しっ〜
動力下で回転される。
この代りに、1つの加工品の曲り歯は研摩材料で被覆し
た後、他の加工品のウオームに位相を合わされる該歯の
部分を有してもよ(、両者は該ウオームにおける誤差を
修正するために動力共役関係の下で回転される。
更に他の目的は歯元を研削すると同時に、歯先および歯
底に対する所定の形状を研削する工具および方法を提供
することである。
本発明の別の目的は現在可能と考えられるよりも遅い表
面速度での研削を可能にし、一方、望ましい仕上げが得
られる工具および方法を提供することである。該研削は
等しい圧力角または等しくない圧力角のいづれかを有す
る創成歯に適用可能である。
この方法の反対の目的は歯車部材のアンダーサイズの共
役部分を研摩剤層で被覆して、歯車の修正に使用された
同一手順に従って位相の合った共役関係において動力下
で両者の部品を回転することにより、ピニオン部材の誤
差を修正するために教示を適用することである。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図の実施例は基本的に、連続的に創成される(相対
する割出し)歯面の精度と仕上げの改善、機械加ニスカ
ラツブの排除、および圧力角の誤差と、リード誤差また
はスパイラル角誤差と、共に曲り歯面伝動装置と他の同
様な曲った形状の部品との面振れの低減ないし除去の様
なその他の歯の異常の排除のための方法である本発明に
利用可能な機械の好適な一例を示す。
これは、第1図に示す型式の機械10において共役の態
様で動力下のタイミングの合った関係ないし噛合い関係
での研削によって達成される。
図示の実施例では歯車/2はピニオンないしウオーム/
亭から作用を受け、ウオームlダはボロン(−型式のボ
ロンは、商標名ボラゾンで販売されている)、ダイヤモ
ンドグリッド、カーバイドその他の研削型の研摩材、料
で塗装ないし被覆する。使用する研摩材料はb!r R
cに等しいかまたはそれ以上の硬さを持つことが好まし
い。
ホブ加工、フライス加工、鋳造、冷間または熱間の成形
等のいづれかによる部品の製造の過程中、歯の不正確さ
および粗い仕上げを発生する機械加工または成形の誤差
が存在する。そして、次の熱処理は一層の歯の誤差と、
ブランクの歪みとを屡々生じさせる。
これ等の歪みを修正するため、粗仕上げ工具、または歯
車の製作または型ないしダイの製作(冷間成形または熱
間成形の歯車であれば)に使用される工具と同様な特別
の研削工具が歯形を仕上げるために使用される。この特
別な工具は成形工具ないしホブに通常見られる型式の軸
方向の゛割れ目のない非中断螺旋ねじ形(円筒形、円錐
形または砂時計の形のいづれか)を有する。
該工具の研削部分は研摩材料を塗装ないし被覆される。
次に、この工具は現にある歯車の歯と位相を合わせ、両
者は共役関係を維持するための部品と共に動力下で回転
され、これにより歯および面の振れ誤差を除去する。こ
の方法はピニオン16が正面歯車igの曲り歯に噛合う
傾斜面の定リードである米国特許第2.696.125
号に開示され、第2図に示した型式の傾斜軸面型伝動に
使用するのに特に適している。第3図に示す様に他の形
態の曲り歯の歯車Jは、米国特許第2、954.704
号に示され、これではピニオンnは円筒形であり、定リ
ードを有している。基本的に、第7図に示す型式のピニ
オン、1.laは、第3図の歯車〃に同様に使用可能で
あり、ビニオンn、ココαがホブないし粗仕上げ工具の
態様で中断されない連続的な歯形を直することを除き、
正面歯車〃を形成するのに使用されるホブ(図示せず)
の形状に関連づけられる。該共役ピニオンは第6図に示
す様に所定の厚さtだけ再加工ないしアンダーサイズに
形成され、はrtに等しい厚さの研摩材料の層、26を
保持するのに役立つ低減された側部、端部および底部の
面、24Zを備え、これにより2部品間の共役作用を保
証する。工具/ダは一般に、研摩材料層、26を保持す
るのに役立つ強化ないし焼入れられた剛性装置であるこ
とが認められる。同様に、この方法は歯車がすぐ歯を有
しピニオンが可変リードを有する装置、即ち、米国特許
第2.896.467号に示されるハイポイド伝動装置
と、可変リードを有するかまたはこの代りに研削を可能
にするために滑り動作を保証する様に中心を外れた関係
で異なる相対的な回転速度を有する曲り歯かさ歯車とに
適用されてもよい。
前に指摘した様に、第6図は等しい圧力角の歯形を示し
、一方、第8図の装置llIαは歯の両側の歯元面に等
しくない圧力角を有する歯面211aを示す。第6、第
8図では被覆層2乙1.24αは歯底と共に歯先な被う
様に示される。しかし、歯元のみが被覆されることは、
全く可能であり、加工品の歯先および歯底の被覆は、歯
元な研削すると同時に、歯先および歯底の所定の形状を
研削するのを可能にする。
この技法の適用は、第11!cL、第4b、第5図に示
す装置の成形工具になされてもよい。図示されない該工
具は一般に、歯切りの場合のホブである。該継手装置は
使用中に高度の精度を必要とする用途に意図され、上述
の問題の排除は該装置の継手精度のために全部の歯接触
を保証するのに極めて望ましい。該継手部材の広範囲の
形状および教示は本特許出願人の米国特許第4、307
.797号に記載される。
上述の様に、歯の修正のこの方法は歯が共役作用によっ
て創成される限り、等しい圧力角または等しくない圧力
角を有する歯に適用可能である。この方法は遅い底面速
度における研削を可能にし、該速度は歯面に適当な仕上
げを得る様に制御ないし調節されてもよい。本発明を実
施するのに使用される機械は、一般に/3.7λ乃至/
!;、2.’l m 7分(lIs乃至!;00ft1
分)の範囲の線形速度を有する歯車対ピニオンの相対的
な滑り速度に換算されるウオーム軸速度を使用する。
通常、研削速度ハb09.b m 7分(2ooo f
t 7分)以上である。
歯車を形成するのに使用される材料の型式に依存して、
考慮される型式の研摩側被覆工具は粗仕上げ段階を省略
する一段階操作で歯を形成して仕上げるのに使用されて
もよく、即ち、これは精密な小さく浅い深さの歯に適当
である。
明らかに1大きな寸法におけるこの工程は、時間が長い
だけではなく、熱の発生によって結晶粒組織に影響を与
え得る。
1 タ、逆に、この方法は研摩側被覆によって歯車部材
/ざ、〃を夫々被覆した後、ピニオンまたはウオームの
歯面を鹸善する様に共役の態様で動力下において同一の
タイミングの合った関係ないし伝動関係に従うことによ
り16、:laの様なウオーム部材の誤差を修正するの
に適用してもよい。
この方法およびシスナムは図示の実施例に限定されず、
特許請求の範囲に記載された技術思想に則り、設計を種
々に変えて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の研削方法に使用可能な工作機の一例の
斜視図、第2図は本発明の教示を具現可能な間型伝動の
形態の一部を断面にした部分図、第3図は本発明の教示
を利用可能な間型伝動の他の形態の図、第4α、第4b
図は動力源と被動軸との間に回転継手を与えるのに使用
可能な面型曲り歯継手部材の正面図、第5図は同上の継
手部材を同心状に対向させた状態の断面図、第6図は本
発明で意図される共役の動力研削に使用するためにアン
ダーサイズの歯への研摩材料の塗布を示す歯車の歯の部
分的な断面図、第7図は固型歯車の歯を処理するために
使用され被覆可能な型式のピニオンの立面図、第8図は
等しくない圧力角を有する第7図のピニオン部材の部分
的な断面図で、図中、IOは機械、/コは歯車、/’l
、/A1.2J 、 二aはピニオン、/Q aは装置
、/ざ、〃は正面歯車、2’lは面1.2弘αは歯面1
.26、コAaは研摩材料の被覆層を示す。 特許出願人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 動力下のタイミングの合った関係ないシ伝動関
    係で共役の態様の送りにおいて回転する一対の加工品の
    各々による遅い研削装置によって曲った形状の外観部分
    における連続的な創成歯面の精度および仕上げを改善し
    、該加工品の1つが研削装置として役立つ噛合い部分の
    少くともかなりな部分を有する方法。 (2) 特許請求の範囲(1)の方法において、前記研
    削装置として役立つ前記加工品の1つが、所定の量のア
    ンダーサイズに作られた部分を有する常態で共役の噛合
    う加工品であり、該部分が該所定の量に関連する厚さを
    有する研削型研摩材料によって一体に被覆される方法。 (3)特許請求の範囲(2)の方法において、前記研摩
    材料がb!r R6以上の硬さを有する方法。 (4)特許請求の範囲(3)の方法において、前記研摩
    材料がダイヤモンドである方法。 (5)特許請求の範囲(3)の方法において、前記研摩
    材料がボロン系の材料から選択されている方法。 (6)特許請求の範IIB(3)の方法において、前記
    研摩材料がカーバイド系の材料から選択されている方法
    。 (7)特許請求の範囲(3)の方法において、前記研削
    が通常の研削よりも遅い線形表面速度で行われる方法。 (8)特許請求の範囲(7)の方法において、前記嵌面
    速度が一般にl!ユ、II m/9 (g00フィート
    /分)よりも遅い方法。 (9〕 特許請求の範囲(8)の方法において、前記狭
    面速度が一般に/J、?:1m/分(111フィート/
    分)よりも遅くない方法。 (10特許請求の範囲(2)の方法において、前記1つ
    の加工品が歯車部材に共役の噛合い作用を行う様に構成
    される連続的な螺旋ねじピニオンである方法。 αめ 特許請求の範囲(2)の方法において、前記1つ
    の加工品が螺旋ねじピニオンに共役の噛合い作用を行う
    様に構成される歯車部材である方法。 (2)特許請求の範囲αQまたはα力の方法において、
    前記歯車部材が面型曲り歯部材である方法。 (2)特許請求の範囲(2)の方法において、前記研削
    装置として役立つ前記1つの加工品が、前記対の加工品
    の他の加工品の歯を一段階で形成して仕上げるのに使用
    される方法。 αφ 曲っだ形状の部分に連続的に創成される改善され
    た歯面を生じるシステムにおいて、動力源を有する工作
    機と、相互にタイミングの合った関係ないし・伝動関係
    で各々が作用する少くとも一対の動力供給スピンドルと
    、該各スピンドルに加工品を固定して受取る装置と、該
    各加工品が他の加工品に対して共役の態様において動力
    下でタイミングの合った関係で回転する様に、該スピン
    ドルおよび該スピンドルに装着される加工品を調節する
    装置とを備え、該加工品の1つが遅い研削装置として役
    立つ装置を含みその共役の噛合い部分の少(ともかなり
    な部分を有するシステム。 (ハ)特許請求の範囲α◆のシステムにおいて、前記遅
    い研削装置として役立つ前記1つの加工品が、所定の量
    のアンダーサイズに作られた部分を有する常態で共役の
    噛合う加工品であり、該部分が該所定の量に関連する厚
    さを有する研削型の研摩材料で一体に被覆されるシステ
    ム。 C1リ 特許請求の範囲(ト)のシステムにおいて、前
    記研摩材料が6&Rc以上の硬さを有するシステム。 α力 特許請求の範囲CL4のシステムにおいて、前記
    遅い研削装置が/3.りλ常/分(aSフィート/分)
    よりも大きいが/12.弘?3/分(3θOフィート/
    分)よりも小さい範囲内の線形表面速度を有するシステ
    ム。 α枠 特許請求の範囲α→のシステムにおいて、前記1
    つの加工品が歯車部材に共役噛合い作用を行う様に構成
    される連続的な螺旋ねじピニオンであるシステム。 α場 特許請求の範囲C14のシステムにおいて、前記
    1つの加工品が、非中断の螺旋ねじピニオンに共役噛合
    い作用を行う様に構成される歯車部材であるシステム。
JP4274885A 1984-03-08 1985-03-06 連続的な創成歯面の精度と仕上げを改善する方法及びそのシステム Pending JPS60207718A (ja)

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DE (1) DE3508065A1 (ja)
GB (1) GB2155372B (ja)

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DE3508065A1 (de) 1985-09-19
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