切齿刀具的加工装置及方法、工具形状模拟装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供切齿刀具的加工装置、加工方法、工具形状模拟装置以及工具形状模拟方法。切齿刀具的加工装置(20)的控制装置(40)具备：旋转控制部(41)，其使切齿刀具(2)绕切齿刀具(2)的中心轴(X2)旋转并且使砂轮(3)绕砂轮(3)的中心轴(X3)旋转；以及移动控制部(42)，其在使砂轮(3)在切齿刀具(2)的中心轴(X2)方向相对地移动时使交叉角(η)逐渐变化并且使砂轮(3)在切齿刀具(2)的旋转切线方向亦即平移方向(M33)移动。

【技术实现步骤摘要】
切齿刀具的加工装置及方法、工具形状模拟装置及方法
本专利技术涉及切齿刀具的加工装置、加工方法、工具形状模拟装置以及工具形状模拟方法。
技术介绍
用于切削齿轮的切齿刀具形成为基于作为切削对象的齿轮的形状的形状。而且，在切齿刀具的刀尖发生了摩耗的情况下，进行再次磨削(以下，简单地称为“再磨”)。例如，在日本专利第4763611号公报中，记载有与小齿轮刀具的刀形轮廓有关的专利技术。该专利技术是在小齿轮刀具的再磨时根据理想的刀形求出刀形轮廓的误差的方法。另外，在日本专利第3080824号公报中，作为切齿刀具，记载有与小齿轮刀具的再磨有关的专利技术。该专利技术基于用于磨削小齿轮刀具的砂轮的理想的移动轨迹，即，基于砂轮将再磨后进行了切削的齿轮的齿厚变为理想状态的移动轨迹，求出近似的直线状的移动轨迹以及圆弧状的移动轨迹。而且，是对应于基于两移动轨迹的小齿轮刀具在径向的偏移在小齿轮刀具的刀厚方向修正砂轮的移动轨迹进行磨削的方法。然而，近年来，从成本方面看，希望有能够高速切削的齿轮加工，公知有日本特开2012－171020号公报所记载的旋刮加工。旋刮加工是指形成为切削对象的中心轴与切齿刀具的中心轴倾斜的状态(齿轮加工中的具有交叉角的状态)一边使切削对象以及切齿刀具绕各自的中心轴同步旋转一边使切齿刀具在切削对象的中心轴相对移动的加工。另外，在日本特开2014－237185号公报中，记载有与齿轮加工的模拟装置有关的专利技术。该模拟装置通过多个定义点规定刀具刃中的端面与侧面的分界线来把握多大的切削力作用于刀具刃的哪个部位。其结果是，例如能够利用于决定切入量、进给等的加工条件。另外，由于能够把握刀具刃的某个部位是否摩耗，所以也能够推断工具的寿命。旋刮加工的切齿刀具(旋刮刀具)在通过小齿轮刀具的加工方法制作的情况下，刀具刃的厚度(相当于齿轮中的齿厚)因再磨而变薄并且工具外径变小，因此在用进行了再磨的旋刮刀具进行了加工的齿轮，相对于理想的齿轮产生齿形误差以及齿厚误差。上述误差存在随着再磨量增加而增大的趋势，一般而言，旋刮刀具在再磨量为2～5mm(再磨10次)的程度达到工具寿命。在日本专利第4763611号公报所记载的专利技术中，并未提及齿轮的伴随着再磨量的增加的齿形误差以及齿厚误差。另外，在日本专利第3080824号公报所记载的专利技术中，虽然能够抑制齿轮的伴随着再磨量的增加的齿厚误差的增大，但齿轮的齿形误差的增大无法抑制。在大量生产的现场中，旋刮刀具的总成本变得很重要，因此希望有抑制伴随着再磨量的增加的齿轮的齿形误差以及齿轮的齿厚误差的增大而尽可能增多再磨量的旋刮刀具。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供需要较多再磨量的旋刮加工的切齿刀具的加工装置、加工方法、工具形状模拟装置以及工具形状模拟方法。本专利技术的一个方式的切齿刀具的加工装置具备：砂轮，其形成为圆盘状；以及控制装置，其将在周面具有多个刀的切齿刀具作为磨削对象，在使上述切齿刀具的中心轴与上述砂轮的中心轴从正交的状态倾斜了交叉角的状态下，进行通过上述砂轮磨削上述切齿刀具中的刀侧面的控制。上述切齿刀具是用于旋刮加工的工具，该旋刮加工在上述切齿刀具的中心轴相对于上述切齿刀具的切削对象亦即齿轮的中心轴倾斜的状态下进行。上述控制装置具备：旋转控制部，其使上述切齿刀具绕上述切齿刀具的中心轴旋转，并且使上述砂轮绕上述砂轮的中心轴旋转；以及移动控制部，其在使上述砂轮在上述切齿刀具的中心轴方向相对地移动时使上述交叉角逐渐变化，并且使上述砂轮在上述切齿刀具的旋转切线方向亦即平移方向移动。旋刮加工的切齿刀具在通过小齿轮刀具的加工方法制作的情况下，刀具刃的厚度因再磨而变薄，并且工具外径变小，因此在通过经过再磨的旋刮加工的切齿刀具进行了加工的齿轮上，相对于理想的齿轮，会产生齿形误差。齿形误差存在随着再磨量增加而增大的趋势。齿形误差取决于切齿刀具的中心轴与砂轮的中心轴所夹的交叉角，因此对应于齿形误差使交叉角渐变地磨削切齿刀具，能够抑制齿形误差的增大。因此，本专利技术的切齿刀具的加工装置能够加工需要较多再磨量的旋刮加工的切齿刀具。本专利技术的其他方式的工具的加工方法使用形成为圆盘状的砂轮，将在周面具有多个刀的切齿刀具作为磨削对象，在使上述切齿刀具的中心轴与上述砂轮的中心轴从正交的状态倾斜交叉角的状态下，通过上述砂轮磨削上述切齿刀具中的刀侧面。上述切齿刀具是用于旋刮加工的工具，该旋刮加工在上述切齿刀具的中心轴相对于上述切齿刀具的切削对象亦即齿轮的中心轴倾斜的状态下进行。切齿刀具的加工方法包括：使上述切齿刀具绕上述切齿刀具的中心轴旋转并且使上述砂轮绕上述砂轮的中心轴旋转的旋转控制工序；以及在使上述砂轮在上述切齿刀具的中心轴方向相对地移动时使上述交叉角逐渐变更并且使上述砂轮在上述切齿刀具的旋转切线方向亦即平移方向移动的移动控制工序。由此，能够获得与切齿刀具的加工装置相同的效果。本专利技术的其他方式的工具形状模拟装置决定在周面具有多个刀的切齿刀具的形状。上述切齿刀具是用于旋刮加工的工具，该旋刮加工在上述切齿刀具的中心轴相对于上述切齿刀具的切削对象亦即齿轮的中心轴倾斜的状态下进行，并且上述模拟装置是以如下方式制造的工具，即，在使上述切齿刀具的中心轴与形成为圆盘状的砂轮的中心轴从正交的状态倾斜了交叉角的状态下，使上述切齿刀具绕上述切齿刀具的中心轴旋转并且使上述砂轮绕上述砂轮的中心轴旋转，使上述砂轮在上述切齿刀具的中心轴方向相对地移动并且使上述砂轮在上述切齿刀具的旋转切线方向亦即平移方向相对地移动，由此通过上述砂轮磨削上述切齿刀具中的刀侧面。工具形状模拟装置具备：理想刀形运算部，其运算上述切齿刀具的每次再磨的理想刀形；加工刀形运算部，其运算利用上述砂轮对上述切齿刀具进行磨削的每次再磨的加工刀形；齿形误差运算部，其运算按上述每次再磨的理想刀形对上述齿轮进行了切削时的齿形、与按上述每次再磨的加工刀形对上述齿轮进行了切削时的齿形之间的误差；齿厚误差运算部，其运算按上述每次再磨的理想刀形对上述齿轮进行了切削时的齿厚、与按上述每次再磨的加工刀形对上述齿轮进行了切削时的齿厚之间的误差；交叉角渐变量运算部，其运算使上述每次再磨的齿形误差最佳化的上述交叉角的渐变量；移动量渐变量运算部，其运算使上述每次再磨的齿厚误差最佳化的上述平移方向的移动量的渐变量；修整加工刀形运算部，其基于上述每次再磨的交叉角的渐变量以及上述每次再磨的平移方向的移动量的渐变量，运算利用上述砂轮对上述切齿刀具进行磨削的每次再磨的修整加工刀形；以及工具形状决定部，其基于上述每次再磨的修整加工刀形，决定上述切齿刀具的形状。而且，上述齿形误差运算部运算按上述每次再磨的理想刀形对上述齿轮进行了切削时的齿形、与按上述每次再磨的修整加工刀形对上述齿轮进行了切削时的齿形之间的修整误差，上述齿厚误差运算部运算按上述每次再磨的理想刀形对上述齿轮进行了切削时的齿厚、与按上述每次再磨的修整加工刀形对上述齿轮进行了切削时的齿厚之间的修整误差，上述交叉角渐变量运算部在求出的上述每次再磨的齿形的修整误差超过规定的允许范围时，再次运算上述每次再磨的交叉角的渐变量，上述移动量渐变量运算部在求出的上述每次再磨的齿厚的修整误差超过规定的允许范围时，再次运算上述每次再磨的平移方向的移动量的渐变量。上述方式的工具形状模拟装置在齿形误本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切齿刀具的加工装置，包括：砂轮，其形成为圆盘状；以及控制装置，其将在周面具有多个刀的切齿刀具作为磨削对象，在使所述切齿刀具的中心轴与所述砂轮的中心轴从正交的状态倾斜了交叉角的状态下，进行通过所述砂轮磨削所述切齿刀具中的刀侧面的控制，其中，所述切齿刀具是用于旋刮加工的工具，该旋刮加工在所述切齿刀具的中心轴相对于所述切齿刀具的切削对象亦即齿轮的中心轴倾斜的状态下进行，所述控制装置具备：旋转控制部，其使所述切齿刀具绕所述切齿刀具的中心轴旋转，并且使所述砂轮绕所述砂轮的中心轴旋转；以及移动控制部，其在使所述砂轮在所述切齿刀具的中心轴方向相对地移动时使所述交叉角逐渐变化，并且使所述砂轮在所述切齿刀具的旋转切线方向亦即平移方向移动。

【技术特征摘要】
2017.02.03 JP 2017-0188761.一种切齿刀具的加工装置，包括：砂轮，其形成为圆盘状；以及控制装置，其将在周面具有多个刀的切齿刀具作为磨削对象，在使所述切齿刀具的中心轴与所述砂轮的中心轴从正交的状态倾斜了交叉角的状态下，进行通过所述砂轮磨削所述切齿刀具中的刀侧面的控制，其中，所述切齿刀具是用于旋刮加工的工具，该旋刮加工在所述切齿刀具的中心轴相对于所述切齿刀具的切削对象亦即齿轮的中心轴倾斜的状态下进行，所述控制装置具备：旋转控制部，其使所述切齿刀具绕所述切齿刀具的中心轴旋转，并且使所述砂轮绕所述砂轮的中心轴旋转；以及移动控制部，其在使所述砂轮在所述切齿刀具的中心轴方向相对地移动时使所述交叉角逐渐变化，并且使所述砂轮在所述切齿刀具的旋转切线方向亦即平移方向移动。2.根据权利要求1所述的切齿刀具的加工装置，其中，所述移动控制部在使所述砂轮从所述切齿刀具的一个端面朝向另一个的端面在所述切齿刀具的中心轴方向相对地移动时，进行使所述交叉角的变化量逐渐增加的控制。3.根据权利要求1或2所述的切齿刀具的加工装置，其中，所述移动控制部在使所述砂轮在所述切齿刀具的旋转切线方向亦即平移方向移动时，使所述平移方向的移动量逐渐变化。4.根据权利要求3所述的切齿刀具的加工装置，其中，所述移动控制部在使所述砂轮从所述切齿刀具的一个端面朝向另一个的端面在所述切齿刀具的中心轴方向相对地移动时，进行使所述平移方向的移动量的变化量逐渐增加的控制。5.根据权利要求1或2所述的切齿刀具的加工装置，其中，所述控制装置具备：理想刀形运算部，其运算所述切齿刀具的每次再磨的理想刀形；加工刀形运算部，其运算利用所述砂轮对所述切齿刀具进行磨削的每次再磨的加工刀形；齿形误差运算部，其运算按所述每次再磨的理想刀形对所述齿轮进行了切削时的齿形、与按所述每次再磨的加工刀形对所述齿轮进行了切削时的齿形之间的误差；以及交叉角渐变量运算部，其运算使所述每次再磨的齿形误差最佳化的所述交叉角的渐变量。6.根据权利要求3所述的切齿刀具的加工装置，其中，所述控制装置具备：理想刀形运算部，其运算所述切齿刀具的每次再磨的理想刀形；加工刀形运算部，其运算利用所述砂轮对所述切齿刀具进行磨削的每次再磨的加工刀形；齿形误差运算部，其运算按所述每次再磨的理想刀形对所述齿轮进行了切削时的齿形、与按所述每次再磨的加工刀形对所述齿轮进行了切削时的齿形之间的误差；齿厚误差运算部，其运算按所述每次再磨的理想刀形对所述齿轮进行了切削时的齿厚、与按所述每次再磨的加工刀形对所述齿轮进行了切削时的齿厚之间的误差；交叉角渐变量运算部，其运算使所述每次再磨的齿形误差最佳化的所述交叉角的渐变量；以及移动量渐变量运算部，其运算使所述每次再磨的齿厚误差最佳化的所述平移方向的移动量的渐变量。7.一种切齿刀具的加工方法，使用形成为圆盘状的砂轮，将在周面具有多个刀的切齿刀具作为磨削对象，在使所述切齿刀具的中心轴与所述砂轮的中心轴从正交的状态倾斜了交叉角的状态下，通过所述砂轮磨削所述切齿刀具中的刀侧面，其中，所述切齿刀具是用于旋刮加工的工具，该旋刮加工在所述切齿刀具的中心轴相对于所述切齿刀具的切削对象亦即齿轮的中心轴倾斜的状态下进行，所述切齿刀具的加工方法包括：使所述切齿刀具绕所述切齿刀具的中心轴旋转并且使所述砂轮绕所述砂轮的中心轴旋转的旋转控制工序；以及在使所述砂轮在所述切齿刀具的中心轴方向相对地移动时使所述交叉角逐渐变化并且使所述砂轮在所述切齿刀具的旋转切线方向亦即平移方向移动的移动控制工序。8.根据权利要求7所述的切齿刀具的加工方法，其中，在所述移动控制工序中，在使所述砂轮在所述切齿刀具的旋转切线方向亦即平移方向移动时使所述平移方向的移动量逐渐变化。9.一种模拟装置，决定在周面具有多个刀的切齿刀具的形状，其中，所述切齿刀具是用于旋刮加工的工具，该旋刮加工在所述切齿刀具的中心轴相对于所述切齿刀具的切削对象亦即齿轮的中心轴倾斜的状态下进行，并且所述切齿刀具以如下方式制造，即，在使所述切齿刀具的中心轴与形成为圆盘状的砂轮的中心轴从正交的状态倾斜了交叉角的状态下，使所述切齿刀具绕所述切齿刀具的中心轴旋转并且使所述砂轮绕所述砂轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉永克仁，柴田英纪，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本,JP