齿轮加工机床和方法技术

一种齿轮加工机床，其通过一边使能够绕工件旋转轴旋转的工件(W)与能够绕刀具旋转轴旋转的齿轮状刀具(17)啮合旋转，一边对齿轮状刀具(17)施加进刀和进给，从而工件(W)被齿轮状刀具(17)切齿，其中，在对所述刀具旋转轴施加轴交叉角进行粗加工之后，以所述工件旋转轴为中心使所述刀具旋转轴移动规定角度，由此在包含进给轴方向和移动后的进刀方向的平面内，使所述刀具旋转轴相对于所述工件旋转轴具有倾角，在此基础上进行精加工。

Gear machining machine tools and methods

A gear cutting machine, which can make the workpiece around the workpiece side by rotating the rotary shaft (W) and can rotate around the axis of rotation of the gear shaped cutter tool (17) meshing rotation, while the gear shaped cutter (17) applied to feed and feed, thus the workpiece (W) by the gear shaped cutter (17) among them, cutting, after rough machining in the axial cross cutter rotation axis angle to the workpiece rotation axis as the center of the tool spindle moving in a plane containing the specified angle, the feed direction of axis direction and after moving in, so that the tool axis of rotation relative to the workpiece the axis of rotation with angle, on the basis of finishing.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】齿轮加工机床和方法
本专利技术涉及一种齿轮加工机床和方法。
技术介绍
现在，对于无法实施滚齿加工的阶梯齿轮、内齿轮的切齿加工，主流是使用了插齿刀的插齿加工、使用了螺旋齿拉刀的拉削加工。然而，插齿加工存在加工时间长、生产率低的问题，拉削加工存在设备费用价格高、加工精度难以调整、并且可加工的齿轮形状受限这样的问题。因此，在例如下述专利文献1中，公开了使插齿刀不做往复运动而做旋转运动进行切削，来实现高精度且高效率的切齿加工的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-58505号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，对于上述专利文献1所公开的这种切齿加工，存在由于重复使用同一刀刃，而缩短工具寿命这一问题。因此，在本专利技术中，其目的在于，提供一种能够高精度且高效率地进行齿轮的加工，并且实现工具的长寿命化的齿轮加工机床和方法。技术方案解决上述问题的第一专利技术的齿轮加工机床的特征在于，通过一边使能够绕工件旋转轴旋转的被加工齿轮与能够绕刀具旋转轴旋转的齿轮状刀具啮合旋转，一边对所述齿轮状刀具施加进刀和进给，从而所述被加工齿轮被所述齿轮状刀具切齿，所述齿轮加工机床包括：回转单元，其施加所述刀具旋转轴相对于所述工件旋转轴的轴交叉角；刀具进刀单元，其使所述齿轮状刀具向与所述工件旋转轴方向正交的粗加工的进刀方向移动；刀具移动单元，其使所述齿轮状刀具向与所述进刀方向和所述工件旋转轴方向正交的方向移动；刀具进给单元，其使所述齿轮状刀具向与所述工件旋转轴方向平行的进给轴方向移动；以及控制单元，其进行以下控制：对于向所述刀具旋转轴施加轴交叉角进行粗加工的所述被加工齿轮，利用所述刀具进刀单元和所述刀具移动单元，从粗加工的状态，使所述刀具旋转轴相对于与所述工件旋转轴正交的平面，以所述工件旋转轴为中心平行移动规定角度，由此在包含所述进给轴方向和移动后的进刀方向的平面内，使投影在该平面的所述刀具旋转轴相对于所述工件旋转轴具有倾角，在此基础上进行精加工。换言之，解决上述问题的第一专利技术的齿轮加工机床的特征在于，通过一边使能够绕工件旋转轴旋转的被加工齿轮与能够绕刀具旋转轴旋转的齿轮状刀具啮合旋转，一边对所述齿轮状刀具施加进刀和进给，从而所述被加工齿轮被所述齿轮状刀具切齿，所述齿轮加工机床包括：回转单元，其施加所述刀具旋转轴相对于所述工件旋转轴的轴交叉角；刀具进刀单元，其使所述齿轮状刀具向与所述工件旋转轴方向正交的粗加工的进刀方向移动；刀具移动单元，其使所述齿轮状刀具向与所述进刀方向和所述工件旋转轴方向正交的方向移动；刀具进给单元，其使所述齿轮状刀具向与所述工件旋转轴方向平行的进给轴方向移动；以及控制单元，其进行以下控制：对所述刀具旋转轴施加轴交叉角进行粗加工，利用所述刀具进刀单元和所述刀具移动单元，使所述刀具旋转轴从粗加工的位置相对于与所述工件旋转轴正交的平面，以所述工件旋转轴为中心平行移动规定角度，由此在包含所述进给轴方向和移动后的进刀方向的平面内，使投影在该平面的所述刀具旋转轴相对于所述工件旋转轴具有倾角，在此基础上进行精加工。解决上述问题的第二专利技术的齿轮加工机床的特征在于，在上述第一专利技术的齿轮加工机床中，所述齿轮状刀具的刀刃包括设置在齿向的多个切削刃，所述控制单元设定所述规定角度，以便在所述粗加工和所述精加工中改变参与加工的所述切削刃或者所述切削刃的组合。解决上述问题的第三专利技术的齿轮加工方法的特征在于，通过一边使能够绕工件旋转轴旋转的被加工齿轮与能够绕刀具旋转轴旋转的齿轮状刀具啮合旋转，一边对所述齿轮状刀具施加进刀和进给，从而将所述被加工齿轮利用所述齿轮状刀具进行切齿，在对所述刀具旋转轴施加轴交叉角进行粗加工之后，以所述工件旋转轴为中心使所述刀具旋转轴移动规定角度，由此在包含所述进给轴方向和移动后的进刀方向的平面内，使所述刀具旋转轴相对于所述工件旋转轴具有倾角，在此基础上进行精加工。解决上述问题的第四专利技术的齿轮加工方法的特征在于，在上述第三专利技术的齿轮加工方法中，所述齿轮状刀具的刀刃包括设置在齿向的多个切削刃，设定所述规定角度，以便在所述粗加工和所述精加工中改变参与加工的所述切削刃或者所述切削刃的组合。专利技术效果根据本专利技术的齿轮加工机床和方法，能够高精度且高效率地进行齿轮的加工，并且实现工具的长寿命化。附图说明图1是本专利技术实施例的齿轮加工机床的立体图。图2是表示本专利技术实施例的通过刀具进行工件的切削加工的状态的立体图。图3是图2的工件轴向剖视图。图4是说明本专利技术实施例的粗加工时的刀具位置的示意性立体图。图5是说明本专利技术实施例的粗加工时的刀具位置的示意性俯视图。图6是说明本专利技术实施例的精加工时的刀具位置的示意性立体图。图7是说明本专利技术实施例的精加工时的刀具位置的示意性俯视图。图8是说明本专利技术实施例的θ、η、γ关系的示意图。图9是本专利技术实施例的粗加工时的切削部分的放大剖视图。图10是本专利技术实施例的精加工时的切削部分的放大剖视图。具体实施方式以下，使用附图在实施例中对本专利技术的齿轮加工机床和方法进行说明。[实施例]如图1所示，在本实施例的齿轮加工机床(齿轮加工机床1)的床身11上，支承着立柱(刀具进刀单元)12，使其可沿着水平X轴方向(进刀方向(但是，在此的进刀方向是指粗加工的进刀方向。在本实施例中，如下所述，精加工的进刀方向会发生变化。))移动。另外，在立柱12的前表面支承着滑鞍(saddle)(刀具进给单元)13，使其可沿着与X轴方向正交的铅直的Z轴方向(进给轴方向)升降。另外，在滑鞍13的前表面支承着回转头(回转单元、轴交叉角设定单元)14，使其可绕沿着X轴方向延伸的刀具回转轴A回转。另外，在回转头14的前表面支承着滑动头(刀具移动单元)15，使其可沿着作为齿轮加工机床1的横向的Y轴方向移动。另外，在滑动头15的前部形成刀具头16，其从该滑动头15突出成半圆状。并且，在刀具头16内支承着主轴16a，使其可绕与X轴和Y轴方向正交的刀具旋转轴B旋转，在该主轴16a的前端可拆装地装接有齿轮状刀具17。另外，在床身11上的立柱12的主视侧支承着旋转工作台(工件旋转单元)18，使其可绕沿着Z轴方向延伸的工件旋转轴C旋转。并且，在旋转工作台18的上表面装配有圆筒状的装配夹具19，在该装配夹具19的上端内周面，可拆装地装接有工件(被加工内齿轮)W。需要说明的是，若工件W装接于装配夹具19，则该工件W的中心与旋转工作台18的工件旋转轴C呈同一轴上。因此，在齿轮加工机床1中，通过驱动立柱12和滑鞍13，可以对刀具17施加向X轴方向的进刀和向Z轴方向的进给。另外，通过驱动滑动头15，可以使刀具17在Y轴方向上横向移动。并且，通过使刀具头16的主轴16a旋转运动，可以使刀具17绕刀具旋转轴B旋转，另一方面，通过使旋转工作台18旋转驱动，可以使工件W绕工件旋转轴C旋转。另外，如图1所示，通过使回转头14绕刀具回转轴A回转，可以改变作为主轴16a和刀具17的旋转中心的刀具旋转轴B的回转角度。由此，能够调整刀具旋转轴B与工件旋转轴C之间的轴交叉角，该轴交叉角根据工件W的扭转角等调整。即，轴交叉角是在包含Y轴和Z轴的YZ平面内，由刀具旋转轴B与工件旋转轴C形成的交叉角度。需要说明的是，如上所述，由于令回转头14可绕刀具回转轴A回转，因此随着该回转头14的回转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿轮加工机床，其特征在于，通过一边使能够绕工件旋转轴旋转的被加工齿轮与能够绕刀具旋转轴旋转的齿轮状刀具啮合旋转，一边对所述齿轮状刀具施加进刀和进给，从而所述被加工齿轮被所述齿轮状刀具切齿，所述齿轮加工机床包括：回转单元，其施加所述刀具旋转轴相对于所述工件旋转轴的轴交叉角；刀具进刀单元，其使所述齿轮状刀具向与所述工件旋转轴方向正交的粗加工的进刀方向移动；刀具移动单元，其使所述齿轮状刀具向与所述进刀方向和所述工件旋转轴方向正交的方向移动；刀具进给单元，其使所述齿轮状刀具向与所述工件旋转轴方向平行的进给轴方向移动；以及控制单元，其进行以下控制：对所述刀具旋转轴施加轴交叉角进行粗加工，利用所述刀具进刀单元和所述刀具移动单元，使所述刀具旋转轴从粗加工的位置相对于与所述工件旋转轴正交的平面，以所述工件旋转轴为中心平行移动规定角度，由此在包含所述进给轴方向和移动后的进刀方向的平面内，使投影在所述平面的所述刀具旋转轴相对于所述工件旋转轴具有倾角，在此基础上进行精加工。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.28 JP 2015-1892211.一种齿轮加工机床，其特征在于，通过一边使能够绕工件旋转轴旋转的被加工齿轮与能够绕刀具旋转轴旋转的齿轮状刀具啮合旋转，一边对所述齿轮状刀具施加进刀和进给，从而所述被加工齿轮被所述齿轮状刀具切齿，所述齿轮加工机床包括：回转单元，其施加所述刀具旋转轴相对于所述工件旋转轴的轴交叉角；刀具进刀单元，其使所述齿轮状刀具向与所述工件旋转轴方向正交的粗加工的进刀方向移动；刀具移动单元，其使所述齿轮状刀具向与所述进刀方向和所述工件旋转轴方向正交的方向移动；刀具进给单元，其使所述齿轮状刀具向与所述工件旋转轴方向平行的进给轴方向移动；以及控制单元，其进行以下控制：对所述刀具旋转轴施加轴交叉角进行粗加工，利用所述刀具进刀单元和所述刀具移动单元，使所述刀具旋转轴从粗加工的位置相对于与所述工件旋转轴正交的平面，以所述工件旋转轴为中心平行移动规定角度，由此在包含所述进给轴方向和移动后的进刀方向的平面内，使投影...

【专利技术属性】
技术研发人员：薄出淳二，
申请(专利权)人：三菱重工工作机械株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP