滾齒機的製作方法

2023-06-16 21:28:37 1

本發明涉及一種通過噴射氣體將切齒時產生的切屑從滾銑刀上吹走的滾齒機。

背景技術：

近年來，在齒輪加工的技術領域，從環保對策和作業環境改善等觀點出發，提供了一種不使用切削油進行加工的加工方法。根據這種齒輪加工方法，不使用切削油，就無法衝洗掉刀具和被加工齒輪上產生的切屑，因此，可能發生切屑卡在被加工齒輪中的情況。

因此，在不使用切削油也可進行切齒的滾齒機中，以往就提供了一種通過噴射氣體來吹走切屑的滾齒機。而且，作為這種滾齒機，例如，專利文獻1中有做公開。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2001-87945號公報

技術實現要素：

發明要解決的問題

上述以往的滾齒機中，通過從多個方向對滾銑刀噴射氣體來吹走附著在滾銑刀上的切屑。但是，如果採用這種結構，氣體噴射量會變多，可能導致用於噴射氣體的泵等的大型化。

因此，本發明用於解決上述課題，其目的在於，提供一種可用較少的氣體噴射量有效地吹走附著在滾銑刀上的切屑的滾齒機。

技術方案

解決上述課題的第1發明所涉及的滾齒機，

其通過使滾銑刀和被加工齒輪嚙合後相互旋轉，在不使用切削油的情況下，用所述滾銑刀對所述被加工齒輪進行切齒，其特徵在於，

具備噴氣嘴，其夾住所述滾銑刀並設在所述被加工齒輪的相對側，朝向以所述滾銑刀中與所述被加工齒輪的嚙合位置的滾銑刀旋轉軸為中心並位於相對側的吹送位置進行噴射，以使氣體相對於所述滾銑刀的旋轉形成對向流。

解決上述課題的第2發明所涉及的滾齒機，

其特徵在於，所述噴氣嘴相對於所述吹送位置，從該吹送位置的所述滾銑刀的切線方向噴射氣體。

解決上述課題的第3發明所涉及的滾齒機，

具備遮蔽板，其在所述噴氣嘴的滾銑刀旋轉方向上遊側和下遊側的至少一側，與所述噴氣嘴對向，

所述滾齒機的特徵在於，通過配置所述遮蔽板，使其與所述噴氣嘴之間的間隙朝向所述噴氣嘴的噴射口收縮，在所述噴氣嘴和所述遮蔽板之間形成收縮流路。

有益效果

因此，根據本發明所涉及的滾齒機，在滾銑刀的吹送位置，可增大氣體相對於附著在滾銑刀上的切屑的相對速度，從而可增大作用於切屑的流體力(用於吹走切屑的力)。從而，可用較少的氣體噴射量有效地吹走附著在滾銑刀上的切屑。

附圖說明

圖1為本發明實施例1中所涉及的滾齒機的概略結構圖。

圖2為本發明實施例2中所涉及的滾齒機的概略結構圖。

圖3為本發明實施例3中所涉及的滾齒機的概略結構圖。

圖4(a)～(c)為表示噴氣嘴的噴嘴寬度方向形狀的圖。

具體實施方式

以下，使用附圖詳細說明本發明所涉及的滾齒機。

實施例

首先，使用圖1以及圖4對本發明實施例1中所涉及的滾齒機1進行說明。

如圖1所示，滾齒機1中，滾銑刀10以可圍繞滾銑刀旋轉軸B旋轉的方式被支撐，同時工件(被加工齒輪)W以可圍繞工件旋轉軸C旋轉的方式被安裝。此外，滾銑刀10可沿與工件旋轉軸C垂直相交的方向即切入方向(機械前後方向)移動，並且，可沿與工件旋轉軸方向平行的進給方向(機械上下方向)移動。另外，在滾銑刀10和工件W的嚙合位置，滾銑刀10圍繞滾銑刀旋轉軸B的旋轉方向為滾銑刀10從上方向下方旋轉的方向。

而且，在滾銑刀10的外周部設有多個刀刃槽11，其以橫斷蝸杆螺紋的方式形成；和刀刃部12，其沿該螺紋在相鄰的刀刃槽11間形成。刀刃部12具有前刀面12a、後刀面12b和切削刃12c。

前刀面12a以面對滾銑刀旋轉方向下遊側的方式形成在刀刃部12上，後刀面12b構成刀刃部12的頂面及側面。此外，切削刃12c為通過前刀面12a和後刀面12b形成的角部。

此處，滾齒機1中，在不向滾銑刀10和工件W提供切削油的情況下，可通過滾銑刀10對工件W進行切齒(以下簡稱為幹切削)。由此，滾齒機1中，在不使用切削油的情況下，無法從滾銑刀10和工件W上衝洗掉因幹切削產生的切屑。因此，滾齒機1中，以防止切屑卡入工件W為目的，設有噴氣嘴21，用於從滾銑刀10及其周圍吹走並去除切屑。

具體而言，噴氣嘴21夾住滾銑刀10並設在配置在加工位置的工件W的相對側。此時，噴氣嘴21中，作為噴嘴出口的噴射口21a配置在比滾銑刀旋轉軸B更靠上方的位置，流路面積形成梢細形狀，從噴嘴入口朝向作為噴嘴出口的噴射口21a逐漸變小。

此外，如圖4(a)所示，噴射口21a的噴嘴寬度方向長度以長於滾銑刀10的軸向長度(滾銑刀旋轉軸方向長度)的方式形成。由此，噴氣嘴21從噴射口21a垂直向下噴射氣體A，噴射的氣體A吹送至滾銑刀10的軸向全體區域。

而且，噴氣嘴21的氣體A向工件W的吹送位置以滾銑刀10的滾銑刀旋轉軸B為中心，設在滾銑刀10中與工件W的嚙合位置(切齒位置)的180°相對側。也就是說，吹送位置為滾銑刀10中以滾銑刀旋轉軸B為中心且與嚙合位置呈點對稱的位置。而且，噴氣嘴21的氣體A的噴射方向為吹送位置中的滾銑刀10的切線方向，並且，氣體A的噴氣流相對於滾銑刀10的旋轉為對向流方向。

因此，在不使用切削油的情況下，通過滾銑刀10對工件W進行切齒時，首先，在使滾銑刀10和工件W嚙合的狀態下，使滾銑刀10圍繞滾銑刀旋轉軸B旋轉，同時，使工件W圍繞工件旋轉軸C旋轉。

然後，將滾銑刀10切入工件W的同時，對滾銑刀10施加進給。由此，工件W的外周部通過滾銑刀10的切削刃12c被切削，因此，在該外周部形成齒形。

與此同時，如果開始運行滾齒機1(如果開始切齒加工)，則噴氣嘴21也開始驅動。由此，從噴氣嘴21的噴射口21a噴射的氣體A對旋轉至吹送位置的刀刃部12的前刀面12a和切削刃12c進行吹送。

此處，通過幹切削產生的切屑中有產生後立即附著在刀刃部12上的切屑和產生後直接飛散至四周的切屑。

其中，附著在刀刃部12上的切屑如上所述，通過從噴氣嘴21噴射的氣體A被吹走。此時，氣體A的噴氣流相對於滾銑刀10的旋轉形成對向流，因此，可增大氣體A相對於附著在刀刃部12(尤其是前刀面12a和切削刃12c)上的切屑的相對速度。由此，可增大作用於切屑的流體力，因此，可用較少的氣體噴射量有效地吹走附著在刀刃部12上的切屑。

另一方面，飛散至嚙合位置四周的切屑隨著因滾銑刀10的旋轉而產生的旋轉流而動。如此，如果飛散的切屑隨著滾銑刀的旋轉流而動，則如飛散路徑L所示，該切屑存在從嚙合位置側向其相對側繞過去的傾向，在其相對側可能會再次附著在滾銑刀10上。

但是，滾齒機1中，由於朝向嚙合位置的相對側即吹送位置噴射氣體A，因此，繞回至其相對側的切屑被噴射的氣體A吹走至滾銑刀10的下方。由此，可防止切屑再次附著至滾銑刀10。

接下來，使用圖2對本發明實施例2中所涉及的滾齒機2進行說明。另外，針對與上述實施例1相同的部件及構成，使用相同的符號並省略其說明。而且，圖2所示的滾齒機2的構成為，在上述實施例1所涉及的滾齒機1的基礎上追加了遮蔽板31。

如圖2所示，在噴氣嘴21的滾銑刀旋轉方向上遊側設有遮蔽板31。該遮蔽板31與位於噴氣嘴21的滾銑刀旋轉方向上遊側的傾斜面21b對向設置，同時，與傾斜面21b之間的間隙以朝向噴射口21a收縮的方式配置。

由此，在遮蔽板31和噴氣嘴21的傾斜面21b之間形成收縮流路(縮流流路)41，該收縮流路41的流路面積從上端部朝向下端部逐漸減小。如此，通過鄰接噴氣嘴21的噴射口21a形成收縮流路41，可在該噴射口21a的周圍發揮引射作用。

也就是說，可使介於遮蔽板31和噴氣嘴21之間的氣體A1捲入從噴射口21a噴射的氣體A的噴氣流中，因此，可相對於滾銑刀10的吹送位置，吹送噴射的氣體A和捲入該氣體A的氣體A1。從而，即使減少氣體A的噴射量，也可以充分地吹走切屑。

此外，通過將遮蔽板31設在噴氣嘴21的滾銑刀旋轉方向上遊側，可使通過飛散路徑L繞回來的切屑與遮蔽板31碰撞。由此，可進一步防止切屑再次附著至滾銑刀10。

接下來，使用圖3對本發明實施例3中所涉及的滾齒機3進行說明。另外，針對與上述實施例1、2相同的部件及構成，使用相同的符號並省略其說明。而且，圖3所示的滾齒機3的構成為，在上述實施例2所涉及的滾齒機2的基礎上追加了遮蔽板32。

如圖3所示，在噴氣嘴21的滾銑刀旋轉方向下遊側設有遮蔽板32。該遮蔽板32與位於噴氣嘴21的滾銑刀旋轉方向下遊側的傾斜面21c對向設置，同時，與傾斜面21c之間的間隙以朝向噴射口21a收縮的方式配置。

由此，在遮蔽板32和噴氣嘴21的傾斜面21c之間形成收縮流路(縮流流路)42，該收縮流路42的流路面積從上端部朝向下端部逐漸減小。如此，通過鄰接噴氣嘴21的噴射口21a形成收縮流路42，可在該噴射口21a的周圍發揮引射作用。

也就是說，可使介於遮蔽板32和噴氣嘴21之間的氣體A2捲入從噴射口21a噴射的氣體A的噴氣流中，因此，可相對於滾銑刀10的吹送位置，吹送噴射的氣體A和捲入該氣體A的氣體A1、A2。從而，即使減少氣體A的噴射量，也可以充分地吹走切屑。

另外，上述實施方式中，如圖4(a)所示，將噴氣嘴21的噴嘴寬度方向形狀設為噴射口21a沿噴嘴寬度方向呈一條直線狀延伸的形狀，但也可以為如圖4(b)、(c)所示的噴氣嘴22、23的噴嘴寬度方向形狀。

也就是說，圖4(b)、(c)所示的噴氣嘴22、23的噴射口22a、23a中，噴嘴寬度方向中央部沿噴嘴寬度方向呈一條直線狀延伸，噴嘴寬度方向兩側部以朝向噴嘴寬度方向外側逐漸後退的方式形成。如此，通過設定噴射口22a、23a的形狀，即使朝向滾銑刀旋轉軸方向兩側(噴嘴寬度方向兩側)也可吹走切屑。

此外，上述實施方式中，作為氣體噴射方式，使用作為漸縮噴嘴(亞音速噴嘴)的噴氣嘴21、22、23，但也可以採用作為擴散噴嘴(超音速噴嘴、拉瓦爾噴嘴)的噴氣嘴。由此，可進一步增大氣體A相對於附著在刀刃部12(尤其是前刀面12a和切削刃12c)上的切屑的相對速度。因此，由於可輕易地增大作用於切屑的流體力，因此，可用較少的氣體噴射量有效地吹走附著在刀刃部12上的切屑。

工業上的可利用性

本發明所涉及的滾齒機通過有效吹走並去除切屑可良好保持被加工齒輪的加工面性狀，因此，對於在齒輪加工技術領域的利用極為有利。

符號說明

1～3 滾齒機

10 滾銑刀

11 刀刃槽

12 刀刃部

12a 前刀面

12b 後刀面

12c 切削刃

21～23 噴氣嘴

21a～23a 噴射口

31、32 遮蔽板

41、42 收縮流路

A、A1、A2 氣體

B 滾銑刀旋轉軸

C 工件旋轉軸

L 飛散路徑

W 工件