齿轮的齿形和加工用工具的刃面的模拟装置、以及方法制造方法及图纸

模拟装置(100)具备：存储部(110)，其存储工件(20)的形状信息、在工件(20)中成为模拟所必须的齿轮(21A)的部分的剖面(S)的信息以及表示加工用工具(10)的刃面(11b)形状的多个定义点(P(k))的信息；第一运算部(120)，其在进行了齿轮加工的情况下运算多个定义点通过齿形(21b)的剖面(S)时的三维坐标系中的多个通过点；第二运算部(130)，其通过使三维坐标系中的剖面与规定的两个轴所成的平面平行，来将三维坐标系中的多个通过点变换运算为二维坐标系；以及第三运算部(140)，其基于二维坐标系中的多个通过点，决定二维坐标系中的形成于工件(20)的齿形(21b)的形状。

Gear shape of gear and cutting edge simulation device and method for machining tool

\u6a21\u62df\u88c5\u7f6e(100)\u5177\u5907\uff1a\u5b58\u50a8\u90e8(110)\uff0c\u5176\u5b58\u50a8\u5de5\u4ef6(20)\u7684\u5f62\u72b6\u4fe1\u606f\u3001\u5728\u5de5\u4ef6(20)\u4e2d\u6210\u4e3a\u6a21\u62df\u6240\u5fc5\u987b\u7684\u9f7f\u8f6e(21A)\u7684\u90e8\u5206\u7684\u5256\u9762(S)\u7684\u4fe1\u606f\u4ee5\u53ca\u8868\u793a\u52a0\u5de5\u7528\u5de5\u5177(10)\u7684\u5203\u9762(11b)\u5f62\u72b6\u7684\u591a\u4e2a\u5b9a\u4e49\u70b9(P(k))\u7684\u4fe1\u606f\uff1b\u7b2c\u4e00\u8fd0\u7b97\u90e8(120)\uff0c\u5176\u5728\u8fdb\u884c\u4e86\u9f7f\u8f6e\u52a0\u5de5\u7684\u60c5\u51b5\u4e0b\u8fd0\u7b97\u591a\u4e2a\u5b9a\u4e49\u70b9\u901a\u8fc7\u9f7f\u5f62(21b)\u7684\u5256\u9762(S)\u65f6\u7684\u4e09\u7ef4\u5750\u6807\u7cfb\u4e2d\u7684\u591a\u4e2a\u901a\u8fc7\u70b9\uff1b\u7b2c\u4e8c\u8fd0\u7b97\u90e8(130)\uff0c\u5176\u901a\u8fc7\u4f7f\u4e09\u7ef4\u5750\u6807\u7cfb\u4e2d\u7684\u5256\u9762\u4e0e\u89c4\u5b9a\u7684\u4e24\u4e2a\u8f74\u6240\u6210\u7684\u5e73\u9762\u5e73\u884c\uff0c\u6765\u5c06\u4e09\u7ef4\u5750\u6807\u7cfb\u4e2d\u7684\u591a\u4e2a\u901a\u8fc7\u70b9\u53d8\u6362\u8fd0\u7b97\u4e3a\u4e8c\u7ef4\u5750\u6807\u7cfb\uff1b\u4ee5\u53ca\u7b2c\u4e09\u8fd0\u7b97\u90e8(140)\uff0c\u5176\u57fa\u4e8e\u4e8c\u7ef4\u5750\u6807\u7cfb\u4e2d\u7684\u591a\u4e2a\u901a\u8fc7\u70b9\uff0c\u51b3\u5b9a\u4e8c\u7ef4\u5750\u6807\u7cfb\u4e2d\u7684\u5f62\u6210\u4e8e\u5de5\u4ef6(20)\u7684\u9f7f\u5f62(21b)\u7684\u5f62\u72b6\u3002

【技术实现步骤摘要】
齿轮的齿形和加工用工具的刃面的模拟装置、以及方法
本专利技术涉及齿轮的齿形的模拟装置以及方法以及加工用工具的刃面的模拟装置以及方法。
技术介绍
作为齿轮加工的模拟装置，公知有日本特开2014-237185号公报、专利第4048090号公报记载的装置。日本特开2014-237185号公报记载的模拟装置因为需要必要的马达性能，所以运算切入向量等并计算切削力，并基于切入向量和切削力计算在工件或者加工用工具产生的扭矩。另外，专利第4048090号公报所记载的模拟装置基于工件的空白模型、加工用工具的刀具模型以及它们的相对位置关系，通过模拟切齿从工件的空白模型生成齿轮的模型。日本特开2014-237185号公报所记载的模拟装置应用与使用在外周具有多个工具刃的加工用工具，在使工件的中心轴线和加工用工具的中心轴线倾斜并且扭转的状态下，一边使工件与加工用工具同步旋转，一边使加工用工具沿工件的中心轴线方向直行前进的齿轮加工。但是，专利第4048090号公报所记载的模拟装置并没有提及特开2014-237185号公报所记载的齿轮加工。另外，并没有提及根据齿形形状进行对刃面形状的模拟。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是针对齿轮加工提供根据刃面形状能够进行对齿形形状的模拟的齿轮的齿形的模拟装置以及方法，以及根据齿形形状能够进行对刃面形状的模拟的加工用工具的刃面的模拟装置以及方法。作为本专利技术的一方式的通过齿轮加工生成的齿轮的齿形的模拟装置中，上述齿轮加工通过使工件的中心轴线和在外周具有多个工具刃的加工用工具的中心轴线倾斜的状态，并一边使上述工件绕上述工件的中心轴线的旋转与上述加工用工具绕上述加工用工具的中心轴线的旋转同步，一边使上述加工用工具相对于上述工件沿上述工件的中心轴线方向直行前进，来将上述工件加工为齿轮。而且，上述模拟装置具备：存储部，其存储上述工件的形状信息、在上述工件中实施模拟所必须的上述齿轮的部分的剖面形状信息以及表示上述加工用工具的刃面的形状的多个定义点的信息；第一运算部，其基于存储于上述存储部的上述各信息，在上述齿轮加工中的三维坐标系中，运算在进行了上述齿轮加工的情况下上述多个定义点通过上述剖面时的上述三维坐标系中的多个通过点；第二运算部，其通过使上述三维坐标系中的上述剖面与上述三维坐标系中规定的两个轴所成的平面平行，来将利用上述第一运算部运算的上述三维坐标系中的多个通过点变换运算为二维坐标系；以及第三运算部，其基于利用上述第二运算部运算的上述二维坐标系中的多个通过点，决定上述二维坐标系中的形成于上述工件的上述齿形的形状。由此，在加工用工具的形状已知的情况下，能够模拟用该加工用工具加工的齿轮中的模拟所必须的齿轮的部分的剖面，能够验证用该加工用工具加工的齿形与理论值的齿形的形状误差。而且在该处理中，因为将三维坐标系变换运算为二维坐标系，所以能够减少处理量，提高处理速度。在作为本专利技术的其他方式的通过齿轮加工生成的齿轮的齿形的模拟方法中，上述齿轮加工通过使工件的中心轴线与在外周具有多个工具刃的加工用工具的中心轴线处于倾斜的状态，并一边使上述工件绕上述工件的中心轴线的旋转与上述加工用工具绕上述加工用工具的中心轴线的旋转同步，一边使上述加工用工具相对于上述工件沿上述工件的中心轴线方向直行前进，来将上述工件加工为齿轮。而且，上述模拟方法具备：存储工序，存储上述工件的形状信息、在上述工件中实施模拟所必须的上述齿轮的部分的剖面形状信息以及表示上述加工用工具的刃面的形状的多个定义点的信息；第一运算工序，基于在上述存储工序存储的上述各信息，在上述齿轮加工中的三维坐标系中，运算在进行了上述齿轮加工的情况下上述多个定义点通过上述剖面时的上述三维坐标系中的多个通过点；第二运算工序，通过使上述三维坐标系中的上述剖面与上述三维坐标系中规定的两个轴所成的平面平行，来将利用上述第一运算工序运算的上述三维坐标系中多个通过点变换运算为二维坐标系；以及第三运算工序，基于利用上述第二运算工序运算的上述二维坐标系中的多个通过点，决定上述二维坐标系中的形成于上述工件的上述齿的形状。由此，能够得到与上述的模拟装置的效果相同的效果。作为本专利技术的其他方式的齿轮加工中的加工用工具的刃面的模拟装置，上述齿轮加工通过使工件的中心轴线和在外周具有多个工具刃的加工用工具的中心轴线处于倾斜的状态，并一边使上述工件绕上述工件的中心轴线的旋转与上述加工用工具绕上述加工用工具的中心轴线的旋转同步，一边使上述加工用工具相对于上述工件沿上述工件的中心轴线方向直行前进，来将上述工件加工为齿轮。而且，上述模拟装置具备：存储部，其存储上述工件的形状信息、在上述加工用工具中实施模拟所必须的上述工具刃的剖面形状信息以及表示上述齿轮的齿形的形状的多个定义点的信息；第一运算部，其基于存储于上述存储部的上述各信息，在上述齿轮加工中的三维坐标系中，运算在进行了上述齿轮加工的情况下上述多个定义点通过上述剖面时的上述三维坐标系中的多个通过点；第二运算部，其通过使上述三维坐标系中的上述剖面与上述三维坐标系中规定的两个轴所成的平面平行，来将利用上述第一运算部运算的上述三维坐标系中的多个通过点变换运算为二维坐标系；以及第三运算部，其基于利用上述第二运算部运算的上述二维坐标系中的多个通过点，决定上述二维坐标系中的上述刃面的形状。由此，在齿轮的形状已知的情况下，能够模拟在加工用工具中需要模拟的工具刃的剖面，能够验证该加工用工具的工具刃的刃面与理论值的刃面的形状误差。而且，在该处理中，因为将三维坐标系变换运算为二维坐标系，所以能够减少处理量，提高处理速度。在作为本专利技术的其他方式的齿轮加工中的加工用工具的刃面的模拟方法中，上述齿轮加工通过使工件的中心轴线和在外周具有多个工具刃的加工用工具的中心轴线处于倾斜的状态，并一边使上述工件绕上述工件的中心轴线的旋转与上述加工用工具绕上述加工用工具的中心轴线的旋转同步，一边使上述加工用工具相对于上述工件沿上述工件的中心轴线方向直行前进，来将上述工件加工为齿轮。而且，上述模拟方法具备：存储工序，存储上述工件的形状信息、在上述加工用工具中实施模拟所必须的上述工具刃的剖面形状信息以及表示上述齿轮的齿形的形状的多个定义点的信息；第一运算工序，基于在上述存储工序存储的上述各信息，在上述齿轮加工中的三维坐标系中，运算在进行了上述齿轮加工的情况下上述多个定义点通过上述剖面时的上述三维坐标系中的多个通过点；第二运算工序，通过使上述三维坐标系中上述剖面与上述三维坐标系中规定的两个轴所成的平面平行，来将利用上述第一运算工序运算的上述三维坐标系中的多个通过点变换运算为二维坐标系；以及第三运算工序，基于利用上述第二运算工序运算的上述二维坐标系中的多个通过点，决定上述二维坐标系中的形成于上述加工用工具材料的上述刃面的形状。由此能够得到与上述的模拟装置的效果相同的效果。附图说明通过以下参照附图对本专利技术的优选实施方式进行的详细描述，本专利技术的其它特征、构件、过程、步骤、特性及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本专利技术的要素，其中，图1是表示齿轮加工的基本动作的立体图。图2是图1的加工用工具的局部剖视示意图。图3是本实施方式的模拟装置的功能框图。图4A是表示存储于图3的存储部的齿轮坐标系(Xw，Yw)中的齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿轮的齿形的模拟装置，上述齿轮的齿形的通过齿轮加工生成，其特征在于，上述齿轮加工通过使工件的中心轴线和在外周具有多个工具刃的加工用工具的中心轴线处于倾斜的状态，并一边使上述工件绕上述工件的中心轴线的旋转与上述加工用工具绕上述加工用工具的中心轴线的旋转同步，一边使上述加工用工具相对于上述工件沿上述工件的中心轴线方向直行前进，来将上述工件加工为齿轮，上述模拟装置包括：存储部，其存储上述工件的形状信息、在上述工件中实施模拟所必须的上述齿轮的部分的剖面形状信息以及表示上述加工用工具的刃面的形状的多个定义点的信息；第一运算部，其基于存储于上述存储部的上述各信息，在上述齿轮加工中的三维坐标系中，运算在进行了上述齿轮加工的情况下上述多个定义点通过上述剖面时的上述三维坐标系中的多个通过点；第二运算部，其通过使上述三维坐标系中的上述剖面与上述三维坐标系中规定的两个轴所成的平面平行，将利用上述第一运算部运算的上述三维坐标系中的多个通过点变换运算为二维坐标系；以及第三运算部，其基于利用上述第二运算部运算的上述二维坐标系中的多个通过点，决定上述二维坐标系中的形成于上述工件的上述齿形的形状。

【技术特征摘要】
2016.02.16 JP 2016-0268461.一种齿轮的齿形的模拟装置，上述齿轮的齿形的通过齿轮加工生成，其特征在于，上述齿轮加工通过使工件的中心轴线和在外周具有多个工具刃的加工用工具的中心轴线处于倾斜的状态，并一边使上述工件绕上述工件的中心轴线的旋转与上述加工用工具绕上述加工用工具的中心轴线的旋转同步，一边使上述加工用工具相对于上述工件沿上述工件的中心轴线方向直行前进，来将上述工件加工为齿轮，上述模拟装置包括：存储部，其存储上述工件的形状信息、在上述工件中实施模拟所必须的上述齿轮的部分的剖面形状信息以及表示上述加工用工具的刃面的形状的多个定义点的信息；第一运算部，其基于存储于上述存储部的上述各信息，在上述齿轮加工中的三维坐标系中，运算在进行了上述齿轮加工的情况下上述多个定义点通过上述剖面时的上述三维坐标系中的多个通过点；第二运算部，其通过使上述三维坐标系中的上述剖面与上述三维坐标系中规定的两个轴所成的平面平行，将利用上述第一运算部运算的上述三维坐标系中的多个通过点变换运算为二维坐标系；以及第三运算部，其基于利用上述第二运算部运算的上述二维坐标系中的多个通过点，决定上述二维坐标系中的形成于上述工件的上述齿形的形状。2.根据权利要求1所述的齿轮的齿形的模拟装置，其特征在于，还包括，第四运算部，其基于利用上述第三运算部决定的上述二维坐标系中的上述齿形的形状、上述加工用工具的上述工具刃的扭转角度，以及上述工件与上述加工用工具的相对姿势，来运算上述三维坐标系中的上述齿轮的齿的形状。3.根据权利要求2所述的齿轮的齿形的模拟装置，其特征在于，上述第三运算部用规定的网格的大小划分包含上述二维坐标系的通过点的矩形区域，选择包含上述二维坐标系的通过点的上述网格并运算通过点区域，并且将表示上述通过点区域的边缘的上述网格作为边缘网格运算，并且基于上述边缘网格决定上述齿形的形状。4.根据权利要求3所述的齿轮的齿形的模拟装置，其特征在于，上述第一运算部进行插补以使得规定上述加工用工具的工具刃的刃面与侧面的分界线齿形的多个定义点间的距离比上述网格的尺寸小，在用上述多个定义点围起的区域内运算上述通过点。5.根据权利要求3或4所述的齿轮的齿形的模拟装置，其特征在于，上述第三运算部在上述边缘网格内存在有多个通过点的情况下，将加工量最多的通过点选择作为表示上述齿形的形状的点。6.一种模拟方法，其是通过齿轮加工生成的齿轮的齿形的模拟方法，其特征在于，上述齿轮加工通过使工件的中心轴线和在外周具有多个工具刃的加工用工具的中心轴线处于倾斜的状态，并一边使上述工件绕上述工件的中心轴线的旋转与上述加工用工具绕上述加工用工具的中心轴线的旋转同步，一边使上述加工用工具相对于上述工件沿上述工件的中心轴线方向直行前进，来将上述工件加工为齿轮，上述模拟方法包括：存储工序，存储上述工件的形状信息、在上述工件中实施模拟所必须的上述齿轮的部分的剖面形状信息以及表示上述加工用工具的刃面的形状的多个定义点的信息；第一运算工序，基于在上述存储工序存储的上述各信息，在上述齿轮加工中的三维坐标系中，运算在进行了上述齿轮加工的情况下上述多个定义点通过上述剖面时的上述三维坐标系中的多个通过点；第二运算工序，通过使上述三维坐标系中的上述剖面与上述三维坐标系中规定的两个轴所成的平面平行，将利用上述第一运算部运算的上述三维坐标系中的多个通过点变换运算为二维坐标系；以及第三运算工序，基于利用上述第二运算工序运算的上述二维坐标系中的多个通过点，决定上述二维坐标系中的形成于上述工件的上述齿的形状。7.一种加工用工具的刃面的模拟装置，其是齿轮加工中的加工用工具的...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤明，
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