JP5546603B2 - Threaded grinding wheel for gear grinding and gear grinding method - Google Patents

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Description

本発明は、研削能力が異なる２種類のねじ状砥石から構成される歯車研削用ねじ状砥石、及び、この歯車研削用ねじ状砥石を用いた歯車研削方法に関する。   The present invention relates to a thread grinding wheel for gear grinding composed of two types of thread grinding wheels having different grinding capabilities, and a gear grinding method using the thread grinding wheel for gear grinding.

従来から、歯車を研削する方法の１つとして、歯車とねじ状砥石とを噛み合わせた状態で互いに回転させることにより、歯車の歯面をねじ状砥石の研削面によって研削するようにした方法が、周知となっている。   Conventionally, as one method of grinding a gear, there is a method in which the gear tooth surface is ground by the grinding surface of the threaded grindstone by rotating the gear and the threaded grindstone in mesh with each other. Well known.

また、歯車は、駆動力を伝達する重要な機械要素であるため、その加工精度の良し悪しは、機械の振動や騒音に影響を与えてしまう。特に、近年、居住性を重要視した自動車分野においては、振動や騒音の発生原因を排除するために、トランスミッション等に使用される歯車の加工精度の向上が、益々求められている。   Further, since the gear is an important mechanical element that transmits the driving force, the quality of the processing accuracy affects the vibration and noise of the machine. In particular, in recent years, in the automobile field where importance is placed on habitability, in order to eliminate the cause of generation of vibrations and noises, improvement in the processing accuracy of gears used in transmissions and the like is increasingly required.

そこで、従来から、歯車の加工精度の向上を図ることを目的として、研削能力が異なる２種類の研削面を有することにより、歯車の研削を２段階で行えるようにした歯車研削用ねじ状砥石が提供されている。そして、このような歯車研削用ねじ状砥石は、例えば、特許文献１に開示されている。   Therefore, conventionally, for the purpose of improving the processing accuracy of a gear, there is provided a thread grinding wheel for gear grinding that has two types of grinding surfaces with different grinding capabilities so that gears can be ground in two stages. Is provided. Such a thread grinding wheel for gear grinding is disclosed in Patent Document 1, for example.

特開２０１１−７３０７１号公報JP 2011-73071 A

ここで、上記従来のねじ状砥石においては、粗仕上げ用研削面を螺旋状に形成し、この粗仕上げ用研削面上における砥石径方向外側の部分に、更に、仕上げ用研削面を螺旋状に形成している。   Here, in the conventional threaded grinding wheel, the rough finishing grinding surface is formed in a spiral shape, and the finishing grinding surface is spirally formed on the outer portion in the radial direction of the grinding wheel on the rough finishing grinding surface. Forming.

しかしながら、上述したように、粗仕上げ用研削面と仕上げ用研削面とを砥石径方向に隣接して形成すると、それぞれの研削面の幅領域が共に小さくなってしまう。これにより、粗仕上げ用研削面及び仕上げ用研削面のいずれか一方を用いて、歯車を研削しようとすると、粗仕上げ用研削面及び仕上げ用研削面のいずれか他方にも、歯車が接触するおそれがある。また、螺旋状の粗仕上げ用研削面に、更に、仕上げ用研削面を形成することは、非常に困難であり、ねじ状砥石自体が小さくなると、それは顕著となる。この結果、上記従来のねじ状砥石では、研削能力が異なる２種類の研削面のうち、いずれか１種類の研削面のみを使用して研削することが困難となるため、歯車の加工精度の向上を十分に図ることができないおそれがある。   However, as described above, when the rough grinding surface and the finishing grinding surface are formed adjacent to each other in the grinding wheel radial direction, the width regions of the respective grinding surfaces are both reduced. As a result, if one of the rough grinding surface and the finishing grinding surface is used to grind the gear, the gear may come into contact with either the rough grinding surface or the finishing grinding surface. There is. Moreover, it is very difficult to form a finishing grinding surface on the spiral rough finishing grinding surface, and this becomes remarkable when the threaded grinding wheel itself becomes small. As a result, in the conventional threaded grinding wheel, it becomes difficult to grind using only one of the two types of grinding surfaces having different grinding capabilities, so that the processing accuracy of the gear is improved. May not be sufficient.

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、簡素な構成で、歯車を高精度に研削することができる歯車研削用ねじ状砥石及び歯車研削方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a thread grinding wheel for gear grinding and a gear grinding method capable of grinding a gear with high accuracy with a simple configuration.

上記課題を解決する第１の発明に係る歯車研削用ねじ状砥石は、
被加工内歯車に噛み合いながら回転することにより、当該被加工内歯車を研削する樽形の歯車研削用ねじ状砥石において、
砥石幅方向両側に設けられ、被加工内歯車の加工代を所定の厚さに研削し、前記加工代の厚さが所定の厚さに到達したときに、前記加工代への当たりが研削当初における前記加工代への当たりよりも小さくなる第１ねじ状砥石と、
前記第１ねじ状砥石間に設けられ、前記第１ねじ状砥石によって所定の厚さに研削された前記加工代を研削し、前記第１ねじ状砥石の研削によって前記加工代の厚さが所定の厚さに到達したときに、前記加工代への当たりが前記第１ねじ状砥石の前記加工代への当たりよりも大きくなる第２ねじ状砥石とから構成される
ことを特徴とする。 A screw-type grinding wheel for gear grinding according to the first invention for solving the above-mentioned problems,
In a barrel-shaped gear grinding threaded grinding wheel that grinds the work internal gear by rotating while meshing with the work internal gear,
Provided on both sides of the grinding wheel width direction, the machining allowance of the internal gear to be machined is ground to a predetermined thickness, and when the thickness of the machining allowance reaches a predetermined thickness, the hit to the machining allowance is the initial grinding A first thread-shaped grindstone that is smaller than the hit for the machining allowance in
The machining allowance provided between the first threaded grindstones and ground to a predetermined thickness by the first threaded grindstone is ground, and the thickness of the machining allowance is determined by grinding the first threaded grindstone. When the thickness of the second screw-shaped grindstone is reached, the second thread-shaped grindstone is configured such that a hit to the machining allowance is larger than a hit to the machining allowance of the first thread-shaped grindstone .

上記課題を解決する第２の発明に係る歯車研削方法は、
被加工内歯車と樽形のねじ状砥石とを噛み合わせた状態で互いに回転させることにより、被加工内歯車に研削加工を行う歯車研削方法において、
前記ねじ状砥石を、砥石幅方向両側に設けられる第１ねじ状砥石と、前記第１ねじ状砥石間に設けられる第２ねじ状砥石とから構成し、
被加工内歯車の加工代を、前記第１ねじ状砥石により研削し、
前記第１ねじ状砥石の研削によって前記加工代の厚さが所定の厚さに到達すると、前記第１ねじ状砥石の前記加工代への当たりを、研削当初における前記第１ねじ状砥石の前記加工代への当たりよりも小さくすると共に、前記第２ねじ状砥石の前記加工代への当たりを、前記第１ねじ状砥石の前記加工代への当たりよりも大きくし、
前記第１ねじ状砥石によって所定の厚さに研削された前記加工代を、前記第２ねじ状砥石により研削する
ことを特徴とする。 A gear grinding method according to a second invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In a gear grinding method for grinding an internal gear to be processed by rotating the internal gear to be machined and a barrel-shaped threaded grindstone in a state of being engaged with each other,
The threaded grindstone is composed of a first threaded grindstone provided on both sides of the grindstone width direction and a second threaded grindstone provided between the first threaded grindstones,
The machining allowance of the internal gear to be machined, by Ri Grinding to the first threaded grinding wheel,
When the thickness of the machining allowance reaches a predetermined thickness by grinding the first threaded grindstone, the hit of the first threaded grindstone against the machining allowance is determined by the first threaded grindstone at the beginning of grinding. And making the contact with the machining allowance of the second threaded grinding wheel larger than the contact with the machining allowance of the first threaded grinding wheel,
The machining allowance ground to a predetermined thickness by the first threaded grindstone is ground by the second threaded grindstone.

従って、本発明に係る歯車研削用ねじ状砥石によれば、研削能力が異なる２種類の第１ねじ状砥石及び第２ねじ状砥石から構成することにより、簡素な構成で、被加工歯車を高精度に研削することができる。   Therefore, according to the threaded grindstone for gear grinding according to the present invention, the gear to be machined can be made high with a simple structure by comprising two types of the first threaded grindstone and the second threaded grindstone having different grinding capabilities. It can be ground accurately.

また、本発明に係る歯車研削方法によれば、研削能力が異なる２種類の第１ねじ状砥石及び第２ねじ状砥石から構成されたねじ状砥石を用いることにより、簡素な構成で、被加工歯車を高精度に研削することができる。   In addition, according to the gear grinding method of the present invention, a workpiece having a simple configuration can be obtained by using a threaded grindstone composed of two types of first threaded grindstones and second threaded grindstones having different grinding capabilities. The gear can be ground with high accuracy.

参考例に係る歯車研削用ねじ状砥石を用いて、被加工外歯車を研削するときの様子を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the mode when grinding a to-be-processed external gear using the screw-shaped grindstone for gear grinding which concerns on a reference example . 参考例に係る歯車研削用ねじ状砥石の側面図である。It is a side view of the thread-like grindstone for gear grinding concerning a reference example . 本発明の一実施例に係る歯車研削用ねじ状砥石を用いて、被加工内歯車を研削するときの様子を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the mode when grinding a to-be-processed internal gear using the thread-like grindstone for gear grinding which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る歯車研削用ねじ状砥石の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the thread-like grindstone for gear grinding which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る歯車研削用ねじ状砥石と被加工内歯車との噛み合い当初の様子を示した平面図である。It is the top view which showed the mode at the time of meshing | engagement with the thread-shaped grindstone for gear grinding which concerns on one Example of this invention, and a to-be-processed internal gear.

以下、本発明に係る歯車研削用ねじ状砥石及び歯車研削方法について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, a thread grinding wheel for gear grinding and a gear grinding method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、参考例に係る歯車研削用ねじ状砥石、及び、これを用いた歯車研削方法について、図１及び図２を用いて詳細に説明する。 First, the thread grinding wheel for gear grinding which concerns on a reference example , and the gear grinding method using the same are demonstrated in detail using FIG.1 and FIG.2.

図１に示すように、歯車研削盤１には、砥石ヘッド１１が、水平なＸ軸方向（砥石切り込み方向）及びＹ軸方向（砥石シフト方向）、鉛直なＺ軸方向（砥石送り方向）に移動可能に支持されている。そして、砥石ヘッド１１には、主軸１２が、砥石回転軸Ｂ１周りに回転可能に支持されており、この主軸１２の先端には、円筒状に形成された外歯車研削用のねじ状砥石２０が、着脱可能に装着されている。   As shown in FIG. 1, the gear grinding machine 1 has a grinding wheel head 11 in a horizontal X-axis direction (grinding wheel cutting direction), a Y-axis direction (grinding wheel shift direction), and a vertical Z-axis direction (grinding stone feed direction). It is supported movably. A main shaft 12 is supported on the grindstone head 11 so as to be rotatable around the grindstone rotation axis B1, and a screw-shaped grindstone 20 for grinding an external gear formed in a cylindrical shape is provided at the tip of the main shaft 12. It is detachably mounted.

従って、砥石ヘッド１１を駆動させることにより、ねじ状砥石２０をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動させることができると共に、主軸１２と共にねじ状砥石２０を砥石回転軸Ｂ１周りに回転させることができる。   Accordingly, by driving the grindstone head 11, the screw-shaped grindstone 20 can be moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and the screw-shaped grindstone 20 is rotated around the grindstone rotation axis B1 together with the main shaft 12. Can do.

また、歯車研削盤１には、テーブル１３が、鉛直なワーク回転軸Ｃ１周りに回転可能に支持されている。そして、テーブル１３の上面には、ワーク（被加工外歯車）Ｗ１が着脱可能に取り付けられている。従って、テーブル１３を駆動させることにより、当該テーブル１３と共にワークＷ１をワーク回転軸Ｃ１周りに回転させることができる。   Further, the gear grinding machine 1 supports a table 13 so as to be rotatable around a vertical workpiece rotation axis C1. A work (working external gear) W1 is detachably attached to the upper surface of the table 13. Therefore, by driving the table 13, the workpiece W1 can be rotated around the workpiece rotation axis C1 together with the table 13.

ここで、図１及び図２に示すように、円筒状のねじ状砥石２０は、研削能力が異なる２種類のねじ状砥石（第１ねじ状砥石）２１及びねじ状砥石（第２ねじ状砥石）２２から構成された、単一の外歯車研削用ねじ状砥石となっている。   Here, as shown in FIGS. 1 and 2, the cylindrical threaded grindstone 20 includes two types of threaded grindstones (first threaded grindstones) 21 and threaded grindstones (second threaded grindstones) having different grinding capabilities. ) 22, which is a single threaded grinding wheel for external gear grinding.

ねじ状砥石２１，２２は、例えば、砥粒の種類及び粒度、結合剤の種類及び結合度、気孔率等の相違によって、砥石の種類が異なるものの、同じ砥石諸元を有している。具体的には、ねじ状砥石２２は、ねじ状砥石２１よりも更に微細に研削することが可能となっており、ねじ状砥石２１の研削能力よりも高い研削能力を有している。   The threaded grindstones 21 and 22 have the same grindstone specifications, although the types of grindstones differ depending on, for example, the types and sizes of abrasive grains, the types and degrees of bonding of binders, and the porosity. Specifically, the threaded grindstone 22 can be ground more finely than the threaded grindstone 21, and has a grinding ability higher than that of the threaded grindstone 21.

従って、ねじ状砥石２１は、熱処理後のワークＷ１、または、熱処理後に粗仕上げされたワークＷ１を研削するための仕上げ研削用の砥石となっている。一方、ねじ状砥石２２は、ねじ状砥石２１によって研削されたワークＷ１を更に微細に研削するための超仕上げ研削用の砥石となっている。なお、ねじ状砥石２１の砥石幅と、ねじ状砥石２２の砥石幅とは、同じ長さに形成しても、異なった長さに形成しても構わない。   Therefore, the thread-like grindstone 21 is a grindstone for finish grinding for grinding the workpiece W1 after the heat treatment or the workpiece W1 rough-finished after the heat treatment. On the other hand, the threaded grindstone 22 is a grindstone for superfinishing grinding for further finely grinding the workpiece W1 ground by the threaded grindstone 21. Note that the grindstone width of the threaded grindstone 21 and the grindstone width of the threaded grindstone 22 may be formed to the same length or different lengths.

そして、ねじ状砥石２１の外周部には、ねじ山２１ａが、ねじ状砥石２１の砥石幅方向（砥石軸方向）全域に亘って螺旋状に設けられており、このねじ山２１ａの左右両斜面には、仕上げ用研削面２１ｂが形成されている。同様に、ねじ状砥石２２の外周部には、ねじ山２２ａが、ねじ状砥石２２の砥石幅方向（砥石軸方向）全域に亘って螺旋状に設けられており、このねじ山２２ａの左右両斜面には、超仕上げ用研削面２２ｂが形成されている。   Then, on the outer peripheral portion of the threaded grindstone 21, a thread 21a is provided in a spiral shape over the entire area of the threaded grindstone 21 in the width direction (grinding wheel axial direction). A finish grinding surface 21b is formed. Similarly, on the outer peripheral portion of the thread-shaped grindstone 22, a thread 22a is provided in a spiral shape over the entire area of the thread-shaped grindstone 22 in the width direction (grinding wheel axial direction). A superfinishing grinding surface 22b is formed on the slope.

即ち、ねじ状砥石２０は、同軸上に配置したねじ状砥石２１，２２のねじ山２１ａ，２２ａ同士が連結するように、当該ねじ状砥石２１，２２の端面同士を接着剤等によって連結することにより、砥石連結体として形成されるものである。そして、このように、ねじ状砥石２１，２２の端面同士を突き合わせて連結することにより、ねじ状砥石２１の仕上げ用研削面２１ｂと、ねじ状砥石２２の超仕上げ用研削面２２ｂとが、ねじ状砥石２０のねじすじ方向において、面一な研削面を形成することになる。   That is, the threaded grindstone 20 connects the end faces of the threaded grindstones 21 and 22 with an adhesive or the like so that the screw threads 21a and 22a of the threaded grindstones 21 and 22 arranged on the same axis are coupled to each other. Thus, it is formed as a grindstone linked body. In this way, the end faces of the threaded grinding wheels 21 and 22 are brought into contact with each other to be connected, whereby the finishing grinding surface 21b of the threaded grinding wheel 21 and the superfinishing grinding surface 22b of the threaded grinding wheel 22 are screwed. A uniform grinding surface is formed in the threading direction of the shaped grindstone 20.

なお、詳細は後述するが、ワークＷ１をねじ状砥石２０により研削する場合には、先ず、ワークＷ１をねじ状砥石２１により仕上げ研削した後、更に、その仕上げ研削されたワークＷ１をねじ状砥石２２により超仕上げ研削するようにしている。   Although details will be described later, when the workpiece W1 is ground with the threaded grindstone 20, the workpiece W1 is first finish ground with the threaded grindstone 21, and then the finish ground workpiece W1 is further threaded. 22 is used for superfinish grinding.

このとき、図２に示すように、ねじ状砥石２１，２２には、予め、複数の研削範囲Ｌ１，Ｌ２が、砥石幅方向に連続して設定されている。この研削範囲Ｌ１，Ｌ２は、砥石幅方向に所定の長さで区画形成されたものであって、１個のワークＷ１を研削する際に使用できる使用範囲となっている。   At this time, as shown in FIG. 2, a plurality of grinding ranges L1 and L2 are set in advance in the width direction of the grindstone in the threaded grindstones 21 and 22. The grinding ranges L1 and L2 are defined by a predetermined length in the grinding wheel width direction, and are usable ranges that can be used when grinding one workpiece W1.

具体的に、ねじ状砥石２１においては、一端側から他端側に向けて、研削範囲Ｌ１（１）、研削範囲Ｌ１（２）、…研削範囲Ｌ１（ｎ-１）、研削範囲Ｌ１（ｎ）と順に、ｎ個の研削範囲Ｌ１が設定されている。また、ねじ状砥石２２においては、一端側から他端側に向けて、研削範囲Ｌ２（１）、研削範囲Ｌ２（２）、…研削範囲Ｌ２（ｎ-１）、研削範囲Ｌ２（ｎ）と順に、ｎ個の研削範囲Ｌ２が設定されている。   Specifically, in the threaded grindstone 21, from one end side to the other end side, a grinding range L1 (1), a grinding range L1 (2), ... a grinding range L1 (n-1), a grinding range L1 (n ) And n grinding ranges L1 are set in order. Further, in the threaded grindstone 22, from one end side to the other end side, a grinding range L2 (1), a grinding range L2 (2), ... a grinding range L2 (n-1), a grinding range L2 (n) In order, n grinding ranges L2 are set.

つまり、１つのワークＷ１に対して、ねじ状砥石２１，２２の各研削範囲Ｌ１，Ｌ２を、それぞれ１箇所ずつ使用するようになっている。そして、このように、ねじ状砥石２１，２２の各研削範囲Ｌ１，Ｌ２を、ワーク１個当たりの使用範囲とすることにより、１つのねじ状砥石２０によって、ｎ個のワークＷ１を研削できるようになっている。   That is, the grinding ranges L1 and L2 of the threaded grindstones 21 and 22 are used one by one for one workpiece W1. In this way, by setting the grinding ranges L1 and L2 of the threaded grindstones 21 and 22 to be used ranges per workpiece, the n workpieces W1 can be ground by one threaded grindstone 20. It has become.

従って、ワークＷ１をねじ状砥石２０により研削する場合には、先ず、ねじ状砥石２１とワークＷ１との間の位相合わせを行って、ねじ状砥石２１における研削範囲Ｌ１（１）の仕上げ用研削面２１ｂと、ワークＷ１の左右両歯面とを、噛み合わせる。   Accordingly, when the workpiece W1 is ground by the threaded grinding wheel 20, first, the phase alignment between the threaded grinding wheel 21 and the workpiece W1 is performed, and the grinding for finishing in the grinding range L1 (1) in the threaded grinding wheel 21 is performed. The surface 21b and the left and right tooth surfaces of the workpiece W1 are engaged with each other.

次いで、上述したように、ねじ状砥石２１とワークＷ１とを噛み合わせた状態で、ねじ状砥石２０とワークＷ１とを同期回転させながら、ねじ状砥石２０に対して、Ｘ軸方向に切り込みを与えると共に、Ｚ軸方向に送りを与える。これにより、ワークＷ１の左右両歯面が、ねじ状砥石２１における研削範囲Ｌ１（１）の仕上げ用研削面２１ｂによって、研削される。   Next, as described above, the threaded grindstone 20 and the workpiece W1 are engaged with each other while the threaded grindstone 20 and the work W1 are rotated synchronously, and the threaded grindstone 20 is cut in the X-axis direction. At the same time, feed is given in the Z-axis direction. Thus, the left and right tooth surfaces of the workpiece W1 are ground by the finishing grinding surface 21b in the grinding range L1 (1) of the threaded grinding wheel 21.

そして、ねじ状砥石２１をワークＷ１から離間させた後、ねじ状砥石２０をＹ軸方向（砥石回転軸Ｂ１方向）にシフト移動させる。   Then, after the threaded grindstone 21 is separated from the workpiece W1, the threaded grindstone 20 is shifted in the Y-axis direction (the direction of the grindstone rotation axis B1).

次いで、ねじ状砥石２２における研削範囲Ｌ２（１）の超仕上げ用研削面２２ｂと、ワークＷ１の左右両歯面とを、噛み合わせる。   Next, the superfinishing grinding surface 22b in the grinding range L2 (1) of the threaded grinding wheel 22 and the left and right tooth surfaces of the workpiece W1 are engaged with each other.

そして、上述したように、ねじ状砥石２２とワークＷ１とを噛み合わせた状態で、ねじ状砥石２０とワークＷ１とを同期回転させながら、ねじ状砥石２０に対して、Ｘ軸方向に切り込みを与えると共に、Ｚ軸方向に送りを与える。これにより、ワークＷ１の左右両歯面が、ねじ状砥石２２における研削範囲Ｌ２（１）の超仕上げ用研削面２２ｂによって、研削される。即ち、ねじ状砥石２０による１個目のワークＷ１の研削が完了したことになる。   As described above, the threaded grinding wheel 20 and the work W1 are engaged with each other while the threaded grinding wheel 22 and the work W1 are engaged with each other, and the threaded grinding wheel 20 is cut in the X-axis direction. At the same time, feed is given in the Z-axis direction. As a result, the left and right tooth surfaces of the workpiece W1 are ground by the superfinishing grinding surface 22b in the grinding range L2 (1) of the threaded grinding wheel 22. That is, the grinding of the first workpiece W1 by the threaded grindstone 20 is completed.

次いで、２個目のワークＷ１を研削するときには、研削範囲Ｌ１（２）の仕上げ用研削面２１ｂ及び研削範囲Ｌ２（２）の超仕上げ用研削面２２ｂを使用して、上述した研削動作を行う。以降、ｎ個目のワークＷ１を研削するまで、研削範囲Ｌ１，Ｌ２を順次変更しながら、同様の研削動作を繰り返し行うようにする。   Next, when grinding the second workpiece W1, the above-described grinding operation is performed using the finishing grinding surface 21b in the grinding range L1 (2) and the superfinishing grinding surface 22b in the grinding range L2 (2). . Thereafter, until the n-th workpiece W1 is ground, the same grinding operation is repeated while sequentially changing the grinding ranges L1 and L2.

そして、ｎ個目のワークＷ１の研削が完了すると、ねじ状砥石２０をドレッサ（図示省略）によりドレッシングする。このとき、ねじ状砥石２１の仕上げ用研削面２１ｂと、ねじ状砥石２２の超仕上げ用研削面２２ｂとは、面一となるように連結されているため、ねじ状砥石２１，２２を１つのドレッサにより連続してドレッシングすることができる。   When the grinding of the nth workpiece W1 is completed, the threaded grindstone 20 is dressed by a dresser (not shown). At this time, the finishing grinding surface 21b of the threaded grinding wheel 21 and the superfinishing grinding surface 22b of the threading grinding wheel 22 are connected so as to be flush with each other. The dresser can be continuously dressed.

従って、参考例に係る歯車研削用のねじ状砥石２０によれば、研削能力が異なる２種類のねじ状砥石２１及びねじ状砥石２２から構成することにより、構造の簡素化を図ることができると共に、２種類の研削加工を連続的に行うことができるので、ワークＷ１を高精度に研削することができる。 Therefore, according to the threaded grinding wheel 20 for gear grinding according to the reference example , the structure can be simplified by constituting the two types of the threaded grinding wheel 21 and the threaded grinding wheel 22 having different grinding capabilities. Since two types of grinding processes can be performed continuously, the workpiece W1 can be ground with high accuracy.

また、参考例に係る歯車研削方法によれば、研削能力が異なる２種類のねじ状砥石２１及びねじ状砥石２２から構成されたねじ状砥石２０において、ねじ状砥石２１及びねじ状砥石２２のいずれか一方を、適切に選択することができる。これにより、２種類の研削加工を連続的に行うことができるので、ワークＷ１を高精度に研削することができる。 Further, according to the gear grinding method according to the reference example , in the threaded grindstone 20 composed of two types of threaded grindstones 21 and threaded grindstones 22 having different grinding capacities, either the threaded grindstone 21 or the threaded grindstone 22 Either of them can be selected appropriately. Thereby, since two types of grinding processes can be performed continuously, the workpiece W1 can be ground with high accuracy.

次に、本発明の一実施例に係る歯車研削用ねじ状砥石、及び、これを用いた歯車研削方法について、図３乃至図５を用いて詳細に説明する。 Next, a thread grinding wheel for gear grinding according to an embodiment of the present invention and a gear grinding method using the same will be described in detail with reference to FIGS.

図３に示すように、歯車研削盤２には、主軸（砥石アーバ）３１が、図示しない砥石ヘッドを介して、水平なＸ軸方向（砥石切り込み方向）及びＹ軸方向、鉛直なＺ軸方向（砥石送り方向）に移動可能に支持されている。更に、主軸３１は、砥石ヘッドに、砥石回転軸Ｂ２周りに回転可能に支持されており、この主軸３１の先端には、樽形に形成された内歯車研削用のねじ状砥石４０が、着脱可能に装着されている。   As shown in FIG. 3, the gear grinding machine 2 has a main shaft (grinding stone arbor) 31 through a grindstone head (not shown) in the horizontal X-axis direction (grinding wheel cutting direction), the Y-axis direction, and the vertical Z-axis direction. It is supported so as to be movable in the (grindstone feed direction). Further, the main shaft 31 is supported by the grindstone head so as to be rotatable around the grindstone rotation axis B2. A screw-shaped grindstone 40 for grinding an internal gear formed in a barrel shape is attached to and detached from the tip of the main shaft 31. It is installed as possible.

従って、砥石ヘッドを駆動させることにより、ねじ状砥石４０をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動させることができると共に、主軸３１と共にねじ状砥石４０を砥石回転軸Ｂ２周りに回転させることができる。   Accordingly, by driving the grindstone head, the screw-shaped grindstone 40 can be moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and the screw-shaped grindstone 40 can be rotated around the grindstone rotation axis B2 together with the main shaft 31. it can.

また、歯車研削盤２には、ワーク（被加工内歯車）Ｗ２が、図示しないテーブルを介して、鉛直なワーク回転軸Ｃ２周りに回転可能に装着されている。従って、テーブルを駆動させることにより、ワークＷ２をワーク回転軸Ｃ２周りに回転させることができる。   In addition, a workpiece (internal gear to be processed) W2 is mounted on the gear grinding machine 2 so as to be rotatable around a vertical workpiece rotation axis C2 via a table (not shown). Therefore, the workpiece W2 can be rotated around the workpiece rotation axis C2 by driving the table.

なお、主軸３１（砥石ヘッド）は、Ｘ軸方向に延在する図示しない砥石旋回軸周りに旋回可能に支持されている。従って、主軸３１をその砥石旋回軸周りに旋回させることにより、砥石回転軸Ｂ２の旋回角度（傾斜角度）を変更させることができる。これにより、砥石回転軸Ｂ２とワーク回転軸Ｃ２との間の軸交差角（以下、軸角Σと称す）が、ワークＷ２のねじれ角に応じて調整可能となっている。即ち、研削時のねじ状砥石４０は、ワークＷ２のワーク回転軸Ｃ２に対して軸角Σで交差する砥石回転軸Ｂ２周りに回転することになる。   The main shaft 31 (grinding wheel head) is supported so as to be able to turn around a grindstone turning shaft (not shown) extending in the X-axis direction. Therefore, the turning angle (inclination angle) of the grindstone rotating shaft B2 can be changed by turning the main shaft 31 around the grindstone turning axis. Thereby, the axis crossing angle (hereinafter referred to as axis angle Σ) between the grindstone rotation axis B2 and the workpiece rotation axis C2 can be adjusted according to the twist angle of the workpiece W2. That is, the threaded grindstone 40 at the time of grinding rotates around the grindstone rotation axis B2 that intersects the workpiece rotation axis C2 of the workpiece W2 at the axis angle Σ.

ここで、図４及び図５に示すように、樽形のねじ状砥石４０は、研削能力が異なる２種類のねじ状砥石（第１ねじ状砥石）４１及びねじ状砥石（第２ねじ状砥石）４２から構成された、単一の内歯車研削用ねじ状砥石となっている。   Here, as shown in FIGS. 4 and 5, the barrel-shaped threaded grindstone 40 includes two types of threaded grindstones (first threaded grindstones) 41 and threaded grindstones (second threaded grindstones) having different grinding capabilities. ) 42, which is a single threaded grinding wheel for internal gear grinding.

つまり、ねじ状砥石４０は、砥石幅方向両側に設けられるねじ状砥石４１と、このねじ状砥石４１間に設けられるねじ状砥石４２とから構成されており、砥石幅方向の全体形状として、その径寸法が、砥石幅方向中間部から砥石幅方向両端部に向かうに従って、漸次小さくなるような、樽形に形成されている。そして、このように、ねじ状砥石４０を樽形に形成することにより、ワークＷ２に対して、軸角Σで配置したねじ状砥石４０を、砥石幅方向全域で噛み合わせることが可能となっている。なお、ねじ状砥石４１の砥石幅と、ねじ状砥石４２の砥石幅とは、同じ長さに形成しても、異なった長さに形成しても構わない。   That is, the threaded grindstone 40 is composed of a threaded grindstone 41 provided on both sides of the grindstone width direction and a threaded grindstone 42 provided between the threaded grindstones 41. It is formed in a barrel shape such that the diameter gradually decreases from the intermediate portion in the grindstone width direction toward both ends in the grindstone width direction. In this way, by forming the threaded grindstone 40 in a barrel shape, the threaded grindstone 40 arranged at the shaft angle Σ can be meshed with the workpiece W2 in the entire width direction of the grindstone. Yes. In addition, the grindstone width of the threaded grindstone 41 and the grindstone width of the threaded grindstone 42 may be formed to the same length or different lengths.

ねじ状砥石４１，４２は、例えば、砥粒の種類及び粒度、結合剤の種類及び結合度、気孔率等の相違によって、砥石の種類が異なるものの、同じ砥石諸元を有している。具体的には、ねじ状砥石４２は、ねじ状砥石４１よりも更に微細に研削することが可能となっており、ねじ状砥石４１の研削能力よりも高い研削能力を有している。   The threaded grindstones 41 and 42 have the same grindstone specifications, although the types of grindstones differ depending on, for example, the types and sizes of abrasive grains, the types and degrees of bonding of binders, and the porosity. Specifically, the threaded grindstone 42 can be ground more finely than the threaded grindstone 41, and has a grinding ability higher than that of the threaded grindstone 41.

従って、ねじ状砥石４１は、熱処理後のワークＷ２、または、熱処理後に粗仕上げされたワークＷ２を研削するための仕上げ研削用の砥石となっている。一方、ねじ状砥石４２は、ねじ状砥石４１によって研削されたワークＷ２を更に微細に研削するための超仕上げ研削用の砥石となっている。   Therefore, the thread-like grindstone 41 is a grindstone for finish grinding for grinding the workpiece W2 after the heat treatment or the workpiece W2 rough-finished after the heat treatment. On the other hand, the threaded grindstone 42 is a grindstone for superfinishing grinding for further finely grinding the workpiece W2 ground by the threaded grindstone 41.

また、ねじ状砥石４１は、その径寸法が、砥石幅方向一端部から砥石幅方向他端部に向かうに従って、漸次小さくなるような、樽形に形成されている。更に、ねじ状砥石４１の外周部には、ねじ山４１ａが、ねじ状砥石４１の砥石幅方向（砥石軸方向）全域に亘って螺旋状に設けられており、このねじ山４１ａの左右両斜面には、仕上げ用研削面４１ｂが形成されている。   Moreover, the screw-shaped grindstone 41 is formed in the barrel shape so that the diameter dimension becomes small gradually as it goes to the grindstone width direction other end part from the grindstone width direction one end part. Further, on the outer peripheral portion of the threaded grindstone 41, a thread 41a is provided in a spiral shape over the entire area of the threaded grindstone 41 in the width direction (grinding wheel axial direction). The finish grinding surface 41b is formed.

一方、ねじ状砥石４２は、その径寸法が、砥石幅方向中間部から砥石幅方向両端部に向かうに従って、漸次小さくなるような、樽形に形成されている。更に、ねじ状砥石４２の外周部には、ねじ山４２ａが、ねじ状砥石４２の砥石幅方向（砥石軸方向）全域に亘って螺旋状に設けられており、このねじ山４２ａの左右両斜面には、超仕上げ用研削面４２ｂが形成されている。   On the other hand, the thread-shaped grindstone 42 is formed in a barrel shape so that its diameter gradually decreases from the intermediate portion in the grindstone width direction toward both ends in the grindstone width direction. Further, on the outer peripheral portion of the threaded grindstone 42, a thread 42a is provided in a spiral shape over the entire area of the threaded grindstone 42 in the width direction (grinding wheel axial direction). A superfinishing grinding surface 42b is formed.

即ち、ねじ状砥石４０は、同軸上に配置したねじ状砥石４１，４２のねじ山４１ａ，４２ａ同士が連結するように、当該ねじ状砥石４１，４２の端面同士を接着剤等によって連結することにより、砥石連結体として形成されるものである。そして、このように、ねじ状砥石４１，４２の端面同士を突き合わせて連結することにより、ねじ状砥石４１の仕上げ用研削面４１ｂと、ねじ状砥石４２の超仕上げ用研削面４２ｂとが、ねじ状砥石４０のねじすじ方向において、面一な研削面を形成することになる。   That is, the threaded grindstone 40 connects the end surfaces of the threaded grindstones 41 and 42 with an adhesive or the like so that the screw threads 41a and 42a of the threaded grindstones 41 and 42 arranged on the same axis are coupled to each other. Thus, it is formed as a grindstone linked body. In this way, the end faces of the threaded grindstones 41 and 42 are abutted and connected to each other so that the finishing grinding surface 41b of the threaded grindstone 41 and the superfinishing grinding surface 42b of the threaded grindstone 42 are screwed. A uniform grinding surface is formed in the threading direction of the shaped grindstone 40.

なお、詳細は後述するが、ワークＷ２をねじ状砥石４０により研削する場合には、先ず、ワークＷ２をねじ状砥石４１により仕上げ研削した後、更に、その仕上げ研削されたワークＷ２をねじ状砥石４２により超仕上げ研削するようにしている。   Although details will be described later, when the workpiece W2 is ground with the threaded grindstone 40, the workpiece W2 is first finish ground with the threaded grindstone 41, and then the finish ground workpiece W2 is further threaded. 42 is used for superfinish grinding.

このとき、図５に示すように、研削前のワークＷ２においては、研削後の最終歯形形状となる歯形Ｗ２ｂに対して、加工代（研削代）Ｗ２ａが所定の厚さで付されている。一方、ねじ状砥石４０のねじ山４１ａ，４２ａの刃形は、歯形Ｗ２ｂに基づいて規定されている。ここで、図５においては、ワークＷ２の加工代Ｗ２ａ及び歯形Ｗ２ｂを、簡易的に曲線で示している。   At this time, as shown in FIG. 5, in the workpiece W2 before grinding, a machining allowance (grinding allowance) W2a is given to the tooth profile W2b that is the final tooth profile after grinding with a predetermined thickness. On the other hand, the blade shapes of the threads 41a and 42a of the threaded grindstone 40 are defined based on the tooth profile W2b. Here, in FIG. 5, the machining allowance W2a and the tooth profile W2b of the workpiece W2 are simply shown by curves.

これにより、ワークＷ２をねじ状砥石４０により研削すると、研削当初においては、ねじ状砥石４０の砥石幅方向両端部となるねじ状砥石４１の仕上げ用研削面４１ｂのみが、ワークＷ２の加工代Ｗ２ａを研削することになる。そして、更に、研削が続けられて、加工代Ｗ２ａの厚さが薄くなるに従って、ねじ状砥石４０の研削範囲が、砥石幅方向両端部側から砥石幅方向中間部側に移行していき、最終的に、ねじ状砥石４０の砥石幅方向中間部となるねじ状砥石４２の超仕上げ用研削面４２ｂのみによって、残りの加工代Ｗ２ａが研削されて、歯形Ｗ２ｂが得られることになる。   As a result, when the workpiece W2 is ground by the threaded grindstone 40, at the beginning of grinding, only the finishing grinding surface 41b of the threaded grindstone 41 at both ends of the threaded grindstone 40 in the grindstone width direction is the machining allowance W2a of the workpiece W2. Will be grinding. Further, as the grinding continues further and the thickness of the machining allowance W2a becomes thinner, the grinding range of the threaded grinding wheel 40 shifts from the both ends of the grinding wheel width direction to the middle side of the grinding wheel width direction. Thus, the remaining machining allowance W2a is ground only by the superfinishing grinding surface 42b of the threaded grindstone 42, which is the middle part in the grindstone width direction of the threaded grindstone 40, and the tooth profile W2b is obtained.

従って、ワークＷ２をねじ状砥石４０により研削する場合には、先ず、ねじ状砥石４０を、ワークＷ２のねじれ角に応じた軸角Σに配置させる。   Accordingly, when the workpiece W2 is ground by the threaded grindstone 40, first, the threaded grindstone 40 is disposed at the shaft angle Σ corresponding to the torsion angle of the workpiece W2.

次いで、ねじ状砥石４０とワークＷ２との間の位相合わせを行って、これらを噛み合わせる。このとき、噛み合わせ直後においては、ねじ状砥石４１の仕上げ用研削面４１ａとワークＷ２の加工代Ｗ２ａとが噛み合うことになる。   Next, phase alignment is performed between the thread-shaped grindstone 40 and the workpiece W2, and these are meshed. At this time, immediately after the meshing, the finishing grinding surface 41a of the threaded grindstone 41 and the machining allowance W2a of the workpiece W2 mesh.

そして、上述したように、ねじ状砥石４１とワークＷ２とを噛み合わせた状態で、ねじ状砥石２０とワークＷ２とを同期回転させながら、ねじ状砥石４０に対して、Ｘ軸方向に切り込みを与えると共に、Ｚ軸方向に送りを与える。これにより、ワークＷ２の加工代Ｗ２ａが、ねじ状砥石４１の仕上げ用研削面４１ｂによって研削される。   Then, as described above, the threaded grindstone 20 and the workpiece W2 are engaged with each other while the threaded grindstone 20 and the workpiece W2 are synchronously rotated, and the threaded grindstone 40 is cut in the X-axis direction. At the same time, feed is given in the Z-axis direction. As a result, the machining allowance W2a of the workpiece W2 is ground by the finishing grinding surface 41b of the threaded grindstone 41.

次いで、ねじ状砥石４１の仕上げ用研削面４１ｂによる研削が続けられ、加工代Ｗ２ａの厚さが次第に薄くなり、当該加工代Ｗ２ａが所定の厚さに到達すると、ねじ状砥石４１のワークＷ２への当たりが微小となると共に、ねじ状砥石４２のワークＷ２への当たりが非常に大きくなる。即ち、ねじ状砥石４１の仕上げ用研削面４１ｂによる研削が完了する一方、ねじ状砥石４２の超仕上げ用研削面４２ｂによる研削が開始される。   Next, the grinding by the finishing grinding surface 41b of the threaded grindstone 41 is continued, and the thickness of the machining allowance W2a gradually decreases. When the machining allowance W2a reaches a predetermined thickness, the workpiece W2 of the threaded grindstone 41 is moved to. The hit of the screw-shaped grindstone 42 with respect to the work W2 becomes very large. That is, grinding by the finishing grinding surface 41b of the threaded grinding wheel 41 is completed, while grinding by the superfinishing grinding surface 42b of the threaded grinding wheel 42 is started.

そして、更に、研削が続けられると、ねじ状砥石４１の仕上げ用研削面４１ｂによって所定の厚さに研削されたワークＷ２の加工代Ｗ２ａが、ねじ状砥石４２の超仕上げ用研削面４２ａによって研削される。これにより、最終的に、ねじ状砥石４２の超仕上げ用研削面４２ａによって、ワークＷ２の歯形Ｗ２ｂが形成される。   If the grinding is further continued, the machining allowance W2a of the workpiece W2 ground to a predetermined thickness by the finishing grinding surface 41b of the threaded grinding wheel 41 is ground by the superfinishing grinding surface 42a of the threaded grinding wheel 42. Is done. Thereby, finally, the tooth profile W2b of the workpiece W2 is formed by the superfinishing grinding surface 42a of the threaded grindstone 42.

また、ねじ状砥石４０を用いて所定数量のワークＷ２を研削すると、その仕上げ用研削面４１ｂ及び超仕上げ用研削面４２ｂが磨耗して、その切れ味が低下するため、これらを定期的にドレッサ（図示省略）によりドレッシングする。このとき、ねじ状砥石４１の仕上げ用研削面４１ｂと、ねじ状砥石４２の超仕上げ用研削面４２ｂとは、面一となるように連結されているため、ねじ状砥石４１，４２を１つのドレッサにより連続してドレッシングすることができる。   Further, when a predetermined number of workpieces W2 are ground using the screw-shaped grindstone 40, the ground surface 41b for finishing and the ground surface 42b for super-finishing are worn and their sharpness is lowered. Dressing is not performed. At this time, the finishing grinding surface 41b of the threaded grinding wheel 41 and the superfinishing grinding surface 42b of the threading grinding wheel 42 are connected so as to be flush with each other. The dresser can be continuously dressed.

従って、本発明に係る歯車研削用のねじ状砥石４０によれば、研削能力が異なる２種類のねじ状砥石４１及びねじ状砥石４２から構成することにより、構造の簡素化を図ることができると共に、２種類の研削加工を連続的に行うことができるので、ワークＷ２を高精度に研削することができる。   Therefore, according to the threaded grinding wheel 40 for gear grinding according to the present invention, it is possible to simplify the structure by comprising two types of threaded grinding stones 41 and 42 having different grinding capabilities. Since two types of grinding can be performed continuously, the workpiece W2 can be ground with high accuracy.

また、本発明に係る歯車研削方法によれば、研削能力が異なる２種類のねじ状砥石４１及びねじ状砥石４２から構成されたねじ状砥石４０において、ねじ状砥石４１及びねじ状砥石４２を順に使用することができる。これにより、２種類の研削加工を連続的に行うことができるので、ワークＷ２を高精度に研削することができる。   Further, according to the gear grinding method according to the present invention, in the threaded grindstone 40 composed of two types of threaded grindstones 41 and threaded grindstones 42 having different grinding capabilities, the threaded grindstone 41 and the threaded grindstone 42 are sequentially arranged. Can be used. Thereby, since two types of grinding processes can be performed continuously, the workpiece W2 can be ground with high accuracy.

本発明は、加工代が厚い歯車に対して、高精度に研削することができる歯車研削用ねじ状砥石及び歯車研削方法に適用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a gear grinding threaded grinding wheel and a gear grinding method capable of grinding with high accuracy on a gear having a large machining allowance.

１，２ 歯車研削盤
１１ 砥石ヘッド
１２，３１ 主軸
１３ テーブル
２０，４０ ねじ状砥石
２１，４１ ねじ状砥石
２１ａ，４１ａ ねじ山
２１ｂ，４１ｂ 仕上げ用研削面
２２，４２ ねじ状砥石
２２ａ，４２ａ ねじ山
２２ｂ，４２ｂ 超仕上げ用研削面
Ｌ１，Ｌ２ 研削範囲
Ｗ１，Ｗ２ ワーク
Ｗ２ａ 加工代
Ｗ２ｂ 歯形
Ｂ１，Ｂ２ 砥石回転軸
Ｃ１，Ｃ２ ワーク回転軸 1, 2 Gear grinding machine 11 Grinding wheel head 12, 31 Spindle 13 Table 20, 40 Threaded grinding wheel 21, 41 Threaded grinding wheel 21a, 41a Thread 21b, 41b Finishing grinding surface 22, 42 Threaded grinding wheel 22a, 42a Thread 22b, 42b Superfinishing grinding surfaces L1, L2 Grinding range W1, W2 Work W2a Machining allowance W2b Tooth profile B1, B2 Grinding wheel rotation axis C1, C2 Work rotation axis

Claims (2)

被加工内歯車に噛み合いながら回転することにより、当該被加工内歯車を研削する樽形の歯車研削用ねじ状砥石において、
砥石幅方向両側に設けられ、被加工内歯車の加工代を所定の厚さに研削し、前記加工代の厚さが所定の厚さに到達したときに、前記加工代への当たりが研削当初における前記加工代への当たりよりも小さくなる第１ねじ状砥石と、
前記第１ねじ状砥石間に設けられ、前記第１ねじ状砥石によって所定の厚さに研削された前記加工代を研削し、前記第１ねじ状砥石の研削によって前記加工代の厚さが所定の厚さに到達したときに、前記加工代への当たりが前記第１ねじ状砥石の前記加工代への当たりよりも大きくなる第２ねじ状砥石とから構成される
ことを特徴とする歯車研削用ねじ状砥石。 In a barrel-shaped gear grinding threaded grinding wheel that grinds the work internal gear by rotating while meshing with the work internal gear,
Provided on both sides of the grinding wheel width direction, the machining allowance of the internal gear to be machined is ground to a predetermined thickness, and when the thickness of the machining allowance reaches a predetermined thickness, the hit to the machining allowance is the initial grinding A first thread-shaped grindstone that is smaller than the hit for the machining allowance in
The machining allowance provided between the first threaded grindstones and ground to a predetermined thickness by the first threaded grindstone is ground, and the thickness of the machining allowance is determined by grinding the first threaded grindstone. And a second threaded grindstone in which the hitting to the machining allowance is larger than the hitting to the machining allowance of the first threaded grindstone when reaching the thickness of the gear grinding Threaded grindstone. 被加工内歯車と樽形のねじ状砥石とを噛み合わせた状態で互いに回転させることにより、被加工内歯車に研削加工を行う歯車研削方法において、
前記ねじ状砥石を、砥石幅方向両側に設けられる第１ねじ状砥石と、前記第１ねじ状砥石間に設けられる第２ねじ状砥石とから構成し、
被加工内歯車の加工代を、前記第１ねじ状砥石により研削し、
前記第１ねじ状砥石の研削によって前記加工代の厚さが所定の厚さに到達すると、前記第１ねじ状砥石の前記加工代への当たりを、研削当初における前記第１ねじ状砥石の前記加工代への当たりよりも小さくすると共に、前記第２ねじ状砥石の前記加工代への当たりを、前記第１ねじ状砥石の前記加工代への当たりよりも大きくし、
前記第１ねじ状砥石によって所定の厚さに研削された前記加工代を、前記第２ねじ状砥石により研削する
ことを特徴とする歯車研削方法。 In a gear grinding method for grinding an internal gear to be processed by rotating the internal gear to be machined and a barrel-shaped threaded grindstone in a state of being engaged with each other,
The threaded grindstone is composed of a first threaded grindstone provided on both sides of the grindstone width direction and a second threaded grindstone provided between the first threaded grindstones,
The machining allowance of the internal gear to be machined, by Ri Grinding to the first threaded grinding wheel,
When the thickness of the machining allowance reaches a predetermined thickness by grinding the first threaded grindstone, the hit of the first threaded grindstone against the machining allowance is determined by the first threaded grindstone at the beginning of grinding. And making the contact with the machining allowance of the second threaded grinding wheel larger than the contact with the machining allowance of the first threaded grinding wheel,
The gear grinding method, wherein the machining allowance ground to a predetermined thickness by the first threaded grinding wheel is ground by the second threaded grinding wheel.
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