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歯車加工について

 高い精度が求められる産業用の歯車は、「歯車加工(Gear Machining)」によってつくられています。

自動車・輸送機器・ロボットなど、産業機械の現場では「小さくて軽い歯車」や「強度が高く騒音の少ない歯車」など、さまざまな歯車が求められています。


●歯車の種類について

・平歯車(スプルーギア)

 もっとも一般的な、円形の歯車です。加工がシンプルで、さまざまな産業で広く利用されています。


・かさ歯車(ベベルギア)

 円すい形の歯車です。みためが「傘」に似ているため、かさ歯車とよばれています。

縦軸の回転運動を、横軸に変換します。


・はすば歯車(ヘリカルギア)

 歯形がねじれた、円形の歯車です。平歯車とくらべ、駆動力と静音性が高いのが特徴です。


・ラックアンドピニオン

 棒状のラック歯車と、円形のピニオン歯車を組み合わせた機構です。ピニオンの回転運動を、直線運動に変換します。


・ウォームギア

 ねじ状のウォームと、円形のウォームホイールを組み合わせた機構です。ウォームの回転運動を、垂直方向に変換します。他の歯車にくらべ、バックラッシュを小さくできるのも特徴です。


・内歯車(インターナルギア)

 内側に歯形をもった、円形の歯車です。通常の歯車と異なり、回転方向が駆動もとの歯車とおなじになります。静音性が高く、自動車ミッションの遊星歯車(プラネタリーギア)としても使われます。


・ボールねじ

 ねじの回転運動を直線運動に変換する、歯車機構です。工作機械のテーブルなど、さまざまな送り機構に採用されています。


●歯車の歯形について

・インボリュート曲線による「インボリュート歯車」

 一般的な産業機械で多く使われている歯型です。噛合い圧力が一定で摩耗が少ないため強度が高く、なめらかな動作が特徴です。


・サイクロイド曲線による「サイクロイド歯車」

 精密歯車として使われている歯型です。インボリュート曲線の歯車とくらべ回転抵抗が低く、トルクの伝達効率が高いのが特徴です。加工がむずかしく、小型の精密機器や時計などに使われることが多いです。


●歯車の加工方法

・歯車創成法

 歯車全体を、すこしずつ切削する方法です。歯車状の工具をワークに押し付けながら、歯車とおなじ運動をさせることで、歯の溝をすこしずつ削っていきます。もっとも一般的な加工方法で、精度が高く効率がよいのが特徴です。


・歯車成形法

 歯車の歯を、ひと溝ごとに切削する方法です。

歯形に成形された専用のフライス・エンドミルを使い、歯車を切削します。「歯車創成法」にくらべて精度は落ちますが、汎用のNC工作機械でも加工ができるため、コストを抑えることができます。小さな歯車や量産加工に向いています。


・ギアスカイビング

 ギアスカイビングは、歯車創成法のひとつです。工具とワークを高速で同期回転させながら、歯の溝をすこしずつ切削します。マシニングセンタやターニングセンタを使うため、少ない段取りで工程を集約することができます。加工速度がはやく、複雑な歯車加工や少量多品種生産にも適しています。


●NC歯車加工機(歯切り盤)の種類 (参考)

・NCホブ盤

・NCかさ歯車歯切り盤

・NC歯車形削り盤

・NC歯車研削盤

・NC歯車ホーニング盤

・NC歯車シェービング盤(カッタヘッド)


(参考ブログ)





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