[11] Gear navigation systemⅲ

図 11.2 歯車諸元設定
図 11.1 Gear navigation system
11.5 工具諸元設定と加工歯厚
11.5.1 ホブ諸元設定

11.1 概要
Gear navigation systemⅲを新しく開発しました．本ソフトウェア

各種ホブの設定項目を図 11.3～11.10 に示します．ホブとピニオ

は，従来と同様，ホブ，ピニオンカッタ，シェービングカッタ，ンカッタを混在させ最大 3 工程まで設定することが可能です．入ホーニングの各工具による歯車加工形状解析と，そのかみ合いの力したホブの実刃形形状を[刃形図]で作図することができますし，シミュレーションをすることができるソフトウェアです．また，図 11.3 のようにホブの刃元を修整することもできます．更に図

データベースによる工具管理機能を有し，条件に見合う工具を共11.5 のように転位ホブとして設定することができます．加工歯厚用計算することにより検索することができます．

は，またぎ歯厚，ピン寸法，円弧歯厚での設定が可能です．

歯車加工シミュレーションは，歯面，歯元，歯先，面取り形状と各数値の計算，特にホーニングでは，歯形修整，歯すじ修整，歯面修整後の形状を計算しグラフ表示します．更に，かみ合いシミュレーションでは，加工後の歯形をかみ合わせて歯当たりを観察することができます．図 11.1 に Gear navigation systemⅲの画面を示します．
11.2 適用歯車
・インボリュート平，はすば歯車
図 11.3 標準ホブの例

・外歯車，内歯車11.3 適用工具
3.1 ホブ
標準，セミトッピング，プロチュバランス，プロチュバランス
セミトッピング，転位ホブ，刃先修整ホブ(セミトッピングホブは刃底のＲ面およびＣ面が可能)
3.2 ピニオンカッタ
標準，セミトッピング，プロチュバランス，プロチュバランス
セミトッピング (セミトッピングは刃底Ｒ面及びＣ面が可能)

図 11.4 標準ホブ（刃元修整の例）

ピニオンカッタは，外歯車と内歯車に適用します．
3.3 シェービングカッタ
3.4 ホーニング（オプション）
ドレスギヤには，歯形修整，歯すじ修整および歯面修整の設定が可能です．また，ドレスギヤは，被削歯車と異なる諸元を設定することも可能です．
11.4 歯車諸元設定
被削歯車の諸元設定を図 11.2 に示します．ここではホブ加工，シェービング加工，ホーニング加工をそれぞれ 1 回行うものとし

図 11.5 標準ホブ（転位ホブの例）てドレスギヤに歯面修整を与えた場合の例を以下に示します．
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11.5.2 ピニオンカッタ諸元設定
各種ピニオンカッタの設定項目を図 11.10～11.13 に示します．
ホブと同様に，入力した数値の実刃形形状を[刃形図]で作図することができ画面右下でホブを登録することができます（11.5 項へ）
．また，ホブとピニオンカッタを混在させ最大 3 工程まで設定することができます．

図 11.6 セミトッピングホブ（C 面の例）

図 11.11 標準ピニオンカッタ

図 11.7 セミトッピングホブ（R 面の例）

図 11.12

セミトッピングピニオンカッタ

図 11.8 プロチュバランスホブ[刃形図]
図 11.13 プロチュバランスセミトッピングピニオンカッタ
11.5.3 シェービングカッタ諸元設定
シェービングカッタ諸元設定例を図 11.14 に示します．

図 11.9 プロチュバランスセミトッピングホブ

図 11.14 シェービングカッタ諸元

図 11.10 プロチュバランスセミトッピングホブ（転位ホブ）
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11.5.4 ホーニング（オプション）諸元設定

11.6 相手歯車諸元

ホーニングシミュレーションは，ドレスギヤ諸元，ホーニング歯切り加工した歯形とかみ合う相手歯車の諸元を図 11.19 で設砥石諸元をそれぞれ設定します．ホーニングは 2 工程まで設定す定すると図 11.19 のように被削歯車とのかみ合い径やかみ合い率ることができます．ドレスギヤ諸元項目を図 11.15 に，ドレスギを計算し表示します．

ヤの歯面修整設定を図11.16 に，ドレスギヤ歯面修整を図 11.16 に，そしてホーニング砥石諸元項目を図 11.18 に示します．なお，ドレスギヤは被削歯車諸元以外の例を示しています．
ホーニングシミュレーションでは，軸交差角または，ねじれ角を基準として軸間距離を決定する方式がありますが，本例では，軸交差角を基準として軸間距離を決定する例を示します．

図 11.19 相手歯車諸元

図 11.15 ドレスギヤ諸元（仕上げ歯厚）

図 11.19 相手歯車との値
11.7 歯車歯形
本例では，ホブ加工（図 1110）の歯厚を W=19.287，シェービング加工（図 11.14）歯厚を W=19.200，ホーニング加工（図 11.18）の歯厚を W=19.100 として加工したときの歯形を図 11.20 で計算します．ホブ，シェービング，ホーニング加工の歯形図を図 11.21～11.31 に示します．創成図の補助フォームでは，図 11.21 のよう

図 11.16 ドレスギヤ歯面修整とトポグラフ（11×17 の例）に歯形を拡大，縮小，距離計測，直径表示などの機能があります．

図 11.17 歯形修整補助機能
図 11.20 歯形計算

図 11.21 創成歯形（HOB）

図 11.18 ホーニング砥石
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(a) HOB+SHV(b) HOB+SHV+ホーニング
図 11.22 創成歯形図 11.27 レンダリング（HOB）

図 11.23 歯形軌跡図
図 11.28 レンダリング（HOB+SHV+ホーニング）

ホーニング
相手歯車歯先シェービング

図 11.24 歯形（拡大）と工具運動軌跡

図 11.29 工具かみ合い（SHV）

図 11.25 距離計測の例

図 11.30 工具かみ合い（ホーニング）

図 11.26 工具加工軌跡

図 11.31 ピン配置図
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11.8 加工数値
各工具での加工数値を図 11.32～11.34 に示します．これらの数値で面取り長さ，歯面直径，歯車体積，そして，各直径などを確認することができます．

図 11.32 加工数値（HOB）(a) 断面 1(b) 断面 5(c) 断面 9(d) トポグラフ

図 11.35 歯形偏差とトポグラフ
11.10 歯形座標値ファイル出力
加工後の歯形座標値を CAD データとして出力することができます．ファイル形式は DXF と 3D-IGES をサポートしています．
図 11.36 にファイル出力フォームを，図 11.37 および図 11.38 にCAD 作図例を示します．

図 11.33 加工数値（SHV）

図 11.36 ファイル出力

図 11.37 CAD 作図例（IGES）

図 11.34 加工数値（ホーニング）
11.9 歯形偏差グラフ
被削歯車と異なる諸元のドレスギヤや，バイアス修整等の複雑な修整を施したドレスギヤを使用したとき，正確に歯形が加工さ
図 11.38 CAD 作図例（dxf）

れるか否かの判断を容易に確認することができるよう作用線長さや各直径での修整量を知ることができます．また，歯形全体の傾11.11 歯車かみ合い向を示すトポグラフを表示することや倍率の指定などの機能を備加工シミュレーションした歯形データを保存しておくことで歯えています．
本例では，ドレスギヤ（図 11.16：ドレスギヤ歯面修整とトポグ車歯形データのかみ合いシミュレーションを行うことができます．

ラフ）を図 11.18 のホーニング砥石設定で加工したときの歯形偏でモードの切り替えをします．

差グラフを図 11.35 に示します．歯形偏差，歯すじ偏差グラフは

図 11.39 の管理番号の駆動歯車および被動歯車を読み込むことで断面ごとに表示することができますが，ここでは断面 1，断面 5，歯切り加工した対歯形かみ合いを確認することができます．

断面 9（図 11.16 で歯すじ方向を 9 断面で設定）の歯形偏差グラフを示しています．
図 11.39 対象とする歯車の選択
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登録したデータから，かみ合わせる歯車のデータを選択し設定

11.12 かみ合い歯形ファイル出力

します．図 11.40 にかみ合い歯車を選択した画面を示しますが，対歯車の歯形データを CAD データとして DXF および D-IGES

中心距離を a=99.700 に変更したときの例を示します．この歯車対形式で出力することができます．図 11.45 にかみ合い歯形ファイの 2Ｄ歯車かみ合い図（図 11.41）および，従動歯車の回転運動軌

ル出力フォームを示します．

跡（図 11.42）を選択することができます．この図の補助フォーム
で部分拡大，距離計測機能などの補助機能でかみ合い状態を確認することができます．

図 11.44 ファイル出力

図 11.40 かみ合い歯車歯形データ選択(a) 3D-IGES(b) DXF

図 11.45 CAD 作図例
11.13 工具管理（オプション）
Gear navigation systemⅲは，保有の工具諸元をデータベースに登録しておくことにより，加工シミュレーション時に共用計算や加工後の面取り長さや有効歯面長さなどの条件に見合う適正工具を検索することができます．また，図 11.6 などの画面（右下）のボタンでも工具を登録することができます．登録工具の種類を図 11.46 に，工具管理の画面および設定項目を図 11.47～11.52
図 11.41 歯車かみ合いに示します．

図 11.46 登録工具の種類

図 11.42 従動歯車の回転運動軌跡

図 11.47 PGSP ホブの登録画面（諸元）図 11.43 レンダリング
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登録工具の中から目的の工具を検索する場合， m1～2 のホブを検索する場合，図 11.53 でを押すことで図 11.54 を表示
で図 11.55 の登録工具一覧のように出します．そして，力することができます．

図 11.53 工具検索（読み込み）

図 11.48 ピニオンカッタ登録画面（諸元）図 11.54 検索結果

図 11.55 登録工具一覧
11.14 その他の機能
11.14.1 工具共用計算（工具管理オプション機能）
例えば，セミトッピングホブで面取りが共用できるかを登録工具の中から検索する場合，図 11.9 の(a) ホブ

で図 11.56 を表(b) ピニオンカッタ示します．ここで面取りの大きさを 0.1～0.3mm として工具の共図 11.49 ホブとピニオンカッタ補助項目入力画面

用計算をすると図 11.57 のように工具共用結果を表示します．本
例では登録ホブが少ないため 1 件のみの表示ですが，検索条件に合致する登録工具を全て表示します．

図 11.56 工具共用(a) 諸元(b) 補助項目

図 11.50 シェービングカッタ登録画面

図 11.57 工具共用結果
11.14.2 転位ホブ取り付け角度（オプション）
転位ホブの場合，ホブの取り付け角は歯車ねじれ角とホブの進図 11.51 SHV，被削歯車み角の差ではなく図 11.58 の転位ホブで加工する場合，ホブ取り

図 11.52 基礎円盤

付け角は図 11.59 のようになります．
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11.14.4 旧ソフトウェアで登録した工具の読み込み
旧ソフトウェア（Gear Navigation system）で登録した工具データを使用する場合は，本ソフトウェア（Gear Navigation system ⅲ）で読み込むことができます．例えば，旧データベースの中からホブを選択すると図 11.63 のように登録したホブ一覧を表示することができます．ただし，旧データベースの登録内容と新データベースの項目に若干の違いがあるため個々のホブを読み込み保存する必要があります．

図 11.58 転位ホブ（m=3, z=22, αn20, β=25°20’30”）

図 11.63 旧データの読み込み
図 11.59 転位ホブの取り付け角
11.14.3 転位ホブ圧力角算出（オプション）
転位ホブ圧力角の算出は，図 11.60 で最大径（歯先円）と最小径（TIF，歯形管理径など）を入力することで転位ホブ圧力角を表示します．この圧力角 αH は，最大径と最小径の歯面位置が同時接触する工具圧力角です．そして，図 11.61 でホブ創成角を入力することで図 11.62 のように確認することができます．

(a) 旧データ登録データ(b) 新登録データ

図 11.64 工具登録
11.14.5 データベースの形式

図 11.60 転位ホブ圧力角の算出

Gear navigation systemⅲは，図 11.65 のように設計データの管理，工具管理などの情報，検索などは，Microsoft Access Database,
Microsoft SQL Server, ORAVLE MySQL Server で行うことができます．また，mdb ファイルで管理することもできます．

図 11.61 歯形創成図（補助）dMax

図 11.65 データベースの設定
dMin※付録[B]のギヤホーニングシミュレーションをご覧ください．

図 11.62 歯形と工具の位置確認図
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