(57)【要約】【課題】合計で２サイクル以上の歯車加工を行う場合、または熱処理がなされたワークに対して歯車加工を行う場合であっても、高精度なはすば歯車の加工を行うことができるはすば歯車のスカイビング加工方法を提供する。【解決手段】スカイビングカッタ回転軸、被削物回転軸、スカイビングカッタ移動軸を備えたＮＣ工作機を用いてはすば歯車を加工するスカイビング加工方法において、スカイビングカッタの移動軸の送り速度Ｖ１からスカイビングカッタの移動軸におけるＮＣ工作機より伝達される指令移動量Ｌ１と実際の移動量Ｌ２との差である遅れ量ｄＬを算出する。その後、遅れ量ｄＬを下式に挿入して算出される補正角度ｄθをスカイビングカッタの回転軸または被削物の回転軸に適用することではすば歯車の加工を行う。補正角度ｄθ＝（Ｌ１−ｄＬ）×ｓｉｎ（Ｐ）／（π×Ｔ×Ｑ）×３６０【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スカイビングカッタの回転軸と、前記スカイビングカッタにより加工を行う被削物の回転軸と、前記スカイビングカッタと前記被削物の相対距離を変化させる前記スカイビングカッタの移動軸と、を備えたＮＣ工作機を用いてはすば歯車を加工するスカイビング加工方法であって、
前記スカイビングカッタの移動軸の送り速度Ｖ１から前記スカイビングカッタの移動軸における前記ＮＣ工作機より伝達される指令移動量Ｌ１と実際の移動量Ｌ２との差である遅れ量ｄＬを算出した後、前記遅れ量ｄＬを下式（１）に挿入して算出される補正角度ｄθを前記スカイビングカッタの回転軸または前記被削物の回転軸に適用することで前記はすば歯車の加工を行うことを特徴とするはすば歯車のスカイビング加工方法。
補正角度ｄθ＝（Ｌ１−ｄＬ）×ｓｉｎ（Ｐ）／（π×Ｔ×Ｑ）×３６０  ・・・・  （１）
ここで、Ｐは前記はすば歯車のねじれ角（単位：°）、Ｔは前記はすば歯車の歯数、Ｑは前記はすば歯車のモジュールをそれぞれ表す。
【請求項２】
前記被削物は、熱処理した後の被削物であることを特徴とする請求項１に記載のはすば歯車のスカイビング加工方法。
【請求項３】
前記被削物を第一工程およびそれに続く第二工程を経てはすば歯車のスカイビング加工を行う場合であって、前記第一工程における前記スカイビングカッタの切削送り速度と前記第二工程における前記スカイビングカッタの切削送り速度が異なる場合に請求項１に記載のスカイビング加工を行うことを特徴とするはすば歯車のスカイビング加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯切工具を用いた歯車の製作、特にはすば歯車の製作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、ホブ盤などを用いた歯車を加工する数値制御（ＮＣ）工作機械において、例えば工具の回転軸およびそれに同期したワーク（被削物）軸および切削送り軸（Ｚ軸）を備えた工作機械の場合、プログラム上で予め工具とワークの回転同期係数を設定することで同期制御動作を行うことができた。
【０００３】
例えば、特許文献１にはＮＣ工作機械を用いた歯車の製造において、所定のプログラム指令を行うことで工具（ホブ）の回転軸とワーク回転軸と切削送り軸を同期制御を実行することで高精度の歯車加工を行えることが開示されている。また、この方法に歯車のモジュールとねじれ角も追加設定することではすば歯車の加工（スカイビング加工）も行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２２４７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された技術を用いてはすば歯車の加工を行う際には、切削送り軸（Ｚ軸）の移動量に対して、ワーク軸の角度も同時に補正を行う必要がある。このワーク軸の角度の補正はＺ軸の移動指令値に対してリアルタイムで即座に行う必要があることから、通常のサーボ制御（フィードバック制御）において実際のＺ軸の位置は切削送り軸の指令値に対して一定の遅れ（位置偏差）が生じる。
【０００６】
また、同じ切削工程を計２サイクル以上行う場合には、１サイクル目と２サイクル目で切削送り速度を変更する場合には、Ｚ軸の実座標位置と補正角度のずれ量の関係も変化する。そのため、Ｚ軸の指令値と実際の位置との位相差が生じて、結果としてワークである歯車の加工精度に大きな影響を及ぼすという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明においては、合計で２サイクル以上の歯車加工を行う場合、または熱処理がなされたワークに対して歯車加工を行う場合であっても、高精度なはすば歯車の加工を行うことができるはすば歯車のスカイビング加工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するために、本発明はスカイビングカッタの回転軸と、スカイビングカッタにより加工を行う被削物の回転軸と、スカイビングカッタと被削物の相対距離を変化させるスカイビングカッタの移動軸と、を備えたＮＣ工作機を用いてはすば歯車を加工するスカイビング加工方法であって、スカイビングカッタの移動軸の送り速度Ｖ１からスカイビングカッタの移動軸におけるＮＣ工作機より伝達される指令移動量Ｌ１と実際の移動量Ｌ２との差である遅れ量（位置偏差）ｄＬを算出した後、遅れ量ｄＬを下式（１）に挿入して算出される補正角度ｄθをスカイビングカッタの回転軸または被削物の回転軸に適用することではすば歯車の加工を行うはすば歯車のスカイビング加工方法とする。
補正角度ｄθ＝（Ｌ１−ｄＬ）×ｓｉｎ（Ｐ）／（π×Ｔ×Ｑ）×３６０  ・・・・  （１）
ここで、Ｐははすば歯車のねじれ角（単位：°）、Ｔは前記はすば歯車の歯数、Ｑははすば歯車のモジュールをそれぞれ表す。
【０００９】
この場合、被削物は熱処理した後の被削物とすることもできる。また、被削物を第一工程およびそれに続く第二工程を経てはすば歯車のスカイビング加工を行う場合には、第一工程におけるスカイビングカッタの切削送り速度と第二工程におけるスカイビングカッタの切削送り速度が異なる場合に前述のスカイビング加工を行うこともできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のはすば歯車のスカイビング加工方法を用いることで、Ｚ軸の指令値と実際の位置との位相ずれが無く、歯車のヘリカル加工を精度良く行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本スカイビング加工におけるＺ軸の切削速度と位置偏差の関係のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係るはすば歯車のスカイビング加工方法について、以下の２通りの手順にしたがって進めることができる。まず、１通り目の手順について説明する。本発明におけるスカイビング加工を行う前に、Ｚ軸の切削送り速度とＺ軸の位置偏差の（相関）関係をグラフにプロットすることで把握しておく。そして、スカイビング加工が開始されて、１サイクル目の加工が終了して、２サイクル目を行う前に切削速度を変更する場合には、その切削速度の差分（ΔＦ）を算出しておく。
【００１３】
本スカイビング加工におけるＺ軸の切削速度と位置偏差の関係のグラフを図１に示す。前述した切削速度の差分（ΔＦ）より、図１のグラフを用いて位置偏差の差分（ΔＺ）を算出する。算出された位置偏差の差分（ΔＺ）を下式（２）に代入して、補正角度ΔＣｚを算出する。
補正角度ΔＣｚ＝ΔＺ×ｓｉｎ（Ｐ）／（π×Ｔ×Ｑ）×３６０  ・・・・  （２）
【００１４】
そして、２サイクル目の加工を開始する際に、上式（２）により算出した補正角度ΔＣｚ分を予めオフセットして（１サイクル目の値から差し引いて）、工具のスピンドルとワークのスピンドルとがお互いに同期加工を開始するように操作する。この操作によって、１サイクル目と２サイクル目で切削送り速度を変更しても位相ずれを発生させずに高精度の加工を行うことができる。一連の加工工程が３サイクル目以降を行う場合であっても、同様の手順を進めることができる。
【００１５】
次に、２通り目の手順について説明する。まず、前述したように本発明におけるスカイビング加工を行う前に、Ｚ軸の切削送り速度とＺ軸の位置偏差の（相関）関係をグラフにプロットすることで把握しておく。次に、切削速度＝０を基準として、１サイクル目の切削速度より求めた位置偏差から算出した補正角度ΔＣｚを１サイクル目の同期加工開始時にオフセット値とする。同様に、２サイクル目も２サイクル目の切削速度から算出した補正角度ΔＣｚでオフセットし、同期回転を開始し加工を行う。
【００１６】
特に、２通り目の手順については被削物（ワーク）を熱処理した後にスカイビング加工を行う、いわゆるハードスカイビング加工に有効である。この場合、スカイビングカッタとワークの各位相が一致した回転座標を基準とする。そして、上述の２通り目の手順で算出した補正角度ΔＣｚをワーク軸座標にオフセットする。その位置から同期加工を開始することにより、位相のずれを解消して高精度な歯車のヘリカル加工を行うことができる。
【図１】
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