歯切り盤とホブ盤の違いや種類がよく分からず、選定に迷っていませんか。歯切り盤は歯車の歯を切削加工する専用工作機械の総称で、JIS規格が定める工作機械分類の1区分です。
本記事では種類や加工方法、主要メーカーまで工作機械のプロが解説します。読めば、自社に合った機種選びの軸がつかめる内容です。
歯切り盤とは
「歯切り盤」という名称になじみがなくても、歯車を作る工作機械だとイメージすれば理解しやすくなります。まずはJIS規格上の定義から確認しましょう。
歯切り盤の定義とJIS上の位置づけ
JIS B 0105:2012は歯切り盤を「歯切工具を使用して,主として歯車の歯切りを行う工作機械」と定義し、数値制御で運転するものを特に「数値制御歯切り盤」と呼びます。
対応英語は gear cutting machine です。工作機械15分類のうち「i) 歯切り盤及び歯車仕上げ盤」という独立区分に位置づけられています。
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分類記号 |
分類名
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a |
基本 |
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b |
旋盤 |
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c |
ボール盤 |
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d |
中ぐり盤 |
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e |
フライス盤 |
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f |
研削盤 |
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g |
多軸制御・複合工作機械 |
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h |
表面仕上げ機械 |
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i |
歯切り盤及び歯車仕上げ盤 |
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j |
平削り盤・立て削り盤・形削り盤 |
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k |
ブローチ盤 |
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l |
切断機 |
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m |
特殊加工機械 |
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n |
専用工作機械 |
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o |
その他の工作機械 |
歯切り盤は、機械加工とは?種類・加工方法・工作機械の基礎知識をわかりやすく解説で紹介した機械加工の中でも、歯車専用に開発された工作機械です。汎用性の高いマシニングセンターとは?種類・構造・価格をわかりやすく解説とは異なり、歯切り盤は主として歯車の歯切りを行う専用機という位置づけになります。
出典:JIS B 0105:2012 工作機械−名称に関する用語
歯切り盤の種類
歯切り盤にはホブ盤のほかにも複数の機種があります。ここではJIS規格に基づいて歯切り盤の分類を整理し、混同されやすい歯車研削盤との違いも解説します。
ホブ盤(歯切り盤の代表機種)
ホブ(歯車を創成歯切りするねじ状の工具)を使い、JIS B 0105:2012で「ホブを使用して創成歯切りする歯切り盤」と定義されるのがホブ盤です。ホブサドルに接線送り機構を備えウォーム歯車を歯切りする機種は「ウォーム歯車ホブ盤」と呼ばれ、対応英語は gear hobbing machine と表記されます。
歯車形削り盤(ギヤシェーパー)
ピニオンカッタ(歯車状の逃げ刃を持つ歯切り工具)を使う機種が歯車形削り盤(ギヤシェーパー)です。
JIS B 0105:2012では「ピニオンカッタ又はラックカッタを使用して創成歯切りする歯切り盤」と定義され、内歯車の歯切りに用いられる機種です(JISは歯車形削り盤の大きさの表し方に「内径」を挙げ、ホブ盤には挙げていません)。対応英語は gear shaping machine です。
かさ歯車歯切り盤・ラック歯切り盤
かさ歯車歯切り盤は「かさ歯車用刃物を使用して,かさ歯車を歯切りする歯切り盤」(JIS B 0105:2012)で、歯形によってすぐばかさ歯車歯切り盤とまがりばかさ歯車歯切り盤に分かれます。
ラック歯切り盤は「ピニオンカッタ又は総形フライスを使用してラックを歯切りする歯切り盤」と定義され、平行に歯が並ぶラックの加工に用いられる機種です。
歯車研削盤・歯車仕上げ盤との違い
JIS B 0105:2012で歯車研削盤は「歯車の歯面を研削する工作機械」と定義され、09100〜09400のような「歯切り盤」という語は使われていません。
JISの分類項目名は「歯切り盤及び歯車仕上げ盤」であり、歯車研削盤は歯切り盤の一種ではなく併記される別区分です。歯車を加工するヘリカルブローチ盤・ポットブローチ盤も、JIS上は「k) ブローチ盤」に分類され歯切り盤には含まれません。
数値制御で運転する機種は「数値制御歯切り盤」と呼ばれ、NCフライス盤とは?種類・使い方・マシニングセンタとの違いをわかりやすく解説で紹介したNC制御の考え方と共通する部分があります。
また、歯面を研削で仕上げる加工については円筒研削盤とは?種類・構造・メーカーを工作機械のプロが解説で詳しく解説しています。
出典:JIS B 0105:2012 工作機械−名称に関する用語
出典:JIS B 0102-1:2013 歯車用語−第1部:幾何形状に関する定義
歯切り盤とホブ盤の違い
歯切り盤の加工方法(創成歯切り)
歯切り盤の多くは「創成歯切り」という加工方式で歯を作ります。ここで取り上げるのは、その仕組みです。
創成歯切りの仕組み(ホブ・ピニオンカッタと包絡線)
JIS B 0102-1:2013はホブを「歯車を創成歯切りするためのねじ状の工具」、ピニオンカッタを「歯車を創成歯切りするための逃げのついた円筒歯車状の工具」と定義しています。
創成される歯面は、着目する歯部を定義する「創成用歯車」の有効歯面が描く包絡線(工具の刃形が次々に描く曲線のすべてに接する曲線)として形づくられる仕組みです。
JISはホブ盤・歯車形削り盤の定義に「創成歯切りする」と明記する一方、ラック歯切り盤の定義では総形フライスの使用も認め、「創成歯切り」の語を用いていません。
創成歯切りは回転する工具でワークを削る点で、フライス加工とは?種類・工具・機械・外注依頼のポイントまで解説で紹介した加工方式と共通点があります。歯車以外の一般的な金属加工については、切削加工とは?種類・使用機械・メリットと工作機械の選び方まで解説で全体像を解説しています。
出典:JIS B 0105:2012 工作機械−名称に関する用語
出典:JIS B 0102-1:2013 歯車用語−第1部:幾何形状に関する定義
歯切り盤で作れる歯車の種類
平歯車・はすば歯車・かさ歯車など機種ごとに対応する歯車
歯切り盤は機種によって加工できる歯車の形状が異なります。ホブ盤は円筒歯車やウォーム歯車、歯車形削り盤は内歯車を含む歯車、かさ歯車歯切り盤はすぐば・まがりばのかさ歯車、ラック歯切り盤はラックというように、機種ごとに得意な形状が異なる点が特徴です。
JISは各機種の参考欄に「機械の大きさの表し方」として、加工できる歯車の外径・歯幅・モジュール(歯の大きさを表す指標)を示しており、機種選定の目安になります。
出典:JIS B 0105:2012 工作機械−名称に関する用語
歯切り盤の精度等級
歯切り盤で仕上げた歯車の精度は、JIS規格の「精度等級」で表されます。ここで確認したいのは、規格の構造です。
精度等級は規格番号・年号込みで表記する
歯車の精度等級を定めるJIS規格には複数の版があり、JIS B 1702-1:2016は精度等級を1級から11級、JIS B 1702-2:1998は両歯面全かみ合い許容値の等級を4級から12級と規定しており、範囲が異なります。
「JIS◯級」とだけ書かず、規格番号と年号をあわせて表記することが欠かせません。また、等級は数値が大きいほど精度が低くなる点に注意してください。
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規格 |
精度等級の範囲 |
対象
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|---|---|---|
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JIS B 1702-1:2016 |
1級〜11級 |
歯車の歯面に関する誤差 |
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JIS B 1702-2:1998 |
4級〜12級 |
両歯面かみ合い誤差・歯溝の振れ |
出典:JIS B 1702-1:2016 円筒歯車−精度等級−第1部
出典:JIS B 1702-2:1998(ISO 1328-2:1997)
歯切り盤の主要メーカー
歯切り盤を扱う主要メーカーを、国内2社と海外2社に分けて紹介します。各社の公式情報をもとに整理しました。
ニデックマシンツール(旧・三菱重工工作機械)
現在の社名はニデックマシンツール株式会社(旧・三菱重工工作機械)で、本店は滋賀県栗東市にあります。
主要取扱い製品には高精度ホブ盤や歯車研削盤が明記されており、歯車加工機を含む工作機械全般を手がけるメーカーです。
ドライカットホブ盤GEシリーズはワーク最大径φ60〜250mmの機種展開で、2024年12月には現行機GE-AシリーズをモデルチェンジしたGE-Bシリーズが発売され、同社は特定のワーク諸元での比較でサイクルタイムを約20%短縮できるとしています。
カシフジ・浜井産業(国内専業メーカー)
カシフジは「京都から世界へ ホブ盤のカシフジ」を掲げ、ワーク外径150mm以下の小型からKA1200(最大1200mm)まで、幅広い機種展開が特徴です。
浜井産業は小型ホブ盤Nシリーズを主力とし、公式サイトのホブ盤ページで出荷台数約7,000台の実績を掲げています。ドライ切削仕様のN60・N80で高速加工と工程簡略化を両立させている点が強みです。
海外メーカー(Gleason・Klingelnberg)
米国のGleasonは円筒歯車向けにホブ加工・パワースカイビング・ギヤシェーピングなど幅広い加工機区分を展開しています。
KLINGELNBERG AG(本社:スイス・チューリッヒ)はOerlikon(かさ歯車技術)・HÖFLER(円筒歯車技術)など4つの事業部門を持ち、かさ歯車の歯切り・研削・ラッピングまで手がける点が特徴です。
業界団体の日本歯車工業会もギヤカレッジなどの技術講座を行っています。
出典:ニデック Nidecグループ・拠点>ニデックマシンツール株式会社
出典:ニデックマシンツール ドライカットホブ盤 GEシリーズ 製品ページ
出典:ニデック 製品ニュース「当社グループ会社による歯車製造の粗加工機の新機種の発売について(ニデックマシンツール)」
歯切り盤導入時に確認すべきポイント
歯切り盤の導入を検討する際は、価格だけでなく仕様面での比較が欠かせません。ここで整理するのは、検討の進め方です。
加工したい歯車の仕様(外径・モジュール・歯幅)で機種を絞り込む
JISは機種ごとの参考欄に「機械の大きさの表し方」として、加工できる歯車の外径・歯幅・モジュールなどを示しています。
歯切り盤は機種や仕様によって価格が大きく異なるため、まずは自社が加工したい歯車の外径やモジュール、歯幅といった諸元を明確にしたうえで、個別に見積もりを取ることが欠かせない工程です。
仕様が曖昧なまま検討を進めると、機種選定そのものがぶれやすくなります。
新品導入と中古・レトロフィットという選択肢
歯切り盤の検討は、新品の導入だけが選択肢ではありません。旧型機のCNC化(レトロフィット)やオーバーホールによって、既存設備を延命させながら使い続けるという方法も選択肢のひとつです。
中古の歯切り盤を活用すれば導入コストを抑えられる場合もあるため、新品・中古・レトロフィットという3つの選択肢を比較したうえで、自社に合った進め方を選べます。
中古工作機械の選び方については、放電加工機とは?種類・仕組み・メーカー・価格を徹底解説【中古選定のポイントも紹介】でも詳しく解説しているので、あわせて参考にしてください。
中古の歯切り盤も取り扱うシェアリングファクトリー
シェアリングファクトリーは、歯切り盤を含む中古工作機械の売買・レンタルを手がけています。
新品導入だけでなく、レトロフィットによる延命や中古機の活用まで、幅広い選択肢の中から相談できる点が特長です。
工作機械の売買・導入でお困りの際は、シェアリングファクトリーへお気軽にお問い合わせください。
歯切り盤についてよくある質問
歯切り盤とは何ですか?
歯切り盤とは、JIS B 0105:2012で「歯切工具を使用して,主として歯車の歯切りを行う工作機械」と定義される工作機械です。数値制御で運転するものは特に数値制御歯切り盤と呼ばれます。対応する英語表記は gear cutting machine です。
歯切り盤にはどんな種類がありますか?
JIS B 0105:2012では、ホブを使うホブ盤、ピニオンカッタ等を使う歯車形削り盤、かさ歯車を加工するかさ歯車歯切り盤、ラックを加工するラック歯切り盤の4機種が歯切り盤に分類されます。
歯車の歯面を研削する歯車研削盤と、研削以外の方法で歯面を仕上げる歯車仕上げ盤(歯車シェービング盤など)は、いずれも歯切り盤とは別に立てられた項目です。
歯切り盤とホブ盤の違いは何ですか?
歯切り盤はJIS B 0105:2012が定める工作機械分類の1区分(i項)の総称で、ホブ盤はその中でホブという工具を使って創成歯切りする1機種です。
歯切り盤という大きな枠の中にホブ盤が含まれる関係にあり、同じ枠には歯車形削り盤やかさ歯車歯切り盤なども含まれます。
歯切り盤のメーカーはどこですか?
国内ではニデックマシンツール(旧・三菱重工工作機械)やカシフジ、浜井産業などが歯切り盤を手がけています。海外ではGleasonやKlingelnbergといったメーカーが有名です。
各社の機種は加工できる歯車の外径やモジュールが異なるため、仕様を確認したうえで比較しましょう。
まとめ:歯切り盤の種類と選び方を押さえて自社に合う1台を選ぼう
歯切り盤は、JIS B 0105:2012が定める工作機械分類の1区分で、ホブ盤・歯車形削り盤・かさ歯車歯切り盤・ラック歯切り盤の4機種を含む区分です。
歯車の歯面を研削する歯車研削盤や、研削以外の方法で仕上げる歯車シェービング盤は、この区分とは別の項目として規定されています。
機種選定では、加工したい歯車の外径・モジュール・歯幅を明確にしたうえで、新品導入だけでなく中古やレトロフィットも比較しましょう。
まずは自社が加工したい歯車の仕様を洗い出すところから着手してください。工作機械の売買・レンタルをご検討の方は、お気軽にご相談ください。
