CBN研削砥石を用いる歯車仕上げ盤の開発研究

現在、歯車需要の最も多い自動車用歯車は能率的な低コストの新しい仕上方法の開発を急務として、最も優れた歯車仕上げ盤の出現を期して待つ態勢にある。本研究では過去数年間にわたり試作とその改善を行ってきたNC歯車仕上げ盤を完成させ、さらに低コストのための新しい工夫を行った高速研削用ねじ状CBN研削砥石の開発結果を利用して高能率で歯車を仕上げることを目的とした。その結果、(1),高速,高出力化のために主軸駆動モータをDCサーボモータよりACスピンドルモータに変更したために生じた制御装置のトラブルを完全に解消することができた。(2),モジュール2.5,歯数59のリングギヤーを仕上げるために、CBN砥粒帯のねじ1回転中の数を30,98に変えたねじ状CBN研削砥石を試作し、研削性能テストを行った結果、砥粒帯の間隔を大きく取った30よりも、砥粒帯とその間隔を同一にした98が目詰まりが少なく、スムーズに研削できることがわかった。(3),CBN砥粒の特微を発揮すべく砥石周速を2000m/minまで上げ、主軸を5000rpmさせることにより歯車1個を60秒以内のサイクルタイムが保障できるようになった。(4),砥石送り量及び切込量を変えてテストを行った結果、軸方向切込み0.3mm(歯面0.1mm)まで1回で仕上げることができ、歯車の焼入歪み量により適正な切込量を選定できることが可能となった。(5),焼入歯車の仕上精度を向上させることができた。また、仕上精度の向上に対しては砥石の精度を上げること、主軸周辺の精度向上、特にバランスをとることなどが大切である。以上の研究実績により歯車仕上盤の実用機への糸口を開けたものと確信する。本研究の今後の課題としてねじ状CBN研削砥石の耐久力、寿命を一層伸ばすために結合剤の選定などがある。

現在、歯車需要の最も多い自動車用歯車は能率的な低コストの新しい仕上方法の開発を急務として、最も優れた歯車仕上げ盤の出現を期して待つ態勢にある。本研究では過去数年間にわたり試作とその改善を行ってきたNC歯車仕上げ盤を完成させ、さらに低コストのための新しい工夫を行った高速研削用ねじ状CBN研削砥石の開発結果を利用して高能率で歯車を仕上げることを目的とした。その結果、(1),高速,高出力化のために主軸駆動モータをDCサーボモータよりACスピンドルモータに変更したために生じた制御装置のトラブルを完全に解消することができた。(2),モジュール2.5,歯数59のリングギヤーを仕上げるために、CBN砥粒帯のねじ1回転中の数を30,98に変えたねじ状CBN研削砥石を試作し、研削性能テストを行った結果、砥粒帯の間隔を大きく取った30よりも、砥粒帯とその間隔を同一にした98が目詰まりが少なく、スムーズに研削できることがわかった。(3),CBN砥粒の特微を発揮すべく砥石周速を2000m/minまで上げ、主軸を5000rpmさせることにより歯車1個を60秒以内のサイクルタイムが保障できるようになった。(4),砥石送り量及び切込量を変えてテストを行った結果、軸方向切込み0.3mm(歯面0.1mm)まで1回で仕上げることができ、歯車の焼入歪み量により適正な切込量を選定できることが可能となった。(5),焼入歯車の仕上精度を向上させることができた。また、仕上精度の向上に対しては砥石の精度を上げること、主軸周辺の精度向上、特にバランスをとることなどが大切である。以上の研究実績により歯車仕上盤の実用機への糸口を開けたものと確信する。本研究の今後の課題としてねじ状CBN研削砥石の耐久力、寿命を一層伸ばすために結合剤の選定などがある。