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歯車加工技術の動向　MCによるウォームホイールの加工事例

切削による歯車加工進む

　世界規模で脱炭素化が模索される中、自動車のＥＶ化に代表されるように、産業構造の変化が急速に進みつつある。自動車産業ではＥＶ化によって、動力となる電気モーターとタイヤをつなぐ動力伝動装置の構造にも変化が見られる。ホイールの内側で駆動するインホイールモーターなどの電気モーターが使用されると、遊星歯車機構が必要となるが、その中には内歯車が使用されている。内歯車は従来、ギアシェーバーやブローチ加工で加工されていたが、最近ではギアスカイビングが採用されるようになってきている。

　ギアスカイビング加工は以前から提案されていたが、近年の加工機械の高剛性化により生産現場での実現が可能となった。同加工法の大きな特徴は、回転工具を加工対象物（ワーク）に対して軸交差角を設けて取り付け、両方を同期回転させることで切削加工する点だ。軸交差角を設けると、工具とワークの接触点で工具の軸方向にすべり速度が発生し、高速に切削加工ができるようになる。また回転運動による加工なので、加工能率が高く、加工時の振動が小さいため、高精度な加工が期待されている。

　切削始めから終わりにかけて、工具のすくい角が変化するため、切削抵抗が大きくなり、工具寿命が短くなることが課題だったが、耐摩耗性のある工具開発やコーティング技術の進歩により徐々に市場に浸透している。さらに、内歯車だけでなく外歯車の加工もできるなど加工の自由度も高い。より複雑な形状への適用が進められている。

　今後は自動車用歯車の大量生産に展開していくことが課題だ。ギアスカイビングに使用される加工機械は、特化した専用機もあれば、ギアスカイビング機能を持たせて工程集約を提案する複合加工機やＭＣもある。