专利名称：去飞边夹具、去飞边装置及去飞边方法
技术领域：
本发明涉及一种去除齿轮等工件上形成的飞边的去飞边夹具、去飞边装置及去飞 边方法。
背景技术：
内齿轮的齿轮加工通过齿轮成形、拉削、冲压加工等形成，形成后，对齿端面进行 旋转切削加工。在该形成工序及旋转切削工序中，在端部产生飞边、飞翘、鼓起等(以后仅 记载为“飞边”)。为了除去这种飞边，已知如下的方法。首先，有操作者用锉刀、刀状的刀具等通过手动操作一个齿、一个齿地、一个端面、 一个端面地进行削除的方法。另外，还有使加工成齿槽形状的成形刀具机械性地往复运动，一个齿、一个齿地进 行旋转切削加工的方法。另外，还已知一边使立铣刀形状的旋转工具机械性地仿形齿端面的棱线部，同时， 一个齿、一个齿地将飞边除去的方法。另外，还已知有如下的方法，S卩、在与可旋转的刀具可滑动地嵌合的两个套筒上， 以互相背对背的状态分别安装去飞边工具，在两个套筒之间配设压缩螺旋弹簧并向使两个 套筒互相离开的方向施力，使内齿轮旋转，利用弹簧的弹力将一去飞边工具推向产生了飞 边的内侧端面，去飞边工具随着内齿轮旋转，同时将飞边除去(参照专利文献1)。专利文献1 (日本)特开2005-220 号公报如上所述的任意一方法中，伴随着向内齿轮的齿面的切入，切入量都会因工具或 设备的调节量产生偏差，有可能对齿面造成损伤。另外，由于零件的形状，有时插入切削工具的操作在物理上较困难，有时不能适用 于在一端面设有凸缘的形状的内齿轮。另外，在所述的任意一方法中，偏差的控制都是很苛刻的，不可避免产品质量的降 低，操作工序数量的增加，因此，导致成本升高。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题点而提出的，目的在于提供一种不会使零部件的质量降 低且不会增加成本的去飞边夹具、去飞边装置及去飞边方法。根据本发明的一实施方式，提供一种去飞边夹具，其特征在于，具备对具有齿轮 形状的工件的一端面进行旋转切削的第一刀片；在所述工件的齿轮的一端面的棱线上与所 述工件的齿轮啮合、同时可旋转地设置的第一齿轮，利用所述第一刀片削去所旋转的工件 的齿轮端面的飞边。根据本发明，利用第一刀片对所旋转的工件的端面进行旋转切削，由此可削去飞 边，并且，利用与工件的一端面的齿轮部分啮合、同时可旋转地设置的第一齿轮，将移动到工件的齿面侧的飞边挤出到工件端面，被挤出的飞边再次被第一刀片旋转切削，所以，即使 是对于复杂的形状的工件，也不需要特别的设备，能够以少的工序且高精度地削去工件端 面的飞边。
图1是表示本发明实施方式的去飞边装置的构成的说明图；图2(a) (d)是本发明实施方式的去飞边夹具的详细的说明图；图3(a) (b)是本发明实施方式的去飞边压紧齿轮的说明图；图4(a) (b)是本发明实施方式的工件的说明图；图5是表示本发明实施方式的去飞边装置的去飞边方法的说明图；图6是表示本发明实施方式的去飞边装置的去飞边方法的说明图；图7是表示本发明实施方式的去飞边装置的去飞边方法的说明图；图8是表示本发明实施方式的去飞边装置的去飞边方法的说明图。符号说明1去飞边装置10去飞边夹具11 基座12去飞边压紧齿轮13a 刀片架13b 刀片架110 突设台111 轴部112 螺栓113 弹簧131a刀片(第一刀片)131b刀片(第二刀片)20 工件30旋转装置
具体实施例方式下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明实施方式的去飞边装置1的构成的说明图。本实施方式的去飞边装置1是用于除去在如图4中后述的内齿轮形状的工件20 的齿轮端面形成的飞边的装置。去飞边装置1由除去工件20的飞边的去飞边夹具10和保持工件20且使工件20 旋转的旋转装置30构成。去飞边夹具10由基座11、去飞边压紧齿轮12、刀片架13构成。基座11是固定去飞边压紧齿轮12、刀片架13的基部。去飞边压紧齿轮12是用于将飞边从工件20的齿面挤出到端面的部件。
去飞边压紧齿轮12如图3中后述，具有对应工件20的内齿轮形状的齿轮形状，由 对应工件20的上端面和下端面的一组齿轮构成。另外，去飞边压紧齿轮12经由从基座11向上方突出形成的轴111旋转自由地被设置。刀片架13通过与旋转的工件20相接，对工件20的端面进行旋转切削，削去在工 件20的端面形成的飞边。去飞边夹具10具备对应工件20的齿轮的下端面侧及上端面侧的一组刀片架13a 及13b。刀片架13a(第一刀片架)对工件20的齿轮的下端面侧进行旋转切削，刀片架 13b (第二刀片架)对工件20的齿轮的上端面侧进行旋转切削。在刀片架13a、13b上分别具备用于削去飞边的刀片131a(第一刀片)、刀片 131b (第二刀片)。这些刀片架13a、i;3b通过螺纹固定等方法固定在从基座11向上方突出形成的突 设台110。工件20相对去飞边夹具10的基座11被固定于所具备的旋转装置30上。旋转装 置30保持工件20并且使工件20旋转。去飞边夹具10和旋转装置30构成为相对位置可变更的结构。具体地说，利用未 图示的位置变更装置，去飞边夹具10相对旋转装置30可移动，通过这种构成，可以改变去 飞边夹具10和旋转装置30的相对位置(轴方向的距离及与轴方向垂直的距离。图2是本实施方式的去飞边夹具10的更详细的说明图。另外，图2(a)表示去飞边夹具10的俯视图，图2(b)表示图2(a)的A-A剖面图， 图2(c)、图2(d)分别表示图2(a)的P向视图和图2(a)的Q向视图。如图2(a)所示，去飞边夹具10具备基座11、去飞边压紧齿轮12及一组刀片架 13a、13b0刀片架13a及13b以向互相远离的方向成C字型的方式固定在从基座11向上方 突设的突设台110上。在刀片架13a及1 的前端，分别具备对工件20的端面进行旋转切削的刀片131a 及 131b。刀片131a对工件20的下端面侧进行旋转切削。如图2(c)所示，刀片架13a所具 备的刀片131a朝向去飞边夹具10的上侧与工件20的端面平行地安装。另外，刀片131b对工件20的上端面侧进行旋转切削。如图2(d)所示，刀片架1 所具备的刀片131b朝向去飞边夹具10的下侧与工件20的端面平行地安装。刀片架13a的刀片131a的前端、刀片架13b的刀片131b的前端及去飞边压紧齿 轮12的外周部，被设定在收束于比工件20的内周的直径小的范围的位置。具体地说，在图2(a)中，在工件20和去飞边压紧齿轮12啮合的状态、且工件20 的中心放置在刀片架13a和刀片架13b的中间的状态下，用虚线表示的工件20的内周与刀 片架13a的刀片131a的前端、刀片架13b的刀片131b的前端都不接触。根据这样构成，可以使工件20自去飞边夹具10的上面侧平滑地移动，与去飞边夹 具10的去飞边压紧齿轮12啮合。如图2(b)所示，去飞边压紧齿轮12由对应工件20的上端面及下端面的一组齿轮构成，经由从基座11突出地形成的轴111而设置。去飞边压紧齿轮12由对应工件20的上端面侧的第一齿轮12a、和对应工件20的 下端面侧的第二齿轮12b构成。这些第一齿轮1 和第二齿轮12b以互相自由地旋转的方 式构成。该去飞边压紧齿轮12的第一齿轮1 的上端侧和第二齿轮12b的下端侧，分别构 成为从虚线表示的工件20的上端侧及下端侧稍稍露出的形状。轴111的内部为空心，在该空心部分具备用于固定去飞边压紧齿轮12的螺栓112 及弹簧113。另外，轴111的上端部形成为略微球面状。这样，去飞边压紧齿轮12经由弹簧113用螺栓112固定在轴111上，由此，去飞边 压紧齿轮12容许轴111在轴向或径向的摆动。由此，当去飞边压紧齿轮12和工件20相啮合时，可以吸收冲击并且容易地进行啮合。如图2(c)所示，刀片架13a在从固定于突设台110上的基部向水平方向延伸的托 架的最前部具备刀片131a。如图2(d)所示，刀片架13a在从固定于突设台110上的基部向垂直方向延伸后再 向水平方向延设的托架的最前部具备刀片131b。刀片架13a与刀片架13b相比设置于靠近基座11侧，并且刀片131a的切削面朝 上而被固定。另外，刀片架13b与刀片架13a相比，设置在远离基座11的一侧，并且刀片131b 的切削面朝下而被固定。刀片131a的切削面和刀片131b的切削面之间的距离构成为与工件20的内齿轮 的上端面和下端面之间的距离正好大致相等。图3是本实施方式的去飞边压紧齿轮12的说明图。另外，图3(a)是去飞边压紧齿轮12的齿轮形状的说明图，图3 (b)是飞边压紧齿 轮12的剖面图。如图3(a)所示，去飞边压紧齿轮12具有与工件20的内齿轮(螺旋齿轮)的规格 近似的模数、压力角、螺旋角。另外，去飞边压紧齿轮12的齿厚以随着接近工件20的齿轮的齿宽中心部连续地 减小的方式进行负变位。另外，去飞边压紧齿轮12的齿面以随着接近工件20的上端面及下端面侧，直径逐 渐扩大的方式，构成为锥形。如图3 (b)所示，去飞边压紧齿轮12上侧和下侧的一组齿轮成对地构成。S卩，去飞边压紧齿轮12由对应工件20的上端面侧的第一齿轮1 和对应工件20 的下端面侧的第二齿轮12b构成，这些第一齿轮和第二齿轮以互相可自由地旋转的方式构 成。根据这种构成，去飞边压紧齿轮12在工件20的齿轮的端面的棱线上与工件20的 齿轮啮合而进行旋转。由此，去飞边压紧齿轮12的齿面在工件20的齿轮的端面的棱线上， 以到处爬行的方式且边向端面侧滑动边进行旋转。
根据该作用，可以将移动到工件20的齿面侧的飞边挤出到齿端侧。图4是本实施方式的工件20的说明图。工件20具有圆筒形的外形，在其内侧内周形成有螺旋线形状的内齿轮。另外，在工件20的上面侧，向轴中心方向伸出有凸缘20a。在该凸缘20a的轴中心 部分形成有开口部20b，在该开口部20b的周边形成有圆筒状的突设部20c。对如以上构成的去飞边装置1，下面说明其动作。图5 图8是表示本实施方式的去飞边装置1的去飞边动作的说明图，并表示工 件20、去飞边压紧齿轮12、刀片131a及刀片131b的水平方向的位置。工件20通过例如齿轮成形、拉削、冲压加工等形成。在进行该加工时，在齿轮的上 端侧及下端侧形成飞边。为削去该飞边，在本实施方式中，使用如上所述构成的去飞边装置1如下地削去 飞边。首先，将工件20固定到旋转装置30上(参照图1)。旋转装置30具备夹盘等固定 装置，由此将工件20固定。旋转装置30使所固定的工件20以工件的轴为中心以规定的旋 转速度进行旋转。在使工件20旋转的状态下，通过位置变更装置使去飞边夹具10沿轴向移动到旋 转装置30侧，使去飞边夹具10与旋转装置30靠近。然后，工件20的齿轮的上端面和下端 面移动到去飞边夹具10的去飞边压紧齿轮12的上端面及下端面大致成为同一平面的位置。这时，去飞边压紧齿轮12的齿轮和工件20的齿轮是不啮合的状态(参照图5)。接着，通过位置变更装置使旋转装置30和去飞边夹具10的轴向距离不变，使去飞 边夹具10向垂直于轴方向的方向移动，使去飞边压紧齿轮12的齿轮与工件20的齿轮相啮 合。然后，移动到互相没有齿隙的状态(参照图6)。这时，由于工件20通过旋转装置30进行旋转，因此，与工件20啮合的去飞边压紧 齿轮12也一同旋转。接着，通过位置变更装置使旋转装置30和去飞边夹具10的轴向位置不变，使去飞 边夹具10向垂直于轴方向的方向(去飞边夹具10与基座平行的方向)移动，保持工件20 和去飞边压紧齿轮12相啮合的状态，使刀片131a与工件20的齿轮的下端面接触。更具体地说，通过位置变更装置，以工件20的轴为中心，并以去飞边压紧齿轮12 的轴圆弧状地移动的方式，移动去飞边夹具10的位置。通过该移动，去飞边夹具的刀片 131a逐渐移动到工件20的下端面的齿轮，对工件20的齿轮的齿面进行横向切削，最终移动 到对工件20的齿轮的端面的齿型部分全部可切削的状态(参照图7)。这时，工件20通过旋转装置30进行旋转，所以，旋转的工件20的齿轮的下端面和 刀片131a成为互相旋转接触，工件20的齿轮的下端面被刀片131a旋转切削。这样，刀片131a相对工件20在圆周上移动，由此，工件20的齿轮的一个一个齿的 下端面的飞边被削去。在此，该旋转切削时，当工件20的齿轮的下端面和刀片131a互相旋转接触时，有 时飞边会被刀片131a折向齿面侧。这时，去飞边压紧齿轮12在工件20的齿轮的断面的棱线上与工件20的齿轮啮合而旋转，因此，飞边被挤出到工件20的端面侧。更具体地说，旋转并且啮合的工件20和去飞边压紧齿轮12，首先在齿面的齿前端 侧且离开端面侧的位置相接触。随着进行旋转，这些接触部分逐渐向齿面的齿根侧且端面 侧移动。即，去飞边压紧齿轮12的齿使工件20的齿面向端面侧移动同时进行旋转。通过 该动作，折向工件20的齿面侧的飞边由去飞边压紧齿轮12挤出到端面侧。这时，因为工件20通常旋转，所以，工件20的端面的飞边由刀片131a被削去。被 折向工件20的齿面侧的飞边通过去飞边压紧齿轮被挤出到端面侧，被挤出的飞边通过进 行旋转再次接触的刀片131a被削去。通过连续地进行这样的动作，工件下端面的飞边全部 被削去。这样，进行了工件20的下端面侧的飞边的削去后，接着，为了削去工件20的上端 面侧的飞边，旋转装置30通过位置变更装置，不变更旋转装置30和去飞边夹具10的轴向 位置，向垂直于轴方向的方向(去飞边夹具10与基座平行的方向)移动，保持工件20和去 飞边压紧齿轮12相啮合的状态，使刀片131b与工件20的齿轮的上端面接触。更具体地说，和上述的下端面侧一样，通过位置变更装置，以工件20的轴为中心， 并以去飞边压紧齿轮12的轴圆弧状移动的方式，移动旋转装置30和去飞边夹具10的位 置。通过该移动，去飞边夹具的刀片131b逐渐移动到工件20的上端面的齿轮，对工件20 的齿轮的齿面进行横向切削，最终移动到对工件20的齿轮的端面的齿型部分全部可切削 的状态(参照图8)。这时，工件20通过旋转装置30进行旋转，所以，旋转的工件20的齿轮的上端面和 刀片131b成为互相旋转接触，工件20的齿轮的上端面被刀片131b旋转切削。这样，刀片131b相对工件20在圆周上移动，由此，工件20的齿轮的一个一个齿的 下端面的飞边被削去。这时，也和上述的下端面侧一样，去飞边压紧齿轮12的齿使工件20的齿面向端面 侧移动同时进行旋转。通过该动作，折向工件20的齿面侧的飞边由去飞边压紧齿轮12挤 出到端面侧。这时，因为工件20通常旋转，所以，工件20的端面的飞边由刀片131a削去。被折 向工件20的齿面侧的飞边通过去飞边压紧齿轮挤出到端面侧。被挤出的飞边通过进行旋 转再次接触的刀片131b被削去。通过连续地进行这样的动作，工件上端面的飞边全部被削去。根据这样的顺序，削去工件20的齿轮的上端面侧及下端面侧的飞边。另外，在以上的说明中，说明了去飞边夹具10相对旋转装置30相对移动的情况， 但不限于此。也可以构成为通过位置变更装置使旋转装置30相对去飞边夹具10进行移动。如以上所述，本发明实施方式的去飞边装置1对于内齿轮形状的工件20具备分别 对应该工件20的齿轮的上端面和下端面的刀片131a及131b。此外，去飞边夹具10具备将向工件20的齿面侧的内侧折弯的飞边挤出到端面侧 的去飞边压紧齿轮12。根据这样的构成，即使工件20为复杂的形状(例如为内齿轮，且一端面有凸缘的 齿轮)，也能够用少的工序削去在工件20的齿轮的上端面和下端面形成的飞边。
尤其是，通过使刀片131a、131b水平地作用在工件20的端面，不必进行向齿面侧 的切入，所以，能够在确保齿轮的精度的基础上削去飞边。另外，对于复杂的形状的工件，通过在NC车床等上设置去飞边夹具10及旋转装置 30，不需要特别的设备就能够减少削去工件端面的飞边的成本。尤其是，对于在工件20的一端面侧具备朝向内周面伸出凸缘的形状的工件，仅使 工件20旋转的同时进行移动，就能够削去在工件20的齿轮的上端面和下端面形成的飞边。另外，去飞边压紧齿轮12具备具有与工件20的内齿轮(螺旋齿轮)和规格近似 的模数、压力角、螺旋角的齿轮。另外，飞边压紧齿轮12的齿厚以随着接近工件20的齿轮 的齿宽中心部而连续地减少的方式进行负变位。由此，能够与和工件20的啮合阻力减小的内齿轮可靠地啮合，同时进行旋转。另外，去飞边压紧齿轮12的齿面以随着朝向工件20的上端面及下端面侧直径逐 渐扩大的方式形成为锥面，所以，能够将移动到工件20的齿面的飞边挤出到端面侧，而可 靠地削去飞边。尤其是，本发明不仅限于齿轮泵所使用的齿轮的齿轮端面等倒角，也能够适用于 设定为零的齿轮的飞边的削去。本发明并不限定于上述的实施方式，显然也包含在其技术性思想的范围内进行的 各种变更及改进。
权利要求
1.一种去飞边夹具，其特征在于，具备对具有齿轮形状的工件的一端面进行旋转切削的第一刀片；在所述工件的齿轮的一端面的棱线上与所述工件的齿轮啮合、同时可旋转地设置的第 一齿轮，利用所述第一刀片削去所旋转的工件的齿轮端面的飞边。
2.如权利要求1所述的去飞边夹具，其特征在于，还具备在所述工件的齿轮的另一端 面的棱线上与所述工件的齿轮啮合、同时可旋转地设置的第二齿轮；以及对所述工件的齿 轮的另一端面进行旋转切削的第二刀片。
3.如权利要求1所述的去飞边夹具，其特征在于，所述第一齿轮与所述工件啮合的齿 面的直径及齿厚，随着接近所述工件的齿轮的端面侧而扩大。
4.如权利要求1所述的去飞边夹具，其特征在于，所述第一齿轮以其齿厚随着接近所 述工件的齿轮的齿宽中心部而减少的方式向负侧进行变位。
5.如权利要求1所述的去飞边夹具，其特征在于，所述工件为内齿轮形状，所述第一齿 轮与所述工件内接。
6.如权利要求2所述的去飞边夹具，其特征在于，所述第一刀片和所述第二刀片以比 所述工件的内周的直径小的间隔配置。
7.—种去飞边装置，其特征在于，具备去飞边夹具，其具备对具有齿轮形状的工件的一端面进行旋转切削的第一刀片、和 在所述工件的齿轮的一端面的棱线上与所述工件的齿轮啮合同时可旋转地设置的第一齿 轮；旋转装置，其使所述工件以该工件的轴为中心旋转；位置变更装置，其变更所述去飞边夹具与所述旋转装置的相对位置关系，在所述工件 和所述第一齿轮啮合的状态下，使所述第一齿轮的中心相对于所述工件的中心圆弧状地移 动，利用所述第一刀片削去通过所述旋转装置进行旋转的工件的齿轮端面的飞边。
8.—种去飞边方法，其是具备对具有齿轮形状的工件的一端面进行旋转切削的第一刀 片、和在所述工件的齿轮的一端面的棱线上与所述工件的齿轮啮合同时可旋转地设置的第 一齿轮的去飞边装置的去飞边方法，其特征在于，使所述工件旋转，使所述第一齿轮与所述工件啮合，在所述工件和所述第一齿轮啮合的状态下，使所述第一齿轮的中心相对于所述工件的 中心圆弧状地移动，使所述第一刀片和所述工件的齿轮的端面接触，利用所述第一刀片对所述齿轮的端面进行旋转切削。
9.如权利要求8所述的去飞边方法，其特征在于，所述去飞边装置还具备在所述工件 的齿轮的另一端面的棱线上与所述工件的齿轮啮合同时可旋转地设置的第二齿轮、和对所 述工件的齿轮的另一端面进行旋转切削的第二刀片，在所述工件和所述第一齿轮及所述第二齿轮啮合的状态下，使所述第一齿轮及所述第 二齿轮的中心相对于所述工件的中心圆弧状地移动，并使所述第一刀片和所述工件的齿轮 的一端面接触，利用所述第一刀片对所述工件的齿轮的一端面进行旋转切削，在所述工件和所述第一齿轮及第二齿轮啮合的状态下，使所述第一齿轮及第二齿轮的 中心相对于所述工件的中心圆弧状地移动，并使所述第二刀片和所述工件另一端面接触， 利用所述第二刀片对所述工件的齿轮的另一端面进行旋转切削。
全文摘要
本发明提供一种去除齿轮等工件上形成的飞边的去飞边夹具和去飞边装置及去飞边方法。该去飞边装置(1)具备对具有齿轮形状的工件(20)的一端面进行旋转切削的第一刀片(131a)、在工件(20)的齿轮的一端面的棱线上及另一端面的棱线上啮合、同时可旋转地设置的第一齿轮(12a)，利用所述第一刀片(131a)削去所旋转的工件的齿轮端面的飞边。
文档编号B23F19/00GK102107302SQ20101059127
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月16日 优先权日2009年12月25日
发明者松原正己 申请人:加特可株式会社