(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転対称の周期的構造を備えるワークピース（５０、６０、７０）を複数の切歯（１１１）を備えるスカイビングツール（１００）を用いてスカイビング加工するスカイビング加工方法であって、
スカイビングツール（１００）がテーパー状の衝突輪郭を備え、
ワークピース（５０、６０、７０）に対するスカイビングツール（１００）の相対移動と、第１の回転軸（Ｒ１）を中心とするスカイビングツール（１００）の回転と、第２の回転軸（Ｒ２）を中心とするワークピース（５０、６０、７０）の回転とを連動させ、
スカイビングツール（１００）がワーク（５０、６０、７０）に向かって傾くようにスカイビング加工中のスカイビングツール（１００）の傾斜角（δ）がネガティブであって、第１の回転軸（Ｒ１）が第２の回転軸（Ｒ２）に対してねじれの位置にある、スカイビング加工方法。
【請求項２】
スカイビングツール（１００）とワークピース（５０、６０，７０）の連動が、スカイビング加工中におけるスカイビングツール（１００）とワークピース（５０、６０、７０）との間の相対動作がヘリカルギアの相対動作に対応するように実行される、請求項１のスカイビング加工方法。
【請求項３】
スカイビング加工中においてスカイビングツール（１００）はワークピース（５０、６０、７０）に向かう方向に傾いており、
その傾斜角（δ）が−２度から−４５度の範囲内である、請求項１または２のスカイビング加工方法。
【請求項４】
軸の有効交差（Σｅｆｆ）が、−６０°＜Σｅｆｆ＜６０°である、請求項１〜３のいずれか一項のスカイビング加工方法。
【請求項５】
各切歯（１１１）が構造的なすくい角を備える、請求項１〜４のいずれか一項のスカイビング加工方法。
【請求項６】
運動学的かつ構造的ヘッドすくい角（αＫｉＫｏ）が、運動学的に生じるネガティブのすくい角（αＫｉ）とツールの構造的すくい角（αＫｏ）の合計である、請求項１〜４のいずれか一項のスカイビング加工方法。
【請求項７】
回転対称の周期的構造が、ワークピース（５０、６０、７０）の内歯または外歯を含む歯に関連する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のスカイビング加工方法。
【請求項８】
ワークピース（５０、６０、７０）が円筒形状のワークピースである場合、
第１および第２の回転軸に接続する垂線（ＧＬ）方向に見たときにおける第１および第２の回転軸の交点（ＡＫ）とスカイビングツールとの間の距離であるすくい面オフセット（ｅ）が、内歯の場合には負に、外歯の場合には正に規定されている、請求項７のスカイビング加工方法。
【請求項９】
ワークピース（５０、６０、７０）が、ワークピースとスカイビングツールとの衝突を回避するオーバーラン量でスカイビングツールに対してオーバーランするワークピース（６０）である、請求項１〜８のいずれか一項のスカイビング加工方法。
【請求項１０】
回転対称の周期的構造を備えるワークピース（５０、６０、７０）をスカイビングツール（１００）を用いてスカイビング加工するための装置（２００）であって、
スカイビングツール（１００）を固定するためのツールスピンドル（１７０）と、
テーパー状の衝突輪郭構造を備えるスカイビングツール（１００）と、
ワークピース（５０、７０）を固定するためのワークピーススピンドル（１８０）と、
相対動作を連動して実行するための、且つ、ツールスピンドル（１７０）とスカイビングツール（１００）とを第１の回転軸（Ｒ１）を中心として回転させつつ、連動してワークピーススピンドル（１８０）とワークピース（５０、６０、７０）とを第２の回転軸（Ｒ２）を中心として回転させるための数値制御駆動部と、を有し、
装置（２００）は数値制御部（２０１）を有するまたは数値制御部（２０１）に接続可能であって、
数値制御部（２０１）は、スカイビング加工中において傾斜角（δ）を規定するように、且つ第１の回転軸を第２の回転軸に対してねじれの位置に配置するように構成されている、装置（２００）。
【請求項１１】
スカイビングツール（１００）は、外側に向かって突出する切歯（１１１）形状で形成された刃先を備えるスカイビングホイール状のツール部（１０１）を有する、請求項１０の装置（２００）。
【請求項１２】
スカイビングツール（１００）は、カッティングホイール形状または深座ぐり型カッティングホイール形状を備えるスカイビングツール状のツール部（１０１）を有する、請求項１０の装置（２００）。
【請求項１３】
数値制御部（２０１）は、スカイビング加工中においてスカイビングツール（１００）をワークピース（５０、６０、７０）に向かう方向に傾けるように構成され、
その傾斜角（δ）が−２度から−４５度の範囲である、請求項１０の装置（２００）。
【請求項１４】
６軸を有する装置に関連する、請求項１０〜１３のいずれか一項の装置（２００）。
【請求項１５】
スカイビングツール（１００）が、大型ツールまたはバー状カッターを備えるスカイビングホイールに関連する、請求項１０〜１３のいずれか一項の装置（２００）。
【請求項１６】
数値制御部（２０１）が、請求項１〜９のいずれか一項の方法を実行するように構成されている、請求項１０〜１３のいずれか一項の装置（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯構造または他の周期的構造をスカイビング加工するスカイビング加工方法およびスカイビングツールを有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ギヤホイールの製造方法がいくつか存在する。チップ（切りくず）除去加工におけるソフトプレ機械加工は、ホブ加工、ギヤ形削り加工（ｇｅａｒ  ｓｈａｒｐｉｎｇ）、平削り加工（ｐｌａｎｉｎｇ）、（重）スカイビング加工（ｓｋｉｖｉｎｇ）に分けられる。ホブ加工およびスカイビング加工は、以下に説明されるように、いわゆる連続的な方法である。
【０００３】
チップ除去加工におけるギヤホイールの作製は、断続的なインデックス（ｉｎｄｅｘｉｎｇ）プロセスまたは単一のインデックスプロセスと、連続的なインデックスプロセスまたは表面ホブ加工（ｆａｃｅ  ｈｏｂｂｉｎｇ）と呼ばれる連続的な方法とに分けられる。
【０００４】
連続的な方法において、例えば、ツールは、ワークピースの側面を切削するためのカッターを有する。ワークピースは、連続的にクランプされた状態で、すなわち連続するプロセスにおいて切削される。連続的な方法は、ツールと加工対象のワークピースとが連続的に相対的にインデックス動作を実行する複雑な連動シーケンスに基づいている。インデックス動作は、対応する装置の複数の駆動軸を連動させてツールとワークピースを連動させることによって行われる。
【０００５】
単一のインデックスプロセスにおいて、１つの歯間ギャップが加工された後、次の歯間ギャップを加工する前に、例えば、ツールを相対移動させるとともに、ツールに対してワークピースを回転させるいわゆるインデックス動作（インデックス回転）が実行される。このようにして、ギヤホイールが段階的に作製される。
【０００６】
上述したギヤ形削り加工は、図１に概略的に示すように、形削りツール１の回転軸Ｒ１とワークピース２の回転軸Ｒ２との間の交角（すなわち軸の交角）がゼロ度であるため、円筒状ギヤトランスミッションによって説明するまたは表すことができる。軸の交角がゼロ度になる場合、２つの回転軸Ｒ１、Ｒ２は平行に延在する。ワークピース２と形削りツール１は、それぞれ回転軸Ｒ１、Ｒ２を中心として連続的に回転する。回転動作に加えて、形削りツール１は、図１に示す矢印Ｓｈｘ方向のストローク動作を実行し、このストローク動作によってワークピース２からチップを取り除く。
【０００７】
上述した方法、すなわち（重）スカイビング加工について再び取り上げる。この基礎は約１００年前にさかのぼる。これに関する最初の出願ＤＥ２４３５１４は１９１２年にさかのぼる。この初期の創造的な考えや研究の後、スカイビング加工には更なる進展がなかった。これまでは、スカイビング加工に適したツール形状を見出すためには、いくぶんかの経験に基づく複雑なプロセスが必要とされていた。
【０００８】
１９８０年代の中期において,、スカイビング加工は再び取り上げられる。今日のシミュレーション方法や現代的な装置のＣＮＣ制御が登場するまでは、さらに加えて、高い耐久性を備える今日のツール材料や、非常に高い静剛性および動剛性と高パフォーマンスな同期性を備える装置が登場するまでは、スカイビング加工の原理は、生産的で再現可能なロバストな方法として実行される可能性がなかった。
【０００９】
図２は、スカイビング加工中において、スカイビングツール（いわゆるスカイビングホイール）１０の回転軸Ｒ１とワークピース２０の回転軸Ｒ２との交角Σがゼロと異なる場合を示している。そのため、スカイビングツール１０とワークピース２０との間の相対動作は、回転に関する成分（回転成分）と前進に関する成分（並進成分）とに分解することができるらせん動作である。ヘリカルギヤトランスミッションの作製は、回転成分がローリングに対応し、前進成分がフランクの滑りに対応する技術的な且つ特別な推法（ａｎａｌｏｇｏｎ）を駆使することとみなすことができる。軸の交角Σの絶対値が大きいほど、ワークピース２０の加工に必要な並進成分は増加する。これにより、ワークピース２０の歯フランクの方向に向かうスカイビングツール１０の刃先の移動成分が生じる。したがって、スカイビング加工中、同等のヘリカルギヤの相互に噛み合うギヤホイールのくしで梳くような相対動作の滑り成分が切削動作を実行するために利用される。ただし、スカイビング加工においては、低速な軸方向の送り（軸方向送り）が必要であり、ギヤ形削りに代表的な削り動作（すなわち押す動作）が実施される。したがって、スカイビング加工においては、戻りストローク動作が生じない。
【００１０】
スカイビング加工における切削速度は、スカイビングツール１０およびワークピース２０の回転速度と回転軸Ｒ１、Ｒ２の間の軸の交角Σとの影響を直接的に受ける。軸の交角Σと滑り成分は、材料が最適な切削速度で加工されるような所定の回転速度のために選択される。
【００１１】
動作シーケンスと確立されたスカイビング方法のさらなる詳細は、図２の概略図から分かる。図２は、既述したように、円筒状ワークピース２０上の外歯をスカイビング加工する様子を示している。ワークピース２０とツール１０（ここでは円筒状スカイビングツール１０）は反対方向に回転する。
【００１２】
さらなる相対動作が加えられる。ツール１０を用いてワークピース２０の歯幅全体を加工するためには、軸方向送りＳａｘが必要とされる。ワークピース２０にらせん状の歯を形成することが望まれる場合（すなわちβ２≠０）、差動送りＳＤが、軸方向送りＳａｘに重ね合わせられる。径方向送りＳｒａｄは、ライニング動作として実行されてもよい。径方向送りＳｒａｄはまた、ワークピース２０の歯の凸部に作用するために使用されてもよい。
【００１３】
スカイビング加工において、切削速度ベクトルｖｃは、実質的に、ツール１０の回転軸Ｒ１の速度ベクトルｖ１とワークピース２０の回転軸Ｒ２の速度ベクトルｖ２との差である。それらの速度ベクトルは、軸の交角Σによって互いに対して傾いている。ベクトルｖ１はツールの外周での速度ベクトルであり、ベクトルｖ２はワークピース２０の外周での速度ベクトルである。スカイビングプロセスにおける切削速度ｖｃは、同等のヘリカルギヤにおける軸の交角Σと回転速度とによって変更されてもよい。軸方向送りＳａｘは、切削速度ｖｃにほんのわずかの影響を与えるにすぎず、無視することができ、それゆえ、ベクトルｖ１、ｖ２、ｖｃを示す図２に図示されなくてもよい。
【００１４】
図３は、円錐状のスカイビングツール１０を用いてワークピース２０の外歯をスカイビング加工する様子を示している。図３において、軸の交角Σ、切削速度ベクトルｖｃ、ツール１０の外周での速度ベクトルｖ１、ワークピース２０の外周での速度ベクトルｖ２、ツール１０の傾斜角β１、ワークピース２０の傾斜角β２が示されている。ここで、図２とは異なり、傾斜角β２はゼロではない。図３において、ツール１０の歯ヘッド（ｔｏｏｔｈ  ｈｅａｄ）が符号４で示されている。また、図３において、歯ブレスト（ｔｏｏｔｈ  ｂｒｅａｓｔ）が符号５で示されている。２つの回転軸Ｒ１、Ｒ２は交差していないが、互いにねじれ配置されている（一方に傾いている）。円錐状のスカイビングツール１０の場合、底刃逃げ角を与えるスカイビングツール１０の傾きが必要がないため、計算点ＡＰは、通常、２つの回転軸Ｒ１、Ｒ２の接続垂線上に選択される。計算点ＡＰは、いわゆる接触点と一致する。同等のヘリカル形成ギヤの回転円周は、この計算点ＡＰ上で互いに接触し合う。
【００１５】
スカイビング加工の生産性を高めるためには、例えばドライ加工用の硬質金属などの最新の切削材料が可能な限り多く利用される場合、スカイビングツールとワークピースとの間の相対動作の滑り成分は、十分に高速な切削速度を生じさせる必要がある。スカイビング加工において、切削速度ｖｃは、同等のヘリカルギヤの回転速度、ワークピースおよびツールの有効半径、および回転軸Ｒ１、Ｒ２の交差角Σによって直接的に影響を受ける。この場合、可能な回転速度は、使用されている加工装置（スカイビング装置）の許容回転周波数によって制限される。ワークピースのサイズは、一定に予め決められている。ツールの可能なサイズは、使用される加工装置（スカイビング装置）の作業空間によって制限されるとともに、内歯の場合には、その固有歯の内部空間によって制限される。それゆえ、十分に高速な切削速度が、多くの場合、対応する軸の交角Σを大きくすることによってのみ生み出される。
【００１６】
しかしながら、軸の交角Σは、実際には任意に決めることはできない。なぜなら、重なる異なる動作のベクトルを考慮するほかに、多数の他の態様を強制的に考慮する必要がある。この考慮しなければない他の態様については、以下の段落で説明する。
【００１７】
スカイビング加工において、ツール１０は、幾何学的に決定された刃先を少なくとも１つ有する。図２および図３においては、１つの／複数の刃先は示されていない。これらの態様に含まれる刃先の形状および配置については、実際には具体的な設計を考慮する必要がある。
【００１８】
さらに、スカイビング加工において、ツール自体が極めて重要である。図２に示す例において、スカイビングツール１０は、スプール歯を備えるスプールホイールの形状を備える。図２に示すように、本体の外形は、円筒状である。しかしながら、図３に示すようにテーパー状（いわゆる円錐状）でも可能である。スカイビングツール１０の１つまたは複数の歯が刃先の全長に沿って係合するため、ツール１０の歯それぞれは、刃先で十分な底刃逃げ角を必要とする。
【００１９】
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、スプール歯またはヘリカル歯を備える円錐状スカイビングツール１０の場合、スカイビングツール１０の基本形状が円錐であるために、スカイビングツール１０は、構造的な底刃逃げ角（すくい角）を備える。すなわち、円錐状スカイビングツール１０のヘッド（ｈｅａｄ）での且つフランク上の底刃逃げ角が、スカイビングツール１０の形状によって決定されている。しかしながら、円錐状のスカイビングツール１０の刃先の形状は、とにかく再研磨できるように、ある条件を満たす必要がある。図４Ａおよび図４Ｂにおいては、ワークピース２０の外歯を形成するときの円錐状スカイビングツール１０が示されている。円錐状のスカイビングツール１０のカッターヘッドでのいわゆる構造上のすくい角αＫｏが図４Ｂにおいて確認できる。軸の交点ＡＫと、スカイビングツール１０の回転円周とワークピース２０の回転円周との交点は、図４Ａにおいては一致し、回転軸Ｒ１、Ｒ２の接続垂線ＧＬ（図４Ａ、４Ｂでは視認可能に示されていない）上に存在する。
【００２０】
図５においては、スプール歯またはヘリカル歯を備える円錐状スカイビングツール１０と円筒状のワークピース２０が示されている。回転軸Ｒ１、Ｒ２は互いに対してねじれ配置されているが、図５では、平行に見えるように視点が選択されている。図５では、２つの軸Ｒ１、Ｒ２の接続垂線ＧＬが見て取れる。接触点ＢＰは、図５に示すように接続垂線ＧＬ上に位置する。
【００２１】
図６Ａおよび６Ｂにおいて、円筒状のスカイビングツール１０と外歯が形成されたワークピース２０が示されている。スカイビングツール１０は、ワークピース２０の回転軸Ｒ２に対してねじれの位置に配置されるとともに（図６Ａに示すように対応する軸の交角Σに基づいて）、離れる方向に小さい角度αＫｉだけ傾くようにワークピース２０に対して配置されている（図６Ｂ参照）。スカイビングツール１０の離れる方向への傾きにより、ヘッドの刃先を示す図６Ｂに示すように、αＫｉの有効すくい角が生じる。また離れる方向への傾きにより、ツールの側面の刃先それぞれに有効すくい角が生じる。しかしながら、これらの有効すくい角は、ヘッド刃先に生じる有効すくい角に比べて小さい。一般に、これらの有効すくい角は半分の大きさである。
【００２２】
図６Ａおよび図６Ｂに示すようにスプール歯またはヘリカル歯を備える円筒状スカイビングツール１０の場合、このようなスカイビングツール１０は、ヘッドまたはフランクのいずれにも、いわゆる構造上のすくい角を備えていない。このような円筒状のスカイビングツール１０が従来の方式でクランプされた場合、すくい角は存在しない。上述したように、スカイビングツール１０が離れる方向に傾くことによって運動学上のすくい角が生じる。実際には、スカイビングツール１０の離れる方向の傾きは機械加工において偏心にスカイビングツール１０をクランプすることによって実現され、それにより、軸の交点ＡＫからすくい面がオフセットされる。スカイビングツール１０の回転円周とワークピース２０の回転円周との接触点ＢＰは、スカイビングツール１０の離れる方向の傾きにより、回転軸Ｒ１、Ｒ２の接続垂線上に存在していない。対応するオフセットはすくい面オフセットｅと呼ばれ、図６Ａから見て取れる。スカイビングツール１０がさらに離れる方向に傾くと、有効すくい角は大きくなる。スカイビング加工に必要とされるすくい角は、３〜５度の範囲である。これらのすくい角を規定するために、スカイビングツール１０は、通常、最大１０度まで傾ける必要がある。
【００２３】
図７Ａおよび図７Ｂには、スプール歯とヘリカル歯とを備えるスカイビングツール１０と円筒状ワークピース２０がさらに示されている。図７Ａは、互いにねじれの関係にある２つの回転軸Ｒ１、Ｒ２が互いに平行に延在するように見える方向から見たものである。図７Ａにおいて、２つの軸Ｒ１、Ｒ２の接続垂線ＧＬが見て取れる。図７Ａおよび図７Ｂにおいて、接触点ＢＰは、接続垂線ＧＬ上に位置する。図７Ｂにおいて、接触点ＢＰが視認可能な、接点ビュー（いわゆる接触面の側方射影）が示されている。図７Ａに示す表現においては、接触点ＢＰは、ワークピース２０の陰に隠れている。
【００２４】
所望なクリアランス角を規定することによって生じる運動学的な態様や条件に加えて、ワークピース２０の特性や条件が重要な役割を果たす。何度も繰り返すが、ワークが歯元円の直径に比べて大きい直径を備える断面が含まれる歯が形成された構造または周期的な構造であって、それにより、歯が形成された構造または他の周期的な構造の製造において小さいオーバーラン量のみ許容する、ワークピースが存在する。
【００２５】
図８Ａおよび図８Ｂにおいて、一例のワークピース２０が示されている。一例のワークピース２０は、第１の円筒部２１と第２の円筒部２２とを備え、円錐状のスカイビングツール１０によるスカイビング加工によって第１の円筒部２１上に外歯が形成される。ワークピース２０は、例えば、異なる直径の断面を備えるシャフトに関係してもよい。十分な切削速度ｖＣを達成するために必要な軸の有効交角Σｅｆｆは少なくとも１０度である。図８Ａおよび図８Ｂによれば、通常のクランプでは、軸の有効交角Σｅｆｆが少なくとも１０度である場合、円錐状のスカイビングツール１０がワークピース２０の第２の円筒部２２に衝突しうることがわかる。図８Ｂにおいて、衝突領域が楕円ＫＢによって概略的に示されている。例えば図７Ａに示すような円筒状のスカイビングツール１０の場合、傾きが増加してさらに状況が悪化すると衝突しうる。
【発明の概要】
【００２６】
本発明は、ギヤホイールまたは他の周期的構造の歯面のチップ除去加工、特に小さいオーバーラン量のみを許容するワークピースの機械加工に適した方法および装置を提供することを目的とする。
【００２７】
また、方法および対応する装置は、ロバストであって、連続生産、例えば自動車産業での使用に適したものにすべきである。
【００２８】
この目的は、本明細書で言う改良されたスカイビング加工方法による本発明に従って達成される。改良されたスカイビング加工方法は、回転対称の周期的構造の製造に適した連続的な切削方法に関連する。よく知られたスカイビング加工（ホブピーリング（ｈｏｂ  ｐｅｅｌｉｎｇ））が示すものとして、ホブ加工方法が関連される。正確には、連続的なホブ加工による歯の形成方法が関連される。本明細書において、スカイビング加工は、説明のためにおよびトレインの作成のデザインのために、ヘリカルギヤの運動学と比較される。
【００２９】
方法は、スカイビングツールを用いて回転対称の周期的構造を備えるワークピースをスカイビング加工するようにデザインされている。このスカイビング加工方法においては、
スカイビングツールが第１の回転軸を中心として連続的に回転し、
ワークピースがスカイビングツールと同期して第２の回転軸を中心として連続的に回転し、
回転中のスカイビングツールが回転中のワークピースに対する相対動作を実行し、
スカイビング加工中においてスカイビングツールの傾斜角がネガティブに設定され、その角度は１５度より大きく、
第１の回転軸が第２の回転軸に対してねじれの位置ある（一方が傾いている）。
【００３０】
スカイビングツールとワークピースとの連動動作により、ヘリカルギヤの相対動作に対応するまたはヘリカルギヤに近似する、スカイビングツールとワークピースの相対動作が生じる。
【００３１】
機械加工中、スカイビングツールは、ワークピースに向かう方向に傾いている、すなわち、よく行われているように運動学的逃げ角を生じさせるために傾ける場合と比べて反対方向に傾いている。
【００３２】
好ましくは、全ての実施の形態において、スカイビングツールは、ワークピース状の歯または周期的構造に向かって傾いている。
【００３３】
傾斜角は、好ましくは−２度から−４５度の範囲の角度であり、また好ましくは−５度から−３０度の範囲の角度である。
【００３４】
軸の有効交角は、２つの回転軸に囲まれた角度のうち絶対値が小さい方の角度である。
【００３５】
好ましくは、例えば円周のカラーを備える部品のように、ワークピースが小さいオーバーラン量のみ許容するワークピースに関する場合、本発明は利用される。
【００３６】
本発明の改良されたスカイビング加工方法は、衝突が生じない予め決められて調整された方法で実行されるワークピースとスカイビングツールとの間の相対動作シーケンス（いわゆる相対動作）によって特徴付けされている。
【００３７】
対応する改良されたスカイビング加工方法は、連続的な切削方法に関する。よく知られたスカイビング加工（ホブピーリング（ｈｏｂ  ｐｅｅｌｉｎｇ））が示すものとして、ホブ加工方法が関連される。正確には、連続的なホブ加工による歯の形成方法が関連される。
【００３８】
好ましくは、全ての実施の形態において、フロントカッターヘッドツール（ｆｒｏｎｔ  ｃｕｔｔｅｒ  ｈｅａｄ  ｔｏｏｌ）とは大きく異なる、スカイビングホイールのようなスカイビングツールが使用される。
【００３９】
本発明によれば、スカイビングツールは、外に向かって斜めに突出した切歯形状に形成された刃先を備えるスカイビングホイール状のツール部を備える。
【００４０】
本発明によれば、スカイビングツールは、ジェネレーティングカッター（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  ｃｕｔｔｅｒ）形状を備える、好ましくはディスク型ジェネレーティングカッターまたは深座ぐり型ジェネレーティングカッター（例えば、ＤＩＮ３９７２またはＤＩＮ５４８０に準拠する）形状を備えるツール部を備える。
【００４１】
本発明に係るスカイビングホイール型スカイビングツールは、いわゆる大型ツール、ですなわち本質的に一体的に実装されているツールとしてデザインされている、または、カッター、好ましくはバー状のカッターが挿入されたカッターヘッドベース本体を備えるカッターヘッドツール（本明細書では、バー状カッター型スカイビングツールと称する）として実装されるようにデザインされている。
【００４２】
本発明によれば、好ましくは全ての実施の形態において、スカイビングツールは、いわゆる構造上のすくい角を備える。すなわち、すくい角は、運動学を考慮することにより、スカイビングツールの形状によって決定される。
【００４３】
本発明は、好ましくは、いわゆるフィッティングインターフェース輪郭（例えば衝突フランク）を備え、それにより多くの場合において従来のスカイビング加工方法では製造できない構成部品に使用される。
【００４４】
本発明は、傾斜角δの絶対値が１５度以上に設定されているという特徴に基づいている。すなわち、スカイビングツールは、従来のスカイビング加工方法に比べて大きく傾いている。
【００４５】
説明または請求したような改良されたスカイビング加工方法を用いることにより、大きく異なる歯構造または他の周期的に繰り返す構造を製造することができる。
【００４６】
ワークピースの円筒状の歯の場合、すくい面オフセットｅは、内歯の場合には負に、外歯の場合には正に規定されている。
【００４７】
改良されたスカイビング加工において、歯構造または他の周期的構造が完全に形成されるまで、材料は漸進的に除去される。スカイビングツールの特別なアプローチは、複数の切削または機械加工の段階において製造することである。例えば、歯間ギャップが所定の深さにまず切削され、続いて完全な深さに切削される。
【００４８】
本発明に係る方法は、ドライ加工またはウエット加工の両方において実行可能である。
【００４９】
改良されたスカイビング加工は、外歯のみの製造のために利用できない。改良されたスカイビング加工は、内歯の製造のために有利に利用できる。
【００５０】
改良されたスカイビング加工は、ワークピースを熱処理する前のプレ歯形成および熱処理後の歯仕上げの両方に利用できる。
すなわち、スカイビング加工は、ソフトな機械加工とハードな機械加工（精密加工）の両方に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
本発明のさらなる詳細および効果が、実施例に基づいて、また図面を参照しながら、以下に説明される。全ての概略的な図面において（すなわち、図８Ａおよび８Ｂの衝突表現においても）、表現をシンプルにするために、ワークピースおよびスカイビングツールは、回転円周上の状態が（ワークピースが回転円筒状に）省略されている。しかし、歯の高さを備える歯全体に関して、表現された状態は有効である。
【図１】ギヤ形成中において、外歯を備えるワークピースと係合する円筒状の外側輪郭を備えるプッシングホイール（ｐｕｓｈｉｎｇ  ｗｅｅｌ）を概略的に示す図
【図２】スカイビング加工中において、外歯を備えるワークピースと係合する円筒状の外側輪郭を備える、スプール歯型のスカイビングホイールを概略的に示す図
【図３】スカイビング加工中において、外歯を備えるワークピースと係合する円錐状の外側輪郭を備える、ヘリカル歯型のスカイビングホイールを概略的に示す図
【図４Ａ】外歯を備えるワークピースをスカイビング加工中の円錐状スカイビングツールにおける軸の交差の射影（接触面の射影）を概略的に示し、その軸の交角が従来の方法で決定されている図
【図４Ｂ】図４Ａの円錐状スカイビングツールおよびワークピースの軸の交差の側方射影（接触面の側方射影）を概略的に示す図
【図５】外歯を備えるワークピースをスカイビング加工中のさらなる円錐状のスカイビングツールであって、従来の方法でワークピースに対して傾いていないスカイビングツールを概略的に示す図
【図６Ａ】外歯を備えるワークピースをスカイビング加工中の円筒状のスカイビングツールにおける軸の交差の射影を概略的に示し、従来の方法でスカイビングツールが小さい角度でワークピースから離れるように傾けられ、その結果としてすくい面がオフセットしている図
【図６Ｂ】図６Ａの円筒状スカイビングツールおよびワークピースの接触面の側方射影を概略的に示す図
【図７Ａ】外歯を備えるワークピースをスカイビング加工中のさらなる円筒状のスカイビングツールにおける軸の交差の側方射影を概略的に示し、従来の方法でスカイビングツールが小さい角度でワークピースから離れるように傾けられている図
【図７Ｂ】図７Ａの円筒状スカイビングツールおよびワークピースの接触面の側方射影を概略的に示す図
【図８Ａ】外歯を備えて小さくオーバーランした状態のワークピースをスカイビング加工中の円錐状のスカイビングツールの軸の交差の側方射影（接触面の側方射影）を概略的に示し、軸の有効交角Σｅｆｆが１８度に決定され、スカイビングツールとワークピースとの間で衝突が生じている図
【図８Ｂ】衝突をより明確に示す、図９Ａの円錐状スカイビングツールとワークピースを概略的に示す図
【図９Ａ】外歯を備える円筒状のワークピースを改良されたスカイビング加工中の円錐状のスカイビングツールを概略的に示し、スカイビングツールがワークピースに向かって傾いている図
【図９Ｂ】図９Ａの円錐状スカイビングツールとワークピースを概略的に示すさらなる図
【図９Ｃ】図９Ａの円錐状スカイビングツールとワークピースにおける軸の交差の射影を概略的に示す図
【図９Ｄ】図９Ａの円錐状スカイビングツールとワークピースにおける軸の交差の側方射影を概略的に示す図
【図９Ｅ】図９Ａの円錐状スカイビングツールとワークピースにおける接触面の側方射影を概略的に示す図
【図１０Ａ】外歯を備えて小さくオーバーランした状態の円筒状のワークピースを改良されたスカイビング加工中の円錐状のスカイビングツールを概略的に示し、スカイビングツールがワークピースに向かって傾いている図
【図１０Ｂ】図１０Ａの円錐状スカイビングツールとワークピースを概略的に示すさらなる図
【図１０Ｃ】図１０Ａの円錐状スカイビングツールとワークピースを概略的に示すさらなる図
【図１１】いわゆる接触面に対する円錐状のスカイビングツールを概略的に示す図
【図１２Ａ】円錐状のテーパーを備え、傾斜角δが−２０度の本発明に関連して使用することができるスカイビングツールを概略的に示す図
【図１２Ｂ】外歯を備えた円筒状のワークピースともに図１２Ａのスカイビングツールを概略的に示し、−２０度の傾斜角度が規定されている図
【図１３】ジェネレーティングカッター型大型ツール形状のスカイビングツールを概略的に示す図
【図１４】内歯を備えるワークピースをスカイビング加工中のスカイビングツールを有する本発明に係る装置の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００５２】
本明細書においては、関連する公表物や特許内の用語が使用されている。しかしながら、これらの用語は単により良い理解のために使用されているに過ぎないことに留意すべきである。創意や特許請求項の範囲は、これらの特別に選択された用語によって解釈されるものに限定されない。本発明は、他のシステムの専門用語および／または技術分野に関係なく変更することができる。他の技術分野においては、これらの用語は類似して使用される。
【００５３】
回転対称の周期的構造は、例えば、内歯およひ／または外歯を備えるギヤホイールである。しかしながら、例えば、ブレーキディスク、クラッチ、またはギヤトランスミッションの構成要素などであってもよい。スカイビングツールは、特に、ピニオンシャフト、ワーム、リングギヤ、歯車ポンプ、リング状ジョイントハブ（リング状ジョイントは、例えば、ディファレンシャルギヤから車輪に動力を伝達するための自動車の部分に使用されている）、スプラインシャフトジョイント、スライドカラー、ベルトプーリーなどの作製に適している。本明細書において、周期的構造は、すなわち周期的に繰り返される構造である。
【００５４】
以下、主としてギヤホイール、歯、および歯間ギャップについて説明する。しかしながら、上述したように、本発明は、他の周期的構造を備える他の構成部品でも可能である。この場合、これらの他の構成部品は歯間ギャップではなく、例えばねじ溝やうねに関する。
【００５５】
本発明によれば、いわゆる改良されたスカイビング加工方法においては、ワークピース５０または６０に対してスカイビングツール１０が傾いている。まず、以下においては、傾いた状態で行われるスカイビング加工プロセスのデザインの基礎が説明される。
【００５６】
基本的には、スカイビング加工中におけるスカイビングツール１００とワークピース５０、６０、７０との間の相対動作は、ヘリカルギヤ、すなわちジェネレーションヘリカル型ギヤトランスミッションに対応する。ヘリカルギヤは、空間的なトランスミッションギヤに関連する。
【００５７】
スカイビング加工プロセスの基本的なデザインは、トランスミッションギヤのデザインのように、いわゆる計算点ＡＰで生じる。本明細書においては、基本的なデザインという用語は、ワークピース５０、６０、７０に対するスカイビングツール１００の空間的な配置や動作の定義（運動学的な定義）を言及するものであり、また、例えば直径や傾斜角などのスカイビングツール１００の幾何学的な基礎パラメータの定義（基礎的なツール形状の定義）を言及するものであると理解される。
【００５８】
計算点ＡＰにおける幾何学的および運動学的な噛み合い条件は可能な限り最適化される。噛み合い条件は、計算点ＡＰからの距離が増加すると変化する。この場合、スカイビング加工は、刃先の移動中に噛み合い条件が変化する、非常に複雑なプロセスで表現される。しかしながら、噛み合い条件の変化は、計算点ＡＰでの噛み合い条件を介して選択的に影響を受ける。
【００５９】
したがって、計算点ＡＰでの噛み合い条件の正確なデザインは、スカイビング加工プロセスのデザインにおいて、かなり重要である。
【００６０】
（軸の配置に関連する用語）
軸の配置の定義に必要ないくつかの用語が存在する。これらの用語を以下の表に示す。
【表１】
0006022549.tif 000002
【００６１】
（スカイビングツールとワークピースとの間の接触に関する用語）
スカイビングツールとワークピースとの間の接触について説明するために必要ないくつの用語が存在する。これらの用語を以下の表に表す。
【表２】
0006022549.tif 000003
0006022549.tif 000004
0006022549.tif 000005
0006022549.tif 000006
【数１】
0006022549.tif 000007
【数２】
0006022549.tif 000008
【００６２】
（さらなる射影）
本発明を説明するために、さらに異なる射影が使用される。その射影を以下の表３にて説明する。
【表３】
0006022549.tif 000009
（すくい面のオフセット）
【表４】
0006022549.tif 000010
【００６３】
非平面状の歯の場合、以下の数式３が、回転軸Ｒ１、Ｒ２の空間的配置を表す角度の関係を示しており、個々の量を変更する際に重要な役割する。
【数３】
0006022549.tif 000011
【００６４】
一般化されたこの式において、軸の交角Σは、軸の有効交角Σｅｆｆと傾斜角δとに分解される。軸の有効交角Σｅｆｆは、回転中のスカイビングツール１００と回転中のワークピース５０、６０、７０との間の相対的な切削動作を生み出すために決定される量である。しかしながら、平面状の歯の場合、軸の有効交角Σｅｆｆと傾斜角δは、数式３を満たすことなく、定義される。
【００６５】
本発明によれば、傾斜角δは常にゼロ度未満であり、すなわち、接触面（２つの速度ベクトルｖ２、ｖ１を含む）に対するツール基準面やスカイビングツール１００の傾きが負（ネガティブ）である。それゆえ、本発明は、ワークピース５０、６０、７０に向かうスカイビングツール１００の傾きに関係する。
【００６６】
傾斜角δがネガティブである場合、計算点ＡＰと接触点ＢＰは、図９Ｂに示すように、接続垂線ＧＬ上に位置しない。接続垂線ＧＬは、外歯の場合にはカッター半空間内に存在し、内歯の場合にはチップ半空間に存在する。接触面ＢＥは、ワークピース基準面に直交するが、ツール基準面には直交しない。ワークピース５０、６０、７０の回転軸Ｒ２は、接触面ＢＥと平行である。しかしながら、スカイビングツール１００の回転軸Ｒ１は、カッター半空間内で接触面ＢＥと交差する。ワークピース５０、６０、７０が円筒状の歯を備える場合、接触半径ベクトルｒ１、ｒ２は、例えば図９Ｂに示すように、傾斜角δを囲んでいる。ほとんどの場合、傾斜角δがスカイビングツール１００の接触半径ベクトルｒ１と接触面法線ベクトルｎとに囲まれる角度であるということが可能である。
【００６７】
好ましくは、全ての実施の形態において、軸の有効交角Σｅｆｆは、−６０°≦Σｅｆｆ≦６０°である。
【００６８】
本発明によれば、すくい面オフセットｅは、内歯の場合には負であり、外歯の場合には正である。本発明によれば、逃げ角をスカイビングツール１００上に構造的に設ける必要がある。それにより、円筒状の部品（すなわちワークピース５０、６０、７０）に対してツールの刃先が傾くことによって起こる逃げ角の損失を補償しなければならない。
【００６９】
図９Ｅの接触面の側方射影は、運動学的に発生するネガティブのすくい角αＫｉと構造的なツールのすくい角αＫｏの合計である、運動学的―構造的なヘッドすくい角αＫｉＫｏを示している。
【００７０】
本発明によれば、いわゆるワークピース５０、６０、７０をスカイビング加工するための改良されたスカイビング加工方法が関連され、そこにおいては、スカイビングツール１００を用いてワークピース５０、６０、７０上に回転対称の周期的構造、例えば外歯または内歯が作製される。図９Ａ〜９Ｅに示すようにおよび図１０Ａ〜１０Ｃに示すさらなる例に基づき（これらの図９Ａ〜１０Ｃは回転体（ホブ体）を占めす概略図である）、改良されたスカイビング加工方法は、特に、スカイビング加工中においてワークピース５０、６０、７０との衝突を回避するように背面に向かって傾斜する衝突輪郭をスカイビングツール１００が備えることによって特徴付けされている。それゆえ、好ましくは、スカイビングツール１００は、錐体状、円錐状、双曲線状の衝突輪郭を備える。スカイビング加工中において、
ワークピース５０、６０、７０に対するスカイビングツール１００の相対移動が連動的に実行され、
第１の回転軸Ｒ１を中心としてスカイビングツール１００が回転されるとともに第２の回転軸Ｒ２を中心としてワークピース５０、６０、７０は回転され、
機械加工中は傾斜角δがネガティブに設定され、
第２の回転軸Ｒ２に対して第１の回転軸Ｒ１がねじれの位置にあって（一方に傾き）、２つの回転軸Ｒ１、Ｒ２が互いにねじれの位置にあるように、
これらの工程が同時にまた協調して実行される。
【００７１】
図９Ａは、背面側に傾斜した（円錐状の）衝突輪郭を備える適切なスカイビングツール１００が、外歯を備えた円筒状ワークピース５０に対して改良されたスカイビング加工を実行している様子を概略的に示している。スカイビングツールはワーク５０に向かって傾いている、すなわち、傾斜角δがゼロ度未満である。図９Ａは、上方から見た円筒状のワークピース５０を示している。ワークピース５０の上面５１は、図面の平面内に存在する。好ましくは、全ての実施の形態において、スカイビングツール１００ｈは、切歯が形成されているスカイビングホイール形状のツール部１０１を有する。スカイビングツール１００は、図面に概略的に示されているツールスピンドル１７０に支持されている。
【００７２】
本発明によれば、全ての実施の形態において、スカイビングホイール形状ツール部１０１は、図１２Ａ、１２Ｂ、および１３に示すように、外側に向かって突出した切歯状に形成された刃先を備える。切歯のすくい面は、実質的に、テーパー状のスカイビングホイール形状ツール部１０１の前面に対して形成されている。
【００７３】
本発明によれば、全ての実施の形態において、スカイビングホイール形状ツール部１０１は、ジェネレーティングカッター形状を備え、好ましくは、鐘（ベル）状のジェネレーティングカッター形状を備える。
【００７４】
なお、全ての実施の形態において、スカイビングホイール形状ツール部１０１と対応するツールスピンドル１７０との間にアダプタ要素が配置されてもよい。
【００７５】
図９Ｂは、図９Ａに示す集まりを別の方向から見た図である。図９Ｂにおいて、接続垂線ＧＬと、スカイビングツール１００の回転円周Ｗ１とワークピース５０の回転円Ｗ２との接触点ＢＰとを確認することができる。半径ベクトルｒ１を備えるスカイビングツール１００の回転円周Ｗ１と半径ベクトルｒ２を備えるワークピース５０の回転円周Ｗ２との接触点に接触点ＢＰが位置する。
【００７６】
図９Ｃは、図９Ａに示す集まりにおける軸の交差の射影を示す図である。図１４Ｃにおいて、軸の交角Σを確認することができる。接続垂線ＧＬは、図１４Ｃの図面に対して直交しており、そのため軸の交点ＡＫに縮小している。
【００７７】
図９Ｄは、図９Ａに示す集まりにおける軸の交差の側方射影を示している。図９Ｄにおいて、２つの軸Ｒ１、Ｒ２の軸の射影は、図面に対して平行である。接続垂線ＧＬは、図面上に位置する。
【００７８】
図９Ｅは、図９Ａの集まりの接触面の側方射影を示している。図９Ｅは、回転円周Ｗ１、Ｗ２の接触点ＢＰとワークピースに向かうツールの大きな傾きとを示している。
【００７９】
図９Ａ〜図９Ｅに示す実施例において、傾斜角δは−２０度である。
【００８０】
好ましくは、全ての実施の形態において、傾斜角δは、−２度から−４５度の範囲である。角度の範囲は、−５度から−３０度の範囲が特に好ましい。
【００８１】
図９Ａ〜図９Ｅに示すスカイビングツール１００のテーパー状の衝突輪郭は、円錐状のベース本体によって実現される。なお、スカイビングツール１００のベース本体が、衝突を回避するために、小さいテーパー部分をさらに備えてもよい。スカイビングツール１００の円錐状のベース本体の錐角は、ここでは例えば３０度である。傾斜角δや他の要件を考慮に入れてスカイビングツール１００の刃先の領域における頂部側の有効すくい角が正（ポジティブ）である場合には、錐角は他の値であってもよい。
【００８２】
全ての実施の形態において、テーパー状の衝突輪郭は、切歯も含むスカイビングツールの包絡線ＥＨのテーパー状の輪郭を意味することと理解される。図１２Ａにおいて、スカイビングツール１００の包絡線ＥＨの衝突輪郭が点線によって示されている。この点線に基づけば、衝突輪郭は背面に向かって傾斜していることがわかる。
【００８３】
図１０Ａは、外歯備える別の円筒状のワークピース６０に対して改良されたスカイビング加工を実行中のさらに好適な円錐状のスカイビングツール１００における接触面の側方射影を概略的に示している。スカイビングツール１００は、ワークピース６０に向かって傾いている。図１０Ａにおいて、ワークピース６０は、第１の円筒状部６１と第２の円筒状部６２とを有し、両方の円筒状部６１、６２はワークピース６０の回転軸Ｒ２を中心にして同心に配置されている。このワークピースは、図８Ａ、８Ｂに示すものと同じである。
【００８４】
周期的構造は第１の円筒状部６１に形成されており、隣接する円筒状部６２のために、その可能なオーバーラン量は非常に小さい。そのため、スカイビングツール１００は、ワークピース６０に向かって傾いている。ここでは、その傾斜角δｓは−１０度である。
【００８５】
図１０Ｂおよび図１０Ｃは、図１０Ａに示す集まりを別の方向から見た図である。
【００８６】
図１１は、いわゆる接触面ＢＥに対する円錐状のスカイビングツール１００の概略図を示している。図１１に示す接触面ＢＥに対する傾きの表現は、特に説明に役に立つ。図１１に基づけば、傾斜角δの位置がより明確化される。
【００８７】
好ましくは、全ての実施の形態において、スカイビングツール１００は、背面に向かって傾斜している衝突輪郭を備える外套（ｍａｎｔｌｅ）形状または台座（ｂａｓｅ）形状を備える。このために、外套形状または台座形状は、例えば、円筒状部と円錐台（円錐）状部から構成されてもよい。好ましくは、図９Ａ〜１０Ｃ、１１、１２Ａ、１２Ｂ、および１３に示すように、スカイビングツール１００の少なくともスカイビングホイール形状部１０１が、テーパー状の衝突輪郭を備える。
【００８８】
図１２Ａは、傾斜角δが−２０度の発明に関連して使用することができる円錐状のテーパーを備えるスカイビングツール１００の概略図である。図１８Ａに概略的に示すように、スカイビングツール１００は、カッター、好ましくはバー状のカッター１２０を挿入状態で備える切削ヘッドベース本体１１０（ここでは、円錐台（円錐）状部１６０）を有する、いわゆる切削ヘッドツールに関連する。スカイビングツール１００は、ツールスピンドル１７０によって装置２００に対して、特有の動作ができるように固定されている。
【００８９】
図１２Ｂは、図１２Ａに示すスカイビングツール２００とともに円筒状のワークピース５０を概略的に示している。また、傾斜角δが−２０度に規定されている状態を示している。スカイビングツール１００は、δ＝−２０°で傾いていてもワークピース５０に対してスカイビングツール１００が衝突しないように選択された衝突輪郭を備える。
【００９０】
なお、スカイビングツール１００は、例えば図１３に示すような任意の他の形状であってもよい。図１３は、ジェネレーティングカッター形状を備えるスカイビングツールを示している。ここでは、切歯１１０がスカイビングツール１００の一部である大型ツールに関される。このスカイビングツールは、２４個の切歯１１１を有する。図１３では、その１つに符号が付されている。スカイビングツール１００のベース本体は、錐台形状のディスクまたは錐台形状のプレートである。
【００９１】
本発明に係るスカイビング加工用にデザインされた装置２００は、一対の軸Ｒ１、Ｒ２それぞれの動作を同調させることができるＣＮＣ制御部２０１を有する。ＣＮＣ制御部２０１は、装置２００の一部であってもよく、または、装置２００に通信接続可能２０２に外部に設けられてもよい。対応する装置２００は、内歯を備えて重スカイビング加工されるワークピース７０に対するスカイビングツール１００の相対移動を実行するために、”軸を電子的または制御的に連動させる” いわゆる”電子歯車列（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｇｅａｒ  ｔｒａｉｎ）”を有する。機械加工中におけるスカイビングツール１００とワークピース７０の連動は、ヘリカルギヤの相対動作と同様にスカイビングツール１００とワークピース７０とが相対動作するように実行される。電子歯車列、すなわち電子的または制御的な軸の連動は、装置２００の少なくとも２つの軸の回転周波数に関して同期することができる。本明細書においては、少なくともツールスピンドル１７０の回転軸Ｒ１がワークピーススピンドル１８０の回転軸Ｒ２に対して連動される。また、好ましくは、全ての実施の形態において、ワークピーススピンドルの回転軸Ｒ２はＲ１方向の軸送り２０３に連動される。図１４において、軸送り２０３の動作は、矢印２０４によって示されている。さらに、ワークピーススピンドルは、回転軸Ｒ２と平行なカートリッジ２０５により、矢印２０６に示すように、直線的にシフトすることができる。さらにまた、ワークピーススピンドル１８０と一体のカートリッジ２０５とワークピース７０は、ピボット軸ＳＡを中心として、矢印２０７に示すように回転することができる。
【００９２】
好ましくは、装置２００は、図１４に示すように、鉛直な配置に基づいて使用される。このような鉛直配置において、ワークピース５０、６０、７０とワークピーススピンドル１８０に対して上方にスカイビングツール１００とツールスピンドルが配置される、またはその逆に配置される。スカイビング加工中に生じるチップは、重力の作用によって下方向に落下し、例えば図示しないチップベッドを介して除去することができる。
【００９３】
また、装置２００は、本発明に係る改良されたスカイビング加工用にデザインされ、正しく幾何学的および運動学的に複雑な加工設定と上述の軸の軸動作とを行う。好ましくは、全ての実施の形態において、装置は６軸を有する。５軸は既に説明されている。６番目の軸として、スカイビングツール１００に対してワークピース５０、６０、７０を直線的に相対移動させることができる軸があってもよい。この直線的な相対移動は、図２３において、矢印２０８によって示されている。
【００９４】
改良されたスカイビング加工方法は、全ての実施の形態において、ドライ加工またはウェット加工に適用することができる。ドライスカイビング加工が好ましい。
【００９５】
全ての実施の形態において、ワークピース５０、６０、７０は、予め歯を備えてもよく、または歯がなくてもよい。歯がないワークピースの場合、スカイビングツール１００は、大きい材料に対して加工を行う。
【００９６】
全ての実施の形態において、ワークピース５０、６０、７０は、後加工されてもよく、好ましくは、艶出し加工が行われる。
【００９７】
本明細書で説明された改良されたスカイビング加工は、高い生産性と適応性を提供する。
【００９８】
改良されたスカイビング加工の適応範囲は、広く、また回転対称の周期的構造の製造にまで及ぶ。
【００９９】
本明細書で説明された改良されたスカイビングツールは、高速な材料除去を可能にする。同時に、歯のフランクや他の機械加工された表面上に有益な表面構造を形成することが可能である。
【０１００】
改良されたスカイビング加工においては、歯、歯間ギャップ、または他の周期的構造が完全に形成されるまで、ワークピース５０、６０、７０から段階的に材料が除去される。
【０１０１】
改良されたスカイビング加工は、加工時間に関して大きなポテンシャルを有する高パフォーマンスな方法に関連する。サイクルタイムが低いことに加えて、ツールコストも相対的に低い。これら全てのことが、改良されたスカイビング加工の費用効果に寄与する。
【符号の説明】
【０１０２】
１        プッシングホイール
２        ワークピース
４        歯ヘッド
５        歯ブレスト
１０      スカイビングツール
２０      （スカイビング加工され、外歯を備える）ワークピース
２１      第１の円筒状部
２２      第２の円筒状部
５０      （スカイビング加工される）ワークピース
６０      （スカイビング加工される）ワークピース
６１      第１の円筒状部
６２      第２の円筒状部
７０      （スカイビング加工され、内歯を備える）ワークピース
１００    スカイビングツール
１０１    スカイビングホイール形状ツール部
１１０    ベース本体
１１１    切歯
１２０    カッターバー
１６０    錐台（円錐）状部
１７０    ツールスピンドル
１８０    ワークピーススピンドル
２００    装置
２０１    ＣＮＣ制御
２０２    通信接続
２０３    軸送り
２０４    軸送り動作
２０５    キャリッジ
２０６    直線的シフト
２０７    回転動作
２０８    直線的相対移動
αＫｉ    ヘッド刃先のすくい角
αＫｏ    構造的すくい角
αＫｉＫｏ    運動学的構造的ヘッドすくい角
ａ        軸間距離（軸距離）
ＡＫ      軸の交点
ＡＰ      計算点
ＢＥ      接触面
ＢＰ      接触点
β１      ツールの傾斜角
β２      ワークピース５０、６０、７０の傾斜角
δ        傾斜角
ｄｗ２    ワークピースの回転円周径
ｅ        すくい面オフセット
ＥＨ      包絡線
ＧＬＦ１  回転軸Ｒ１上の接続垂線の足
ＧＬＦ２  回転軸Ｒ２上の接続垂線の足
ＧＬＶ    接続垂線ベクトル
ＫＢ      衝突部
ＬＦ１    正射影
ＬＦ２    正射影
ｎ        接触面法線ベクトル
ｎ１      ツールの回転速度
ｎ２      ワークピースの回転速度
Ｒ１      ツールの回転軸（ツール軸）
ｒ１      ツール１０の接触半径ベクトル
Ｒ２      ワークピースの回転軸（ワークピース軸）
ｒ２      ワークピース５０、６０、７０の接触半径ベクトル
ＳＡ      回転軸
Ｓｈｘ    ストローク動作
Ｓａｘ    軸送り
ＳＤ      差動送り
Ｓｒａｄ  径送り
Σｅｆｆ  軸の有効交角
Σ        軸の交角
ｖｃ      切削速度の絶対値
ｖｃ      切削速度ベクトル
ｖ１      スカイビングツールの速度ベクトルの絶対値
ｖ１      スカイビングツールの速度ベクトル
ｖ２      ワークピースの速度ベクトルの絶対値
ｖ２      ワークピースの速度ベクトル
ＷＫ      回転円周
Ｗ１      スカイビングツール１００の回転円周
Ｗ２      ワークピース５０、６０、７０の回転円周
ω１      軸Ｒ１を中心とする回転
ω２      軸Ｒ１を中心とする回転
ｘ，ｙ、ｚ  座標系の軸
【図１】
0006022549.tif 000012
【図２】
0006022549.tif 000013
【図３】
0006022549.tif 000014
【図４Ａ】
0006022549.tif 000015
【図４Ｂ】
0006022549.tif 000016
【図５】
0006022549.tif 000017
【図６Ａ】
0006022549.tif 000018
【図６Ｂ】
0006022549.tif 000019
【図７Ａ】
0006022549.tif 000020
【図７Ｂ】
0006022549.tif 000021
【図８Ａ】
0006022549.tif 000022
【図８Ｂ】
0006022549.tif 000023
【図９Ａ】
0006022549.tif 000024
【図９Ｂ】
0006022549.tif 000025
【図９Ｃ】
0006022549.tif 000026
【図９Ｄ】
0006022549.tif 000027
【図９Ｅ】
0006022549.tif 000028
【図１０Ａ】
0006022549.tif 000029
【図１０Ｂ】
0006022549.tif 000030
【図１０Ｃ】
0006022549.tif 000031
【図１１】
0006022549.tif 000032
【図１２Ａ】
0006022549.tif 000033
【図１２Ｂ】
0006022549.tif 000034
【図１３】
0006022549.tif 000035
【図１４】
0006022549.tif 000036