加工装置及加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术实现一种可使用结构简单的加工装置以及现有的车床来容易地进行齿轮或花键轴加工的加工方法。本发明专利技术的加工装置(1)包括：刀具(11)，其在周面具有形成为环状的刃部(20)，并以轴线为中心被旋转驱动；工件保持单元(13)，其旋转自如地保持工件(W)；以及刀具驱动单元(12)，其使刀具(11)与工件(W)沿轴线方向相对移动，并且，使刀具(11)与工件(W)的相对移动与工件(W)的旋转进行联动，并在使刀具(11)旋转的状态下在工件(W)的周面形成齿轮或花键轴，该加工装置(1)中，刃部(20)沿轴线双向并排设置有多个，刀具驱动单元(12)使刀具(11)绕轴线向一方向旋转，并使刀具(11)沿轴线相对于工件(W)而相对往复移动，工件保持单元(13)根据刀具(11)的往复移动而使工件(W)正转反转，并且，该加工装置(1)使刀具(11)的各刃部(20)与工件(W)的周面接触，以形成齿轮或花键轴的外形形状的方式对工件(W)进行切削。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种形成齿轮或者具有齿轮状截面的轴的加工装置及加工方法。
技术介绍
作为在工件上展成齿轮的方法及齿轮加工装置，一直以来知晓有如下方法及装置，该装置包括：刀具，其在周面具有形成为环状的切削刃，并以轴线为中心被旋转驱动；工件保持单元，其旋转驱动自如地保持工件；以及移动单元，其使刀具与工件沿刀具的轴线方向相对移动；并且，使刀具与工件的相对移动与工件的旋转进行联动，并在使刀具旋转的状态下将该刀具压抵至工件，由此在工件的周面上形成齿轮(例如，参考专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开昭63-2609号公报
技术实现思路
在专利文献1(日本专利特开昭63-2609号公报)中记载那样的齿轮展成方法及齿轮加工装置的情况下，必须一边使工件向一方向旋转、一边使旋转的刀具依序移动来展成齿轮，存在难以高效地进行齿轮的加工的问题。因而，本专利技术的目的在于，鉴于上述问题而提供一种可使用结构简单的齿轮加工装置以及现有的车床来容易地施行齿轮的加工的齿轮加工方法。为了实现上述目的，本专利技术的加工装置包括：刀具，其在周面具有形成为环状的刃部，并以轴线为中心被旋转驱动；工件保持单元，其旋转自如地保持工件；以及刀具驱动单元，其使刀具与工件沿刀具的轴线方向相对移动，并且，加工装置使刀具与工件的相对移动与工件的旋转进行联动，并在使刀具旋转的状态下将刀具压抵至工件，由此在工件的周面上形成齿轮或者形成具有齿轮状截面的轴，在该加工装置中，刃部在沿轴线的方向上并排设置有多个，刀具驱动单元使刀具绕轴线向一方向旋转，并使刀具沿轴线相对于工件而相对往复移动，工件保持单元根据刀具的往复移动而使工件正转或反转，并且，该加工装置使刀具的各刃部与工件的周面接触，以形成齿轮或者具有齿轮状截面的轴的外形形状的方式对工件进行切削。此外，本专利技术的加工装置中，将具有齿轮状截面的轴设为花键轴或细齿轴。此外，本专利技术的加工装置包括控制单元，该控制单元以如下方式控制由刀具驱动单元实现的刀具的往复移动以及由工件保持单元实现的正转或反转：在刀具与工件的接触面，刀具的往复移动的行进方向及行进速度与工件的旋转方向及旋转速度同步。此处，刃部可由以规定间隔沿周向设置在周面上的多个切削刃构成。或者，刃部可由以绕轴线一周的方式连续形成的切削刃构成。此外，本专利技术的加工方法如下：使在沿轴线的方向上并排设置有多个刃部的刀具绕轴线向一方向旋转，并使刀具在其轴线方向上相对于工件而相对往复移动，并且，根据刀具的往复移动而使工件正转或反转，使刀具的各刃部与工件的周面接触，从而以形成齿轮或者具有齿轮状截面的轴的外形形状的方式对工件进行切削，所述刃部呈环状形成于刀具的周面上。此外，本专利技术的加工方法中，将具有齿轮状截面的轴设为花键轴或细齿轴。此外，本专利技术的加工方法是以在刀具与工件的接触面，刀具的往复移动的行进方向及行进速度与工件的旋转方向及旋转速度同步的方式，根据刀具的往复移动而使工件正转或反转。此处，刃部可由以规定间隔沿周向设置在周面上的多个切削刃构成。或者，刃部可由以绕轴线一周的方式连续形成的切削刃构成。根据本专利技术，通过使刀具与工件相对、连续地往复运动，并与该往复运动同步地使工件连续地正转及反转，可连续且容易地展成齿轮或者具有齿轮状截面的轴，从而可高效地进行齿轮或花键轴、细齿轴等的加工。此外，刀具能以在沿轴线的方向上并排设置多个绕轴线形成为环状的刃部的方式构成，从而无需像以往公知的滚刀那样沿螺旋形成切削刃作为齿轮的加工工具，因此结构较为简单。此外，由于无需像上述滚刀那样以与切削刃的螺旋的倾斜角一致的方式对工件倾斜地配置刀具，因此可使用普通车床来容易地展成齿轮或者具有齿轮状截面的轴。如此，根据本专利技术，可实现一种可使用结构简单的加工装置以及现有的车床来容易地施行齿轮或者具有齿轮状截面的轴的加工的加工方法。附图说明图1为表示本专利技术的实施例的齿轮加工装置的概略图。图2为表示本专利技术的实施例的齿轮加工装置的一部分的立体图。图3为本专利技术的实施例的齿轮加工装置中的刀具的放大图。图4为说明本专利技术的实施例的齿轮加工装置中的刀具与工件的位置关系的立体图。图5为表示刀具的往复移动的行进方向为A方向的情况下的工件的旋转方向的主视图。图6为表示刀具的往复移动的行进方向为A方向的情况下的工件的旋转方向的仰视图。图7为表示刀具的往复移动的行进方向为B方向的情况下的工件的旋转方向的主视图。图8为表示刀具的往复移动的行进方向为B方向的情况下的工件的旋转方向的仰视图。图9为表示本专利技术的实施例的齿轮加工装置中的刀具的刃部的变形例的图。具体实施方式图1为表示本专利技术的实施例的齿轮加工装置的概略图。以下，在不同附图中标注有相同参考符号的构成要素意指具有相同功能的构成要素。图2为表示本专利技术的实施例的齿轮加工装置的一部分的立体图。图3为本专利技术的实施例的齿轮加工装置中的刀具的放大图。齿轮加工装置1包括刀具11、刀具驱动单元12、工件保持单元13及控制单元14。刀具驱动单元12和工件保持单元13由控制单元14加以控制。在刀具11的周面上，绕刀具11的轴线R1以规定间隔沿周向设置有多个切削刃21。由这多个切削刃21构成一个切削刃21组，由一个切削刃21组在刀具11的周面上呈环状地形成一个刃部20。刃部20沿轴线R1并排设置有多个。刀具驱动单元12例如由车床的刀架构成，以如下方式进行驱动：根据控制单元14的控制，使刀具11绕轴线R1旋转，并使刀具11在沿轴线R1的方向上往复移动。刀具11的旋转速度被设定为足够刀具11的刃部20对工件W进行切削的速度。工件保持单元13例如由车床的主轴构成，以如下方式进行旋转驱动：根据控制单元14的控制，以刀具11的轴线R1与工件W的轴线R2交叉的方式保持工件W，并与刀具11的往复移动同步地使工件W以轴线R2为中心进行正转或反转。在本实施方式中，以轴线R1与轴线R2正交的方式保持工件W。在本实施例中，通过控制单元14以如下方式来控制刀具驱动单元12及工件保持单元13，即，在刀具11沿A方向行进的情况下，工件W沿a方向旋转(在本说明书中，为方便起见，称为“正转”)，在刀具11沿B方向行进的情况下，工件W沿b方向旋转(在本说明书中，为方便起见，称为“反转”)。图4为说明本专利技术的实施例的齿轮加工装置中的刀具与工件的位置关系的立体图。此处，作为一例，对如下情况进行说明：刀具11相对于工件W而位于图4所示的纸面近前，形成齿形曲线成为渐开线曲线作为齿轮的外形形状的齿轮。图5及图6为表示刀具的往复移动的行进方向为A方向的情况下的工件的旋转方向的图，图5为主视图，图6为仰视图。控制单元14控制刀具驱动单元12及工件保持单元13，在以形成齿轮的渐开线曲线的方式使刀具11的行进速度与工件W的旋转速度同步的状态下，使刀具11一边向一方向旋转一边沿A方向行进，并使工件W正转。由此，各刃部20依序接触工件W的周面，可在各切削刃21的一面(在图5及6中，为切削刃21的刀具11的行进方向A侧那一面41)侧连续切削工件W。图7及图8为表示刀具的往复移动的行进方向为沿转轴R1的B方向的情况下的工件的旋转方向的图，图7为主视图，图8为仰视图。与前文所述的刀具11沿A方向行进、工件W正转的情况相反，控制单元14控制刀具驱动单元12及工件保持单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工装置，其包括：刀具，其在周面具有形成为环状的刃部，并以轴线为中心被旋转驱动；工件保持单元，其旋转自如地保持工件；以及刀具驱动单元，其使所述刀具与所述工件沿所述刀具的轴线方向相对移动；并且，使所述刀具与所述工件的相对移动与所述工件的旋转进行联动，并在使所述刀具旋转的状态下将所述刀具压抵至所述工件，由此，在所述工件的周面上形成齿轮或者具有齿轮状截面的轴的外形形状，该加工装置的特征在于，所述刃部在沿轴线的方向上并排设置有多个，所述刀具驱动单元使所述刀具绕轴线向一方向旋转，且使所述刀具沿轴线相对于工件而相对往复移动，所述工件保持单元根据所述刀具的往复移动而使所述工件正转或反转，并且，该加工装置使所述刀具的各所述刃部与所述工件的周面接触，以形成齿轮或者具有齿轮状截面的轴的外形形状的方式对所述工件进行切削。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.03 JP 2014-0188821.一种加工装置，其包括：刀具，其在周面具有形成为环状的刃部，并以轴线为中心被旋转驱动；工件保持单元，其旋转自如地保持工件；以及刀具驱动单元，其使所述刀具与所述工件沿所述刀具的轴线方向相对移动；并且，使所述刀具与所述工件的相对移动与所述工件的旋转进行联动，并在使所述刀具旋转的状态下将所述刀具压抵至所述工件，由此，在所述工件的周面上形成齿轮或者具有齿轮状截面的轴的外形形状，该加工装置的特征在于，所述刃部在沿轴线的方向上并排设置有多个，所述刀具驱动单元使所述刀具绕轴线向一方向旋转，且使所述刀具沿轴线相对于工件而相对往复移动，所述工件保持单元根据所述刀具的往复移动而使所述工件正转或反转，并且，该加工装置使所述刀具的各所述刃部与所述工件的周面接触，以形成齿轮或者具有齿轮状截面的轴的外形形状的方式对所述工件进行切削。2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述具有齿轮状截面的轴由花键轴或细齿轴构成。3.根据权利要求1或2所述的加工装置，其特征在于，包括控制单元，所述控制单元以如下方式控制由所述刀具驱动单元实现的所述刀具的往复移动以及由所述工件保持单元实现的正转或反转：在所述刀具与工件的接触面，所述刀具的往复移动的行进方向及行...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥光，
申请(专利权)人：西铁城控股株式会社，西铁城精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP