特許 7024416 歯車加工用工具研磨装置、歯車加工用工具研磨方法及び歯車加工用工具研磨装置を備える歯車加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-15

(45)【発行日】2022-02-24

(54)【発明の名称】歯車加工用工具研磨装置、歯車加工用工具研磨方法及び歯車加工用工具研磨装置を備える歯車加工装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 3/34 20060101AFI20220216BHJP

   B24B 53/00 20060101ALI20220216BHJP

   B24B 53/075 20060101ALI20220216BHJP

   B23F 21/04 20060101ALN20220216BHJP

【ＦＩ】

B24B3/34

B24B53/00 A

B24B53/075

B23F21/04

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018002467

(22)【出願日】2018-01-11

(65)【公開番号】P2019119030

(43)【公開日】2019-07-22

【審査請求日】2020-12-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100130188

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 喜一

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(74)【代理人】

【識別番号】100190333

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 群司

(72)【発明者】

【氏名】張 琳

(72)【発明者】

【氏名】大谷 尚

(72)【発明者】

【氏名】竹下 吉次

(72)【発明者】

【氏名】中野 浩之

【審査官】須中 栄治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１８４３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０９－５１０４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４２８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２５１１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０４６３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／０７３９４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２１３１５６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ３／０２；３／１２；３／３４；３／６０

Ｂ２４Ｂ５３／００；５３／０７５；５３／０８；５３／０８５

Ｂ２３Ｆ５／１６－５／２７

Ｂ２３Ｆ１９／０６

Ｂ２３Ｆ２１／０３－２１／１０；２１／２８

Ｂ２３Ｆ２３／００－２３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

歯車を切削加工する歯車加工用工具の外周に形成される複数の工具刃の刃側面を、円盤状に形成される砥石車で研磨する研磨加工の制御を行う制御装置を備える歯車加工用工具研磨装置であって、
前記制御装置は、
前記歯車加工用工具の工具刃の刃数及び前記歯車の歯の歯数に基づいて、一つの前記歯を切削加工する複数の前記工具刃を一つのグループとして決定する処理を、全ての前記歯に対して行うグループ決定部と、
決定した前記複数のグループのうち、重複していない前記グループ毎に当該グループに属する前記工具刃の刃側面を前記砥石車で研磨する研磨加工部と、
を備える、歯車加工用工具研磨装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記歯車加工用工具の工具素材に対して前記研磨加工の制御を行う、請求項１に記載の歯車加工用工具研磨装置。

【請求項3】

前記制御装置は、再研磨が必要な前記歯車加工用工具に対して前記研磨加工の制御を行う、請求項１に記載の歯車加工用工具研磨装置。

【請求項4】

前記制御装置は、前記歯車加工用工具の加工状態を解析する加工状態解析部、を備え、
前記研磨加工部は、前記歯車加工用工具の加工状態に基づいて、前記工具刃の刃側面を前記砥石車で研磨する、請求項３に記載の歯車加工用工具研磨装置。

【請求項5】

前記加工状態解析部は、前記歯車加工用工具で切削した前記歯車の数もしくは全切削加工時間を指標として前記歯車加工用工具の加工状態を解析する、請求項４に記載の歯車加工用工具研磨装置。

【請求項6】

前記加工状態解析部は、前記歯車加工用工具で切削した前記歯車の加工精度を指標として前記歯車加工用工具の加工状態を解析する、請求項４に記載の歯車加工用工具研磨装置。

【請求項7】

歯車を切削加工する歯車加工用工具の外周に形成される複数の工具刃の刃側面を、円盤状に形成される砥石車で研磨する歯車加工用工具研磨方法であって、
前記歯車加工用工具の工具刃の刃数及び前記歯車の歯の歯数に基づいて、一つの前記歯を切削加工する複数の前記工具刃を一つのグループとして決定する処理を、全ての前記歯に対して行うグループ決定工程と、
決定した前記複数のグループのうち、重複していない前記グループ毎に当該グループに属する前記工具刃の刃側面を前記砥石車で研磨する研磨加工工程と、
を備える、歯車加工用工具研磨方法。

【請求項8】

前記歯車を前記歯車加工用工具で切削する歯車加工装置であって、
請求項１－６の何れか一項に記載の歯車加工用工具研磨装置を備える、歯車加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歯車加工用工具研磨装置、歯車加工用工具研磨方法及び歯車加工用工具研磨装置を備える歯車加工装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、コストの面から高速切削可能な歯車加工が望まれており、特許文献１に記載のようなスカイビング加工が知られている。スカイビング加工用の歯車加工用工具は、外周に複数の工具刃を有している。そして、スカイビング加工は、歯車素材の中心軸線（回転軸線）と歯車加工用工具の中心軸線（回転軸線）とを傾斜させた状態（歯車加工における交差角を有する状態）とし、歯車素材及び歯車加工用工具をそれぞれの中心軸線回りに同期回転させながら、歯車加工用工具を歯車素材の中心軸線方向に相対移動して歯車素材に歯車を創成する加工である。

【0003】

スカイビング加工により歯車加工用工具で創成される歯車の歯の一方側の歯側面は、歯の歯数と工具刃の刃数の比により、同一の工具刃で加工される場合と異なる工具刃で加工される場合がある。すなわち、一つの歯の一方側の歯側面は、複数の工具刃で加工される場合がある。これは、歯の他方側の歯側面においても同様である。なお、隣接する２つの歯の対向する歯側面（一方の歯の一方側の歯側面及び他方の歯の他方側の歯側面）が、複数の工具刃で加工される場合もある。

【0004】

一方、歯車加工用工具は、工具素材を砥石車で研磨することにより製作される。この研磨中においては、砥石車の磨耗により複数の工具刃の研磨精度が不均一になる場合がある。よって、一つの歯の一方側の歯側面及び他方側の歯側面においてうねりが発生し、歯車の加工精度が低下する傾向にある。特許文献２には、一つの歯の歯側面において発生するうねりを低減する加工方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第４７６３６１１号公報

【文献】特開２０１３－２２０５３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２に記載の加工方法は、スカイビング加工に適用することは困難である。よって、スカイビング加工においては、歯車加工用工具における複数の工具刃の研磨精度の均一性を向上できる歯車加工用工具研磨装置が望まれている。

【0007】

本発明の目的は、歯車加工用工具における複数の工具刃の研磨精度の均一性を向上できる歯車加工用工具研磨装置、歯車加工用工具研磨方法及び歯車加工用工具研磨装置を備える歯車加工装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（歯車加工用工具研磨装置）
本発明に係る歯車加工用工具研磨装置は、歯車を切削加工する歯車加工用工具の外周に形成される複数の工具刃の刃側面を、円盤状に形成される砥石車で研磨する研磨加工の制御を行う制御装置を備える歯車加工用工具研磨装置であって、前記制御装置は、前記歯車加工用工具の工具刃の刃数及び前記歯車の歯の歯数に基づいて、一つの前記歯を切削加工する複数の前記工具刃を一つのグループとして決定する処理を、全ての前記歯に対して行うグループ決定部と、決定した前記複数のグループのうち、重複していない前記グループ毎に当該グループに属する前記工具刃の刃側面を前記砥石車で研磨する研磨加工部と、を備える。

【0009】

（歯車加工用工具研磨方法）
本発明に係る歯車加工用工具研磨方法は、歯車を切削加工する歯車加工用工具の外周に形成される複数の工具刃の刃側面を、円盤状に形成される砥石車で研磨する歯車加工用工具研磨方法であって、前記歯車加工用工具の工具刃の刃数及び前記歯車の歯の歯数に基づいて、一つの前記歯を切削加工する複数の前記工具刃を一つのグループとして決定する処理を、全ての前記歯に対して行うグループ決定工程と、決定した前記複数のグループのうち、重複していない前記グループ毎に当該グループに属する前記工具刃の刃側面を前記砥石車で研磨する研磨加工工程と、を備える。

【0010】

本発明に係る歯車加工用工具研磨装置及び歯車加工用工具研磨方法によれば、一つの歯の切削加工に関与する複数の工具刃をグループ化しているので、当該グループに属する複数の工具刃を連続して研磨すれば、当該複数の工具刃の研磨精度の均一性を向上できる。よって、歯車の歯の切削精度の低下を抑制できる。

【0011】

（歯車加工装置）
本発明に係る歯車加工装置は、上述の歯車加工用工具研磨装置を備えるので、歯車加工装置の機上において歯車加工用工具の研磨加工を制御できる。よって、歯車加工用工具を取り外さないで歯車の切削加工を続行できるので、切削加工効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1A】歯車加工用工具を研磨対象とし、砥石車を備える歯車加工用工具研磨装置の図である。

【図1B】図１ＡのＩＢ方向から見た図である。

【図2】歯車を切削するための歯車加工用工具であり、研磨対象としての歯車加工用工具の図である。

【図3】歯車加工用工具を研磨するための砥石車の図である。

【図4】切削対象としての歯車の側面図である。

【図5】歯車を切削対象とし、歯車加工用工具を備える歯車加工装置の図である。

【図6】歯車加工用工具研磨装置の制御装置を示す図である。

【図7】歯車加工用工具研磨装置の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図8】歯車の歯を歯車加工用工具の工具刃で切削するときの切削順を説明するための図である。

【図9】歯車加工用工具の工具刃を砥石車で研磨するときの研磨順を説明するための図である。

【図10】図９の研磨順で研磨したときの歯車加工用工具の各工具刃の誤差を示す図である。

【図11】図１０の歯車加工用工具の工具刃で切削したときの歯車の歯の状態を示す図である。

【図12】歯車の歯の歯すじ方向の位置における歯車加工用工具の工具刃の切削関与の関係を示すテーブルである。

【図13A】図１２のテーブルで決定した第一グループの工具刃の研磨状態を示す図である。

【図13B】図１２のテーブルで決定した第二グループの工具刃の研磨状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（１．歯車加工用工具研磨装置）
本実施形態の歯車加工用工具研磨装置について図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明する。この歯車加工用工具研磨装置２０は、後述する制御装置３０（図６参照）を備え、歯車１（図４参照）を切削するための歯車加工用工具２の刃側面の研磨を砥石車３で行う装置である。本例では、歯車加工用工具研磨装置２０は、後述する歯車加工装置１０（図５参照）に配設され、歯車加工装置１０の機上で歯車加工用工具２を研磨する。よって、歯車加工用工具２を取り外さないで歯車１の切削加工を続行できるので、切削加工効率を向上できる。ただし、歯車加工装置１０とは別装置で構成することもできる。

【0014】

歯車加工用工具研磨装置２０は、図示しないベッド上において、研磨対象である歯車加工用工具２を、歯車加工用工具２の中心軸線Ｘ２回り（θ２２）に回転可能に支持する主軸ユニット２１を備える。さらに、歯車加工用工具研磨装置２０は、砥石車３を、砥石車３の中心軸線Ｘ３回り（θ３）に回転可能に支持する砥石台２２を備える。

【0015】

ここで、図２－図４を参照して、歯車加工用工具２、砥石車３及び歯車１の形状の概要について説明する。歯車加工用工具２の形状は、図２に示すように、中心軸線Ｘ２回りの外周に複数の工具刃２ａを備える。歯車加工用工具２は、軸方向の端面にすくい面２ｓを備える。すくい面２ｓは、歯車加工用工具２の中心軸線Ｘ２を中心としたテーパ状としてもよいし、１つの工具刃２ａ毎に異なる方向を向く面状に形成してもよい。

【0016】

また、歯車加工用工具２の複数の工具刃２ａの外接円は、円錐台形状に形成されている。つまり、複数の工具刃２ａの先端面は、すくい面２ｓに対して、前逃げ角αを有する前逃げ面となる。従って、工具刃２ａの一方端面から刃すじ方向（刃溝方向に等しい）に行くに従って、刃先面における歯車加工用工具２の中心軸線Ｘ２からの距離が徐々に小さくなっている。

【0017】

また、複数の工具刃２ａの刃側面は、すくい面２ｓに対して、側逃げ角γを有する側逃げ面となる。さらに、複数の工具刃２ａは、中心軸線Ｘ２に対してねじれ角βを有している。ただし、歯車１の歯１ａのねじれ角と、歯車加工装置１０での歯車１と歯車加工用工具２との交差角η（図１Ｂ参照）に応じて、工具刃２ａのねじれ角βは適宜異なる。そこで、工具刃２ａは、ねじれ角βを有しない場合も存在する。本例では、ねじれ角βと交差角ηは同一である。

【0018】

砥石車３は、図３に示すように、歯車加工用工具２を研磨対象として、歯車加工用工具２の工具刃２ａの刃側面２ｂ，２ｃ（図２参照）及び必要に応じてすくい面２ｓを研磨する。砥石車３は、中心軸線Ｘ３回りの円盤状に形成される。ただし、砥石車３の外周面は、歯車加工用工具２の刃溝の形状に応じた形状に形成される。

【0019】

切削対象である歯車１の形状は、図４に示すように、中心軸線Ｘ１回りの周面に複数の歯１ａを備える。そして、歯車１の歯１ａの歯側面１ｂ，１ｃが、歯車加工用工具２の工具刃２ａで切削される。本実施形態では、歯車１は、外歯車を例に挙げるが、内歯車を適用することもできる。また、図４においては、歯車１は、平歯車を例に挙げるが、はすば歯車など種々の歯車を適用することができる。

【0020】

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、砥石台２２は、主軸ユニット２１に対して歯車加工用工具２の中心軸線Ｘ２と砥石車３の中心軸線Ｘ３とを直交させた状態から交差角ηだけ傾斜させる調整が可能であると共に、主軸ユニット２１に対して直交３軸方向に相対移動可能である。砥石台２２と主軸ユニット２１との交差角ηは、歯車加工用工具２のねじれ角βに合わせて調整される。

【0021】

なお、主軸ユニット２１と砥石台２２とは、相対移動すればよく、主軸ユニット２１が移動可能な構成としてもよい。そして、主軸ユニット２１及び砥石台２２が位置決めされることにより、歯車加工用工具２の中心軸線Ｘ２と砥石車３の中心軸線Ｘ３とが交差角ηを有する状態に位置決めされる。この状態で、歯車加工用工具２が中心軸線Ｘ２回り（θ２２）に回転される。

【0022】

また、砥石車３は、中心軸線Ｘ３回り（θ３）に回転される。さらに、砥石車３は、歯車加工用工具２の回転に同期して、歯車加工用工具２の中心軸線Ｘ２方向（Ｍ３１）、歯車加工用工具２の径方向（Ｍ３２）、及び、歯車加工用工具２の回転接線方向（並進方向）（Ｍ３３）に移動する。このようにして、歯車加工用工具２の工具刃２ａの刃側面２ｂ，２ｃが研磨される。

【0023】

砥石車３は、歯車加工用工具２の工具刃２ａの刃すじに沿って回転しながら往復移動してもよいし、一方向のみに移動してもよい。また、本実施形態では、砥石車３は、歯車加工用工具２の工具刃２ａの片側の刃側面２ｂ又は２ｃをそれぞれ研磨するが、隣り合う工具刃２ａの対向する刃側面２ｂ，２ｃを同時に研磨してもよいし、歯車加工用工具２の回転方向が変わっても歯車加工用工具２の回転方向に合わせて上記研磨ができるように追従してもよい。

【0024】

（２．歯車加工装置）
次に、歯車１の歯側面１ｂ，１ｃの切削を行う歯車加工装置１０について、図５を参照して説明する。本実施形態においては、歯車加工装置１０は、歯車加工用工具２でスカイビング加工により歯車１の歯１ａを創成し、また、砥石車３で歯車加工用工具２の工具刃２ａを創成もしくは再研磨する装置である。歯車加工装置１０としては、例えば、マシニングセンタ、特に、回転工具を支持する主軸の他に、直交３軸及び回転２軸を有する５軸マシニングセンタが適用される。

【0025】

歯車加工装置１０は、図示しないベッド上において直交３軸方向へ移動可能な主軸ユニット１１と、主軸ユニット１１の先端に取り付けられる歯車加工用工具２とを備える。従って、歯車加工用工具２は、歯車加工用工具２の中心軸線Ｘ２の回り（θ２１）に回転可能となり、ベッドに対して直交３軸方向へ移動可能である。

【0026】

さらに、歯車加工装置１０は、切削対象としての歯車１を支持する回転テーブル１２を備える。回転テーブル１２は、歯車１の中心軸線Ｘ１の回り（θ１）に歯車１を回転可能に支持する。回転テーブル１２は、ベッドに対して、回転テーブル１２の回転軸とは異なる１軸周りに揺動可能（チルト（傾斜）可能）に設けられる。つまり、回転テーブル１２は、チルト（傾斜）可能なように歯車１を支持する。

【0027】

そして、主軸ユニット１１及び回転テーブル１２が位置決めされることにより、歯車１の中心軸線Ｘ１と歯車加工用工具２の中心軸線Ｘ２とが交差角を有する状態に位置決めされる。この状態で、歯車１が中心軸線Ｘ１回り（θ１）に回転される。歯車１の回転に同期して、歯車加工用工具２が、中心軸線Ｘ２回り（θ２１）に回転されると共に、歯車１の中心軸線Ｘ１方向（Ｍ２）に相対的に移動させる。このようにして、歯車１が創成される。

【0028】

（３．歯車加工用工具研磨装置の制御装置）
次に、歯車加工用工具研磨装置２０の制御装置３０について説明する。この制御装置３０は、歯車加工用工具２の複数の工具刃２ａの精度の均一性を向上して歯車１の加工精度の低下を抑制する研磨加工を制御する装置である。

【0029】

すなわち、背景技術で述べたように、スカイビング加工により歯車加工用工具２で創成される歯車１の歯１ａの一方側の歯側面１ｂは、歯１ａの歯数と工具刃２ａの刃数の比により、同一の工具刃２ａで加工される場合と異なる工具刃２ａで加工される場合がある。すなわち、一つの歯１ａの一方側の歯側面１ｂは、複数の工具刃２ａで加工される場合がある。これは、歯１ａの他方側の歯側面１ｃにおいても同様である。

【0030】

具体的には、歯１ａの一方側の歯側面１ｂに着目して説明する。例えば、図８に示すように、６つの歯１ａ（符号を時計回りに１ａ１，１ａ２，１ａ３，１ａ４，１ａ５，１ａ６と付す）を有する歯車１を反時計回りに回転させ、４つの工具刃２ａ（符号を反時計回りに２ａ１，２ａ２，２ａ３，２ａ４と付す）を有する歯車加工用工具２を時計回りに回転させて切削する場合を想定する。

【0031】

この場合、先ず、工具刃２ａ１は、歯１ａ１の歯側面１ｂ１を切削する。次に、工具刃２ａ２は、歯１ａ２の歯側面１ｂ２を切削する。次に、工具刃２ａ３は、歯１ａ３の歯側面１ｂ３を切削する。次に、工具刃２ａ４は、歯１ａ４の歯側面１ｂ４を切削する。以上の切削加工で歯車加工用工具２は一周するので、工具刃２ａ１は、歯１ａ５の歯側面１ｂ５を切削する。次に、工具刃２ａ２は、歯１ａ６の歯側面１ｂ６を切削する。

【0032】

以上の切削加工で歯車１は一周するので、次の一周では、歯１ａ１の歯側面１ｂ１は、工具刃２ａ３で切削され、歯１ａ２の歯側面１ｂ２は、工具刃２ａ４で切削される。以上のことから、歯１ａ１の歯側面１ｂ１、歯１ａ３の歯側面１ｂ３及び歯１ａ５の歯側面１ｂ５は、工具刃２ａ１及び工具刃２ａ３で繰り返し切削され、歯１ａ２の歯側面１ｂ２、歯１ａ４の歯側面１ｂ４及び歯１ａ６の歯側面１ｂ６は、工具刃２ａ２及び工具刃２ａ４で繰り返し切削される。

【0033】

一方、歯車加工用工具２は、工具素材を砥石車３で研磨することにより製作される。この研磨加工中においては、砥石車３の磨耗により複数の工具刃２ａの研磨精度が不均一になる場合がある。よって、一つの歯１ａの歯側面１ｂにおいてうねりが発生し、歯車１の加工精度が低下する傾向にある。

【0034】

具体的には、図９に示すように、４つの工具刃２ａ１，２ａ２，２ａ３，２ａ４を有する歯車加工用工具２を時計回りに回転させて砥石車３で研磨する場合を想定する。この場合、先ず、砥石車３は、工具刃２ａ１の刃側面２ｂ１を研磨する。次に、砥石車３は、工具刃２ａ２の刃側面２ｂ２を研磨する。次に、砥石車３は、工具刃２ａ３の刃側面２ｂ３を研磨する。最後に、砥石車３は、工具刃２ａ４の刃側面２ｂ４を研磨する。

【0035】

これにより、図１０に示すように、工具刃２ａ１の刃側面２ｂ１は、理想の形状に近い形状に研磨されるが、工具刃２ａ２の刃側面２ｂ２、工具刃２ａ３の刃側面２ｂ３、工具刃２ａ４の刃側面２ｂ４は、研磨が進むに従って理想の形状（図示一点鎖線で示す）からの誤差ｅ２，ｅ３，ｅ４が大きくなる（ｅ２＜ｅ３＜ｅ４）形状（図示実線で示す）に研磨される。

【0036】

従って、歯１ａの歯側面１ｂには、歯すじ方向にうねりが発生する。よって、歯車１の加工精度が低下する。
具体的には、図１１に示すように、例えば、歯１ａ１の歯側面１ｂ１は、工具刃２ａ１、工具刃２ａ３、工具刃２ａ１の順で切削されるとする。すると、歯１ａ１の歯側面１ｂ１には、工具刃２ａ１で切削される領域Ａ、工具刃２ａ３で切削される領域Ｂ、工具刃２ａ１で切削される領域Ｃが歯すじ方向に形成される。工具刃２ａ３の刃側面２ｂ３は、工具刃２ａ１の刃側面２ｂ１に対し誤差ｅ３があるので、歯１ａ１の歯側面１ｂ１にうねりが発生する。他の歯１ａ２－１ａ６の歯側面１ｂ２－１ｂ６も同様にうねりが発生する。

【0037】

上述のうねりを低減するには、一つの歯１ａの歯側面１ｂの切削に関与する複数の工具刃２ａを一つのグループに分類する。同様に、他の歯１ａの歯側面１ｂの切削に関与する複数の工具刃２ａもグループに分類する。そして、分類した複数のグループのうち任意の一つのグループを選択し、選択したグループに属する複数の工具刃２ａを順に研磨する。以降、この研磨加工を残りのグループに対しても行う。これにより、一つのグループに属する複数の工具刃２ａは、理想の形状に対する誤差が小さくなるので、一つの歯１ａの歯側面１ｂに発生するうねりを抑制できる。

【0038】

具体的には、各歯１ａ１－１ａ６の歯側面１ｂ１－１ｂ６の切削に関与する工具刃２ａ１－２ａ４は、図１２に示すテーブルで表すことができる。このテーブルから重複しないグループを選択すると、工具刃２ａ１及び工具刃２ａ３は、第一グループに分類でき、工具刃２ａ２及び工具刃２ａ４は、第二グループに分類できる。そして、先ず、図１３Ａに示すように、第一グループに属する工具刃２ａ１の刃側面２ｂ１を砥石車３で研磨し、続いて工具刃２ａ３の刃側面２ｂ３を砥石車３で研磨する。次に、図１３Ｂに示すように、第二グループに属する工具刃２ａ２の刃側面２ｂ２を砥石車３で研磨し、続いて工具刃２ａ４の刃側面２ｂ４を砥石車３で研磨する。

【0039】

これにより、第一グループに属する工具刃２ａ１及び工具刃２ａ３は、理想の形状に対する誤差が小さくなるので、各歯１ａ１，１ａ３，１ａ５の歯側面１ｂ１，１ｂ３，１ｂ５に発生するうねりをそれぞれ抑制できる。また、第二グループに属する工具刃２ａ２及び工具刃２ａ４は、理想の形状に対する誤差が小さくなるので、各歯１ａ２，１ａ４，１ａ６の歯側面１ｂ２，１ｂ４，１ｂ６に発生するうねりをそれぞれ抑制できる。

【0040】

歯車加工用工具研磨装置２０の制御装置３０は、図６に示すように、グループ決定部３１と、加工状態解析部３２と、研磨加工部３３とを備える。制御装置３０は、歯車加工用工具２の工具素材に対して工具刃２ａを形成するための研磨加工の制御を行う。また、制御装置３０は、切削加工により磨耗した再研磨が必要な歯車加工用工具２の工具刃２ａに対して研磨加工の制御を行う。

【0041】

グループ決定部３１は、歯車加工用工具２の工具刃２ａの刃数及び歯車１の歯１ａの歯数に基づいて、一つの歯１ａを切削加工する複数の工具刃２ａを一つのグループとして決定する処理を、全ての歯１ａに対して行う。具体的には、図８に示す歯車加工用工具２の工具刃２ａ１－２ａ４の刃数４及び歯１ａ１－１ａ６の歯数６から、図１２に示すようなテーブルを作成する。そして、作成したテーブルを参照して、各歯１ａ１－１ａ６の歯側面１ｂ１－１ｂ６の切削に関与する複数の工具刃２ａからなるグループ、すなわち工具刃２ａ１及び工具刃２ａ３からなる第一グループと、工具刃２ａ２及び工具刃２ａ４からなる第二グループを決定する。

【0042】

加工状態解析部３２は、歯車加工用工具２の加工状態を解析する。具体的には、加工状態解析部３２は、歯車加工用工具２で切削した歯車１の数もしくは全切削加工時間を指標として歯車加工用工具２の加工状態を解析する。すなわち、歯車加工用工具２の工具刃２ａは、切削した歯車１の数もしくは全切削加工時間によって磨耗が進み、切削した歯車１の加工精度が低下するので、切削した歯車１の数もしくは全切削加工時間を指標とすることで、再研磨が必要な歯車加工用工具２であるか否かを判断できる。また、歯車加工用工具２の工具刃２ａは、切削した歯車１の加工精度が低下するのは工具刃２ａの磨耗が進んでいることが一因であるので、歯車１の加工精度を指標とすることで、再研磨が必要な歯車加工用工具２であるか否かを判断できる。

【0043】

研磨加工部３３は、歯車加工用工具２の加工状態に基づいて、決定した複数のグループのうち、重複していないグループ毎に当該グループに属する工具刃２ａの刃側面２ｂを砥石車３で研磨する。具体的には、例えば、第一グループを第一順、第二グループを第二順と決定したら、先ず第一グループに属する例えば工具刃２ａ１を研磨し、次に工具刃２ａ３を研磨する。次に第二グループに属する例えば工具刃２ａ２を研磨し、次に工具刃２ａ４を研磨する。なお、グループ順は任意であり、また、グループ内における研磨順も任意である。

【0044】

なお、研磨加工部３３は、工具刃２ａの刃側面２ｂを砥石車３で研磨するとき、主軸ユニット２１に備えられる歯車加工用工具２を中心軸線Ｘ２周り（θ２２）に回転させる図略の回転駆動モータ及び砥石台２２に備えられる砥石車３を中心軸線Ｘ３周り（θ３）に回転させる図略の回転駆動モータを駆動制御する。また、砥石台２２を歯車加工用工具２の中心軸線Ｘ２方向（Ｍ３１）、歯車加工用工具２の径方向（Ｍ３２）、及び、歯車加工用工具２の回転接線方向（並進方向）（Ｍ３３）にそれぞれ移動させる図略のボールねじ機構及び駆動モータを駆動制御する。さらに、回転テーブル１２を揺動させる図略の駆動モータを駆動制御する。

【0045】

（４．歯車加工用工具研磨装置の制御装置の動作）
次に、歯車加工用工具研磨装置２０の制御装置３０の動作（歯車加工用工具研磨方法）について図を参照しながら説明する。本例では、切削加工により磨耗した再研磨が必要な歯車加工用工具２の工具刃２ａに対して研磨加工の制御を行う場合を説明する。なお、歯車加工用工具２の工具刃２ａは、硬度を高めるために被膜されているので、再研磨する前に別装置で脱膜し、再研磨後に別装置で被膜する必要がある。

【0046】

制御装置３０は、主軸ユニット２１に支持されている歯車加工用工具２の工具刃２ａの刃数及び当該歯車加工用工具２で切削する歯車１の歯１ａの歯数に基づいて、一つの歯１ａを切削加工する複数の工具刃２ａを一つのグループとして決定する（図７のステップＳ１、グループ決定工程）。そして、制御装置３０は、グループ決定処理を全ての歯１ａに対して行ったか否か判断し（図７のステップＳ２）、グループ決定処理を全ての歯１ａに対して行っていないときは、ステップＳ１に戻って上述の処理を繰り返す。

【0047】

一方、制御装置３０は、グループ決定処理を全ての歯１ａに対して行ったときは、決定した複数のグループのうち、重複していないグループ毎に当該グループに属する工具刃２ａの刃側面２ｂを砥石車３で研磨する。すなわち、制御装置３０は、砥石台２２を移動制御して砥石車３を歯車加工用工具２のすくい面２ｓ側に移動し、歯車加工用工具２の中心軸線Ｘ２と砥石車３の中心軸線Ｘ３とが交差角を有する状態となるように位置決めする（図７のステップＳ３、研磨加工工程）。この状態で、歯車加工用工具２を中心軸線Ｘ２回り（θ２２）に回転するとともに、砥石車３を中心軸線Ｘ３回り（θ３）に回転し、上記グループに属する工具刃２ａの刃側面２ｂを砥石車３で研磨する（図７のステップＳ４、研磨加工工程）。

【0048】

そして、制御装置３０は、全グループに属する工具刃２ａの研磨加工が完了したか否かを判断し（図７のステップＳ５）、全グループに属する工具刃２ａの研磨加工が完了していないときはステップＳ３に戻って上述の処理を繰り返す。一方、ステップＳ５において、全グループに属する工具刃２ａの研磨加工が完了したときは、砥石車３を退避位置へ移動して停止し（図７のステップＳ６）、砥石車３及び歯車加工用工具２の回転を停止して（図７のステップＳ７）、全ての処理を終了する。

【0049】

（５．その他）
上述した実施形態では、グループ化した歯車加工用工具２の工具刃２ａは、２以上のグループに跨るものが存在しないように設計しているが、２以上のグループに跨る場合は、当該工具刃２ａをどれか一つのグループに属するようにして、研磨加工を行うようにする。

【0050】

また、特に、歯車加工用工具２の回転軸線と歯車１（工作物）の回転軸線とが垂直でなく、歯車加工用工具２と歯車１（工作物）との回転を同期させながら、高速に回転して加工する方法（ギヤスカイビング加工）は、高効率に加工可能となるが、加工の切削量や送り量などを多くするほど、切削負荷が大きくなり、歯車加工用工具２の摩耗量が多くなる。

【0051】

そして、歯車１（工作物）の歯すじ方向に対し、歯車加工用工具２の複数の工具刃２ａが加工することになり、歯車１（工作物）の歯すじ精度（歯形精度）を高精度に保つためには、上記の歯車加工用工具研磨装置２０（歯車加工用工具研磨方法、歯車加工装置）では、歯車１（工作物）の一つの歯の歯すじ方向を加工する複数の工具刃２ａの刃形状（刃側面、刃先面など）を整える（同じような形状などに研磨）ことが可能で、歯車１（工作物）の歯すじ精度（歯形精度）を高精度に保つ、理想に近い刃形状（歯車加工用工具２）にすることができる。

【符号の説明】

【0052】

１：歯車、 １ａ：歯、 ２：歯車加工用工具、 ２ａ：工具刃、 ３：砥石車、 ２０：歯車加工用工具研磨装置、 ２１：主軸ユニット、 ２２：砥石台、 ３０：制御装置、 ３１：グループ決定部、 ３２：加工状態解析部、 ３３：研磨加工部

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】