(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端縁部に切刃を形成し、回転軸芯の方向に沿って何れの位置においても前記切刃と同じ断面形状を有する少なくとも一条のネジ状部を備える切刃形成部と、
工作機械の回転軸に固定され、かつ、円柱状に形成され、前記切刃形成部の外径よりも大きな外径を有する把持部と、
前記切刃形成部と前記把持部との間に設けられ、断面形状が前記切刃形成部から前記把持部に向けて拡大する中間部とを有するカッタを備えると共に、
第１軸芯の周りに回転自在にワークを支持するワーク支持部と、
前記第１軸芯に直交する仮想平面に対する傾斜角を有し、第２軸芯の周りに回転自在に前記カッタを支持するカッタ支持部と、
前記傾斜角および前記ワークに対する前記カッタの切込み深さを設定し、
前記第１軸芯の方向に沿ってみたとき、前記カッタの移動軌跡を、前記第１軸芯に交差しないように前記ワークの回転方向上手側にオフセットした状態に設定し、
前記ワークと前記カッタとを同期回転させつつ、前記カッタを前記第１軸芯に直交する仮想平面上で切削移動させる切削制御部と、を備えたクラウンギヤの製造装置。
【請求項２】
前記切削移動を複数回繰り返すと共に、
前記切削制御部が、所定回数未満の切削移動における前記カッタの傾斜角よりも、所定回数経過後の切削移動における前記傾斜角を小さく設定する請求項１に記載のクラウンギヤの製造装置。
【請求項３】
前記切削移動を複数回繰り返すと共に、
前記切削制御部が、先の切削移動における前記オフセットの量に対して、後の切削移動における前記オフセットの量を小さく設定する請求項１又は２に記載のクラウンギヤの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スカイビング加工に用いるカッタを用いたクラウンギヤの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クラウンギヤの製造装置に関する公知文献としては、特開２０１４−００４６５０号公報に示す装置があった。
この装置は、スカイビング加工技術を用いることで、それまでの環状のカッタを用いた歯切り装置を用いることなく、汎用マシニングセンタ等でクラウンギヤを効率よく生産できると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−００４６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のクラウンギヤ製造装置は、歯数の少ないピニオンと噛み合うクラウンギヤを製造する場合、カッタが細く剛性が低くなる。そのため、高速で加工しようとするとカッタが加工振動する場合がある。この結果、ワークに形成する歯面の面粗度が悪化したり、カッタの寿命が低下するなどの不都合が生じていた。
【０００５】
また、加工の際には、カッタをワークの加工面に対して所定の傾斜角を維持したまま加工するが、このワークとカッタとの相対位置は、仕上がったワークの使用時における歯車どうしの相対位置と異なる。そのため、使用時のクラウンギヤと噛み合う相手歯車と同じ歯形をカッタに適用すると加工されたクラウンギヤの歯形形状が所期の歯形形状とは異なるものとなってしまう。
【０００６】
さらに、カッタがワークにおける歯切り部の外側縁部を加工するときと内側縁部を加工するときとでは、切削量やカッタに作用する加工分力が異なるため、加工精度が悪化したり、カッタ寿命が短くなる。
その他、一回の切削加工が終了し、カッタがワークから抜け出る際に大きなバリが発生するなど上記従来の製造装置には改善すべき点がある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、クラウンギヤの加工において加工精度およびカッタ寿命を損なうことなく生産性を高めるスカイビング加工用のカッタを用いたクラウンギヤの製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るクラウンギヤの製造装置の特徴構成は、
先端縁部に切刃を形成し、回転軸芯の方向に沿って何れの位置においても前記切刃と同じ断面形状を有する少なくとも一条のネジ状部を備える切刃形成部と、
工作機械の回転軸に固定され、かつ、円柱状に形成され、前記切刃形成部の外径よりも大きな外径を有する把持部と、
前記切刃形成部と前記把持部との間に設けられ、断面形状が前記切刃形成部から前記把持部に向けて拡大する中間部とを有するカッタを備えると共に、
第１軸芯の周りに回転自在にワークを支持するワーク支持部と、
前記第１軸芯に直交する仮想平面に対する傾斜角を有し、第２軸芯の周りに回転自在に前記カッタを支持するカッタ支持部と、
前記傾斜角および前記ワークに対する前記カッタの切込み深さを設定し、
前記第１軸芯の方向に沿ってみたとき、前記カッタの移動軌跡を、前記第１軸芯に交差しないように前記ワークの回転方向上手側にオフセットした状態に設定し、
前記ワークと前記カッタとを同期回転させつつ、前記カッタを前記第１軸芯に直交する仮想平面上で切削移動させる切削制御部と、を備えた点にある。
【０００９】
本構成の如く、クラウンギアの製造装置において、カッタが、切刃形成部よりも大径の把持部を備えると共に、先端側の切刃形成部から基端側の把持部に向けて拡大する中間部を設けることで、切刃形成部と把持部との間の領域においてカッタの曲げ剛性が連続的に変化することとなり、カッタの特に曲げ強度を高めることができる。
当該カッタは、カッタとワークを同期回転させながらカッタをワークに対して歯溝方向に送り操作するスカイビング加工用に用いるが、加工に際しては工具の先端に形成した切刃がワークから逃げないように切刃をワークに押し付けた状態で送り操作する。よって、本構成の如く中間部を備えてカッタの曲げ強度を増大させることで、切削加工中におけるカッタの曲りが軽減され、より精密な加工が可能となる。
【００１０】
【００１１】
また、本構成であれば、上記中間部を備えて曲げ強度を向上させたカッタを用いてスカイビング加工を行うから、加工中のカッタの振動等を防止して精度の良いクラウンギヤを効率的に製造することができる。
【００１２】
本発明に係るクラウンギヤの製造装置の特徴構成は、前記切削移動を複数回繰り返すと共に、前記切削制御部が、所定回数未満の切削移動における前記カッタの傾斜角よりも、所定回数経過後の切削移動における前記傾斜角を小さく設定する点にある。
【００１３】
カッタの回転軸芯の傾斜角を変化させることで、一回の切削における切削幅を変更することができる。傾斜角を大きくすることで、切刃形成部の端面がワークの切削面に対して近接する。よって、一回の切削における切削深さが同じとすれば、切刃の回転軸芯を寝かした方が切刃形成部の端面とワークの切削面との交わり領域が広くなって切削領域の面積が広がる。つまり、クラウンギヤは加工面を次第に掘り下げて行くことで歯形を形成するが、歯溝の幅は当然に歯先の側が広い。よって、本構成の如く所定回数未満の切削移動では切刃の傾斜角を大きくして切刃を寝かすことで幅広い切削加工を行い、所定回数経過後の加工ほど傾斜角を小さくして切刃を寝かすことで幅の狭い切削加工が可能になる。本構成により、スカイビング加工によるクラウンギヤの製造効率が大幅に向上した。
【００１４】
本発明に係るクラウンギヤの製造装置においては、前記切削移動を複数回繰り返すと共に、前記切削制御部が、先の切削移動における前記オフセットの量に対して、後の切削移動における前記オフセットの量を小さく設定することもできる。
【００１５】
スカイビング加工においては、ワークの切削位置が移動する方向と、カッタが回転する方向との角度差によって生じるワークとカッタとの「すべり」を利用する。例えば、カッタの送り方向が、第１軸芯に沿って見たとき、第１軸芯と交わらない状態でワークの回転方向上手側にオフセットしている場合を想定する。尚、カッタの送り方向の延長線と第１軸芯との最短距離を以降においてオフセット量と称する。
【００１６】
ワーク上の切削点の瞬間的な移動方向は、第１軸芯を中心として当該切削点を通過する円の当該切削点における接線方向となる。これに対し、切刃上の切削点の瞬間的な移動方向は、カッタが第２軸芯を中心に回転しており、またカッタには送り速度が存在するから第２軸芯に直交する方向からカッタの送り方向に少し傾いた方向となる。つまり、オフセット量が小さくなるほどワーク上の切削点の移動方向と切刃上の切削点の移動方向とが近付き、カッタのすべりが小さくなる。逆に、オフセット量が大きくなるほど両切削点の移動方向どうしの角度が広がり、カッタのすべりが大きくなる。
【００１７】
カッタのオフセット量は任意に設定可能であり、これによりワークの切削効率および切削仕上げ精度を決定することができる。例えば、オフセット量を大きくしてすべりの程度を高めると粗加工ではあるが切削効率が向上する。一方、すべりの程度が小さいと切削効率は下がるものの仕上げ精度が向上する。
【００１８】
そこで、本構成の如く、先の切削移動におけるカッタのオフセット量に対して、後の切削移動におけるカッタのオフセット量を小さく設定することで、例えば、切削工程の前半ではワークの切削効率を高めておき、切削工程の後半では仕上げ精度を高めることができる。よって、本構成であれば、仕上げ精度の良いクラウンギヤを効率よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態のクラウンギヤ製造装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本実施形態のカッタの外観を示す斜視図である。
【図３】カッタの傾斜角度の変化を示す説明図である。
【図４】カッタの傾斜角度の違いによる歯溝形成の様子を示す説明図である。
【図５】別実施形態のカッタの移動経路を示す説明図である。
【図６】別実施形態のカッタのオフセット量の変更を示す説明図である。
【図７】別実施形態のカッタの姿勢変更機構を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔全体構成〕
本発明のクラウンギヤの製造装置の一例を図１に示す。本製造装置は、加工対象となるワーク１を縦向きの第１軸芯Ｘ１を中心に回転自在に支持するワーク支持部２と、第１軸芯Ｘ１と異なる第２軸芯Ｘ２を中心にカッタ３を回転自在に支持するカッタ支持部４と、カッタ支持部４をワーク支持部２に対して相対移動させる移動部５と、ワーク支持部２及びカッタ支持部４を駆動力により同期回転させる切削制御部６とを備えている。
【００２１】
クラウンギヤは、回転軸芯と直交する姿勢の面に歯が形成される冠歯車の総称である。この冠歯車にはフェイスギヤが含まれ、歯筋方向が直線に形成されるものや、歯筋方向が傾斜するはす歯型のギヤが含まれる。特に、本実施形態のクラウンギヤは減速比が３以上となる高減速フェイスギヤに好適に用いられる。高減速フェイスギヤでは、咬み合う相手側のギヤが小歯車、あるいは、ウォームギヤとして構成される。尚、冠歯車のうち軸芯と食い違う位置関係でピニオンギヤやウォームギヤ等が咬み合うものをクラウンギヤと称し、軸芯に直交する位置関係でピニオンギヤやウォームギヤ等が咬み合うものをフェイスギヤと称することもあるが、前述したようにクラウンギヤはフェイスギヤを含む概念であり、本実施形態のクラウンギヤの製造装置ではクラウンギヤだけではなく、フェイスギヤの製造も可能である。
【００２２】
また、本実施形態のクラウンギヤの製造装置では、クラウンギヤ（または冠歯車）の他に２軸が直交するフェイスギヤ、２軸が食い違ういわゆるオフセットのついたフェイスギヤの製造も可能である。特にフェイスギヤの中でも減速比が３以上の高減速フェイスギヤではカッタ３の歯数を小さくすることが必要であるため本発明が特に有効である。
【００２３】
ワーク１に対するカッタ３の配置に関し、カッタ３の第２軸芯Ｘ２は、第１軸芯Ｘ１に沿う方向視において第１軸芯Ｘ１を通過して半径方向に延びる基準ラインＬに平行に沿い、基準ラインＬから設定距離Ｄだけ離れたオフセット領域に配置されている。第２軸芯Ｘ２は、第１軸芯Ｘ１と基準ラインＬとに対して平行な仮想平面Ｔの平面上にあり、第１軸芯Ｘ１に直交する仮想平面Ｓに対して傾斜角θで傾斜している。移動部５はカッタ３を基準ラインＬと平行に直線移動させる。
【００２４】
切削制御部６は、ワーク１の回転速度に合わせてカッタ３の回転速度を設定する。カッタ３の回転方向は、本実施形態の場合は図１に示す如くカッタ３の先端側に向かって時計方向である。ワーク１の回転方向は、ワーク１の平面視において第１軸芯Ｘ１の周りに時計方向である。これにより、平面視において、ワーク１の表面がカッタ３の第２軸芯Ｘ２に対して斜めに相対移動することとなり、カッタ３とワーク１との間に「すべり」が発生してワーク１を切削することができる。当該「すべり」の詳細については後述する。
【００２５】
ワーク支持部２は、第１モータＭ１によって駆動され、ワーク１を固定する複数のチャック２１を有する。移動部５に沿って移動するカッタ支持部４は、カッタ３の基端部を保持するホルダ４１と、ホルダ４１を回転駆動する第２モータＭ２とを備えている。移動部５は、基準ラインＬと平行姿勢となるガイドレール５１と、カッタ支持部４をガイドレール５１に沿って往復作動させるネジ部５２と、このネジ部５２を駆動する第３モータＭ３とを備えている。
【００２６】
第１モータＭ１と第２モータＭ２と第３モータＭ３とは、駆動信号により回転速度を同期させることができる。切削制御部６は、マイクロプロセッサやＤＳＰ（Digital SignalProcessing）等を有した同期制御ユニット６１と、この同期制御ユニット６１に加工データを与えるように、加工データを取得する手段と、加工データを記憶するストレージ等を有した加工データ入力ユニット６２とを備えている。
【００２７】
図１に示したクラウンギヤの製造装置は、この他の構成として、例えばカッタ支持部４をマニピュレータの先端に備えたものなどで構成することもできる。
【００２８】
〔カッタ〕
本実施形態で用いるカッタ３の一例を図２に示す。カッタ３の先端側には、先端縁部に形成された切刃３１と、この切刃３１と同じ断面形状を有する少なくとも一条のネジ状部を備えた切刃形成部３２が設けられている。本実施形態では、２条ネジ状に形成されている。一方の基端側には、工作機械の回転軸に設けられたホルダ４１に固定するよう円柱状に形成された把持部３３が設けてある。把持部３３の外径は切刃形成部３２の外径よりも大きく構成する。切刃形成部３２および把持部３３の間には、断面形状が切刃形成部３２の断面形状から把持部３３の断面形状に次第に拡大しつつ変化する中間部３４が設けられている。
【００２９】
この中間部３４は、カッタ３の曲げ剛性を高めるため、上記２条の切刃３１どうしの間の歯溝を把持部３３の側ほど浅く形成してある。このような中間部３４を設けることで、切刃形成部３２の端部から基端側にかけて例えば曲げ強度などが連続的に変化することとなり、カッタ３の機械的強度が高まる。
【００３０】
このようなカッタ３は、例えばカッタ３とワーク１を同期回転させながらカッタ３をワーク１に対して歯溝方向に送り操作するスカイビング加工に用いられる。加工に際しては工具先端の切刃３１がワーク１から逃げないように切刃３１をワーク１に押し付けつつ送り操作する必要がある。よって、本構成の如く中間部３４を設けてカッタ３の曲げ強度を増すことで、切削加工中におけるカッタ３の振動などが抑制され加工精度が向上する。
【００３１】
切刃形成部３２の端面は、例えば、カッタ３の第２軸芯Ｘ２に対して垂直面となるように切り落とした構成であってもよいし、端面の中心領域に対して縁部の切刃３１の部位を先端側に傾斜させた形状としてもよい。この場合、カッタ３の傾斜角θを小さくした場合でも、ワーク１の加工面に対する切刃３１の切り込み程度が高まる。また、カッタ３の中心領域に対して切刃３１の部位を基端側に後退させたものであってもよい。この場合には、切刃３１の切込程度は少なくなるが切刃３１の寿命を延ばす効果が得られる。
【００３２】
尚、カッタ３は、工具鋼やＷＣ−Ｃｏ系の超硬合金などで形成するとよい。また、図１及び図２に示す如く、潤滑オイルを供給する供給孔３５を第１軸芯Ｘ１に沿ってカッタ３の中心に設けておくと、切削に伴う抵抗が低減され、切削時に発生する熱を奪うため、ワーク１の特性が変化し難く、カッタ３の破損が防止される。切削により生じた切削屑の排出も可能となる。ただし、供給孔３５を必ずしも設けなくともカッタ３を構成することができる。
【００３３】
クラウンギヤはピニオンギヤとの組み合わせで用いることが多い。よって、カッタ３の形状も極力ピニオンギヤと同じ形状にするのが好ましい。仮に、ピニオンギヤのようにカッタ３の第２軸芯Ｘ２をワーク１の第１軸芯Ｘ１に対して垂直に配置する場合には、切刃形成部３２の断面形状はピニオンギヤの断面形状と等しくなる。これに対し、カッタ３の第２軸芯Ｘ２を切削加工の最後までワーク１の基準面に対して傾斜させておく場合には、切刃形成部３２の断面形状は、カッタ３を最も寝かせた状態で切削した場合に、所期のクラウンギヤの歯形が得られるように構成しておく。
【００３４】
〔切削加工態様〕
本実施形態では、切削効率を高めるために、カッタ３の傾斜角θを変化させつつ加工を行う。具体的には、図３に示す如く、例えば仕上げ切削とそれ以前の切削とに分け、仕上げ切削における傾斜角θ２を１回目など先の切削における傾斜角θ１よりも小さく設定する。切刃３１の形状は、仕上げ姿勢によって得られるクラウンギヤの歯形が所期のものとなるように設定する。
【００３５】
このようにカッタ３の傾斜角θを変化させる場合、仕上げ切削以前の切削でワーク１に形成される歯溝形状は仕上がりの歯溝形状とは異なる。ただし、カッタ３を立てた姿勢にすることで、図４に示す如く、カッタ３を寝かせた場合と比べて、同じ切削深さを削る場合に切削幅が広くなる。つまり、カッタ３の傾斜角θを変更することで、一回の切削における切削幅および切削量を変更することができる。
【００３６】
図４において左側縦列は、カッタ３の第２軸芯Ｘ２を立てた切削の様子を示している。カッタ３をワーク１の表面と平行に見た状態を示しているため、カッタ３の外形は楕円形状としてある。上段の第１状態から下段の第３状態に向かうに連れてカッタ３が矢印の方向に回転し、ワーク１が左側に移動する。カッタ３の回転と共に切刃３１がワークを深く切削していく。ワークに示した３カ所のマークのうち太く表示した位置が歯底の中心となる位置である。右側縦列は、仕上げ切削においてカッタ３を最も寝かせた状態を示す。カッタ３の外形は略真円に見える。これら右列も左列と同じ深さの切削を行うものとする。
【００３７】
左右の列の第１状態から第３状態における切刃３１のワーク１に対する食い込み量を重ねたのが中央の図である。カッタ３を立てた左列のものは、形成される歯形のうち歯先に近い領域を切削した場合の図である。カッタ３を寝かせた右列のものは、形成される歯形のうち歯底に近い領域を切削した場合の図である。
【００３８】
図４から明らかなごとく、カッタ３を立てた場合には、カッタ３の切込開始位置が、形成される歯溝の中央位置から遠い位置となる。よって、中央上図では、切込幅がやや広めのＷ１となる。これに対して、下図の仕上げ切削では、これよりも狭いＷ２となる。このように、切削当初はカッタ３の第２軸芯Ｘ２を立てることで幅広い切削加工を行う。後の仕上げ加工等では第２軸芯Ｘ２を寝かせ、切削幅は狭くなるものの歯溝の形を最終の仕上げ形状に整える。本構成のごとく、切削過程に応じてカッタ３の傾斜角θを変えることにより、スカイビング加工によるクラウンギヤの製造効率が大幅に向上した。
【００３９】
尚、複数パスの切削加工を行う場合には、少なくとも仕上げの切削パスは、ワーク１の加工平面に最も近づくようにカッタ３を寝かすことになるが、それ以前の切削パスではカッタの傾斜角θは適宜設定するとよい。例えば、仕上げの切削パスより前のパスでは全て仕上げ切削パスの傾斜角よりも起きた傾斜角としてもよいし、仕上げ切削パスを含めて終盤の数パスを仕上げ切削パスと同じ傾斜角θとし、それより前のパスではカッタの傾斜をやや起こしたものとしてもよい。これらの条件は、形成する歯型の精度や切削効率等を勘案しながら設定するとよい。
【００４０】
〔別実施形態〕
（１）  一般的なクラウンギヤは、例えば歯部の外周縁部および内周縁部に円筒状の側面が形成される。加工に際しては、カッタ３の切刃３１は、例えば外周側の側面からワーク１に切り込んで加工を開始し、内周側の側面から抜け出ることで一回分の切削が終了する。この抜け出しの際にワーク１の縁部にバリが発生する。
【００４１】
外周縁部から切り込む切削が複数パス繰り返されると、カッタ３が抜け出る内周縁部においてバリが成長する場合がある。ある程度成長したバリは何れかの切削パスで除去されるが、その際に、既に形成した歯溝を傷つけたり、分離したバリがカッタ３と歯溝との間に挟まって次の切削パスで歯溝に傷をつけたりする場合がある。
【００４２】
そこで図５に示す如く、最初の切削では、カッタ３を外周縁部から内周縁部に向けて移動させ、それに続けてカッタ３を内周縁部に切り込ませて外周縁部から抜くように切削する。こうすることで、最初の切削で内周縁部に形成されたバリを、次の内周縁部からの切込によって除去することができ、バリの成長を阻止することができる。その結果、歯溝を傷付けることがなく精度の良い歯溝を安定して形成することができる。
【００４３】
図５に示すように、ワーク１が時計方向に回転している場合、カッタ３が外周縁部から切り込む切削では、カッタ３の回転方向は送り方向に向かって時計方向である。一方、カッタ３が内周縁部から切り込む次の切削では、まず、カッタ３の歯溝とワーク１に形成されつつある歯溝との噛み合いを維持するために、カッタ３のオフセット位置を進行方向に向かって右側から左側に変更する。そのうえで、カッタ３の回転方向を時計方向に維持したままワーク１の回転方向を反転させる。
【００４４】
尚、この２回目の切削でカッタ３とワーク１とが適切に噛み合うためには、ワーク１の回転方向を変更せず、カッタ３の回転方向を変更してもよい。ただし、ワーク１に対するカッタ３の「すべり（後述）」を維持するためには、ワーク１の回転方向を反転させるのがよい。これら２回の切削パスが終了し、カッタ３が外周縁部から外側に抜け出ると、カッタ３を元の位置まで復帰させ、改めて外周縁部から切り込む切削を行う。
【００４５】
図６には、ワーク１とカッタ３とのすべりを利用する加工装置の一例を示す。すべりは、ワーク１の移動方向と切刃３１の移動方向との角度差によって生じる。本装置では、カッタ３のオフセット量を変化させることですべりの量を変化させる。カッタ３の送り方向は、第１軸芯Ｘ１に沿う方向視において、第１軸芯Ｘ１と交わらない直線に沿って設定される。つまり、カッタ３は、ワーク１の直径に対してオフセットされる。また、オフセットの方向は、ワーク１の回転方向上手側である。
【００４６】
複数回の切削移動のうち前半の切削移動においては、カッタ３のオフセット量をＤ１に設定する。オフセット量がＤ１の場合に、ワーク１とカッタ３の切刃３１との接触位置をＰ１とすると、Ｐ１におけるワーク１の移動ベクトルがＶｗ１であり、切刃３１の移動ベクトルがＶｃ１である。ワーク１の切削点は第１軸芯Ｘ１を中心とした円周上を移動するから、ワーク１の移動ベクトルＶｗ１は、接触位置Ｐ１においてワーク１の接線方向に向く。
【００４７】
一方、切刃３１の移動ベクトルＶｃ１には、切刃３１の回転成分と、第２軸芯Ｘ２に沿った送り成分とが含まれる。これらワーク１の移動ベクトルＶｗ１と切刃３１の移動ベクトルＶｃ１とにより、ワーク１と切刃３１との間にはベクトルＶｔ１が生じる。これがワーク１と切刃３１とのすべりとなる。このすべり量を変化させることで、ワーク１の切削効率を調節することができる。
【００４８】
図６に示すように、複数の切削移動のうち切削開始を含めた数回の切削移動においてはオフセット量を多めのＤ１に設定する。この位置は、ワーク１とカッタ３との正規の噛み合い位置よりもオフセット量を多く取ることとなる。よって、この場合には加工誤差が生じるが、すべり量が多くなるので切削効率が高まる。
【００４９】
一方、最終の仕上げ切削を含めた後半の切削移動ではカッタ３のオフセット量を小さくしてＤ２に設定する。この位置は、ワーク１とカッタ３との正規の噛み合い位置である。この場合、接触位置Ｐ２（ワークの回転中心からの距離はＰ１と同じとする）におけるワーク１の移動ベクトルがＶｗ２であり、切刃３１の移動ベクトルがＶｃ２である。ワーク１の移動ベクトルＶｗ１およびＶｗ２の速度（ベクトルの長さ）は同じであり、切刃３１の移動ベクトルＶｃ１およびＶｃ２の速度（ベクトルの長さ）も同じに記載してある。よって、ワーク１と切刃３１との間にはＶｔ２のベクトルを有するすべりが生じる。
【００５０】
このように、先の切削移動におけるカッタ３のオフセット量に対して、後の切削移動におけるカッタのオフセット量を小さく正規の値に設定することでワーク１上の切削点の移動方向と切刃３１上の切削点の移動方向とが近付き、カッタ３のすべりベクトルＶｔ２が適正に設定される。これにより、複数回行う切削移動のうち後の切削移動では切削効率はやや低下するものの、切刃３１に作用する負担が軽減されて、クラウンギヤの精密仕上げが可能となる。
【００５１】
（３）  この他にも、クラウンギヤの製造装置は、図７に示すごとくカッタ３を首振り動作できるように構成してもよい。
具体的には、カッタ３の切刃３１が、ワーク１に接触する接触位置Ｐを通って第１軸芯Ｘ１と平行な回転軸芯Ｘ３を中心に回転できる姿勢変更機構７を備えておいてもよい。首振り動作は第４モータＭ４により行われる。カッタ３の首振り角度を調節することで、ワーク１の移動方向に対する切刃３１の移動方向、即ちすべりを適宜設定できる。
【００５２】
これにより、例えば、ワーク１を粗加工する前半の切削工程では、カッタ３の首振り程度を大きく設定し、ワーク１に対するすべりを多くして一度に切削できる領域を増大させる。ただし、このようにカッタ３の首振り角度を設定した場合、その切削によって形成される歯溝の形状は、最終の仕上げ形状とは異なるものとなる。よって、後半の仕上げ切削加工においてはカッタ３の首振り角度を所定の値に戻すことが好ましい。
【００５３】
尚、揺動軸芯Ｘ３を、切刃３１とワーク１との接触位置Ｐを通る位置に設定したことで、カッタ３の首振り角度が変更されてもカッタ３のオフセット量が変化することはない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、フェイスギヤを含むクラウンギヤをスカイビングにより切削加工する製造装置および方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１    ワーク
２    ワーク支持部
３    カッタ
３１  切刃
３２  切刃形成部
３３  把持部
３４  中間部
４    カッタ支持部
６    切削制御部
Ｘ１  第１軸芯
Ｘ２  第２軸芯
θ    傾斜角
【図１】
0006471504.tif 000002
【図２】
0006471504.tif 000003
【図３】
0006471504.tif 000004
【図４】
0006471504.tif 000005
【図５】
0006471504.tif 000006
【図６】
0006471504.tif 000007
【図７】
0006471504.tif 000008