齿轮加工装置及齿轮加工条件设定装置制造方法及图纸

在滚齿机中，能够容易地得到合适的加工条件。该齿轮加工条件设定装置接收进给量确定参数和切削速度确定参数。储存部（11）中存储有切入量运算式，该切入量运算式表示由进给量和进给量确定参数确定的特性值与切入量的关系，利用该切入量运算式能够运算与切入量相对应的滚刀（1）的进给量。在存储部（11）中存储有温度一定曲线数据，该温度一定曲线数据表示将滚刀（1）的刃尖温度设定为规定温度时的切入量和切削速度关系，根据该数据并参照温度一定曲线，能够从切入量及切削速度确定参数值求得切削速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种齿轮加工条件设定装置，特别涉及能够输出在利用滚刀对工件齿轮进行切削加工时的加工条件的齿轮加工条件设定装置及具备该装置的齿轮加工装置。
技术介绍
作为齿轮加工装置的一个例子，提供有滚齿机。滚齿机为利用滚刀在工件上形成齿形的装置，在工作台侧支承有工件并在工具头上支承有滚刀。滚刀和工件通过各自的驱动机构以一定的关系旋转。另外，滚刀通过进给机构在相对于工件的齿轮轴向上按照一定的进给量被进给。在包括上述滚齿机的机床中，为了提高加工效率，需要调整切削速使其适于各条件。例如，在专利文件I中，公开了根据工件材料的硬度求出切削速度的方法。另外，在专利文件2中，公开了在滚齿机中齿轮的模数和切削速度之间的关系(例如图17)。现有技术文件专利文件专利文件1:(日本)特开2008-213097号公报专利文件2:(日本)特开2001-87945号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题专利文件I中记载的方法为将工件限定在维氏硬度100以上170以下的纯铁或机械构造用碳素钢并且将刀尖温度设定在640°C到700°C之间的切削速度算定方法。因此，不能适用于用来设定一般的齿轮加工条件。在此，在利用滚齿机进行切齿时，除了切削速度以外，滚刀的每个刃的进给量也对加工时间直接产生影响。但是，如专利文件2也公开的那样，在现有的加工条件的设定方法中，只是根据齿轮的模数来设定切削速度，进给量也如此。现状是对于这些设定没有明确的基准，根据以不使滚刀的刀刃产生缺损或异常摩擦的水平为基准的经验值来确定。另外，即使根据经验值可以设定合适的加工条件，如果滚刀及齿轮的各参数变化，就需要通过试加工等来找出新的加工条件。本专利技术的课题在于通过输入滚刀和工件齿轮的各参数，容易地得到适合这些参数的加工条件。解决技术课题的技术手段本专利技术第一方面是齿轮加工条件设定装置，该装置输出在利用滚刀对工件齿轮进行切削加工时的加工条件，包括参数接收机构、第一存储机构、第二存储机构、进给量运算机构、第三存储机构及切削速度运算机构。参数接收机构接收包括滚刀及工件齿轮的各参数的进给量确定参数和包括滚刀的刀尖的加工中的目标温度的切削速度确定参数。第一存储机构存储有切入量运算式，该切入量运算式表示由滚刀相对于工件齿轮的进给量和进给量确定参数确定的特性值与滚刀每刃的运算切入量之间的关系。第二存储机构存储有预先根据工件齿轮的各参数及材质设定的滚刀每刃的最大极限切入量。进给量运算机构利用切入量运算式从包括最大极限切入量的预先设定的滚刀每刃切入量求得滚刀的进给量。第三存储机构存储有温度一定曲线，该温度一定曲线表示将滚刀的刀尖温度设定为规定温度时的切入量和切削速度之间的关系。切削速度运算机构参照温度一定曲线从与进给量相对应的切入量和切削速度参数求出切削速度。在该装置中，用于确定进给量和切削速度的参数由操作员等输入。进给量确定参数包括滚刀和工件齿轮的各参数。切削速度参数包括滚刀的刀尖的加工中的目标温度。当输入这些参数后，能够利用切入量运算式从预先设定的滚刀的每刃的切入量运算出进给量。接着，利用温度一定曲线，能够从与求出的进给量相对应的切入量和切削速度确定参数求出切削速度。温度一定曲线为表示将滚刀的刀刃温度设定为规定温度时的切入量与切削速度之间的关系的曲线。在此，通过输入滚刀及工件齿轮的各参数，能够容易地得到合适的进给量和切削速度。因此，即使滚刀和齿轮的各参数发生变化，也能够总是设定合适的进给量和切屑速度进行加工。本专利技术第二方面的齿轮加工条件的设定装置在第一方面的装置的基础上，进给量确定参数包括滚刀相对于工件齿轮的指定进给量，进给量运算机构从参照运算切入量和最大极限切入量得到的切入量求出进给量，该运算切入量是利用切入量运算式从指定进给量得到的。在此，考虑到表面粗糙度，有时也由操作员指定进给量。利用切入量运算式从该指定进给量求得运算切入量，并从运算切入量和最大极限切入量求得进给量。在此，因为考虑表面粗糙度及最大极限切入量并确定进给量，所以能够容易地确定考虑了加工品质及滚刀寿命的加工条件。本专利技术第三方面的齿轮加工条件设定装置在第二方面的装置的基础上，进给量运算手段从运算切入量及最大极限切入量中选择较小的值作为切入量。在此，与第二方面一样，容易地确定考虑了加工品质和滚刀寿命的合适的加工条件。本专利技术第四方面的齿轮加工条件装置在第一至第三方面中的任一方面的装置的基础上，包括在切入量运算式中的特性值与工件齿轮的模数、滚刀相对于工件齿轮的进给量及滚刀的螺纹头数的乘幂成正比，而与工件齿轮的齿数和滚刀的槽数成反比。本专利技术第五方面的齿轮加工条件设定装置在第一至第四方面中的任一方面的装置的基础上，在滚刀的刀尖温度一定的情况下，温度一定曲线是根据切入量和切削速度成反比的情况而作成的。本专利技术第六方面的齿轮加工条件装置在第一至第五方面中的任一方面的装置的基础上，切削速度运算机构从切削速度运算出主轴的转速。本专利技术第七方面的齿轮加工条件设定装置在第六方面的装置的基础上，还具有存储有主轴电动机的容许输出功率的第四存储机构和主轴极限转速运算机构。主轴极限转速运算机构根据切削动力和容许输出功率运算主轴最大极限转速。切削动力从滚刀及工件齿轮的各参数、主轴转速和滚刀相对于工件齿轮的进给量得到。切削速度运算机构比较通过运算得到的主轴转速和主轴最大极限转速，并将较低的转速作为控制用主轴转速输出。在此，首先从滚刀及滚刀的各参数、主轴转速以及进给量得到切削动力，并从该切削动力和容许输出功率运算出主轴最大极限转速。比较从第六方面的专利技术得到的主轴转速和主轴最大极限转速，并将较低的转速作为控制用主轴转速输出。本专利技术第八方面的齿轮加工装置为进行形成齿形的切齿加工的装置，包括在前端安装有滚刀的主轴、使主轴沿着工件齿轮的轴向移动的进给机构、在设定包括进给机构的进给量和主轴的转速的加工条件的同时控制加工的数控部、向数控部输送进给量和主轴转速的设定值的第一至第七方面中任一方面所述的齿轮加工条件装置。专利技术效果根据以上的本专利技术，通过输入滚刀及工件齿轮的各参数，能够容易地得到合适的进给量和切削速度，从而根据合适的加工条件进行高效率的加工。附图说明图1为用于说明利用滚刀进行切齿加工的示意图。图2为本专利技术一实施方式的滚齿机的整体框图。图3为表示特性值q和切入量之间关系的图。图4为表不最大极限切入量的一个例子的图。图5为表示温度一定曲线、切入量及切削速度之间关系的图。图6为加工条件运算装置的控制流程图。具体实施例方式首先，参照图1说明利用滚刀进行切齿加工的概况。在图1中，滚刀安装于滚齿机(齿轮加工装置)的主轴沿图的Rl方向旋转。作为工件的齿轮坯料(以下记作工件齿轮)2被支承于滚齿机的工作台上沿图的R2方向旋转。由此，滚刀I和工件齿轮2以规定的关系互相旋转的同时进行切齿加工。滚刀I在齿轮轴方向(图1的与纸面垂直的方向)上工件齿轮2每转一圈进给规定量。以下，称此时的往齿轮轴方向的规定进给量为“进给量”。在以下的说明中，滚刀I的参数有螺纹头数I和槽数(刃数)Zh，工件齿轮2的参数有模数m和齿数Zw。另外，加工条件指的是切削速度(与安装有滚刀的主轴的转速相对应)和滚刀I的进给量f。并且，如图1所示，滚刀I的每刃的切入量为ap。图2表示本专利技术一实施方式的滚齿机的整体框图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：久古润史，山口亮，名畑英二，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：
国别省市：