JP2008519699A - 研削装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図9
Description
本出願人は高動力伝達用途に適する正面歯車セットを製造する新規な方法及び装置を先に開発し、その方法及び装置は米国特許第6,390,894号明細書に記載されている。この文献は参照のためにその全体をここに組み込む。
このプロセスは増大する材料除去のために繰り返される。
図3は(先に述べたような平歯車の歯を研削するために使用される)ウオームプロフィール38を含む研削ホイール36を示し、このプロフィールはウオームプロフィールを提供するために特殊な形状のドレッシングディスク42を担持するドレッシング工具40により形成される。研削ホイール36が回転するとき、ドレッシング工具40は研削ホイール36の表面を横切って移動する。所望の歯形状が達成されるまで、ディスク42はホイール36の表面内へ前進する。ホイール36の表面上のプロフィール38の形状は研削ディスク42のプロフィールの形状により形成される(すなわち、ディスク42の回転軸線はホイール36の回転軸線に普通平行である。)
図4は並みの正面歯車50及びこれと番い合うピニオン52を示す。正面歯車50上の歯54は半径方向に延び;ピニオン52上の歯56はピニオン52の回転軸線に平行である。
図6はシェーパーカッタ60により正面歯車50の歯をシェーピングする従来の方法を示す。シェーパーカッタ60は(矢印62で示すように)軸方向で往復運動し、その間、正面歯車50及びシェーパーカッタ60は、所望の歯形状が得られるまで、シミュレートした噛み合い係合状態で絶えず移動する。
回転テーブル72は所定の傾斜(WTT)及び旋回(WTS)設定となるように手動で設定され、これらの位置はロックされる。部分的に仕上がった歯車は軸線「B」上で所定の角度位置を有するように回転テーブル72に装着される。次いで、研削ホイールキャリッジ254が枢動軸線WT上で適当な角度に設定され、ロックされる。研削ホイール102が正面歯車70に関して「TF」軸線上の所定の位置に設定されるまで、キャリッジ254はレール252に沿って移動する。
テーパー付ピニオン300は研削ホイール302と同期した角度運動で「B1」として示す軸線のまわりで回転する。作業テーブル組立体304は図9に関して既に述べたような「W」軸線として示すレール216に沿って垂直並進運動を行うことができる。「V」軸線に沿った研削ホイール302の運動は、「W」軸線に沿ったピニオン300の運動と同様に、CNC制御される。当業者なら明らかなように、「V」軸線における研削ホイール302の運動はテーパー付平歯車ピニオン300を生じさせるためにレール216に沿ったテーブル304の運動と注意深く連動させなければならない。
更に、本発明の任意の正面歯車研削装置は研削中の歯車の歯の燃焼を阻止するために高圧温度制御冷却剤装置を含むことができることが考えられる。
図11は本発明の教示に従って構成された正面歯車研削機械の平面図を提供する。機械200はCNC装置を利用し、この装置は、プログラムの一連のインストラクションを介して所定の態様でその制御の下に軸線を移動させることができる。歯車の異なる形状に対して機械200のドレッシングサイクル及び歯車研削サイクルを制御するために多数のプログラムを用いる。CNC制御は、ドレッシングサイクルと研削サイクルとが切り換わった場合でさえ、運動軸線を継続的に同期させることができる。
作業テーブル212の旋回「WTS」は普通垂直位置で設定され、ここで述べた歯車のためにロックされる。この特徴は螺旋歯車形状の要求のために組み込まれる。研削ホイール102の傾斜「WT」は進み角補償のために設定される。研削ホイール接線送り「TF」は水平面において歯車の中心軸線に関してホイールを位置決めする。CNC制御される場合、この特徴は螺旋歯車形状の要求のために組み込まれる。ドレッサ回転装置266の傾斜は角度クリアランス「DT」及びダイアモンドディスク280研削ホイール102の中心線高さ「DH」のために設定される。
CNC制御のメモリー内に記憶されたCNCプログラムはこのプロセスを制御するために選択される。これらのプログラムは、研削ホイール上に所要の形状を発生させるように、定められた態様で、ドレッサ軸線X、Y、A及び研削ホイール102の軸線Cの運動を指令する。これらのプログラムはドレッサ組立体264の軸線X、Y、Aの運動速度及び方向に関する研削ホイール102の回転速度及び方向を制御する。
加工片(正面歯車70)に対する研削ホイール102の送り込みである切削(軸線V)の深さ;
研削ホイール102(軸線W)を横切る加工片の垂直送り;
加工片(正面歯車70)に対する研削ホイール102の位置決めである接線送り(TF);
ドレッサダイアモンドディスク280の速度;
研削ホイール102の初期の及び周期的な再ドレッシングのためのドレッサの運動のX、Y、A軸線の制御;
寸法的な片寄り及び調整;及び
冷却剤のオン/オフ及び機械の潤滑。
(a)以下の成分を有するSAE9310
鉄 94.765%
ニッケル 3.25%
クロム 1.20%
マンガン 0.55%
モリブデン 0.11%
炭素 0.10%
ケイ素 最大0.045%;または
(b)以下の成分を有するPYROWEAR合金53
鉄 90.2%
モリブデン 3.25%
銅 2.00%
ニッケル 2.00%
クロム 1.00%
ケイ素 1.00%
炭素 0・1%
バナジウム 0.1%
本発明の実施の形態の上述の説明は図示及び記述のために提示されたものであり、本発明を余すことなく述べたものではなく、または、本発明を開示された精確な形状に限定するものでもない。記述は、他の当業者が種々の実施の形態として及び考えられる特定の使用に適するような修正を伴って本発明を最良に利用できるように、本発明の原理及びその原理の実践的な応用を最良に説明するために、選択された。本発明の要旨は明細書により限定されるものではなく、特許請求の範囲により規定されるものである。
Claims (18)
- 正面歯車を研削するための精密研削装置において、
中心軸線のまわりで回転するように制御された状態で駆動され、制御された態様で軸線に沿って垂直面V内で移動できる適当な歯車テーブル部分と;
上記歯車テーブル部分に装着され、その中に形成された一連の歯車歯を有する、表面を硬化された正面歯車と;
上記装置に装着され、中心軸線Cのまわりで制御された駆動回転を行い、所定の形状の研削表面を具備し、送り軸線Vに沿って制御された態様で上記歯車に対して進退運動を行うことができ、当該歯車に関して接線方向に同歯車の方へ及び接線方向の送り軸線TFに沿って上記送り軸線Vに直交する方向に、制御された態様で移動できる研削ホイールと;
を有し、
上記C、V、TF軸線における上記研削ホイールの運動及びB、W軸線における上記歯車の運動が中央制御手段により制御されることを特徴とする精密研削装置。 - 上記研削ホイールに対して所定の関係で上記装置にドレッシング装置が装着され、同ドレッシング装置が:
Y軸線に沿った上記研削ホイールの上記研削表面に対して進退する制御された運動のための第2の所定の形状を備えた被駆動研削ディスクを有し、同ディスクが、当該研削ホイールの上記C軸線に実質上平行な軸線Xに沿って運動するように、上記装置に装着され、
上記X軸線が上記Y軸線と直交しており、上記ディスクがまた中央のドレッシング軸線Aのまわりで角度運動を行うことができ、
上記X、Y、A軸線における上記運動が、上記研削ホイールの上記研削表面を生じさせ及び同表面を上記所定の形状に回復させるように、上記中央制御手段により及びその下で連動させられることを特徴とする請求項1に記載の精密研削装置。 - 上記研削表面が上記歯車上に存在する歯車歯と噛み合い、同歯車歯を所定の仕上げ形状に研削するようになったウオームの形としてシェーピングされることを特徴とする請求項1に記載の精密研削装置。
- 上記研削ホイールが、上記歯車に対して接線方向で上記V軸線に対して直交する軸線TFに沿った方向に移動でき、当該研削ホイールが傾斜軸線WTのまわりで傾斜できることを特徴とする請求項1に記載の研削装置。
- 上記研削ホイールの上記ウオームのプロフィールを生じさせ及び回復させるためのドレッシング手段を設けたことを特徴とする請求項4に記載の研削装置。
- 上記研削ホイールが上記歯車に対して接線方向の軸線TFに沿って移動でき、当該研削ホイールが枢動軸線WTのまわりで傾斜できることを特徴とする請求項1に記載の研削装置。
- 正面歯車上に歯を発生させるための送り機構を更に有し、同送り機構は、上記正面歯車が同正面歯車の歯面の全幅を横断するように、複合の垂直及び水平方向において当該正面歯車を移動させるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の研削装置。
- 上記中央制御手段がコンピュータ数値制御(CNC)であることを特徴とする請求項1に記載の研削装置。
- 上記装置が並み、凹状及び凸状からなるグループから選択された形状を有する歯車の歯を生じさせるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の研削装置。
- 冷却剤装置を更に有することを特徴とする請求項1に記載の研削装置。
- 上記冷却剤装置が研削中に上記歯の燃焼を阻止するようになった高圧温度制御冷却剤装置であることを特徴とする請求項10に記載の研削装置。
- テーパー付ピニオンギヤのための精密研削装置において、
研磨により歯車に歯を発生させるための、その上に装着された研削部分を有するベースと;
上記研削部分に並置して上記ベースに装着され、当該研削部分と共働する歯車駆動手段と;
上記歯車駆動部分に装着され、所定の寸法及び形状の予め形成された歯を有する、表面を硬化されたテーパー付ピニオンギヤと;
を有し、
上記歯車駆動部分がB1で示す中心軸線において第1のCNC制御部分により制御されるような態様で上記ピニオンギヤを回転させる能力を有し、当該歯車駆動部分がまた第2のCNC制御部分により制御されるような態様にてWで示す垂直軸線において当該ピニオンギヤを上下に移動させる能力を具備し、
上記研削部分が、所定の形状のウオームをその中に発生させる研削表面をその上に備えた研削ホイールを有し、上記研削ホイールがCで示すその中心軸線において当該研削ホイールの回転を制御するように第3のCNC制御部分により回転駆動され、制御されるようになっており、該研削ホイールが更に、X軸線に沿った上記ピニオンギヤに対する該研削ホイールの進退運動を制御するように、それに作動的に関連する第4のCNC制御部分を有し、該研削ホイールが更に、TF軸線に沿った当該ピニオンギヤに関して接線方向で上記V軸線に直交する方向において該研削ホイールの運動を制御するように、それに作動的に関連する第5のCNC制御部分を有し、
上記CNC制御部分が、連続的な研削作業において上記歯車内に歯を形成するために上記ウオームを上記ピニオンギヤの上記歯とかみ合わせるように、一緒に共働することを特徴とする研削装置。 - 上記研削ホイール部分が上記歯車に対して接線方向であるTFで示す軸線に沿って移動することができ、当該研削ホイール部分がWTで示す枢動軸線のまわりで傾斜できることを特徴とする請求項12に記載の研削装置。
- 上記ウオームを生じさせ、かつ、同ウオーム内に所定量の歪みが存在する場合に同ウオームをその所定の形状に回復させるために、3つの付加的なCNC制御部分により制御されるような態様で上記研削表面と係合するように、上記研削部分と共働する関係で装着された研削ホイールドレッシング部分を更に有することを特徴とする請求項13に記載の研削装置。
- 上記3つの付加的なCNC制御部分が:
Yで示す軸線に沿った上記研削表面に対する上記ドレッシング部分の進退運動を制御するように当該ドレッシング部分と作動的に関連する第6のCNC制御部分と;
上記C軸線に実質上平行なXで示す軸線に沿った上記ドレッシング部分の運動を制御するように当該ドレッシング部分と作動的に関連する第7のCNC制御部分と;
Aとして示す枢動軸線のまわりでの上記ドレッシング部分の角度運動を制御するように当該ドレッシング部分と作動的に関連する第8のCNC制御部分と;
を有することを特徴とする請求項14に記載の研削装置。 - 上記ドレッシング部分が研磨により上記ウオームの形状を回復させるために上記研削ホイールの上記表面に係合するようになった、所定の形状を備えたディスクを有することを特徴とする請求項14に記載の研削装置。
- 冷却剤装置を更に有することを特徴とする請求項12ないし16のうちのいずれかに記載の研削装置。
- 上記冷却剤装置が研削中に上記歯の燃焼を阻止するようになった高圧温度感応性の冷却剤装置であることを特徴とする請求項17に記載の研削装置。
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Legal Events
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A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20101012 |
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A602 | Written permission of extension of time |
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
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