歯車／ギアの加工・検査方法

歯車／ギアの加工・検査方法

歯車（ギア）の加工および検査方法について説明します。

1. 歯車の加工方法

歯車の加工方法は、用途や精度要求によって異なりますが、主な方法は以下の通りです。

(1) 切削加工

① ホブ盤（ホブカッター）

• ホブカッター（ホブ）を使用して歯形を連続的に切削する方法。
• 高い生産性があり、大量生産向き。
• インボリュート歯形の歯車加工に適している。

② シェービング加工

• シェービングカッターを用いて歯面を仕上げる方法。
• 切削加工後の歯面の仕上げに使用される。
• 高精度な仕上げが可能。

③ シェーパー加工（ラックカッター）

• シェーピングマシンを使用して歯を削り出す方法。
• 内歯車や特殊形状の歯車に適している。

④ ブローチ加工

• ブローチと呼ばれる特殊な刃物を通して、歯形を削り出す方法。
• 内歯車の加工に適している。

(2) 研削加工（仕上げ加工）

① 歯車研削

• 歯面を砥石で研削して高精度な歯車を製作。
• 高精度な動作が求められる精密機械や航空機用の歯車に使用。

② ホーニング加工

• 砥石またはホーニングホイールを用いて微細な仕上げを行う。
• 低騒音で高精度な歯車に仕上げるのに適している。

(3) 成形加工（塑性加工）

① 冷間鍛造（プレス成形）

• 金型を使用して歯形を成形する方法。
• 大量生産向けで、強度が高い歯車が得られる。

② 粉末冶金（焼結）

• 金属粉末を圧縮し、焼結することで歯車を成形。
• コストを抑えつつ、複雑形状の歯車を量産できる。

(4) その他の加工方法

① 放電加工

• 放電（EDM）を利用して、硬い材料や特殊形状の歯車を加工。
• 高精度な特殊歯車の製造に使用。

② 3Dプリント（積層造形）

• 樹脂や金属粉末を積層しながら歯車を形成。
• 試作や特殊用途向け。

2. 歯車の検査方法

歯車の品質を保証するため、以下のような検査が行われる。

(1) 歯形・歯すじ測定

• 歯形（インボリュート曲線）、歯すじ（歯の直線性）を測定する。
• 測定方法：歯車測定機、CNC歯形測定機など。

(2) ピッチ測定

• 各歯の間隔（ピッチ）が均等かを測定。
• 測定方法：歯車ピッチ測定機、ダイヤルゲージなど。

(3) 偏心測定

• 歯車の回転中心がずれていないかを測定。
• 測定方法：回転測定機、ダイヤルゲージなど。

(4) 歯面粗さ測定

• 歯面の仕上がり具合（粗さ）を確認。
• 測定方法：表面粗さ測定機（サーフテスト）など。

(5) 歯車かみ合い試験

• 実際に歯車をかみ合わせて動作確認を行う。
• 測定方法：かみ合い試験機（バックラッシュ測定含む）。

(6) 材料・硬度検査

• 歯車の材料や熱処理状態を確認。
• 測定方法：硬度計（ロックウェル、ビッカース）、金属顕微鏡など。

3. まとめ

歯車の加工方法は、切削・研削・塑性加工・放電加工など多岐にわたる。
加工後は、歯形やピッチ、偏心などを厳密に検査し、高精度な歯車を製造することが求められる。
用途に応じて最適な加工・検査方法を選択することが重要。

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