JPH03149115A - 切削加工品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、工具のための保持具と作業のための支持具
との間の相対的往復運動を有し、それによって保持具の
工具が支持具によって保持される加工品に切削面を形成
する工作機械によって切削加工品をつくる方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

往復行程運動を行う工具を有する工作機械においては、
行程運動の方向でつくられ、かつ見られる切削面の長さ
は工具保持具の最高行程によって制限されている。例え
ば、歯車製造機は工具保持具を支持するラムスピンドル
の行程（ストローク）の最高調節可能長さを有している
。生産されることのできる最大の製造または切削長さは
この行程の長さによって制限される。かくして、大きな
製造または切削長さは、対応する大きな行程運動を行う
ことのできる工具保持具を有する工作機械を必要とする
。

〔発明が解決しようとする課題〕

これらの工作機械は、しかしながら、入手したり維持す
るのに非常に高価である。さらに、このような工作機械
は、その大きな行程の長さの結果として、行程の長さが
短い工作機械よりもストロークの数が少ないという不利
益を有している。大きな長さの行程を有する工作機械の
さらなる不利益は、加工品と工具との間の接触時間が長
いことの結果、工具の寿命が縮められるという点にある
。

上述の点は、加工品支持具が往復行程運動を行う工作機
械に対しても同じことである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、工具保持具ｉ加工品支持具との間の往復行
程運動がその行程運動の方向において切削面の長さより
短く、切削面がその方向で互いに別々に加工される少な
くとも２つの部分に分けられている、比較的大きな切削
長さをつくる方法を提供するものである。

この方法は単一の工具を使用してもよくまた複数の工具
を使用してもよい、もし複数の工具が使用されるならば
、それらはそれぞれの切削部分を同時に形成することが
できる。

この発明は、例えば歯車製造機における製造手段によっ
て作用する歯車形削りカッタの形で工具に適用できる。

この工具は、その軸の周りに後方および前方に回転され
、その回転は工具と加工品間の往復行程運動に比例的に
関連している。隣接する切削部分の形成の間に、前記歯
車形削りカッタの工具スライドおよび／または工具保持
具の軸方向位置は変更することができ、工具および／ま
たは加工品の回転位置もまた軸方向の変更と独立して変
えることができる。

工具と加工品の間の相対的運動の方向は２つの隣接部分
の加工の間に変えることができる。往復行程運動の作用
行程および／または戻り行程の間に、工具と加工品の間
の相対的運動速度を変更することができる。

この発明の方法は、加工品支持具および／または工具保
持具がそれらのそれぞれの軸を結ぶ線に対して横断方向
に、これらの軸間の間隔の変更および／または工具の回
転軸および／または加工品の回転軸の変更および／また
は工具の回転軸と往復運動の方向との間の傾き−の角度
の変更の結合において選択的に調節される。

この方法を実施するいくつかの例が添付の図面を参照し
て、以下により詳細に説明されるであろう。

〔実施例〕

第１図は、工具２として歯車の形削りカッタを支持する
歯車製造機の往復運動するラムスピンドルを形成する工
具保持具１を示している。歯車製造機自体はほぼ従来の
ものである。このような機械は当分野の専門家によって
よく知られており、典型的な機械についての充分な説明
が、１９６３年にスイスのチューリラしにあるマーク（
Ｈ＾＾Ｇ）ギヤーホィール会社から発行されたマークギ
ヤーブックを含めた数多くの刊行物に見い出される。し
たがって、工作機械の従来の特徴の例示は、簡略化のた
めに、図面から省略され、説明は、この発明に直接関連
する特徴だけについて言及している。しかしながら、次
の説明に関しては、往復運動のためのラムスライドに装
架された工具保持具１を歯車、製造機は典型的に有して
いることが指摘できる。

回転支持具が加工品のために設けられ、工具２自身は、
往復運動の方向に延びる軸線の周りに回動することがで
きる。これらの機械は、また、相互に直交する軸線にお
いて加工品支持具と工具間の相対的移動のための手段を
有し、同様に加工品の軸に対して往復運動の軸線の傾き
を調節できる手段を有している。加工品に切削される歯
端を際立たせるために組合わされた往復運動と回動を行
う動きの変更は、既知の製造機械の他の特徴であり、こ
の発明による方法の遂行におけるこのような既知の技術
の組み入れの可能性は以下に述べられるであろう。

工具支持具１とその工具２との最長往復運動行程はＨＬ
によって示されている。その下降の間に、工具２は加工
品３を機械加工し、一方その上昇の間に、その係合から
外れ、それから調節可能な間隔を置いて加工品３から持
ち上げられる。この発明の方法の実施において、工具２
をもって行程ＨＬの距離より大きい外形の長さを有する
加工品３の外形４をどうしてつくるかという問題がある
。

第２Ｃ図によれば、第１位置において、外形４の部分Ａ
は工具２によって切削加工されている。

この行程で工具の先端５は軌跡６を描く、結果、部分的
な外形が加工品の周囲における部分Ａで切削深さ７によ
ってつくられる。

この部分的な外形が切削深さ７によって部分Ａにつくら
れた時、加工品３と工具２との間の相対的な距離は、行
程運動方向において見られるように変更される。この場
合は、第１図に示される距離ＨＶへの行程位置の再配置
の問題である。それから部分Ａに続いて外形の部分Ｂが
工具２でつくられ、その間、工具２の先端５は軌跡８を
描く。

これは第２ｂ図に示されている。部分Ｂの切削加工は部
分Ａの深さと一致する切削深さ７を与えるように続けら
れる。

部分Ａの切削加工の間、加工品から工具２の退出するゾ
ーンは加工品３の部分にある。これに対して、部分Ｂの
切削加工の間、工具２の導入されるゾーン１０が加工品
３の部分にある。行程位置の再配置された距離ＨＶが選
ばれ、導入ゾーン１０は第１図から明瞭に見られるよう
に退出ゾーン９と重なっている。切削深さ７を有する部
分ＡおよびＢにおける切削面の細部は、かくして互いに
連続的に一体になる。

前述の部分的切削面が部分ＡおよびＢにつくられた後に
、行程位置ＨＶを移動することによって工具２は部分Ａ
を切削するために元の位置に戻してこられ、さらに工具
２と加工品３の間の距離は変えられる。次の段階によっ
て、したがって、切削面４は、第２Ｃ図に示されるよう
に、次の切削深さ７を切削する工具２によって部分Ａに
おいてより深く削られる。それから、第２Ｃ図に示され
るように、工具２の行程位置が再び距離ＨＶに再配置さ
れ、部分Ｂは同じ深さに切削される。

もし必要があれば、切削面４の最終的な深さが第２Ｃ図
に示されるように切削されるまで、この方法の手順は繰
り返される。

行程位置の再配置は、工具保持具１の軸方向調節装置か
または工具保持具に装架する工具スライドの調節によっ
て行われる。斜め歯またはヘリカル歯を切削するために
行程移動の間に工具保持具が付加的な回転を行う歯車製
造機の場合には、機能は軸方向の調節装置（図示されて
いない）によって達成され、全体の切削面長さＰＬに沿
った螺旋状のラインの中断されない継続がもたらされる
。

第３図に示される操作の形に対しては、第１図に示され
るような行程位置の再配置は必要でない。

代わりに、２個の工具２および２Ａが相互の関係におい
て軸方向に離れて工具保持具１に配置され、工具２と２
Ａとの軸方向の間隔は第１図における行程位置の移動の
距離ＨＶに一致している。２個の工具２および２Ａは軌
跡６および８Ａ上を同時に動き、工具２の退出ゾーン９
と工具２Ａの導入ゾーンとは互いに重なっている。２つ
の部分ＡとＢ、すなわち全体の切削長さＰＬは２個の工
具２および２Ａによって同時に切削加工される。

既に説明した操作における例のように、工具と加工品３
との間の距離は継続的な行程移動の間に変えられ、切削
面４は最終的な切削深さに達するまでだんだん深くなる
ように切削される。

第４図に示される変型方法にあっては、第３図の場合の
ように、２個の工具２および２Ａが再び工具保持具１に
配置されるが、距離ＨＶを遁じての行程位置の再配置が
第１図にしたがって付加的に提供される。示されている
操作の例において、行程位置で見られる工具２と２Ａ間
の軸方向の間隔は行程位置における移動の大きさの２倍
である。

かくして、切削面４の長さは部分Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに
分けられることができる。

第１段階において、部分ＡとＣとは工具２および２人に
よって最初の切削がなされ、第２図に関して説明したよ
うにーこれは最初の切削深さ７に対して行われる。それ
から、工具保持具１はその行程位置を移動するために距
離ＨＶだけ下方へ置換され、それによって、部分ＢとＤ
とが切削深さ７に対して切削される。

工具保持具ｌが第４図に示される位置に戻された後に、
加工品３と工具２および２Ａとの間の距離は縮められ、
部分ＡとＣとは切削深さを増加して切削される。それか
ら、工具保持具１は距離ＨＶだけ下方に置換され、その
結果として、部分ＢとＤとは切削深さを増して切削され
ることができる。

工具２と２Ａとの先端によってつけられる軌跡６と８Ａ
は、工具保持具１の上部位置においては実線で示され、
距離ＨＶの移動後においては点線で示されている。既に
各例において説明されているように、工具２と２Ａの導
入ゾーンと退出ゾーン９および１０は互いに重なってい
る。

第５図に示される例においては、２個の切削力ツタ２お
よび２Ｂが、軸方向に間隔を置き、相互に１８０°ずれ
て配置されている。部分Ａが切削深さ７に対して工具２
によって切削された後、工具保持具ｌは１８０°回転さ
れ、そこで部分Ｂが切削深さ７に対して工具２Ｂによっ
て切削される。

工具保持具ｌの１８０°の次の回転とさらなる切削深さ
７のための工具保持具１と加工品３との間の距離の縮小
の後に、部分Ａの切削加工が再び実施される。その後、
工具保持具１は切削深さを増すように部分Ｂを切削する
ために１８０°回転される。工具保持具１の回転は、工
具保持具１の２回転後の加工品３の加工位置への供給と
ともに、切削面４の最終切削深さに達するまで繰り返さ
れる。工具２および２Ｂは、また、１８０°と異なる角
度で互いにずれて配置され、工具保持具１は工具を交互
にその操作位置にもって行くために対応する角度で回転
させられる。

第６図に示される方法に対して、２個の工具２と２Ｂと
が第５図のように１８０”ずれて再び工具保持具上に設
けられ、さらに行程位置における移動距離ＨＶが可能で
ある。工具２と２８間の軸方向の間隔は行程位置におけ
る移動距離ＨＶの大きさの２倍である。切削面４は再び
軸方向において４つの部ｍＡ、　Ｂ、ＣおよびＤに分け
られる。

部分Ａが切削深さ７に対して最初に切削される。

それから工具保持具１は距離ＨＶｉｌ動し、今度は工具
２によって部分Ｂが切削される。このことに代えて、行
程位置を変えることなしに、工具保持具１を回転するこ
とによって部分Ａの後に部分Ｃを切削加工し、その後で
のみ工具保持具１が距離ＨＶの移転をすることも可能で
ある。

第４図と第６図に示される操作の形では、切削面長さＰ
Ｌは、第３図および第５図に示される操作の形における
場合の２倍の長さを同じ機械によってつくることができ
る。

行程長さＨＬは機械加工の目的によって変えることがで
きる。このことは第１図を参照して説明される。もし、
切削面が例えば粗い加工であるべきならば、最高行程長
ＨＬがセットされ、切削区分ＡとＢがもたらされる。こ
れに対して、切削面が仕上げ加工であるべきならば、行
程ＨＬを例えば半分に縮小することが可能であり、部分
ＡとＢとがそれぞれ２つの要素的加工区分に分けられる
。

隣接する２つの要素区分の加工間の行程の大きさの調節
は半分になるように縮小される。

第７図は、工具が加工品の外側から切削行程に入り、工
具の退出が加工品の内側から行われる時の状態を示して
いる。この場合は、行程位置の再配置前の第１図の部分
Ａにおける状態である。最小切削角１１は退出点におけ
る水平ラインと工具の軌跡６の接線によってもたらされ
る。

加工品の内側から切削行程に入る工具の状態と加工品の
外側からの工具の退出は第８図に示されている。これら
の状態は、例えば、第４図に示される方法に対して、行
程位置の再配置前の工具２Ａの場合に起こることである
。許容される最高の切削角１１ｍは、工具２Ａの場合に
、導入点における垂直ラインと工具の湾曲軌跡８Ａ上の
接線の間にもたらされる。対応するより大きいクリアラ
ンス角は１２で示されている。

第９図および１０図には、切削面の軸方向の修正が示さ
れている。第９図によれば、上部切削面４Ａは切削部分
４に対して傾斜されている。傾斜の角度は１３によって
示されている。歯車製造機におけるこの軸方向の修正は
、切削部分４Ａの加工間に切削工具を案内するラムスピ
ンドルが加工品３の軸心に対して傾動することである。

部分４の加工間、ラムスピンドルと加工品の軸線とは互
いに平行に延びている。

第１０図に示される操作の形において、切削面はその長
さの両端において角１３によって修正される。

第１１図と１２図の例において、切削面は４個の部分４
Ｂ、４Ｃからなり、互いに隣接する２個の部分４Ｃは等
しいが反対の修正角を有している。

外側の各切削部分４Ｂは、同様に等しくかつ反対の修正
角を有するが、部分４Ｃよりも非常に大きい、この方法
で、望ましい修正面！１１４に対して接線方向に延びる
包絡線カットがつくられる。

既に前に指摘したように、行程位置の移動は工具保持具
または工具スライドの軸方向の調節によって行うことが
できる。歯車製造機において、効果は工具保持具の軸方
向の調節を介して達成され、工具保持具の軸方向の調節
による行程位置の移動において、工具保持具のヘリカル
案内の結果として全体の切削面長さにわたる途切れない
ヘリカルラインの連続を得られる。工具スライドのまた
は加工品支持具の軸方向の調節によってもこのことを達
成するために、行程位置における移動の大きさによる工
具および／または加工品の回転軸の回転は、この軸方向
の調節で行われなければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の第１例を実施するための加工
品と工具の概略図、第２ａ〜２ｅの各図はこの第１例の
説明図、第３図はこの発明の方法の第２例を説明するた
めの第１図に相当する説明図、第４図は第１例と第２例
を組合わせて描いたこの発明の方法の第３例を説明する
ための第１図に相当する説明図、第５図は方法の第４例
を説明するための第１図に相当する説明図、第６図は第
１例と第４例の組合わせからもたらされたこの発明の第
５例を説明するための第１図に相当する説明図、第７図
はこの発明の方法の実施において加工品から工具が退出
する際の状態図、第８図はこの発明の方法の実施におい
て加工品への工具の導入の際の状態の説明図、第９図は
切削面の軸方向の修正を有するギヤーホィールの切削面
を示す説明図、第１０図は切削面の軸方向の修正を有す
るさらなるギヤーホィールの切削面を示す説明図、第１
１図は包路線カットによってつくられた切削面の軸方向
の修正を有するさらなるギヤーホイ一面図である。 １・・・工具保持具、２，２Ａ、２Ｂ−・−工具、３・
−加工品、４−・切削面、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ−・切削面
、５・・・先端、６．８−・・軌跡、７・・・切削深さ
、９・・・退出ゾーン、１０・・・導入ゾーン、Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄ−部分。 １　　−１−” １／ＩＩＩ　　トー６１　　１ Ｌ吟ル只−１。、。、 ｉ／／　　ＩＩ中９ ／　　＋ （１１１＋・ｄ、。　１ ：３ｉ、−□。 す／ＡＶ″′ （ｌＨｒ−ユム １１　　　　　　しｒ−｛１．ｌ γ−＼シロ し◇９日 ハ９ Ｍ士ＬＡ ％廿 ド賀ト・・ 園ト・・ ０沿↓ｎ　　　　　： Ｙ／Ａ　　　　　　、↓−／ムＣ）　　　　　　　　　
　　／Ｖ／ｌ− 寺許庁長官　植松　敏　殿 １、事件の表示 平成　２年特許願第２２１４２８号 乙、発明の名称 切削加工品の製造方法 ３、補正をする者 ・アクチエンゲゼルシャフト 国際ビルディング８１１１ ５、補正命令の日付　　　　　　　　　　　　　−。 ！、補正の内容 明細書第２０頁第１６及び１７行「第２ａ〜２ｅの各図
は・・説明図、」を「第２ａ図、第２ｂ図、第２ｃ図、
第２ｄ図および第２ｅ図はそれぞれこの発明の方法の第
１例の加工品と工具の関係を順次示す説明図、」と補正
する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）少なくとも１個の切削工具を保持するための手段
   と加工品を保持するための手段とを有する工作機械によ
   る切削加工品の製造方法において、前記手段が前記工具
   と加工品との間で往復行程運動をつくるために相対的に
   移動でき、それによって前記工具が前記移動の方向で加
   工品の長さに沿って加工品に切削面を形成し、前記行程
   運動が加工品の前記長さより短く選定され、前記長さが
   少なくとも２つの部分に分けられ、そして前記切削面が
   前記選定された行程運動で少なくとも前記２つの部分の
   それぞれにおいて別々に形成されるところの切削加工品
   の製造方法。 （２）前記部分の１つの切削面が形成された後に、前記
   工具と加工品間の行程運動方向における相対的位置が前
   記第１部分に続いて前記第２部分を切削するために変え
   られ、切削部分が継続してつくられるところの請求項１
   記載の方法。 （３）それぞれの切削部分が行程運動の方向において互
   いに間隔のある少なくとも２個の切削工具によってつく
   られるところの請求項１記載の方法。 （４）少なくとも２個の前記工具が同時にそれぞれの切
   削部分を形成するところの請求項３記載の方法。 （５）少なくとも２個の前記工具が前記行程運動の方向
   の横断方向に互いにずれており、１つの切削部分が第１
   の前記工具によってつくられた後に、第２の前記工具を
   使用して次の切削部分をつくるために前記ずれた方向に
   工具が置換されるところの請求項３記載の方法。 （６）工具がそれぞれ最初の切削部分を形成した後に、
   前記各工具が行程運動の方向に一緒に調節され、少なく
   とも１つの次の切削部分が少なくとも１個の工具によっ
   て形成されるところの請求項３から５の何れかに記載の
   方法。 （７）工具と加工品との間の間隔が切削部分をつくるた
   めの工具の継続的行程運動の間に縮小されるところの請
   求項１から６の何れかに記載の方法。 （８）切削面が前記部分において第１切削深さに形成さ
   れ、少なくとも１個の工具と加工品との間隔が次の部分
   においてより深い切削深さにまで切削面を形成するため
   に縮小され、もし必要ならば、前記間隔を縮小し、次の
   切削部分を形成する段階が加工品の切削面が仕上げ切削
   深さを形成するまで繰り返されるところの請求項７記載
   の方法。 （９）行程運動の一方向への移動において少なくとも１
   個の前記工具が加工品と係合し、前記一方向と反対方向
   への移動において工具と加工品とが互いに離れて保たれ
   るところの請求項１から８の何れかに記載の方法。 （１０）前記離れている間隔が調節可能であるところの
   請求項９記載の方法。 （１１）前記各工具が切削部分の形成に際し加工品の導
   入および退出ゾーンをそれぞれ通過し、隣接部分の導入
   および退出ゾーンが重なつているところの請求項１から
   １０の何れかに記載の方法。 （１２）加工品が回転の中心軸を有し、その軸の周りに
   回転対称であり、加工品がその回転軸の周りに回転して
   、その加工品の周方向の部分に切削面がつくられるとこ
   ろの請求項１から１１の何れかに記載の方法。 （１３）少なくとも１個の前記工具が製造手段によって
   操作される歯形削りカッタであり、前記工具が工具の前
   記行程運動と相互に依存してその周りをあちらこちらで
   回転する回転軸を有するところの請求項１２記載の方法
   。 （１４）行程運動の方向において工具の位置が隣接切削
   部分の形成の間に変更されるところの請求項１３記載の
   方法。 （１５）工具スライドの前記保持手段によって保持され
   る少なくとも１個の前記形成用工具を使用するために、
   隣接切削部分の形成の間に、少なくとも１個の前記工具
   スライドと前記保持手段の軸方向の位置が変えられ、少
   なくとも１個の前記工具と前記加工品の回転位置が軸方
   向の位置における前記変化と独立して変えられるところ
   の請求項１３または請求項１４の何れかに記載の方法。 （１６）少なくとも１個の前記工具の切削方向が２個の
   隣接の切削部分の形成の間に介在する段階において変え
   られるところの請求項１３から請求項１５の何れかに記
   載の方法。（１７）前記工具と加工品の間の相対速度が
   前記行程運動の少なくとも１つの作用行程と戻り行程の
   間に変更できるところの請求項１３から請求項１６の何
   れかに記載の方法。 （１８）加工品と前記工具の保持手段とがそれぞれ回転
   軸を有し、少なくとも１個の前記保持手段が、それぞれ
   の軸を結ぶ線に対して横断方向に、前記軸間の間隔の変
   更および／または工具保持手段の回転軸および／または
   加工品保持手段の回転軸の変更および／または工具保持
   手段の回転軸と行程運動の方向との間の傾きの角度の変
   更の組合わせにおいて選択的に調節されるところの請求
   項１３から請求項１７の何れかに記載の方法。 （１９）前記加工品の回転軸がそれぞれの切削部分の形
   成間に異なった角度の設定において工具の行程運動方向
   に対して調節可能であるところの請求項１２記載の方法
   。 （２０）前記調節が部分から部分への前記角度設定のた
   めの正、負の角度間の傾斜を与えるために使用されると
   ころの請求項１９記載の方法。 （２１）切削深さが加工品の長さに沿って選択可能な方
   法で変えられるところの請求項１から請求項２０の何れ
   かに記載の方法。 （２２）実質的にここに述べられたような切削加工品を
   製造する方法。