超精密歯車測定機

歯車は動力を伝達するための機械要素です．そこで，効率の良い伝達をする必要があります．

現在使われている歯車のほとんどは，インボリュート歯形と呼ばれるもので，歯形がインボリュート曲線で造られています．これは，インボリュート曲線を用いることにより歯車のかみ合い位置と回転角度が比例関係になり，その上力の加わる方向が一定の向きになるからです．

人間の作るものには必ず誤差が存在します．歯車でも，実際に出来上がった歯車では理論的なインボリュート曲線と比べると誤差が生じてしまいます．この誤差の事を『歯形誤差』と呼びます．歯形誤差が少ない歯車ほど良い歯車であると言うことができます．本研究では，この歯形誤差を非常に高い精度で測定する測定機の開発に関する研究を行っています．

NC方式歯車測定機のサーボ制御に関する研究

現在，(社)日本歯車工業会では，歯形精度の検定方法の確立を目的にNC方式の超高精度歯車測定機を開発しており，この測定機は現在，全歯形誤差測定で約1μm程度の不確かさを持っています．この不確かさはJIS歯車規格の全ての歯車を評価するにはまだ不十分です．

この測定機の測定誤差の一つの大きな要素が駆動系の運動誤差であり，すなわちステッピングモータ，ウォームギヤ及びボールネジを使う事による誤差であることがこれまでの研究結果で確認されています．

本研究は歯車測定機の現状に着目し，エアベアリング支持でDD（ダイレクトドライブ）方式の新しい駆動系を用いたサーボシステムを開発する事により，従来の歯車測定機よりも高精度な歯車測定機を開発する事を目的としています．

測定機には被測定物の歯車を載せる回転軸（円筒状）と，測定子を持つ直動軸（測定子は未搭載）の2つの軸があります．主軸の回転と測定子の直線移動が歯面の理論式の関係になるように2軸を同期させNC駆動（Numerical Control:数値制御）させる方式の歯車精度測定機です．

歯車計測システムのキャリブレーション方法に関する研究

現在，歯車の幾何学的形状・寸法については歯形誤差や歯すじ誤差等を計測する様々なタイプの歯車精度測定機が利用されており，形状誤差の大小により，歯車精度を等級分けする国際規格が存在しています．

しかしながら，歯車精度測定機の測定値を保証するシステムが世界的に確立されていないため，特に高精度が要求される超精密歯車の精度(測定値)についての信頼性が，各国でまちまちとなっており，国際的な取引の進展や分業体制の確立を妨げています．

そこで，（社）日本歯車工業会では、歯車の幾何学的形状・寸法の精度の試験評価方法を確立し，それを標準化して国際標準として提案する事を目的とする研究開発プロジェクトを実施しています．

本研究は，このプロジェクトの一環として，歯車測定機の校正に用いられる標準歯車を評価できる超高精度歯車測定機の開発とそれを用いた標準化の参考資料を得ることを目的としています．