ギア製造工程
May 24, 2024
ご伝言
導入：
デジタル時代は工作機械の全面的な変革をもたらし、ここ数十年で、広範なデジタル化により機械加工プロセスは革命的な変化を遂げました。
歯車加工設備もデジタル技術で全面的に刷新され、加工技術も大きく変化しました。複雑な歯車製品も加工しやすくなり、加工技術も多様化しました。現在、歯車の製造工程は20種類以上あると推定されており、その概要は以下の通りです。
1. ギアフライス加工（標準フライスカッターとフォームフライスカッターの区別）
2. ギアホブ加工（ホブカッターの形状、主にCNCホブ盤と5軸ターンミル複合加工機で仕上げる）
3. ギア成形（CNC成形機とフォーム成形カッターを使用）
4. ギアシェービング（シェービングマシンとシェービングカッターを使用）
5. 歯車旋削（5軸工作機械と専用旋削工具を使用）
6. ギア研削（CNC研削盤とフォーム研削ホイールを使用）
7. ギアホーニング（ホーニング盤とホーニング工具を使用した超精密加工）
8. ワイヤー放電加工（平歯車のワイヤー放電加工）
9. 粉末冶金（成形プレス、加熱焼結、熱処理、後処理）
10. ウォータージェット切断（平歯車用CNCウォータージェット切断）
11. レーザー切断（平歯車のCNCレーザー切断）
12. ギアブローチ加工（CNCブローチ盤と内部スプライン加工を使用）
13. ギアプレーニング（プレーナーとフォームプレーニングツールを使用）
14. 電気化学加工（放電加工と化学電解加工を使用）
15. スタンピング加工（平歯車をスタンピングするためのCNCパンチプレス金型）
16. スピン成形（熱間スピニングと冷間スピニングの両方を含む冷間押し出しの一種）
17. ギア転造（ギア転造機と転造工具の使用）
18. ギア削り（CNCギア削り盤と削り工具を使用）、大量生産に適しています。
19. 鋳造工程（シリカゾル精密鋳造、砂型鋳造を含む）
ギア製造工程
II. ギア加工工程の紹介
1. ギアブランク加工
熱処理後、生のブランクは機械加工されます。この段階では主に、その後のギア歯の加工のためにギアブランクを準備し、内部の穴と端面が指定された技術要件を満たしていることを確認します。
2. 歯車の歯の加工
この段階では、ギアの形状の微細加工に重点が置かれ、設計図の仕様を完全に満たすギアが完成します。この段階で達成されるギアの歯の精度は、最終的な精密加工の要件を満たす必要があります。
3. 熱処理
硬化が不要な場合は、ギア歯の加工でギアの製造が完了します。硬化が必要なギアの場合、このプロセスにより、ギアの表面が指定された硬度要件を満たすことが保証されます。
4. ギア歯の仕上げ
硬化されたギアは通常、硬化によって生じた変形を修正し、最終的な精度要件を満たすために歯の精度と表面粗さをさらに向上させるために仕上げが必要です。
5. ギアエンド加工（後加工）
ギア端面処理には、丸め、面取り、バリ取りなどの処理が含まれます。これらの処理により、ギアが軸方向にスライドするときに噛み合いが容易になり、鋭いエッジが除去されて伝達中の欠けが防止されます。
インボリュート歯形が最も一般的です。インボリュート歯形の主な加工方法は、成形法と創成法の 2 つのカテゴリに分類されます。以下は、Web から取得したさまざまなギア製造プロセスです。
1. ギアフライス加工
ディスク型またはフィンガー型のフライスカッターを使用したギアフライス加工は、カッターの歯形がギアの歯のスペースに対応する成形方法に属します。この方法は効率と精度が低く、少量生産に適しています。
2. フォーム研削
これも成形方法ですが、研削砥石のドレッシングが難しいため、あまり一般的ではありません。
3. ギアホブ
創成方法であるギアホブは、一対のはすば歯車がかみ合うという原理で機能します。ホブの原型は、大きなねじれ角を持つはすば歯車で、通常は歯数が少なく (通常は z=1)、歯が長く、小さなねじれ角を持つウォームを形成します。溝切りと側面削りの後、切削刃と逃げ角を持つホブになります。
4. ギアシェービング
非硬化ギアの大量生産で一般的に行われるギアシェービングでは、シェービングカッターとワークピースを自由にかみ合わせる動作を使用します。両者の相対的な滑りにより、歯の表面から細かいチップが削り取られ、精度が向上します。シェービングによりクラウニングが形成され、接触面積が改善されることもあります。
5. ギア成形
別の生成方法であるギアシェーピングでは、シェーピングカッターとワークピースが一対の円筒形ギアのように噛み合います。シェーピングカッターの往復運動が主な動きで、ワークピースとの回転運動が送り運動です。
6. 生成方法の粉砕
創成法研削は、ギアホブ切りと同様に、特に硬化ギア用の精密仕上げ方法です。ウォーム研削ホイール、円錐研削ホイール、またはディスク研削ホイールを使用できます。
7. ギアホーニング
ギアシェービングと同様に、ギアホーニングではホーニングホイールとワークピースをバックラッシュなしで噛み合わせます。圧力を加えたときの相対的なスライドにより、ギアの歯が研磨されます。
8. ワイヤー放電加工
放電加工の略称であるワイヤー EDM は、EDM の穴あけと成形から発展したもので、用途が拡大し、従来の EDM 方法を部分的に置き換えています。
ギアの製造は、効率的な生産を可能にする正しい技術を必要とする非常に複雑なプロセスです。すべての段階で正確な寸法を実現する必要があります。
ギア製造サイクルには通常、旋削、ギアホブ加工、ギア成形、ギアシェービング、ハード旋削、ギア研削、ギアホーニング、穴あけ、内径研削、溶接、測定が含まれます。これらのプロセスには適切なクランプシステムが不可欠であり、ギア加工ツールとテクニックとともに紹介されます。
ギア加工ツールと技術の包括的な概要
