| 研究概要 |
本研究は内歯車歯切り専用の球形ホブの設計・製作ができるようになったので、これを使用して歯切りするためのホブヘッドの開発を目的としている。先ず、設計に当たり、切削力の見積りの必要があったので球形ホブによる内歯車のホブ切りの解析を行った。歯切りの際、ホブヘッドが歯車材の中に入るのでホブの直径を大きくする必要がある。そのために切削力に最も影響するホブ切れ刃の刃先での削り屑が非常に長く、しかも厚さがホブが極端にテーパのついた形状をしているため厚いこと。また、凸面のホブ切れ刃で凹面の内歯車を削るので側面切れ刃も幅の広い削り屑をだすことが判明した。そこで製作ずみの小形のホブヘッドを使用して実際の切削力を調べた。実験はホブ軸にストレーンゲージを貼り、m=3,α=20゜,z=48のホブを使用して歯数118のS45C材の内歯車を切削速度40m,送り2mmで歯切りして、そのときの切削トルクを測定した。その結果、最大トルクは250N・mで、これは円筒ホブを用いて同じモジュールの外歯車を同じ条件で切削するときの約2.5倍の値であり、相当に頑丈にするがあることが判明した。そこで、試作するホブヘッドは実験に用いるホブ盤KR-1000型の能力を考慮し、最大モジュールを6として設計した。本体は32mmの鋼板を溶接して製作した。ホブ切りは断続切削であるが、構造上フライホイールを装備できないので駆動系のバックラッシュ除去に苦心した。駆動歯車を数回改造して、m=5、歯数63の内歯車を切削速度50m、切り込み11.5mm、送り2mmで切削できた。そのときの振動は5μm以下で十分の強度を示した。このときはかなりの重切削のため切削油を多量に注ぐ必要がある。そのとき起こる削り屑の飛散対策、また、ホブの装着の容易さ、ホブのシフトの問題を今後の研究で解決しなければならない。
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