NC加工のためのすぐばかさ歯車のモデリング方法いわき明星大学高三徳、高ユ 1 かさ歯車とはかさ歯車（ベベルギア）は、回転を伝える軸と伝えられる軸が平行でなく、ある角度（ふつうは90°の場合が多い）をもつ場合の動力や運動の伝達に使用されるものである。右図(ａ)はすぐばかさ歯車で，歯筋が放射状であり， (ｂ)は歯筋が傾斜したはすばかさ歯車，(ｃ)はまがりばかさ歯車といって，歯のねじれ線の形状が円弧の一部からなっているもので，すぐばかさ歯車に比して，高速度で静かな伝動ができる長所がある．なお (ｄ)に示すように，ハイポイドギヤといって，２軸か同一平面上で相交わらないかさ歯車もある． 2 研究の背景と目的かさ歯車は円錐面上に、放射状に歯を備えた歯車であるので、その加工は複雑な専用歯切り盤と工具が必要である。本研究では、汎用NCフライス盤またはマシニングセンタとボールエンドミルを用いた、試作または少量生産のすぐばかさ歯車のモデルを汎用３次元CADソフトで作成方法を提案し、小径ベベルギアのモデルを作成する。 3 標準かさ歯車の仕様と計算公式外端 4 歯形曲線 rk = rb cos(α k ) θ k = tan(α k ) − α k KHK歯車計算ソフト： GCSW for Windows Ver. 3.04 インボリュート曲線 A 歯先円 Pk rk r θk rb ピッチ円 F 歯底円 αk O 基礎円 5 外端歯形曲線の作成投影問題点：平面歯形 → 外端円錐面上歯形外端円錐面歯車仕様モジュール：m=0.5mm 歯数：z=20 圧力角：α=20 ピッチ円錐角：δ=26.4482 投影平面歯形 KHK歯車計算ソフト DXFデータ仮の外端歯形 3次元CADソフトHyperCAD 転送 6 歯形のスケール δ 外端円錐面円周方向：投影cos(δ) 仮の外端の歯形定義平面上の歯形円周方向：スケールで歯先を繋ぐ δ 定義平面スケール中心 Sx=cos(δ) x y z Sｙは試行計算 7 円周方向のスケール Sy = 1− 1 − cos(δ ) πmz / 2 0.152 S y= =0 Sx = .8 co 95 s 33 (δ 74 ) 概算式 Sy=0.985 0.0006 s(δ -co -(1 3337 =1 S y 0.99 = ))/π 0.0135 r 8 円台ソリッドの作成回転体 9 歯形の投影外端円錐面（投影歯形）投影歯形定義平面（平面歯形） 10 歯溝の作成頂点向かっての押出面面によりソリッドを切断 11 歯の完成 12 応用例 13