冠状齿轮的制造装置以及制造方法专利检索-冠状齿轮差速器传动系统变速箱和齿轮专利检索查询-专利查询网

冠状 齿轮的制造装置以及制造方法

阅读：197发布：2020-05-11

专利汇可以提供冠状齿轮的制造装置以及制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供冠状齿轮的制造装置以及制造方法。冠状齿轮的制造装置具备：将工件支承为能够以第一轴心为中心自由旋转的工件支承部、将刀具支承为能够以第二轴心为中心自由旋转的刀具支承部、以及使刀具沿着通过第一轴心的基准线移动的移动部。冠状齿轮的制造装置具备如下结构：使第二轴心相对于与第一轴心正交的姿势的基准平面倾斜，使刀具的刀尖部与从基准线偏离的偏置位置接触，对工件与刀具进行同步驱动，从而使刀具沿着基准线移动。，下面是冠状齿轮的制造装置以及制造方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种冠状齿轮的制造装置，其特征在于，具备：
将工件支承为能够以第一轴心为中心自由旋转的工件支承部、将刀具支承为能够以与所述第一轴心不同的第二轴心为中心自由旋转的刀具支承部、使所述工件支承部以及所述刀具支承部同步旋转的同步驱动部、以及使所述刀具支承部相对于所述工件支承部相对移动的移动部，
以在与所述第一轴心平行的方向观察时沿着通过所述第一轴心的基准线的设定姿势，在从所述基准线偏离的偏置区域配置所述第二轴心，并且以相对于与所述第一轴心垂直的基准平面倾斜的姿势配置该第二轴心，从而以使所述刀具的前端在所述偏置区域相对于所述工件的旋转平面具有角度地接触的方式构成所述工件支承部与所述刀具支承部，所述同步驱动部以使所述刀具的前端的刀尖部的外周向与所述工件的旋转方向相同的方向移动的方式使所述工件支承部与所述刀具支承部同步旋转，
所述移动部进行使所述刀具向沿着所述基准线的方向移动的动作，
所述刀具支承部具备以与所述第一轴心平行的摆动轴心为中心变更所述刀具的姿势的姿势变更机构，在通过所述移动部使所述刀具沿着所述基准线移动时，通过所述姿势变更机构以与制造的冠状齿轮的齿形对应的方式变更所述第二轴心的姿势。
2.根据权利要求1所述的冠状齿轮的制造装置，其特征在于，
所述刀具的所述刀尖部以所述第二轴心为中心向外侧突出，并且所述刀具形成有从该刀尖部沿着所述第二轴心呈螺旋状连接的刀刃主体部，设定了使所述刀尖部成为越靠从所述第二轴心分离的位置越向沿着所述第二轴心的方向突出或者退入的姿势的前角。
3.根据权利要求2所述的冠状齿轮的制造装置，其特征在于，
所述刀具沿着所述第二轴心形成向所述刀尖部供给油的油供给孔。
4.根据权利要求2或3所述的冠状齿轮的制造装置，其特征在于，
所述刀具支承部具备在所述刀具的长度方向的中间位置对所述刀刃主体部进行支承的中间支承部。
5.根据权利要求1所述的冠状齿轮的制造装置，其特征在于，
所述移动部使所述刀具支承部沿着导轨往复移动。
6.根据权利要求4所述的冠状齿轮的制造装置，其特征在于，
所述中间支承部将所述刀具经由支承环支承于所述刀具支承部。
7.根据权利要求1所述的冠状齿轮的制造装置，其特征在于，
在所述刀具的刀尖部设定相对于与该刀具的旋转轴心正交的姿势的基准面具有倾斜角度的前角。
8.根据权利要求1所述的冠状齿轮的制造装置，其特征在于，
以通过所述刀具的刀尖部与所述工件接触的接触点且与所述第一轴心平行的摆动轴心为中心，使所述刀具摆动。
9.根据权利要求1所述的冠状齿轮的制造装置，其特征在于，
边通过所述移动部使所述刀具向所述工件的中心侧进给，边通过所述姿势变更机构使所述刀具以所述摆动轴心为中心摆动，从而使在沿着第一轴心的方向观察时形成于所述工件的齿线与所述第二轴心始终维持为恒定角度。

说明书全文

冠状齿轮的制造装置以及制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及冠状齿轮的制造装置以及冠状齿轮的制造方法，详细而言涉及通过车齿制造冠状齿轮的技术。

背景技术

[0002] 作为通过车齿制造齿轮的制造方法，在专利文献1记载有如下方法：将圆环状的工件支承为能够以旋转轴为中心自由旋转，具备被支承为能够以与工件的旋转轴不同的旋转轴为中心自由旋转的小齿轮型的刀具，对工件与刀具进行同步驱动。此处，使刀具沿齿轮的齿线方向移动，从而通过刀具对工件进行切削而制造内齿齿轮。

[0003] 专利文献1：日本特开2012-45687号公报

[0004] 在通过车齿对工件进行切削(切齿)时，通过工件与刀具的接触部位处的相对移动而产生“滑行”，通过该“滑行”来实现切削。在通过车齿制造齿轮的装置中，在使工件与刀具连续同步旋转的状态下进行切削，因此能够进行工件与刀具的高速旋转，从而制造效率提高。

[0005] 如今，考虑通过车齿制造在以轴心为中心的旋转平面的部位形成齿部的冠状齿轮的情况。作为此处使用的装置，例如，将环状的工件保持为能够以旋转轴心为中心自由旋转，设定从该旋转轴心沿径向延伸的基准线，设定在沿着旋转轴心的延伸方向观察的情况下与基准线平行的第二旋转轴心。配置以该第二旋转轴心为中心进行旋转的小齿轮型的刀具，从而边使工件与刀具同步旋转边进行切削。

[0006] 但是，在沿着工件的旋转轴心的方向观察的情况下，在第二旋转轴心与工件的旋转轴心重叠的状态下，在使两者同步旋转的情况下，仅构成有滑行相互较少的齿轮。因此，为了沿工件的径向切削加工齿形，而需要使刀具相对于工件沿径向进给移动。为了沿着工件的周向形成多个该齿形，必须针对每个齿线重复刀具相对于工件的进给，从而刀具相对于工件的进给动作变得复杂。

[0007] 另一方面，在使上述第二旋转轴心从工件的旋转轴心偏置的状态下，换句话说，在将第二旋转轴心设定于从工件的旋转轴心偏离的位置的情况下，在使工件与刀具相对旋转的情况下产生“滑行”。这是因为工件表面的特定点的行进方向和与此对应的刀具表面的特定点的行进方向不同。该“滑行”发挥与上述进给动作类似的效果，从而能够对工件进行切削加工。

[0008] 然而，在蜗轮状的刀具中，不仅需要以与通过切削而被形成的齿的形状对应的方式设定齿形形状，由于形成于刀具的周围的齿数相对于形成于工件的齿数受限制，所以刀具形成小径。因此，存在在切削时刀具容易向弯曲方向变形，而导致在被加工的齿的形状产生误差的情况。

[0009] 如上，虽然将刀具如蜗轮那样形成为螺旋状有效，但在如上所述单纯地使用螺旋状的刀具的情况下，在刀具的形状方面存在困难，从而以高精度对工件进行切削而制造冠状齿轮较困难，因此存在改善的余地。

发明内容

[0010] 本发明的目的在于合理地构成通过车齿制造冠状齿轮的装置与方法。

[0011] 本发明的特征在于，具备：将工件支承为能够以第一轴心为中心自由旋转的工件支承部、将刀具支承为能够以与上述第一轴心不同的第二轴心为中心自由旋转的刀具支承部、使上述工件支承部以及上述刀具支承部同步旋转的同步驱动部、以及使上述刀具支承部相对于上述工件支承部相对移动的移动部。以在与上述第一轴心平行的方向观察时沿着通过上述第一轴心的基准线的设定姿势，在从上述基准线偏离的偏置区域配置上述第二轴心。该第二轴心以相对于与上述第一轴心垂直的基准平面倾斜的姿势被配置。由此，上述工件支承部与上述刀具支承部被构成为使上述刀具的前端在上述偏置区域与工件相对于上述工件的旋转平面具有角度地接触。上述同步驱动部以使上述刀具的前端的刀尖部的外周向与上述工件的旋转方向相同的方向移动的方式使上述工件支承部与上述刀具支承部同步旋转。上述移动部使上述刀具向沿着上述基准线的方向移动。

[0012] 根据该结构，成为当在工件支承部支承工件，在刀具支承部支承刀具的状态下，刀具的前端的刀尖部在工件的偏置区域与工件接触的状态。在该状态下，若对工件与刀具进行同步驱动，则刀具的刀尖部在工件的偏置区域与工件接触，因此工件以刀具的刀尖部为基准产生相对地向径向外侧或者径向内侧位移的“滑行”，由此能够对工件进行切削。

[0013] 另外，刀具的第二轴心相对于工件的旋转平面具有倾斜角度，刀具的刀尖部以相对于工件的旋转平面倾斜的状态与工件接触，因此也可以不在刀具形成后角。只要相对于刀具的表面形成螺旋状的齿形即可，不需要如滚刀的刀刃那样形成断续的多个刀刃，因此能够简化刀具的结构。预先将刀具的刀刃形状符合形成的冠状齿轮的齿形后，不需要在切削后对冠状齿轮的齿面再次磨削。

[0014] 如上配置工件与刀具，从而能够获得通过车齿合理地制造冠状齿轮的装置。

[0015] 本发明也可以，上述刀具的上述刀尖部以上述第二轴心为中心向外侧突出，并且上述刀具形成有从该刀尖部沿着上述第二轴心呈螺旋状连接的刀刃主体部，设定了使上述刀尖部成为越靠从上述第二轴心分离的位置越向沿着上述第二轴心的方向突出的姿势或者后退的姿势的前角。

[0016] 据此，在设定为刀尖部成为突出的方式的刀具中，在切削时刀尖部相对于工件的前角缩小，从而以刀尖吃入工件的方式进行切削，因此刀具进给的直线性增加，从而加工效率提高。与此相反，在设定为使刀尖部后退的方式的刀具中，在切削时刀尖部相对于工件的前角增大，从而与工件抵接的刀具的刀尖部的阻力增大。但是，工件的切削面变得光滑，从而能够防止刀具的刀尖部过度地吃入工件，从而能够合理地维持刀具的旋转状态。相应于与前角增大对应的量，刀具的寿命也提高。

[0017] 本发明也可以，上述刀具沿着上述第二轴心形成向上述刀尖部供给油的油供给孔。

[0018] 据此，在切削时从油供给孔向刀尖部的附近供给油，从而能够减少伴随着切削的阻力。另外，由于夺取在切削时产生的热，因此工件的特性难以变化，从而也能够防止刀具的破损。并且，能够通过油的流动而有效地排出通过切削而产生的切削屑。

[0019] 本发明也可以，上述刀具支承部具备在上述刀具的长度方向的中间位置对上述刀刃主体部进行支承的中间支承部。

[0020] 据此，即便在切削时相对于刀具作用弯曲力的状况下，中间支承部也能够抑制刀具的弯曲变形，从而能够提高切削精度。

[0021] 本发明也可以，上述刀具支承部具备以与上述第一轴心平行的摆动轴心为中心变更上述刀具的姿势的姿势变更机构，在通过上述移动部使上述刀具沿着上述基准线移动时，通过上述姿势变更机构以与制造的冠状齿轮的齿形对应的方式变更上述第二轴心的姿势。

[0022] 据此，例如，在如准双曲面齿轮那样齿线为曲线的情况下，在沿着第一轴心的方向使刀具的第二轴心与该齿线重叠来对它们进行观察的情况下，齿线与第二轴心的交叉角度在工件的外周侧与内周侧不同。因此，在工件的外周侧形成的齿形与在内周侧形成的齿形成为少许不同的形状。因此，在本结构中，边将刀具向工件的中心侧进给边使刀具的第二轴心在与工件的第一轴心平行的轴心的周围旋转，从而将形成于工件的齿线与第二轴心始终维持为恒定的角度。据此，能够在工件的外周侧至内周侧的全部的位置获得剖面形状相同的齿形。

[0023] 在本发明中，上述移动部使上述刀具支承部沿着导轨往复移动。

[0024] 据此，使移动部沿着导轨移动，从而能够提高刀具的移动精度。

[0025] 在本发明中，上述中间支承部也可以将上述刀具经由支承环支承于上述刀具支承部。

[0026] 据此，即便在刀具因外力而弯曲的情况下，支承环也能够抑制刀具的弯曲而提高冠状齿轮的加工精度。

[0027] 本发明也可以，设定上述刀具的刀尖部相对于与该刀具的旋转轴心正交的姿势的基准面具有倾斜角度的前角。

[0028] 在以越靠外周侧越向沿着刀具的轴心的方向突出的方式设定正的前角的情况下，在切削时以锋利地挖削的方式实现有效的切削。另外，在以越靠外周侧越向沿着刀具的轴心的方向后退的方式设定有负的前角的情况下，刀具的寿命提高。

[0029] 本发明也可以，以通过上述刀具的刀尖部与上述工件接触的接触点且与上述第一轴心平行的摆动轴心为中心，使上述刀具摆动。

[0030] 据此，使刀具以摆动轴心为中心摆动，能够在沿着第一轴心的方向观察时以变更了刀具的姿势的状态对工件进行切削。

[0031] 本发明也可以，边通过上述移动部使上述刀具向上述工件的中心侧进给，边通过上述姿势变更机构使上述刀具以上述摆动轴心为中心摆动，从而使在沿着第一轴心的方向观察时形成于上述工件的齿线与上述第二轴心始终维持为恒定角度。

[0032] 据此，例如，即便在制造齿线方向成为非直线形的冠状齿轮的情况下，也将在沿着第一轴心的方向观察时在从工件的外周侧向内周侧进行切削的情况下形成于工件的齿线与第二轴心维持为恒定角度，从而能够使形成于工件的齿的剖面形状相等。

[0033] 作为本发明所涉及的冠状齿轮的制造方法，也可以将工件支承为能够以第一轴心为中心自由旋转，将刀具支承为能够以与上述第一轴心不同的第二轴心为中心自由旋转，以在与上述第一轴心平行的方向观察时沿着通过上述第一轴心的基准线的设定姿势，在从上述基准线偏离的偏置区域配置上述第二轴心，将该第二轴心设定为相对于与上述第一轴心垂直的旋转平面倾斜的姿势，从而以使上述刀具的前端在上述偏置区域相对于上述工件的旋转平面具有角度地与工件接触的方式配置上述工件与上述刀具，以使上述刀具的前端的刀尖部的外周向与上述工件的旋转方向相同的方向移动的方式使上述工件与上述刀具同步旋转，使上述刀具与上述基准线平行地移动，从而通过上述刀具对上述工件进行切削。在该情况下，需要给予同步的第一轴心与第二轴心的相对旋转，所谓的差动运动。

[0034] 根据该结构，在使工件与刀具同步旋转的情况下，两者的抵接点彼此向不同的方向旋转，因此在两者之间产生“滑行”。其结果，仅通过使工件与刀具相对旋转而能够对工件进行切削。并且，使刀具从工件的外周侧向内周侧进给移动，从而形成有齿线。

[0035] 此时，刀具的刀尖部成为相对于工件的旋转平面倾斜的状态，从而刀具以相对于工件的表面设定规定的前角以及后角的状态与工件接触。因此，能够省略在刀具形成后角的麻烦等，从而能够简化刀具的结构。

[0036] 另外，刀具的刀尖部中的有助于切削的部位仅为前端的部位，刀尖部能够相对于刀具的外周形成为螺旋状，因此能够始终准备锋利的刀尖部。因此，作为消耗品的刀具的成本效益提高。

[0037] 此外，刀具的刀尖部的剖面形状也可以在刀具以相对于工件倾斜的状态与工件抵接时，预先设计为在工件形成所期的剖面的齿形。据此，不需要在制造后对冠状齿轮的齿面进行再次磨削而整理形状。

[0038] 如上，根据本方法，适当地配置工件与刀具，从而能够通过车齿合理地制造冠状齿轮。附图说明

[0039] 图1是表示冠状齿轮的制造装置的结构的图。

[0040] 图2是表示冠状齿轮的制造装置的工件与刀具的位置的俯视图。

[0041] 图3是表示冠状齿轮的制造装置的工件与刀具的位置的侧视图。

[0042] 图4是刀具的前端部分的立体图。

[0043] 图5是刀具的前端部分的侧视图。

[0044] 图6是表示其他实施方式(a)的刀具的支承结构的侧视图。

[0045] 图7是表示其他实施方式(b)的刀具的刀尖部的前角的侧视图。

[0046] 图8是表示其他实施方式(c)的刀具的刀尖部的前角的侧视图。

[0047] 图9是表示其他实施方式(e)的姿势变更机构的侧视图。

[0048] 图10是表示其他实施方式(e)的刀具的摆动方式的俯视图。

[0049] 图11是表示其他实施方式(e)的刀具的摆动方式的俯视图。

具体实施方式

[0050] 以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

[0051] [整体结构]

[0052] 如图1～图3所示，本发明的冠状齿轮的制造装置构成为具备将成为加工对象的工件1支承为能够以纵向的第一轴心P1为中心自由旋转的工件支承部10、将刀具5支承为能够以与第一轴心P1不同的第二轴心P2为中心自由旋转的刀具支承部20、使刀具支承部20相对于工件支承部10相对移动的移动部30、以及通过驱动力使工件支承部10以及刀具支承部20同步旋转的同步驱动部40。

[0053] 冠状齿轮是在与旋转轴心正交的姿势的面形成齿的形状的冠齿轮的总称，在该冠齿轮包括平面齿轮，包括齿线方向被形成为直线的齿轮、齿线方向倾斜的斜齿型的齿轮。特别地，本发明的冠状齿轮使用于减速比成为3以上的减速系所使用的高减速平面齿轮有效，在高减速平面齿轮中，将啮合的对象侧的齿轮构成为小齿轮或者蜗轮。此外，也有时将以与冠齿轮中的轴心交错的位置关系供小齿轮、蜗轮等啮合的齿轮称为冠状齿轮，将以与轴心正交的位置关系供小齿轮、蜗轮等啮合的齿轮称为平面齿轮，但如上所述，冠状齿轮是包括平面齿轮的概念，在本发明的冠状齿轮的制造装置中，不仅能够制作冠状齿轮，也能够制造平面齿轮。

[0054] 另外，在本发明的冠状齿轮的制造装置中，除了冠状齿轮(或者冠齿轮)之外，也能够制造两轴正交的平面齿轮、两轴交错的、所谓的带有偏置的平面齿轮。特别地即便在平面齿轮中，在减速比为3以上的高减速平面齿轮中也需要缩小刀具的齿数，因此本发明特别地有效。

[0055] 以在沿着第一轴心P1的方向观察时沿着通过第一轴心P1沿径向延伸的基准线L的平行姿势(设定姿势的一个例子)在从基准线L偏离设定距离D的偏置区域配置第二轴心P2，使第二轴心P2相对于与第一轴心P1正交的姿势的基准平面S以倾斜角θ倾斜。移动部30以使刀具5向与基准线L成为平行的移动方向直线地移动的方式设定移动方向。

[0056] 换句话说，刀具5在偏置区域从基准线L分离设定距离D的位置，在相对于第一轴心P1与基准线L成为平行姿势的假想平面T的平面上倾斜。

[0057] 同步驱动部40以使刀具5的前端的刀尖部5A的外周以与基于工件1的旋转的移动速度相等的速度朝向与基于该旋转的工件1的移动方向相同的方向移动的方式对工件1与刀具5进行同步驱动，从而使刀具5向与基准线L平行的方向移动。由此通过利用在工件1与刀具5之间产生的“滑行”的车齿(车齿齿切法)进行切削。

[0058] [装置的具体的结构]

[0059] 工件支承部10构成为具有被轴承部支承为能够以纵向姿势的第一轴心P1为中心自由旋转的转台11以及用于相对于该转台11固定工件1的多个卡盘12，具备使转台11以第一轴心P1为中心进行驱动旋转的第一电动马达M1。

[0060] 刀具支承部20具备：对刀具5的基端部进行保持的支架21、向该支架21传递旋转驱动力的主轴22、以及将主轴22支承为能够以第二轴心P2为中心自由旋转的支承块23。在该刀具支承部20具备使主轴22进行驱动旋转的第二电动马达M2，支承块23与第二电动马达M2被移动框架24支承。

[0061] 移动框架24被支承为能够相对于与基准线L成为平行姿势的导轨31自由移动，构成移动部30，该移动部30具备使移动框架24沿着导轨31往复动作的螺纹式的移动机构32以及对该移动机构32进行驱动的第三电动马达M3。

[0062] 第一电动马达M1、第二电动马达M2以及第三电动马达M3使用通过驱动信号能够对旋转速度进行控制的同步马达。同步驱动部40构成为具备以对第一电动马达M1、第二电动马达M2以及第三电动马达M3进行控制的方式具有微处理器、DSP等的同步控制单元41、以对该同步控制单元41给予加工数据的方式取得加工数据的机构、以及具有对加工数据进行存储的存储器等的加工数据单元42。

[0063] 此外，图1所示的冠状齿轮的制造装置示意性地示出了实现本发明的构成的特征部分的结构，该制造装置例如也能够构成为在控制器的前端具备刀具支承部20。在如上具备了控制器的装置中，由具有使刀具5移动的功能的部位构成本发明的移动部30。

[0064] [刀具]

[0065] 图4、图5所示的刀具例示了齿数两个的情况。在该情况下，刀具5呈沿与第二轴心P2安装为同轴的旋转轴心X的方向延伸的棒状，在前端从旋转轴心形成有一对刀尖部5A，从该刀尖部5A呈螺旋状形成有刀刃主体部5B。沿着旋转轴心X的方向观察时的刀具5的前端呈葫芦形，在外周部位形成有刀尖部5A，沿着旋转轴心X贯穿设置有油供给孔5C。该刀具5将工具钢、WC-Co系等硬质合金等的圆棒材料成形为螺旋形而被形成，沿与旋转轴心X正交的方向进行剖切时的剖面形状与前端的葫芦形一致。

[0066] 以相对于基准平面S以倾斜角θ倾斜的姿势安装刀具5来进行切削，从而削出冠状齿轮的齿，因此形成有与转印了从齿底遍布齿顶的齿的形状的形状对应的一对刀尖部5A。由此，通过基于刀具5的旋转的切削在工件1沿工件1的周向连续地形成有齿槽与齿。

[0067] 另外，在使刀具5的刀尖部5A与工件1接触而对其进行切削时，对刀具5从工件1作用有加工反作用力。上述的加工反作用力使刀具5弯曲变形。但是，在本实施方式中，刀具5的第二轴心P2相对于基准平面S倾斜，因此加工反作用力被分解成相对于刀具5沿着其第二轴心P2的方向以及与第二轴心P2正交的方向。其中与欲使刀具5弯曲的第二轴心P2正交的分力比最初的加工反作用力小，因此欲使刀具5弯曲的趋势变小。因此，难以产生刀具5的刀尖部的错位，从而能够在工件形成正确的齿形。

[0068] 本实施方式的刀具5以倾斜的姿势与工件抵接，因此在工件的平面与刀具5的外周面之间自然地形成后角。因此，不需要在刀具5设置特别的后刀面，从而能够简化刀具5的结构。

[0069] 另外，只要相对于刀具的表面形成螺旋状的齿形即可，不需要如滚刀的刀刃那样形成断续的多个刀刃，因此能够简化刀具的结构。

[0070] 预先使刀具的刀刃形状符合形成的冠状齿轮的齿形后，不需要在切削后对冠状齿轮的齿面进行再次磨削。

[0071] [切削方式]

[0072] 如图1以及图2所示那样，在制造冠状齿轮的情况下，将与冠状齿轮的形状对应的环状的工件1支承于工件支承部10的转台11，将刀具5支承于刀具支承部20。工件1在金属材料中能够使用淬火前的材料，或者淬火后的材料，或者进行了粗加工等加工的材料，通过卡盘12固定于转台11。

[0073] 如上进行安装，从而以在与第一轴心P1平行的方向观察时沿着通过第一轴心P1沿径向延伸的基准线L的设定姿势，在从基准线L偏离的偏置区域配置第二轴心P2。该第二轴心P2被设定为相对于与第一轴心P1正交的姿势的基准平面S倾斜的姿势，刀具5的刀尖部5A被配置于能够相对于工件1的旋转平面以倾斜角θ接触的位置。

[0074] 在该状态下，同步驱动部40的同步控制单元41基于存储于加工数据单元42的加工数据对第一电动马达M1与第二电动马达M2进行控制，从而进行使工件1向第一方向R1的方向、使刀具5向第二方向R2的方向以设定速度进行旋转的同步驱动。在该同步驱动时，同步驱动部40对第三电动马达M3进行驱动，从而移动部30使刀具5移动，进而刀具5的刀尖部5A在工件1的偏置区域与工件接触而开始切削。

[0075] 如图2所示那样，在工件1与刀具5的同步驱动中，以与基于工件1的旋转的移动速度相等的速度，进行使刀具5的前端的刀尖部5A的外周向与基于该旋转的工件1的移动方向相同的方向移动的控制。

[0076] 通过该同步驱动使工件1与刀具5的刀尖部5A以相等的速度接触，但刀具5的刀尖部5A在工件1的偏置区域与工件接触，因此在工件1与刀尖部5A之间产生“滑行”。换句话说，伴随着工件1向第一方向R1的旋转，接触位置的工件1的表面沿着以第一轴心P1为中心的圆弧移动。与此相对，刀具5的刀尖部5A以第二轴心P2为中心进行旋转，因此刀尖部5A在工件1的表面沿着基准平面S向与基准线L正交的方向移动。由此在工件1与刀尖部5A之间沿以第一轴心P1为中心的径向产生“滑行”，从而通过基于该“滑行”的相对移动来实现基于车齿的切削。

[0077] 此外，在俯视时，在配置为第二轴心P2相对于基准线L重叠的状态的情况下，工件1与刀尖部5A的抵接点均向以第一轴心P1为中心的周向移动，因此在工件1与刀尖部5A之间几乎不产生“滑行”，从而无法进行切削。

[0078] 如上所述，刀具5的刀尖部5A的形状为转印了冠状齿轮的齿的形状的形状，因此通过切削，能够在工件1形成冠状齿轮的齿。

[0079] 如图4所示那样，在刀具5的中央部也可以预先形成在切削时向刀尖部5A供给油的油供给孔5C。

[0080] 在该情况下，能够减少伴随着切削的阻力。另外，由于夺取在切削时产生的热，因此工件1的特性难以变化，从而也能够防止刀具5的破损。并且，能够通过油的流动而有效地排出通过切削产生的切削屑。

[0081] [实施方式的作用·效果]

[0082] 如上，在本实施方式中，相对于以第一轴心P1为中心进行驱动旋转的工件1的偏置区域配置以第二轴心P2为中心进行驱动旋转的刀具5，从而产生“滑行”而实现切削，在该切断时使工件1与刀具5高速旋转，从而能够高效率地制造冠状齿轮。

[0083] 另外，使第二轴心P2相对于基准平面S以倾斜角θ倾斜，从而仅通过刀具5的前端的刀尖部5A的部位进行切削，从而例如与将第二轴心P2设定为与基准线L平行姿势的情况进行比较，使刀尖部5A转印形成于工件1的齿的形状变得容易，从而刀具5的制造也变得简单。

[0084] 而且，在切削时，减少相对于刀具5沿弯曲方向作用的力，从而在切削时通过向刀具5的油供给孔5C供给油能够抑制因热的作用而导致的变形，从而容易进行切削屑的排出。

[0085] [其他实施方式]

[0086] 本发明除了上述的实施方式以外也可以如下构成。

[0087] (a)如图6所示，构成为作为以外嵌的状态对刀具5的旋转轴心X的方向的中间位置进行空转支承的中间支承部具备支承环26，通过中间部件27将该支承环26支承于刀具支承部20的移动框架24。如上通过支承环26对刀具5的中间位置进行支承，从而能够抑制切削加工中的刀具5的弯曲变形。其结果，能够提高冠状齿轮的加工精度。

[0088] (b)如图7所示，能够在刀具5的刀尖部5A预先设定正的前角α。该前角α是表示相对于与旋转轴心X正交的姿势的基准面，从旋转轴心朝刀尖部5A突出的方向倾斜的角度。如上设定前角α，从而能够在切削时以锋利地挖削的方式进行切削，进而实现高效的切削。

[0089] (c)另一方面，如图8所示，也能够在刀具5的刀尖部5A预先设置负的前角β。该前角β是表示相对于与旋转轴心X正交的姿势的基准面，从旋转轴心朝刀尖部5A后退的方向倾斜的角度。如上设定前角β，从而与工件1抵接的刀具5的刀尖部5A的阻力增大。但是，工件1的切削面变得光滑，从而能够防止刀具5的刀尖部5A过度地吃入工件1，从而能够合理地维持刀具5的旋转状态。相应于与前角增大相应的量，刀具5的寿命也提高。

[0090] (d)以在从旋转轴心X成为放射状的三处以上形成刀具5的刀尖部5A，形成从该三个以上的刀尖部5A呈螺旋状连接的刀刃主体部5B的方式构成刀具5。如上在三处以上的位置形成刀尖部5A，从而减少切削时的刀具5的旋转速度而实现抑制刀具5的刀尖部5A的磨耗。

[0091] (e)如图9所示，也可以在使刀具5以通过刀具5的刀尖部5A与工件1接触的接触点并与第一轴心P1平行的摆动轴心Q为中心进行摆动的姿势变更机构50上支承刀具支承部20，将姿势变更机构50支承于移动部30而构成冠状齿轮的制造装置。姿势变更机构50具有被支承为能够相对于导轨31自由移动的移动单元51、以及与移动框架24连结的连结单元
52，移动单元51与连结单元52被连结为能够以摆动轴心Q为中心自由摆动，通过第四电动马达M4设定摆动姿势。通过该结构，能够在沿着第一轴心P1的方向观察时使第二轴心P2的姿势在沿着基准线L的设定姿势的范围内摆动。

[0092] 在该其他实施方式(e)中，维持将刀具5的刀尖部5A配置于偏置区域，使第二轴心P2相对于基准平面S倾斜倾斜角θ的结构，在沿着第一轴心P1的方向观察时对工件1的外周进行切削的初始状态下，如图10所示，将第二轴心P2的姿势设定为与基准线L平行的姿势。然后，越接近工件1的第一轴心P1，如图11所示，越通过姿势变更机构50使刀具5以摆动轴心Q为中心摆动。如上，边将刀具5向工件1的中心侧进给边使刀具5的第二轴心P2以与工件1的第一轴心P1平行的摆动轴心Q为中心摆动，从而将形成于工件1的齿线与第二轴心P2始终维持为恒定的角度。据此，能够在从工件1的外周侧至内周侧的全部的位置获得剖面形状相同的齿形。

[0093] 此外，该其他实施方式(e)的结构也能够构成为在控制器的前端具备刀具支承部20，若能够使刀具5以摆动轴心Q为中心摆动，则也可以为任意的结构。

[0094] 工业上的利用可能性

[0095] 本发明能够利用为通过车齿对包括平面齿轮的冠状齿轮进行切削加工的制造装置以及方法。

[0096] 附图标记的说明

[0097] 1…工件；5…刀具；5A…刀尖部；5B…刀刃主体部；5C…油供给孔；10…工件支承部；20…刀具支承部；26…中间支承部·支承环；30…移动部；31…导轨；40…同步驱动部；50…姿势变更机构；L…基准线；P1…第一轴心；P2…第二轴心；S…基准平面；X…旋转轴心；
α…前角；β…前角；Q…摆动轴心。

标题	发布/更新时间	阅读量
具有用于冠状齿轮的驱动装置的研磨机	2020-05-12	1016
行星齿轮系和相应的制造方法	2020-05-16	116
单踏型滑板车	2020-05-17	365
含有动态调整机构的光驱	2020-05-13	169
一种滚动式搅拌杯	2020-05-17	390
机动车辆的混合动力传动系单元	2020-05-20	242
一种欠驱动精巧传动结构的仿人手	2020-05-18	601
用于凝汽器冷却管外穿法涡流检测的探头驱动装置及方法	2020-05-14	341
变速箱	2020-05-14	295
一种测距小车模型	2020-05-17	342

冠状齿轮的制造装置以及制造方法

冠状齿轮的制造装置以及制造方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：