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CN111451586A - 齿轮加工装置和齿轮加工方法 - Google Patents

齿轮加工装置和齿轮加工方法 Download PDF

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CN111451586A
CN111451586A CN202010053061.XA CN202010053061A CN111451586A CN 111451586 A CN111451586 A CN 111451586A CN 202010053061 A CN202010053061 A CN 202010053061A CN 111451586 A CN111451586 A CN 111451586A
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CN
China
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shape
finishing
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CN202010053061.XA
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中山拓也
佐藤稔
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Original Assignee
JTEKT Corp
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Abstract

本发明提供齿轮加工装置和齿轮加工方法。在工件展成齿轮的齿的齿轮加工装置具备粗加工用的粗加工工具和精加工用的精加工工具，粗加工工具具有圆筒状的工具主体和以刃尖朝向工具主体的外周侧的方式沿周向安装的能够更换的多个工具刃，精加工工具具有以刃尖朝向圆筒状的工具主体的外周侧的方式沿周向设置的多个工具刃。进而，进行如下控制，即：使粗加工工具与精加工工具分别绕中心轴线旋转，并且使工件绕中心轴线旋转，使粗加工工具与精加工工具分别沿工件的中心轴线方向相对移动，对工件进行粗加工及精加工。

Description

齿轮加工装置和齿轮加工方法
技术领域
本公开涉及齿轮加工装置和齿轮加工方法。
背景技术
近年来，从成本方面出发，希望一种能够高速加工的齿轮加工，已知一种日本特开2012-171020号公报中记载那样的车齿加工。车齿加工是指形成为使切齿工具的中心轴线与工件的中心轴线倾斜的状态(齿轮加工中的具有交叉角的状态)。进而，为一边使切齿工具及工件绕各自的中心轴线同步旋转，一边使切齿工具沿工件的中心轴线方向相对移动(路线(パス))的加工。
车齿加工用的切齿工具进行多次上述路线，但由于在所有路线中工具刃的刃尖进行加工，因此刃尖的磨损量变多。作为应对措施，若切齿工具的工具刃的刃尖的磨损量超过界限，则只要进行工具更换即可，但切齿工具通常由实体(实心)的高速工具钢形成，因此成本非常高，加工成本上升。因此，在日本特开2015-44282号公报及日本特开2016-16514号公报中，记载了一种能够仅更换工具刃的切齿工具。据此，去除由工具更换产生的成本而变成仅工具刃更换的成本，因此能够抑制加工成本的上升。
上述的日本特开2015-44282号公报及日本特开2016-16514号公报所记载的切齿工具例如在加工具有渐开线齿形的外齿轮的情况下，需要形成为渐开线形状的专用的工具刃。在该切齿工具中，由于使用形成为仅一端侧能够加工的专用的工具刃，因此专用的工具刃的更换次数增加，另外需要将专用的工具刃形成为渐开线形状，因此处于专用的工具刃的制造较难，加工成本上升的趋势。
发明内容
本公开提供能够进行低成本的齿轮加工的齿轮加工装置和齿轮加工方法。
根据本发明的一个方式，在工件展成齿轮的齿的齿轮加工装置具备：粗加工用的粗加工工具，其具有圆筒状的工具主体和能够更换的多个工具刃，其中，上述多个工具刃形成为不基于上述齿的齿面的精加工形状的形状，并以刃尖朝向上述工具主体的外周侧的方式沿周向安装；精加工用的精加工工具，其具有以刃尖朝向圆筒状的工具主体的外周侧的方式沿周向设置的多个工具刃；工具主轴，其分别支承上述粗加工工具及上述精加工工具并能够旋转；工件主轴，其支承上述工件并能够旋转，并能够与上述工具主轴相对移动；工具库，其能够收容上述粗加工工具及上述精加工工具；工具更换装置，其能够将上述粗加工工具与上述精加工工具相对于上述工具主轴进行更换；粗加工控制部，其进行以下控制，即：使上述粗加工工具绕上述粗加工工具的中心轴线旋转，并且使上述工件绕上述工件的中心轴线旋转，使上述粗加工工具沿上述工件的中心轴线方向相对移动，对上述工件进行粗加工；以及精加工控制部，其进行以下控制，即：使上述精加工工具绕上述精加工工具的中心轴线旋转，并且使上述工件绕上述工件的中心轴线旋转，使上述精加工工具沿上述工件的中心轴线方向相对移动，对上述工件进行精加工来展成上述齿轮的齿。
根据本发明的另一方式，在工件展成齿轮的齿的齿轮加工方法具备：粗加工工序，使粗加工用的粗加工工具绕上述粗加工工具的中心轴线旋转，并且使上述工件绕上述工件的中心轴线旋转，使上述粗加工工具沿上述工件的中心轴线方向相对移动，对上述工件进行粗加工，其中，上述粗加工工具具有圆筒状的工具主体和能够更换的多个工具刃，上述多个工具刃形成为不基于上述齿的齿面的精加工形状的形状，并以刃尖朝向上述工具主体的外周侧的方式沿周向安装；和精加工工序，将精加工用的精加工工具与上述粗加工工具交换，使上述精加工工具绕上述精加工工具的中心轴线旋转，并且使上述工件绕上述工件的中心轴线旋转，使上述精加工工具沿上述工件的中心轴线方向相对移动，对上述工件进行精加工来展成上述齿轮的齿，其中，精加工工具具有以刃尖朝向上述圆筒状的工具主体的外周侧的方式沿周向设置的多个工具刃。
根据本发明的上述方式，由于使用形成为不基于在工件展成的齿轮的齿的齿面的形状的形状的能够更换的工具刃，因此与形成为基于在工件展成的齿轮的齿的齿面的形状的形状的工具刃相比较能够形成为简单的形状，从而能够将成本抑制得较低，进一步，由于去除工具更换的成本而变成仅工具刃更换的成本，因此能够降低齿轮加工成本。
附图说明
图1A是沿中心轴线方向观察本公开的实施方式的切齿工具的图。
图1B是从IB方向观察图1A的切齿工具的图。
图2A是作为切齿工具的第一粗加工工具的第一粗加工工具刃的立体图。
图2B是从IIB方向观察图2A的第一粗加工工具刃的图。
图2C是IIC方向观察图2A的第一粗加工工具刃的图。
图3A是作为切齿工具的第二粗加工工具的第二粗加工工具刃的立体图。
图3B是从IIIB方向观察图3A的第二粗加工工具刃的图。
图3C是从IIIC方向观察图3A的第二粗加工工具刃的图。
图4A是作为切齿工具的第一精加工工具的第一精加工工具刃的立体图。
图4B是从IVB方向观察图4A的第一精加工工具刃的图。
图4C是从IVC方向观察图4A的第一精加工工具刃的图。
图5是作为切齿工具的第二精加工工具的立体图。
图6是表示本公开的实施方式的齿轮加工装置的简要结构的图。
图7是用于说明本公开的实施方式的齿轮加工方法的流程图。
图8A是沿切齿工具的径向观察通过切齿工具加工工件时赋予所需的交叉角前的配置状态的图。
图8B是沿切齿工具的中心轴线方向观察图8A的图。
图9A是沿切齿工具的径向观察通过切齿工具加工工件时赋予所需的交叉角后的配置状态的图。
图9B是沿工件的中心轴线方向观察图9A的图。
图10A是在切齿工具刃没有后角的情况下，沿切齿工具的径向观察通过切齿工具加工工件时赋予所需的偏置角后的配置状态的图。
图10B是沿工件的中心轴线方向观察图10A的图。
具体实施方式
以下(1.切齿工具的形状)
本公开的实施方式的齿轮加工装置所使用的切齿工具为通过车齿加工来加工工件而展成正齿轮、斜齿轮等的齿的工具刃更换式的外齿轮型工具。这里，如在背景技术中说明的那样，现有的车齿加工用的更换式的工具刃不是周知的通常的所谓的通用嵌件(汎用インサート)，而是特別制造的所谓的专用嵌件(専用インサート)。该专用嵌件例如在展成的齿轮的齿的齿面的精加工形状为渐开线形状的情况下，专用嵌件的刃面的形状也需要形成为渐开线形状，因此价格非常高。
另一方面，通用嵌件是在车床中车削工件的车刀所使用的更换式的车削用工具刃(车削用嵌件(旋削用インサート)、刀片、或者不重磨刀片)。该通用嵌件的刃面的形状为三角形状，价格低，但无法形成渐开线形状的齿面。因此，在利用本实施方式的切齿工具的车齿加工中，使用通用嵌件来进行齿轮的齿的粗加工，之后使用专用嵌件来进行齿轮的齿的精加工来形成最终的渐开线形状的齿面。由此，能够降低高价的专用嵌件的加工频率，实现了加工成本的降低。
以下，参照图对本实施方式的切齿工具的形状进行说明。此外，虽然详细内容后文叙述，但本实施方式的切齿工具基本形状相同并具有三种(粗加工用的第一粗加工工具、粗加工用的第二粗加工工具、精加工用的第一精加工工具)。因此，图1A及图1B中的A、B、C的附图标记分别表示第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C。
如图1A及图1B所示，切齿工具1A(1B、1C)具备能够更换的多个(在本例中，为十二个)工具刃3A(3B、3C)，多个工具刃3A(3B、3C)以一端部侧的刃尖3Aa(3Ba，3Ca)朝向圆筒状的工具主体2A(2B、2C)及工具主体2A(2B，2C)的外周侧的方式沿周向安装。在切齿工具1A(1B、1C)的工具主体2A(2B、2C)的一端面以等角度(在本例中，为30度)间隔形成三棱柱状的槽2a，槽2a供四棱柱状(菱形的柱状)的工具刃3A(3B、3C)嵌入。
槽2a形成为在使工具刃3A(3B、3C)的另一端部侧的刃尖3Aa(3Ba、3Ca)紧贴而嵌入时，工具刃3A(3B、3C)的一方的刃尖3Aa(3Ba、3Ca)向工具主体2的内周侧突出，且工具刃3A(3B、3C)被高精度定位。工具刃3A(3B、3C)在嵌入于槽2a的状态下通过插入于螺纹孔3Ae(3Be、3Ce)的螺栓4被紧固固定。
第一粗加工工具1A具备第一粗加工工具主体2A及第一粗加工工具刃3A。第二粗加工工具1B具备第二粗加工工具主体2B及第二粗加工工具刃3B。第一精加工工具1C具备第一精加工工具主体2C及第一精加工工具刃3C。第一粗加工工具刃3A及第二粗加工工具刃3B为粗加工用的工具刃，是通用嵌件。第一精加工工具刃3C是精加工用的工具刃，是专用嵌件。
第一粗加工工具刃3A形成为不基于在工件展成的齿的齿面的形状且不具有后角的形状。即，在展成的齿轮的齿的齿面的精加工形状为渐开线形状的情况下，不基于齿的齿面的形状的形状是指不能通过车齿加工对渐开线形状进行加工的形状。具体地，如图2A、图2B及图2C所示，第一粗加工工具刃3A形成为四边形的柱状(菱形的柱状)，锐角(例如，为30度)的两端部分别形成为刃尖3Aa。进而，在各刃尖3Aa未形成有前后角及侧后角。
即，刃尖3Aa的两侧的后面3Ac的棱线3Ad相对于刃尖3Aa的上侧的前面3Ab成直角(棱线3Ad相对于前面3Ab的垂直面所成的角(前后角)为零度)，两侧的后面3Ac相对于前面3Ab成直角(两侧的后面3Ac相对于前面3Ab的垂直面所成的角(侧后角)为零度)。进而，在第一粗加工工具刃3A的前面3Ab的中央打孔贯通的螺纹孔3Ae，螺纹孔3Ae用于安装于第一粗加工工具主体2A。
第二粗加工工具刃3B形成为不基于在工件展成的齿的齿面的形状且具有后角的形状。具体地，如图3A、图3B及图3C所示，第二粗加工工具刃3B形成为四边形的柱状(菱形的柱状)，锐角(例如，为30度)的两端部(锐角部位)分别形成为刃尖3Ba。进而，在各刃尖3Ba形成前后角及侧后角。
即，刃尖3Ba的两侧的后面3Bc的棱线3Bd相对于刃尖3Ba的上侧的前面3Bb的垂直面所成的角(前后角)为αa度，两侧的后面3Bc相对于前面3Bb的垂直面所成的角(侧后角)为βa度。进而，在第二粗加工工具刃3B的前面3Bb的中央打孔贯通的螺纹孔3Be，螺纹孔3Be用于安装于第二粗加工工具主体2B。
第一精加工工具刃3C形成为基于在工件展成的齿的齿面的形状且具有后角的形状。即，在展成的齿轮的齿的齿面的精加工形状为渐开线形状的情况下，基于齿的齿面的形状的形状为能够通过车齿加工对渐开线形状进行加工的形状。具体地，如图4A、图4B及图4C所示，若在工件展成的齿的齿面的形状例如为渐开线形状，则第一精加工工具刃3C形成为同样的渐开线形状，锐角的两端部分别形成为刃尖3Ca。进而，形成前后角αb及侧后角βb的方面、及在第一精加工工具刃3C的前面3Cb的中央打孔用于安装于第一精加工工具主体2C的贯通的螺纹孔3Ce的方面与第二粗加工工具刃3B大致相同。
另外，作为切齿工具，除上述的工具刃更换式的外齿轮型工具(第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C)以外，如图5所示，也能够使用实心的外齿轮型精加工用的第二精加工工具1D。该第二精加工工具1D具有多个第二精加工工具刃3D，多个第二精加工工具刃3D以刃尖3Da朝向圆筒状的第二精加工工具主体2D的外周侧的方式一体形成于第二精加工工具主体2D。第二精加工工具刃3D与第一精加工工具刃3C同样地，形成为基于在工件展成的齿的齿面的形状且具有后角的形状。
如以上那样，第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C及第二精加工工具1D由于是工具刃更换式的加工工具，因此代替由实体(实心)的高速工具钢形成的切齿工具所需的工具更换的成本，而能够抑制为仅工具刃更换的成本。另外，第一粗加工工具1A及第二粗加工工具1B由于使用通用的工具刃(第一粗加工工具刃3A及第二粗加工工具刃3B)，因此与第一精加工工具1C的专用的工具刃(第一精加工工具刃3C)相比较成本较低，可实现加工成本的降低。
另外，第一粗加工工具刃3A形成为四边形的柱状(菱形的柱状)，锐角的两端部分别形成为刃尖3Aa，在各刃尖3Aa的两侧形成有后面3Ac。由此，第一粗加工工具刃3A能够将分别形成于两端的刃尖3Aa的两侧的切削刃(共计四处)用作加工部位。由此，如在背景技术中说明的现有的车齿加工用的更换式的工具刃那样，与将两处用作加工部位相比较，降低工具刃更换的频率而可实现加工成本的降低。这在第二粗加工工具1B及第一精加工工具1C中也是同样的。
此外，对第一粗加工工具刃3A为四边形的柱状(菱形的柱状)并将四处用作加工部位的情况进行了说明，但也可以为正三角形的柱状并将六处用作加工部位。由此，进一步降低工具刃更换的频率而可实现加工成本的降低。这在第二粗加工工具1B及第一精加工工具1C中也是同样的。
另外，第一粗加工工具1A及第二粗加工工具1B由于仅在不需要高精度的加工的粗加工中使用，因此不需要将第一粗加工工具刃3A及第二粗加工工具刃3B更换时的安装精度设为高精度，可实现更换作业时间的缩短化。另一方面，第一精加工工具1C及第二精加工工具1D由于仅在需要高精度的加工中使用，因此能够使齿轮的齿展成时的加工路线数减少而降低加工负荷。由此，降低第一精加工工具刃3C及第二精加工工具刃3D的磨损量，降低工具更换的频率而可实现加工成本的降低。
(2.齿轮加工装置的结构)
参照图6对本公开的实施方式的齿轮加工装置的结构进行说明。如图6所示，齿轮加工装置10例如为能够进行正交三轴(X轴线、Y轴线、Z轴线)方向的移动、绕C轴线(工件W的中心轴线Cw)的旋转以及绕A轴线的摆动的五轴加工中心。齿轮加工装置10具备：第一粗加工工具1A或第二粗加工工具1B；第一精加工工具1C或第二精加工工具1D；对第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C或第二精加工工具1D进行支持并能够旋转的工具主轴11；支承工件W并能够旋转且能够与工具主轴11相对移动的工件主轴12；能够对第一粗加工工具1A或第二粗加工工具1B、及第一精加工工具1C或第二精加工工具1D进行收容的工具库13；将第一粗加工工具1A或第二粗加工工具1B、和第一精加工工具1C或第二精加工工具1D相对于工具主轴11进行更换的工具更换装置14；以及进行齿轮的齿的展成的动作控制的控制装置20等。
工具主轴11在未图示的机座上经由夹头11a而将第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C或第二精加工工具1D支承为能够绕切齿工具1的中心轴线Ct旋转。进一步，工具主轴11能够在机座上沿X轴线方向及Y轴线方向移动。因此，第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C或第二精加工工具1D能够绕第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C或第二精加工工具1D的中心轴线Ct旋转，并能够相对于机座沿X轴线方向及Y轴线方向移动。
工件主轴12在机座上经由夹头12a而将工件W支承为能够绕C轴线、即绕工件W的中心轴线Cw旋转。进一步，工件主轴12在机座上被倾斜台12b支承为可绕A轴线摆动(能够倾斜(tilt))。进而，被倾斜台12b支承的工件主轴12能够在机座上沿Z轴线方向移动。因此，工件W能够绕工件W的中心轴线Cw旋转，并能够相对于机座绕A轴线摆动且能够沿Z轴线方向移动。
此外，在工具库13中，收容第一粗加工工具1A及第二粗加工工具1B中的一方作为粗加工用，并收容第一精加工工具1C及第二精加工工具1D中的一方作为精加工用，但也可以收容第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C及第二精加工工具1D中的所有工具。
控制装置20具备粗加工控制部21和精加工控制部22，粗加工控制部21进行通过第一粗加工工具1A或第二粗加工工具1B对工件W进行粗加工的控制，精加工控制部22进行通过第一精加工工具1C或第二精加工工具1D对工件W进行精加工的控制。控制装置20驱动控制工具主轴11移动用的省略图示的滚珠丝杠机构及驱动马达，来使由工具主轴11支承的第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C或第二精加工工具1D分别沿X轴线方向、Y轴线方向移动，另外，驱动控制工件主轴12移动用的省略图示的滚珠丝杠机构及驱动马达，来使由工件主轴12支承的工件W沿Z轴线方向移动。
进而，如图8A及图8B所示，控制装置20使由工具主轴11支承的第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C或者第二精加工工具1D的中心轴线Ct与由工件主轴12支承的工件W的中心轴线Cw为平行的状态(基准状态)，将经过两中心轴线Ct、Cw的平面定义为基准平面BP。
进一步，控制装置20驱动控制倾斜台12b用的驱动马达，来使由倾斜台12b支承的工件W绕A轴线摆动。进而，如图9A及图9B所示，控制装置20使由工具主轴11支承的第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C或第二精加工工具1D的中心轴线Ct配置于从基准平面BP朝向垂直的方向以交叉角θ倾斜的位置(交叉位置)。该交叉角θ基于在工件W展成的齿轮的齿的扭转角及第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C或第二精加工工具1D的扭转角而调整。
另外，当在工具主轴11支承有第一粗加工工具1A的情况下，如图10A及图10B所示，控制装置20使第一粗加工工具1A与工件W的加工点Pc处于从基准平面BP上的基准位置沿工件W的周向偏移偏置角Φ的位置(偏置位置)。该第一粗加工工具1A向偏置位置的定位是在如第一粗加工工具1A的第一粗加工工具刃3A那样未形成有后角的情况下，为了确保后角而进行的通常的控制。此外，即使是具有后角的第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C或第二精加工工具1D，也在进一步需要规定的后角的情况下，将第一精加工工具1C或第二精加工工具1D定位在规定的偏置角的偏置位置。
进而，控制装置20驱动控制工具主轴11旋转用的驱动马达，来使由工具主轴11支承的第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C或第二精加工工具1D绕中心轴线Ct旋转。另外，驱动控制工件主轴12旋转用的驱动马达，来使由工件主轴12支承的工件W绕中心轴线Cw旋转。进而，驱动控制工具主轴11及工件主轴12的各移动用的滚珠丝杠机构及驱动马达，来使由工具主轴11支承的第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C或第二精加工工具1D沿由工件主轴12支承的工件W的中心轴线Cw方向移动，进行粗加工或精加工工件W的控制。
(3.齿轮加工装置的控制装置的动作)
接下来，参照图7对齿轮加工装置10的控制装置20的动作(齿轮加工方法)进行说明。此外，在工具主轴11安装有第一粗加工工具1A。另外，在工具库收容有第一精加工工具1C。另外，在工件主轴12支承有工件W，工件W由大径的圆筒部件及与该圆筒部件同心并被一体化的小径的圆筒部件构成。进而，齿轮加工装置10通过第一粗加工工具1A及第一精加工工具1C在工件W的大径的圆筒部件的外周加工齿轮的齿。此外，代替第一粗加工工具1A而使用第二粗加工工具1B的情况、代替第一精加工工具1C而使用第二精加工工具1D的情况也进行图7所示的处理。
如图8A及图8B所示，控制装置20将第一粗加工工具1A及工件W设为基准状态(图7的步骤S1、粗加工工序)。进而，如图9A及图9B所示，将第一粗加工工具1A设为相对于工件W具有交叉角θ的状态(图7的步骤S2、粗加工工序)。
这里，控制装置20判断是否需要将第一粗加工工具1A与工件W的加工点Pc配置变更到偏置位置(图7的步骤S3)，在不需要向偏置位置的配置变更的情况下，进入步骤S5。在本例中，由于在第一粗加工工具1A的第一粗加工工具刃3A未形成有后角，需要向偏置位置的配置变更，因此如图10A及图10B所示，在保持交叉角θ的状态下，将第一粗加工工具1A与工件W的加工点Pc配置变更到偏置位置(图7的步骤S4、粗加工工序)。
进而，控制装置20一边使第一粗加工工具1A与工件W同步旋转一边沿工件W的中心轴线Cw方向对第一粗加工工具1A进行进给操作(移动操作)，对工件W的大径的圆筒部件的外周进行粗加工(图7的步骤S5、粗加工工序)。进而，判断工件W的大径的圆筒部件的外周的粗加工是否完成(图7的步骤S6)，在工件W的大径的圆筒部件的外周的粗加工未完成的情况下，返回步骤S5并反复上述的操作。
另一方面，在步骤S6中，控制装置20在工件W的大径的圆筒部件的外周的粗加工完成的情况下，利用工具更换装置14将第一粗加工工具1A更换成第一精加工工具1C(图7的步骤S7、精加工工序)。进而，如图8A及图8B所示，控制装置20将第一精加工工具1C及工件W设为基准状态(图7的步骤S8、精加工工序)。进而，如图9A及图9B所示，将第一精加工工具1C设为相对于工件W具有交叉角θ的状态(图7的步骤S9、精加工工序)。
这里，控制装置20判断是否需要将第一精加工工具1C与工件W的加工点Pc配置变更到偏置位置(图7的步骤S10)。进而，在需要向偏置位置的配置变更的情况下，配置变更到偏置位置(图7的步骤S11)，但在本例中，由于在第一精加工工具1C的第一精加工工具刃3C形成有后角，因此不需要向偏置位置的配置变更，并进入步骤S12。
进而，控制装置20一边使第一精加工工具1C与工件W同步旋转一边沿工件W的中心轴线Cw方向对第一精加工工具1C进行进给操作(移动操作)，对形成于工件W的大径的圆筒部件的外周的齿进行精加工(图7的步骤S12、加工工序)。进而，判断形成于工件W的大径的圆筒部件的外周的齿的精加工是否完成(图7的步骤S13)，在形成于工件W的大径的圆筒部件的外周的齿的精加工未完成的情况下，返回步骤S12并反复上述的处理。另一方面，在步骤S14中，精加工控制部22在形成于工件W的大径的圆筒部件的外周的齿的精加工完成了的情况下，结束所有处理。
根据上述的齿轮加工装置10及齿轮加工方法，由于使用具有形成为不基于在工件W展成的齿轮的齿的齿面的形状的形状的能够更换的工具刃3A、3B的切齿工具1A、1B，因此与形成为基于在工件W展成的齿轮的齿的齿面的形状的形状的工具刃3C相比较能够形成为简单的形状，从而能够将成本抑制较低，进一步，能够去除工具更换(工具整体的更换)的成本而成为仅工具刃更换(也能够为工具的一部分的刃的更换)的成本，因此能够降低齿轮加工成本。
另外，工件W在圆筒部件的外周对齿轮的齿进行加工，但也可以在圆筒部件的内周对齿轮的齿进行加工。上述的实施方式同样地，通过进行粗加工(工序)与精加工(工序)，从而分担加工的工序(作用)，能够有效地加工，因此能够最佳分配针对工具的成本的加工工序(作用)(仅对高精度加工工序用成本比较高的高精度加工用工具来进行加工)。
(4.其他)
在上述的实施方式中，对第一粗加工工具1A、第二粗加工工具1B、第一精加工工具1C、第一精加工工具1D作为对齿轮的齿进行加工的工具进行了说明，但也可以应用为对花键、同步机构的齿、齿轮的齿的前端的倒角、缺齿齿轮的缺齿等进行加工的工具。
另外，工具主轴11构成为能够相对于工件主轴12沿X轴线方向及Y轴线方向移动，工件主轴12构成为能够相对于工具主轴11沿Z轴线方向移动。但是，工具主轴11与工件主轴12也可以为能够相对移动的结构。工件主轴12为能够相对于工具主轴11绕A轴线摆动(能够倾斜(tilt))的结构，但工具主轴11也可以为能够相对于工件主轴12摆动(能够倾斜(tilt))的结构。

Claims (10)

1.一种齿轮加工装置，构成为在工件展成齿轮的齿，其中，具备：
粗加工工具，其具有圆筒状的工具主体和能够更换的多个工具刃，所述多个工具刃形成为不基于所述齿的齿面的精加工形状的形状，并以沿所述工具主体的周向配置且各刃尖朝向该工具主体的径向外侧的方式安装于该工具主体；
精加工工具，其具有圆筒状的工具主体和多个工具刃，所述多个工具刃以沿所述工具主体的周向配置且各刃尖朝向该工具主体的径向外侧的方式设置于该工具主体；
工具主轴，其将所述粗加工工具及所述精加工工具分别支承为能够旋转；
工件主轴，其将所述工件支承为能够旋转，并能够与所述工具主轴相对移动；
工具库，其能够收容所述粗加工工具及所述精加工工具；
工具更换装置，其构成为将所述粗加工工具与所述精加工工具相对于所述工具主轴进行更换；
粗加工控制部，其构成为以如下方式进行控制，即：所述粗加工工具绕所述粗加工工具的轴向上的中心线旋转，并且所述工件绕所述工件的轴向上的中心线旋转，所述粗加工工具沿着所述工件的所述轴向上的中心线相对移动，来对所述工件进行粗加工；以及
精加工控制部，其构成为以如下方式进行控制，即：所述精加工工具绕所述精加工工具的轴向上的中心线旋转，并且所述工件绕所述工件的轴向上的中心线旋转，所述精加工工具沿着所述工件的所述轴向上的中心线相对移动，来对所述工件进行精加工。
2.根据权利要求1所述的齿轮加工装置，其中，
所述粗加工工具的各工具刃不具有后角，
所述粗加工控制部构成为以如下方式进行控制，即：以所述粗加工工具相对于所述工件具有交叉角，且所述粗加工工具与所述工件之间的加工点成为沿所述工件的周向偏置的位置的方式，通过所述粗加工工具对所述工件进行粗加工。
3.根据权利要求1所述的齿轮加工装置，其中，
所述粗加工工具的各工具刃具有后角，
所述粗加工控制部构成为以如下方式进行控制，即：以所述粗加工工具相对于所述工件具有交叉角，且所述粗加工工具与所述工件之间的加工点成为沿所述工件的周向不偏置的基准位置或偏置的位置的方式，通过所述粗加工工具对所述工件进行粗加工。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的齿轮加工装置，其中，
所述精加工工具的各工具刃能够更换，并形成为基于所述齿的齿面的精加工形状的形状，且具有后角，
所述精加工控制部构成为以如下方式进行控制，即：以所述精加工工具相对于所述工件具有交叉角，且所述精加工工具与所述工件之间的加工点成为沿所述工件的周向不偏置的基准位置或偏置的位置的方式，通过所述精加工工具对所述工件进行精加工。
5.根据权利要求1～3中的任一项所述的齿轮加工装置，其中，
所述精加工工具的各工具刃一体形成于所述工具主体，并形成为基于所述齿的齿面的精加工形状的形状，且具有后角，
所述精加工控制部构成为以如下方式进行控制，即：以所述精加工工具相对于所述工件具有交叉角，且所述精加工工具与所述工件之间的加工点成为沿所述工件的周向不偏置的基准位置或偏置的位置的方式，通过所述精加工工具对所述工件进行精加工。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的齿轮加工装置，其中，
所述齿的齿面的精加工形状包括渐开线形状，
在所述粗加工工具中不基于所述齿的齿面的精加工形状的形状为不能通过车齿加工加工所述渐开线形状的形状。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的齿轮加工装置，其中，
所述齿的齿面的精加工形状包括渐开线形状，
在所述精加工工具中基于所述齿的齿面的精加工形状的形状为能够通过车齿加工加工所述渐开线形状的形状。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的齿轮加工装置，其中，
所述粗加工工具的工具刃分别包括车削用嵌件，
所述粗加工工具的工具刃分别应用所述车削用嵌件。
9.根据权利要求8所述的齿轮加工装置，其中，
所述粗加工工具中的所述车削用嵌件以具有角部的方式形成为菱形或正三角形，
所述车削用嵌件的所述角部以成为该车削用嵌件的加工部的方式构成。
10.一种齿轮加工方法，在工件展成齿轮的齿，其中，具备如下工序：
使粗加工工具绕所述粗加工工具的轴向上的中心线旋转，并且使所述工件绕所述工件的轴向上的中心线旋转，使所述粗加工工具相对于所述工件沿着所述工件的轴向上的中心线相对移动，对所述工件进行粗加工，其中，所述粗加工工具具有圆筒状的工具主体和能够更换的多个工具刃，所述多个工具刃形成为不基于所述齿的齿面的精加工形状的形状，并以沿所述工具主体的周向配置且各刃尖朝向该工具主体的径向外侧的方式安装于所述工具主体；和
在将所述粗加工工具更换为精加工工具之后，使所述精加工工具绕所述精加工工具的轴向上的中心线旋转，并且使所述工件绕所述工件的轴向上的中心线旋转，使所述精加工工具相对于所述工件沿着所述工件的轴向上的中心线相对移动，以针对所述工件展成所述齿轮的齿的方式进行精加工，其中，所述精加工工具具有圆筒状的工具主体和多个工具刃，所述多个工具刃以沿所述工具主体的周向配置且各刃尖朝向该工具主体的径向外侧的方式设置于该工具主体。
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