JP7439403B2 - Grinding method using a whetstone - Google Patents

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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

本発明は、砥石による研削加工方法に関する。 The present invention relates to a grinding method using a grindstone.

従来から、例えば、特許第５２２２１２５号公報に開示された内歯車加工用樽型ねじ状工具（以下、「従来の工具」と称呼する。）が知られている。この従来の工具は、砥石であり、加工時に工作物に対して交差角が与えられた状態で噛み合わせて工作物を研削するようになっている。このため、砥石は、軸方向中間部から軸方向両端部に向かうに従って、径が漸次小さくなるような樽型且つ砥石歯がねじ状に形成されている。 BACKGROUND ART Conventionally, for example, a barrel-shaped threaded tool for machining an internal gear (hereinafter referred to as a "conventional tool") disclosed in Japanese Patent No. 5222125 has been known. This conventional tool is a grindstone, and is designed to grind a workpiece by meshing with the workpiece at an angle of intersection during machining. For this reason, the grindstone is formed in a barrel shape, and the grindstone teeth are formed in a thread shape such that the diameter gradually decreases from the axially intermediate portion toward both axially end portions.

特許第５２２２１２５号公報Patent No. 5222125

ところで、上記従来の工具においては、加工時における工作物との干渉を回避する必要があるために、工作物の加工状態に応じて砥石を樽形状にしたり砥石歯の形状を変更したりする必要がある。このため、砥石が特殊な形状になって高価であり、砥石が特殊な形状になる程、砥石のメンテナンスの煩雑になる。その結果、砥石の製造及び維持に要する費用が増大する場合がある。 By the way, in the conventional tools mentioned above, it is necessary to avoid interference with the workpiece during machining, so it is necessary to make the grindstone barrel-shaped or change the shape of the grindstone teeth depending on the machining state of the workpiece. There is. For this reason, the grindstone has a special shape and is expensive, and the more the grindstone has a special shape, the more complicated the maintenance of the grindstone becomes. As a result, the cost required to manufacture and maintain the grindstone may increase.

本発明は、安価な砥石を用いることが可能な砥石による研削加工方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a grinding method using a whetstone that can use an inexpensive whetstone.

本発明に係る砥石による研削加工方法は、工作機械の主軸に同軸的に連結されて回転駆動されると共に環状の工作物に対して工作物の中心軸線の方向に相対的に前進及び後進が可能であり、且つ、中心軸線の方向の成分を有する一以上の突条の加工部を備える砥石を用いて、回転駆動される工作物に創成された溝形状の被加工部に研削加工を施す、砥石による研削加工方法であって、加工部は、外周面を研削部位として構成され、砥石の工作物に向けた進行方向にて前方となる前方端部から進行方向にて後方となる後方端部までの全域にわたって、前記前方端部から前記後方端部に行くに従って径が大きくなる円錐状外接面を有するように形成されており、加工部の研削部位を被加工部に接触させるために、砥石の中心軸線と工作物の中心軸線とが所定の交差角を有するように砥石を傾斜させた加工初期位置に工作物及び砥石を配置する配置工程と、工作物及び砥石を同期して回転させた状態で、加工初期位置に配置された砥石を工作物に対して相対的に前進させることにより、加工部の研削部位を前方端部から後方端部まで順に被加工部に接触させて被加工部に研削加工を施す研削加工工程と、を備える。 The grinding method using a grinding wheel according to the present invention is coaxially connected to the main shaft of a machine tool, is rotationally driven, and is capable of moving forward and backward relative to an annular workpiece in the direction of the center axis of the workpiece. and applying a grinding process to a groove-shaped processed part created in a rotationally driven workpiece using a grindstone having a processed part of one or more protrusions having a component in the direction of the central axis, A grinding method using a grindstone, in which the processing part is configured with the outer circumferential surface as the grinding part, from a front end that is forward in the direction of movement of the grindstone toward the workpiece to a rear end that is backward in the direction of movement of the grindstone. The grinding wheel is formed to have a conical circumferential surface whose diameter increases as it goes from the front end to the rear end , and in order to bring the grinding part of the machining part into contact with the workpiece part. A placement process in which the workpiece and the grindstone are placed at the initial machining position where the grindstone is tilted so that the center axis of the workpiece has a predetermined intersection angle with the center axis of the workpiece, and the workpiece and the grindstone are rotated synchronously. By moving the grindstone placed at the initial machining position forward relative to the workpiece, the grinding part of the machining section is brought into contact with the workpiece in order from the front end to the rear end, and the workpiece is ground. and a grinding process for applying a grinding process to the grinding process.

これによれば、後方端部から前方端部へ行くに従って、径方向において研削部位と被加工部との接触を減らすことができる。又、前方端部が被加工部と干渉することを防止することもできる。従って、砥石を、例えば、従来の樽状の砥石を製造する場合に比べて安価に製造することができると共に加工部のメンテナンスを容易に行うことができ、維持に要する費用を低減することができる。 According to this, contact between the grinding portion and the processed portion can be reduced in the radial direction from the rear end to the front end. Further, it is also possible to prevent the front end portion from interfering with the processed portion. Therefore, the whetstone can be manufactured at a lower cost than, for example, when manufacturing a conventional barrel-shaped whetstone, and the processing section can be maintained easily, reducing maintenance costs. .

歯車研削盤の構成を概略的に示す概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view schematically showing the configuration of a gear grinder. 内歯車の構成を概略的に示す概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view schematically showing the configuration of an internal gear. 砥石と工作物の基準位置を説明するための平面図である。It is a top view for explaining the reference position of a grindstone and a workpiece. 図３Ａの背面図である。FIG. 3B is a rear view of FIG. 3A. 砥石と工作物との間の交差角を説明するための平面図である。FIG. 3 is a plan view for explaining the intersection angle between the grindstone and the workpiece. 図４Ａの背面図である。FIG. 4B is a rear view of FIG. 4A. 砥石の構成を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of a grindstone. 砥石の他例の構成を説明するための図である。It is a figure for explaining the structure of another example of a grindstone. 電着工具の構成を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of an electrodeposition tool. 電着工具の構成を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of an electrodeposition tool. 研削加工方法を説明するためのフローチャートである。It is a flow chart for explaining a grinding method. 研削加工の状態を説明するための図である。It is a figure for explaining the state of grinding processing.

（１．砥石による研削加工方法の概要）
以下、本発明の砥石による切削加工方法を、図１から図１０を用いて説明する。本発明の砥石による研削加工方法は、工作機械である歯車研削盤１０の工具主軸１１に同軸的に連結されて回転駆動されると共に環状の工作物Ｗに対して工作物Ｗの中心軸線Ｃｗの方向に相対的に前進及び後進が可能であり、且つ、中心軸線Ｃｔの方向の成分を有する一以上の突条の加工部である砥石歯部２３を備える砥石２０を用いて、回転駆動される工作物Ｗに創成された溝形状の被加工部Ｗｗに研削加工を施す。 (1. Overview of grinding method using a whetstone)
Hereinafter, a cutting method using a grindstone according to the present invention will be explained using FIGS. 1 to 10. In the grinding method of the present invention, the grindstone is coaxially connected to the tool main shaft 11 of a gear grinder 10, which is a machine tool, and is rotationally driven. It is rotatably driven using a grindstone 20 that is capable of moving forward and backward relative to the direction, and is provided with a grindstone tooth portion 23 that is a processing portion of one or more protrusions having a component in the direction of the central axis Ct. Grinding is performed on the groove-shaped workpiece Ww created on the workpiece W.

本発明の砥石による研削加工方法における適用対象の工作機械として歯車研削盤１０は、環状の工作物である内歯車や外歯車を製造する際にスカイビング加工が可能なマシニングセンタを利用することができる。又、本発明の砥石による研削加工方法における適用対象の環状の工作物Ｗは、溝形状の被加工部Ｗｗが内周面及び外周面のうちの少なくとも一方に創成されるものであり、一例として被加工部の溝形状が歯形である内歯の創成された内歯車や外歯の創成された外歯車を挙げることができる。尚、内歯車や外歯車の場合、工作物Ｗの中心軸線Ｃｗの方向の成分を有していれば、溝形状がスプライン溝や、はす歯溝、ねじり角溝を有することも可能である。 As a machine tool to which the grinding method using a grindstone of the present invention is applied, the gear grinding machine 10 can use a machining center capable of skiving when manufacturing internal gears and external gears, which are annular workpieces. . Further, the annular workpiece W to which the grinding method using a grindstone of the present invention is applied has a groove-shaped processed portion Ww created on at least one of the inner circumferential surface and the outer circumferential surface. Examples include an internal gear with generated internal teeth and an external gear with generated external teeth, in which the groove shape of the processed portion is tooth-shaped. In the case of internal gears and external gears, the groove shape can also have a spline groove, helical tooth groove, or helical square groove as long as the groove has a component in the direction of the central axis Cw of the workpiece W. .

更に、本発明の砥石による研削加工方法における砥石２０は、砥石歯部２３を構成する一以上の突条である砥石歯２３ａを備えている。砥石歯２３ａは、例えば、外周面であり歯先面である歯先部２３ｄと、歯先部２３ｄに対して回転方向両側に設けられた歯面である歯側部２３ｅと、歯底面である歯底部２３ｆと、アーバ２１側の端面である後方端部２３ｂと、中心軸線の方向にてアーバ２１と反対側の端面である前方端部２３ｃと、からなっている。そして、歯側部２３ｅは、工作物Ｗの被加工部Ｗｗであって、例えば、歯車の歯における歯先と歯底とを除く歯面Ｗｅの研削を行う研削部位である。ここで、砥石歯部２３（歯側部２３ｅ）は、砥石２０の工作物Ｗに向けた進行方向にて前方となる前方端部２３ｃから進行方向にて後方となる後方端部２３ｂに行くに従って径が大きくなる円錐状外接面を有するように形成されている。 Further, the grindstone 20 in the grinding method using a grindstone of the present invention includes a grindstone tooth 23a that is one or more protrusions that constitute a grindstone tooth portion 23. The grinding wheel tooth 23a has, for example, a tooth tip portion 23d which is an outer circumferential surface and a tooth top surface, a tooth side portion 23e which is a tooth surface provided on both sides of the tooth tip portion 23d in the rotational direction, and a tooth bottom surface. It consists of a tooth bottom portion 23f, a rear end portion 23b which is an end surface on the arbor 21 side, and a front end portion 23c which is an end surface on the opposite side to the arbor 21 in the direction of the central axis. The tooth side portion 23e is a processed portion Ww of the workpiece W, and is, for example, a grinding portion for grinding the tooth surface We of a gear tooth, excluding the tooth tip and tooth bottom. Here, the grindstone tooth part 23 (tooth side part 23e) is arranged as it goes from the front end 23c which is the front in the direction of movement of the grindstone 20 toward the workpiece W to the rear end 23b which is the back in the direction of movement. It is formed to have a conical circumferential surface with an increasing diameter.

ここで、砥石２０としては、前方端部２３ｃから後方端部２３ｂに行くに従って径が大きくなる円錐台等の単純形状を有する砥石本体２２の周面に砥石歯部２３を備えたものを挙げることができる。又、砥石２０としては、鉄又はアルミニウム等の金属の砥石本体２２に形成された歯の表面、特に歯側部２３ｅに砥粒を電着した電着工具を用いることができる。 Here, the grindstone 20 includes a grindstone body 22 having a simple shape such as a truncated cone whose diameter increases from the front end 23c to the rear end 23b, and the grindstone teeth 23 on the circumferential surface thereof. I can do it. Further, as the grindstone 20, an electrodeposition tool can be used in which abrasive grains are electrodeposited on the surface of teeth formed on a grindstone main body 22 made of metal such as iron or aluminum, particularly on the tooth side portions 23e.

本発明の砥石による研削加工方法では、配置工程において、砥石２０の中心軸線Ｃｔと工作物Ｗの中心軸線Ｃｗとが所定の交差角θを有するように砥石２０を傾斜させる。そして、本発明の砥石による研削加工方法では、研削加工工程において、工作物Ｗ及び砥石２０を砥石２０の砥石歯２３ａと工作物Ｗの被加工部Ｗｗ（歯面Ｗｅ）とが互いに噛み合うように同期して回転させる動作と、加工初期位置に配置された砥石２０を工作物Ｗに向けて相対的に前進させる動作とを連系させることにより、研削部位である歯側部２３ｅを前方端部２３ｃから後方端部２３ｂまで順に被加工部Ｗｗ（歯面Ｗｅ）に接触させて被加工部Ｗｗ（歯面Ｗｅ）に研削加工を施す。この場合、加工初期位置から研削加工を施すため、本発明の砥石による研削加工方法における加工経路は、例えば、工具等を前進させる周知のスカイビング加工の加工経路と同じになる。 In the grinding method using a grindstone of the present invention, in the arrangement step, the grindstone 20 is inclined so that the center axis Ct of the grindstone 20 and the center axis Cw of the workpiece W have a predetermined intersection angle θ. In the grinding method using a grindstone of the present invention, in the grinding process, the workpiece W and the grindstone 20 are moved such that the grindstone teeth 23a of the grindstone 20 and the processed portion Ww (tooth surface We) of the workpiece W mesh with each other. By linking the synchronous rotation operation and the operation of relatively advancing the grindstone 20 placed at the initial machining position toward the workpiece W, the tooth side part 23e, which is the grinding part, is moved to the front end. 23c to the rear end 23b, the grinding process is performed on the processed part Ww (tooth surface We) by bringing it into contact with the processed part Ww (tooth surface We) in order. In this case, since the grinding process is performed from the initial position of the process, the process path in the grinding process method using a grindstone of the present invention is, for example, the same process path as in the well-known skiving process in which a tool or the like is advanced.

砥石２０を加工初期位置に配置してから工作物Ｗに対して相対移動させる場合、歯側部２３ｅにおいては、前方端部２３ｃから前方端部２３ｃと後方端部２３ｂとの間の中間部にかけて接触した場合は、被加工部Ｗｗである内歯の内径側から内径側と外径側との間の中間径にかけて接触するようになる。更に、砥石２０が工作物Ｗに対して相対移動すると、歯側部２３ｅにおいては、前方端部２３ｃから大径の後方端部２３ｂにかけて接触した場合は、工作物Ｗが内歯車であれば、被加工部である内歯の内径側から外径側にかけて接触する。 When the grindstone 20 is placed at the initial machining position and then moved relative to the workpiece W, in the tooth side portion 23e, from the front end 23c to the intermediate portion between the front end 23c and the rear end 23b. In the case of contact, the contact occurs from the inner diameter side of the inner tooth, which is the processed part Ww, to the intermediate diameter between the inner diameter side and the outer diameter side. Furthermore, when the grindstone 20 moves relative to the workpiece W, if the tooth side part 23e contacts from the front end 23c to the large-diameter rear end 23b, if the workpiece W is an internal gear, Contact is made from the inner diameter side to the outer diameter side of the internal tooth, which is the part to be machined.

ここで、研削加工工程において、歯側部２３ｅを被加工部Ｗｗに接触させる際に、前方端部２３ｃの軸方向端面は被加工部Ｗｗに接触しない。つまり、前方端部２３ｃの歯側部２３ｅは研削加工可能であるものの、軸方向端面は被加工部Ｗｗを研削加工しない。 Here, in the grinding process, when bringing the tooth side portion 23e into contact with the workpiece Ww, the axial end surface of the front end 23c does not contact the workpiece Ww. In other words, although the tooth side portion 23e of the front end portion 23c can be ground, the axial end face does not grind the processed portion Ww.

従って、砥石２０においては、加工初期位置から工作物Ｗに対して相対移動することにより、歯側部２３ｅが被加工部Ｗｗに接触する位置は、小径の前方端部２３ｃから大径の後方端部２３ｂに向けて順次拡大する。これにより、砥石２０の歯側部２３ｅの研削加工に伴う研削量（仕事量）が分散され、その結果、砥石歯部２３即ち歯側部２３ｅにおける局所的な摩耗の進行が防止される。 Therefore, in the grindstone 20, by moving relative to the workpiece W from the initial machining position, the position where the tooth side portion 23e contacts the workpiece Ww changes from the small diameter front end 23c to the large diameter rear end. The image is gradually enlarged toward the portion 23b. As a result, the amount of grinding (work amount) associated with the grinding process of the tooth side portion 23e of the grindstone 20 is dispersed, and as a result, local wear on the grindstone tooth portion 23, that is, the tooth side portion 23e is prevented from progressing.

従って、砥石２０の寿命を延ばすことができる。又、砥石２０の砥石歯部２３即ち歯側部２３ｅは、小径の前方端部２３ｃと大径の後方端部２３ｂを有する円錐状である。前方端部２３ｃは外径側から内径側まで砥石歯２３ａがないため、工作物Ｗと干渉することを防止して研削加工を施すことができる。従って、砥石２０のメンテナンスが容易に行うことができると共にメンテナンス頻度を低減することができ、更には、砥石２０を安価に製造することができる。従って、砥石の製造及び維持に要する費用を低減することができる。 Therefore, the life of the grindstone 20 can be extended. Further, the grindstone tooth portion 23, that is, the tooth side portion 23e of the grindstone 20 has a conical shape having a small diameter front end 23c and a large diameter rear end 23b. Since the front end portion 23c has no grinding wheel teeth 23a from the outer diameter side to the inner diameter side, it is possible to perform the grinding process while preventing interference with the workpiece W. Therefore, maintenance of the whetstone 20 can be easily performed and the frequency of maintenance can be reduced, and furthermore, the whetstone 20 can be manufactured at low cost. Therefore, the cost required for manufacturing and maintaining the grindstone can be reduced.

（２．歯車研削盤１０の構成）
歯車研削盤１０について図面を参照しながら説明する。歯車研削盤１０は、図１に示すように、例えば、直交三軸（Ｘ軸線、Ｙ軸線、Ｚ軸線）方向の移動、Ｃ軸線（工作物Ｗの中心軸線Ｃｗ及び砥石２０の中心軸線Ｃｔ）回りの回転、及び、Ａ軸線回りの回転が可能な五軸マシニングセンタである。歯車研削盤１０は、図２に示すように、内歯車である工作物Ｗの内周面に被加工部Ｗｗである歯面Ｗｅを砥石２０によって研削加工するものである。 (2. Configuration of gear grinder 10)
The gear grinding machine 10 will be explained with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the gear grinding machine 10, for example, moves along three orthogonal axes (X axis, Y axis, Z axis), and moves along the C axis (center axis Cw of workpiece W and center axis Ct of grindstone 20). This is a five-axis machining center that can rotate around the A-axis. As shown in FIG. 2, the gear grinding machine 10 uses a grindstone 20 to grind a tooth surface We, which is a processed portion Ww, on the inner peripheral surface of a workpiece W, which is an internal gear.

歯車研削盤１０は、工具側主軸装置Ｍと、工作物側主軸装置Ｎと、研削の動作制御を行う制御装置１５とを備えている。尚、図示を省略するが、歯車研削盤１０は、複数の工具を収容可能な工具マガジンや、複数種類の砥石２０を交換する砥石交換装置等を備えることができる。 The gear grinding machine 10 includes a tool-side spindle device M, a workpiece-side spindle device N, and a control device 15 that controls grinding operations. Although not shown, the gear grinder 10 can include a tool magazine capable of accommodating a plurality of tools, a grindstone exchange device for exchanging a plurality of types of grindstones 20, and the like.

工具側主軸装置Ｍは、砥石２０を支持して回転可能な工具主軸１１を備えている。工具主軸１１は、チャック１１ａを介して砥石２０の中心軸線Ｃｔの回りに回転可能に支持する。又、工具側主軸装置Ｍは、図示省略のベッド上にてＹ軸線方向に移動可能なコラム１３により、Ｚ軸線方向に移動可能に支持されている。従って、砥石２０は、中心軸線Ｃｔの回りに回転可能であり、且つ、ベッドに対してＹ軸線方向及びＺ軸線方向に移動可能となる。 The tool-side spindle device M includes a tool spindle 11 that supports a grindstone 20 and is rotatable. The tool spindle 11 rotatably supports the grindstone 20 around the center axis Ct via the chuck 11a. Further, the tool-side spindle device M is supported so as to be movable in the Z-axis direction by a column 13 that is movable in the Y-axis direction on a bed (not shown). Therefore, the grindstone 20 is rotatable around the central axis Ct and movable in the Y-axis direction and the Z-axis direction with respect to the bed.

工作物側主軸装置Ｎは、工作物Ｗを支持して回転可能であり、工具主軸１１と相対移動可能な工作物主軸１２を備えている。工作物主軸１２は、保持具１２ａを介して工作物ＷをＣ軸線回り、即ち、工作物Ｗの中心軸線Ｃｗの回りに回転可能に支持する。又、工作物側主軸装置Ｎは、工作物主軸１２をＡ軸線の回りに回転可能（チルト（傾斜）可能）に支持するターンテーブル１２ｂと、ターンテーブル１２ｂをベッド上にてＸ軸線方向に移動に支持するＸ軸テーブル１４と、を備えている。従って、工作物Ｗは、工作物Ｗの中心軸線Ｃｗの回りに回転可能となり、ベッドに対してＡ軸線の回りに回転可能且つＸ軸線方向即ち砥石２０に対して相対移動可能となる。 The workpiece-side spindle device N is rotatable while supporting the workpiece W, and includes a workpiece spindle 12 that is movable relative to the tool spindle 11 . The workpiece main shaft 12 rotatably supports the workpiece W around the C-axis, that is, around the center axis Cw of the workpiece W via the holder 12a. Further, the workpiece side spindle device N includes a turntable 12b that supports the workpiece spindle 12 rotatably (tiltable) around the A axis, and a turntable 12b that moves the turntable 12b in the X-axis direction on the bed. and an X-axis table 14 supported by the X-axis table 14. Therefore, the workpiece W becomes rotatable around the central axis Cw of the workpiece W, rotatable around the A axis relative to the bed, and movable relative to the X-axis direction, that is, relative to the grindstone 20.

制御装置１５は、工具主軸１１の移動用の図示省略のボールねじ機構及び駆動モータ（コラム１３に設けられている）を駆動制御して、工具主軸１１に支持される砥石２０をＹ軸線方向及びＺ軸線方向に移動させる。又、制御装置１５は、工具側主軸装置Ｍに設けられていて、工具主軸１１の回転用の図示省略の駆動モータを制御して、工具主軸１１に支持される砥石２０を中心軸線Ｃｔの回りに回転させる。 The control device 15 drives and controls a ball screw mechanism (not shown) and a drive motor (provided in the column 13) for moving the tool spindle 11, and moves the grindstone 20 supported by the tool spindle 11 in the Y-axis direction and Move in the Z-axis direction. The control device 15 is provided in the tool-side spindle device M, and controls a drive motor (not shown) for rotating the tool spindle 11 to rotate the grindstone 20 supported by the tool spindle 11 around the center axis Ct. Rotate it.

又、制御装置１５は、工作物主軸１２の移動用の図示省略のボールねじ機構及び駆動モータ（Ｘ軸テーブル１４に設けられている）を駆動制御して、工作物主軸１２に支持される工作物ＷをＺ軸線方向に移動させる。又、制御装置１５は、工作物主軸１２の回転用の図示省略の駆動モータ（工作物側主軸装置Ｎに設けられている）を制御して、工作物主軸１２に支持される工作物Ｗを中心軸線Ｃｗの回りに回転させる。更に、制御装置１５は、ターンテーブル１２ｂ用の駆動モータを駆動制御して、ターンテーブル１２ｂに支持される工作物ＷをＡ軸線の回りに回転させる。 Further, the control device 15 drives and controls a ball screw mechanism (not shown) and a drive motor (provided on the X-axis table 14) for moving the workpiece spindle 12 to move the workpiece supported by the workpiece spindle 12. Object W is moved in the Z-axis direction. The control device 15 also controls a drive motor (not shown) for rotating the workpiece spindle 12 (provided in the workpiece side spindle device N) to rotate the workpiece W supported by the workpiece spindle 12. Rotate around the central axis Cw. Further, the control device 15 controls the drive motor for the turntable 12b to rotate the workpiece W supported by the turntable 12b around the A axis.

尚、工作物Ｗを工具主軸１１即ち砥石２０に対して相対的にＡ軸線の回りに回転させることに代えて、砥石２０を工作物Ｗに対してＡ軸線の回りに回転させるように構成することも可能である。この場合には、工具主軸１１は、ターンテーブルに支持されるように構成される。 Note that instead of rotating the workpiece W around the A axis relative to the tool spindle 11, that is, the grindstone 20, the grindstone 20 is configured to rotate around the A axis relative to the workpiece W. It is also possible. In this case, the tool spindle 11 is configured to be supported by the turntable.

そして、制御装置１５は、工作物Ｗに研削加工を施す際には、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、工具主軸１１に支持される砥石２０の中心軸線Ｃｔと工作物主軸１２に支持される工作物Ｗの中心軸線Ｃｗとを平行な位置（基準位置）にする。尚、以下の説明において、中心軸線Ｃｔ及び中心軸線Ｃｗを通る平面を基準平面ＢＰとする。 When grinding the workpiece W, the control device 15 controls the center axis Ct of the grinding wheel 20 supported by the tool spindle 11 and the workpiece spindle 12, as shown in FIGS. 3A and 3B. The central axis Cw of the workpiece W is placed in a parallel position (reference position). In the following description, a plane passing through the central axis Ct and the central axis Cw will be referred to as a reference plane BP.

又、制御装置１５は、工作物Ｗが砥石２０よりも工具主軸１１側になるように砥石２０を配置する。そして、制御装置１５は、ターンテーブル１２ｂ用の駆動モータを駆動制御して、ターンテーブル１２ｂに支持される工作物ＷをＡ軸線の回りに回転させる。これにより、制御装置１５は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、基準平面ＢＰから垂直な方向に向かって工具主軸１１に支持されている砥石２０の中心軸線Ｃｔを交差角θだけ傾斜させる。この交差角θは、工作物Ｗである内歯車の歯面Ｗｅのねじれ角αに基づいて調整され、且つ、砥石２０の研削部位である歯側部２３ｅと工作物Ｗの歯面Ｗｅとの間の逃げ角を確保するように決定される。これにより、砥石２０は、加工初期位置から工作物Ｗに向けて、即ち、通常広く行われているような工具等を前進させるスカイビング加工と同じ加工経路となるように、工作物Ｗの研削加工を行う。 Further, the control device 15 arranges the grindstone 20 so that the workpiece W is closer to the tool spindle 11 than the grindstone 20 is. Then, the control device 15 controls the drive motor for the turntable 12b to rotate the workpiece W supported by the turntable 12b around the A axis. Thereby, the control device 15 inclines the central axis Ct of the grindstone 20 supported by the tool spindle 11 by the intersection angle θ in a direction perpendicular to the reference plane BP. This intersection angle θ is adjusted based on the helix angle α of the tooth surface We of the internal gear that is the workpiece W, and is also adjusted based on the helix angle α of the tooth surface We of the internal gear that is the workpiece W, and is It is determined to ensure a clearance angle between. As a result, the grindstone 20 grinds the workpiece W from the initial machining position toward the workpiece W, that is, along the same machining path as skiving machining in which a tool or the like is advanced, which is commonly performed. Perform processing.

具体的に、制御装置１５は、砥石２０を加工初期位置に配置した状態で、工具主軸１１の回転用の駆動モータを駆動制御する。そして、制御装置１５は、工具主軸１１に支持された砥石２０を中心軸線Ｃｔの回りに回転させる。又、制御装置１５は、工作物主軸１２の回転用の駆動モータを駆動制御して、工作物主軸１２に支持された工作物Ｗを中心軸線Ｃｗの回りに回転させる。このとき、制御装置１５は、砥石２０の砥石歯２３ａと工作物Ｗの歯面Ｗｅとが互いに噛み合って同期して回転するように、工具主軸１１及び工作物主軸１２の各回転用の駆動モータを駆動制御する。 Specifically, the control device 15 drives and controls the drive motor for rotating the tool spindle 11 with the grindstone 20 placed at the initial machining position. Then, the control device 15 rotates the grindstone 20 supported by the tool spindle 11 around the central axis Ct. The control device 15 also controls the drive motor for rotating the workpiece spindle 12 to rotate the workpiece W supported by the workpiece spindle 12 around the central axis Cw. At this time, the control device 15 controls the drive motors for each rotation of the tool spindle 11 and the workpiece spindle 12 so that the grindstone teeth 23a of the grindstone 20 and the tooth surface We of the workpiece W mesh with each other and rotate synchronously. to drive and control.

そして、制御装置１５は、工具主軸１１及び工作物主軸１２の各移動用のボールねじ機構及び駆動モータを駆動制御する。これにより、制御装置１５は、工具主軸１１に支持された砥石２０を、工作物主軸１２に支持された工作物Ｗに対して相対移動させる。そして、制御装置１５は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、加工点Ｐｃを実現する加工初期位置に砥石２０を配置し、工作物Ｗの歯面Ｗｅを研削加工（仕上げ加工）する制御を行う。 The control device 15 drives and controls the ball screw mechanisms and drive motors for moving the tool spindle 11 and the workpiece spindle 12. Thereby, the control device 15 moves the grindstone 20 supported by the tool spindle 11 relative to the workpiece W supported by the workpiece spindle 12. Then, as shown in FIGS. 4A and 4B, the control device 15 places the grindstone 20 at the initial machining position that realizes the machining point Pc, and performs control to grind (finish) the tooth surface We of the workpiece W. conduct.

（３．砥石２０の構成）
砥石２０は、図５に示すように、アーバ２１と、円錐状の本体である砥石本体２２と、砥石歯部２３と、を備える。アーバ２１は、歯車研削盤１０の工具主軸１１に対してチャック１１ａを介して支持される。砥石本体２２は、砥石を用いて円錐状（円錐台状）に形成されており、アーバ２１の先端側、即ち、チャック１１ａによって支持される基端側と反対側に固定されている。 (3. Configuration of grindstone 20)
As shown in FIG. 5, the grindstone 20 includes an arbor 21, a grindstone main body 22 that is a conical main body, and a grindstone tooth portion 23. The arbor 21 is supported with respect to the tool main shaft 11 of the gear grinding machine 10 via a chuck 11a. The grindstone main body 22 is formed into a conical shape (truncated cone shape) using a grindstone, and is fixed to the tip side of the arbor 21, that is, the side opposite to the base side supported by the chuck 11a.

加工部としての砥石歯部２３は、砥石本体２２の外周面側に砥石本体２２に一体に中心軸線Ｃｔに沿って延設された溝によって形成される複数の突条の砥石歯２３ａを有している。砥石歯部２３は、アーバ２１側にて大径の後方端部２３ｂと中心軸線Ｃｔの方向にて後方端部２３ｂと反対側にて小径の前方端部２３ｃとを有している。 The grindstone tooth part 23 as a processing part has a plurality of protruding grindstone teeth 23a formed by grooves extending along the central axis Ct integrally with the grindstone main body 22 on the outer peripheral surface side of the grindstone main body 22. ing. The grindstone tooth portion 23 has a large diameter rear end 23b on the arbor 21 side and a small diameter front end 23c on the opposite side to the rear end 23b in the direction of the central axis Ct.

ここで、砥石歯２３ａは、例えば、工作物Ｗの歯面Ｗｅの形状に基づいて、図５に示すように、中心軸線Ｃｔに沿って直線状に形成された形状である。尚、砥石歯２３ａの形状については、図６に示すように、工作物Ｗの歯面Ｗｅがねじれ角αを有していなければ、ねじれ角を有することになる。 Here, the grindstone tooth 23a has a shape that is linearly formed along the central axis Ct, for example, based on the shape of the tooth surface We of the workpiece W, as shown in FIG. As for the shape of the grindstone tooth 23a, as shown in FIG. 6, if the tooth surface We of the workpiece W does not have a helix angle α, it will have a helix angle.

砥石歯２３ａは、図７及び図８に示すように、アーバ２１側の端面である後方端部２３ｂと、アーバ２１と中心軸線Ｃｔの方向にて反対側の端面である前方端部２３ｃとを備えている。そして、砥石歯２３ａは、後方端部２３ｂと前方端部２３ｃとの間において、外周面であり歯先面である歯先部２３ｄと、歯先部２３ｄに対して回転方向にて両側に設けられた歯面である歯側部２３ｅと、歯底面である歯底部２３ｆと、を備えている。ここで、歯側部２３ｅの外周面は、研削部位として構成される。尚、砥石歯部２３は、前方端部２３ｃから後方端部２３ｂに行くに従って径が大きくなる円錐状外接面を有するように形成される。 As shown in FIGS. 7 and 8, the grinding wheel tooth 23a has a rear end 23b, which is an end surface on the arbor 21 side, and a front end 23c, which is an end surface on the opposite side of the arbor 21 in the direction of the central axis Ct. We are prepared. The grinding wheel tooth 23a is provided between the rear end 23b and the front end 23c with a tooth tip 23d which is an outer circumferential surface and a tooth tip surface, and on both sides of the tooth tip 23d in the rotational direction. The tooth side portion 23e is a tooth surface with a curved surface, and the tooth bottom portion 23f is a tooth bottom surface. Here, the outer circumferential surface of the tooth side portion 23e is configured as a grinding portion. The grindstone tooth portion 23 is formed to have a conical circumferential surface whose diameter increases from the front end 23c to the rear end 23b.

砥石による研削加工方法においては、交差角θを有する加工初期位置に砥石２０を配置して研削加工を行う。ここで、前方端部２３ｃから後方端部２３ｂに行くに従って径を大きくすることにより、前方端部２３ｃにおいて砥石歯部２３の歯側部２３ｅと工作物Ｗの歯面Ｗｅとの無用な干渉を回避することができる。このため、砥石２０は、単純形状である円錐台状の砥石本体２２の周面に砥石歯部２３を有するように構成することができる。 In the grinding method using a grindstone, the grindstone 20 is placed at an initial processing position having an intersection angle θ, and the grinding process is performed. Here, by increasing the diameter from the front end 23c to the rear end 23b, unnecessary interference between the tooth side part 23e of the grindstone tooth part 23 and the tooth surface We of the workpiece W at the front end 23c is avoided. can be avoided. Therefore, the grindstone 20 can be configured to have the grindstone teeth 23 on the circumferential surface of the grindstone main body 22 which has a simple truncated cone shape.

これにより、砥石２０を製造する場合、例えば、上述した従来の砥石のように、工作物Ｗの被加工部Ｗｗである内歯の形状ごとに干渉が生じないように砥石本体２２や砥石歯部２３（砥石歯２３ａ）の形状を変更する必要がない。従って、砥石２０の汎用性を高めることができ、その結果、製造コストを低減することができる。 As a result, when manufacturing the grindstone 20, for example, like the conventional grindstone mentioned above, the grindstone main body 22 and the grindstone teeth are There is no need to change the shape of 23 (grindstone tooth 23a). Therefore, the versatility of the grindstone 20 can be increased, and as a result, manufacturing costs can be reduced.

尚、砥石２０をアーバ２１と一体に工作物Ｗに向けて或いは工作物Ｗを通過させて移動させる、即ち、砥石歯部２３の前方端部２３ｃを工作物Ｗに向けて相対的に移動させることを「前進」と称呼する。更に、砥石２０をアーバ２１と一体に工作物Ｗから離間するように移動させる、即ち、砥石歯部２３の後方端部２３ｂを工具主軸１１に相対的に向けて移動させることを「後進」と称呼する。 Note that the grindstone 20 is moved together with the arbor 21 toward the workpiece W or past the workpiece W, that is, the front end 23c of the grindstone tooth portion 23 is moved relatively toward the workpiece W. This is called "progress." Furthermore, moving the grindstone 20 together with the arbor 21 away from the workpiece W, that is, moving the rear end 23b of the grindstone tooth portion 23 relative to the tool spindle 11 is referred to as "reverse movement". to call.

ここで、歯側部２３ｅは、前方端部２３ｃの径以上且つ前記後方端部２３ｂの径以下となる。このため、この寸法範囲内であれば、歯側部２３ｅについて、中心軸線Ｃｔに沿った断面における断面形状における外形線の形状は如何なる線であっても良い。例えば、外形線が直線であっても良いし、外形線が曲線であっても良い。 Here, the tooth side portion 23e has a diameter greater than or equal to the front end portion 23c and less than the diameter of the rear end portion 23b. Therefore, as long as the tooth side portion 23e is within this size range, the outer shape of the cross-sectional shape of the tooth side portion 23e in the cross section along the central axis Ct may be any shape. For example, the outline line may be a straight line or may be a curved line.

又、砥石２０として電着工具を用いることも可能である。この場合、例えば、超硬質合金から砥石歯部２３を有するように砥石本体２２を形成する。そして、砥石歯部２３のそれぞれの砥石歯２３ａ特に歯側部２３ｅに対して砥粒を電着し、電着工具を製造する。電着工具を用いた場合でも、工作物Ｗの歯面Ｗｅを研削することができる。 Further, it is also possible to use an electrodeposition tool as the grindstone 20. In this case, the grindstone main body 22 is formed from, for example, a super hard alloy so as to have the grindstone teeth 23. Then, abrasive grains are electrodeposited onto each of the grindstone teeth 23a, particularly the tooth side portions 23e, of the grindstone tooth portion 23, thereby manufacturing an electrodeposition tool. Even when an electrodeposition tool is used, the tooth surface We of the workpiece W can be ground.

又、砥石２０として電着工具を用いる場合、例えば、図７に示すように、例えば、前方端部２３ｃを含んで砥石歯２３ａの歯幅方向にて中央部分までの領域（以下、「前方側領域」と称呼する。）は粗い砥粒（図７において濃い梨地で示す。）を電着することが可能である。一方、中央部分から後方端部２３ｂを含む領域（以下、「後方側領域」と称呼する。）は、先端部分に電着した砥粒よりも細かい砥粒（図７において薄い梨地で示す。）を電着することが可能である。 When an electrodeposition tool is used as the grindstone 20, for example, as shown in FIG. It is possible to electrodeposit coarse abrasive grains (indicated by a dark satin finish in FIG. 7) on the area (referred to as "region"). On the other hand, the region including the rear end portion 23b from the center portion (hereinafter referred to as the “rear side region”) has abrasive grains finer than the abrasive grains electrodeposited on the tip portion (indicated by a thin satin finish in FIG. 7). It is possible to electrodeposit.

更に、砥石２０として電着工具を用いる場合、例えば、図８に示すように、例えば、砥石歯部２３の内径側と外径側とを結んだ線を境界とし、前方端部２３ｃを含む前方側領域に粗い砥粒（図８において濃い梨地で示す。）を電着することも可能である。一方、後方端部２３ｂを含む後方側領域に前方側領域に電着した砥粒よりも細かい砥粒（図８において薄い梨地で示す。）を電着することも可能である。 Further, when an electrodeposition tool is used as the grindstone 20, for example, as shown in FIG. It is also possible to electrodeposit coarse abrasive grains (shown in dark satin in FIG. 8) in the side regions. On the other hand, it is also possible to electrodeposit finer abrasive grains (indicated by a thin matte finish in FIG. 8) than the abrasive grains electrodeposited in the front region on the rear region including the rear end portion 23b.

このように、前方側領域と後方側領域とで砥粒の大きさを異ならせることにより、研削加工において電着工具を前進させることで、異なる研削状態を実現することができる。具体的に、例えば、前方側領域で粗研削を行い、後方側領域で精研削を行うことができる。或いは、前方側領域で精研削を行い、後方側領域で仕上げ研削を行うことができる。 In this way, by making the abrasive grains different in size between the front region and the rear region, different grinding states can be achieved by moving the electrodeposition tool forward during the grinding process. Specifically, for example, rough grinding can be performed in the front region and fine grinding can be performed in the rear region. Alternatively, fine grinding can be performed in the front region and finish grinding can be performed in the rear region.

（４．砥石による研削加工方法の詳細）
次に、研削加工方法の詳細について、制御装置１５によって実行される図９の「加工プログラム」を参照しながら説明する。尚、工作物主軸１２には、歯車加工方法の一つであるスカイビング加工方法によって円筒部材に内歯車の歯面Ｗｅ（内歯）が被加工部Ｗｗとして創成された工作物Ｗが回転駆動可能に支持されているものとする。 (4. Details of grinding method using whetstone)
Next, details of the grinding method will be explained with reference to the "machining program" shown in FIG. 9 executed by the control device 15. The workpiece main shaft 12 is rotatably driven by a workpiece W in which tooth surfaces We (internal teeth) of an internal gear are created as a workpiece Ww on a cylindrical member by a skiving method, which is one of the gear processing methods. shall be supported as possible.

制御装置１５は、研削加工プログラムの実行をステップＳ１０にて開始する。続いて、制御装置１５は、ステップＳ１１にて、砥石２０を加工初期位置に配置する（配置工程）。尚、以下の説明においては、「砥石２０」を「電着工具」とした場合であっても同様に作動するため、「砥石２０」を例示する。 The control device 15 starts executing the grinding program in step S10. Subsequently, in step S11, the control device 15 places the grindstone 20 at the initial machining position (placement step). In the following description, the "grindstone 20" will be used as an example because the "grindstone 20" operates in the same way even when the "electrodeposition tool" is used.

具体的に、制御装置１５は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、砥石２０及び工作物Ｗを基準位置にする。そして、制御装置１５は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、砥石２０と工作物Ｗの加工点Ｐｃにて工作物Ｗに対し交差角θを有する状態にして、砥石２０を加工初期位置に配置する。ここで、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、交差角θを有する状態にする場合、後方端部２３ｂ側を中心として工作物Ｗを旋回させる。これにより、後方端部２３ｂ側を旋回中心とする場合、例えば、前方端部２３ｃと後方端部２３ｂとが同一の外径を有する場合には前方端部２３ｃと工作物Ｗとが干渉するのに対して、前方端部２３ｃが小径とすることによって前方端部２３ｃと工作物Ｗとの干渉を回避することができる。 Specifically, the control device 15 sets the grindstone 20 and the workpiece W to the reference position, as shown in FIGS. 3A and 3B. Then, as shown in FIGS. 4A and 4B, the control device 15 sets the grinding wheel 20 and the workpiece W at an intersection angle θ with respect to the workpiece W at the processing point Pc, and moves the grinding wheel 20 to the initial machining position. Deploy. Here, as shown in FIGS. 4A and 4B, when the workpiece W is to be brought into a state having a crossing angle θ, the workpiece W is rotated around the rear end 23b side. This prevents interference between the front end 23c and the workpiece W when the rear end 23b side is the turning center, for example, when the front end 23c and the rear end 23b have the same outer diameter. On the other hand, interference between the front end 23c and the workpiece W can be avoided by making the front end 23c have a small diameter.

続いて、制御装置１５は、ステップＳ１２にて、砥石２０と工作物Ｗとを図４Ｂにて時計回りにほぼ同期回転させる（研削加工工程）。具体的に、制御装置１５は、工具主軸１１の回転用の駆動モータと、工作物主軸１２の回転用の駆動モータとを、砥石歯２３ａと歯面Ｗｅとが接触する点における工作物Ｗの回転方向において砥石２０の回転周速度が工作物Ｗの回転周速度より若干早くなるように、砥石２０と工作物Ｗとを図５Ｂにて時計回りに回転制御する。交差角θにより、工作物Ｗの歯面Ｗｅに沿って歯側部２３ｅが工作物Ｗの歯幅（歯すじ）方向に移動しながら、工作物Ｗの歯が砥石２０の砥石歯２３ａより回転方向にて遅れる状態になる。 Subsequently, in step S12, the control device 15 rotates the grindstone 20 and the workpiece W substantially synchronously clockwise in FIG. 4B (grinding process). Specifically, the control device 15 controls the drive motor for rotating the tool spindle 11 and the drive motor for rotating the workpiece spindle 12 to rotate the drive motor for rotating the tool spindle 11 and the drive motor for rotating the workpiece spindle 12 at the point where the grinding wheel tooth 23a and the tooth surface We contact each other. The rotation of the grindstone 20 and the workpiece W is controlled clockwise in FIG. 5B so that the circumferential rotational speed of the grindstone 20 is slightly faster than the circumferential rotational speed of the workpiece W in the rotation direction. Due to the intersection angle θ, the teeth of the workpiece W rotate from the grindstone teeth 23a of the grindstone 20 while the tooth side portion 23e moves in the tooth width (tooth trace) direction of the workpiece W along the tooth surface We of the workpiece W. There will be a delay in the direction.

そして、制御装置１５は、ステップＳ１３にて、砥石２０を工作物Ｗに対して工作物Ｗの中心軸線Ｃｗの方向に相対的に前進させると、工作物Ｗの歯面Ｗｅに沿って歯側部２３ｅが工作物Ｗの歯幅（歯すじ）方向に移動しながら、工作物Ｗの歯が砥石２０の砥石歯２３ａより回転方向にて先行する。回転方向における先行と遅れとによって互いにキャンセルされて、工作物Ｗの歯（歯面Ｗｅ）と砥石２０の砥石歯２３ａとが互いに噛み合った状態となり、工作物Ｗの歯面Ｗｅを研削加工する（研削加工工程）。具体的に、制御装置１５は、工具主軸１１の移動用のボールねじ機構及び駆動モータを駆動制御することにより、砥石２０を工作物Ｗに対して工作物Ｗの中心軸線Ｃｗの方向に相対的に前進させて加工初期位置から工作物Ｗの内部を通過させる。これにより、砥石２０の砥石歯部２３の砥石歯２３ａ即ち歯側部２３ｅが工作物Ｗの歯面Ｗｅと接触し、その結果、歯面Ｗｅが研削される。 Then, in step S13, the control device 15 moves the grinding wheel 20 relatively forward to the workpiece W in the direction of the central axis Cw of the workpiece W, and then moves the grindstone 20 toward the tooth side along the tooth surface We of the workpiece W. While the portion 23e moves in the tooth width (tooth trace) direction of the workpiece W, the teeth of the workpiece W precede the grindstone teeth 23a of the grindstone 20 in the rotational direction. The lead and lag in the rotation direction cancel each other out, and the teeth (tooth surface We) of the workpiece W and the grindstone teeth 23a of the grindstone 20 are in a state of meshing with each other, and the tooth surface We of the workpiece W is ground ( grinding process). Specifically, the control device 15 controls the drive motor and the ball screw mechanism for moving the tool spindle 11 to move the grindstone 20 relative to the workpiece W in the direction of the center axis Cw of the workpiece W. to pass through the inside of the workpiece W from the initial machining position. As a result, the grindstone tooth 23a, ie, the tooth side portion 23e of the grindstone tooth portion 23 of the grindstone 20 comes into contact with the tooth surface We of the workpiece W, and as a result, the tooth surface We is ground.

尚、この場合、制御装置１５は、工具主軸１１の移動用のボールねじ機構及び駆動モータを駆動制御することに代えて、工作物主軸１２の移動用のボールねじ機構及び駆動モータを駆動制御することもできる。この場合には、工作物Ｗが砥石２０に対して相対的に移動することにより、砥石２０が工作物Ｗに対して相対的に後進するため、砥石２０を加工初期位置から工作物Ｗの内部を通過させることができる。従って、この場合にも、砥石２０の砥石歯部２３の砥石歯２３ａ即ち歯側部２３ｅが工作物Ｗの歯面Ｗｅと接触し、歯面Ｗｅに沿って工作物Ｗの歯幅（歯すじ）方向に歯側部２３ｅを移動させることによって、歯面Ｗｅが研削される。 In this case, the control device 15 drives and controls the ball screw mechanism and drive motor for moving the workpiece spindle 12 instead of controlling the ball screw mechanism and drive motor for moving the tool spindle 11. You can also do that. In this case, as the workpiece W moves relative to the grindstone 20, the grindstone 20 moves backward relative to the workpiece W, so the grindstone 20 is moved from the initial machining position to the inside of the workpiece W can be passed. Therefore, also in this case, the grinding wheel tooth 23a, that is, the tooth side portion 23e of the grinding wheel tooth portion 23 of the grinding wheel 20 comes into contact with the tooth surface We of the workpiece W, and the tooth width (tooth trace) of the workpiece W is moved along the tooth surface We. ) By moving the tooth side portion 23e in the direction, the tooth surface We is ground.

又、砥石２０が研削加工を行う際に、砥石２０からクーラントを供給する、所謂、スルークーラントを行うことも可能である。これにより、スルークーラントを行うことにより、簡単な構造によって工作物Ｗの被加工部Ｗｗ（歯面Ｗｅ）及び砥石２０の砥石歯２３ａ（歯側部２３ｅ）に効率よくクーラントを供給することができる。従って、研削加工における研削品質及び研削精度を向上させることが可能になる。 It is also possible to supply coolant from the grindstone 20 when the grindstone 20 performs the grinding process, so-called through coolant. Thereby, by performing through coolant, coolant can be efficiently supplied to the processed portion Ww (tooth surface We) of the workpiece W and the grinding wheel tooth 23a (tooth side portion 23e) of the grinding wheel 20 with a simple structure. . Therefore, it becomes possible to improve the grinding quality and grinding accuracy in the grinding process.

更に、工具として電着工具を用いる場合、上述したように先端部分と後方部分とで砥粒の大きさを異ならせることにより、電着工具の前進に伴って異なる研削を行うことができる。即ち、この場合には、電着工具が前進することに伴って、例えば、前方側領域による粗研削に続いて後方側領域による精研削を行うことができる。或いは、前方側領域による精研削に続いて後方側領域による仕上げ研削を行うことができる。これにより、加工時間を短縮することが可能となる。 Furthermore, when an electrodeposition tool is used as the tool, by making the abrasive grains different in size between the tip and rear portions as described above, different grinding can be performed as the electrodeposition tool moves forward. That is, in this case, as the electrodeposition tool moves forward, for example, rough grinding in the front region can be followed by fine grinding in the rear region. Alternatively, fine grinding in the front region can be followed by finish grinding in the rear region. This makes it possible to shorten processing time.

制御装置１５は、ステップＳ１３にて砥石２０を前進させて工作物Ｗの歯面Ｗｅに研削加工を施すと、ステップＳ１４にて加工プログラムの実行を終了する。そして、制御装置１５は、次の工作物Ｗが工作物主軸１２に固定された後、再び、ステップＳ１０にて加工プログラムを実行する。 The control device 15 advances the grindstone 20 to perform grinding on the tooth surface We of the workpiece W in step S13, and then ends the execution of the machining program in step S14. Then, after the next workpiece W is fixed to the workpiece spindle 12, the control device 15 executes the machining program again in step S10.

（５．砥石による研削加工方法の効果）
上述したように、本発明の砥石による研削加工方法に従って工作物Ｗに研削加工を行う場合、砥石２０は、加工初期位置から研削加工を行う。加工初期位置に砥石２０が配置された場合、砥石２０は交差角θを有する。更に、砥石２０の研削部位である歯側部２３ｅは、前方端部２３ｃが小径であり、且つ、後方端部２３ｂが大径である円錐状に形成されている。 (5. Effect of grinding method using whetstone)
As described above, when grinding the workpiece W according to the grinding method using a grindstone of the present invention, the grindstone 20 performs the grinding process from the initial position of the process. When the grindstone 20 is placed at the initial processing position, the grindstone 20 has an intersection angle θ. Further, the tooth side portion 23e, which is the grinding portion of the grindstone 20, is formed in a conical shape, with a small diameter at the front end 23c and a large diameter at the rear end 23b.

砥石２０の前方端部２３ｃの外径は後方端部２３ｂの外径よりも小径である。従って、図１０に示すように、砥石２０は、前方端部２３ｃでは、歯面Ｗｅと歯側部２３ｅとの接触がなく、前方端部２３ｃと後方端部２３ｂの中間では、内径から内径と外径との間の中間径にかけて歯面Ｗｅと歯側部２３ｅとが接触し、後方端部２３ｂでは内径から外径にかけて歯面Ｗｅと歯側部２３ｅとが接触する。このため、後方端部２３ｂ側を旋回中心とした場合であっても、前方端部２３ｃが被加工部Ｗｗと干渉することを防止することができる。これにより、砥石２０を単純な形状として安価に製造することができると共に砥石歯部２３（歯側部２３ｅ）のメンテナンスを容易に行うことができ、維持に要する費用を低減することができる。 The outer diameter of the front end 23c of the grindstone 20 is smaller than the outer diameter of the rear end 23b. Therefore, as shown in FIG. 10, in the grindstone 20, there is no contact between the tooth surface We and the tooth side part 23e at the front end 23c, and between the front end 23c and the rear end 23b, there is a difference between the inner diameter and the inner diameter. The tooth surface We and the tooth side portion 23e are in contact with each other from the intermediate diameter between the outer diameter and the outer diameter, and the tooth surface We and the tooth side portion 23e are in contact with each other from the inner diameter to the outer diameter at the rear end portion 23b. Therefore, even when the rear end 23b side is the turning center, the front end 23c can be prevented from interfering with the processed portion Ww. Thereby, the grindstone 20 can be manufactured in a simple shape at low cost, and the grindstone tooth portion 23 (tooth side portion 23e) can be easily maintained, and the cost required for maintenance can be reduced.

１０…歯車研削盤（工作機械）、１１…工具主軸（主軸）、１１ａ…チャック、１２…工作物主軸、１２ａ…保持具、１２ｂ…ターンテーブル、１３…コラム、１４…Ｘ軸テーブル、１５…制御装置、２０…砥石（工具）、２１…アーバ、２２…砥石本体、２３…砥石歯部（加工部）、２３ａ…砥石歯、２３ｂ…後方端部、２３ｃ…前方端部、２３ｄ…歯先部、２３ｅ…歯側部（研削部位）、２３ｆ…歯底部、Ｗ…工作物、Ｗｗ…被加工部、Ｗｅ…歯面、Ｐｃ…加工点、Ｃｔ…（工具の）中心軸線、Ｃｗ…（工作物の）中心軸線、θ…交差角、Ｍ…工具側主軸装置、Ｎ…工作物側主軸装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Gear grinder (machine tool), 11... Tool spindle (main spindle), 11a... Chuck, 12... Workpiece spindle, 12a... Holder, 12b... Turntable, 13... Column, 14... X-axis table, 15... Control device, 20... Grindstone (tool), 21... Arbor, 22... Grindstone main body, 23... Grindstone tooth portion (processing portion), 23a... Grindstone tooth, 23b... Rear end, 23c... Front end, 23d... Tooth tip Part, 23e...Tooth side part (grinding part), 23f...Tooth bottom, W...Workpiece, Ww...Workpiece part, We...Tooth surface, Pc...Machining point, Ct...(Tool) center axis line, Cw...( (workpiece) center axis line, θ...intersection angle, M...tool side spindle device, N...workpiece side spindle device

Claims (8)

工作機械の主軸に同軸的に連結されて回転駆動されると共に環状の工作物に対して前記工作物の中心軸線の方向に相対的に前進及び後進が可能であり、且つ、中心軸線の方向の成分を有する一以上の突条の加工部を備える砥石を用いて、回転駆動される前記工作物に創成された溝形状の被加工部に研削加工を施す、砥石による研削加工方法であって、
前記加工部は、外周面を研削部位として構成され、前記砥石の前記工作物に向けた進行方向にて前方となる前方端部から前記進行方向にて後方となる後方端部までの全域にわたって、前記前方端部から前記後方端部に行くに従って径が大きくなる円錐状外接面を有するように形成されており、
前記加工部の前記研削部位を前記被加工部に接触させるために、前記砥石の中心軸線と前記工作物の中心軸線とが所定の交差角を有するように前記砥石を傾斜させた加工初期位置に前記工作物及び前記砥石を配置する配置工程と、
前記工作物及び前記砥石を同期して回転させた状態で、前記加工初期位置に配置された前記砥石を前記工作物に対して相対的に前進させることにより、前記加工部の前記研削部位を前記前方端部から前記後方端部まで順に前記被加工部に接触させて前記被加工部に研削加工を施す研削加工工程と、を備えた、砥石による研削加工方法。 It is coaxially connected to the main shaft of the machine tool and rotationally driven, and can move forward and backward relative to the annular workpiece in the direction of the central axis of the workpiece, and A grinding method using a grindstone, which uses a grindstone having a processing portion of one or more protrusions having a component to grind a groove-shaped processed portion created in the rotationally driven workpiece, the method comprising:
The processing section has an outer circumferential surface as a grinding section, and covers the entire area from a front end that is forward in the traveling direction of the grindstone toward the workpiece to a rear end that is backward in the traveling direction, It is formed to have a conical circumscribed surface whose diameter increases from the front end to the rear end,
In order to bring the grinding part of the processing section into contact with the workpiece, the grindstone is tilted to an initial processing position so that the center axis of the grindstone and the center axis of the workpiece have a predetermined intersection angle. an arrangement step of arranging the workpiece and the grindstone;
With the workpiece and the grindstone rotated synchronously, the grindstone placed at the initial machining position is advanced relative to the workpiece, thereby cutting the grinding portion of the processing section into the A grinding method using a whetstone, comprising: a grinding step of sequentially contacting the to-be-processed part from the front end to the rear end and grinding the to-be-processed part. 前記砥石の中心軸線に沿った断面における断面形状において、前記研削部位の外形線は直線である、請求項１に記載の砥石による研削加工方法。 The grinding method using a grindstone according to claim 1, wherein in a cross-sectional shape of a cross section taken along a central axis of the grindstone, an outline of the grinding portion is a straight line. 前記研削部位において、前記前方端部を含む領域の砥粒の大きさは前記後方端部を含む領域の砥粒の大きさよりも大きい、請求項１又は請求項２に記載の砥石による研削加工方法。 The grinding method using a grindstone according to claim 1 or 2, wherein in the grinding portion, the size of the abrasive grains in the region including the front end portion is larger than the size of the abrasive grains in the region including the rear end portion. . 前記研削加工工程において、前記研削部位と前記被加工部に接触させる際に、前記前方端部で前記被加工部を研削しない、請求項１に記載の砥石による研削加工方法。 2. The grinding method using a grindstone according to claim 1, wherein in the grinding process, when the grinding part and the to-be-worked part are brought into contact, the to-be-worked part is not ground by the front end. 前記被加工部の前記溝形状は、前記工作物の歯幅方向に延設される、請求項１－４のうちの何れか一項に記載の砥石による研削加工方法。 The grinding method using a grindstone according to any one of claims 1 to 4, wherein the groove shape of the processed portion extends in the tooth width direction of the workpiece. 前記被加工部の前記溝形状は、歯形である、請求項１－５のうちの何れか一項に記載の砥石による研削加工方法。 The grinding method using a grindstone according to any one of claims 1 to 5, wherein the groove shape of the processed portion is a tooth shape. 前記被加工部は、前記工作物の内周面及び外周面のうちの少なくとも一方に創成された、請求項１－６のうちの何れか一項に記載の砥石による研削加工方法。 The grinding method using a grindstone according to any one of claims 1 to 6, wherein the processed portion is created on at least one of an inner circumferential surface and an outer circumferential surface of the workpiece. 前記工作物は、前記内周面に内歯の創成された内歯車又は前記外周面に外歯の創成された外歯車である、請求項７に記載の砥石による研削加工方法。 8. The grinding method using a grindstone according to claim 7, wherein the workpiece is an internal gear having internal teeth generated on the inner circumferential surface or an external gear having external teeth generated on the outer circumferential surface.
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