[16] 成形砥石歯形解析(単溝,複溝)


16.1 概要
  はすば歯車を成形研削する場合,3次元干渉が発生し,ねじれ角や砥石の直径などによってその量は大きく変化します.本ソフトウェアは干渉解析を行い砥石歯形を決定するソフトウェアです.歯形解析は,インボリュート歯形部分は勿論のこと歯元のトロコイド曲線部分も解析しますので正しい砥石座標を得ることができます.
  本ソフトウェアは,1溝,2溝または3溝の歯溝を同時に研削する砥石の歯形を出力するソフトウェアです.図16.1に全体画面を示します.

16.2 歯車の種類と歯形
(1)歯車の種類 :外歯車
(2)歯     形   :インボリュート平歯車及びはすば歯車
(3)砥石の種類 :単溝加工用,複溝加工用(オプション)
(4)歯形修整   :定型5種類+フレキシブルタイプ

16.3 歯車諸元入力
  図16.2に,歯車諸元の入力画面を示します.歯厚入力は,転位係数,またぎ歯厚,オーバーボール寸法から入力することができ,歯元形状は,フィレット形状,単一R形状,PGホブ(オプション),PG歯形(オプション)に対応しています.

  補助設定機能は,図16.3に示すように歯先R,歯先C面に対応しています.ただし,2溝,3溝用砥石にはR面,C面を与えることができません.また,電極用歯車を研削することを考慮し,モジュール収縮率,圧力角補正も可能です.


16.4 歯形修整
  歯形修整は図16.4~16.7に示すように5種類の修整およびフレキシブル修整に対応しています.本例では図16.4の歯形修整を持つ歯形を解析します.図16.5は図16.4の歯形修整量をグラフ表示した結果です.縦倍率の標準値は500倍ですが,任意に設定することができます.
  図16.6に歯形修整2型~5型を示し,図16.7に歯形修整フレキシブル型を示します.

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16.5 歯形計算条件
  砥石歯形解析の計算条件を図16.8に示します.同時加工歯溝数は,1溝,2溝,3溝を選択することができます.ここでは一般的な加工法である1溝加工の例を示します.図16.8の[確定]で,砥石形状および歯車歯形を計算します.本ソフトウェアでは,歯車のねじれ角以外の傾け角で研削する場合の砥石の形状も決定することができます.


16.6 歯車歯形と砥石歯形
  歯車諸元および歯形の計算条件に基づき砥石の歯形を生成します.そして,その砥石を用いて研削した場合の歯車歯形も計算します.図16.9は,理論歯形と修整を与えた歯形そして砥石で研削した歯形を表示しています.
  図16.9は,研削後の歯形と無修整歯形を重ね合わせた図であり,図16.10で歯先部を拡大し,距離測定をすると歯先部で10μm 修整されていることが解ります.

  図16.11に砥石歯形を,図16.12に砥石座標の設定を,図16.13に砥石座標を示します.砥石形状はDXFファイルに,そして砥石座標値は図16.14のようにテキストファイル(.txt)に出力することができます.


16.7 歯形レンダリング
  図16.14に示す歯車と砥石のかみ合いレンダリングに綺麗な接触線を確認することができます.表示画像は,コントロールフォームで回転角や観察位置を変更することができます.

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[16.A] 複溝成形砥石歯形解析
  歯車諸元および歯形修整は,単溝と同様です.以下に3溝砥石の計算例を示します.

[16.B]内歯車用成形砥石歯形解析
  外歯車と同様に,3次元干渉が発生し,ねじれ角や砥石の直径などによってその量は大きく変化します.本ソフトウェアは研削時の3干渉解析を行い砥石歯形を決定するソフトウェアです.

16.B.1 歯車の種類と歯形
(1)歯車の種類 :内歯車
(2)歯          形 :インボリュート平歯車及びはすば歯車
(3)砥石の種類 :単溝加工用

16.B.2 歯車諸元入力
  図16.19に,歯車諸元の入力画面を示します.歯厚入力は,転位係数,またぎ歯厚,ビトゥイーンピン寸法から入力することができます.


  補助設定機能は,図16.20に示すように歯先R,歯先C面に対応しています.

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16.B.3 歯形計算条件
  内歯車用砥石歯形解析の計算条件を図16.21に示します.

16.B.3 歯車歯形と砥石歯形
  歯車諸元および歯形の計算条件に基づき砥石の歯形を生成します.そして,その砥石を用いて研削した場合の歯車歯形も計算します.図16.21は,歯車諸元で修整を与えた歯形,無修整歯形そして砥石で研削した歯形を表示することができます.


  図16.22に砥石歯形を,図16.23に砥石座標の設定を,そして図16.24に砥石座標を示します.砥石形状はDXFファイルに,そして砥石座標値はテキストファイル(.txt)に出力することができます.


16.B.4 歯形レンダリング
  図16.24に示す歯車と砥石のかみ合いレンダリングに綺麗な接触線を確認することができます.表示画像は,コントロールフォームで回転角や観察位置を変更することができます.


16. その他機能(外歯車,内歯車)
(1) 砥石で生成した歯車歯形を図16.25の「歯形出力」でDXFおよびIGESファイ
    ルで出力することができます.
(2) データ管理

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