利用加工中心加工齿轮的方法
【专利说明】利用加工中心加工齿轮的方法
[0001]本申请主张基于2014年6月20日申请的日本专利申请第2014-127140号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
[0002]本发明涉及一种利用加工中心加工齿轮的方法。
【背景技术】
[0003]专利文献1中公开有如图5 (A)及图5⑶所示的利用加工中心加工齿轮的方法。
[0004]图5(A)及图5(B)所示的加工中心MC是特别为了对具有大模块组件的齿轮(参考图5(B))2进行精密加工而设计的。加工中心MC具有(以直线双向箭头图示的)3个正交轴和旋转台4的旋转轴。作为工件的齿轮2设置于旋转台4上。
[0005]该加工中心MC具有主轴9，该主轴9包含绕工具轴8C旋转的圆筒状的工具(刀具)8。工具轴8C相对于齿轮2能够绕多个轴旋转。加工时，工具8在齿轮2的齿面(被加工面)2A上的一部分上沿切线方向至少局部接触。
[0006]将工具8向加工扫描方向E送出的动作通过工具8相对于齿面2A的相对移动得以实现。这种相对移动通过加工中心MC的NC控制(数控)得以实现。
[0007]如图5(B)所示，在该加工中心MC中，使工具8边与齿轮2的齿面2A抵接边移动，从而对该齿轮2的齿面2A进行加工。在图5(B)的例子中，使工具8—边绕工具轴8C旋转一边向加工扫描方向E移动。S卩，使工具8向加工扫描方向E移动从而进行加工之后，使该工具8稍微向与加工扫描方向E几乎正交的方向位移δ Ε，并使该工具8再次向加工扫描方向Ε移动，从而对整个齿面2Α依次进行加工。由此，能够形成所希望形状的齿面。
[0008]专利文献1:日本特表2013-508174号公报(图12、图2)
[0009]在利用这种加工中心加工齿轮时，期待工具能够确保更长的寿命。
【发明内容】
[0010]本发明鉴于上述期待而完成，其课题在于提供一种在利用加工中心加工齿轮时能够进一步延长该加工中心的工具的寿命的加工方法。
[0011]为了解决上述课题，本发明为利用加工中心加工齿轮的方法，其中，一边改变所述加工中心的工具与所述齿轮的齿面之间的距离，一边使所述工具沿着所述齿面移动，从而对所述齿轮的齿面进行加工。
[0012]本发明中，使工具一边改变与齿轮的齿面之间的距离，一边沿着齿面移动。因此，工具(不是连续施加高加工负荷而是)组合施加高加工负荷与低加工负荷，从而抑制加工部中的温度上升。
[0013]因此，能够抑制该工具的劣化，能够进一步延长寿命。
[0014]根据本发明，在利用加工中心加工齿轮时，能够进一步延长该加工中心的工具的寿命ο
【附图说明】
[0015]图1 (A)及图1 (B)为示意地表示本发明的实施方式的一例所涉及的利用加工中心加工齿轮的方法中的工具与齿面之间的位置关系的图，其中，图1(A)为立体图，图1(B)为从与齿线平行的方向观察工具时的剖视图。
[0016]图2为图1的加工方法中的从径向外侧观察工具时的俯视图。
[0017]图3为表示本发明的另一实施方式的一例所涉及的利用加工中心加工齿轮的方法的立体图。
[0018]图4(A)及图4(B)为表示本发明的又一实施方式的一例所涉及的工具的轨迹的示意图，其中，图4(A)为立体图，图4(B)为从齿线方向观察时的剖视图。
[0019]图5(A)及图5(B)表示以往的加工中心的例子，其中图5(A)为立体图，图5(B)为表示以往的加工方法中的齿轮的一个齿与工具之间的关系的立体图。
[0020]图中:10-工具，20-平彳丁轴齿轮，21-齿，22-齿面，30-维齿轮，31-齿，32-齿面，L-工具齿面距离，X-齿线方向，Y-齿高方向，J、K-产生滑动的方向。
【具体实施方式】
[0021]以下，根据附图对本发明的实施方式的一例进行详细说明。
[0022]在JIS B 0105中，加工中心被定义为“主要使用旋转工具，能够进行包含铣削、镗肖IJ、钻孔及攻丝的多种切削加工，并且能够按照加工程序自动更换工具的数控机床”。根据设备的结构有主轴为水平的卧式加工中心及主轴为垂直的立式加工中心。
[0023]作为实施本发明所涉及的加工方法的加工中心的具体硬件结构，例如可以采用具有上述图5所示结构的加工中心(MC)。
[0024]图1 (A)、图1⑶及图2中示意地示出本发明的实施方式的一例所涉及的利用加工中心加工齿轮的方法。
[0025]加工中心(省略整体图示)的工具10由可绕轴心10C旋转的圆筒形状的切削体构成。自轴心10C到加工面10B的半径为rlO。可通过NC控制调整工具10的位置和角度。
[0026]图1 (A)、图1 (B)及图2中示出了平行轴齿轮(省略整体图示)20的加工方法的例子，且示意地示出了加工中心的工具10相对于(待加工的)平行轴齿轮20的齿21的位置关系。图UA)为立体图，图1(B)为从与齿线平行的方向观察齿21和工具10时的剖视图。并且，图2为从平行轴齿轮20的径向外侧观察工具10时的俯视图。另外，在该例子中，为了方便起见，将齿线方向称为X，齿高方向称为Y，齿面的法线方向称为Z。在图2中，纸面的下方相当于齿面的法线方向Z。
[0027]在该加工例中，基本上使工具10沿着齿线方向X移动，从而对齿面22进行加工。SP，在该加工方法中，工具10为了加工齿21的齿面22而移动的方向为齿线方向X。另外，下面将工具为了加工齿轮的齿的齿面而移动的方向称为“加工扫描方向”。
[0028]通过图1(A)、图1(B)及图2的描述可知，该实施方式所涉及的利用加工中心加工平行轴齿轮20的方法中，一边改变工具10与平行轴齿轮20的齿面22之间的距离L(Lla、
L2a、Llb、L2b、Llc、L2c、......)，一边使该工具10沿着齿面22移动，从而对平行轴齿轮20
的齿面22进行加工。S卩，该加工中心的工具10与平行轴齿轮20的齿面22之间距离L并不恒定。在此，“工具与齿轮的齿面之间的距离”是指“工具的轴心与通过该工具的移动而要加工的齿面(进行该加工扫描时的被加工面)之间的距离”。另外，以下将该“工具与齿轮的齿面之间的距离”简称为“工具齿面距离”。
[0029]更具体而言，图2中波浪状的曲线L10C表示工具10的轴心10C的轨迹。该加工方法中，例如在加工时刻tl的工具齿面距离L为Lla，在加工时刻t2的工具齿面距离L为L2a。Lla# L2a，工具齿面距离L并不恒定，而是随着加工时间t而变化。S卩，一边改变工具齿面距离L，一边使该工具10沿着齿面22移动，从而对平行轴齿轮20的齿面22进行加工。
[0030]在图1 (A)、图1 (B)及图2的加工方法中，从工具10的轴心10C至加工面10B的半径rlO减去工具齿面距离L的值(rlO-L)相当于切削余量δ L。在该例子中的加工方法中，切削余量SL( = rlO-L)随着工具齿面距离L的变化而变化。S卩，切削余量δ L并不恒定，而是随时间而变化。因此，可以将图1(A)、图1(B)及图2的加工方法理解成“一边改变切削余量δ L 一边使工具10沿着齿面22移动，从而对平行轴齿轮20的齿面22进行加工的加工方法”。
[0031]另外，切削余量SL的最小值可以为正值、零、负㈠值。当切削余量SL的最小值为正值时，表示正在进行预定的加工(切削)。当切削余量SL的最小值为零时，表示工具10与齿面22接触但存在不进行加工的瞬间。并且，当切削余量SL的最小值为负(-)时，表示工具10暂时离开齿面22。另外，在该例子中，切削余量SL的最小值为零。
[0032]下面，对图1(A)、图1(B)及图2的加工方法进行更详细的说明。
[0033]在图1⑷及图1⑶的加工方法中，工具10的轴心10C离齿面22最远时的分离侧极值L1分别为Lla、Llb、Llc、......。工具齿面距呙L的分呙侧极值L1在该例子中相同
(Lla = Lib = Lie……)。并且，工具10的轴心10C离齿面22最近时的接近侧极值L2分别为L2a、L2b、