JPH07249B2 - Ｎｃ歯車研削方法とｎｃ歯車研削盤用ギャップエリミネータ - Google Patents
Ｎｃ歯車研削方法とｎｃ歯車研削盤用ギャップエリミネータInfo
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- JPH07249B2 JPH07249B2 JP28889788A JP28889788A JPH07249B2 JP H07249 B2 JPH07249 B2 JP H07249B2 JP 28889788 A JP28889788 A JP 28889788A JP 28889788 A JP28889788 A JP 28889788A JP H07249 B2 JPH07249 B2 JP H07249B2
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- JP
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- gear
- grinding
- ground
- tooth surface
- phase
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F23/00—Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
- B23F23/10—Arrangements for compensating irregularities in drives or indexing mechanisms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gear Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はNC化された歯車研削盤における歯研削効率を向
上させるための改良に関し、特に、被研削歯車を砥石車
直下より退避した被研削歯車割り出し位置から砥石車直
下において砥石が歯溝に入り込んだ歯研削位置への位置
決め、設定を短時間で実行して砥石のエアカット時間を
極力、「削減し、」歯車の歯研削効率の向上と省力化を
達成するためのNC歯車研削方法およびNC歯車研削盤用ギ
ャップエリミネータに関する。
上させるための改良に関し、特に、被研削歯車を砥石車
直下より退避した被研削歯車割り出し位置から砥石車直
下において砥石が歯溝に入り込んだ歯研削位置への位置
決め、設定を短時間で実行して砥石のエアカット時間を
極力、「削減し、」歯車の歯研削効率の向上と省力化を
達成するためのNC歯車研削方法およびNC歯車研削盤用ギ
ャップエリミネータに関する。
歯車研削盤は、被研削歯車の歯形緒元に対応して予め調
整された定位置で所定径を有した砥石車を高速回転さ
せ、その砥石直下に当該被研削歯車の歯を位置決め設定
し、砥石先端を歯溝内の係合位置で被研削歯車に接触、
係合させ、その状態で、一定の運動式に従う転がり運動
を被研削歯車に付与することにより、所望の歯形、例え
ば、インボリュート歯形に歯面を研削するものである。
砥石車は勿論、歯車緒元、例えば、歯車圧力角に応じて
砥石軸の傾き設定（圧力角設定）が従前に行われる等し
て上記のように定位置に調整される。
整された定位置で所定径を有した砥石車を高速回転さ
せ、その砥石直下に当該被研削歯車の歯を位置決め設定
し、砥石先端を歯溝内の係合位置で被研削歯車に接触、
係合させ、その状態で、一定の運動式に従う転がり運動
を被研削歯車に付与することにより、所望の歯形、例え
ば、インボリュート歯形に歯面を研削するものである。
砥石車は勿論、歯車緒元、例えば、歯車圧力角に応じて
砥石軸の傾き設定（圧力角設定）が従前に行われる等し
て上記のように定位置に調整される。
この場合に、歯車研削盤においては、歯車と砥石先端が
接触する研削開始位置に設定に当たり、従来の方法で
は、先ず砥石車の高速回転を停止させ、被研削歯車と研
削盤上の歯車取付主軸との間の締結を弛めた状態で当該
取付主軸と被研削歯車とをスチールベルトと転がり円板
とを用いて微速同期運転によって停止中の砥石車直下ま
で移動させ、同時に被研削歯車を取付主軸に対して相対
的に回転位相を調整すべく微小回転させながら、歯溝内
に砥石先端が入り込んだ位置に到達させ、このとき、被
研削歯車の歯面と砥石先端との間には未だ微小量のギャ
ップを確保し、この状態で被研削歯車を取付主軸に締結
し、砥石の回転を起動したうえ、上記スチールベルトを
引っ張ることにより、上記微小量ギャップが解消される
ギャップエリミネーション位置を火花の発生により確認
し、研削開始位置を確立して実際の歯研削工程を開始す
るようにしている。このようにして、ギャップエリミネ
ーション位置が始めに確立された後は、被研削歯車と取
付主軸は締結されているので、一歯の研削加工作用の終
了に応じ、被研削歯車を研削位置から離れた歯車割り出
し位置へ後退させ、次の被研削歯面を割りしてその被研
削歯面を研削開始位置へ復帰させ、再び砥石による研削
を遂行させれば、歯車研削加工工程が順次に各歯に施さ
れることになる。上述の従来の過程で、歯車の研削開始
位置の初期設定過程で、砥石車が被研削歯面に接触して
研削を開始するギャップエリミネーション位置の決定工
程には作業者の細心の注意を払った操作が要求され、故
に、砥石の高速空転時間の多少は、必然的に作業者の熟
練度に依存することになる。従って、該砥石空転時間、
所謂、エアカット時間が長くなる傾向にあった。即ち、
従来の歯車研削盤においては、各歯の研削を開始するた
めには、 （１）研削盤にセットした被研削歯車の研削する歯面を
研削位置から後退した割り出し位置で割り出し、 （２）割り出した歯面を未だ砥石と接触しない砥石車直
下位置、つまり、研削開始位置近傍の待機位置まで移動
し、 （３）初期ギャップエリミネーション位置を確立させて
から被研削歯車を研削盤の取付主軸にしっかりと締結し
て同期性にずれを生じないようにし、 （４）被研削歯車にベルトと転がり円板を用いて創成運
動を行わせながら研削加工を行う一連の工程が遂行さ
れ、 特に、上記砥石に歯面を接触させる初期作業工程は、作
業者の熟練度に依存した有人作業工程であり、かつ、比
較的長時間を要することから、歯車研削盤の運転省力化
と作業の高能率化とを阻害する一因と成っていた。
接触する研削開始位置に設定に当たり、従来の方法で
は、先ず砥石車の高速回転を停止させ、被研削歯車と研
削盤上の歯車取付主軸との間の締結を弛めた状態で当該
取付主軸と被研削歯車とをスチールベルトと転がり円板
とを用いて微速同期運転によって停止中の砥石車直下ま
で移動させ、同時に被研削歯車を取付主軸に対して相対
的に回転位相を調整すべく微小回転させながら、歯溝内
に砥石先端が入り込んだ位置に到達させ、このとき、被
研削歯車の歯面と砥石先端との間には未だ微小量のギャ
ップを確保し、この状態で被研削歯車を取付主軸に締結
し、砥石の回転を起動したうえ、上記スチールベルトを
引っ張ることにより、上記微小量ギャップが解消される
ギャップエリミネーション位置を火花の発生により確認
し、研削開始位置を確立して実際の歯研削工程を開始す
るようにしている。このようにして、ギャップエリミネ
ーション位置が始めに確立された後は、被研削歯車と取
付主軸は締結されているので、一歯の研削加工作用の終
了に応じ、被研削歯車を研削位置から離れた歯車割り出
し位置へ後退させ、次の被研削歯面を割りしてその被研
削歯面を研削開始位置へ復帰させ、再び砥石による研削
を遂行させれば、歯車研削加工工程が順次に各歯に施さ
れることになる。上述の従来の過程で、歯車の研削開始
位置の初期設定過程で、砥石車が被研削歯面に接触して
研削を開始するギャップエリミネーション位置の決定工
程には作業者の細心の注意を払った操作が要求され、故
に、砥石の高速空転時間の多少は、必然的に作業者の熟
練度に依存することになる。従って、該砥石空転時間、
所謂、エアカット時間が長くなる傾向にあった。即ち、
従来の歯車研削盤においては、各歯の研削を開始するた
めには、 （１）研削盤にセットした被研削歯車の研削する歯面を
研削位置から後退した割り出し位置で割り出し、 （２）割り出した歯面を未だ砥石と接触しない砥石車直
下位置、つまり、研削開始位置近傍の待機位置まで移動
し、 （３）初期ギャップエリミネーション位置を確立させて
から被研削歯車を研削盤の取付主軸にしっかりと締結し
て同期性にずれを生じないようにし、 （４）被研削歯車にベルトと転がり円板を用いて創成運
動を行わせながら研削加工を行う一連の工程が遂行さ
れ、 特に、上記砥石に歯面を接触させる初期作業工程は、作
業者の熟練度に依存した有人作業工程であり、かつ、比
較的長時間を要することから、歯車研削盤の運転省力化
と作業の高能率化とを阻害する一因と成っていた。
故に、歯車研削盤の自動化の一環として数値制御法を導
入したNC歯車研削盤では、省力化のために上述のような
エアカット時間の短縮化を図る種々のギャップエリミネ
ータが採用される傾向に有り、しかも、より高精度なギ
ャップエリミネータの開発が要望される傾向にある。
入したNC歯車研削盤では、省力化のために上述のような
エアカット時間の短縮化を図る種々のギャップエリミネ
ータが採用される傾向に有り、しかも、より高精度なギ
ャップエリミネータの開発が要望される傾向にある。
依って、本発明は上述したNC歯車研削盤に適用して有効
なギャップエリミネータを提供することにある。
なギャップエリミネータを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、被研削歯車を研削盤上にセ
ットしてから研削開始を確立するまでの初期エアカット
時間を大幅に短縮するNC歯車研削方法とNC歯車研削盤用
のギャップエリミネータを提供することを目的とする。
ットしてから研削開始を確立するまでの初期エアカット
時間を大幅に短縮するNC歯車研削方法とNC歯車研削盤用
のギャップエリミネータを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に依れば、被研削歯
車の取付主軸を軸心まわりに旋回させる第１の駆動手段
と前記取付主軸を軸心に対し直角な方向に平行移動させ
る第２の駆動手段と、それら第１、第２の駆動手段を同
期運転させるNC装置と、所定の研削位置に設けられた研
削砥石車とを具備するNC歯車研削盤において、 研削開始位置から遠ざけた歯車の位相割出位置において
前記取付主軸上の被研削歯車の歯面位相を検出・演算す
る位相検出手段と、 前記位相検出手段で検出した歯面位相データに基づいて
前記第１、第２の駆動手段により前記歯車の位相割出位
置から研削開始位置へ前記被研削歯車を接近移動させる
と共に被研削歯面が前記研削砥石車に微小量のギャップ
を介して対向する待機位置へ被研削歯車を前進移動させ
る被研削歯面割り出し制御手段と、 被研削歯面が前記待機位置から前記微小量ギャップを解
消して前記研削開始位置へ平行移動するとき、前記砥石
車との接触を検知する検知手段とを具備した構成を有す
るNC歯車研削盤ギャップエリミネータが提供される。
車の取付主軸を軸心まわりに旋回させる第１の駆動手段
と前記取付主軸を軸心に対し直角な方向に平行移動させ
る第２の駆動手段と、それら第１、第２の駆動手段を同
期運転させるNC装置と、所定の研削位置に設けられた研
削砥石車とを具備するNC歯車研削盤において、 研削開始位置から遠ざけた歯車の位相割出位置において
前記取付主軸上の被研削歯車の歯面位相を検出・演算す
る位相検出手段と、 前記位相検出手段で検出した歯面位相データに基づいて
前記第１、第２の駆動手段により前記歯車の位相割出位
置から研削開始位置へ前記被研削歯車を接近移動させる
と共に被研削歯面が前記研削砥石車に微小量のギャップ
を介して対向する待機位置へ被研削歯車を前進移動させ
る被研削歯面割り出し制御手段と、 被研削歯面が前記待機位置から前記微小量ギャップを解
消して前記研削開始位置へ平行移動するとき、前記砥石
車との接触を検知する検知手段とを具備した構成を有す
るNC歯車研削盤ギャップエリミネータが提供される。
前記被研削歯車の歯面位相の位相検出手段は、被研削歯
車の歯先面に接近設置した近接センサと、被研削歯車の
取付主軸の回転を検出可能に設けられたロータリーエン
コーダと、これら近接センサ及びロータリーエンコーダ
の出力情報に基づいて被研削歯面の位相の検出演算を行
う演算手段とから構成され、又、被研削歯車の被研削歯
面と回転砥石との接触は主軸受台又は研削砥石車軸受台
に取り付けたAE（アコースティックエミッショ）センサ
により検出するのが有効である。
車の歯先面に接近設置した近接センサと、被研削歯車の
取付主軸の回転を検出可能に設けられたロータリーエン
コーダと、これら近接センサ及びロータリーエンコーダ
の出力情報に基づいて被研削歯面の位相の検出演算を行
う演算手段とから構成され、又、被研削歯車の被研削歯
面と回転砥石との接触は主軸受台又は研削砥石車軸受台
に取り付けたAE（アコースティックエミッショ）センサ
により検出するのが有効である。
上記のように構成されたギャップエリミネータを有する
NC歯車研削盤に被研削歯車がセットされると位相割出位
置で、前記歯車センサ（近接センサ）により歯車の歯
先、歯溝の位置情報とその時のロータリーエンコーダの
角度情報指示値が読み取られる。これらの値と予め入力
されている被研削歯車の歯車諸元から旋回運動と同時に
平行移動をした場合に歯車の歯面と回転砥石が接触しな
い歯面位相の演算が行われ、その歯面位相まで歯車が回
転される。この際に、歯面位相は砥石車による研削加工
を受ける歯面を割り出し決定することにより、被研削歯
面そのものを、砥石車直下の待機位置へ移動変位させる
ことができる。即ち、演算、検出された歯面を、検出位
置から歯面研削待機位置まで主軸の移動量Stと主軸の回
転角θがSt＝ｒ・θ（r:転がり円半径）の関係を満たす
ように移動させると、歯車は研削待機位置まで砥石と干
渉することなく移動する。上記研削待機位置から砥石に
接触する研削開始位置までは被研削歯車を取り付けた主
軸の平行移動のみ（回転なし）で到達し、砥石と歯面と
が接触した瞬間を主軸受台上に設置したAEセンサーで検
知し、研削動作が開始される。そして、この間に高速回
転する砥石車はその回転を停止させる必要はない。
NC歯車研削盤に被研削歯車がセットされると位相割出位
置で、前記歯車センサ（近接センサ）により歯車の歯
先、歯溝の位置情報とその時のロータリーエンコーダの
角度情報指示値が読み取られる。これらの値と予め入力
されている被研削歯車の歯車諸元から旋回運動と同時に
平行移動をした場合に歯車の歯面と回転砥石が接触しな
い歯面位相の演算が行われ、その歯面位相まで歯車が回
転される。この際に、歯面位相は砥石車による研削加工
を受ける歯面を割り出し決定することにより、被研削歯
面そのものを、砥石車直下の待機位置へ移動変位させる
ことができる。即ち、演算、検出された歯面を、検出位
置から歯面研削待機位置まで主軸の移動量Stと主軸の回
転角θがSt＝ｒ・θ（r:転がり円半径）の関係を満たす
ように移動させると、歯車は研削待機位置まで砥石と干
渉することなく移動する。上記研削待機位置から砥石に
接触する研削開始位置までは被研削歯車を取り付けた主
軸の平行移動のみ（回転なし）で到達し、砥石と歯面と
が接触した瞬間を主軸受台上に設置したAEセンサーで検
知し、研削動作が開始される。そして、この間に高速回
転する砥石車はその回転を停止させる必要はない。
以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳
細に説明する。第1A図は本発明に係るギャップエリミネ
ータ機構を具備したNC化された歯車研削盤の要部構成を
略示した斜視図、又、第1B図は同ギャップエリミネータ
機構を具備したNC歯車研削盤の動作機構を示したブロッ
ク図である。
細に説明する。第1A図は本発明に係るギャップエリミネ
ータ機構を具備したNC化された歯車研削盤の要部構成を
略示した斜視図、又、第1B図は同ギャップエリミネータ
機構を具備したNC歯車研削盤の動作機構を示したブロッ
ク図である。
第1A図、第1B図に示すNC歯車研削盤において、被研削歯
車１は同歯車研削盤の取付主軸２に取り付けられる。取
付主軸２は滑台３に回転軸受（図示なし）を介して回転
自在に支持され、第１の駆動手段を形成するサーボモー
タ４によりウォームギヤ5a、ウォームホイール5bから成
る伝動機構を介して正逆両方向に回転駆動される。
車１は同歯車研削盤の取付主軸２に取り付けられる。取
付主軸２は滑台３に回転軸受（図示なし）を介して回転
自在に支持され、第１の駆動手段を形成するサーボモー
タ４によりウォームギヤ5a、ウォームホイール5bから成
る伝動機構を介して正逆両方向に回転駆動される。
また、周知のロータリーエンコーダ６が取付主軸２に適
宜な方法で連結されており、主軸回転角を検出するよう
になっている。
宜な方法で連結されており、主軸回転角を検出するよう
になっている。
前記滑台３は第２の駆動手段７（サーボモータ）により
送りネジ８を介して前記取付主軸２の軸線に対して直角
な方向に研削盤のベッド（図示略）上を平行移動すると
共にその変位位置は研削盤ベッド上に固設された例え
ば、リニヤスケール又はリニアエンコーダ等の周知の直
線変位検出手段９により検出される。
送りネジ８を介して前記取付主軸２の軸線に対して直角
な方向に研削盤のベッド（図示略）上を平行移動すると
共にその変位位置は研削盤ベッド上に固設された例え
ば、リニヤスケール又はリニアエンコーダ等の周知の直
線変位検出手段９により検出される。
上述した第１、第２の駆動手段４、７は被研削歯車１の
研削歯面と回転砥石11との間の研削作用時における創成
運動を生起すると共に本発明に係る微小ギャップの解消
作用における動作駆動源として用いられる。上記滑台３
上の適宜な位置にはAE（アコースティックエミッショ
ン）センサ10が取り付けられ、後述の如く、アンプ14を
介してCPU13に接続され、定位置で高速回転する砥石車
の回転砥石11に対して被研削歯車１が接近動作し、両者
の接触時に発生する音声信号を検知することにより、そ
の検知信号を上記CPU13に印加する。つまり、研削開始
位置の検出を行う。
研削歯面と回転砥石11との間の研削作用時における創成
運動を生起すると共に本発明に係る微小ギャップの解消
作用における動作駆動源として用いられる。上記滑台３
上の適宜な位置にはAE（アコースティックエミッショ
ン）センサ10が取り付けられ、後述の如く、アンプ14を
介してCPU13に接続され、定位置で高速回転する砥石車
の回転砥石11に対して被研削歯車１が接近動作し、両者
の接触時に発生する音声信号を検知することにより、そ
の検知信号を上記CPU13に印加する。つまり、研削開始
位置の検出を行う。
他方、第1A図に想像線で示した被研削歯車の位置は上記
研削開始位置から遠ざかった位相割出位置であり、この
位相割出位置に在るとき、滑台３の外方の定位置に配置
された歯面センサ12によって、後述のように、被研削歯
車の歯面位相の検出が行われる。また、第1B図に示すよ
うに、NC歯車研削盤を制御するNC装置の一部を成す中央
演算装置（前述のCPU13）が設けられ、歯面センサ12及
びロータリエンコーダ６からの情報信号に基づいて所定
の演算処理を行い、サーボアンプを介して前記サーボモ
ータ４及び７を制御するシステムが構成されている。
研削開始位置から遠ざかった位相割出位置であり、この
位相割出位置に在るとき、滑台３の外方の定位置に配置
された歯面センサ12によって、後述のように、被研削歯
車の歯面位相の検出が行われる。また、第1B図に示すよ
うに、NC歯車研削盤を制御するNC装置の一部を成す中央
演算装置（前述のCPU13）が設けられ、歯面センサ12及
びロータリエンコーダ６からの情報信号に基づいて所定
の演算処理を行い、サーボアンプを介して前記サーボモ
ータ４及び７を制御するシステムが構成されている。
第２図及び第３図は本発明によるギャップエリミネータ
の動作原理を図示している。
の動作原理を図示している。
第２図において、歯車位置Ｂは、取付主軸２に装着され
た被研削歯車１の１つの歯面が回転砥石11の直下に位置
決めされた研削待機位置で、同位置では、第３図（ａ）
に示すように、砥石11が歯溝に入り込みながら、しかも
同砥石11と接触した研削開始位置（第３図（ｂ））から
歯面が主軸に直角な方向に微小量のギャップＧだけ隔て
た状態に在る位置である。
た被研削歯車１の１つの歯面が回転砥石11の直下に位置
決めされた研削待機位置で、同位置では、第３図（ａ）
に示すように、砥石11が歯溝に入り込みながら、しかも
同砥石11と接触した研削開始位置（第３図（ｂ））から
歯面が主軸に直角な方向に微小量のギャップＧだけ隔て
た状態に在る位置である。
他方、第２図における歯車位置Ａは、上記歯車位置Ｂか
ら主軸直角方向に充分大きな距離Ｓだけ後退、離反した
位置で、歯車研削盤上におき、定位置で高速回転する回
転砥石11と被研削歯車１が干渉する可能性の全く無い位
置（歯面位相割出位置）である。今、ここで歯車の転が
り円半径をｒ、主軸の回転角をθ、上記歯車位相割出位
置Ａからの平行移動距離をStとした場合 St＝γ・θ ……（１） の関係を保ちつつ、取付主軸２の回転運動と平行運動と
の同期移動を行った場合、移動開始前にＡ位置で歯車の
位相を調整すれば、Ａ位置から研削待機位置Ｂ点まで歯
面と砥石が干渉を起こすことなく移動可能である。Ａ位
置において、被研削歯車１の１つの歯面位相、実際には
研削すべき歯面の位相を検出するために、既述の歯面セ
ンサ12が設けられる。歯面センサ12は非接触検知型の周
知の近接センサで構成可能であり、LEDを用いた光学式
センサ、渦電流を利用した電磁センサー等も同様に利用
可能である。上記歯車センサ12は、被研削歯車１の半径
方向に向けて歯先と対向配置で歯車研削盤上の滑台３の
外方の所定位置に取り付けられ、しかも、被研削歯車の
大小に応じて半径方向に位置を調節出来るようになって
いる。
ら主軸直角方向に充分大きな距離Ｓだけ後退、離反した
位置で、歯車研削盤上におき、定位置で高速回転する回
転砥石11と被研削歯車１が干渉する可能性の全く無い位
置（歯面位相割出位置）である。今、ここで歯車の転が
り円半径をｒ、主軸の回転角をθ、上記歯車位相割出位
置Ａからの平行移動距離をStとした場合 St＝γ・θ ……（１） の関係を保ちつつ、取付主軸２の回転運動と平行運動と
の同期移動を行った場合、移動開始前にＡ位置で歯車の
位相を調整すれば、Ａ位置から研削待機位置Ｂ点まで歯
面と砥石が干渉を起こすことなく移動可能である。Ａ位
置において、被研削歯車１の１つの歯面位相、実際には
研削すべき歯面の位相を検出するために、既述の歯面セ
ンサ12が設けられる。歯面センサ12は非接触検知型の周
知の近接センサで構成可能であり、LEDを用いた光学式
センサ、渦電流を利用した電磁センサー等も同様に利用
可能である。上記歯車センサ12は、被研削歯車１の半径
方向に向けて歯先と対向配置で歯車研削盤上の滑台３の
外方の所定位置に取り付けられ、しかも、被研削歯車の
大小に応じて半径方向に位置を調節出来るようになって
いる。
被研削歯車１が位相割出用の歯車位置Ａ点で主軸まわり
に回転した場合の歯車センサ12の出力を第４図に示す。
に回転した場合の歯車センサ12の出力を第４図に示す。
ここで第４図における信号波形図（Ｆ）は位相割出位置
で歯車を正転させた場合の歯面センサ12の出力パルスを
示すもので、ハイレベルＨは歯先部分、ローレベルＬは
歯底部分に相当する。また、第４図における信号波形図
（Ｂ）は歯車を逆転させたときの（Ｆ）と同じ歯に関す
る出力パルスを示す。いま、歯車が正転した場合の出力
パルスがＨ→Ｌとなる角度３パルス分Pf1，Pf2，Pf3を
主軸に連結したロータリーエンコーダ６で読み取り、歯
車を逆転させた正転時と同じ歯について逆転時にＨ→Ｌ
となる角度３パルス分Pb1，Pb2，Pb3を読み取るとPb1−
Pf3，Pb2−Pf3，Pb3−Pf1の間に歯底部が存在すること
になり、上記数値をCPU13で平均化処理することにより
Ａ位置における歯車の位相が求められ、その位相と予め
CPU13に入力したAB2位置間の距離及び転がり円半径を用
いて前記のように回転運動と直線運動を同期させＡ位置
→Ｂ位置に移動するときにＢ位置で第３図（ａ）の位置
に来るためのＡ位置での位相が演算され、その位相に歯
車を調整するための回転角が求められる。なお、このと
き、ある特定の歯面（例えば、第２図Ｃ歯面）から研削
を開始する必要がある場合、上記位相割出位置で歯面セ
ンサ12により位相の検出に用いる歯面と、上記特定の歯
面Ｃとの位相差を予めCPU13に入力しておけば、被研削
歯車１が研削待機位置に移動したときに、上記特定歯面
Ｃが研削待機状態になるようにＡ位置で位相を調整する
こともできる。上記の例で歯車位相の検出の際に、正転
及び逆転で各々３歯分のパルスを読み込んだのは歯車の
外径部は歯車性能とあまり関係しないため加工精度が低
いこと及びシェービングカッターのセレーション溝等の
影響で歯車位相検出精度が落ちるのを防ぐためである。
で歯車を正転させた場合の歯面センサ12の出力パルスを
示すもので、ハイレベルＨは歯先部分、ローレベルＬは
歯底部分に相当する。また、第４図における信号波形図
（Ｂ）は歯車を逆転させたときの（Ｆ）と同じ歯に関す
る出力パルスを示す。いま、歯車が正転した場合の出力
パルスがＨ→Ｌとなる角度３パルス分Pf1，Pf2，Pf3を
主軸に連結したロータリーエンコーダ６で読み取り、歯
車を逆転させた正転時と同じ歯について逆転時にＨ→Ｌ
となる角度３パルス分Pb1，Pb2，Pb3を読み取るとPb1−
Pf3，Pb2−Pf3，Pb3−Pf1の間に歯底部が存在すること
になり、上記数値をCPU13で平均化処理することにより
Ａ位置における歯車の位相が求められ、その位相と予め
CPU13に入力したAB2位置間の距離及び転がり円半径を用
いて前記のように回転運動と直線運動を同期させＡ位置
→Ｂ位置に移動するときにＢ位置で第３図（ａ）の位置
に来るためのＡ位置での位相が演算され、その位相に歯
車を調整するための回転角が求められる。なお、このと
き、ある特定の歯面（例えば、第２図Ｃ歯面）から研削
を開始する必要がある場合、上記位相割出位置で歯面セ
ンサ12により位相の検出に用いる歯面と、上記特定の歯
面Ｃとの位相差を予めCPU13に入力しておけば、被研削
歯車１が研削待機位置に移動したときに、上記特定歯面
Ｃが研削待機状態になるようにＡ位置で位相を調整する
こともできる。上記の例で歯車位相の検出の際に、正転
及び逆転で各々３歯分のパルスを読み込んだのは歯車の
外径部は歯車性能とあまり関係しないため加工精度が低
いこと及びシェービングカッターのセレーション溝等の
影響で歯車位相検出精度が落ちるのを防ぐためである。
Ａ位置で歯車位相を調整した後に、被研削歯車１は前述
の同期運動を行い、第３図（ａ）の研削待機位置に来
る。この研削待機位置からは取付主軸２の平行移動のみ
を生起し、回転砥石11と被研削歯面が接触した時点（第
３図の（ｂ）の状態）を前述のAEセンサ10により同砥石
11と被研削歯面との接触を検出して研削開始点を設定す
る。AEセンサ10の検出信号はCPU13に入力される。
の同期運動を行い、第３図（ａ）の研削待機位置に来
る。この研削待機位置からは取付主軸２の平行移動のみ
を生起し、回転砥石11と被研削歯面が接触した時点（第
３図の（ｂ）の状態）を前述のAEセンサ10により同砥石
11と被研削歯面との接触を検出して研削開始点を設定す
る。AEセンサ10の検出信号はCPU13に入力される。
その後は砥石11に対して被研削歯車１の被研削歯面に第
１、第２の駆動手段を成す２つのサーボモータ４、７の
作動をCPU13により制御して歯面に歯形創成運動を行わ
せることにより研削加工が達成される。
１、第２の駆動手段を成す２つのサーボモータ４、７の
作動をCPU13により制御して歯面に歯形創成運動を行わ
せることにより研削加工が達成される。
以上の過程をフローチャートで表わすと、第５図のよう
になる。上述に被研削歯車１を歯車研削盤に取付けてか
ら何れか１つの歯面の研削開始までを説明したが、予め
入力した被研削歯面の数だけの歯研削終了後は上記とは
逆の動作で被研削歯車１が位相割出位置に戻され、被研
削歯車を取付主軸から取り外して歯の測定等を行うこと
ができる。
になる。上述に被研削歯車１を歯車研削盤に取付けてか
ら何れか１つの歯面の研削開始までを説明したが、予め
入力した被研削歯面の数だけの歯研削終了後は上記とは
逆の動作で被研削歯車１が位相割出位置に戻され、被研
削歯車を取付主軸から取り外して歯の測定等を行うこと
ができる。
本発明は以上のように構成されているため、研削盤の主
軸に定位置で被研削歯車を取り付け歯車センサーの半径
方向の設定により歯先部分を感知できるように調整する
のみで研削開始が自動的に行われるため、従来のように
熟練を要する作業が不要となり、エアカット時間を短縮
により、各歯車の研削作業時間が大幅に短縮される効果
がある。
軸に定位置で被研削歯車を取り付け歯車センサーの半径
方向の設定により歯先部分を感知できるように調整する
のみで研削開始が自動的に行われるため、従来のように
熟練を要する作業が不要となり、エアカット時間を短縮
により、各歯車の研削作業時間が大幅に短縮される効果
がある。
また、本発明によるギャップエリミネータを具備すれ
ば、NC歯車研削盤による歯車の自動研削過程において、
次々の被研削歯面を砥石車直下の待機位置に位置決めす
る工程及び同待機位置で微小ギャップを介して待機する
被研削歯面を砥石に接触させる研削開始位置への位置決
めの工程を何れも高精度に遂行することができる効果を
得ることができる。
ば、NC歯車研削盤による歯車の自動研削過程において、
次々の被研削歯面を砥石車直下の待機位置に位置決めす
る工程及び同待機位置で微小ギャップを介して待機する
被研削歯面を砥石に接触させる研削開始位置への位置決
めの工程を何れも高精度に遂行することができる効果を
得ることができる。
第1A図は本発明によるギャップエリミネーターを備えた
NC歯車研削盤の主要部略示図、第1B図は同歯車研削盤の
動作システムを示す制御系統図、第２図及び第３図は本
発明によるギャップエリミネーターの動作原理を示し、
第２図は被研削歯車の位相割出位置と研削待機位置を示
す略示図、第３図は研削待機位置と研削開始位置を示す
歯面拡大図、第４図は歯面位相検知の原理を示す歯面セ
ンサーの出力パルス形状図。第５図は本発明によるNC歯
車研削盤用ギャップエリミネーターの動作フローチャー
ト。 １……被研削歯車、２……取付主軸、３……滑台、４…
…サーボモータ、5a……ウォームギヤ、5b……ウォーム
ホイール、６……ロータリーエンコーダ、７……サーボ
モータ、８……送りネ、ジ、９……リニアエンコーダ、
10……アコースティックエミッションセンサ、11……研
削砥石車、12……歯面センサ、13……CPU。
NC歯車研削盤の主要部略示図、第1B図は同歯車研削盤の
動作システムを示す制御系統図、第２図及び第３図は本
発明によるギャップエリミネーターの動作原理を示し、
第２図は被研削歯車の位相割出位置と研削待機位置を示
す略示図、第３図は研削待機位置と研削開始位置を示す
歯面拡大図、第４図は歯面位相検知の原理を示す歯面セ
ンサーの出力パルス形状図。第５図は本発明によるNC歯
車研削盤用ギャップエリミネーターの動作フローチャー
ト。 １……被研削歯車、２……取付主軸、３……滑台、４…
…サーボモータ、5a……ウォームギヤ、5b……ウォーム
ホイール、６……ロータリーエンコーダ、７……サーボ
モータ、８……送りネ、ジ、９……リニアエンコーダ、
10……アコースティックエミッションセンサ、11……研
削砥石車、12……歯面センサ、13……CPU。
Claims (5)
- 【請求項１】被研削歯車の取付主軸を軸心まわりに第１
の駆動手段で旋回させ、前記主軸の旋回動作と同期させ
て第２の駆動手段により該主軸を軸心に対し直角な方向
に平行移動させることにより被研削歯車歯面に創成運動
を生じさせ、定位置に設けた研削砥石車により歯面研削
を行うNC歯車研削方法において、 研削開始位置から遠ざけた、歯車の位相割出位置におい
て被研削歯車の歯面位相を検出、演算し、その演算結果
に基づいてその位相を前記研削開始位置までの距離と歯
車の転がり円半径により決定される所定の値に調整し、 ついで前記第１と第２の駆動手段により前記主軸を旋回
と同期して平行移動させ、前記研削砥石車と被研削歯車
がギャップを介して対向する研削待機位置まで一旦移動
させ、 その後に前記第２の駆動手段により前記主軸を平行移動
させ砥石と被研削歯面とが接触する研削開始位置を検知
して研削を開始するまでの作業を自動遂行させることを
特徴とするNC歯車研削方法。 - 【請求項２】前記歯面位相検出は歯車を正転及び逆転さ
せつつ位相を検知演算することにより近接センサによる
読取り誤差を解消することを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載のNC歯車研削方法。 - 【請求項３】被研削歯車の取付主軸を軸心まわりに旋回
させる第１の駆動手段と前記取付主軸を軸心に対し直角
な方向に平行移動させる第２の駆動手段と、前記第１、
第２の駆動手段を同期運転させるNC装置と、所定の研削
位置に設けられた研削砥石車とを備えたNC歯車研削盤に
設けられるギャップエリミネータにおいて、 研削開始位置から遠ざけた、歯車の位相割出位置におい
て前記取付主軸上の被研削歯車の歯面位相を検出・演算
する位相検出手段と、 前記位相検出手段で検出した歯面位相データに基づいて
前記第１、第２の駆動手段により前記歯車の位相割出位
置から研削開始位置へ前記被研削歯車を接近、移動させ
ると共に被研削歯面が前記研削砥石車に微小量のギャッ
プを介して対向する待機位置へ被研削歯車を前進移動さ
せる被研削歯面割り出し制御手段と、 被研削歯面が前記待機位置から前記微小量ギャップを解
消して前記研削開始位置へ平行移動するとき、前記砥石
車の接触を検知する検知手段とを具備した構成を有する
ことを特徴としたNC歯車研削盤用ギャップエリミネー
タ。 - 【請求項４】前記歯面位相検出装置は、被研削歯車の半
径方向に向けた定位置に設けられた近接センサと、 前記取付主軸に連結されたロータリーエンコーダとを具
備する特許請求の範囲第３項に記載のNC歯車研削盤用ギ
ャップエリミネータ。 - 【請求項５】前記歯面と砥石の接触検知装置は、前記主
軸受台又は研削砥石車軸受台上に取り付けたAEセンサか
ら成る特許請求の範囲第３項に記載のNC歯車研削盤用ギ
ャップエリミネータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28889788A JPH07249B2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | Ｎｃ歯車研削方法とｎｃ歯車研削盤用ギャップエリミネータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28889788A JPH07249B2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | Ｎｃ歯車研削方法とｎｃ歯車研削盤用ギャップエリミネータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02139117A JPH02139117A (ja) | 1990-05-29 |
| JPH07249B2 true JPH07249B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=17736200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28889788A Expired - Lifetime JPH07249B2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | Ｎｃ歯車研削方法とｎｃ歯車研削盤用ギャップエリミネータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07249B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7020081B1 (en) | 1998-07-10 | 2006-03-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Stream distribution system |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0463327U (ja) * | 1990-10-11 | 1992-05-29 | ||
| JPH0563727U (ja) * | 1992-01-31 | 1993-08-24 | 本田技研工業株式会社 | 歯車研削装置における歯車検出機構 |
| CN106238831B (zh) * | 2016-08-30 | 2018-02-06 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 端面齿盘变模数的磨削加工方法 |
| US10710185B2 (en) * | 2018-02-15 | 2020-07-14 | Gleason-Pfauter Maschinenfabrik Gmbh | Method of preparing a machining process and chamfering station |
| JP2020019126A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社不二越 | 自動バリ取りおよび／またはエッジ仕上げ装置、ならびにバリ取りおよび／またはエッジ仕上げの自動化方法 |
-
1988
- 1988-11-17 JP JP28889788A patent/JPH07249B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7020081B1 (en) | 1998-07-10 | 2006-03-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Stream distribution system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02139117A (ja) | 1990-05-29 |
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