齿轮加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过砂轮加工工件来形成齿轮的齿轮加工装置、以及齿轮加工方法。
【背景技术】
[0002]一直以来，如专利文献I中记载，人们知道高速转动滚刀的滚刀主体，通过滚刀主体的刀片对工件进行切齿加工，从而制成齿轮。
[0003]进而，作为通过砂轮对工件进行磨削加工来形成齿轮的齿轮加工装置，人们知道通过形状与待加工齿轮形状相对应的修整器来修整形成螺纹砂轮，该螺纹砂轮将工件磨削加工为与修整器形状相对应的形状，从而形成齿轮。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开2010-125571号公报
【发明内容】
[0007]要解决的技术问题
[0008]然而，上述现有的齿轮加工装置在螺纹砂轮与工件啮合状态下相互旋转并磨削工件时，螺纹砂轮会往齿轮齿面的齿线方向磨削工件。因此，齿轮齿面的齿线方向的表面粗糙度被良好磨削加工。
[0009]关于这种齿轮加工装置，为提高齿轮齿面加工的磨削精度，本发明人等进行了潜心研宄，却发现存在以下问题:通过螺纹砂轮加工工件来形成齿轮时，磨削时的基准节圆直径处，螺纹砂轮相对于工件往齿形方向移动的齿面滑移速度为零，因此，在齿轮齿面的齿形评价范围内，表面粗糙度降低。
[0010]因此，本发明目的在于提供一种能够提高齿轮齿面的齿形评价范围内的表面粗糙度的齿轮加工装置、以及齿轮加工方法。
【发明内容】
[0011]
[0012]为达成上述目的，本发明提供一种齿轮加工装置，其通过砂轮加工工件来形成齿轮，其特征在于，具有加工工件来形成齿轮的螺纹砂轮、以及在与该螺纹砂轮啮合的状态下相互旋转并形成螺纹砂轮的圆板状修整器，修整器的压力角实施错位设计，以使形成的螺纹砂轮在形成齿轮时，螺纹砂轮表面与待加工齿轮之间不发生齿轮齿形方向相对移动的位置在齿形评价范围外，齿形评价范围是设为被加工齿轮的齿面中，在使用时作为齿轮齿面发挥功能的部分。
[0013]如此构成的本发明中，通过修整器形成螺纹砂轮，再通过该螺纹砂轮加工工件并形成齿轮，由形成的螺纹砂轮形成齿轮时，为使螺纹砂轮表面与待加工齿轮之间不发生齿轮齿形方向相对移动的位置在齿形评价范围外，对修整器的压力角实施错位设计。最终，被加工齿轮的齿面的齿形评价范围内，不存在螺纹砂轮表面与待加工齿轮之间不发生齿轮齿形方向相对移动的位置，因此螺纹砂轮相对于工件往该工件齿形方向移动的齿面滑移速度不为零，从而可提高齿轮齿面的齿形评价范围内的表面粗糙度。
[0014]本发明中，优选进而对修整器实施错位设计以减小其压力角，并将上述不发生相对移动的位置移动到齿面的齿形评价范围内侧。
[0015]如此构成的本发明中，由于对修整器实施错位设计以减小其压力角，并将螺纹砂轮表面与待加工齿轮之间不发生齿轮齿形方向相对移动的位置移动到齿面的齿形评价范围内侧，因此，齿轮齿面的齿形评价范围内，不存在上述不发生相对移动的位置。最终，螺纹砂轮相对于工件往该工件齿形方向移动的齿面滑移速度不为零，从而可提高齿轮齿面的齿形评价范围内的表面粗糙度。
[0016]本发明中，优选进而对修整器实施错位设计以增大其压力角，并将上述不发生相对移动的位置移动到齿面的齿形评价范围外侧。
[0017]如此构成的本发明中，由于对修整器实施错位设计以增大其压力角，并将螺纹砂轮表面与待加工齿轮之间不发生齿轮齿形方向相对移动的位置移动到齿面的齿形评价范围外侧，因此，齿轮齿面的齿形评价范围内，不存在上述不发生相对移动的位置。最终，螺纹砂轮相对于工件往该工件齿形方向移动的齿面滑移速度不为零，从而可提高齿轮齿面的齿形评价范围内的表面粗糙度。
[0018]本发明中，优选进而提供一种齿轮加工方法，其通过砂轮加工工件来形成齿轮，其特征在于，具有将加工工件来形成齿轮的螺纹砂轮、以及在与螺纹砂轮啮合的状态下相互旋转并形成螺纹砂轮的圆板状修整器准备好的步骤，修整器的压力角实施错位设计，以使形成的螺纹砂轮在形成齿轮时，螺纹砂轮表面与待加工齿轮之间不发生齿轮齿形方向相对移动的位置在齿形评价范围外，进而，具有通过修整器形成螺纹砂轮的步骤、以及通过螺纹砂轮加工工件来形成齿轮的步骤，齿形评价范围是设为被加工齿轮的齿面中，在使用时作为齿轮齿面发挥功能的部分。
[0019]如此构成的本发明中，通过修整器形成螺纹砂轮，再通过该螺纹砂轮加工工件并形成齿轮，由形成的螺纹砂轮形成齿轮时，为使螺纹砂轮表面与待加工齿轮之间不发生齿轮齿形方向相对移动的位置在齿形评价范围外，对修整器的压力角实施错位设计。最终，被加工齿轮的齿面的齿形评价范围内，不存在螺纹砂轮表面与待加工齿轮之间不发生齿轮齿形方向相对移动的位置，因此螺纹砂轮相对于工件往该工件齿形方向移动的齿面滑移速度不为零，从而可提高齿轮齿面的齿形评价范围内的表面粗糙度。
[0020]发明的效果
[0021 ] 根据本发明的齿轮加工装置以及齿轮加工方法，可提高齿轮齿面的齿形评价范围内的表面粗糙度。
【附图说明】
[0022]图1 (a)是在概略说明现有螺纹砂轮相对于工件往齿轮齿形方向移动时的齿面滑移的平面图中，表示磨削时关系中工件齿轮的基准节圆直径部与螺纹砂轮的基准节圆直径对应部相接前状态的图。
[0023]图1 (b)是在概略说明现有螺纹砂轮相对于工件往齿轮齿形方向移动时的齿面滑移的平面图中，表示两者相接时状态的图。
[0024]图1 (c)是在概略说明现有螺纹砂轮相对于工件往齿轮齿形方向移动时的齿面滑移的平面图中，表示两者相接后状态的图。
[0025]图2是说明齿轮齿面中齿形方向、齿线方向、以及齿形评价范围的图。
[0026]图3是表示本发明实施方式所述齿轮加工装置的立体图。
[0027]图4是表示本发明实施方式所述齿轮加工装置的正视图。
[0028]图5是表示本发明实施方式所述齿轮加工装置的平面图。
[0029]图6是表示本发明实施方式所述齿轮加工装置的螺纹砂轮与修整装置位置关系的概略平面图。
[0030]图7是表示本发明实施方式所述齿轮加工装置的螺纹砂轮磨削工件时状态的概略立体图。
[0031]图8是对比表示通过本发明第一实施方式形成的齿轮、以及通过现有装置形成的齿轮中，各齿面的齿形评价范围内的齿面滑移速度的线形图。
[0032]图9是表示通过本发明第一实施方式所述齿轮加工装置形成的齿轮在齿面齿形评价范围内的表面粗糙度的线形图。
[0033]图10是表示通过现有装置形成的齿轮在齿面齿形评价范围内的表面粗糙度的线形图。
[0034]图11是对比表示通过本发明第二实施方式形成的齿轮、以及通过现有装置形成的齿轮中，各齿面的齿形评价范围内的齿面滑移速度的线形图。
【具体实施方式】
[0035]如上所述，本发明人等发现，通过螺纹砂轮加工工件来形成齿轮时，螺纹砂轮相对于工件往齿形方向移动的齿面滑移速度为零，因此，在齿轮齿面的齿形评价范围内，表面粗糙度降低，现通过图1(a)、(b)、(C)说明这一问题。
[0036]如图1 (a)、(b)、(c)及图2所示，螺纹砂轮100磨削工件102时，将发生齿面滑移现象(齿面滑移)，螺纹砂轮100相对于工件102往其齿面102f的齿形方向A滑动并移动。
[0037]图1(a)表示现有磨削加工中，工件齿轮的基准节圆直径部与螺纹砂轮的基准节圆直径对应部相接前的状态，图1(b)表示两者相接的状态，图1(c)表示两者相接后的状态，图2是说明齿轮齿面中齿形方向、齿线方向、以及齿形评价范围的图。
[0038]此处，如图2所示，工件(齿轮)的齿形方向A表示从工件(齿轮)轮齿的齿顶往齿根的方向(或者从齿根往齿顶的方向)，齿线方向B表示工件(齿轮)轮齿的齿线延伸方向。此外，图1中，基准节圆直径PCD用虚拟线表示。另外，图2是表示齿轮齿面中的齿形方向A、齿线方向B、以及齿形评价范围，下述本发明的说明中，也将按照相同含义来参照图2所示齿轮齿面中的齿形方向A、齿线方向B、以及齿形评价范围。
[0039]如图1(a)所示，外周面螺旋状形成螺纹的螺纹砂轮100以中心旋转轴为中心，往箭头D方向旋转，螺纹砂轮100外周面上的螺纹10a往箭头E方向移动。
[0040]螺纹砂轮100与工件102啮合状态下，当螺纹砂轮100的螺纹10a往箭头E方向移动时，工件102以旋转轴为中心，往箭头F方向旋转。此时，螺纹砂轮100的螺纹10a与工件102的外齿102a以相互局部相接的方式相对移动，并通过螺纹砂轮100的螺纹100a，往工件102外齿102a的齿形方向A进行磨削。
[0041]图1 (a)中，齿轮102的基准节圆直径P⑶用基准节圆直径10