JP2000288930A - 切削ウォームを形成するための装置ならびに方法 - Google Patents

切削ウォームを形成するための装置ならびに方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな改造および設備費用にもかかわらず高
い柔軟性をもって短いドレッシング時間で能動切削ウォ
ーム輪郭全体の輪郭形成を達成する方法ならびに装置を
提供する。 【解決手段】 ドレッシングスピンドル（３０）上に、
円錐台形状の作用領域（４８）およびこれに接続する凹
環形状の作用領域（４９）を有する円曲成形ローラ（３
２）をドレッシング盤（３１）と同軸に取り付ける。第
１のステップにおいて盤（３１）によって切削ウォーム
のねじ山のフランク（４２，４３）が輪郭形成される。
ドレッシングスピンドル（３０）を旋回させた後、ロー
ラ（３２）によって両方の先端丸み曲部（４６，４７）
とシリンダ状外周部（４５）を輪郭形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、切削ウォームを輪郭
形成するための装置ならびに方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最も知られており広く使われている特に
歯車の歯の硬化微細加工は、外周に沿って渦巻き形状に
形成された切削ウォームと呼ばれるシリンダ形状の切削
盤によって歯のフランクを回転切削することである。歯
車を切削する際、この歯車は切削ウォームと回転状態で
噛合し、この際歯車の歯のフランク部分は切削ウォーム
のフランクによって切削され、歯間根底部分は切削ウォ
ームの先端部分によって切削される。従って、歯車を切
削する前に切削ウォームのねじ山部分を加工材料の歯間
形状に合わせて精密に輪郭形成しなければならない。
【０００３】切削ウォームを輪郭形成するためには多数
の方式が知られており、そのうち最も効率的で多用され
ている方式は、ドレッシング加工盤を使用しての左右の
ウォームフランクをドレッシングするとともに、成形ロ
ーラを使用して切削ウォームの歯頭をドレッシングする
ものである。この３つの工具を組み合わせて加工装置を
形成したものにおいて、成形ローラの外形寸法はそれぞ
れの加工材料の根底の窪みおよび歯の高さに相当し、ド
レッシング中において硬質材料結晶で被覆された工具表
面を同時に使用するため、短いドレッシング時間を達成
する。このドレッシング方法は高い効率を有するが、し
かしながら柔軟性に劣るとともに装置コストが大きなも
のとなる。
【０００４】別の方法においては、能動外周面が硬質材
料結晶で被覆されるとともに回転動作するドレッシング
工具を使用して、切削ウォームの能動輪郭全体を点接触
する線形状に輪郭形成し、この際作用するねじ山輪郭全
体がドレッシングされるまで線と線とが近接した距離に
配置される。この方法においてはただ１つのみの工具が
必要となり、歯間の形状に関して非常に柔軟性の高いも
のとなる。しかしながら、速度が遅いという難点もあ
る。この難点は、ドイツ特許第ＯＳ１９６２４８４２号
公報に記載されているように、線形輪郭形成とドレッシ
ング輪郭形成盤とが組み合わされる場合においても部分
的に存在する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、小さな改造および設備費用にもかかわらず高い柔軟
性をもって短いドレッシング時間で能動切削ウォーム輪
郭全体の輪郭形成を達成する方法ならびに装置を提供す
ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このことは、両方の切削
ウォームフランクを輪郭形成するための両面が硬質結晶
で被覆されたドレッシング輪郭形成盤と、これと同軸に
配設されるとともに周囲面が硬質結晶で被覆され切削ウ
ォーム歯の先端を輪郭形成するための円曲成形ローラと
を組み合わせ、この際円曲成形ローラの能動領域は、切
削ウォームに対して同軸に移動および回転させることに
よってこれと衝突しないように作用状態に移行し得るよ
うに幾何学的に構成および配置される。両面を硬質結晶
で被覆する代わりに、２つの球形ドレッシング盤を使用
することもできる。
【０００７】本発明の一変更例は、前述した円曲成形ロ
ーラに代えて、ドレッシングスピンドルの回転軸受け上
に取り付けられた硬質材料製の円曲工具を使用して切削
ウォームの歯頭をドレッシングすることであり、これに
よって切削ウォームのフランクのドレッシングと周囲の
ドレッシングとの間においてドレッシング装置の移動距
離を短縮することが達成される。
【０００８】
【実施例】次に、前述した本発明に係る装置および方法
の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説
明する。
【０００９】図１には、切削ウォーム１１を輪郭形成す
るためのドレッシング装置１０が示されている。ドレッ
シング装置は、例えばドイツ特許第ＯＳ１９７０６８６
７．７号に従って構成することができる。これは十字形
スライドを備えており、ここで第１のスライド１２は装
置スタンド１４のガイド１３に沿って切削スピンドル１
６の軸１５に垂直に推動することができる。切削ウォー
ム１１はスピンドル１６上に取り付けられ、これはモー
タ１７によって駆動されるとともに、回転伝達器１８に
結合されている。スライド１２上において、軸１５に並
行するガイド１９内に第２のスライド２０が推動可能に
配設されている。スライド１２，２０の推動は、それぞ
れモータ２１，２２ならびに帰還ガイド２３，２４を使
用して実施される。スライド２０上には回転テーブル２
６が装着されており、これは軸１５およびガイド１３に
対して垂直な軸２５周りで旋回可能である。この旋回動
作は回転伝達器２８を備えた別のサーボモータ２７を使
用して制御される。回転テーブル２６上にはドレッシン
グスピンドル３０を駆動するドレッシングモータ２９が
装着されており、このドレッシングスピンドル上にはド
レッシング盤３１および円曲成形ローラ３２が同軸に取
り付けられている。全てのサーボモータ１７，２１，２
２，２７、行程および角度伝達器１８，２３，２４，２
８、ならびにモータ２９は制御装置３３と接続されてい
る。
【００１０】図１に示されたものと異なって、切削ウォ
ーム１１とドレッシング工具３１および３２との間の相
対的動作のために切削スピンドル１６を十字形スライド
上に取り付けることもでき、このためドレッシングスピ
ンドル３０の回転テーブル２６を台座に固定的に取り付
けることができる。この変更例は、特に材料の切削に際
して切削ウォーム１１が軸１５に対して平行および垂直
に動作する際に効果的である。この場合、ドイツ特許第
ＯＳ１９６２５３７０．５号公報に記載されているよう
に、同一の装置のＮＣ軸を切削ならびにドレッシングの
両方に使用することができる。
【００１１】図２（ａ）には、切削ウォームフランク４
２，４３のうちの一方を輪郭形成するためにドレッシン
グ盤３１が切削ウォーム１１と噛合している様子を示す
上面図である。
【００１２】図２（ｂ）において、ドレッシングスピン
ドル３０は、切削ウォームのねじ山の周囲４５と左側の
先端丸み部分４６のドレッシングを行う位置および角度
に存在する。図２（ｃ）には、切削ウォームのねじ山の
右側の先端丸み部分４７の輪郭形成をする際のドレッシ
ングスピンドル３０の位置が示されている。円曲成形ロ
ーラ３２は硬質材料で被覆された円錐台形状の部分４８
を備えており、これがシリンダ状の周囲４５をドレッシ
ングし、さらに接線を形成する状態で接続する凹環形状
の部分４９を備えており、その湾曲半径は先端丸み部分
４６，４７の軸方向断面の湾曲半径に相当するかあるい
はこれより大きくなり、ここで後者の場合円曲成形ロー
ラ３２は万能的に適用することができるが、先端丸み部
分４６，４７は線形状にドレッシングする必要がある。
【００１３】図３（ａ）および図３（ｂ）には、ドレッ
シング盤３１と、軸２５周りで旋回可能な回転テーブル
２６上に取り付けられ、それ自体は回転しない円曲形状
工具５０とが２つの異なった構図で示されている。
【００１４】切削ウォーム１１の輪郭形成は３つのステ
ップによって実施される。第１のステップにおいて、ド
レッシング盤３１を使用して切削ウォーム１１のフラン
ク輪郭４２，４３および歯の根底４４がドレッシングさ
れる。ここでドレッシングスピンドル３０は図１および
図２（ａ）の位置に存在する。第２のステップにおい
て、円曲成形ローラ３２を使用して切削ウォームフラン
クの周囲４５と左側の先端丸み部分４６とが輪郭形成さ
れ、この際まずドレッシングスピンドル３０は軸２５周
りで図２（ｂ）の角度位置に旋回し、スライド１２と２
０を推動することによって噛合状態に移行する。その
後、第３のステップにおいて切削ウォームフランクの右
側の先端丸み部分４７が輪郭形成され、このためドレッ
シングスピンドル３０が再度旋回および推動される。そ
の角度位置は、第３のステップにおいて、図２（ｃ）の
状態に相当する。
【００１５】円曲成形ローラ３２に代えて、切削ウォー
ムのねじ山の周囲４５および先端丸み部分４６，４７を
輪郭形成するために硬質材からなる固定式輪郭形成ドレ
ッシング工具５０を使用する変更例において、切削ウォ
ーム１１の周囲側のドレッシングは図３（ａ）および図
３（ｂ）に示されたドレッシングスピンドル３０の角度
位置において実施され、この際円曲工具５０は、ねじ山
切削に際する成形回転工具と同様な状態で、切削ウォー
ム１１の歯の頭と噛合する位置に存在する。回転テーブ
ル２６上における工具５０の配置に応じて別の角度位置
とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】輪郭形成装置の上面図である。
【図２】輪郭形成工程を示す説明図である。
【図３】本発明の別の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ ドレッシング装置 １１ 切削ウォーム １２， スライド １３，１９ ガイド １４ 装置スタンド １５，２５ 軸 １６ 切削スピンドル １７，２１，２２ モータ １８，２８ 回転伝達器 ２３，２４ 帰還ガイド ２６ 回転テーブル ２７ サーボモータ ２９ ドレッシングモータ ３０ ドレッシングスピンドル ３１ ドレッシング盤 ３２ 円曲成形ローラ ３３ 制御装置 ４２，４３ フランク ４５ 周囲 ４６，４７，４８，４９ 部分 ５０ 円曲形状工具

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特に歯車の歯を連続的に回転切削するた
    めの切削ウォーム（１１）を輪郭形成するための装置で
    あり、切削スピンドル軸（１５）を有する切削スピンド
    ル（１６）を備え、この切削スピンドル（１６）上に切
    削ウォーム（１１）が取り付けられ、ドレッシングスピ
    ンドル（３０）を備え、このドレッシングスピンドル上
    に切削ウォームのねじ山のフランク（４２，４３）をド
    レッシングするための第１のドレッシング工具（３１）
    が取り付けられ、２つのスライド（１２，２０）を備
    え、これによってドレッシングスピンドル（３０）を切
    削スピンドル（１６）に対して半径方向に装入可能であ
    るとともに切削スピンドル軸（１５）に対して平行に移
    動することができ、さらに回転テーブル（２６）を備
    え、この回転テーブルは切削スピンドル軸（１５）に対
    して垂直な軸（２５）周りで回転可能であるとともに、
    前記回転テーブル上にはドレッシングスピンドル（３
    ０）が回転可能に取り付けられている装置において、さ
    らに切削ウォームのねじ山の先端丸み部分（４６，４
    ７）および外周（４５）をドレッシングするための第２
    のドレッシング工具（３２，５０）が回転テーブル（２
    ６）と共に回転可能であり、回転テーブル（２６）を回
    転させるとともにスライド（１２，２０）を介して推動
    することによって第１および第２のドレッシング工具
    （３１，３２，５０）を前後して切削ウォーム（１１）
    と噛合させ得ることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 第２のドレッシング工具は硬質材料で被
    覆された円曲成形ローラ（３２）であり、これは第１の
    ドレッシング工具（３１）に対して同軸にドレッシング
    スピンドル（３０）上に取り付けられている請求項１記
    載の装置。
  3. 【請求項３】 円曲成形ローラ（３２）の作用領域は凹
    環形状部分（４９）を有する請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 円曲成形ローラ（３２）の作用領域はさ
    らに接線を形成する状態で凹環形状部分（４９）に接続
    する円錐台形状の部分（４８）を備えることを特徴とす
    る請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 第２のドレッシング工具（５０）は回転
    テーブル（２６）と固定的に結合されるとともに、その
    作用領域は特にダイアモンドまたはＣＢＮ等の硬質材料
    から形成される請求項１記載の装置。
  6. 【請求項６】 特に歯車の歯を連続的に回転切削するた
    めの切削ウォーム（１１）を輪郭形成するものであり、
    ドレッシングスピンドル（３０）は切削ウォーム（１
    １）が取り付けられた切削スピンドル（１６）に対して
    切削スピンドル軸（１５）について平行および垂直に移
    動可能であるとともに、ドレッシング工具（３０）上に
    硬質材結晶で被覆された第１のドレッシング工具（３
    １）を固定し、この第１のドレッシング工具によって切
    削ウォームのねじ山のフランク（４２，４３）を輪郭形
    成し、この際ドレッシングスピンドル（３０）はさらに
    切削スピンドル軸（１５）に対して垂直な回転軸（２
    ５）周りにおいて切削スピンドル（１６）に相対して回
    転可能である方法において、ドレッシングスピンドル
    （３０）と共に回転させることができる第２のドレッシ
    ング工具（３２，５０）を使用し、この第２のドレッシ
    ング工具（３２，５０）によって切削ウォームのねじ山
    の先端領域（４５−４７）を加工し、フランク（４２，
    ４３）および先端領域（４５−４７）を前後に連続する
    ステップによって輪郭形成する方法。
  7. 【請求項７】 第２のドレッシング工具として硬質材料
    で被覆された円曲成形ローラ（３２）を使用し、これを
    第１のドレッシング工具（３１）に対して同軸にドレッ
    シングスピンドル（３０）上に取り付ける請求項６記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 第２のドレッシング工具はキャリア（２
    ６）上に固定的に取り付け、そのキャリア上にドレッシ
    ングスピンドル（３０）を回転可能に取り付ける請求項
    ６記載の方法。
  9. 【請求項９】 作用表面に硬質材結晶で被覆した円曲成
    形ローラ（３２）を設け、この際前記作用表面が凹環形
    状部分（４９）を有する請求項７記載の方法を実施する
    ための輪郭形成工具。
  10. 【請求項１０】 作用表面がさらに円錐台形状の部分
    （４８）を備え、これが凹環形状部分（４９）に対して
    接線を形成する状態で接続する請求項９記載の輪郭形成
    工具。
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