ダイヤモンドドレッシングギヤ設計・選定とトラブル対策

ダイヤモンドドレッシングギヤは、鋼の歯車状の台金にダイヤモンド砥粒を電着した工具で、ギヤホーニングに使う内歯車形の砥石を成形・ドレスします。研削される歯車と同じ形をしていて、その形が砥石を通して歯車にそのまま写るため、μm 単位の歯形精度が要ります。寿命が来たら砥粒をはがして再電着し、繰り返し使えます。

✎設計・選定のしかた

見出しを開くと中身が出ます。印刷するとすべて開いた状態で出ます。

しくみと使い方

歯車を研削する砥石を成形・ドレスするための、歯面にダイヤモンド砥粒を電着した歯車状の工具。研削される歯車と同一形状をしている^[1]資料1件・参考
ドレッシングギヤの形を砥石に転写し、その砥石で歯車の歯面を仕上げる研削方法で、サイクルタイムが短く量産歯車の加工に向く^[1]資料1件・参考
ギヤホーニング法は一般に内歯車形の砥石で歯車を研削する。ドレッシングギヤで砥石の歯面を、ドレッシングリングで砥石の小径を成形する。ドレッシングギヤは研削される歯車と同じ位置に取り付け、短時間で砥石をドレスする^[1]資料1件・参考
ドレッシングギヤの精度は砥石を介してそのまま歯車に転写されるため、μm 単位の歯形精度が要求される^[1]資料1件・参考
構造：鋼の歯車状台金の表面にダイヤモンド砥粒をめっき法で固着（電着）し、ダイヤモンド砥石で歯面のツルーイング（歯形研削）をして仕上げる^[1]資料1件・参考

バイアス歯形への対応

自動車の駆動系歯車では、かみ合い時の歯当り改善のため、歯すじ方向に沿って歯形を連続的に変化させたバイアス歯形がよく使われる。バイアス歯形は、歯形研削時の創成運動に使うピッチブロックの偏心で得られる^[1]資料1件・参考
この研削法では外径の大きい砥石を使うが、大径の砥石を精度よく作るのは難しく、精度のよいドレッシングギヤが得られない。三菱マテリアルは小径砥石を使う 3 次元コントロール CNC 歯車研削盤を開発し、高精度のバイアス歯形ツルーイングを実現した^[1]資料1件・参考

電着と砥粒の選び方

砥粒は台金に接した状態で電着されるので、砥粒寸法のばらつきで切れ刃高さが不ぞろいになり、台金に固着されずに浮きあがった砥粒も出る。三菱マテリアルは精密分級した砥粒を台金に密着させる精密電着法を使っている^[1]資料1件・参考
砥粒ラインナップ：#80・#100・#120・#170。砥粒サイズ比 2／1.7／1.5／1、砥粒表面積比 4／3／2／1、平均砥粒径 181／151／126／91μm。粗いほど砥粒保持力が大きい^[1]資料1件・参考
#80 の砥粒は #170 に対し直径で 2 倍、表面積で 4 倍で、砥粒強度と保持力が上がり、#120・#170 の 1.5〜2 倍の長寿命。精密電着とセミツルーイング法で歯形精度は従来と同等^[1]資料1件・参考
加工事例：m3.0・PA17.5°・28°LH・20NT・幅40 の歯車で #80 は 11,500 個、#170 は 6,000 個。m2.25・PA17.5°・30°RH・50NT・幅30 の歯車で #80 は 21,000 個、#120 は 14,500 個^[1]資料1件・参考

↻再研削・寿命の管理

寿命は被研削歯車の要求精度や加工条件で変わるが、一般には 1 個のドレッシングギヤで 400〜500 回ドレスでき、10,000〜20,000 個の歯車を加工できる^[1]資料1件・参考
寿命になったら、表面に電着された砥粒を除去し、新しい砥粒を電着して再使用できる（再電着）^[1]資料1件・参考

◎工具の検査

電着後の歯形データで砥粒の切れ刃高さのそろい具合を見る（精密電着品と従来品で歯形データのばらつきが違う）。歯面は SEM 写真でも確認している^[1]資料1件・参考

☑注文時に決めること

工具メーカーに見積・製作を頼むときに伝える項目です。歯車の要目表（図面の表）から決まるものが大半です。

項目	なぜ要るか・決め方
被削ワーク諸元（m または DP・圧力角は必須、歯数、ねじれ角 RH／LH、歯先円径、歯底円径、歯厚、前切り歯厚（熱処理）、転位係数、歯幅、歯形管理長さ、相手歯車諸元）と歯車測定機の入力データ	ドレッシングギヤは研削される歯車と同じ形にするため、ワークの諸元がそのまま設計値になる^[1]
精度（歯車新・旧 JIS の等級）・砥粒（#80／#100／#120）・歯数・歯幅	精度は砥石を通して歯車に写る。砥粒は寿命に効く^[1]
アーバ（製作の要否、焼きばめ式／キャップ式、ギヤ・リングの共用）とドレッシングリング（オーダ番号、砥粒）	ドレッシングギヤは研削される歯車と同じ位置に取り付けるため、取付け方法と小径用リングを合わせて決める^[1]
砥石設計（砥石径 φ300／φ350／φ400、軸交さ角 12°／10°／8°、軸交さ角一定か変動か、弱ネジレ側／強ネジレ側）と転位設計・段取り値（砥石歯数、軸交さ角、歯面軸間距離と内径軸間距離の新品・寿命）	ギヤホーニング砥石とドレッシングギヤは組で設計するため^[1]
ドレスギヤ（ワーク）の歯形・歯すじ（ツルー／別紙参照／図示）とドレスギヤ形状（穴形状・全幅・歯幅・ハブ幅・ハブ径の変更）	バイアス歯形などの修整をドレッシングギヤ側に作り込むため^[1]

ケズリバ（kezuriba.net）/gears/tools/dressing-gear/ より印刷

⚙ほかの歯切り工具

ホブピニオンカッタスカイビングカッタシェービングカッタブローチ面取り工具（フレージングカッタ）歯切り工具の一覧と切削条件歯切り法の比較加工トラブル事典

📚出典

印のない値は、別々の発行元の資料 2 つ以上で一致したものです。材種名・コーティング名はメーカーの商品名で、メーカーどうしの比較はしていません。「p.」は三菱マテリアルのカタログ（C004J-H）の本文ページです。

三菱マテリアル「歯切工具／ブローチ総合カタログ C004J-H（5. ダイヤモンドドレッシングギヤ p67〜71、ドレスギヤ・ドレスリング設計仕様書 p86）」