2b表示,工件102外齿102a表面上的基准节圆直径P⑶上的点用基准节圆直径部102c表示。进而,螺纹砂轮100中,螺纹砂轮100的螺纹10a表面上,对应齿轮102基准节圆直径P⑶的部分用基准节圆直径对应部10b表示。
[0042]如图1 (a)所示,基准节圆直径部102c位于与基准节圆直径对应部10b相分离的位置,外齿表面齿顶部102d与螺纹表面齿根部10c处于相接状态。之后,随着螺纹10a往箭头E方向移动且工件102往箭头F方向旋转,从螺纹表面齿根部10c到较基准节圆直径对应部10b更靠近齿根一侧为止的部分,将针对从外齿表面齿顶部102d到较基准节圆直径部102c更靠近齿顶一侧为止的部分,以齿面滑移的方式(往齿形方向A滑动并移动的方式)与之依次相接并进行磨削。
[0043]因此,相对于从工件102外齿表面齿顶部102d到较基准节圆直径部102c更靠近齿顶一侧为止的部分,从螺纹砂轮100螺纹表面齿根部10c到基准节圆直径对应部10b为止的部分对该工件102进行齿面滑移的速度(往齿形方向A移动的速度)大小,将成为大于零的数值。如此,由于齿面滑移速度为大于零的数值,螺纹砂轮将以往工件102齿形方向A滑动的方式进行磨削,因此,被加工齿轮102的齿面102f的表面粗糙度良好。
[0044]接着,如图1 (b)所示,螺纹10a往箭头E方向移动,且工件102往箭头F方向旋转。随之,工件102外齿102a的外齿表面齿顶部102d往形成于螺纹砂轮100的螺纹10a之间的齿底10d方向相对移动,基准节圆直径对应部10b与基准节圆直径部102c以吻合方式相接触。即,基准节圆直径对应部10b与基准节圆直径部102c —致,不对工件102进行齿面滑移(往齿形方向A移动)。因此,螺纹砂轮100相对于工件102进行齿面滑移的速度(往齿形方向A移动的速度)为零。
[0045]该状态下,磨削加工时螺纹砂轮100与齿轮102关系中的基准节圆直径部102c处,相对于工件102,螺纹砂轮100不往该工件102的齿形方向A移动。因此,被加工齿轮在其基准节圆直径部102c处,仅齿线方向B被磨削,齿形方向A未被磨削。最终,基准节圆直径部102c处的表面粗糙度不均匀。现有齿轮磨削加工中,磨削加工时螺纹砂轮100与齿轮102关系中的基准节圆直径部102c,与实际使用被加工齿轮时的基准节圆直径部一致。因此,实际使用齿轮时,表面粗糙度不均匀的基准节圆直径部102c将用作啮合面,从而齿轮性能降低。
[0046]如图1 (c)所示,之后,螺纹砂轮100的螺纹10a往箭头E方向移动,且工件102往箭头F方向旋转。随之,外齿表面齿顶部102d以更加远离齿底10d的方式相对移动,基准节圆直径部102c被移动到离开基准节圆直径对应部10b的位置。
[0047]此时,随着螺纹10a往箭头E方向移动且工件102往箭头F方向旋转,从基准节圆直径对应部10b到螺纹表面齿顶部10e为止的部分,将针对从基准节圆直径部102c到外齿表面齿根部102e为止的部分,以齿面滑移的方式(往齿形方向A滑动并移动的方式)与之依次相接并进行磨削。因此,相对于从齿轮102基准节圆直径部102c到外齿表面齿根部102e为止的部分,从螺纹砂轮100基准节圆直径对应部10b到螺纹表面齿顶部10e为止的部分对该工件102进行齿面滑移的速度(往齿形方向A移动的速度)大小,将成为大于零的数值。如此,螺纹砂轮100相对于工件102进行齿面滑移的速度大小,是大于零的数值。因此,在工件102的齿形方向A上,螺纹砂轮100能够以滑动方式进行磨削,因而齿轮102齿面102f的表面粗糙度良好。
[0048]如上所述,现有齿轮加工中,磨削时工件与螺纹砂轮关系中的基准节圆直径部102c处,螺纹砂轮与工件之间不发生往齿形方向A的滑动(图1(b))。因此,本发明人发现以下问题:基准节圆直径部102c处齿面的表面粗糙度变差,该部分在实际使用齿轮时将用作啮合面,因而齿轮性能降低。本发明中,为使磨削时工件与螺纹砂轮关系中的基准节圆直径、与被加工齿轮在实际使用时的基准节圆直径(使用被加工齿轮时,与其他齿轮啮合时的基准节圆直径)不同,对螺纹砂轮实施错位设计。最终,可将表面粗糙度会变差的磨削时的基准节圆直径部移动到实际使用时齿轮啮合的齿形评价范围外,从而避免齿轮性能降低。
[0049]以下,参考附图,对解决上述现有装置所致问题点的本发明实施方式的齿轮加工装置进行说明。
[0050]首先,根据图3至图6,说明本实施方式的齿轮加工装置的基本结构。
[0051]符号I表示齿轮加工装置,该齿轮加工装置I具有设置于齿轮加工装置I基部的床身2。以下说明中,床身2上表面的长度方向称为X轴方向,宽度方向称为y轴方向,与床身2上表面正交的方向称为z轴方向。床身2上表面设有工件保持部6,用于保持待磨削加工的对象加工齿轮即工件(齿轮)4。
[0052]工件保持部6具有安装于床身2上表面的圆柱形工作台8。工作台8以其圆柱形中心轴线沿z轴方向延伸的方式配置。
[0053]此外,工件保持部6具有贯穿工作台8内周的圆柱形工件加工用旋转轴10。该工件加工用旋转轴10由设置于工作台8内周的轴承支撑,能够以往Z轴方向延伸的轴线Cl为中心进行旋转。
[0054]进而,工件保持部6具有工件回转装置12,其作用是,在用于将加工完毕的齿轮4与未加工工件4进行交换并将工件4安装到工件保持部6上的工件交换位置、以及用于通过螺纹砂轮对工件4进行磨削加工的工件加工位置之间,移动工件(齿轮)4。
[0055]工件回转装置12具备固定于床身2上表面的棱柱形固定部14、以及通过该固定部14被可旋转地支撑的棱柱形旋转部16。
[0056]旋转部16能够以往z轴方向延伸的轴线C2为中心进行旋转。旋转部16侧面设有一对尾座18。这一对尾座18配置在相对于轴线C2相互线对称的位置。此外,尾座18在旋转部16侧面以能够往z轴方向滑动的方式被支撑。
[0057]各尾座18上安装有用于支撑并转动工件(齿轮4)的工件心轴20。工件心轴20为圆棒形,从尾座18下端沿z轴方向往下方延长。该工件心轴20通过设置于尾座18内部的轴承,以能够以工件心轴20长度方向旋转轴线C3为中心进行旋转的方式被支撑。
[0058]工件(齿轮4)保持在工件心轴20的前端部分。在工件加工位置,某一尾座18的工件心轴20的旋转轴线C7与工件加工用旋转轴10的轴线Cl吻合,通过工件心轴20的前端部分与工件加工用旋转轴10的前端部分,夹紧工件(齿轮)4。如此,当一个尾座18的工件心轴20位于工件加工位置时,另一个尾座18的工件心轴20位于工件交换位置;当一个尾座18的工件心轴20从工件加工位置移动到工件交换位置时,另一个尾座18的工件心轴20从工件交换位置移动到工件加工位置。
[0059]此外,用于保持砂轮的砂轮保持部22设置在床身2上表面、与工件保持部6对向的位置。
[0060]砂轮保持部22具备设置在床身2上表面、与工件保持部6对向位置处的棱柱形支柱24。该支柱24以能够沿X轴方向在床身2上表面移动的方式设置。
[0061]支柱24各侧面中,与工件保持部6对向的侧面上设有滑鞍26。该滑鞍26以能够往z轴方向滑动且能够以往X轴方向延伸的轴线C4为中心进行旋转的方式,安装在支柱24侧面。
[0062]滑鞍26上,设有用于支撑并转动砂轮的砂轮座28。
[0063]该砂轮座28在滑鞍26侧面,以能够沿与x轴正交的轴线C5滑动的方式被支撑。此外,砂轮座28具备沿轴线C5延伸的砂轮旋转轴30。砂轮旋转轴30通过设置于砂轮座28上的马达动力,以轴线C5为中心进行旋转。该砂轮旋转轴30的前端,以可拆装的方式,安装外周面形成有螺旋状螺纹的圆柱形螺纹砂轮32。螺纹砂轮32安装到砂轮座28的砂轮旋转轴30上的状态下,螺纹砂轮32的旋转轴线与轴线C5 —致。
[0064]螺纹砂轮32外周面上螺旋状形成螺纹,该螺纹的形状与对象工件即齿轮(工件)的目标齿轮规格(齿轮加工结束,成品时目标齿轮的规格,例如模数、压力角、齿数、以及螺旋角等)相对应,如下所述,这是通过形成螺纹砂轮32的修整器36所形成的形状。
[0065]进而,如图6所示,齿轮加工装置I具备设置在床身2上且用于形成螺纹砂轮32的修整装置34 (图3至图5中省略修整装置34。图6表示修整装置34与螺纹砂轮32及工件回转装置12旋转部16轴线C2等的位置关系)。修整装置34是形成螺纹砂轮32的旋转式修整装置,具备为了能够形成螺纹砂轮32而安装有金刚石且形成为圆板状的修整器36、以及能够旋转驱动并保持该修整器36的修整器保持部38。此处,形成动作包括修整器36修整螺纹砂轮32的动作、以及整形动作。
[0066]修整器保持部38设置在床身2上,且能够绕工件回转装置12旋转部16轴线C2回转,可将修整器36移动到与螺纹砂轮