CN108015361B - 齿轮加工装置和齿轮加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了实现对具有不同扭转角的齿面进行高精度加工的一种齿轮加工装置和一种齿轮加工方法。在齿轮加工装置(1)中，齿轮的齿(115a)的侧表面(115A)包括第一齿面(115b)和具有与第一齿面(115b)不同的扭转角的第二齿面(121)，加工刀具(42F)的切削刀片(42af)具有刀片轨迹(42bf)，刀片轨迹(42bf)具有基于第二齿面(121)的扭转角(θf)和在工件(115)的旋转轴线(Lw)与加工刀具(42F)的旋转轴线(L)之间的交角(φf)确定的扭转角(βf)，以允许在预加工的第一齿面(115b)上加工第二齿面(121)。

Description

齿轮加工装置和齿轮加工方法

技术领域

本发明涉及用于通过在使加工刀具与工件同步地旋转的同时切削工件来加工齿轮的一种齿轮加工装置和一种齿轮加工方法。

背景技术

在车辆中使用的变速器具有用于平稳换档操作的同步啮合机构。如图21所示，键式同步啮合机构110包括主轴111、主驱动轴112、离合器毂113、键114、齿套115、主驱动齿轮116、离合器齿轮117和同步器环118。

主轴111和主驱动轴112同轴地布置。离合器毂113与主轴111花键配合，使得主轴111和离合器毂113一起旋转。键114通过未示出的弹簧被支承在离合器毂113的外周上的三个点处。齿套115在其内周上具有内齿(花键)115a，并且齿套115在旋转轴线LL的方向上沿着未示出的形成在离合器毂113的外周上的花键以及键114滑动。

主驱动齿轮116装配在主驱动轴112上，并且主驱动齿轮116一体地设置有离合器齿轮117，离合器齿轮117在齿套115的一侧具有从离合器齿轮117突出的渐缩锥117b。齿套115和离合器齿轮117之间设置有同步器环118。离合器齿轮117的外齿117a和同步器环118的外齿118a形成为能够与齿套115的内齿115a接合。同步器环118的内周形成为能够与渐缩锥117b的外周摩擦接合的渐缩形状。

现在将描述同步啮合机构110的运行。如图22A所示，齿套115和键114通过未示出的换档杆的操作而沿着图中箭头所示的旋转轴线LL的方向移动。键114沿旋转轴线LL的方向推动同步器环118，以使同步器环118的内周压靠渐缩锥117b的外周。因此，离合器齿轮117、同步器环118和齿套115开始同步地旋转。

如图22B所示，键114被齿套115向下推动，从而沿旋转轴线LL的方向进一步按压同步器环118。因此，随着同步器环118的内周与渐缩锥117b的外周之间的接触程度增大并产生较大的摩擦力，离合器齿轮117、同步器环118和齿套115同步地旋转。当离合器齿轮117的转数和齿套115的转数完全同步时，同步器环118的内周与渐缩锥117b的外周之间的摩擦力消失。

当齿套115和键114如图中箭头所示朝向旋转轴线LL进一步移动时，键114装配到同步器环118的凹槽118b中并停止。然而，齿套115移动超过键114的突出部分114a，并且齿套115的内齿115a接合同步器环118的外齿118a。如图22C所示，齿套115进一步沿着旋转轴线LL的方向移动，其中，齿套115的内齿115a接合离合器齿轮117的外齿117a。在该动作中，换挡完成。

如图23和图24所示，如上所述的同步啮合机构110在齿套115的每个内齿115a上设置有渐缩齿轮防脱落部120并且在离合器齿轮117的每个外齿117a上设置有与渐缩齿轮防脱落部120渐缩配合的渐缩齿轮防脱落部117c，以防止离合器齿轮117的外齿117a和齿套115的内齿115a在行进期间脱落。在下面的描述中，齿套115的内齿115a的在图中左侧的侧表面115A被称为“左侧表面115A”并且齿套115的内齿115a的在图中右侧的侧表面115B被称为“右侧表面115B”。

齿套115的内齿115a的左侧表面115A具有左齿面115b(对应于本发明的“第一齿面”)和具有与左齿面115b不同的扭转角的齿面121(以下称为左渐缩齿面121，对应于本发明的“第二齿面”)。齿套115的内齿115a的右侧表面115B具有右齿面115c(对应于本发明的“第三齿面”或“第一齿面”)和具有与右齿面115c不同的扭转角的齿面122(以下称为“右渐缩齿面122”，对应于本发明的“第四齿面”或“第二齿面”)。

在该示例中，左齿面115b的扭转角为0度，左渐缩齿面121的扭转角为θf度，右齿面115c的扭转角为0度，并且右渐缩齿面122的扭转角为θr度。左渐缩齿面121和连接左渐缩齿面121与左齿面115b的齿面121a(以下称为“左副齿面121a”)、以及右渐缩齿面122和连接右渐缩齿面122与右齿面115c的齿面122a(以下称为“右副齿面122a”)构成齿轮防脱落部120。通过左渐缩齿面121与齿轮防脱落部117c之间的渐缩配合实现防止齿轮脱落。

在这种方式中，齿套115的内齿115a的结构复杂，并且齿套115是需要批量生产的部件。因此，齿套115的内齿115a通常通过拉削、插齿成型等形成，并且齿轮防脱落部120通过轧制形成(参见JP-UM-6-61340，JP-A-2005-152940)。

为了确保同步啮合机构110中的上述防齿轮脱落，需要以高精度加工齿套115的内齿115a的齿轮防脱落部120。然而，由于齿轮防脱落部120是通过作为塑性成型的轧制而形成的，因此加工精度趋于降低。

发明内容

本发明要解决的问题

鉴于这种情况，本发明的目的是提供一种齿轮加工装置和一种齿轮加工方法，其实现了以高精度的方式加工具有不同扭转角的齿面。

解决问题的手段

本发明的齿轮加工装置是一种构造成使用具有相对于工件的旋转轴线倾斜的旋转轴线的加工刀具并且通过在使加工刀具与工件同步地转动的同时使加工刀具相对于工件沿工件的旋转轴线方向相对进给来加工齿轮的齿轮加工装置，其中，齿轮齿的侧表面包括第一齿面和具有与第一齿面不同的扭转角的第二齿面，加工刀具的切削刀片的刀片轨迹具有基于第二齿面的扭转角和在工件的旋转轴线与加工刀具的旋转轴线之间的交角确定的扭转角，以允许在预加工的第一齿面上加工第二齿面。

在现有技术中，具有不同扭转角的第一齿面和第二齿面的齿轮齿的第二齿面通过塑性成型而形成在预加工的第一齿面上。因此，存在第二齿面的加工精度降低的问题。然而，在该齿轮加工装置中，第二齿面通过切削形成在第一齿面上，实现了较高的精度。

本发明的齿轮加工方法是一种利用加工刀具加工齿轮的齿轮加工方法，其中，齿轮包括具有侧表面的齿，该侧表面包括第一齿面和具有与第一齿面不同的扭转角的第二齿面，加工刀具包括具有刀片轨迹的切削刀片，该刀片轨迹具有基于第二齿面的扭转角和在工件的旋转轴线与加工刀具的旋转轴线之间的交角确定的扭转角，以允许在预加工的第一齿面上加工第二齿面，齿轮加工方法包括：使加工刀具的旋转轴线相对于工件的旋转轴线倾斜的步骤；以及通过在加工刀具与工件同步地旋转的同时使加工刀具相对于工件沿旋转轴线方向进给来加工第二齿面的步骤。因此，实现与上述齿轮加工装置相同的有益效果。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的齿轮加工装置的总体构造的图；

图2是用于描述由图1中的控制设备执行的用于渐缩齿面加工刀具的刀具设计处理的流程图；

图3是用于描述由图1的控制设备执行的刀具状态设定处理的流程图；

图4是用于描述由图1中的控制设备执行的利用渐缩齿面加工刀具的加工控制处理的流程图；

图5A是示出加工刀具的从刀具端面侧沿旋转轴线方向观察的示意性构造的图；

图5B是示出沿径向观察图5A中的加工刀具的局部剖视图；

图5C是图5B中的加工刀具的切削刀片的放大图；

图6A是示出在设计渐缩齿面加工刀具时加工刀具与工件之间的尺寸关系的图；

图6B是示出在设计渐缩齿面加工刀具时加工刀具与工件之间的位置关系的图；

图7是示出在获得加工刀具的切削刃宽度和刀片厚度时使用的加工刀具的各部分的图；

图8A是示出用于加工左渐缩齿面的加工刀具的沿径向观察的示意性构造的图；

图8B是示出用于加工右渐缩齿面的加工刀具的沿径向的示意性构造的图；

图9A是示出在改变加工刀具的在旋转轴线方向上的刀具位置时加工刀具与工件之间的位置关系的图；

图9B是示出在轴向位置改变时的加工状态的第一图；

图9C是示出在轴向位置改变时的加工状态的第二图；

图9D是示出在轴向位置改变时的加工状态的第三图；

图10A是示出在表示加工刀具的旋转轴线相对于工件的旋转轴线的倾斜的交角改变时加工刀具与工件之间的位置关系的图；

图10B是示出在交角改变时的加工状态的第一图；

图10C是示出在交角改变时的加工状态的第二图；

图10D是示出在交角改变时的加工状态的第三图；

图11A是示出在加工刀具在旋转轴线方向上的位置以及交角改变时加工刀具与工件之间的位置关系的图；

图11B是示出在轴向位置和交角改变时的加工状态的第一图。图11C是示出在轴向位置和交角改变时的加工状态的第二图；

图12A是示出加工刀具在加工左渐缩齿面之前的沿径向观察的位置的图；

图12B是示出加工刀具在加工左渐缩齿面时的沿径向观察的位置的图；

图12C是示出加工刀具在加工左渐缩齿面之后的沿径向观察的位置的图；

图13是用于描述由图1中的控制设备执行的用于替代示例的渐缩齿面加工刀具的刀具设计处理的流程图；

图14A是示出在设计替代示例的渐缩齿面加工刀具的左刀片表面时加工刀具与工件之间的尺寸关系的图；

图14B是示出在设计替代示例的渐缩齿面加工刀具时加工刀具与工件之间的位置关系的图；

图14C是示出在设计替代示例的渐缩齿面加工刀具的右刀片表面时加工刀具与工件之间的尺寸关系的图；

图15是用于描述由图1中的控制设备执行的用于斜切齿面加工刀具的刀具设计处理的流程图；

图16A是示出在设计斜切齿面加工刀具时加工刀具与工件之间的尺寸关系的图；

图16B是示出在设计斜切齿面加工刀具时加工刀具与工件之间的位置关系的图；

图17A是示出左斜切齿面加工刀具的沿径向观察的示意性构造的图；

图17B是示出右斜切齿面加工刀具的沿径向观察的示意性构造的图；

图18是示出右斜切齿面加工刀具的切削刀片的沿轴向观察的图；

图19A是示出在设计替代示例的斜切齿面加工刀具的左刀片表面时加工刀具与工件之间的尺寸关系的图；

图19B是示出在设计替代示例的斜切齿面加工刀具时加工刀具与工件之间的位置关系的图；

图19C是示出在设计替代示例的斜切齿面加工刀具的右刀片表面时加工刀具与工件之间的尺寸关系的图；

图20是示出在作为工件的齿套上产生的毛刺的立体图；

图21是示出具有作为工件的齿套的同步啮合机构的剖视图；

图22A是示出图21中的同步啮合机构在开始运行之前的状态的剖视图；

图22B是示出图21中的同步啮合机构在运行期间的状态的剖视图；

图22C是示出图21中的同步啮合机构在运行结束之后的状态的剖视图；

图23是示出作为工件的齿套的齿轮防脱落部的立体图；

图24是图23中的齿套的齿轮防脱落部的沿径向观察的图；

图25是示出作为工件的齿套的齿轮防脱落部的第一变型的立体图；

图26是图25的齿套的齿轮防脱落部的沿径向观察的图；

图27是用于描述由图1中的控制设备执行的用于加工图38中的齿轮防脱落部的渐缩齿面加工刀具的刀具设计处理的流程图；

图28A是用于描述由图1中的控制设备执行的利用渐缩齿面加工刀具加工图38中的齿轮防脱落部的加工控制处理的流程图；

图28B是从图28A中的流程延续的用于描述由图1中的控制设备执行的利用渐缩齿面加工刀具加工图38中的齿轮防脱落部的加工控制处理的流程图；

图29A是用于加工图38中的齿轮防脱落部的渐缩齿面加工刀具的从刀具端面侧沿旋转轴线方向观察的示意性构造的图；

图29B是示出图29A中的渐缩齿面加工刀具的沿径向观察的示意性构造的局部剖视图；

图29C是图29B的渐缩齿面加工刀具的切削刀片的放大图；

图30是示出构成图29B中的渐缩齿面加工刀具的套环的立体图；

图31是示出图29B中的渐缩齿面加工刀具组装至刀具保持器和旋转主轴的状态的图；

图32是示出图29B中的渐缩齿面加工刀具的第一刀具(第二刀具)的沿径向观察的示意性构造的图；

图33A是示出在设计图29B的渐缩齿面加工刀具的第一刀具时渐缩齿面加工刀具与工件之间的尺寸关系的第一图；

图33B是示出在设计图29B的渐缩齿面加工刀具的第一刀具时渐缩齿面加工刀具与工件之间的位置关系的第一图；

图33C是示出在设计图29B的渐缩齿面加工刀具的第一刀具时渐缩齿面加工刀具与工件之间的尺寸关系的第二图；

图33D是示出在设计图29B的渐缩齿面加工刀具的第一加工刀具时渐缩齿面刀具与工件之间的位置关系的第二图；

图34A是示出图29B中的渐缩齿面加工刀具在加工另一侧左渐缩齿面之前的沿径向观察的位置的图；

图34B是示出图29B中的渐缩齿面加工刀具在加工另一侧左渐缩齿面时的沿径向观察的位置的图；

图34C是示出图29B中的渐缩齿面加工刀具在加工另一侧左渐缩齿面之后的沿径向观察的位置的图；

图35A是示出在设计图29B的渐缩齿面加工刀具的第二刀具时渐缩齿面加工刀具与工件之间的尺寸关系的第二图；

图35B是示出在设计图29B的渐缩齿面加工刀具的第二刀具时渐缩齿面加工刀具与工件之间的位置关系的第二图；

图36A是示出图29B中的渐缩齿面加工刀具在加工一侧左渐缩齿面之前的沿径向观察的位置的图；

图36B是示出图29B中的渐缩齿面加工刀具在加工一侧左渐缩齿面时的沿径向观察的位置的图；

图36C是示出图29B中的渐缩齿面加工刀具在加工一侧左渐缩齿面之后的沿径向观察的位置的图；

图37是示出具有作为工件的齿套的第二变型的同步啮合机构的剖视图；

图38是示出图37中的齿套的齿轮防脱落部的立体图；以及

图39是图37中的齿套的齿轮防脱落部的沿径向观察的图。

具体实施方式

1.齿轮加工装置的机械构造

在本实施方式中，五轴加工中心被例举为齿轮加工装置的示例，并且将参照图1对其进行描述。换言之，齿轮加工装置1是具有包括三个彼此正交的直线轴(X、Y和Z轴)以及两个旋转轴(平行于X轴的A轴和垂直于A轴的C轴)的驱动轴的装置。

此处，如背景技术所述，齿轮防脱落部120通过作为塑性成型的轧制而形成在齿套115的通过拉削或插齿成型形成的内齿115a上。因此，加工精度往往降低。因此，上述齿轮加工装置1首先通过拉削、插齿成型等形成齿套115的内齿115a，然后通过借助于随后描述的加工刀具42的切削来分别在齿套115的内齿115a上形成齿轮防脱落部120。

换言之，通过使具有形成在其上的内齿115a的齿套115与加工刀具42同步地旋转并且在使加工刀具42沿齿套115的旋转轴线方向进给的同时切削齿套115来形成齿轮防脱落部120。因此，高精度地加工齿轮防脱落部120。

如图1中所示，齿轮加工装置1包括底座10、立柱20、座架30、旋转主轴40、工作台50、倾斜工作台60、转动工作台70、工件保持器80以及控制设备100。虽然省略了图示，但是邻近底座10设置有已知的自动刀具更换装置。

底座10形成为大致矩形形状并且设置在地面上。未示出的用于沿平行于X轴的方向驱动立柱20的X轴滚珠丝杆设置在底座10的上表面上。另外，构造成驱动X轴滚珠丝杆旋转的X轴马达11c设置在底座10上。

未示出的用于沿平行于Y轴的方向驱动座架30的Y轴滚珠丝杆设置在立柱20的平行于Y轴的侧表面(滑动面)20a上。构造成驱动Y轴滚珠丝杆旋转的Y轴马达23c设置在立柱20中。

旋转主轴40支承加工刀具42，旋转主轴40以可旋转的方式支承在座架30中，并且由容纳在座架30中的主轴马达41使旋转主轴40旋转。加工刀具42保持在未示出的刀具保持器上并且固定至旋转主轴40的远端，并且加工刀具42与旋转主轴40的旋转相关联地旋转。加工刀具42与立柱20和座架30的移动相关联地相对于底座10沿平行于X轴的方向和平行于Y轴的方向移动。将稍后给出加工刀具42的详细描述。

未示出的用于沿平行于Z轴的方向驱动工作台50的Z轴滚珠丝杆设置在底座10的上表面上。构造成驱动Z轴滚珠丝杆旋转的Z轴马达12c设置在底座10上。

工作台50在其上表面上设置有倾斜工作台支承部63，倾斜工作台支承部63构造成支承倾斜工作台60。倾斜工作台支承部63设置有倾斜工作台60以便能够围绕平行于A轴的轴线旋转(枢转)。由容纳在工作台50中的A轴马达61使倾斜工作台60旋转(枢转)。

倾斜工作台60设置有转动工作台70，以便能够围绕平行于C轴的轴线旋转。构造成保持作为工件的齿套115的工件保持器80安装在转动工作台70上。通过C轴马达62使转动工作台70与齿套115和工件保持器80一起旋转。

控制设备100包括加工控制部101、刀具设计部102、刀具状态计算部103以及存储器104。此处，加工控制部101、刀具设计部102、刀具状态计算部103以及存储器104中的每一者可以分别配置为单独的硬件，或者可以分别配置为软件。

加工控制部101通过下述控制来切削齿套115：控制主轴马达41以使加工刀具42旋转，控制X轴马达11c、Z轴马达12c、Y轴马达23c、A轴马达61以及C轴马达62来使齿套115和加工刀具42相对于彼此在平行于X轴方向的方向上、在平行于Z轴方向的方向上、在平行于Y轴方向的方向上、围绕平行于A轴的轴线以及围绕平行于C轴的轴线移动。

如稍后将详细描述的，刀具设计部102获得加工刀具42的切削刀片42a的扭转角βf(参见图5C)等以设计加工刀具42。

如稍后将详细描述的，刀具状态计算部103计算作为加工刀具42相对于齿套115的相对位置和姿势的刀具状态。

与加工刀具42相关的刀具数据(例如切削刃圆直径da、参考圆直径d、齿顶高ha、模数m、齿顶高修正系数λ、压力角α，前压力角αt和切削刃压力角αa)以及用于切削齿套115的加工数据被预先存储在存储器104中。将要在设计加工刀具42等时输入的切削刀片42a的刀片数量Z被存储在存储器104中，并且由刀具设计部102设计的加工刀具42的形状数据以及由刀具状态计算部103计算的刀具状态也被存储在存储器104中。

2.加工刀具

在该示例中，将描述通过分别利用两个加工刀具42进行切削来形成各自包括左副齿面121a的左渐缩齿面121和各自包括右副齿面122a的右渐缩齿面122的情况，其中，左渐缩齿面121以及右渐缩齿面122构成齿套115的齿轮防脱落部120。在下面的描述中，将描述设计用于切削左渐缩齿面121的加工刀具42(以下称为“第一加工刀具42F”)的情况。然而，同样的描述适用于设计用于切削右渐缩齿面122的加工刀具42(以下称为“第二加工刀具42G”)的情况，所以将省略详细描述。

如图5A所示，在本示例中，在从刀具端面42A侧沿刀具轴线(旋转轴线)L方向观察第一加工刀具42F时，切削刀片42af具有与渐开线曲线形状相同的形状。如图5B所示，第一加工刀具42F的切削刀片42af在刀具端面42A侧具有相对于与刀具轴线L垂直的平面倾斜角度γ的倾斜角，并且在刀具外周表面42BB侧具有相对于与刀具轴线L平行的直线倾斜角度δ的前间隙角。如图5C所示，切削刀片42af的刀片轨迹42bf具有相对于与刀具轴线L平行的直线倾斜角度βf的扭转角。

如上所述，齿套115的左渐缩齿面121通过切削齿套115的内齿115a而形成，内齿115a已经由第一加工刀具42F形成。因此，第一加工刀具42F的切削刀片42af需要具有确定地允许在切削内齿115a的同时不与相邻的内齿115a干涉的情况下对包括左副齿面121a的左渐缩齿面121a进行切削的形状。

具体地，如图6A所示，需要将切削刀片42af设计成使得切削刃42a的切削刃宽度Saf大于左副齿面121a的齿迹长度gf，并且切削刀片42af在参考圆Cb上的厚度Taf(参见图7)比在切削刀片42af切削左渐缩齿面121对应于齿迹长度ff的长度时左渐缩齿面121与面向左渐缩齿面121的右渐缩齿面122的开放端部之间的距离Hf(以下称为“齿面间距Hf”)小。此时，考虑切削刀片42af的包括例如损伤等的耐久性来设定切削刀片42af的切削刃宽度Saf以及切削刀片42af在参考圆Cb上的刀片厚度Taf。

在切削刀片42af的设计中，需要设定由左渐缩齿面121的扭转角θf与切削刀片42af的扭转角βf之间的差表示的交角φf(以下称为“第一加工刀具42F的交角φf”)，如图6B所示。由于左渐缩齿面121的扭转角θf是已知值，并且由齿轮加工装置1设定第一加工刀具42F的交角φf的可能的设定范围，因此操作者临时设定任意的交角φf。

随后，从已知的左渐缩齿面121的扭转角θf和设定的第一加工刀具42F的交角φf获得切削刃42af的扭转角βf，并且获得切削刀片42af的切削刃宽度Saf以及切削刀片42af在参考圆Cb上的刀片厚度Taf。通过重复至此为止描述的上述处理，设计出具有用于切削左渐缩齿面121的最佳切削刀片42af的第一加工刀具42F。下面将描述用于获得切削刀片42af的切削刃宽度Saf和切削刀片42af在参考圆Cb上的刀片厚度Taf的计算的示例。

如图7所示，切削刀片42af的切削刃宽度Saf由切削刃圆直径da和切削刃圆的刀片厚度的半角ψaf表示(参见表达式(1))。

表达式1

Saf＝ψaf·da···(1)

切削刃圆直径da由参考圆直径d和齿顶高ha表示(参见表达式(2))，此外，参考圆直径d由切削刀片42af的刀片数量Z、切削刀片42af的刀片轨迹42bf的扭转角βf和模数m表示(参见表达式(3))，并且齿顶高ha由齿顶高修正系数λ和模数m表示(参见表达式(4))。

表达式2

da＝d+2·ha···(2)

表达式3

d＝Z·m/cosβf···(3)

表达式4

ha＝2·m(1+λ)···(4)

切削刃圆的刀片厚度的半角ψaf由切削刀片42af的刀片数量Z、齿顶高修正系数λ、压力角α、前压力角αt和切削刃压力角αa表示(参见表达式(5))。前压力角αt由压力角α和切削刀片42af的刀片轨迹42bf的扭转角βf表示(参见表达式(6))，并且切削刃压力角αa由前压力角αt、切削刃圆直径da和参考圆直径d表示(参见表达式(7))。

表达式5

ψaf＝π/(2·Z)+2·λ·tanα/Z+(tanαt-αt)-(tanαa-αa)···(5)

表达式6

αt＝tan^-1(tanα/cosβf)···(6)

表达式7

αa＝cos^-1(d·cosαt/da)···(7)

切削刀片42af的刀片厚度Taf由刀片厚度ψf的半角θf和参考圆直径d表示(参见表达式(8))。

表达式8

Taf＝ψf·d···(8)

参考圆直径d由切削刀片42af的刀片数量Z、切削刀片42af的刀片轨迹42bf的扭转角βf和模数m表示(参见表达式(9))。

表达式9

d＝Z·m/cosβf···(9)

刀片厚度Taf的半角ψf由切削刀片42af的刀片数量Z、齿顶高修正系数λ和压力角α表示(参见表达式(10))。

表达式10

ψf＝π/(2·Z)+2·λ·tanα/Z···(10)

如上所述，如图8A所示，第一加工刀具42F设计成使得切削刀片42af的刀片轨迹42bf具有当从垂直于刀具轴线L的方向在图中向下观察刀具端面42A时从左下到右上倾斜的扭转角βf。以相同的方式，如图8B所示，第二加工刀具42G设计成使得切削刀片42ag的刀片轨迹42bg具有当从垂直于刀具轴线L的方向在图中向下观察刀具端面42A时从右下到左上倾斜的扭转角βg。

在设计第二加工刀具42G时，通过利用与为第一加工刀具42F设定的交角φf相同的角作为交角φg来获得切削刀片42ag的刀片轨迹42bg的扭转角βg，从而实现生产效率的提高，原因在于在用第二加工刀具42G替换第一加工刀具42F之后第二加工刀具42G的加工状态的设定不必改变。第一加工刀具42F和第二加工刀具42G的设计将由控制设备100的刀具设计部102执行，并且稍后将描述详细处理。3.齿轮加工装置中的加工刀具的刀具状态

下面将研究在如下情况时获得的加工精度：将设计好的第一加工刀具42F应用到齿轮加工装置1，并且在改变第一加工刀具42F的刀具状态——例如刀具在第一加工刀具42F的刀具轴线L的方向上的位置(以下称为第一加工刀具42F的轴向位置)和第一加工刀具42F的交角φf——的同时切削左渐缩齿面121。这适用于在利用第二加工刀具42G切削右渐缩齿面122时获得的加工精度，因此将省去详细描述。

例如，如图9A所示，在以下状态下加工左渐缩齿面121：第一加工刀具42F的轴向位置，即第一加工刀具42F的刀具端面42A与刀具轴线L之间的交点P位于齿套115的旋转轴线Lw上的状态(偏移量：0)的状态；交点P在第一加工刀具42F的刀具轴线L的方向上偏置了距离+k(偏置量：+k)的状态；以及交点P在第一加工刀具42F的刀具轴线L的方向上偏置了距离-k(偏置量：-k)的状态。第一加工刀具42F的交角φf在所有情况下是相同的。

所得到的左渐缩齿面121的加工状态如图9B、图9C和图9D所示。图中的粗实线E是所设计的转换成直线的左渐缩齿面121的渐开线曲线，并且点部分D表示被切削和被去除的部分。

如图9B所示，在偏置量为0的情况下，加工的左渐缩齿面121具有与所设计的渐开线曲线相似的形状。相反，在如图9C所示的偏置量为+k的情况下，加工的左渐缩齿面121具有沿图中向右地(沿虚线箭头方向)偏移——即沿顺时针节圆方向相对于所设计的渐开线曲线偏移——的形状，而在如图9D所示的偏置量为-k的情况下，加工的左渐缩齿面121具有沿图中向左地(沿虚线箭头方向)偏移——即沿逆时针节圆方向相对于所设计的渐开线曲线偏移——的形状。因此，可以通过改变加工刀具42在刀具轴线L方向上的位置来使左渐缩齿面121的形状在节圆的方向上偏移。

此外，例如，如图10A所示，在第一加工刀具42F的交角分别为φf、φb、φc的情况下加工左渐缩齿面121。这些角的大小关系为φf>φb>φc。因此，左渐缩齿面121的加工状态如图10B、图10C和图10D所示。

如图10B所示，在交角为φf的情况下，加工出的左渐缩齿面121具有类似于所设计的渐开线曲线的形状。相反，在如图10C所示的交角为φb的情况下，加工出的左渐缩齿面121相对于所设计的渐开线曲线具有齿顶在节圆方向(实心箭头的方向)上的宽度变窄并且齿根在节圆方向(实心箭头的方向)上的宽度变宽的形状，而在如图10D所示的交角为φc的情况下，加工出的左渐缩齿面121相对于所设计的渐开线曲线具有齿顶在节圆方向(实心箭头的方向)上的宽度进一步变窄并且齿根在节圆方向(实心箭头的方向)上的宽度进一步变宽的形状。因此，通过改变第一加工刀具42F的交角可以使左渐缩齿面121的形状在齿顶在节圆方向上的宽度以及齿根在节圆方向上的宽度这两方面被改变。

例如，如图11A所示，在以下状态下加工左渐缩齿面121：第一加工刀具42F的轴向位置，即第一加工刀具42F的刀具端面42A与刀具轴线L之间的交点P位于齿套115的旋转轴线Lw上(偏置量为0)并且第一加工刀具42F的交角为φf的状态；以及在交点P在第一加工刀具42F的刀具轴线L的方向上偏置了距离+k(偏置量：+k)并且交角为φb的状态。因此，左渐缩齿面121的加工状态如图11B和图11C所示。

如图11B所示，在偏置量为0并且交角为φf的情况下，加工的左渐缩齿面121具有与所设计的渐开线曲线相似的形状。相反，在如图11C所示的偏置量为+k并且交角为φb的情况下，加工的左渐缩齿面121沿图中向右地(沿虚线箭头方向)偏移，即沿节圆的顺时针方向偏移，并且相对于所设计的渐开线曲线具有在节圆的方向(实心箭头的方向)上的宽度变窄的齿顶以及在节圆的方向(实心箭头的方向)上的宽度变宽的齿根。因此，通过改变加工刀具42的轴向位置和第一加工刀具42F的交角可以使左渐缩齿面121的形状在节圆方向上偏移，从而允许改变齿顶在圆周方向上的宽度以及齿根在节圆方向上的宽度。

如上所述，通过在齿轮加工装置1中将偏置量设定为0以及将交角设定为φf来使第一加工刀具42F能够以高精度切削左渐缩齿面121。第一加工刀具42F和第二加工刀具42G的刀具状态可以由控制设备100的刀具状态计算部103设定，稍后将对该处理进行详细说明。

4.由控制设备的刀具设计部执行的处理

现在参照图2、图6A和图6B，将描述由控制设备100的刀具设计部102执行的对第一加工刀具42F的设计处理。与齿轮防脱落部120有关的数据，即，左渐缩齿面121的扭转角θf和齿迹长度ff以及左副齿面121a的齿迹长度gf和齿面间距Hf假定为预先存储在存储器104中。此外，与第一加工刀具42F有关的数据，例如刀片数量Z、切削刃圆直径da、参考圆直径d、齿顶高ha、模数m、齿顶高修正系数λ，压力角α、前压力角αt和切削刃压力角αa假定为预先存储在存储器104中。

控制设备100的刀具设计部102从存储器104加载左渐缩齿面121的扭转角θf(图2中的步骤S1)。然后，刀具设计部102获得由操作者输入的第一加工刀具42F的交角φf与加载的左渐缩齿面121的扭转角θf之间的差作为第一加工刀具42F的切削刀片42af的刀片轨迹42bf的扭转角βf(图2的步骤S2)。

刀具设计部102从存储器104加载第一加工刀具42F的刀片数量Z等，并且基于加载的第一加工刀具42F的加载的刀片数量Z等和所获得的切削刀片42af的刀片轨迹42bf的扭转角βf来获得切削刀片42af的切削刃宽度Saf和刀片厚度Taf。基于刀片厚度Taf根据渐开线曲线获得切削刀片42af的切削刃宽度Saf。如果可以在齿部处保持理想的接合，则获得切削刃宽度Saf作为非渐开线或线性齿面(图2中的步骤S3)。

刀具设计部102从存储器104读出齿面间距Hf，并判定所获得的刀具切削刀片42af的刀片厚度Taf是否小于齿面间距Hf(图2中的步骤S4)。当所获得的切削刀片42af的刀片厚度Taf等于或大于齿面间距Hf时，刀具设计部102返回到步骤S2并重复上述处理。

相反，当所获得的切削刀片42af的刀片厚度Taf减小到小于齿面间距Hf的厚度时，刀具设计部102基于所获得的切削刀片42af的刀片轨迹42bf的扭转角βf来确定加工刀具42的形状(图2中的步骤S5)，并将确定的第一加工刀具42F的形状数据存储在存储器104中(图2中的步骤S6)，并结束整个处理。因此，设计出具有最佳切削刀片42af的第一加工刀具42F。

5.由控制设备的刀具状态计算部执行的处理

现在参照图3，将描述由控制设备100的刀具状态计算部103执行的处理。由于该处理是用于基于已知的齿轮产生原理计算第一加工刀具42F的切削刀片42af的轨迹的模拟处理，所以不需要实际加工，因此可以实现成本的降低。

控制设备100的刀具状态计算部103从存储器104加载用于切削左渐缩齿面121的第一加工刀具42F的例如轴向位置等的刀具状态(图3中的步骤S11)，将作为模拟次数n的“1(第一次)”存储到存储器104中(图3中的步骤S12)，并将第一加工刀具42F设定至加载的刀具状态(图3中的步骤S13)。

刀具状态计算部103基于从存储器104加载的第一加工刀具42F的形状数据获得用于加工左渐缩齿面121采用的刀具轨迹(图3的步骤S14)，并且在加工后获得左渐缩齿面121的形状(图3的步骤S15)。然后，刀具状态计算部103将加工后获得的左渐缩齿面121的形状与所设计的左渐缩齿面121的形状进行对比，获得形状误差并且将所获得的形状误差存储在存储器104中(图3中的步骤S16)，并且将模拟次数n增加1(图3中的步骤S17)。

刀具状态计算部103判定模拟次数n是否达到预定次数nn(图3的步骤S18)，如果模拟次数n未达到预定次数nn，则改变第一加工刀具42F的刀具状态，例如第一加工刀具42F的轴向位置(图3中的步骤S19)，然后返回到步骤S14并重复上述处理。相反，当模拟次数n达到预定次数nn时，刀具状态计算部103选定第一加工刀具42F的具有存储的形状误差中的最小误差的轴向位置，并将所选定的轴向位置存储在存储器104中(图3中的步骤S20)，并且结束整个处理。

在上述处理中，多次进行模拟并且选定第一加工刀具42F的具有最小误差的轴向位置。然而，还可以预先设定允许的形状误差，并且当在步骤S16中计算出的形状误差成为等于或小于允许的形状误差的值时，选定第一加工刀具42F的轴向位置。在步骤S19中，还可以改变第一加工刀具42F的交角φf或者改变第一加工刀具42F关于轴线的位置，或者改变交角、轴向位置和关于轴线的位置的任意组合，以代替改变第一加工刀具42F的轴向位置。

6.由控制设备的加工控制部执行的处理

现在参照图4，将描述由控制设备100的加工控制部101执行的处理。这里假定操作者基于由刀具设计部102设计的第一加工刀具42F和第二加工刀具42G各自的形状数据来制造第一加工刀具42F和第二加工刀具42G，并将第一加工刀具42F和第二加工刀具42G设置在齿轮加工装置1中的自动刀具更换装置中。还假定齿套115安装在齿轮加工装置1的工件保持器80上，并且内齿115a通过车削、拉削等形成。

控制设备100的加工控制部101借助于自动刀具更换装置用第一加工刀具42F代替前一加工步骤(车削或拉削等)的加工刀具(图4中的步骤S21)。加工控制部101将第一加工刀具42F和齿套115放置成能够实现第一加工刀具42F的由刀具状态计算部103获得的刀具状态(图4中的步骤S22)，通过在使第一加工刀具42F与齿套115同步地旋转的同时使第一加工刀具42F沿着齿套115的旋转轴线Lw的方向进给来切削内齿115a，并且在内齿115a上分别形成包括左副齿面121a的左渐缩齿面121(图4中的步骤S23)。

换言之，如图12A至图12C所示，第一加工刀具42F通过沿着齿套115的旋转轴线Lw的方向的一次或多次切削操作来在内齿115a上形成包括左副齿面121a的左渐缩齿面121。此时，第一加工刀具42F需要执行进给操作和沿与进给操作相反的方向的返回操作。然而，如图12C所示，反向操作与惯性力相关联。因此，第一加工刀具42F的进给操作终止于点Q，比左渐缩齿面121的齿迹长度ff短预定的量，并且可以形成包括左副齿面121a的左渐缩齿面121，进而被转移到返回操作。进给端点Q可以通过利用传感器等测量来获得。然而，如果进给量相对于所需的加工精度足够精确，则不需要测量，并且可以通过进给量来调节点Q。换言之，通过在调节进给量的同时执行切削工作以确保加工到达点Q，从而实现精确加工。

当对左渐缩齿面121的切削完成时(图4中的步骤S24)，加工控制部101使得自动刀具更换装置用第二加工刀具42G代替第一加工刀具42F(图4中的步骤S25)。加工控制部101将第二加工刀具42G和齿套115放置成实现第二加工刀具42G的由刀具状态计算部103获得的刀具状态(图4中的步骤S26)，通过在使第二加工刀具42G与齿套115同步地旋转的同时使第二加工刀具42G沿着齿套115的旋转轴线Lw的方向进给来切削内齿115a，并且在内齿115a上分别形成包括右副齿面122a的右渐缩齿面122(图4中的步骤S27)。当对右渐缩齿面122的切削完成时(图4中的步骤S28)，加工控制部101结束整个处理。

7.加工刀具的修改

在上述示例中，描述了通过使用两个加工刀具42(第一加工刀具42F和第二加工刀具42G)分别切削构成齿套115的齿轮防脱落部120的左渐缩齿面121和右渐缩齿面122的情况。在该示例中，将描述使用单个的加工刀具42进行切削的情况。

用单个的加工刀具42以不同扭转角切削左渐缩齿面121和右渐缩齿面122所采取的方法的示例包括：使用包括具有不同扭转角的右刀片表面和左刀片表面的切削刀片42a的加工刀具42的方法，以及使用包括具有相同扭转角的右刀片表面和左刀片表面的切削刀片42a的加工刀具42的方法。在该示例中，将描述通过使用包括具有相同扭转角的右刀片表面和左刀片表面的切削刀片42a的加工刀具42来切削的情况。在这种情况下，加工刀具42在切削左渐缩齿面121时的交角φf与加工刀具42在切削右渐缩齿面122时的交角φr需要不同。

同样地，在加工刀具42的情况下，以与第一加工刀具42F和第二加工刀具42G相同的方式，加工刀具42的切削刀片42af需要具有确定地允许在切削内齿115a的同时不与相邻的内齿115a干涉的情况下对包括左副齿面121a的左渐缩齿面121和包括右副齿面122a的右渐缩齿面122进行切削的形状。因此，由控制设备100的刀具设计部102执行加工刀具42的设计。

加工刀具42需要具有能够以高精度切削包括左副齿面121a的左渐缩齿面121和包括右副齿面122a的右渐缩齿面122的能力。因此，由控制设备100的刀具状态计算部103来执行对加工刀具42的刀具状态的设定。由加工控制部101执行加工刀具42的切削工作。在以下的描述中，由刀具状态计算部103执行的处理与上述示例相同，并且除了不执行刀具更换这一点以外，由加工控制部101执行的处理与上述示例相同，因此将省略详细的描述，但是将描述由刀具设计部102执行的处理。

8.由控制设备的刀具设计部执行的处理

接下来，将参照图13、图14A、图14B和图14C描述由控制设备100的刀具设计部102执行的对加工刀具42的设计处理。需要注意的是，关于齿轮防脱落部120的数据，即，左渐缩齿面121的扭转角θf和齿迹长度ff、左副齿面121a的齿迹长度gf和齿面间距Hf、右渐缩齿面122的扭转角θr和齿迹长度fr以及右副齿面122a的齿迹长度gr和齿面间距Hr假定为预先存储在存储器104中。此外，与加工刀具42相关的数据，例如刀片数量Z、切削刃圆直径da、参考圆直径d、齿顶高ha、模数m、齿顶高修正系数λ、压力角α、前压力角αt和切削刃压力角αa假定为预先存储在存储器104中。

控制设备100的刀具设计部102从存储器104加载左渐缩齿面121的扭转角θf(图13中的步骤S31)。然后，刀具设计部102获得在切削左渐缩齿面121时由操作者输入的加工刀具42的交角φff与加载的左渐缩齿面121的扭转角θff之间的差作为加工刀具42的切削刀片42a的刀片轨迹42b的扭转角β(图13中的步骤S32)。

刀具设计部102从存储器104加载加工刀具42的刀片数量Z等，并且基于加载的加工刀具42的加载的刀片数量Z等和获得的切削刀片42a的刀片轨迹42b的扭转角β来获得切削刀片42a的切削刃宽度Sa和刀片厚度Ta。基于刀片厚度Ta根据渐开线曲线获得切削刀片42a的切削刃宽度Sa。如果可以在齿部处保持理想的接合，则获得切削刃宽度Sa作为非渐开线或线性齿面(图13中的步骤S33)。

刀具设计部102从存储器104读出齿面间距Hf，并判定所获得的刀具切削刀片42a的刀片厚度Ta是否小于左渐缩齿面121侧的齿面间距Hf(图13中的步骤S34)。当所获得的切削刀片42a的刀片厚度Ta等于或大于左渐缩齿面121侧的齿面间距Hf时，刀具设计部102返回到步骤S32并重复上述处理。

相反，当所获得的切削刀片42a的刀片厚度Ta变得小于左渐缩齿面121侧的齿面间距Hf时，刀具设计部102从存储器104加载右渐缩齿面122的扭转角θr(图13中的步骤S35)。然后，刀具设计部102获得在步骤S32中获得的加工刀具42的切削刀片42a的刀片轨迹42b的扭转角β(βT)与加载的右渐缩齿面122的扭转角θr之间的差作为在切削右渐缩齿面122时的加工刀具42的交角φrr(图13中的步骤S36)。

刀具设计部102从存储器104读出齿面间距Hr，并且判定刀片厚度Ta是否小于右渐缩齿面122侧的齿面间距Hr(图13中的步骤S37)。当刀片厚度Ta等于或大于右渐缩齿面122侧的齿面间距Hr时，刀具设计部102返回到步骤S32，并重复上述处理。

相反，当刀片厚度Ta减小到小于右渐缩齿面122侧的齿面间距Hr的厚度时，刀具设计部102基于获得的切削刀片42a的刀片轨迹42b的扭转角β来确定加工刀具42的形状(图13中的步骤S38)，将所确定的加工刀具42的形状数据存储在存储器104中(图13中的步骤S39)，并结束整个处理。因此，设计出具有最佳切削刀片42a的加工刀具42。

9.用于处理第一种替代形状的加工刀具

如上所述，在齿套115的内齿115a上形成有能够与离合器齿轮117的外齿117a和同步器环118的外齿118a接合的齿轮防脱落部120。齿轮防脱落部120的替代形状的示例包括形成在齿套115的内齿115a上的齿轮防脱落部120，每个齿轮防脱落部120包括形成在左渐缩齿面121侧的端部处的左斜切(斜)齿面131和形成在右渐缩齿面122侧的端部处的右斜切(斜)齿面132以便平滑接合，如图25和图26所示。

换言之，齿套115的内齿115a的左侧表面115A包括左齿面115b、左渐缩齿面121和具有与左齿面115b(其对应于本发明的“第二齿面”)不同的扭转角的左斜切齿面131。此外，齿套115的内齿115a的右侧表面115B包括右齿面115c、右渐缩齿面122和具有与右齿面115c(其对应于本发明的“第四齿面”或“第二齿面”)不同的扭转角的右斜切齿面132。在该示例中，左斜切齿面131的扭转角为θL度并且右斜切齿面132的扭转角为θR度。

在本示例中，将描述通过利用加工刀具42中的两个切削以分别形成左斜切齿面131和右斜切齿面132的情况。在下面的描述中，将描述设计用于切削右斜切齿面132的加工刀具42(以下称为“第二加工刀具42R”)的情况。然而，由于其同样适用于设计用于切削左斜切齿面131的加工刀具42(以下称为“第一加工刀具42L”)的情况，将省略详细描述。

第二加工刀具42R的形状形成为除了第二加工刀具42G的切削刀片42ag的形状(渐开线曲线的形状)之外与用于切削左渐缩齿面121的第二加工刀具42G的形状(参见图5A、图5B和图5C，只需将后缀f、F用g、G替代)大致相同。换言之，第二加工刀具42R的切削刀片42aR的形状(参见图18)具有大致0度的右斜切齿面132的压力角，因此在本示例中形成为大致矩形形状。

通过利用第二加工刀具42R切削已经形成的齿套115的内齿115a来形成齿套115的右斜切齿面132。因此，第二加工刀具42R的切削刀片42aR需要具有允许在切削内齿115a的同时不会与相邻的内齿115a干涉的情况下切削右斜切齿面132的形状。

具体地，如图16A所示，切削刀片42aR需要设计成使得切削刀片42aR的切削刃宽度SaR比在切削刀片42aR切削右斜切齿面132对应于齿迹长度rr的长度时右斜切齿面132与面向右斜切齿面132的内齿115a的左齿面115b之间的距离JR(以下称为“齿面间距JR”)小。此时，考虑切削刀片42aR的包括例如损伤等的耐久性来设定切削刀片42a的切削刃宽度SaR。

在切削刀片42aR的设计中，如图16B所示，需要设定由右斜切齿面132的扭转角σr与切削刀片42aR的扭转角βR之间的差表示的交角φR(以下称为“第二加工刀具42R的交角φR”)。由于右斜切齿面132的扭转角σr是已知值，并且通过齿轮加工装置1设定第二加工刀具42R的交角φR的可能设定范围，因此操作者临时设定任意交角φR。

随后，从已知的右斜切齿面132的扭转角σr和设定的第二加工刀具42R的交角φR获得切削刀片42aR的扭转角βR，然后获得切削刀片42aR的切削刃宽度SaR。通过重复至此为止描述的上述处理，设计出了具有用于切削右斜切齿面132的最佳切削刀片42aR的第二加工刀具42R。

如上所述，如图17A所示，第二加工刀具42R设计成使得切削刀片42aR的刀片轨迹42bR具有当从垂直于刀具轴线L的方向在图中向下观察刀具端面42A时从左下到右上倾斜的扭转角βR。以相同的方式，如图17B所示,第一加工刀具42L设计成使得切削刀片42aL的刀片轨迹42bL具有当从垂直于刀具轴线L的方向在图中向下观察刀具端面42A时从右下到左上倾斜的扭转角βL。

在设计第一加工刀具42L时，通过利用与为第二加工刀具42R设定的交角φL相同的角作为交角φR的角来获得切削刀片42aL的刀片轨迹42bL的扭转角βl，从而实现生产效率的提高，原因在于在用第二加工刀具42R替换第一加工刀具42L之后第一加工刀具42L的加工状态的设定不必改变。第一加工刀具42L和第二加工刀具42R的设计将由控制设备100的刀具设计部102执行。

第一加工刀具42L和第二加工刀具42R需要能够以高精度切削左斜切齿面131和右斜切齿面132。因此，由控制设备100的刀具状态计算部103来执行第一加工刀具42L和第二加工刀具42R的刀具状态的设定。由加工控制部101执行第一加工刀具42L和第二加工刀具42R进行的切削工作。由于由刀具状态计算部103执行的处理和由加工控制部101执行的处理与上述示例相同，因此省略详细的说明，但将在下面的描述中说明由刀具设计部102执行的处理。10.由控制设备的刀具设计部执行的处理

将参照图15、图16A和图16B描述由控制设备100的刀具设计部102执行的设计第二加工刀具42R的处理。右斜切齿面132的扭转角θr、齿迹长度rr、高度、压力角和齿面间距JR假定为预先存储在存储器104中。此外，与第二加工刀具42R有关的数据，例如刀片数量Z、切削刃圆直径da、参考圆直径d、齿顶高ha、模数m、齿顶高修正系数λ、压力角α、前压力角αt和切削刃压力角αa假定为预先存储在存储器104中。

控制设备100的刀具设计部102从存储器104加载右斜切齿面132的扭转角θr(图15中的步骤S51)。然后，刀具设计部102获得由操作者输入的第二加工刀具42R的交角φR与加载的右斜切齿面132的扭转角θr之间的差作为第二加工刀具42R的切削刀片42aR的刀片轨迹42bR的扭转角βR(图15的步骤S52)。

刀具设计部102从存储器104加载第二加工刀具42R的刀片数量Z等，并且基于加载的第二加工刀具42R的刀片数量Z等和获得的切削刀片42aR的刀片轨迹42bR的扭转角βR来获得切削刀片42aR的切削刃宽度SaR(图15的步骤S53)。刀具设计部102从存储器104读出齿面间距JR，并且判定获得的切削刀片42aR的切削刃宽度SaR是否小于齿面间距JR(图15中的步骤S54)。

当所获得的切削刀片42aR的切削刃宽度SaR等于或大于齿面间距JR时，刀具设计部102返回到步骤S52并重复上述处理。相反，当所获得的切削刀片42aR的切削刃宽度SaR减小到小于齿面间距JR的距离时，刀具设计部102基于获得的切削刀片42aR的刀片轨迹42bR的扭转角βR来确定第二加工刀具42R的形状(图15中的步骤S55)，并且将确定的第二加工刀具42R的形状数据存储在存储器104中(图15中的步骤S56)，并结束整个处理。因此，设计出具有最佳切削刀片42aR的第二加工刀具42R。这同样适用于第一加工刀具42L的设计处理。

11.用于加工第一替代形状的加工刀具的另一模式

在上述示例中，描述了通过使用两个加工刀具42(第一加工刀具42L和第二加工刀具42R)分别切削构成齿套115的齿轮防脱落部120的左斜切齿面131和右斜切齿面132的情况。还可以通过以与能够切削左渐缩齿面121和右渐缩齿面122的一个加工刀具42相同的方式使用一个加工刀具42T来切削左斜切齿面131和右斜切齿面132(参照对应于图16A，图16B的图19A、图19B和对应于图16A的图19C)。

同样在加工刀具42T的情况下，以与第一加工刀具42L和第二加工刀具42R相同的方式，加工刀具42T的切削刀片42aT需要具有确定地允许在切削内齿115a的同时不与相邻的内齿115a干涉的情况下对左斜切齿面131和右斜切齿面132进行切削的形状。加工刀具42T具有切削刃宽度SaT、扭转角βT、在右斜切齿面132侧的齿面间距KT、在左斜切齿面131侧的齿面间距MT、在切削右斜切齿面132时的交角φtr以及在切削左斜切齿面131时的交角φtf。

加工刀具42T的设计由控制设备100的刀具设计部102以与结合图13和图15描述的处理相同的处理执行，因此省略详细的描述。与加工刀具42T有关的刀具状态计算部103的处理与结合图3描述的处理相同，并且除了不进行刀具更换这一点以外，加工控制部101的处理与结合图4所述的处理相同，因此省略详细的说明。

12.用于加工第二替代形状的加工刀具

首先，将描述第二替代形状。在上述示例中，如图21所示，已经描述了同步啮合机构110，其中，主驱动齿轮116、离合器齿轮117和同步器环118设置在齿套115的一侧。然而，如图37所示，同步啮合机构110A包括设置在齿套115Z两侧的成对的主驱动齿轮116、离合器齿轮117和同步器环118。在图37中，与图21相同的部件用相同的附图标记表示，并省略详细描述。同步啮合机构110A的运行虽然包括图37中的向左移动和向右移动，但与图21中的同步啮合机构110的运行相同，因此将省略详细描述。

如图38和图39所示，同步啮合机构110A在齿套115Z的内齿115a上设置有位于齿套115Z的旋转轴线LL的方向上的一侧(以下简称为“旋转轴线的一侧Db”)的渐缩齿轮防脱落部120B和位于另一侧(以下简称为“旋转轴线的另一侧Df”)的渐缩齿轮防脱落部120F，并且在各个离合器齿轮117的外齿117a、117a上设置有与齿轮防脱落部120B、120F渐缩配合的渐缩齿轮防脱落部117c、117c，以防止离合器齿轮117的外齿117a和齿套115Z的内齿115a在行进期间脱落。

在图39中，仅示出了离合器齿轮117的在齿轮防脱落部120F侧的外齿117a。本示例中的齿轮防脱落部120B、120F形成为相对于内齿115a的上表面上的在齿套115Z的旋转轴线LL的方向上的中心处的虚拟点的点对称形状。在下面的描述中，齿套115Z的内齿115a的在图中左侧的侧表面115A被称为“左侧表面115A”，并且齿套115Z的内齿115a的在图中右侧的侧表面115B被称为“右侧表面115B”。

齿套115Z的内齿115a的左侧表面115A包括左齿面115b(其对应于“第五齿面”)、设置在左侧表面115A上的旋转轴线的另一侧Df以具有与左齿面115b不同的扭转角的齿面121f(以下称为“另一侧左渐缩齿面121f”，其对应于“第六齿面”)、和设置在左侧表面115A上的旋转轴的一侧Db以具有与左齿面115b不同的扭转角的齿面122b(以下称为“一侧左渐缩齿面122b，其对应于“第七齿面”)。

齿套115Z的内齿115a的右侧表面115B包括右齿面115c(其对应于“第八齿面”)、设置在右侧表面115B的旋转轴线的一侧Db以具有与右齿面115c不同的扭转角的齿面121b(以下称为“一侧右渐缩齿面121b”，其对应于“第九齿面”)、和设置在右侧表面115B上的旋转轴线的另一侧Df以具有与右齿面115c不同的扭转角的齿面122b(以下称为“另一侧右渐缩齿面122f”，其对应于“第十齿面”)。

在该示例中，左齿面115b的扭转角为0度，并且另一侧左渐缩齿面121f和一侧右渐缩齿面121b的扭转角为θf度。右齿面115c的扭转角为0度，并且一侧左渐缩齿面122b和另一侧右渐缩齿面122f的扭转角为θb度。另一侧左渐缩齿面121f、连接另一侧左渐缩齿面121f与左齿面115b的齿面121af(以下称为“另一侧左副齿面121af”)、另一侧右渐缩齿面122f和连接另一侧右渐缩齿面122f与右齿面115c的齿面122af(以下称为“另一侧右副齿面122af”)构成齿轮防脱落部120F。

一侧左渐缩齿面122b、连接一侧左渐缩齿面122b与左齿面115b的齿面122ab(以下称为“一侧左副齿面122ab”)、一侧右渐缩齿面121b和连接一侧右渐缩齿面121b与右齿面115c的齿面121ab(以下称为“一侧右副齿面121ab”)构成齿轮防脱落部120B。防齿轮脱落是通过另一侧左渐缩齿面121f与齿轮防脱落部117c之间的渐缩配合以及通过一侧右渐缩齿面121b与齿轮防脱落部117c之间的渐缩配合实现的。

这里，齿轮防脱落部120B、120F可以通过利用两个加工刀具切削齿套115Z的由拉削或插齿成型形成的内齿115a而形成。然而，每当更换刀具时，需要对每个刀具进行位置对准，这可能导致加工时间延长和较低的加工精度。因此，上述齿轮加工装置1构造成首先通过拉削、插齿成型等形成齿套115Z的内齿115a，然后通过借助于稍后描述的具有两个切削刀片(第一切削刀片42af、第二切削刀片42ab，参见图29B)的一个加工刀具42切削以在齿套115Z的各个内齿115a上分别形成齿轮防脱落部120F、120B。

换言之，具有形成在其上的内齿115a的齿套115Z和加工刀具42同步地旋转，并且使加工刀具42的第一切削刀片42af从旋转轴线的另一侧Df沿着工件W的旋转轴线Lw的方向向旋转轴线的一侧Db进给以切削并形成齿轮防脱落部120F，同时，加工刀具42的第二切削刀片42ab从旋转轴线的一侧Db沿着工件W的旋转轴线Lw的方向向旋转轴线的另一侧Df进给以切削并形成齿轮防脱落部120B。因此，在每次更换刀具时，不需要对每个刀具进行位置对准，使得与现有技术相比，齿轮防脱落部120F、120B所需的加工时间减少，并且齿轮防脱落部120F、120B的加工精度与现有技术相比得到提高。

现在将描述加工刀具42。如图29A和图29B所示，加工刀具42包括第一刀具42F、第二刀具42B和保持在第一加工刀具42F与第二刀具42B之间的套环44，并且在该示例中，第一加工刀具42F和第二刀具42B具有相同的形状。加工刀具42包括第一刀具42F、第二刀具42B和套环44，其中，第一刀具42F设置成使得第一刀具42F的第一切削刀片42af的倾斜刀面42cf面向加工刀具42在刀具轴线L(旋转轴线)L方向上的一侧，第二刀具42B设置成使得第二刀具42B的第二切削刀片42ab的倾斜刀面42cb面向加工刀具42在刀具轴线L方向上的另一侧，并且套环44设置在第一刀具42F与第二刀具42B之间。

如图29A所示，在本示例中，第一切削刀片42af(第二切削刀片42ab)在从第一刀具42F的刀具端面42M侧沿刀具轴线L的方向观察加工刀具42时具有与渐开线曲线相同的形状。如图29B所示，第一刀具42F的第一切削刀片42af和第二刀具42B的第二切削刀片42ab在刀具端面42M侧具有相对于与刀具轴线L垂直的平面倾斜角度γ的倾斜角，并且在刀具外周表面42N侧具有相对于与刀具轴线L平行的直线倾斜角度δ的前间隙角。如图29C所示，第一切削刀片42af(第二切削刀片42ab)的刀片轨迹42bf(42bb)具有相对于与刀具轴线L平行的直线倾斜角度β的扭转角。

如图30所示，套环44形成为圆筒状，并且套环44的两个端面各自设置有间隔180度的沿径向延伸的两个长方体定位键44a。如图31所示，当将加工刀具42组装到刀具保持器45上时，第二刀具42B在刀具保持器45的远侧以第二切削刀片42ab面向刀具保持器45的主体45b侧的方式装配到刀具安装轴45a上，然后插入套环44。

随后，第一刀具42F以第一切削刀片42af面向刀具安装轴45a的远端侧(外侧)的方式插入，并且最后将具有垫圈45d的螺栓紧固到设置在刀具安装轴45a的远端的螺钉孔45c中。此时，套环44的各个键44a装配到设置在第一刀具42F的轴部42df上的键槽42ef和设置在第二刀具42B的轴部42db上的键槽42eb中。因此，允许第一刀具42F的第一切削刀片42af和第二刀具42B的第二切削刀片42ab以相同的相位旋转。

具有安装在其上的加工刀具42的刀具保持器45储存在自动刀具更换装置的刀具储存器中，在开始加工之前利用自动刀具更换装置的刀具更换臂从刀具储盘器中取出刀具保持器45并将其附接至旋转主轴40。此时，设置在刀具保持器45上的键45e装配到设置在旋转主轴40上的键槽40a中。虽然刀具保持器45的键45e松动地装配在旋转主轴40的键槽40a中，但是松动通过在利用刀具更换臂保持具有附接至其上的加工刀具42的刀具保持器45的同时使旋转主轴40旋转而消失，使加工刀具42相对于旋转主轴40的旋转相位被设定。随后，刀具保持器45被旋转主轴40夹紧，并且从被刀具更换臂保持的状态中释放。

此处，用于利用第一刀具42F(第二刀具42B)切削具有不同扭转角的另一侧左渐缩齿面121f(一侧右渐缩齿面121b)和另一侧右渐缩齿面122f(一侧左渐缩齿面122b)所采用的方法的示例包括：使用包括具有扭转角不同的右刀片表面和左刀片表面的第一切削刀片42af(第二切削刀片42ab)的加工刀具42的方法，以及使用包括具有扭转角相同的左刀片表面和右刀片表面的第一切削刀片42af(第二切削刀片42ab)的加工刀具42的方法。

在该示例中，将描述包括具有扭转角相同的左刀片表面和右刀片表面的第一切削刀片42af(第二切削刀片42ab)的加工刀具42被用于切削的情况。在这种情况下，用于切削另一侧左渐缩齿面121f(一侧右渐缩齿面121b)的第一刀具42F(第二刀具42B)的交角φf和用于切削另一侧右渐缩齿面121f(一侧左渐缩齿面121b)的第一加工刀具42F(第二刀具42B)的交角φb需要不同。

第一刀具42F和第二刀具42B可以通过使用上述表达式(1)-(10)(后缀不同)来设计，因此将省略详细描述。如上所述，如图32所示，第一刀具42F和第二刀具42B设计成使得第一切削刀片42af的刀片轨迹42bf和第二切削刀片42ab的刀片轨迹42bb具有从与刀具轴线L垂直的方向在图中向下观察刀具端面42M时从左下向右上倾斜的扭转角β。

加工刀具42的第一刀具42F和第二刀具42B的设计由控制设备100的刀具设计部102执行，加工刀具42的刀具状态的设定由刀具状态计算部103执行，并且利用加工刀具42进行的切削由加工控制部101执行。由于由刀具状态计算部103进行的处理与上述的示例相同，所以省略详细的说明，将在下面的描述中说明由刀具设计部102执行的处理和由加工控制部101执行的处理。

13.由控制设备的刀具设计部执行的处理

接下来，将参照图27、图33A、图33B、图33C和图33D描述由控制设备100的刀具设计部102执行的对第一刀具42F进行设计的处理。第二刀具42B的设计与第一刀具42F的设计相同，因此省略描述。应注意，与齿轮防脱落部120F有关的数据，即，另一侧左渐缩齿面121f的扭转角θf和齿迹长度ff、另一侧左副齿面121af的齿迹长度gf和齿面间距Hf、另一侧右渐缩齿面122f的扭转角θb和齿迹长度fr以及另一侧右副齿面122af的齿迹长度gr和齿面间距Hr假定为预先存储在存储器104中。此外，与第一刀具42F有关的数据，例如刀片数量Z、切削刃圆直径da、参考圆直径d、齿顶高ha、模数m、齿顶高修正系数λ、压力角α、前压力角αt和切削刃压力角αa假定为预先存储在存储器104中。

控制设备100的刀具设计部102从存储器104加载另一侧左渐缩齿面121f的扭转角θf(图27中的步骤S61)。然后，刀具设计部102获得由操作者在切削另一侧左渐缩齿面121f时输入的加工刀具42的交角φf与加载的另一侧左渐缩侧面121f的扭转角θf之间的差作为第一刀具42F的第一切削刀片42af的刀片轨迹42bf的扭转角β(图27中的步骤S62)。

刀具设计部102从存储器104加载第一刀具42F的刀片数量Z等，并且基于加载的第一刀具42F的刀片数量Z等和第一切削刀片42af的刀片轨迹42bf的扭转角β获得第一切削刀片42af的切削刃宽度Sa和刀片厚度Ta(图27中的步骤S63)。刀具设计部102从存储器104中读出另一侧左副齿面121af的齿迹长度gf，并且判定所获得的第一切削刀片42af的切削刃宽度Sa是否大于另一侧左副齿面121af的齿迹长度gf(图27中的步骤S64)。

当所获得的第一切削刀片42af的切削刃宽度Sa等于或小于另一侧左副齿面121af的齿迹长度gf时，刀具设计部102返回到步骤S62并且重复上述处理。相反，当第一切削刀片42af的切削刃宽度Sa增加到大于另一侧左副齿面121af的齿迹长度gf的宽度时，刀具设计部102从存储器104读出齿面间距Hf并且判定所获得的第一切削刀片42af的刀片厚度Ta是否小于另一侧左渐缩齿面121f侧的齿面间距Hf(图27中的步骤S65)。

当所获得的第一切削刀片42af的刀片厚度Ta等于或大于另一侧左渐缩齿面121f侧的齿面间距Hf时，刀具设计部102返回到步骤S62并且重复上述处理。相反，当第一切削刀片42af的刀片厚度Ta变得小于另一侧左渐缩齿面121f侧的齿面间距Hf时，刀具设计部102从存储器104读取另一侧右渐缩齿面122f的扭转角θb(图27中的步骤S66)。然后，刀具设计部102获得在步骤S2中得出的第一刀具42F的第一切削刀片42af的刀片轨迹42bf的扭转角β与加载的另一侧右渐缩齿面122f的扭转角θb之间的差作为加工刀具42在切削另一侧右渐缩齿面122f时的交角φb(图27中的步骤S67)。

刀具设计部102从存储器104读出另一侧右副齿面122af的齿迹长度gr，并且判定在步骤S33中获得的第一切削刀片42af的切削刃宽度Sa是否大于另一侧右副齿面122af的齿迹长度gr(图27中的步骤S68)。当所获得的切削刃宽度Sa等于或小于另一侧右副齿面122af的齿迹长度gr时，刀具设计部102返回到步骤S62，并重复上述处理。相反，当切削刃宽度Sa增加到大于另一侧右副齿面122af的齿迹长度gr的宽度时，刀具设计部102从存储器104读出齿面间距Hr，并且判定所获得的刀片厚度Ta是否小于另一侧右渐缩齿面122f侧的齿面间距Hr(图27中的步骤S69)。

当刀片厚度Ta等于或大于另一侧右渐缩齿面122f侧的齿面间距Hr时，刀具设计部102返回到步骤S62，并重复上述处理。相反，当刀片厚度Ta减小到小于另一侧右渐缩齿面122f的齿面间距Hr的厚度时，刀具设计部102基于所获得的第一切削刀片42af的刀片轨迹42bf的扭转角β来确定第一刀具42F的形状(图27中的步骤S70)，并且将所确定的第一刀具42F的形状数据存储在存储器104中(图27中的步骤S71)，并结束整个处理。因此，设计出具有最佳第一切削刀片42af的第一刀具42F(具有第二切削刀片42ab的第二刀具42B)。

14.由控制设备的加工控制部执行的处理

现在参照图28A和图28B，将描述由控制设备100的加工控制部101执行的处理。这里假定操作者基于由刀具设计部102设计的第一刀具42F和第二刀具42B各自的形状数据来制造第一刀具42F和第二刀具42B，将其组装到刀具保持器45上并且将其储存到齿轮加工装置1的自动刀具更换装置的刀具储存器中。还假定齿套115Z被安装到齿轮加工装置1的工件保持器80上，并且内齿115a通过车削、拉削等形成。

控制设备100的加工控制部101通过自动刀具更换装置用加工刀具42代替前一加工步骤(车削或拉削等)的加工刀具(图28A中的步骤S81)。然后，加工控制部101将加工刀具42和齿套115Z放置成能够实现由刀具状态计算部103获得的加工刀具42的用于加工齿套115Z的另一侧左渐缩齿面121f的刀具状态(图28A中的步骤S82)。具体地，如图33B所示，加工刀具42和齿套115Z设置成使得由旋转主轴40保持的加工刀具42的第一刀具42F面向由工件保持器80保持的齿套115Z，并且使得加工刀具42放置处于由刀具状态计算部103获得的加工刀具42在形成另一侧左渐缩齿面121f时所采用的交角φf和轴向位置(例如，偏置量为0)。

加工控制部101使加工刀具42沿着齿套115Z的旋转轴线Lw的方向进给，使得在使加工刀具42与齿套115Z同步地旋转的同时第一刀具42F侧移向齿套115Z，并且切削内齿115a以在内齿115a上形成包括另一侧左副齿面121af的另一侧左渐缩齿面121f(图28A中的步骤S83)。

换言之，如图34A至图34C所示，第一刀具42F通过沿着齿套115Z的旋转轴线Lw的方向的一次或多次切削操作而在内齿115a上形成包括的另一侧左副齿面121af的另一侧左渐缩齿面121f。此时，第一刀具42F需要执行进给操作和沿与进给操作相反的方向的返回操作。然而，如图34C所示，反向操作与惯性力相关联。因此，第一刀具42F的进给操作终止于点Q，比另一侧左渐缩齿面121f的齿迹长度ff短预定量，并且可以形成包括另一侧左副齿面121af的另一侧左渐缩齿面121f，进而被转移到返回操作。进给端点Q可以通过利用传感器等进行测量来获得。然而，如果进给量相对于所需的加工精度足够精确，则不需要测量，并且可以通过进给量来调节点Q。换言之，通过在调节进给量的同时进行切削工作以确保加工到达点Q，从而实现精确加工。

然后，当完成另一侧左渐缩齿面121f的切削(图28A的步骤S84)时，加工控制部101将加工刀具42和齿套115Z放置成能够实现由刀具状态计算部103获得的加工刀具42的用于加工齿套115Z的另一侧右渐缩齿面122f的刀具状态(图28A中的步骤S85)。具体地，如图33D所示，加工刀具42和齿套115Z设置成使得由旋转主轴40保持的加工刀具42的第一刀具42F面向由工件保持器80保持的齿套115Z，并且使得加工刀具42放置处于由刀具状态计算部103获得的加工刀具42在形成另一侧右渐缩齿面122f时所采用的交角φb和轴向位置(例如，偏置量为0)。

加工控制部101使加工刀具42沿着齿套115的旋转轴线Lw的方向进给，使得在使加工刀具42与齿套115Z同步地旋转的同时第一刀具42F侧移向齿套115Z，并且切削内齿115a以在内齿115a上形成包括另一侧右副齿面122af的另一侧右渐缩齿面122f(图28A中的步骤S86)。

当另一侧右渐缩齿面122f的切削完成(图28A中的步骤S87)时，加工控制部101判定在齿套115Z的一侧的齿轮防脱落部120B的加工是否完成(图28A的步骤S88)。当加工控制部101判定在齿套115Z的一侧的齿轮防脱落部120B的加工完成时，加工控制部101结束所有处理。相反，当加工控制部101判定在齿套115Z的一侧的齿轮防脱落部120B的加工未完成时，加工控制部101使加工刀具42沿齿套115Z的旋转轴线Lw的方向进给以穿过齿套115Z的内周(图28A的步骤S89)，并且进程进行到图28B中的步骤S90。

然后，加工控制部101将加工刀具42和齿套115Z放置成能够实现由刀具状态计算部103获得的加工刀具42的用于加工齿套115Z的一侧右渐缩齿面121b的刀具状态(图28B中的步骤S90)。具体地，如图35A所示，加工刀具42和齿套115Z设置成使得由旋转主轴40保持的加工刀具42的第二刀具42B面向由工件保持器80保持的齿套115Z，并且使得加工刀具42放置处于由刀具状态计算部103获得的加工刀具42在形成一侧右渐缩齿面121b时所采用的交角φf和轴向位置(例如，偏置量为0)。

加工控制部101沿着齿套115Z的旋转轴线Lw的方向返回加工刀具42，使得在使加工刀具42与齿套115Z同步地旋转的同时第二刀具42B侧移向齿套115Z，并且切削内齿115a以在内齿115a上形成包括一侧右副齿面121ab的一侧右渐缩齿面121b(图28B中的步骤S91)。

换言之，如图36A至图36C所示，第二刀具42B通过沿着齿套115Z的旋转轴线Lw的方向的一次或多次切削操作而在内齿115a上形成包括的一侧右副齿面121ab的一侧右渐缩齿面121b。此时，第二刀具42B需要执行返回操作和进给操作。然而，如图36C所示，反向操作与惯性力相关联。因此，第二刀具42B的返回操作终止于点R，比一侧右渐缩齿面121b的齿迹长度ff短预定量，并且可以形成包括一侧右副齿面121ab的一侧右渐缩齿面121b，进而被转移到进给操作。返回端点R可以通过利用传感器等进行测量来获得。然而，如果进给量相对于所需的加工精度足够精确，则不需要测量，并且可以通过进给量来调节点R。换言之，通过在调节进给量的同时进行切削工作以确保加工到达点R，从而实现精确加工。

然后，当完成一侧右渐缩齿面121b的切削(图28B的步骤S92)时，加工控制部101将加工刀具42和齿套115Z放置成能够实现由刀具状态计算部103获得的加工刀具42的用于加工齿套115Z的一侧左渐缩齿面122b的刀具状态(图28B中的步骤S93)。具体地，如图35B所示，加工刀具42和齿套115Z设置成使得由旋转主轴40保持的加工刀具42的第二刀具42B面向由工件保持器80保持的齿套115Z，并且使得加工刀具42放置处于由刀具状态计算部103获得的加工刀具42在形成一侧左渐缩齿面122b时采用的交角φb和轴向位置(例如，偏置量为0)。

加工控制部101使加工刀具42沿着齿套115Z的旋转轴线Lw的方向返回，使得在使加工刀具42与齿套115Z同步地旋转的同时第二刀具42B侧移向齿套115Z，并且切削内齿115a以在内齿115a上形成包括一侧左副齿面122ab的一侧左渐缩齿面122b(图28B中的步骤S94)。当对一侧左渐缩齿面122b的切削完成(图28B中的步骤S95)时，加工控制部101判定在齿套115Z的另一侧的齿轮防脱落部120F的加工是否完成(图28B的步骤S96)。

相反，当加工控制部101判定在齿套115Z的另一侧的齿轮防脱落部120F的加工未完成时，加工控制部101使加工刀具42沿齿套115Z的旋转轴线Lw的方向进给以穿过齿套115Z的内周(图28B的步骤S97)，然后进程进行到图28A中的步骤S82。相反，当加工控制部101判定齿套115Z的另一侧的齿轮防脱落部120F的加工完成时，加工控制部101结束所有的处理。

15.其他

在上述示例中，已经描述了通过借助于加工刀具42F、42G、42进行切削而在齿套115、115Z的已加工的内齿115a上形成齿轮防脱落部120的情况。然而，可以通过轧制对齿套115、115Z的已加工的内齿115a进行粗加工，并且同时保留精加工余量，然后通过利用加工刀具42F、42G、42切去精加工余量来进行精加工，由此形成齿轮防脱落部120。这同样适用于加工刀具42L、42R、42T。

在这种情况下，如图20所示，在通过轧制形成的齿轮防脱落部120的周围形成有毛刺v，但是可以通过借助于加工刀具42F、42G、42的精加工工作来将毛刺v与精加工余量w(在图中点划线以外的部分)一起去除。因此，加工刀具42F、42G、42能够以高精度切削包括左副齿面121a的左渐缩齿面121和包括右副齿面122a的右渐缩齿面122。这同样适用于加工刀具42L、42R、42T。这同样适用于齿轮防脱落部120F、120B。

在上述示例中，已经描述了齿套115、115Z的内齿115a通过拉削、插齿成型等形成的情况。然而，齿套115、115Z的内齿115a和齿轮防脱落部120、120F、120B全部可以通过借助于加工刀具42F、42G、42进行切削来形成。这同样适用于加工刀具42L、42R、42T。虽然已经描述了加工内齿的情况，但加工外齿也是可能的。

虽然工件已经被描述为同步啮合机构110、110A的齿套115、115Z，但是工件可以是具有用于啮合的齿的诸如齿轮的工件或具有圆筒形状或盘形形状的工件，并且可以在内周(内齿)和外周(外齿)的一者或两者上加工有多个齿面(多个不同的齿迹(齿形(齿顶，齿根)))的工件。还可以以相同的方式加工连续变化的齿迹、齿形(齿顶、齿根)例如鼓形加工和削端加工，并且实现最佳(良好状态)接合。

在上述示例中，第一刀具42F和第二刀具42B单独地形成，并且套环44保持在第一刀具42F与第二刀具42B之间以形成加工刀具42。然而，将具有第一切削刀片42af和第二切削刀片42ab加工刀具42作为一体的加工刀具42也是适用的。因此，便于将加工刀具42组装到刀具保持器45上。

在上述示例中，作为五轴加工中心的齿轮加工装置1具有使齿套115、115Z围绕A轴旋转的能力。与此相反，五轴加工中心可以作为立式加工中心构造成具有使加工刀具42F、42R、42、42L、42R、42T围绕A轴旋转的能力。虽然已经描述了将本发明应用于加工中心的情况，但是本发明还可应用于专门用于齿轮加工的机器。

16.实施方式的有益效果

本实施方式的齿轮加工装置1是包括用于加工齿轮的加工刀具42F(42G、42、42L、42R、42T)的齿轮加工装置1，加工刀具42F(42G、42、42L、42L、42R、42T)具有相对于工件115的旋转轴线Lw倾斜的旋转轴线L，并且在与工件115同步地旋转的同时沿着工件(齿套115)的旋转轴线Lw的方向相对进给，其中，齿轮齿115a包括具有第一齿面115b(115c)和第二齿面121(122、131、132)的侧表面115A(115B)，所述第二齿面具有不同于第一齿面115b(115c)的扭转角。

加工刀具42F(42G、42、42L、42R、42T)包括切削刀片42af(42ag、42a、42aL、42aR、42aT)，切削刀片42af(42ag、42a、42aL、42aR、42aT)具有刀片轨迹42bf(42bg、42b、42bL、42bR、42bT)，刀片轨迹42bf(42bg、42b、42bL、42bR、42bT)具有基于第二齿面121(122、131、132)的扭转角θf(θr、θL、θR)和在工件115的旋转轴线Lw与加工刀具42F(42G、42、42L、42R、42T)的旋转轴线L之间的交角φf(φg、φff、φrr、φL、φR、φtr、φtf)确定的扭转角βf(βg、β、βL、βR、βT)，以便允许在预加工的第一齿面115b(115c)上加工第二齿面121(122、131、132)。

在相关技术中，具有扭转角不同的第一齿面115b(115c)和第二齿面121(122、131、132)的齿轮齿通过下述方式形成：通过在预加工的第一齿面115b(115c)上进行塑性成型，以形成第二齿面121(122、131、132)。因此，存在降低第二齿面121(122、131、132)的加工精度的问题。然而，在齿轮加工装置1中，由于第二齿面121(122、131、132)通过切削形成在第一齿面115b(115c)上，因此实现了高精度。

齿轮齿115a的一侧的侧表面115A具有第一齿面115b和具有与第一齿面115b不同的扭转角的第二齿面121(131)，齿轮齿115a的另一侧的侧表面115B具有第三齿面115c和具有与第三齿面115c不同的扭转角的第四齿面122(132)，加工刀具包括第一加工刀具42F(42L)和第二加工刀具42G(42R)，第一加工刀具42F(42L)的切削刀片42af(42aL)的刀片轨迹42bf(42bL)具有基于第二齿面121(131)的扭转角θf(θL)和在工件115的旋转轴线(Lw)与第一加工刀具42F(42L)的旋转轴线L之间的交角φf(φL)确定的扭转角βf(βL)，以允许在预加工的第一齿面115b上加工第二齿面121(131)，并且第二加工刀具42G(42R)的切削刀片42ag(42aR)的刀片轨迹42bg(42bR)具有基于第四齿面122(132)的扭转角θr(θR)和在工件115的旋转轴线Lw与第二加工刀具42G(42R)的旋转轴线Lw之间的交角φg(φR)确定的扭转角βg(βR)，以允许在预加工的第三齿面115c上加工第四齿面122(132)。

因此，由于即使扭转角不同，第一齿面115b(115c)和第二齿面121(131)以及第三齿面115c和第四齿面122(132)还是可以通过利用第一加工刀具42F(42L)和第二加工刀具42G(42R)切削来形成，所以可以提高加工效率。

齿轮齿115a的一侧的侧表面115A具有第一齿面115b和具有与第一齿面115b不同的扭转角的第二齿面121(131)，齿轮齿115a的另一侧的侧表面115B具有第三齿面115c和具有与第三齿面115c不同的扭转角的第四齿面122(132)，加工刀具42(42T)的切削刀片42a(42aT)的一侧的刀片轨迹42b(42bT)具有基于第二齿面121(131)的扭转角θf(θL)和在工件115的旋转轴线Lw与加工刀具42(42T)的旋转轴线L之间的用于第二齿面的交角φff(φtf)确定的扭转角β(βT)，以允许在预加工的第一齿面115b上加工第二齿面121(131)，加工刀具42(42T)的切削刀片42a(42aT)的另一侧的刀片轨迹42b(42bT)具有与加工刀具42(42T)的切削刀片42a(42aT)的一侧的刀片轨迹42b(42bT)相同的扭转角β(βT)，加工刀具42(42T)在预加工的第一齿面115b上加工第二齿面121(131)时设定至用于第二齿面的交角φff(φtf)，并且加工刀具42(42T)在预加工的第三齿面115c上加工第四齿面122(132)时设定至基于第四齿面122的扭转角θr(θR)和加工刀具42(42T)的切削刀片42a(42aT)的另一侧的刀片轨迹42b(42bT)的扭转角β(βT)确定的用于第四齿面的交角φrr(φtr)。

因此，由于即使扭转角不同，第一齿面115b和第二齿面121(131)以及第三齿面115c和第四齿面122(132)还是可以通过利用一个加工刀具42(42T)切削而形成，所以不需要更换刀具并且可以显著提高加工效率。

第二齿面121(131)和第四齿面122(132)通过塑性成型粗加工，并且加工刀具42F、42G、42(42L、42R、42T)在精加工第二齿面121(131)和第四齿面122(132)时去除在第二齿面121(131)和第四齿面122(132)上产生的毛刺。

齿轮是同步啮合机构的齿套115，并且具有不同扭转角的齿面121(131)和122(132)是设置在齿套115的内周齿上的齿轮防脱落部120的齿面。因此，由于构成齿轮防脱落部120的第二齿面121(131)和第四齿面122(132)的加工精度通过切削而增加，所以可靠地防止齿轮脱落。设置在齿套115的齿115a上的齿轮防脱落部120的齿面是设置在齿套115的齿115a的端面上的斜切齿面131、132和从斜切齿面131、132延续的渐缩齿面121、122。通过斜切齿面131、132实现平滑的齿轮接合，并且可靠地防止渐缩齿面121、122脱离。

齿轮加工装置1包括：用于加工齿轮的加工刀具42，加工刀具42具有相对于工件(齿套115Z)的旋转轴线(Lw)倾斜的旋转轴线L，加工刀具42在与工件115Z同步地旋转的同时沿着工件115Z的旋转轴线L的方向相对进给，其中，齿轮齿115a包括左侧表面115A和右侧表面115B(侧表面)，左侧表面115A和右侧表面115B(侧表面)包括多个齿面，所述多个齿面包括具有与左侧表面115A上的左齿面115b和右侧表面115B(侧表面)上的右齿面115c(主齿面)不同的扭转角并且在工件115的旋转轴线Lw方向上的一侧和另一侧的另一侧左渐缩齿面121f、一侧左渐缩齿面122b、另一侧右渐缩齿面122f和一侧右渐缩齿面121b(从属齿面)，并且加工刀具42包括第一切削刀片42af和第二切削刀片42ab，其中，第一切削刀片42af具有面向加工刀具42的旋转轴线L方向上的一侧的倾斜刀面42cf，并且第二切削刀片42ab具有面向加工刀具42的旋转轴线L的另一侧的倾斜刀面42cb。

第一切削刀片42af用于通过使加工刀具42相对于工件115Z相对地移动到工件115Z在旋转轴线Lw方向上的另一侧来加工设置在工件115Z在旋转轴线Lw方向上的另一侧的另一侧左渐缩齿面121f和另一侧右渐缩齿面122f(从属齿面)，并且第二切削刀片42ab用于通过使加工刀具42相对于工件115Z相对地移动到工件115Z在旋转轴线Lw方向上的一侧来加工设置在工件115Z在旋转轴线Lw方向上的一侧的一侧左渐缩齿面122b和一侧右渐缩齿面121b(从属齿面)。

因此，由于齿轮加工装置1能够利用一个加工刀具42在工件115Z的两个端面侧形成具有不同扭转角的另一侧左渐缩齿面121f、另一侧右渐缩齿面122f、一侧右渐缩齿面121b和一侧左渐缩齿面122b(多个齿面)，所以不再需要使用的两个加工刀具所需的更换或位置对准，从而实现了加工效率的改进和加工精度的提高。

第一切削刀片42af的刀片轨迹42bf和第二切削刀片42ab的刀片轨迹42bb具有相同的扭转角β。因此，可以降低刀具的成本。此外，可以仅通过改变加工刀具42的交角来形成具有不同扭转角的齿面。

此外，一种利用加工刀具42F(42G、42、42L、42R、42T)加工齿轮的齿轮加工方法，其中，齿轮115的齿115a包括具有第一齿面115b(115c)和扭转角与第一齿面115b(115c)不同的第二齿面121(122)的侧表面115A(115B)，以及加工刀具42F(42G、42、42L、42R、42T)的切削刀片42af(42ag、42a、42aL、42aR、42aT)的刀片轨迹42bf(42bg、42b、42bL、42bR、42bT)具有基于第二齿面121(122、131、132)的扭转角θf(θr、θL、θR)和在工件115的旋转轴线Lw与加工刀具42F(42G、42、42L、42R、42T)的旋转轴线L之间的交角φf(φg、φff、φrr、φL、φR、φtr、φtf)确定的扭转角βf(βg、β、βL、βR、βT)，以便允许在预加工的第一齿面115b(115c)上加工第二齿面121(122、131、132)，齿轮加工方法包括：使加工刀具42F(42G、42、42L、42R、42T)的旋转轴线L相对于工件115的旋转轴线Lw倾斜的步骤，以及通过在加工刀具42F(42G、42、42L、42R、42T)与工件115同步地旋转的同时使加工刀具42F(42G、42、42L、42R、42T)沿着旋转轴线Lw方向相对于工件115进给来加工第二齿面121(122、131、132)的步骤。因此，实现与上述齿轮加工装置1相同的有益效果。

另外，一种利用具有相对于工件115Z的旋转轴线Lw倾斜的旋转轴线L的加工刀具42切削齿轮的齿轮加工方法，其中，齿轮齿的左侧表面115A和右侧表面115B(侧表面)分别包括多个齿面，所述多个齿面包括在左侧表面115A和右侧表面115B(侧表面)的齿轮旋转轴线Lw方向上的一侧和另一侧的并且具有与左齿面115b和右齿面115c(主齿面)不同的扭转角的另一侧左渐缩齿面121f、一侧左渐缩齿面122b、另一侧右渐缩齿面122f、一侧右渐缩齿面121b(从属齿面)，并且加工刀具42包括第一切削刀片42af和第二切削刀片42ab，其中第一切削刀片42af具有面向加工刀具42的旋转轴线L方向的一侧的倾斜刀面42cf，并且第二切削刀片42ab具有面向加工刀具42的旋转轴线L的另一侧的倾斜刀面42cb。

齿轮加工方法包括：第一步骤，第一步骤用于使加工刀具42在与工件115Z同步地旋转的同时在工件115Z的旋转轴线Lw方向上的另一侧相对于工件115Z沿着旋转轴线Lw的方向相对地移动，以利用第一切削刀片42af加工设置在工件115Z的旋转轴线Lw方向上的另一侧的另一侧左渐缩齿面121f和另一侧右渐缩齿面122f(从属齿面)；以及第二步骤，第二步骤用于使加工刀具42在与工件115Z同步地旋转的同时在工件115Z的旋转轴线Lw方向上的一侧相对于工件115Z沿着旋转轴线Lw的方向相对地移动，以利用第二切削刀片42ab加工设置在工件115Z的旋转轴线Lw方向上的一侧的一侧左渐缩齿面122b和一侧右渐缩齿面121b(从属齿面)。因此，实现与上述齿轮加工装置1相同的有益效果。

齿轮的齿115a的左侧表面115A和右侧表面115B(侧表面)包括：作为主齿面的左齿面115b(第五齿面)；另一侧左渐缩齿面121f(第六齿面)，另一侧左渐缩齿面121f是在工件115的旋转轴线Lw方向上的另一侧设置在左齿面115b(第五齿面)上的从属齿面；以及从属一侧左渐缩齿面122b(第七齿面)，从属一侧左渐缩齿面122b在工件115Z的旋转轴线Lw方向上的一侧设置在左齿面115b(第五齿面)上，第一切削刀片42af的刀片轨迹42bf具有基于另一侧左渐缩齿面121f(第六齿面)的扭转角θf和在工件115Z的旋转轴线Lw与加工刀具42的旋转轴线L之间的交角φf确定的扭转角β，以允许在预加工的左齿面115b(第五齿面)上加工另一侧左渐缩齿面121f(第六齿面)，并且第二切削刀片42ab的刀片轨迹42bb具有基于一侧左渐缩齿面122b(第七齿面)的扭转角θb和在工件115Z的旋转轴线Lw与加工刀具42的旋转轴线L之间的交角φb确定的扭转角β，以允许在预加工的左齿面115b(第五齿面)上加工一侧左渐缩齿面122b(第七齿面)。

因此，第一切削刀片42af可以设计成在加工另一侧左渐缩齿面121f(第六齿面)时不会与邻近待加工的左齿面115b(第五齿面)的齿115a干涉的形状，并且第二切削刀片42ab可以设计成在加工一侧左渐缩齿面122b(第七齿面)时不会与邻近待加工的左齿面115b(第五齿面)的齿115a干涉的形状。

齿轮的齿115a的左侧表面115A(一侧的侧表面)包括：主左齿面115b(第五齿面)；从属另一侧左渐缩齿面121f(第六齿面)，从属另一侧左渐缩齿面121f在工件115Z的旋转轴线Lw方向上的一侧设置在左齿面115b(第五齿面)上；以及从属一侧左渐缩齿面122b(第七齿面)，从属一侧左渐缩齿面122b在工件115Z的旋转轴线Lw方向上的另一侧设置在左齿面115b(第五齿面)上，并且齿轮齿的右侧表面115B(另一侧的侧表面)包括：主右齿面115c(第八齿面)；从属一侧右渐缩齿面121b(第九齿面)，从属一侧右渐缩齿面121b在工件115的旋转轴线Lw方向上的一侧设置在右齿面115c(第八齿面)上；以及从属另一侧右渐缩齿面122f(第十齿面)，从属另一侧右渐缩齿面122f在工件115的旋转轴线Lw方向上的另一侧设置在右齿面115c(第八齿面)上。

在第一切削刀片42af的一侧的刀片轨迹42bf具有基于另一侧左渐缩齿面121f(第六齿面)的扭转角θf和用于第六齿面121f的在工件115Z的旋转轴线Lw与加工刀具42的旋转轴线L之间的交角φf确定的扭转角β，以允许在预加工的左齿面115b(第五齿面)上加工另一侧左渐缩齿面121f(第六齿面)，并且在第一切削刀片42af的另一侧的刀片轨迹42bf具有与在第一切削刀片42af的一侧的刀片轨迹42bf相同的扭转角β，在第二切削刀片42ab的一侧的刀片轨迹42bb具有基于一侧左渐缩齿面122b(第七齿面)的扭转角θb和用于一侧左渐缩齿面122b(第七齿面)的在工件115Z的旋转轴线Lw与加工刀具42的旋转轴线L之间的交角φb确定的扭转角β，以允许在预加工的左齿面115b(第五齿面)上加工一侧左渐缩齿面122b(第七齿面)，并且在第二切削刀片42ab的另一侧的刀片轨迹42bb具有与在第二切削刀片42ab的一侧的刀片轨迹42bb的扭转角β相同的扭转角β。

加工刀具42在利用第一切削刀片42af在预先加工的左齿面115b(第五齿面)上加工另一侧左渐缩齿面121f(第六齿面)时设定成用于另一侧左渐缩齿面121f(第六齿面)的交角φf，加工刀具42在利用第一切削刀片42af在预加工的右齿面115c(第八齿面)上加工另一侧右渐缩齿面122f(第十齿面)时设定成用于另一侧右渐缩齿面122f(第十齿面)的基于另一侧右渐缩齿面122f(第十齿面)的扭转角θb和在第一切削刀片42af的另一侧的刀片轨迹42bf的扭转角β确定的交角φb，加工刀具42在利用第二切削刀片42ab在预加工的左齿面115b(第五齿面)上加工一侧左渐缩齿面122b(第七齿面)时设定成用于一侧左渐缩齿面122b(第七齿面)的交角φb，并且加工刀具42在利用第二切削刀片42ab在预加工的右齿面115c(第八齿面)上加工一侧右渐缩齿面121b(第九齿面)时设定成用于一侧右渐缩齿面121b(第九齿面)的基于一侧右渐缩齿面121b(第九齿面)的扭转角θf和在第二切削刀片42ab的另一侧的刀片轨迹42bb的扭转角β确定的交角φf。

因此，第一切削刀片42af可以设计成在加工另一侧左渐缩齿面121f(第六齿面)时不会与邻近待加工的左齿面115b(第五齿面)的齿115a干涉的形状，并且还可以设计成在加工另一侧右渐缩齿面122f(第十齿面)时不会与邻近待加工的右齿面115c(第八齿面)的齿115a干涉的形状。第二切削刀片42ab可以设计成在加工一侧左渐缩齿面122b(第七齿面)时不会与邻近待加工的左齿面115b(第五齿面)的齿115a干涉的形状，并且还可以设计成在加工一侧右渐缩齿面121b(第九齿面)时不会与邻近待加工的右齿面115c(第八齿面)的齿115a干涉的形状。

此外，齿轮是同步啮合机构110A的齿套115Z，并且从属齿面是设置在齿套115Z的内齿上的齿轮防脱落部120F、120B的另一侧左渐缩齿面121f、一侧左渐缩齿面122b、另一侧右渐缩齿面122f以及一侧右渐缩齿面121b(齿面)。因此，构成齿轮防脱落部120F、120B的另一侧左渐缩齿面121f、一侧左渐缩齿面122b、另一侧右渐缩齿面122f以及一侧右渐缩齿面121b(齿面)的加工精度通过切削而提高，从而可靠地防止齿轮脱离。

附图标记列表

1：齿轮加工装置

42F、42G、42、42L、42R、42T：加工刀具

42af、42ag、42a、42aL、42aR、42aT：切削刀片

42bf、42bg、42b、42bL、42bR、42bT：刀片轨迹

42F：第一刀具

42B：第二刀具

42af：第一切削刀片

42ab：第二切削刀片

42bf、42bb：刀片轨迹

100：控制设备

101：加工控制部

102：刀具设计部

103：刀具状态计算部

104：存储器

115、115Z：齿套(工件)

121：左渐缩齿面

122：右渐缩齿面

131：左斜切齿面

132：右斜切齿面

115a：齿

115A：左侧表面

115B：右侧表面

115b：左齿面(主齿面)

115c：右齿面(主齿面)

121f：另一侧左渐缩齿面(从属齿面)

122f：另一侧右渐缩齿面(从属齿面)

121b：一侧右渐缩齿面(从属齿面)

122b：一侧左渐缩齿面(从属齿面)

βf,、βg、β、βL、βR、βT：刀片轨迹的扭转角

θf、θr、θL、θR、θb：齿面的扭转角

φf、φg、φff、φrr、φL、φR、φtr、φtf、φb：交角

Claims (8)

1.一种齿轮加工装置，是在加工齿面的情况下使用的齿轮加工装置，包括：

工件保持器，其保持作为工件的齿轮，该作为加工物的齿轮能绕工件的旋转轴线旋转，具有齿轮齿，该齿轮齿在一侧的侧表面上具有预先加工的第一齿面和第二齿面，在与一侧的侧表面相对的另一侧的侧表面上具有预先加工的第三齿面和第四齿面；

旋转主轴，其保持加工刀具，该加工刀具具有具有刀片轨迹的切削刀片，能绕加工刀具的旋转轴线旋转；以及

控制装置，其设置为以如下方式进行控制，通过控制所述加工刀具的旋转轴线相对于所述工件保持器的旋转轴线和所述工件的旋转轴线而言的倾斜角，来使所述加工刀具的旋转轴线相对于被工件保持器保持的所述工件的旋转轴线倾斜，为了以使所述第二齿面上形成相对于工件的旋转轴线而与所述第一齿面不同的扭转角，使所述第四齿面上形成相对于工件的旋转轴线而与所述第三齿面不同的扭转角的方式加工所述齿轮，在使所述加工刀具与所述工件同步地旋转的同时，使所述工件保持器和旋转主轴中的一者沿所述工件的旋转轴线方向相对于所述工件保持器和旋转主轴中另一者进给，

所述加工刀具包括第一加工刀具和第二加工刀具，

所述控制装置构成为，使所述第一加工刀具的旋转轴线相对于所述第一齿面倾斜，使所述第二加工刀具的旋转轴线相对于所述第三齿面倾斜，使得当所述切削刀片的所述刀片轨迹位于所述齿轮处时，形成所述刀片轨迹相对于所述工件的旋转轴线的所述扭转角，所述扭转角被确定为与所述第二齿面和所述第四齿面的扭转角和在所述工件的旋转轴线与所述加工刀具的旋转轴线之间的交角相同，以能够在预加工的第一齿面和第三齿面各自上分别加工所述第二齿面和所述第四齿面。

2.根据权利要求1所述的齿轮加工装置，其中

通过塑性成型对所述第二齿面和所述第四齿面进行粗加工，并且

所述加工刀具在精加工所述第二齿面和所述第四齿面时去除在所述第二齿面和所述第四齿面上产生的毛刺。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮加工装置，其中

所述齿轮是同步啮合机构的齿套，并且

所述第二齿面和所述第四齿面是设置在所述齿套的内齿上的齿轮防脱落部的齿面。

4.根据权利要求3所述的齿轮加工装置(1)，其中，

设置在所述齿套的内齿上的齿轮防脱落部的齿面包括设置在所述齿套的内齿的端面上的斜切齿面和从所述斜切齿面延续的渐缩齿面。

5.一种齿轮加工装置，包括：

加工刀具，所述加工刀具用于加工齿轮，所述加工刀具具有相对于工件的旋转轴线倾斜的旋转轴线，所述加工刀具在与所述工件同步地旋转的同时沿所述工件的旋转轴线方向相对进给，其中

齿轮齿包括侧表面，所述侧表面在其上包括分别具有与主齿面不同的扭转角并且位于所述工件的旋转轴线方向上的一侧和另一侧的多个从属齿面，

所述加工刀具包括：第一切削刀片，所述第一切削刀片具有面向所述加工刀具的旋转轴线方向上的一侧的倾斜刀面；以及第二切削刀片，所述第二切削刀片具有面向所述加工刀具的旋转轴线方向上的另一侧的倾斜刀面，

所述第一切削刀片用于通过使所述加工刀具相对于所述工件相对地移动到所述工件的旋转轴线方向上的所述另一侧来加工设置在所述工件的旋转轴线方向上的所述另一侧的从属齿面，并且

所述第二切削刀片用于通过使所述加工刀具相对于所述工件相对地移动到所述工件的旋转轴线方向上的所述一侧来加工设置在所述工件的旋转轴线方向上的所述一侧的从属齿面。

6.根据权利要求5所述的齿轮加工装置，其中

所述第一切削刀片的刀片轨迹和所述第二切削刀片的刀片轨迹具有相同的扭转角。

7.一种用于借助于加工刀具加工齿轮的齿轮加工方法，

齿轮齿的一侧的侧表面具有第一齿面和第二齿面，所述第二齿面具有与所述第一齿面不同的扭转角，齿轮齿的与所述一侧的侧表面相对的另一侧的侧表面具有第三齿面和第四齿面，所述第四齿面具有与所述第三齿面不同的扭转角，

作为所述加工刀具，具有第一加工刀具和第二加工刀具，

所述第一加工刀具的切削刀片的刀片轨迹，具有基于所述第二齿面的扭转角和在工件的旋转轴线与所述第一加工刀具的旋转轴线之间的交角确定的扭转角，以允许在预加工的第一齿面上加工所述第二齿面，

所述第二加工刀具的切削刀片的刀片轨迹，具有基于所述第三齿面的扭转角和在工件的旋转轴线与所述第二加工刀具的旋转轴线之间的交角确定的扭转角，以允许在预加工的第三齿面上加工所述第四齿面，

所述齿轮加工方法包括：

使所述加工刀具的旋转轴线相对于所述工件的旋转轴线倾斜的步骤，以及

通过在所述加工刀具与所述工件同步地旋转的同时使所述加工刀具相对于所述工件沿旋转轴线方向相对进给来加工所述第二齿面的步骤。

8.一种用于借助于具有相对于工件的旋转轴线倾斜的旋转轴线的加工刀具切削齿轮的齿轮加工方法，

齿轮齿包括侧表面，所述侧表面包括位于所述工件的旋转轴线方向上的一侧和另一侧的并且分别具有与主齿面不同的扭转角的多个从属齿面，

所述加工刀具包括：第一切削刀片，所述第一切削刀片具有面向所述加工刀具的旋转轴线方向上的一侧的倾斜刀面；以及第二切削刀片，所述第二切削刀片具有面向所述加工刀具的旋转轴线方向上的另一侧的倾斜刀面，

所述齿轮加工方法包括：

通过在使所述加工刀具与所述工件同步地旋转的同时使所述加工刀具在所述工件的旋转轴线方向上在所述工件的旋转轴线方向上的所述另一侧相对于所述工件沿所述旋转轴线方向相对地移动来利用所述第一切削刀片加工设置在所述工件的旋转轴线方向上的所述另一侧的从属齿面的第一步骤；以及

通过在使所述加工刀具与所述工件同步地旋转的同时使所述加工刀具在所述工件的旋转轴线方向上的所述一侧相对于所述工件沿所述工件的旋转轴线方向相对地移动来利用所述第二切削刀片加工设置在所述工件的旋转轴线方向上的所述一侧的从属齿面的第二步骤。

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