(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク軸芯を中心に回転自在に支持される環状のワークと、カッター軸芯を中心に回転自在に支持されるピニオン状のカッターとを備え、
前記カッターにより前記ワークに形成される歯部の歯すじ方向と、前記カッターの切刃部の歯すじ方向との間に逃げ角が作り出されるように前記ワーク軸芯と前記カッター軸芯とが食い違う位置関係に配置され、前記ワークと前記カッターとを同期回転し、前記ワークに形成される歯部の歯すじに沿う方向に前記ワークと前記カッターとの相対移動により切削を行うように切削形態が設定されると共に、
前記カッターによる切削の積算時間が所定値に達する毎に前記カッターのすくい面の研削を行い、この研削の回数あるいは研削の積算量に応じて前記ワークに形成される歯部の歯すじ方向に対して前記カッターの切刃部の歯すじ方向を、前記研削により減少した前記すくい面の切削幅及び歯形が前記ワーク軸芯に沿う方向視で復元する方向に傾斜させるように前記カッター軸芯の姿勢を変更する軸角調整が行われる歯車加工方法。
【請求項２】
前記カッターの前記切刃部のうち前記ワークに最も深く入り込む切削位置と前記ワーク軸芯とを通り前記ワーク軸芯に直交する切削位置直線と、前記ワーク軸芯と、を含む仮想平面が設定され、
前記軸角調整と同時に、前記仮想平面に投影される前記カッター軸芯の前記ワーク軸芯に対する角度を変更するオフセット角調整により前記ワークに対して前記切刃部の歯すじを接近もしくは離間させる方向に変更する請求項１に記載の歯車加工方法。
【請求項３】
ワーク軸芯を中心に回転自在に支持される環状のワークと、カッター軸芯を中心に回転自在に支持されるピニオン状のカッターとを備え、
前記カッターにより前記ワークに形成される歯部の歯すじ方向と、前記カッターの切刃部の歯すじ方向との間に逃げ角が作り出されるように前記ワーク軸芯と前記カッター軸芯とが食い違う位置関係に配置され、前記ワークと前記カッターとを同期回転し、前記ワークに形成される歯部の歯すじに沿う方向に前記ワークと前記カッターとの相対移動により切削を行うように切削形態が設定されると共に、
前記カッターの前記切刃部のうち前記ワークに最も深く入り込む切削位置と前記ワーク軸芯とを通り前記ワーク軸芯に直交する切削位置直線と、前記ワーク軸芯と、を含む仮想平面が設定され、
前記カッターによる切削の積算時間が所定値に達する毎に前記カッターのすくい面の研削を行い、この研削の回数あるいは研削の積算量に応じて前記仮想平面に投影される前記カッター軸芯の前記ワーク軸芯に対する角度を変更するオフセット角調整により前記ワークに対して前記切刃部の歯すじを接近もしくは離間させる方向に変更する歯車加工方法。
【請求項４】
前記オフセット角調整と同時に、前記ワークに形成される歯部の歯すじ方向に対して前記切刃部の歯すじ方向を、前記研削により減少した前記すくい面の切削幅及び歯形が前記ワーク軸芯に沿う方向視で復元する方向に傾斜させるように前記カッター軸芯の姿勢を変更する軸角調整を行い、且つ、前記切刃部を前記ワークに接近または離間させる方向に変更する軸間距離調整を行う請求項３に記載の歯車加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スカイビングにより歯車の加工を行う歯車加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、リング状のワークを回転させ、このワークと同期回転するスカイビング加工用カッター（文献ではピニオンカッター）を、ワークに形成される歯部の歯すじ方向に送ることで歯切を実現する加工形態が示されている。
【０００３】
この特許文献１にも記載されるように、ワークとスカイビング加工用カッターとを同期回転させて加工を行うものは高速での加工が実現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２‐４５６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されるようにスカイビング加工の技術によりカッターでワークを切削して歯車を加工するものでは、カッターを継続して使用した場合にはカッターの切刃輪郭の形状が摩耗により変化し、結果として加工精度が悪化する。
【０００６】
この不都合に対して、カッターのすくい角を砥石により研削し、その後、脱膜及び再コートを施して再利用される。しかし、研削を複数回繰り返して使用すると、カッターの歯形が変化してしまうため、所望の歯形から外れた加工が行われることになり改善の余地がある。
【０００７】
本発明の目的は、カッターの歯形の変化による影響を回避して必要とする精度で歯車の加工を行える歯車加工方法を構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は、ワーク軸芯を中心に回転自在に支持される環状のワークと、カッター軸芯を中心に回転自在に支持されるピニオン状のカッターとを備え、
前記カッターにより前記ワークに形成される歯部の歯すじ方向と、前記カッターの切刃部の歯すじ方向との間に逃げ角が作り出されるように前記ワーク軸芯と前記カッター軸芯とが食い違う位置関係に配置され、前記ワークと前記カッターとを同期回転し、前記ワークに形成される歯部の歯すじに沿う方向に前記ワークと前記カッターとの相対移動により切削を行うように切削形態が設定されると共に、
前記カッターによる切削の積算時間が所定値に達する毎に前記カッターのすくい面の研削を行い、この研削の回数あるいは研削の積算量に応じて前記ワークに形成される歯部の歯すじ方向に対して前記カッターの切刃部の歯すじ方向を、前記研削により減少した前記すくい面の切削幅及び歯形が前記ワーク軸芯に沿う方向視で復元する方向に傾斜させるように前記カッター軸芯の姿勢を変更する軸角調整が行われる点にある。
【０００９】
研削回数あるいは研削量が増大した場合には、脱膜及び再コートあるいは幾何学的誤差に起因してカッターの歯形が変化する。これに対し、本発明の構成によると、カッターによる切削の積算時間が所定値に達する毎にすくい面を研削することにより切れ刃の輪郭部を鋭利にして切削を行える。また、研削回数あるいは研削量に対応して、切刃部の歯形が変化するものの、切刃部の歯すじ方向をワークに形成される歯部の歯すじ方向に対して、研削により減少したすくい面の切削幅及び歯形がワーク軸芯に沿う方向視で復元する方向に傾斜させることにより、歯車の歯形誤差を補正することが可能となる。
その結果、カッターの歯形の変化による影響を回避して必要とする精度で歯車の加工を行える歯車加工方法が得られた。
【００１０】
本発明は、前記カッターの前記切刃部のうち前記ワークに最も深く入り込む切削位置と前記ワーク軸芯とを通り前記ワーク軸芯に直交する切削位置直線と、前記ワーク軸芯と、を含む仮想平面が設定され、
前記軸角調整と同時に、前記仮想平面に投影される前記カッター軸芯の前記ワーク軸芯に対する角度を変更するオフセット角調整により前記ワークに対して前記切刃部の歯すじを接近もしくは離間させる方向に変更しても良い。
【００１１】
これによると、軸角調整を行う際には、軸間距離調整も行うことにより、カッターの切刃部のワークに対する切削深さを変更して歯溝の幅を適正化する。また、前記カッターの前記切刃部のうち前記ワークに最も深く入り込む切削位置と前記ワーク軸芯とを通り前記ワーク軸芯に直交する切削位置直線と、前記ワーク軸芯と、を含む仮想平面が設定され、この仮想平面に投影されるカッター軸芯のワーク軸芯に対する角度を変更するオフセット角調整により、切刃部の歯すじをワークに対して接近もしくは離間させ、ワークに形成される歯車の歯形誤差を抑制することも可能である。
【００１２】
特に、図１５のグラフには軸角調整を行った場合に生ずるワーク歯形の誤差の実測値を示しており、図１６のグラフにはオフセット角調整を行った場合に生ずるワーク歯形の誤差の実測値を示している。つまり、軸角調整を行った場合には図１５に示す如く、隣り合う一対の歯面の歯形に誤差が発生する。更に、オフセット角調整を行った場合には、図１６に示す如く隣り合う一対の歯面の歯形に誤差が発生するものの、軸角調整を行った場合と逆の傾向になる。このように一対の歯面の歯形の誤差の特性が逆傾向となるため、軸角調整とオフセット角調整とを同時に行うことにより、ワークの一対の歯面の歯形の誤差を相殺して歯形を適正に維持できる。その結果、ワークに形成される歯部を高精度で形成できるのである。
【００１３】
本発明の特徴は、ワーク軸芯を中心に回転自在に支持される環状のワークと、カッター軸芯を中心に回転自在に支持されるピニオン状のカッターとを備え、
前記カッターにより前記ワークに形成される歯部の歯すじ方向と、前記カッターの切刃部の歯すじ方向との間に逃げ角が作り出されるように前記ワーク軸芯と前記カッター軸芯とが食い違う位置関係に配置され、前記ワークと前記カッターとを同期回転し、前記ワークに形成される歯部の歯すじに沿う方向に前記ワークと前記カッターとの相対移動により切削を行うように切削形態が設定されると共に、
前記カッターの前記切刃部のうち前記ワークに最も深く入り込む切削位置と前記ワーク軸芯とを通り前記ワーク軸芯に直交する切削位置直線と、前記ワーク軸芯と、を含む仮想平面が設定され、
前記カッターによる切削の積算時間が所定値に達する毎に前記カッターのすくい面の研削を行い、この研削の回数あるいは研削の積算量に応じて前記仮想平面に投影される前記カッター軸芯の前記ワーク軸芯に対する角度を変更するオフセット角調整により前記ワークに対して前記切刃部の歯すじを接近もしくは離間させる方向に変更する点にある。
【００１４】
研削回数あるいは研削量が増大した場合には、脱膜及び再コートあるいは幾何学的誤差に起因してカッターの歯形が変化する。これに対し、本発明の構成によると、カッターによる切削の積算時間が所定値に達する毎にすくい面を研削することにより切れ刃の輪郭部を鋭利にして切削を行える。また、研削回数あるいは研削量に対応して、切刃部の歯厚方向での寸法が縮小し、切刃部がワークの切削に関与する形状が変化するものの、カッターの切刃部のうちワークに最も深く入り込む切削位置とワーク軸芯とを通りワーク軸芯に直交する切削位置直線と、ワーク軸芯と、を含む仮想平面に投影されるカッター軸芯のワーク軸芯に対する角度を変更するオフセット角調整を行うことにより、切刃部の歯すじをワークに対して接近もしくは離間させ、ワークに形成される歯車の歯形誤差を補正することが可能となる。
その結果、カッターの歯形の変化による影響を回避して必要とする精度で歯車の加工を行える歯車加工方法が得られた。
【００１５】
本発明は、前記オフセット角調整と同時に、前記ワークに形成される歯部の歯すじ方向に対して前記切刃部の歯すじ方向を、前記研削により減少した前記すくい面の切削幅及び歯形が前記ワーク軸芯に沿う方向視で復元する方向に傾斜させるように前記カッター軸芯の姿勢を変更する軸角調整を行い、且つ、前記切刃部を前記ワークに接近または離間させる方向に変更する軸間距離調整を行っても良い。
【００１６】
これによると、オフセット角調整を行う際には、研削により減少したすくい面の切削幅及び歯形がワーク軸芯に沿う方向視で復元する方向に傾斜させる軸角調整を行うことにより、歯形誤差を補正することが可能となる。また、軸間距離調整も行うことにより、カッターの切刃部のワークに対する切削深さを拡大して歯溝の幅が調整される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】スカイビング加工装置の構成を示す図である。
【図２】ワークとカッターとの配置を示す断面図である。
【図３】スカイビング加工装置の制御構成を示すブロック図である。
【図４】切削に関与する切刃部の断面図である。
【図５】逃げ角を示すワークと切刃部との断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】切刃部の断面図である。
【図８】切刃部による歯溝の切削状態を示す断面図である。
【図９】すくい面を研削した切刃部による歯溝の切削状態を示す断面図である。
【図１０】軸角調整の後の切刃部による歯溝の切削状態を示す断面図である。
【図１１】切削ルーチンのフローチャートである。
【図１２】切削位置直線と仮想平面とを示す斜視図である。
【図１３】オフセット角と逃げ角とを示す図である。
【図１４】軸角を示す図である。
【図１５】軸角調整に伴う歯面誤差を示すグラフである。
【図１６】オフセット角調整に伴う歯面誤差を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔スカイビング加工装置〕
図１及び図２に示すように、ワーク１を回転自在に支持するテーブル２と、ワーク１を切削加工するピニオン状のカッター１０とを備えると共に、これらを制御する切削制御ユニットＣを備えてスカイビング加工装置が構成されている。
【００１９】
このスカイビング加工装置は、本発明の歯車加工方法を実現する具体例であり、カッター１０は、ギヤ型の複数の切刃部１１を備え、シャフトホルダー４によりカッター軸芯Ｘを中心に回転自在に支持されている。また、ワーク１は環状に構成され、ワーク軸芯Ｙを中心に回転自在となるようにテーブル２に支持されている。
【００２０】
このスカイビング加工装置では、ワーク軸芯Ｙとカッター軸芯Ｘとを食い違い軸芯上に配置しており、カッター１０はカッターモータ１０Ｍで駆動回転され、ワーク１はテーブルモータ２Ｍによりテーブル２と一体的に駆動回転される。
【００２１】
カッター１０は、図１、図２、図４に示すようにカッター軸芯Ｘの方向での一端側のすくい面１２の歯先径（歯先円の直径）が、他端側の基端面１３の歯先径（歯先円の直径）と同等以上に設定されている。これにより、切刃部１１のすくい面１２での歯厚（切刃部１１の周方向での厚み）が、基端面１３での歯厚と同等以上に設定される。
【００２２】
このスカイビング加工装置では、ワーク１に形成される歯部１Ａの歯すじ方向とカッター１０の切刃部１１の歯すじ方向とが沿うように各々が配置されると共に、図５に示すように、切刃部１１とワーク１に形成される歯部１Ａとの間に逃げ角αの角度が作り出されるように、カッター軸芯Ｘとワーク軸芯Ｙとの位置関係が設定される。
【００２３】
また、ワーク軸芯Ｙとカッター軸芯Ｘとの位置関係を維持したままワーク１を回転方向Ｒに向けて回転させると共に、この回転と同期するようにカッター１０を同期駆動し、カッター１０をワーク１（テーブル２に支持されたワーク１）に対してワーク軸芯Ｙに沿うシフト方向Ｚにシフトさせることで切削（歯切り）を実現している。このようなシフトを可能にするため、装置には機械的なガイド構造と、シフト力を得るシフトモータ５を備えている。
【００２４】
尚、この構成では、テーブル２の位置を維持したまま、カッター１０をワーク軸芯Ｙに沿って移動するものであるが、これに代えて、テーブル２をシフトさせて切削（歯切り）を行うように構成しても良い。
【００２５】
特に、ワーク１とカッター１０とを同期駆動する場合には、ワーク１の内周の周速度と、カッター１０の切刃部１１のうちすくい面１２の周速度（厳密にはワーク軸芯Ｙに直交する方向への速度成分）とを一致させるように各々の速度が設定される。
【００２６】
特に、ワーク軸芯Ｙとカッター軸芯Ｘとが食い違い軸芯上に配置されているため、切削を行った場合には、カッター１０の切刃部１１の速度ベクトルと、ワーク１の速度ベクトルとが異なり、その差分によってワーク１とカッター１０との間で「すべり速度」を生じ、この「すべり」により切削が実現する。
【００２７】
カッター１０を、研削を繰り返しながら長時間に亘って切削（歯切り）に使用した場合には、図７に示すように、複数の切刃部１１のすくい面１２の切刃部１１の形状が鈍るように変化する（カッター１０の歯先が相対的に細くなる）。図７には、切刃部１１の変化後の形状を二点鎖線で示している。その結果、ワーク１に形成される歯部１Ａの歯形も、カッター１０の切刃部１１の形状変化に伴って変化する（歯先の肉厚が減少し、歯元の肉厚が増大する）。更に、切刃部１１の突出量が短縮するため歯部１Ａの歯丈も短縮し、所望の歯形から外れた形状の歯車が作り出される。
【００２８】
〔制御構成〕
このような不都合を解消して適正な歯車を作り出すため、スカイビング加工装置では、図３に示すように、切削制御ユニットＣは、テーブルモータ２Ｍと、カッターモータ１０Ｍと、シフトモータ５を、軸角調整部２１と、オフセット角調整部２２と、軸間距離調整部２３とに制御信号を出力する構成を備えている。
【００２９】
また、切削制御ユニットＣは、マイクロプロセッサー等のハードウエアを備えると共に、ソフトウエアで構成される切削レイアウト設定部１５と、切削制御部１６と、研削カウンター１７と、切削時間積算部１８とを備えている。尚、切削レイアウト設定部１５と、切削制御部１６と、研削カウンター１７と、切削時間積算部１８とは、各々の一部をロジック回路等のハードウエアで構成することが可能である。
【００３０】
切削制御ユニットＣでは、図６、図１２に示すようにカッター１０の切刃部１１において径方向の突出位置（すくい面１２の外端位置・図４を参照）となる切削位置Ｐを通り、ワーク軸芯Ｙに直交する切削位置直線Ｑに設定する。尚、切削位置Ｐは、切削時にワーク１に最も深く入り込む位置となる。更に、切削位置直線Ｑとワーク軸芯Ｙとを含む仮想平面Ｓを設定している。
【００３１】
このように切削位置直線Ｑと仮想平面Ｓとを設定することにより、図１４に示すように、切削位置直線Ｑに沿う方向視において、仮想平面Ｓに対するカッター軸芯Ｘの姿勢を軸角βと捉えることが可能である。更に、スカイビング加工装置には、カッター軸芯Ｘの姿勢を調整する構成として、切削位置直線Ｑを中心にしてカッター軸芯Ｘの姿勢の揺動を可能にする機械的な構造と、軸角βを設定するアクチュエータとを備えている。
【００３２】
図１３に示すように、仮想平面Ｓに直交する方向視において、仮想平面Ｓに投影されるカッター軸芯Ｘの姿勢をオフセット角γとして捉えることが可能である。このオフセット角γは、逃げ角αと同一平面に形成されるため、オフセット角γを調整した場合には逃げ角αも調整されることになる。尚、制御においては図１２、図１３に示す仮想平面Ｓに沿ってカッター軸芯Ｘの姿勢を調整した場合に、カッター軸芯Ｘの姿勢を基準に決まる角度をオフセット角γと称している。
【００３３】
そして、オフセット角γ（逃げ角α）を調整する構成として、スカイビング加工装置には、切削位置Ｐを中心にして仮想平面Ｓの沿う方向にカッター軸芯Ｘの姿勢の揺動を可能にする機械的な構造と、オフセット角γを設定するアクチュエータとを備えている。
【００３４】
軸間距離調整部２３は、切削位置直線Ｑに沿う方向での切削位置Ｐとワーク軸芯Ｙの位置との距離を調整する。その構成として、スカイビング加工装置には、切削位置直線Ｑの方向でのワーク１とカッター１０との相対距離の調整を可能にする機械的な構成と、この調整を実現するアクチュエータとを備えている。
【００３５】
このスカイビング加工装置では、軸角調整部２１による調整を軸角調整と称し、オフセット角調整部２２による調整をオフセット角調整と称し、軸間距離調整部２３による調整を軸間距離調整と称している。
【００３６】
これらの調整を実現するために、スカイビング加工装置はマシニングセンタと同様に、ワーク１とカッター１０との相対的な位置関係を設定する機構を備えている。尚、このような機構に代えて、例えば、シャフトホルダー４を多関節ロボットアームと同様の機構により支持する構成の機器を用いても良い。
【００３７】
〔制御形態〕
切削制御ユニットＣは、図１１のフローチャートに示す切削ルーチンに従って制御が実行される。つまり、切削の開始時には、加工時間Ｔ（積算時間の具体例）と、研削回数Ｎとを取得し、研削回数Ｎに応じた切削レイアウトが設定され、次に、加工時間Ｔに応じた切削レイアウトが設定され、切削が実施される（＃０１〜＃０４ステップ）。尚、この制御では、研削量として研削回数Ｎを用いているが、研削の積算量を用いても良い。
【００３８】
＃０２ステップでは、研削回数Ｎに対応して切削レイアウト設定部１５がワーク１とカッター１０とを切削可能な位置関係にセットし、＃０３ステップでは、加工時間Ｔ（積算時間）に対応して切削レイアウト設定部１５がワーク１とカッター１０とを切削可能な位置関係にセットする。このように切削レイアウトが設定された後に、＃０４ステップにおいて切削制御部１６が、前述したようにテーブルモータ２Ｍとカッターモータ１０Ｍとを同期駆動し、シフトモータ５を制御することによりカッター１０をシフト方向Ｚにシフトする。
【００３９】
切削レイアウトは、切削レイアウト設定部１５で決定されものであり、軸角調整部２１による軸角調整と、オフセット角調整部２２によるオフセット角調整と、軸間距離調整部２３による軸間距離調整とが同時に行われる。この切削レイアウトの詳細については後述する。
【００４０】
また、切削が実施された場合には、カッター１０が切削に用いられた使用時間ＴＨを、切削時間積算部１８が取得し、使用時間ＴＨを加工時間Ｔに加算する演算により、加工時間Ｔが更新される。そして、切削の実施を継続する場合には＃０３ステップにおいて加工時間Ｔに基づいて切削レイアウトを決定（更新）する制御が行われる。
【００４１】
尚、この切削の実施では、加工時間Ｔを切削レイアウトに反映させる制御（＃０３ステップ）を行わず、決まった切削レイアウトを維持して切削を継続しても良い。
【００４２】
そして、加工時間Ｔが予め設定された設定値を超え、研削回数Ｎが設定値未満である場合には、カッター１０のすくい面１２の研削が行われ、研削回数Ｎがインクリメントされる（＃０５〜＃０７ステップ）。
【００４３】
＃０７ステップでは、研削盤等によりすくい面１２を研削する。この研削の後には、＃０１〜＃０５のステップの制御が再度実行されることになる。
【００４４】
更に、＃０６ステップで研削回数Ｎが設定値を超えることが判定された場合には、カッター１０の廃棄が必要であることを示すメッセージ等を出力して制御を終了する（＃０８ステップ）。
【００４５】
特に、この制御では、以下のように切削レイアウトが決定される。つまり、初期状態のカッター１０でワーク１を切削する場合には、図８に示す如く、カッター１０の切刃部１１の歯すじ方向での姿勢を設定してワーク１の切削が行われる。このように切削された領域が歯溝１Ｓとなる。また、カッター１０を継続して使用することにより図７に破線で示す如く、切刃部１１のすくい面１２が摩耗する。このため、摩耗の影響を解消するためにすくい面１２の研削が行われる。
【００４６】
具体的に説明すると、すくい面１２の研削を繰り返した場合には、図９に示すように、研削によりカッター１０の切刃部１１のうち歯幅方向（同図では上下方向）での長さが短縮するだけでなく、切刃部１１において切削に関与する面積（ワーク軸芯Ｙに沿う方向視での面積）の低下や歯形の変化に起因して、切削可能な幅（周方向での幅）やワーク１の歯形が変化する。
【００４７】
同図には誇張して示しているが、切削可能な幅（切削幅）の減少に連係して減少した歯溝１Ｓを実線で示し、適正な値の歯溝１Ｓを二点鎖線で示している。そして、切削幅の減少量が、設定値を超える場合には、歯溝１Ｓを適正にするために、＃０２ステップに示すように切削レイアウトが決定される。尚、切削幅の減少と歯形の変化は研削回数Ｎに比例するため、切削レイアウトの軸角βと、オフセット角γと、軸間距離とを更新するタイミングを決める目的から研削回数Ｎがカウントされる。
【００４８】
また、切削レイアウトの１つとしての軸角調整において軸角βを設定する場合には、切削に関与する面積低下と歯形の変化を補うため、研削回数Ｎが設定に達する毎に軸角調整により、図１０に示すように切削位置直線Ｑ（切削位置Ｐと共通する位置）を中心にして矢印Ｆで示す方向に切刃部１１を設定角度だけ傾斜させ、切刃部１１において切削に関与する面積を増大させ、且つ歯形を適正化させることになる。その結果、切削幅と歯形が復元する。尚、この軸角調整では、仮想平面上で切削位置直線Ｑと平行姿勢となる軸芯を中心にカッター１０の姿勢を傾斜させるように制御形態を設定することも可能である。
【００４９】
この軸角調整が複数回行われた場合には、切刃部１１の歯厚方向での一方（同図では左側の側面）が、これに対向する歯部１Ａの歯面に接触する接触状態に達する。この接触状態が切削レイアウトの更新の限界であり、切削レイアウトの更新は限界に達しない領域で行われる。また、この限界は、研削回数Ｎによって判断され、限界に達する場合には＃０８ステップのようにカッター１０は廃棄される。
【００５０】
特に、軸角βの初期値としては、ワーク１に形成される歯部１Ａの歯すじ方向と、カッター１０の切刃部１１の歯すじ方向とが、平行するようにレイアウトを行うのが基本的な考え方である。しかしながら、カッター１０の寿命をできるだけ長くするため（研削回数Ｎを増大させるため）、図１０に破線で示すように、切刃部１１の歯厚方向での他方（同図では右側の側面）を、これに対向する歯部１Ａの側面に近接させるように、カッター１０の切刃部１１の歯すじ方向の姿勢を設定して軸角βの初期値が設定される。
【００５１】
また、切削レイアウトの１つとして、軸間調整により軸間距離を設定する場合には、切刃部１１での切削深さを増大させる方向に軸間距離調整が行われる。これにより、切刃部１１の歯元側（カッター軸芯Ｘに近い領域）で切削が行われ、歯厚方向での切削不足が改善される。
【００５２】
特に、軸角調整を行った場合には、歯厚方向での切削量の不足や歯形誤差の大部分を補えるが、以下のように切削誤差を招くことになる。このような理由から、軸角調整による切削誤差を相殺するため、切削レイアウトの１つとして、オフセット角調整が行われる。
【００５３】
具体的には、軸角調整を行うことにより、ワーク１に形成される歯部１Ａの一方の面と他方の面との間に切削誤差を招く。つまり、図１５のグラフでは、歯部１Ａの一対の歯面の一方を便宜的にＬｅｆｔとし、他方をＲｉｇｈｔとして示している。同図から理解できるように、軸角β（図１４を参照）が設計値である２５度を基準にして、この基準から増大する方向に傾斜した場合には、Ｒｉｇｈｔ面のマイナス誤差がＬｅｆｔ面の誤差より大きくなり、Ｒｉｇｈｔ面の切削量が、Ｌｅｆｔ面より多くなる傾向で誤差が拡大する。
【００５４】
これとは逆に、軸角βを、設計値である２５度（初期値）を基準にして、この基準から減少する方向に傾斜した場合には、Ｒｉｇｈｔ面の切削量が、Ｌｅｆｔ面より少なくなり誤差が逆となる傾向で拡大する。
【００５５】
これに対して、オフセット角調整を行った場合にも、ワーク１に形成される歯部１Ａの一方の面と他方の面との間に誤差を招く。つまり、図１６のグラフでは、歯部１Ａの一対の歯面の一方を便宜的にＬｅｆｔとし、他方をＲｉｇｈｔとして示している。同図から理解できるように、オフセット角γ（図１３を参照）が基準となる点（図１６に「０」として示した点）から減少した場合には（同図において左側の領域）、Ｒｉｇｈｔ面の切削量が増大するものの、Ｌｅｆｔ面の切削量は減少する。尚、基準となる点ではオフセット角γが初期値を取る。
【００５６】
このような現象は実測により確認されたものであり、軸角調整によって拡大する誤差を、オフセット角調整により相殺するように、本制御における各々の調整方向が設定されている。従って、例えば、軸角βを２５度より減少させる場合には、オフセット角γも減少させることによりＲｉｇｈｔ面とＬｅｆｔ面との切削量の誤差が相殺される。その結果、歯部１Ａに現れる誤差が極めて小さいものとなる。
【００５７】
また、切刃部１１の歯先の摩耗には、摩耗量に対応した量だけ軸間距離を拡大する方向（歯先がワーク１に接近する方向）に軸間調整を行い、さらに軸角調整も行うことによりワーク１に形成される歯部１Ａの歯丈方向への切削不足及び歯形誤差を抑制している。
【００５８】
〔実施形態の作用・効果〕
このように、カッター１０が使用された加工時間Ｔが所定値に達する毎に、すくい面１２の研削を行うことにより切刃部１１を鋭利な状態に維持して良好な切削を実現する。また、研削回数Ｎが設定回数に達した場合に、軸角調整とオフセット角調整と軸間距離調整とを変更することにより、カッター１０の切刃部１１が切削に関与する切刃の形状を仮想的に変更して必要とする形状の歯部１Ａを作り出すことが可能となる。
【００５９】
尚、軸角調整では、ワーク１における周方向での歯厚及び歯形の形状を補正し、オフセット角調整では、軸角調整によって発生した左右歯形の差を解消することが可能となり、良好な歯部１Ａの形成が実現する。
【００６０】
このよう切削形態から、例えば、カッター１０の切刃部１１の歯溝を研削するものと比較して、研削が簡単となり、コストを大幅に削減でき、結果としてワーク１の加工コストの低減を実現する。
【００６１】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
【００６２】
（ａ）切削レイアウトを変更する場合に、軸角βと、軸間距離とを変更し、オフセット角γを維持するように制御形態を設定しても良い。このように制御するものでは、ワーク１に形成される歯部１Ａに誤差を招くものであるが、軸角βの変更量が僅かである場合には誤差も僅かであり実用上問題ない。
【００６３】
（ｂ）切削レイアウトを変更する場合に、軸角βと、オフセット角γとを変更し、軸間距離調整を行わないように制御形態を設定しても良い。このように制御するものでも、ワーク１に形成される歯部１Ａに誤差を招くものであるが、軸角βの変更量が僅かである場合には誤差も僅かであり実用上問題ない。
【００６４】
（ｃ）切削レイアウトを変更する場合に、オフセット角γと、軸間距離とを変更し、軸角βの調整を行わないように制御形態を設定しても良い。このように制御するものでも、ワーク１に形成される歯部１Ａに誤差を招くものであるが、オフセット角γの変更量が僅かである場合には誤差も僅かであり実用上問題ない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、スカイビングによる歯車加工方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１          ワーク
１Ａ        歯部
１０        カッター
１１        切刃部
１２        すくい面
１３        基端面
Ｔ          積算時間（加工時間）
Ｘ          カッター軸芯
Ｙ          ワーク軸芯
α          逃げ角
【図１】
0006720543.tif 000002
【図２】
0006720543.tif 000003
【図３】
0006720543.tif 000004
【図４】
0006720543.tif 000005
【図５】
0006720543.tif 000006
【図６】
0006720543.tif 000007
【図７】
0006720543.tif 000008
【図８】
0006720543.tif 000009
【図９】
0006720543.tif 000010
【図１０】
0006720543.tif 000011
【図１１】
0006720543.tif 000012
【図１２】
0006720543.tif 000013
【図１３】
0006720543.tif 000014
【図１４】
0006720543.tif 000015
【図１５】
0006720543.tif 000016
【図１６】
0006720543.tif 000017