歯車加工にイノベーションを

プログラム概要

4軸or5軸のNC機とエンドミルなどの汎用工具により、任意諸元のハスバ・平歯車を削りだす”NCプログラム”を作成するプログラムです。

3DCADやCAMが発達し、これらにより歯車も加工することができるのではないか?と普通の人は考えると思います。確かに見た目には普通の歯車を作製することは出来ると思いますし、歯車の用途によってはこれらで十分な場合もあると思います。しかし歯車は非常に精密な部品で、自動車などで使用される歯車の歯面は数ミクロンのオーダーで仕上げなければなりません。そのような状況では “3DCADやCAM” による加工では限界があると思います。

歯車をNC機で加工するのに3DCADやCAMが必要なのだろうか?逆に難しくしているのでは無いだろうか?と思ったのが “ダイレクトギヤミーリング” 開発のきっかけです。
歯車の歯面はインボリュート関数という数式で導かれる曲面となります。この理論を利用した”ホブ” による加工は、100年以上前から現在に到るまで歯車の加工方法の主流であり、簡単な形状の工具と複雑ではあるが規則的な動きにより歯車を創りだしています。この ”ホブ” による加工の工具の形状と動作をNC機に再現して加工するのが ”ダイレクトギヤミーリング” となります。

“3DCADとCAM” による加工は歯車の形を忠実に作りだす加工方法に対して、”ダイレクトギヤミーリング” は “ホブ”の工具がトレースする場所を忠実にトレースして歯車を創りだす工法になります。それに加えて”ダイレクトギヤミーリング”ではNC機の自由度により、”ホブ” のトレースする位置から微妙に “外す”ことで歯車に必要な”クラウニング”などの歯面修正を行うことを可能にしています。”ダイレクトギヤミーリング” は “ホブ” の原理を応用していますが、ホブの精度を遥かに超え、その後の”ギヤシェービング” も超えて歯面研削に近づこうとする加工です。

動画

ダイレクトギヤミーリングは “エンドミル” ど “ディスク型のカッター” の2種類工具での加工に対応しています。

エンドミルによる歯切

市販のエンドミルにより加工を行います。

ディスクカッターによる歯切

エンドミルによる加工では小さなモジュールの歯車を加工するためには非常に小径のエンドミルを使用しなければなりません。
例えば、モジュール1の歯車を加工するためには刃先のRが0.3mm程度のボールエンドミルを使用する必要があり、小さい歯車なのに安く加工できないという問題があります。
その問題を解決するためにディスク型のカッターで加工する方法を開発しました。


※現状は特殊品の工具となり、工具の供給に課題があります。
 特にモジュール2以上が加工できる良い超鋼の工具が見つかっていない状況です。
 協力していただける、工具メーカー様を募集しています。