切齿附件、机床以及切齿加工方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种装设在机床的主轴上进行切齿加工的切齿附件、机床以及切齿加工方法。
【背景技术】
[0002]以往，齿轮的切齿加工使用专用的切齿机(参照文献1:日本国特开2005-161456号公报)。该切齿机一边使具有特殊的切齿刀刃的刀具旋转一边顶在齿轮上进行切齿加工。
[0003]此外，作为切齿加工以外使用的通用的机床，有切片机、卧式镗床、立式车床等机床。作为通用的机床的一例，例如在文献2 (日本国特开2011-121157号公报)中记载了具备底座、立柱、鞍架、滑座，将安装在滑座上的主轴构成为能够向3轴方向移动的卧式镗床。
[0004]但是，在齿轮的订单增加了的情况下，设想仅通过已设的切片机的处理将赶不上齿轮的生产量的事态。相对于这种事态，如果订单是正常的增加，则能够通过增设切片机来应对。
[0005]但是，在订单是暂时增加的情况下，若增设切片机，则在订单增加消退后要面对过剩的设备的结果，这是所不希望的。在这种订单暂时增加的情况下，如果通用的机床也能够分担切齿加工就方便了。
[0006]在此，考虑将周缘具有切齿刀刃的刀具装设在通用的机床的主轴上。
[0007]但是，第1:若仅将刀具的旋转轴与主轴同轴地装设，则切齿刀刃将绕主轴旋转。其结果，主轴或主轴箱处于沿着切齿刀刃所接触的齿轮的齿面的位置，存在主轴箱干涉齿轮的可能性。因此，刀具的刀尖的角度调整因主轴箱成为了障碍而困难。
[0008]此外，为了避免主轴箱与齿轮的干涉，如果例如采用沿轴向较长地延伸的主轴，则刀具较大地离开主轴箱。其结果，容易产生主轴的挠曲或旋转振动等。
[0009]第2:切齿加工是通过设在刀具的周缘上的多个切齿刀刃阶段地切入工件进行的。因此，在刀具的旋转传递路径中的齿隙过大的情况下，切齿加工时的刀具的旋转不稳定，所希望的切齿加工困难。
[0010]相对于这种齿隙，也考虑使用双重齿轮等消除齿隙，但由于导致了旋转传递路径的复杂化及成本上升，所以实际上难以采用。
[0011]第3:在将工件加工成正齿轮或斜齿齿轮(斜齿轮)的情况下，在工件上形成正齿或斜齿的中途无须改变刀具的朝向。但是，在将工件加工成人字齿轮的情况下，在工件上形成人字齿的中途必须改变刀具的朝向。若为了改变刀具的朝向而每次更换刀具，则更换作业需要较多的时间，难以谋求切齿加工效率的提高。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于提供一种能够由通用的机床进行自由度高的切齿加工的切齿附件、机床以及切齿加工方法。
[0013]本发明的切齿附件装设在机床的主轴上进行切齿加工，其特征在于，具备刀具和传递机构，所述刀具的周缘具有切齿刀刃，相对于前述主轴绕与输入一侧的前述切齿附件的旋转中心线正交的旋转轴线旋转自如，所述传递机构改变旋转轴方向，将前述主轴的旋转向前述刀具传递。
[0014]根据这种本发明，由于绕与输入一侧的切齿附件的旋转中心线(基准轴线)正交的旋转轴线旋转自如地装设刀具，所以刀具不绕主轴旋转，而能够绕旋转轴线旋转。因此，机床(尤其是主轴箱)的不处于沿着切齿刀刃所接触的工件的齿面的位置，能够大幅度减小主轴箱干涉工件的可能性。
[0015]此外，由于无须为了避免主轴箱与工件的干涉而将主轴形成得过长，所以能够抑制主轴的挠曲或旋转振动等。
[0016]这样，本发明的切齿附件能够解决前述第I课题，通过载置在通用的机床上能够进行自由度高的切齿加工。
[0017]在本发明的切齿附件中，也可以具备壳体，在装设在了前述机床上的状态下，前述旋转中心线处于前述主轴的中心。
[0018]在本发明的切齿附件中，优选的是，前述传递机构具备第I旋转部件以及第2旋转部件，前述第I旋转部件沿着前述旋转中心线延伸，位于前述主轴一侧，前述第2旋转部件沿着前述旋转轴线延伸，与前述第I旋转部件相比位于前述刀具一侧，前述第I旋转部件以及前述第2旋转部件分别具有相互啮合的第I伞齿齿轮以及第2伞齿齿轮，前述第I伞齿齿轮以及前述第2伞齿齿轮改变前述第I旋转部件的旋转轴方向并向前述第2旋转部件传递。
[0019]根据这种结构，能够使通过第I伞齿齿轮以及第2伞齿齿轮而能够将第I旋转部件绕旋转中心线的旋转变换成绕旋转轴线的旋转的机构具体化。
[0020]在本发明的切齿附件中，优选的是，前述壳体由前述主轴一侧的基座和支撑前述刀具的刀架构成，前述基座和前述刀架能够以前述旋转中心线为中心相对旋转地连接。
[0021]根据这种结构，能够通过使刀架相对于基座旋转而对刀具的刀尖角度进行调整，使刀具相对于工件倾斜。因此，能够通过刀具进行各种倾斜角度的斜齿的切齿加工。
[0022]在本发明的切齿附件中，优选的是，前述刀具的成为对称的切削面的基准的对称基准面处于通过前述旋转中心线的位置。
[0023]根据这种结构，旋转轴线与旋转中心线正交，并且对称基准面处于通过旋转中心线的位置。因此，即便使刀具以旋转中心线为中心相对于主轴箱旋转，也能够保持刀具与主轴中心的位置关系为一定。因此，通过该旋转，即使进行刀具的刀尖的角度调整，也不因机床而在刀具的移动控制中产生变更，所以能够谋求切齿加工的控制的简略化。
[0024]在本发明的切齿附件中，优选的是，前述传递机构具备第I传递系统和第2传递系统，所述第I传递系统改变旋转轴方向，将前述主轴的旋转向前述刀具传递，所述第2传递系统改变旋转轴方向，将前述主轴的旋转向前述刀具传递，能够对旋转相位进行调整。
[0025]根据这种结构，在第2传递系统中，通过对旋转相位进行调整，能够减小第I传递系统以及第2传递系统中的齿隙。因此，能够将主轴的旋转顺畅地向刀具传递，使刀具的旋转稳定，解决了前述的第2课题，能够进行所希望的切齿加工。
[0026]在本发明的切齿附件中，也可以具备壳体，在装设在了前述机床上的状态下，前述旋转中心线处于前述主轴的中心。
[0027]在本发明的切齿附件中，优选的是，前述第I传递系统具备位于前述主轴一侧的第I旋转部件，和与前述第I旋转部件相比位于前述刀具一侧的第2旋转部件，前述第I传递系统的前述第I旋转部件以及前述第2旋转部件分别具有相互啮合的第I伞齿齿轮以及第2伞齿齿轮，前述第2传递系统具备与前述第I传递系统共用的前述第I旋转部件，与前述第I旋转部件相比位于前述刀具一侧的第2旋转部件，以及设在前述第2传递系统的从前述第2旋转部件至前述刀具的旋转传递路径上的传递齿轮，前述第2传递系统的前述第2旋转部件具有与前述第I旋转部件的前述第I伞齿齿轮啮合的第2伞齿齿轮，前述传递齿轮构成为能够使从前述第2旋转部件传递的旋转逆转，变换成与前述第I传递系统向前述刀具传递的旋转相同方向的旋转。
[0028]根据这种结构，利用两个第2伞齿齿轮相对于第I伞齿齿轮的啮合，能够简单地构成第I传递系统和第2传递系统这两个系统。此外，第2传递系统的第2旋转部件向与第I传递系统的第2旋转部件相反方向旋转，但通过传递齿轮使该旋转逆旋转，能够将从第I传递系统以及第2传递系统向刀具传递的旋转方向统一成相同方向。
[0029]此外，通过第I伞齿齿轮以及第2伞齿齿轮，能够将第I旋转部件绕旋转中心线的旋转变换成绕旋转轴线的旋转。
[0030]在本发明的切齿附件中，优选的是，前述第2传递系统能够传递的驱动力与前述第I传递系统相同。
[0031]根据这种结构，第I传递系统以及第2传递系统均能够作为切齿加工时的主驱动加以利用。因此，即使在例如改变刀具的朝向，使主轴逆向旋转进行逆朝向的切齿加工的情况下，也能够与主轴的正旋转的情况同样地将驱动力向刀具传递。因此，能够扩展切齿附件的利用方式。
[0032]在本发明的切齿附件中，优选的是，具备将前述切齿附件相对于前述机床绕前述旋转中心线定位的定位机构。
[0033]根据这种结构，通过定位机构将切齿附件绕旋转中心线定位，不必更换具有指向性的切齿用的刀具即能够改变切齿刀刃的朝向。因此，能够提高形成人字齿等之际的切齿加工的效率。例如，在以正方向姿势进行了切齿加工后，通过定位机构将切齿附件相对于主轴箱定位，能够进行逆方向姿势的切齿加工，能够解决前述第3课题。此外，通过使该定位机构进行的定位自动化，能够连续地进行前述的各切齿加工，能够高效率地实施人字齿轮的加工。
[0034]在该本发明的切齿附件中，也可以具备壳体，装设在前述机床上，前述旋转中心线处于前述主轴的中心，前述定位机构将前述壳体相对于前述机床绕前述旋转中心线定位。
[0035]在本发明的切齿附件中，优选的是，前述定位机构具备旋转调整前述壳体相对于前述机床的角度的角度调整机构。
[0036]根据这种结构，除了从正方向姿势向逆方向姿势的定位之外，也能够与斜齿的倾斜角度相对应地对刀具的刀尖的角度进行调整。
[0037]在本发明的切齿附件中，优选的是，前述定位机构具备使前述壳体相对于前述机床翻转180度的翻转机构，前述翻转机构具备锁定机构和保持机构，所述锁定机构在绕前述旋转中心线分离180度的两个位置能够解除地固定前述壳体和前述机床，所述保持机构连接并保持前述主轴和前述传递机构。
[0038]根据这种结构，通过保持连接着保持机构地解除锁定机构进行的固定，在由保持机构保持着壳体的状态下使主轴旋转，变更壳体的旋转位置，通过锁定机构再次进行固定，能够使刀具的朝向翻转180度。
[0039]进而，由于仅是通过绕锁定机构在离开180度的两个位置进行定位，所以无须两位置之间为连续角度，能够迅速地进行定位。
[0040]在本发明的切齿附件中，优选的是，具备控制装置，所述控制装置能够控制前述锁定机构的固定以及解除，和前述主轴的旋转角度，保持连接着前述保持机构地解除前述锁定机构进行的固定，在由前述保持机构保持着前述壳体的状态下，使前述主轴旋转，变更前述壳体的旋转位置，执行由前述锁定机构再次进行固定的动作。
[0041]根据这种结构，能够使解除锁定机构进行的固定，在由保持机构保持着壳体的状态下使主轴旋转，变更壳体旋转位置，由锁定机构再次进行固定这一连串的动作自动化。
[0042]在本发明的切齿附件中，优选的是，前述壳体具有与前述机床相连的基座主体部，和由前述基座主体部支撑的基座可动部，前述翻转机构具备联轴节，驱动机构，以及辅助锁定机构，所述联轴节连接前述基座主体部和前述基座可动部，并且能够绕前述旋转中心线旋转，所述驱动机构使前述基座主体部和前述基座可动部绕前述旋转中心线相对旋转，所述辅助锁定机构在绕前述旋转中心线离开180度的两个位置能够解除地固定前述基座主体部和前述基座可动部。
[0043]根据这种结构，基座主体部与基座可动部相互的连接状态平时能够由联轴节维持。另一方面，通过解除辅助锁定机构进行的固定，由驱动机构使基座主体部与基座可动部相对旋转，由辅助锁定机构再次进行固定，能够使壳体相对于主轴箱翻转。
[0044]在本发明的切齿附件中，前述翻转机构具备控制装置，能够控制前述辅助锁定机构的固定以及解除，和前述驱动机构的旋转驱动，解除前述辅助锁定机构进行的固定，由前述驱动机构使前述基座主体部和前述基座可动部相对旋转，执行由前述辅助锁定机构再次进行固定的动作。
[0045]根据这种结构，能够使解除辅助锁定机构进行的固定，由驱动机构使基座主体部和基座可动部相对旋转，由辅助锁定机构再次进行固定这一连串的动作自动化。
[0046]本发明的机床的特征在于，具备前述的本发明的切齿附件，和装设前述切齿附件的主轴。
[0047]根据本发明的机床，能够构成可发挥与前述的本发明的切齿附件同样的作用和效果的机床。
[0048]本发明的切齿加工方法的特征在于，使用主轴上装设有前述的本发明的切齿附件的机床，将该刀具的角度调整成前述切齿附件的刀具的对称基准面沿着在工件上形成的齿的方向，使前述刀具和前述工件沿着前述对称基准面相对移动，相对于前述工件进行切齿加工。
[0049]根据这种结构，能够发挥前述的切齿附件的作用和效果，并能够利用通用的机床进行切齿加工。
[0050]在本发明的切齿加工方法中，优