最先端技術：歯車加工

自動車も時計も機械も、歯車なしには機能しない。技術の世界も、私たちの日常生活も、歯車なしには考えられません。精密な歯車を製造することは、メーカーにとって難しいことです。歯車製造のための金型ソリューションの選択は、様々な要因によって決まります。モジュールサイズ、バッチサイズ、利用可能な機械技術などが、選択すべき製造技術を決定する主な要因である。特に、軸を結合し同期させた最新の工作機械は、以前は特殊な機械にしかできなかった歯車製造の可能性を提供します。

 

歯車は、内歯または外歯を持つ歯車とシャフトに分けられる。歯車には、平歯車、直歯車、はすば歯車、ヘリンボーン、直歯ベベル、スパイラルベベル、2軸が必ずしも共通の交点を持たないはすば歯車、および同様のハイポイドギアがある。また、ウォームギヤの中のウォームであることもある。特殊な形として、歯付きラックなどがあります。歯車は、互いの軸の位置によって、ローラーギヤとスクリューギヤに細分化される。

 

最も一般的な歯形は、インボリュート歯車です。インボリュート歯車は、高速から低速への伝達比や、時計回り、反時計回りの回転比に等しく適しています。バックラッシが比較的小さく、製造が簡単で安価です。第二の歯車はサイクロイドです。低速から高速への伝達における摩擦が少なく、実現可能な伝達比が大きいという利点があります。しかし、このタイプの歯車は、設計と製造の面でより厳しく、いわゆるピニオンギヤは、もはや主要な役割を果たしていません（自転車やオートバイの駆動装置に見られるような特殊な形態のチェーンドライブは除く）。

 

歯車の歯の大きさを表す指標にモジュールがあります。これは、歯車のピッチp（隣り合う2つの歯間の距離）と定数Piの商として定義されます。歯先と歯元の高さ，歯元半径，歯先面取りなどの歯車の諸元はモジュールで指定します。標準化された工具を使用するために、DIN 780規格が使用されています。シリーズIでは、モジュール0.05からモジュール60まで、シリーズIIでは、モジュール0.055からモジュール70までとなっています。インペリアルシステムでは、モジュールの代わりに「直径ピッチ」が使用されます。

 

幾何学的に定義された切れ刃を持つ加工は、ホブ切り、倣いミーリング、プレーニング、シェーピング、ブローチング、スカイビング、プロファイルブローチ、5軸フリーフォームミリング、シェービングです。刃先が不定な加工には、歯車またはプロファイル研削、ホーニング、ラッピング、放電加工、エッチングがあります。機械工学や自動車工学における大規模な歯車加工では、主にギヤホブ盤のような特殊な運動学と精巧に設計された工具を備えた工作機械に依存することになります。これらの高価な投資は、通常、大規模なシリーズを生産する場合にのみ回収されます。要求の厳しい精密な歯の輪郭は、複合加工機やCNCマシニングセンタで、用途に応じた工具を用いて加工することが可能です。

 

HORNの製品群には、モジュール0.5からモジュール30までの様々な歯車形状を製造するための工具が幅広く含まれています。平歯車、シャフトハブ、ウォーム、ベベルギヤ、ピニオン、またはカスタマイズされた形状の歯など、これらの歯形はすべてフライス加工、溝加工、その他の加工用の工具で経済的に生産することが可能です。歯切り加工が得意なことは、ギヤスカイビングの製品群でも証明されています。この加工法は100年以上前から知られていました。しかし、マシニングセンターや、完全に同期したスピンドルとプロセスに最適化されたソフトウェアを備えた複合加工機が、この非常に複雑な技術の使用を可能にして以来、広く応用されるようになったのです。