ギア研削用ダイヤモンド砥石

1. 平歯車と伝動装置の利点：製造が簡単で、組み立てが簡単で、同期装置なしで直接噛み合い、軸端の取り付けに深溝玉軸受を直接使用し、基本的に軸方向の力がありません。
平歯車と伝動装置の欠点：平歯車伝動装置は安定性が低く、衝撃、振動、騒音が発生しやすいため、高速で高負荷の用途には適していません。

2. ヘリカルギアと伝動の利点：ヘリカルギアの噛み合いは徐々に行われ、歯の接触度合いが大きく（有効な噛み合い歯）、負荷が突然増加または除去されないため、伝動が安定し、騒音が少なく、耐用年数が長く、高速および高負荷の場面で広く使用されています。
ヘリカルギアとトランスミッションの欠点：製造が少し複雑な場合、作用する軸方向の力が大きく、ベアリングに悪影響を及ぼします。

そのため、自動車のギアボックスの1速ギアと後進ギアは、長時間作動せず、速度も高くないため、経済性とコンパクト性を重視して使用されています。他のギアと後車軸は高速作動のため、滑らかさに対する要求が高く、ヘリカルギアが使用されています。軸力の影響を減らすために、ギアの歯の回転オフセットと修正ギアの製造プロセスが採用されており、テーパーのある歯形により支持力が低下し、スムーズな動作を維持できます。

高精度、高歯面硬度の歯車加工の中核技術設備として、歯車研削盤の応用がますます普及しています。一般的に、歯研削は歯車部品の歯形仕上げ工程です。歯形の荒加工（ホブ切り、フライス加工など）と熱処理を完了した上で仕上げ代を除去し、歯車の精度と表面品質をさらに向上させる歯形仕上げ工程です。

歯の精度が歯形研削に与える影響：

歯車研削盤では、研削砥石が歯溝に正しく入り、左右の歯面の研削代を均一にするために、部品を研削する前に円周方向の位置決めを行う必要があります。

歯溝の中心面が砂歯車の歯形の中心面と一致するようにする必要があります。最初の歯溝を正しく研削した後、工作機械は次にワークピースの歯を分離し、すべての歯の形状を研削します。

図 1 からわかるように、研削前にワークピースの円周方向の位置決めが正確でない場合、歯溝の両側の研削量の大きさが不均一になります。 深刻な研削ホイールは歯の表面に直接衝突し、ワークピースを削って廃棄物にしたり、工作機械の精度の低下を引き起こしたりします。

円周方向の位置決め偏差は、その後の研削の歯のマージンに直接影響するため、実際の研削はマージンが大きい側に合わせて検討する必要があり、その結果、半径方向の送り時間が増加し、加工効率が低下します。
また、許容差が不均一なため、片側の実際の研削層厚が理論値よりも厚くなり、浸炭または窒化熱処理を施した硬い歯面歯車の場合、表面硬化層が浅いため、実際の研削厚が厚くなると完成部品の歯面硬度が低下し、部品の品質問題が発生したり、部品の性能に影響を与えたりします。

研削砥石の選択:

研削砥石の選択では、主に研磨剤、粒子サイズ、硬度、結合剤などを考慮します。

研磨材：研削ホイールの研磨材の選択は、主に材質と熱処理方法、硬度に関係します。研削ホイールは、高い硬度、耐摩耗性、耐熱性、靭性、および金属を切断するための鋭い角を備えている必要があります。

超硬質研磨材：主に天然ダイヤモンド、人工ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素など、高硬度、脆性材料の一般的な研削。同時に、ダイヤモンド研磨材は研削ホイールドレッシングツールとしても使用できます。

浸炭および硬化ギア歯面研削には、コランダムおよびセラミック研磨剤が推奨されます。

粒子サイズ：粒子サイズとは、研削ホイールの粒度の大きさを指します。研削ホイールの粒度が小さいほど、粒子サイズは小さくなります。逆に、粒子サイズが大きいほど、粒子サイズは大きくなります。研削ホイールのサイズの選択は、歯車研削時の加工時間と歯面の粗さに直接関係しています。

粗粒度研削砥石の適用条件：

粗粒度の研削砥石は、以下の条件下での研削に選択されます。

（１）靭性が高く、硬度が低い部品。

（２）熱伝導性が悪く燃えやすい材料

（３）給餌量が多い場合

（４）歯面粗さが高くない場合、すなわち粗さの要求を満たすことを前提として、できるだけ粗粒度の砥石を選択するべきである。

（５）歯面と研削面の接触面積が大きい場合には、研削時に発生する過度の熱による研削焼けを防止するために、より大きな粒子径の研削砥石を選択する必要があります。

微粒子研削砥石の適用条件：

以下の状況では、より細かい粒子の研削砥石が研削に選択されます。

（１）歯面研削時に成形ホイールの保持力が向上し、より高い研削歯精度が確保されます。

（２）歯面粗さが大きい場合

（３）歯面係数の小さい部品を研削する。

浸炭焼入れ歯車の研削時には、粒度46～80の砥石を選択する必要があります。これにより、砥石と歯面の接触面積が増加し、歯面の粗さが減少します。同時に、砥石には一定のチップ許容スペースがあり、チップの除去と放熱性能を確保する必要があります。

硬度：砥石の硬度とは、歯車研削時に砥石が高速回転する際に、工作機械の軸方向および半径方向の力の作用により、砥石表面の砥粒が破壊されたり結合から剥がれ落ちたりする難しさの度合いを指します。

ソフト研削砥石を選択するための一般的な原則は次のとおりです。

（１）研削接触面積を増やすために、硬度の低い歯車を加工する場合は軟質砥石を使用することができる。

（２）熱伝導率が低く、熱温度に対して材料が敏感な歯面には、ソフト砥石が選択される。

（３）砥石線速度が速い場合には軟質砥石を使用する。

（４）研削効率を向上させるために、軟質砥石を選択することができる。

ハード研削砥石を選択するための一般的な原則は次のとおりです。

（１）研削歯面が不連続な状態にある場合には、硬い研削砥石を選択する必要がある。

（２）より良い研削精度を維持するために、硬い砥石を選択し、浸炭焼入れ歯車を研削する場合は、中硬度の砥石を選択します。

結合剤：結合剤は、結合した研磨材です。研削砥石の強度、耐衝撃性、耐熱性は、主に研削砥石の結合剤の種類と性質によって決まります。

浸炭焼入れされた歯車の研削には、ビトリファイドダイヤモンド研削ホイールを選択する必要があります。