JPS62162421A - シエ−ビング研削工具 - Google Patents

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】 【技術分野】

本発明は、シェービング研削工具に関し、詳しくは、波
加工インボリュート市軍の歯車軸と羽行にシェービング
研削工具自体を横送りするいわゆるコンベンショナルシ
ェービング方式に好適なシェービング研削工具に関ずろ
。

【従来技術】

従来一般に、インボリュート歯車を仕上加工する場合に
は、歯面に多くのセレーション切刃を有するシェービン
グカッタが用いられ、このカッタで加工された歯車の歯
形はシェービングカッタと歯車との噛み合い率によって
変化することが知られている。このことは、加工が切削
によるものであっても研削によるものであっても同様で
あり、例えばセレーション切刃が切削刃ではなく、各セ
レーションの表面が砥面により構成される研削刃であっ
ても同じである。以下にその詳細について説明する。 ソニーピング研削工具自体の歯形がツルーインボリュー
ト曲線の場合、一般には、波加工歯車に対する噛み合い
率が２．０以上のときは歯車の歯形らツルーインボリュ
ート曲線となるが、噛み合い率が２．０未満になると、
歯車の歯形が変化し、この噛み合い率が小さくなるにつ
れて、歯形の中央；ηく（噛み合いピッチ円上）付近に
大きな窪みを生ずる。第６図に、波加工歯車Ｗの歯４の
両側面に形成された上記窪み４ｃを図示している。この
歯形は一般に中門歯形と呼ばれている。 上記中門歯形が生ずるのは、ンエーピング加工時のシェ
ービング研削工具と歯車との噛み合い状態が変化するた
めである。これを第４図（Ｉ）、（ｎ）に従って次に説
明する 今、第４図（１）、（ｎ）において、シェービング研削
工具Ｓおよび被加工歯車Ｗが夫々図示の矢印方向に回転
するものとする。第４図（Ｈに示された噛み合い状態に
おいては、被加工歯車Ｗの各歯４の右歯面４ｂは点ａお
よび点すの２ケ所で、また各歯４の左歯面４ａは点Ｃの
みでシェービング研削工具Ｓの歯１と噛み合っている。 このため、強制伝達機構を有しない被加工歯車Ｗに対し
てシェービング研削工具Ｓの切り込み荷重を加えた場合
、被加工歯車Ｗの左歯面の接触面積は右歯面の面積に対
して１／２となるため、左歯面におけるＣ点近傍の単位
面積当たりの切削荷重が相対的に大きくなり、左歯面の
Ｃ点近傍の切削量は右歯面に比較してその切削量が多く
なる。換言すれば、シェービング研削工具Ｓの一定の切
込みは被加工歯車Ｗの左右歯面の不均衡な研削除去量と
して現れる。そして、この研削除去量の不均衡は歯面の
ピッチ円上近傍で顕著に現れる。これが第６図に示した
歯４の窪み４ｃを生ずる原因である。 一方、シェービング研削工具Ｓと被加工歯車Ｗの位相が
ずれて第４図（ＩＩ）の噛み合い状態になると（第４図
Ｉの状態と逆の状態）、今度は被加工歯車Ｗの右歯面４
ｂは点ｄのみで、また左歯面４ａは点ｅおよび点ｆの２
ケ所でシェービング研削工具Ｓと噛み合うことになるた
め、第４図（１）の場合と全く逆の状態になり、被加工
歯車Ｗの右歯面の点ｄ近傍が相対的に多く研削されるこ
とになる。これが、第６図にしめした歯４の窪み４ｃの
原因である。 これを、第５図について更に説明すれば、例えば、第４
図（１）の噛み合い状態においては、第５図に示すよう
に、シェービング研削工具の歯１の片面１ａのセレーシ
ョン研削刃２により研削される歯４の歯面４ａの研削除
去量Ｃ′は、シェービング研削工具の歯１の他側面１ｂ
のセレーション研削刃２により研削される歯４の他側面
４ｂの研削除去量ｂ′　より大きい値となるのである。 従来、シェービングカッタを用いる切削加工の場合には
、上記被加工歯車の中門歯形を回避するために、一般に
は、シェービングカッタの各歯の歯形を中門歯形に修正
して、所望の歯形が歯車に得られるようにしており、シ
ェービング研削工具の場合においてら同様の対策が考え
うる。 ところが、シェービング研削工具Ｓおよび被加工歯車Ｗ
の各諸元の設定により、第４図＜Ｉ）、（ＩＩ＞に示し
たように噛み合いの不均衡が存在する限りは、セレーシ
ョン研削刃の切れ味の低下に伴い早い時期にシェービン
グ研削工具の中門歯形の効果が無くなり、その結果仕上
加工されろべき歯車の歯形が崩れることになる。従って
、この様なシェービング研削工具の寿命は非常に短いも
のである。 また、上記従来解決法によれば、シェービング研削工具
Ｓの中門歯形を決定するためには、いわゆるトライ・ア
ンド・エラ一方式によらねばならず、このため該中門歯
形の設定に要する時間か非常に長くなるという問題があ
る。 上記従来の解決法の問題点を解析してみれば、その原因
は、コンベンショナルシェービング方式において、シェ
ービング研削工具を歯車軸方向に一方向に移動させる場
合、シェービング研削工具の各歯の両歯面のセレーショ
ン研削刃により被加工歯車の左右の歯面を同時的に研削
することにあることが分かる。このため、より大きい研
削荷重を受ける側の被加工歯車の歯面の研削除去量が相
対的に大きくなるのである。

【本発明の技術的課題］ 従って、本発明の解決すべき技術的課題は、コンベンシ
ョナルシェービング方式において、シェービング研削工
具を歯車軸の一方向に移動させるとき、シェービング研
削工具の各歯の一方の側面に形成したセレーション研削
刃により被加工歯車の左右いずれかの歯面のみを加工し
、次いでシェービング研削工具を歯車軸の逆方向に移動
さ仕る際に、シェービング研削工具の各歯の今１つの側
面のセレーション研削刃により被加工歯車の池側の歯面
を研削できるようなシェービング研削工具を提供するこ
とである。 【本発明の構成】 本発明は、次のことに着眼して完成するに至った。すな
わち、コンベンショナルシェービング加工時におけるシ
ェービング研削工具Ｓと被加工歯車Ｗは第５図に示した
ようになっている。第５図は被加工歯車Ｗを基準とする
噛み合いピッチ円上の断面状態を示している。図に示さ
れろように、シェービング研削工具Ｓの歯１と被加工歯
車Ｗの歯４はねじれ角が異なるため、シェービング研削
工具Ｓの歯は噛み合いピッチ円上で見れば各歯の両側１
ａ、１ｂは凸曲面となり、シェービング研削工具Ｓのセ
レーション研削刃２はいずれの歯面１ａ、ｌｂにおいて
らシェービング研削工具の進行方向半分（図中右半分）
のみが研削に関与しており、一方他側の半分（左半分）
は被加工歯車Ｗの歯面４ａ、４ｂと接触していないので
ある。また、コンベンショナルシェービング加工は、先
ず所定の切り込みを与えて被加工歯車の歯幅に相当する
長さだけシェービング研削工具を歯車軸方向に横送りし
、次いで、更に切り込みを与えてシェービング研削工具
を第５図と逆方向に向けて横送りして研削が行なわれる
のである。 本発明に係るシェービング研削工具は、第１図に示すよ
うに、各歯１１の片側歯面には、歯幅方向における片側
半分の領域にのみセレーション研削刃１２を有し、一方
路歯１１の他側歯面Ｌｌｂは歯幅方向における他側半分
の領域にのみセレーション研削刃１２を有することを特
徴としている。 尚、セレーション研削刃１２は超砥粒による研削刃であ
ることが好ましい。

【本発明の作用】

上記構成においては、今、第２図（Ｉ）に示すように、
シェービング研削工具が図中矢印方向に横送りされなが
ら被加工歯車を回転切削する場合、シェービング研削工
具の歯１１の歯面１１ａの右半分に形成されセレーショ
ン１２のみが被加工歯車の各歯の片側歯面４ａを研削し
、歯１１の他側の歯面Ｌｌｂの右半分にはセレーション
研削刃が無いため被加工歯車の歯の他側の歯面４ｂを全
く研削しない。そして、歯１１の歯面ｆｌｂの略中央部
分の点ｇ＋はシェービング研削工具の各歯１１の移動を
案内する役目をなし、噛み合い回転中に噛み合い状態が
変化しても、被加工歯車の一画面４ａのみしか研削され
ないため、該歯面４ａの歯先から歯元まで同一厚さで、
つまりシェービング研削工具Ｓの被加工歯車Ｗに対する
切込量に対応した研削厚さに１で、研削されることにな
る。一方、シェービング研削工具Ｓを、第２図（Ｉｆ）
に示すように逆方向に横送りしながら被加工歯車を切削
する場合には、歯１１の歯面１１ｂの左半分に形成され
たセレーション研削刃１２のみが被加工歯車の各歯の歯
面４ｂを研削する。歯１１の他側の歯面１１ａの略中央
点ｇ２は、前記点ｇ１と同様にシェービング研削工具の
各歯の横送りを案内する役目をなす。従って、この場合
には、被加工歯車の各歯の歯面４ｂのみがその歯先から
山元まで同一厚さに、で研削されることになる。

【本発明の効果】

上記した如く、本発明に係るシェービング研削工具によ
れば、被加工歯車に対する噛み合い率が小さくて、その
結果噛み合い状態に変動が生ずる場合であってら、たえ
ず一定厚さでの研削が行なわれるため、歯車の歯面の中
央付近すなわち噛み合いピッヂ円付近が相対的に多く研
削されるような前記中門切削現象らなくなり、シェービ
ング研削工具の歯形をツルーインボリュート歯形とすれ
ば、被加工歯車にはツルーインボリュート歯形かえられ
る。 前記技術的課題を解決するためには、他の方法として、
シェービング研削工具の各歯の片側歯面のみにセレーシ
ョン研削刃を形成することら技術的に可能であるが、こ
の場合には、先ず被加工歯車の各歯の一方の歯面の全て
の研削加工を終了した後、シェービング研削工具自体を
１８０°回転させてンエービングマシーン本体に再装着
する必要かあるので加工能率が悪い。この点、本発明に
係るシェービング研削工具においては各歯の両側面にセ
レーション研削刃を形成しているので、シェービング研
削工具を歯車軸方向に往復動させることにより被加工歯
車の各歯の両歯面を加工することができ、従って、シェ
ービング研削工具のシェービングマシーン本体に対する
再装着の必要がなく加工能率がよい。さらには、上述の
ようにシェービングマシーン本体に対してシェービング
研削工具を再装着する不都合を解消するために、シェー
ビング研削工具の各歯のリード側歯面のみにセレーショ
ン研削刃を形成する歯と、トレール側歯面のみにセレー
ション研削歯を形成する歯とを交互に配列してもよい。 しかしながらこの場合にも、シェービング研削工具の歯
が往復動するに際してどちらか一方向への移動時にしか
研削が行なわれないので、やはり加工能率が悪い。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本発明の実施例を示し、第１図は本発明に
係るシェービング研削工具の１つの歯を示す要部斜視図
、第２図（Ｉ）、（ｎ）はシェービング研削工具をこれ
に噛み合わされた被加工歯車に対して右方向および左方
向に移動させながらシェービング加工する状態を示すピ
ッチ円上要部断面図、第３図は従来の一般的なシェービ
ング研削工具の１つの歯を示す斜視図、第４図（１）、
（ＩＩ）は夫々シェービング研削工具と被加工歯車との
噛み合い関係を示す説明図、第５図は第３図に示した従
来例に係るシェービング研削工具により被加工歯車を研
削する状態を示すピッチ円上要部断面図、第６図は中間
歯形を有する歯車の歯を示す説明断面図である。 １、１１−　歯、ｌａ、　１ｂ、’１１ａ、　１１ｂ−
歯面、２．１２＝・セレーション研削刃、４・・・歯、
４ａ、４ｂ・・・歯面、４ｃ・・・窪み、Ｓ・・・シェ
ービング研削工具、Ｗ・・・被加工歯車、ａ。 ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ−噛み合い点、ｃ′、ｂ’　、に＋
、　ｋ２−研削除去ｍ又は研削厚さ、ｇ＋　＋Ｉｈ・・
・点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各歯（１１）の両歯面（１１ａ、１１ｂ）にセレー
   ション研削刃（１２）を有するシェービング研削工具に
   おいて、 各歯（１１）の片側歯面（１１ａ）は歯幅方向における
   片側半分の領域にのみ上記セレーション研削刃（１２）
   を有し、一方各歯（１１）の他側歯面（１１ｂ）は歯幅
   方向における他側半分の領域にのみ上記セレーション研
   削刃（１２）を有することを特徴とするシェービング研
   削工具。