JPH11320253A - Gear honing machine - Google Patents

Gear honing machine

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JPH11320253A
JPH11320253A JP13001698A JP13001698A JPH11320253A JP H11320253 A JPH11320253 A JP H11320253A JP 13001698 A JP13001698 A JP 13001698A JP 13001698 A JP13001698 A JP 13001698A JP H11320253 A JPH11320253 A JP H11320253A
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Japan
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gear
grindstone
rotation
work
honing machine
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Yasuhiro Yoneyama
靖広 米山
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Nissan Motor Co Ltd
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform honing process with good surface roughness accuracy of a tooth flank and a large cutting margin. SOLUTION: A grinding wheel 27 in the form of an internal gear is rotated by a motor 43 through transmission gear trains 44, 45, 42 so that a workpiece W supported at two ends is rotated at approx. 6,000 rpm while the grinding wheel 27 is in synchronous rotation at approx. 1,000 rpm. The position of an idle gear 45 is made adjustable to accomplish a low backlash structure, and the workpiece W and grinding wheel 27 are synchronized at high speed and precisely.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、歯車の仕上げ加工
に用いられる歯車ホーニング盤に関し、特に要求される
歯面の面粗度精度を保ちながら比較的大きな削り代のも
とでの加工を可能にした歯車ホーニング盤の改良に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gear honing machine used for finishing a gear, and more particularly to a honing machine capable of performing a machining under a relatively large cutting allowance while maintaining a required accuracy of surface roughness of a tooth surface. The improvement of gear honing machines.

【0002】[0002]

【従来の技術】高精度歯車例えばはすば歯車を製作する
場合、歯切り加工に続いて熱処理を施したのちに、一般
的に歯形研削(ハードフィニッシャ)とホーニングの二
工程の仕上げ加工が必要とされる。そして、歯形研削は
熱処理歪みの除去等を目的としてねじ状砥石を用いた比
較的大きな削り代(取り代)のもとでの研削加工である
のに対して、ホーニングは歯面の面粗度精度の確保のた
めに比較的小さい削り代のもとでの高速研削となってい
る。
2. Description of the Related Art When manufacturing a high-precision gear, for example, a helical gear, it is generally necessary to perform two steps of finishing processing, namely, tooth form grinding (hard finisher) and honing after heat treatment following gear cutting. It is said. Tooth profile grinding is a grinding process with a relatively large cutting allowance (removal allowance) using a screw-shaped grindstone for the purpose of removing heat treatment distortion, etc., whereas honing is the surface roughness of the tooth surface. To ensure accuracy, high-speed grinding is performed with a relatively small cutting allowance.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】はすば歯車加工の工程
集約の見地から、上記の歯形研削とホーニング加工とを
実質的に一工程で行うことができるホーニング盤の要請
がある。この要請に応えるためには、砥石とワークとを
それぞれ高速で回転させながら両者を高精度で同期させ
る必要があるが、従来の構造では対応することができな
い。例えば、現行の砥石およびワークの諸元からする
と、砥石が1,000rpmで回転するときワークを
6,000rpm程度で回転させる必要があるが、特に
同期精度の面で要求性能を満たし得ない。
From the viewpoint of the process integration of the helical gear processing, there is a demand for a honing machine capable of performing the above-described tooth profile grinding and honing processing in substantially one step. To meet this demand, it is necessary to synchronize the grindstone and the workpiece with high precision while rotating the grindstone and the workpiece at high speed, but the conventional structure cannot cope with this. For example, considering the specifications of the current grindstone and the work, when the grindstone rotates at 1,000 rpm, the work needs to be rotated at about 6,000 rpm, but the required performance cannot be satisfied particularly in terms of synchronization accuracy.

【0004】より詳しくは、図11,12は特許第26
58591号公報に示されている従来の代表的な歯車ホ
ーニング盤の概略構造を示すもので、例えばシャフトS
と一体の被加工歯車(はすば歯車)Wをヘッドストック
1側のチャック2とヘッドセンタ3およびテールストッ
ク4側のテールセンタ5で両持ち支持させ、この被加工
歯車Wと内歯車状の砥石7とを噛み合わせる一方、被加
工歯車Wを主軸モータ6により、砥石7を砥石駆動モー
タ16によりそれぞれ同期回転させ、被加工歯車Wと砥
石7とをあたかも歯車対のように回転させつつ砥石7に
切り込み送りを与えることで、被加工歯車Wの歯面に研
削仕上げ加工が施される。
[0004] More specifically, Figs.
No. 58591 discloses a schematic structure of a conventional typical gear honing machine.
And a work gear (helical gear) W integrally supported by the chuck 2 and the head center 3 on the side of the head stock 1 and the tail center 5 on the side of the tail stock 4 are supported. While the grinding wheel 7 is engaged with the grinding wheel 7, the workpiece gear W is synchronously rotated by the spindle motor 6 and the grinding wheel 7 is synchronously rotated by the grinding wheel drive motor 16, respectively. By giving the cut feed to 7, the tooth surface of the gear W to be processed is subjected to grinding finish processing.

【0005】ここで、内歯車状の砥石7は締付リング1
9,20により砥石ホルダ8に固定支持されており、砥
石ホルダ8はベアリング10を介してハウジング9に回
転可能に支持されている。また、ハウジング9はスライ
ドベース11に一体に結合されていて、スライドベース
11とともに砥石台12を構成している。そして、砥石
台12は送りモータ13とボールねじ14とにより送り
が与えられて前進後退動作するようになっている。
[0005] Here, the internal gear-shaped grindstone 7 is attached to the tightening ring 1.
The grindstone holder 8 is fixedly supported by the wheels 9 and 20, and the grindstone holder 8 is rotatably supported by the housing 9 via bearings 10. Further, the housing 9 is integrally connected to the slide base 11, and forms a grindstone base 12 together with the slide base 11. The wheel head 12 is fed by a feed motor 13 and a ball screw 14 to move forward and backward.

【0006】さらに、砥石ホルダ8の外周にはチェーン
スプロケット15が一体に形成されている一方、砥石ホ
ルダ8側のチェーンスプロケット15と砥石駆動モータ
16側のチェーンスプロケット17との間にはチェーン
18が巻き掛けられていて、砥石7は砥石駆動モータ1
6によりチェーン18を介して回転駆動される。
Further, a chain sprocket 15 is integrally formed on the outer periphery of the grindstone holder 8, while a chain 18 is provided between the chain sprocket 15 on the grindstone holder 8 side and the chain sprocket 17 on the grindstone drive motor 16 side. The grinding wheel 7 is wound around and the grinding wheel drive motor 1
6 is driven to rotate via a chain 18.

【0007】しかしながら、砥石7がチェーン18(歯
車伝達の場合もある)による回転駆動方式となっている
ためチェーン18のたわみやバックラッシュの影響で、
砥石7と被加工歯車Wとを同期させるにもその同期誤差
が大きくなり、所期の目的を達成することができない。
However, since the grindstone 7 is of a rotary drive system using a chain 18 (which may be a gear transmission), the grindstone 7 is affected by the bending of the chain 18 and backlash.
Even when the grinding wheel 7 and the gear W to be processed are synchronized, the synchronization error increases, and the intended purpose cannot be achieved.

【0008】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、被加工歯車の面粗度精度を確保しつつより
大きな削り代のもとでのホーニング加工を可能とした歯
車ホーニング盤を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a gear honing machine capable of honing under a larger cutting allowance while securing the surface roughness accuracy of a gear to be processed. It is intended to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、被加工歯車を両持ち支持するヘッドセンタおよびテ
ールセンタと、前記被加工歯車に外挿される内歯車状の
砥石を有する砥石台とを備え、被加工歯車と砥石とを噛
み合わせた状態で被加工歯車と砥石とをそれぞれ別個の
駆動モータにて同期回転させながら前記砥石台に被加工
歯車の直径方向の切り込み送りを与えることにより前記
被加工歯車にホーニング加工を施すようにした歯車ホー
ニング盤であって、前記砥石台は、砥石駆動モータによ
って直接回転駆動されるドライブギヤと、砥石台本体に
回転可能に支持され、内周には前記砥石が装着されると
ともに外周にはドリブンギヤが設けられた砥石ホルダ
と、前記ドライブギヤおよびドリブンギヤの双方に噛み
合うように砥石台本体に回転可能に支持されたアイドル
ギヤとを備えてなり、前記アイドルギヤはドライブギヤ
およびドリブンギヤの双方に対してバックラッシュの調
整が可能となっていることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a grinding wheel head having a head center and a tail center for supporting a work gear at both ends, and an internal gear-like grindstone externally inserted into the work gear. In the state in which the work gear and the grindstone are meshed with each other, the work gear and the grindstone are synchronously rotated by separate drive motors, respectively, and the grindstone table is provided with a notch feed in the diameter direction of the work gear. A gear honing machine configured to perform honing processing on the gear to be processed, wherein the wheel head is rotatably supported by a wheel head main body, and a drive gear directly rotated by a wheel driving motor. A grinding wheel holder having the above-mentioned grinding wheel mounted thereon and a driven gear provided on the outer periphery thereof, and a grinding wheel head body so as to mesh with both the drive gear and the driven gear. It and a rotatably supported idle gear, the idle gear is characterized that it is possible to adjust the backlash for both drive gear and driven gear.

【0010】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明におけるアイドルギヤはギヤホルダに回転可能に
支持されていて、砥石台本体に対するギヤホルダの取付
位置が調整可能となっていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, the idle gear according to the first aspect of the present invention is rotatably supported by the gear holder so that the mounting position of the gear holder with respect to the wheel body can be adjusted. Features.

【0011】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の発明の砥石台本体に対するギヤホルダの取付位置が三
次元方向に調整可能となっていることを特徴としてい
る。
A third aspect of the present invention is characterized in that the mounting position of the gear holder with respect to the grinding wheel base body of the second aspect of the invention can be adjusted in a three-dimensional direction.

【0012】請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれかに記載の発明において、砥石駆動モータおよび
ワーク駆動モータの回転を制御するモータ制御手段を備
えていて、このモータ制御手段は、同期回転すべき砥石
とワークとの回転位相差を制御する回転位相差制御手段
を含んでいるものであることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the motor control device according to any one of the first to third aspects, further comprising motor control means for controlling rotation of the grinding wheel drive motor and the work drive motor. Is characterized by including rotation phase difference control means for controlling the rotation phase difference between the grindstone to be rotated synchronously and the work.

【0013】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の発明における回転位相差制御手段は、砥石の回転をマ
スタ側とするとともにワークの回転をスレーブ側とし
て、両者の回転に積極的に位相差をもたせるべく、マス
タ側の回転数に応じてスレーブ側の回転指令値に補正を
加えるものであることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, the rotation phase difference control means according to the fourth aspect of the present invention uses the rotation of the grindstone as the master side and the rotation of the work as the slave side, and actively engages in both rotations. In order to provide a phase difference, the rotation command value on the slave side is corrected in accordance with the rotation speed on the master side.

【0014】請求項6に記載の発明は、請求項5に記載
の発明における回転位相差制御手段は、マスタ側の低速
回転領域ではスレーブ側の回転位相に遅れをもたせる一
方、マスタ側の高速回転領域ではスレーブ側の回転に位
相進みをもたせるものであることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the rotational phase difference control means delays the rotational phase on the slave side in the low-speed rotation region on the master side, while increasing the rotational speed on the master side. In the region, the rotation on the slave side is given a phase advance.

【0015】したがって、請求項1〜3に記載の発明で
は、被加工歯車を支持することになるヘッドストック側
の主軸(スピンドル)については、モータにて直接駆動
することなく変速歯車を介して回転駆動させることによ
り、上記変速歯車による増速のために6,000rpm
程度の高速回転が可能となる。
Therefore, according to the first to third aspects of the present invention, the main shaft (spindle) on the headstock side for supporting the gear to be processed is rotated via the transmission gear without being directly driven by the motor. By driving, 6,000 rpm for speed increase by the above-mentioned transmission gear
High-speed rotation of the order is possible.

【0016】他方、砥石の駆動については、モータによ
って駆動されるドライブギヤと、砥石が装着される砥石
ホルダ側のドリブンギヤとの間にアイドルギヤを介在さ
せて、このアイドルギヤを介して砥石を回転駆動する。
その際、砥石台本体に対するアイドルギヤの位置を調整
することで、ドライブギヤおよびドリブンギヤとの間の
バックラッシュを最小にすることができ、ワークを高速
回転させながらそのワークと砥石とを高精度に同期させ
ることができる。これは、被加工歯車の歯面の面粗度精
度を維持しつつ、より大きな削り代のもとでの加工が可
能になることを意味する。
On the other hand, with regard to driving of the grinding wheel, an idle gear is interposed between a drive gear driven by a motor and a driven gear on the grinding wheel holder on which the grinding wheel is mounted, and the grinding wheel is rotated via the idle gear. Drive.
At that time, by adjusting the position of the idle gear with respect to the wheel head main body, the backlash between the drive gear and the driven gear can be minimized, and the workpiece and the grinding wheel can be rotated with high precision while rotating the workpiece at high speed. Can be synchronized. This means that processing can be performed with a larger cutting allowance while maintaining the surface roughness accuracy of the tooth surface of the gear to be processed.

【0017】また、請求項4に記載の発明では、同期回
転すべき砥石とワークとの間の回転位相がモータ制御手
段によって積極的に制御され、両者の同期回転に位相遅
れや位相進みをもたせることができる。ここにいう位相
遅れや位相進みは、同期回転しているワークと砥石との
接触部における抵抗が大きいか小さいかをあらわし、そ
の度合調整によって歯面の面粗度を良好に保ちつつより
大きな削り代のもとでのホーニング加工を実現できる。
According to the present invention, the rotational phase between the grinding wheel and the workpiece to be rotated synchronously is positively controlled by the motor control means, so that the synchronous rotation of the two has a phase delay or a phase advance. be able to. The phase lag and phase lead here indicate whether the resistance at the contact point between the synchronously rotating work and the grindstone is large or small, and by adjusting the degree, larger cutting while maintaining good surface roughness of the tooth surface Honing processing can be realized under a certain age.

【0018】さらに、請求項5,6に記載の発明では、
砥石の回転が高速になるほどワークとの間の研削抵抗が
低下して必要な削り代だけ削れなくなる一方、砥石の回
転が低速になると研削抵抗が増加して面粗度精度が低下
するという事実に着目し、砥石の回転をマスタ側とし
て、そのマスタ側の回転数に応じてスレーブ側となるワ
ークの回転数を積極的に可変制御する。こうすることに
より、より一層、歯面の面粗度重視の加工と削り代重視
の加工とを両立できるようになる。
Further, in the invention according to claims 5 and 6,
Due to the fact that the higher the rotation speed of the grinding wheel, the lower the grinding resistance between the work and the required cutting allowance, the slower the rotation of the grinding wheel, the higher the grinding resistance and the lower the surface roughness accuracy. Focusing on the rotation of the grindstone as the master side, the rotational speed of the work on the slave side is actively variably controlled in accordance with the rotational speed of the master side. By doing so, it is possible to further achieve both the processing with emphasis on the tooth surface roughness and the processing with emphasis on the cutting allowance.

【0019】[0019]

【発明の効果】請求項1〜3に記載の発明によれば、砥
石を回転駆動するためのドライブギヤとドリブンギヤと
の間にアイドルギヤを介在させて、その歯車列のバック
ラッシュをアイドルギヤ自体のバックラッシュ調整機能
によって調整可能としたため、砥石を高速回転させなが
らもそのバックラッシュを最小にすることができる。こ
れによって従来は困難とされた砥石とワークとの間の高
速かつ高精度同期が可能となって、被加工歯車の面粗度
精度を維持しつつより大きな削り代のもとでのホーニン
グが可能となり、結果として従来は二工程で行わざるを
得なかった歯車の仕上げ加工を一工程で行える効果があ
る。
According to the first to third aspects of the present invention, the idle gear is interposed between the drive gear for driving the grindstone and the driven gear, and the backlash of the gear train is reduced by the idle gear itself. The backlash can be adjusted by the backlash adjustment function, so that the backlash can be minimized while rotating the grindstone at high speed. This enables high-speed and high-precision synchronization between the grindstone and the work, which has been difficult in the past, and enables honing with a larger cutting allowance while maintaining the surface roughness accuracy of the gear to be processed. As a result, there is an effect that the finishing of the gear, which conventionally had to be performed in two steps, can be performed in one step.

【0020】請求項4に記載の発明によれば、砥石とワ
ークとを高速かつ高精度で同期回転させながら両者の回
転位相差を積極的に制御するようにしたことから、その
位相差によってワークと砥石との接触部における抵抗を
調整することができ、より一層、面粗度精度を維持しつ
つ大きな削り代のもとでのホーニングが可能となって、
効率的な加工が行える。
According to the fourth aspect of the present invention, the rotational phase difference between the grindstone and the workpiece is positively controlled while rotating the grindstone and the workpiece synchronously with high speed and high accuracy. The resistance at the contact area between the grinding wheel and the stone can be adjusted, and honing under a large cutting allowance while maintaining the surface roughness accuracy becomes possible.
Efficient processing can be performed.

【0021】請求項5,6に記載の発明によれば、砥石
の回転をマスタ側として、そのマスタ側の回転数に応じ
てスレーブ側となるワークの回転数を積極的に可変制御
するようにしたことから、一段と効率的な加工を行える
効果がある。
According to the fifth and sixth aspects of the present invention, the rotational speed of the work on the slave side is positively variably controlled in accordance with the rotational speed of the master side with the rotation of the grindstone as the master side. Therefore, there is an effect that the processing can be performed more efficiently.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】図1,2は本発明の好ましい実施
の形態を示す図で、軸部Sと被加工歯車(はすば歯車)
GとからなるワークWは、その一端をヘッドストック2
1側のヘッドセンタ22とチャック23とで支持される
とともに他端をテールストック24側のテールセンタ2
5で支持された上でワーク駆動モータ(主軸モータ)2
6によって回転駆動される。
1 and 2 show a preferred embodiment of the present invention, in which a shaft S and a gear to be machined (helical gear) are shown.
One end of the work W consisting of G
1 is supported by the head center 22 and the chuck 23, and the other end is the tail center 2 on the tail stock 24 side.
Work drive motor (spindle motor) 2 supported by 5
6 is driven to rotate.

【0023】ワークWの外周には、被加工歯車Gと噛み
合う内歯車状の砥石27が砥石ホルダ28に支持される
かたちで配設されており、砥石ホルダ28は図示外のベ
アリングを介してハウジング29に回転可能に支持され
ている。ハウジング29は図示外のスライドベースとと
もに砥石台30を構成していて、この砥石台30にはワ
ーク軸心と略直交する方向(矢印A方向)の切り込み送
りと矢印Bで示すオシレート方向(ワーク軸心方向)の
送りが付与されるようになっている。
On the outer periphery of the work W, an internal gear-shaped grinding wheel 27 meshing with the gear G to be processed is provided in a form supported by a grinding wheel holder 28. The grinding wheel holder 28 is mounted on a housing via a bearing (not shown). 29 rotatably supported. The housing 29 constitutes a grindstone base 30 together with a slide base (not shown). The grindstone base 30 has a cutting feed in a direction (arrow A direction) substantially perpendicular to the workpiece axis and an oscillating direction (work axis) indicated by an arrow B. Feed in the direction of the center).

【0024】図3は前記ヘッドストック21の正面図
を、図4はそのヘッドストック21の水平断面図をそれ
ぞれ示しており、同じく図5は図3の左側面図を、図6
は図3におけるP方向矢視図をそれぞれ示している。
FIG. 3 is a front view of the head stock 21, FIG. 4 is a horizontal sectional view of the head stock 21, and FIG. 5 is a left side view of FIG.
3 is a view in the direction of the arrow P in FIG.

【0025】図3〜6に示すように、ヘッドストック2
1にはベアリング31を介してスピンドル(主軸)32
が回転可能に支持されているとともに、このスピンドル
32の先端にはワークWを支持するためのコレットチャ
ック23とヘッドセンタ22とが設けられているほか、
スピンドル32の後端にはドリブンギヤ(はすば歯車)
33が装着されている。また、ヘッドセンタ21に装着
されたワーク駆動モータ26の出力軸34には、ドリブ
ンギヤ33と噛み合いつつこれよりも大径のドライブギ
ヤ35が固定されている。36はドライブギヤ35と同
軸一体に固定されたダイナミックダンパー(イナーシャ
ダンパー)である。したがって、ワーク駆動モータ26
の起動により歯車列35,33を介してスピンドル32
が増速回転されるようになっている。
As shown in FIGS.
1 has a spindle (spindle) 32 through a bearing 31
Are rotatably supported, and a collet chuck 23 and a head center 22 for supporting the work W are provided at the tip of the spindle 32.
Driven gear (helical gear) at the rear end of the spindle 32
33 are mounted. Further, a drive gear 35 having a larger diameter than the driven gear 33 is fixed to the output shaft 34 of the work drive motor 26 mounted on the head center 21 while meshing with the driven gear 33. 36 is a dynamic damper (inertia damper) fixed coaxially with the drive gear 35. Therefore, the work drive motor 26
Of the spindle 32 via the gear trains 35 and 33
Are rotated at an increased speed.

【0026】前記スピンドル32の後端には同期用のロ
ータリーエンコーダ37の入力軸が固定されており、こ
のロータリーエンコーダ37によってワークWの回転角
位置が検出されることになる。
An input shaft of a rotary encoder 37 for synchronization is fixed to the rear end of the spindle 32, and the rotary encoder 37 detects the rotation angle position of the work W.

【0027】前記ワーク駆動モータ26はモータベース
38を介してヘッドストック21に固定されていて、ヘ
ッドストック21にはモータベース38と隣接するよう
にしてアジャスタブロック39が設けられている。この
アジャスタブロック39にはアジャストボルト40,4
1が設けられていて、アジャストボルト40,41の回
転操作によりヘッドストック21に対するワーク駆動モ
ータ26の位置が調整可能となっている。すなわち、上
記アジャストボルト40,41の操作によりワーク駆動
モータ26の位置をスピンドル32に対して接近離間す
る方向に調整することで、ドライブギヤ35とドリブン
ギヤ33との噛み合い部におけるバックラッシュを調整
することができるようになっている。
The work drive motor 26 is fixed to the headstock 21 via a motor base 38. The headstock 21 is provided with an adjuster block 39 adjacent to the motor base 38. This adjuster block 39 has adjust bolts 40, 4
The position of the work drive motor 26 with respect to the head stock 21 can be adjusted by rotating the adjustment bolts 40 and 41. That is, by adjusting the position of the work drive motor 26 in a direction approaching or separating from the spindle 32 by operating the adjusting bolts 40 and 41, the backlash in the meshing portion between the drive gear 35 and the driven gear 33 is adjusted. Is available.

【0028】一方、図7は前記砥石台30の正面図を、
図8は図7の右側面図を、図9は同じく図7の左側面図
をそれぞれ示しており、ハウジング29には、図10,
11に示した従来構造のものと同様にベアリングを介し
て砥石ホルダ28が回転可能に支持されており、この砥
石ホルダ28の内周に内歯車状の砥石27が図示外の締
付リングにて固定される。そして、砥石ホルダ28の外
周面にはこれと一体にドリブンギヤ(はすば歯車または
平歯車)42が形成されている。
FIG. 7 is a front view of the grinding wheel head 30.
8 is a right side view of FIG. 7, and FIG. 9 is a left side view of FIG.
11, a grindstone holder 28 is rotatably supported via bearings, and an inner gear-shaped grindstone 27 is mounted on the inner periphery of the grindstone holder 28 by a tightening ring (not shown). Fixed. A driven gear (helical gear or spur gear) 42 is formed integrally with the outer peripheral surface of the grindstone holder 28.

【0029】また、ハウジング29の側面には砥石駆動
モータ43が固定されていて、この砥石駆動モータ43
の出力軸にはドライブギヤ(はすば歯車または平歯車)
44が固定されており、このドライブギヤ44とドリブ
ンギヤ42とがアイドルギヤ45を介して相互に噛み合
っている。そして、例えば3分の1の減速比で砥石27
が回転駆動される。
A grinding wheel drive motor 43 is fixed to the side surface of the housing 29.
Drive gear (helical gear or spur gear) on the output shaft of
The drive gear 44 and the driven gear 42 mesh with each other via an idle gear 45. Then, for example, at a speed reduction ratio of one third,
Is driven to rotate.

【0030】アイドルギヤ45は、ハウジング29に対
して着脱可能に装着されたギヤホルダ46に回転可能に
支持されていて、ギヤホルダ46はスペーサ47を介し
てボルト48にてハウジング29に固定されているもの
の、そのギヤホルダ46に付設されたアジャストボルト
49の回転操作により、各ギヤ44,45,42の回転
中心と直交する方向に位置調整可能となっている。
The idle gear 45 is rotatably supported by a gear holder 46 detachably mounted on the housing 29. Although the gear holder 46 is fixed to the housing 29 by bolts 48 via a spacer 47, The position of the gears 44, 45, and 42 can be adjusted in a direction perpendicular to the rotation center by rotating the adjustment bolt 49 attached to the gear holder 46.

【0031】また、ハウジング29にはギヤホルダ46
に隣接するようにして一対のアジャスタブロック50,
51が配置されている。これらのアジャスタブロック5
0,51は基本的に図4,5に示したものと同様のもの
であって、各アジャスタブロック50,51に付設され
たアジャストボルトを回転操作することにより、ハウジ
ング29に対するギヤホルダ46の位置がそれぞれのア
ジャストボルトの軸心方向に調整可能となっている。す
なわち、アイドルギヤ45を支持しているギヤホルダ4
6はハウジング29に対して直交三軸方向に位置調整可
能であって、これによりドライブギヤ44とアイドルギ
ヤ45およびドリブンギヤ42同士の噛み合い部におけ
るバックラッシュを微調整することができるようになっ
ている。
A gear holder 46 is provided in the housing 29.
, A pair of adjuster blocks 50,
51 are arranged. These adjuster blocks 5
Reference numerals 0 and 51 are basically the same as those shown in FIGS. 4 and 5, and the position of the gear holder 46 with respect to the housing 29 is changed by rotating the adjustment bolts attached to the adjuster blocks 50 and 51. Each adjustment bolt can be adjusted in the axial direction. That is, the gear holder 4 supporting the idle gear 45
The position of the housing 6 can be adjusted in three orthogonal directions with respect to the housing 29, so that the backlash in the meshing portion between the drive gear 44, the idle gear 45, and the driven gear 42 can be finely adjusted. .

【0032】前記ハウジング29のうちそのハウジング
29をはさんで砥石駆動モータ43と対向する位置に
は、ギヤボックス52を介して同期用のロータリーエン
コーダ53が装着されている。このロータリーエンコー
ダ53の入力軸は、図10に示すように、ギヤボックス
52内の変速歯車列54,55を介して砥石27の回転
数と同じ回転数で回転するようになっていることから、
このロータリーエンコーダ53によって砥石27の回転
角位置が検出されることになる。
A rotary encoder 53 for synchronization is mounted on the housing 29 at a position facing the grindstone drive motor 43 with the housing 29 interposed therebetween. As shown in FIG. 10, the input shaft of the rotary encoder 53 rotates at the same rotation speed as the rotation speed of the grindstone 27 via the transmission gear trains 54 and 55 in the gear box 52.
The rotary encoder 53 detects the rotation angle position of the grindstone 27.

【0033】なお、図7,9に示すように、ギヤボック
ス52のまわりにも先に述べたものと同様のアジャスタ
ブロック56,57が配置されており、これらのアジャ
スタブロック56,57に付設されたアジャストボルト
の操作によりハウジング29に対するギヤボックス52
の位置を微調整することで上記変速歯車列54,55の
噛み合い部におけるバックラッシュの調整が可能となっ
ている。これによって、変速歯車列54,55における
バックラッシュの影響を回避して、砥石27の回転角位
置をロータリーエンコーダ53にて一段と正確に検出で
きることになる。
As shown in FIGS. 7 and 9, adjuster blocks 56 and 57 similar to those described above are also arranged around the gear box 52, and are attached to these adjuster blocks 56 and 57. The gear box 52 with respect to the housing 29 is operated by operating the adjustment bolt.
The backlash in the meshing portion of the transmission gear trains 54 and 55 can be adjusted by finely adjusting the position of the transmission gear trains 54 and 55. Thus, the rotational angle position of the grindstone 27 can be more accurately detected by the rotary encoder 53 while avoiding the influence of backlash in the transmission gear trains 54 and 55.

【0034】図10は図3〜9に示した歯車ホーニング
盤の制御系のブロック回路図であって、制御手段として
のコントローラ57は、砥石駆動モータ43をマスタ側
としワーク駆動モータ26をスレーブ側として各モータ
43,26の回転を制御するものである。
FIG. 10 is a block circuit diagram of a control system of the gear honing machine shown in FIGS. 3 to 9. A controller 57 as a control means includes a grindstone driving motor 43 as a master and a work driving motor 26 as a slave. To control the rotation of the motors 43 and 26.

【0035】すなわち、コントローラ57は、砥石27
の回転指令を速度制御部58からサーボアンプ59に与
えて砥石駆動モータ43により砥石27を回転駆動させ
る一方、同期回転指令を位置制御部60からサーボアン
プ61に与えてワーク駆動モータ26によりワークWを
回転駆動させるようになっており、その際、砥石27の
回転にワークWの回転を同期・追従せるべく、ロータリ
ーエンコーダ53の出力であるところの砥石27の回転
位置フィードバック信号を後述する補正量演算部63で
監視して、それに応じた補正量を位置制御部60の前段
の加算器64に正帰還として加える一方、もう一方のロ
ータリーエンコーダ37の出力であるところのワークW
の回転位置フィードバック信号を増速比演算部62を通
して前記加算器64に負帰還として加えるようになって
いる。
That is, the controller 57 controls the grinding stone 27
Is given from the speed control unit 58 to the servo amplifier 59 to rotate the grindstone 27 by the grindstone drive motor 43, while a synchronous rotation command is given from the position control unit 60 to the servo amplifier 61, and the work W In this case, in order to synchronize and follow the rotation of the work W with the rotation of the grindstone 27, the rotation position feedback signal of the grindstone 27, which is the output of the rotary encoder 53, is corrected by a correction amount described later. The calculation unit 63 monitors and adds a correction amount corresponding thereto to the adder 64 in the preceding stage of the position control unit 60 as positive feedback, while the work W which is the output of the other rotary encoder 37 is output.
Is added as negative feedback to the adder 64 through the speed increase ratio calculation unit 62.

【0036】前記コントローラ57には回転位相差制御
手段として機能する補正量演算部63が設けられてお
り、この補正量演算部63は、マスタ側たる砥石27の
回転数に応じて、スレーブ側への位置指令の補正量を加
算器64に正帰還として加えて、ワークWの回転位置指
令を補正するようになっている。
The controller 57 is provided with a correction amount calculating section 63 which functions as a rotational phase difference control means. The correction amount calculating section 63 sends the correction amount to the slave side in accordance with the rotation speed of the grindstone 27 as the master side. Is added to the adder 64 as a positive feedback to correct the rotational position command of the work W.

【0037】したがって、本実施の形態によれば、図1
のほか図10に示すように、ヘッドストック21とテー
ルストック24とで両持ち支持されたワークWのうちそ
の被加工歯車Gと砥石27とを噛み合わせた上で、ワー
クWをワーク駆動モータ26により、砥石27を砥石駆
動モータ43によりそれぞれ同期回転させる一方、砥石
台30をワークWの軸心方向にオシレートさせながらそ
の略軸直角方向に切り込み送りを与えることにより、従
来と同様に被加工歯車Gと砥石27とがあたかも歯車対
の関係のようにして回転し、両者の歯面同士のすべり接
触のために被加工歯車G側の歯面に研削仕上げ加工が施
される。
Therefore, according to the present embodiment, FIG.
In addition, as shown in FIG. 10, after the work gear G and the grindstone 27 of the work W supported at both ends by the head stock 21 and the tail stock 24 are engaged with each other, the work W is driven by a work drive motor 26. As a result, while the grindstone 27 is synchronously rotated by the grindstone drive motor 43, while the grindstone table 30 is oscillated in the axial direction of the work W and the cut feed is given in a direction substantially perpendicular to the axis thereof, the gear The G and the grindstone 27 rotate as if in a gear pair relationship, and a grinding finish is applied to the tooth surface on the side of the gear G to be processed for sliding contact between the tooth surfaces of the two.

【0038】この場合、図10に示したように、ワーク
Wは増速用の変速歯車列35,33を介してワーク駆動
モータ26により回転駆動されるために6,000rp
m程度の高速回転が可能であり、しかもアジャスタブロ
ック39に付設されたアジャストボルトの操作により前
記歯車列間のバックラッシュを調整することにより、そ
のローバックラッシュ化を図りながらの高速回転を無理
なく実現できる。
In this case, as shown in FIG. 10, the work W is rotated and driven by the work drive motor 26 via the speed change gear trains 35 and 33 so that the work W is rotated at 6,000 rpm.
m can be rotated at high speed, and by adjusting the backlash between the gear trains by operating an adjust bolt attached to the adjuster block 39, the high-speed rotation while achieving low backlash can be easily performed. realizable.

【0039】以上のことは砥石台30側についても全く
同様であって、図1のほか図10に示すように、砥石2
7はドライブギヤ44とアイドルギヤ45およびドリブ
ンギヤ42の三者からなる減速用の変速歯車列44,4
5,42を介して回転駆動されるものの、前述したよう
にアイドルギヤ45を支持しているギヤホルダ46がア
ジャストボルトの操作によりハウジング29に対してそ
の三次元方向に位置調整可能であるため、このギヤホル
ダ46の位置を微調整することによってアイドルギヤ4
5とドライブギヤ44およびドリブンギヤ42との噛み
合い部におけるローバックラッシュ化が可能となる。
The above is exactly the same for the grindstone base 30 as well. As shown in FIG.
Reference numeral 7 denotes a reduction gear train 44, 4 comprising a drive gear 44, an idle gear 45, and a driven gear 42.
Although the gear holder 46 supporting the idle gear 45 is rotationally driven through the gears 5 and 42, as described above, the position of the gear holder 46 in the three-dimensional direction can be adjusted with respect to the housing 29 by operating the adjustment bolt. By finely adjusting the position of the gear holder 46, the idle gear 4
The low backlash in the meshing portion of the gear 5 with the drive gear 44 and the driven gear 42 can be achieved.

【0040】同時に、図1のほか図10に示すように、
砥石駆動モータ43に付帯しているところのロータリー
エンコーダ53の入力も減速用の変速歯車列54,55
を介して入力されることになるものの、二つのアジャス
タブロック56,57に付帯しているアジャストボルト
の操作により上記変速歯車列54,55の噛み合い部に
おいてもそのローバックラッシュ化が可能となる。
At the same time, as shown in FIG. 10 in addition to FIG.
The input of the rotary encoder 53 attached to the grindstone drive motor 43 is also changed by the speed change gear trains 54 and 55.
However, by operating the adjustment bolts attached to the two adjuster blocks 56 and 57, the low backlash can be achieved also at the meshing portions of the transmission gear trains 54 and 55.

【0041】したがって、例えば砥石27を1,000
rpm程度、ワークWを6,000rpm程度で回転駆
動させたとしても、前述したバックラッシュ等の影響を
受けることなく、ワークWと砥石27とを精度良く同期
させることができる。
Therefore, for example, when the grindstone 27 is 1,000
Even when the workpiece W is driven to rotate at about rpm and about 6,000 rpm, the workpiece W and the grindstone 27 can be accurately synchronized without being affected by the above-described backlash or the like.

【0042】一方、図10に示したコントローラ57内
の補正量演算部63は、前述したようにマスタ側である
砥石27の回転数に応じて、スレーブ側となるワークW
の回転位置指令値を積極的に可変制御する機能を有して
おり、その補正量演算部63には表1に示すようなテー
ブルが設定されている。
On the other hand, as described above, the correction amount calculating section 63 in the controller 57 shown in FIG. 10 controls the work W on the slave side in accordance with the rotation speed of the grindstone 27 on the master side.
Has a function of positively variably controlling the rotational position command value of the above. A table as shown in Table 1 is set in the correction amount calculation unit 63.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】すなわち、砥石27の回転数が高速になれ
ばなるほどワークWとの間の研削抵抗が低下して、所定
の切り込み送りを与えても必ずしも必要な削り代だけ削
り取ることができなくなり、逆に、砥石27の回転数が
低速になるほど研削抵抗が増加し、被加工歯車Gにおけ
る歯面の面粗度が悪化するという現象が起こる。
That is, the higher the rotation speed of the grindstone 27, the lower the grinding resistance between the grinding wheel 27 and the work W, so that even if a predetermined cutting feed is given, it is not always possible to remove only a necessary cutting margin. In addition, as the rotation speed of the grindstone 27 decreases, the grinding resistance increases, and a phenomenon occurs in which the surface roughness of the tooth surface of the gear G to be processed deteriorates.

【0045】そこで、本実施の形態では、マスタ側であ
る砥石27の回転数を監視してこの砥石27の回転数に
応じてスレーブ側となるワークWの回転数を積極的に可
変制御するべく、例えば砥石27の回転数が低速域(0
〜300rpm)である場合には、所定量の負(マイナ
ス)の補正量を加算器64に加え、砥石27の回転数が
通常(定常)速度域(300〜800rpm)にある場
合には、加算器64に補正量を加えないようにする。さ
らに、砥石27の回転数が高速域(800rpm以上)
にある場合には、所定量の正(プラス)の補正量を加算
器64に加える。このようにすることにより、砥石27
の回転が高速の場合には、砥石27の回転に対してワー
クWの同期回転が進み気味となることから、ワークWと
砥石27との接触部に研削抵抗が付加されて、必要な削
り代だけ確実に削り取ることができるようになる。逆
に、砥石27の回転が低速の場合には、砥石27の回転
に対してワークWの同期回転が遅れ気味となることか
ら、ワークWと砥石27との接触部における研削抵抗が
減少して、結果として被加工歯車Gの歯面での面粗度が
向上する。
Therefore, in the present embodiment, the rotational speed of the grindstone 27 on the master side is monitored, and the rotational speed of the work W on the slave side is actively variably controlled in accordance with the rotational speed of the grindstone 27. For example, when the rotation speed of the grindstone 27 is in a low speed range (0
If the rotational speed of the grindstone 27 is in the normal (steady) speed range (300 to 800 rpm), a negative (minus) correction amount of a predetermined amount is added to the adder 64. The correction amount is not added to the detector 64. Furthermore, the rotation speed of the grindstone 27 is in a high speed range (800 rpm or more).
, A predetermined positive (plus) correction amount is added to the adder 64. By doing so, the whetstone 27
When the rotation of the grinding wheel 27 is at a high speed, the synchronous rotation of the work W progresses slightly with respect to the rotation of the grinding stone 27, so that a grinding resistance is added to a contact portion between the work W and the grinding stone 27, and a necessary shaving allowance is provided. It will be possible to reliably remove only. Conversely, when the rotation of the grindstone 27 is at a low speed, the synchronous rotation of the work W tends to be delayed with respect to the rotation of the grindstone 27, so that the grinding resistance at the contact portion between the work W and the grindstone 27 decreases. As a result, the surface roughness of the tooth surface of the gear G to be processed is improved.

【0046】このように本実施の形態によれば、砥石駆
動系やワーク駆動系における変速歯車列のローバックラ
ッシュ化のために、そのバックラッシュの影響を受ける
ことなく、砥石27とワークWとを高速かつ高精度にて
同期回転させることができ、結果として、従来な困難と
されていたところの、被加工歯車Gの歯面の面粗度精度
を保ちつつ、比較的大きな削り代のもとでの歯車ホーニ
ングが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, since the low speed backlash of the speed change gear train in the grinding wheel drive system or the work drive system is achieved, the grinding wheel 27 and the work W are not affected by the backlash. Can be rotated synchronously with high speed and high precision, and as a result, while maintaining the surface roughness accuracy of the tooth surface of the gear G to be processed, which has been considered difficult in the past, a relatively large cutting allowance can be obtained. And gear honing is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る歯車ホーニング盤の実施の形態を
示す概略構成説明図。
FIG. 1 is a schematic configuration explanatory view showing an embodiment of a gear honing machine according to the present invention.

【図2】図1におけるワークと砥石との関係を示す説明
図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a work and a grindstone in FIG. 1;

【図3】図1に示すヘッドストックの詳細を示す正面
図。
FIG. 3 is a front view showing details of a head stock shown in FIG. 1;

【図4】図3の水平断面図。FIG. 4 is a horizontal sectional view of FIG. 3;

【図5】図3の左側面図。FIG. 5 is a left side view of FIG. 3;

【図6】図3のP方向矢視図。FIG. 6 is a view as seen in the direction of arrow P in FIG. 3;

【図7】図1に示す砥石台の平面図。FIG. 7 is a plan view of the grinding wheel base shown in FIG. 1;

【図8】図7の右側面図。FIG. 8 is a right side view of FIG. 7;

【図9】図7の左側面図。FIG. 9 is a left side view of FIG. 7;

【図10】図1に示すホーニング盤の制御系のブロック
回路図。
FIG. 10 is a block circuit diagram of a control system of the honing machine shown in FIG. 1;

【図11】従来のホーニング盤の構成説明図。FIG. 11 is a configuration explanatory view of a conventional honing machine.

【図12】図11に示す砥石台の断面説明図。FIG. 12 is an explanatory cross-sectional view of the grindstone base shown in FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…ヘッドストック 22…ヘッドセンタ 23…コレットチャック 24…テールストック 25…テールセンタ 26…ワーク駆動モータ 27…砥石 28…砥石ホルダ 29…ハウジング 30…砥石台 37…ロータリーエンコーダ 39…アジャスタブロック 42…ドリブンギヤ 43…砥石駆動モータ 44…ドライブギヤ 45…アイドルギヤ 46…ギヤホルダ 50,51…アジャスタブロック 53…ロータリーエンコーダ 57…コントローラ 63…補正量演算部(回転位相差制御手段) G…被加工歯車(はすば歯車) W…ワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Head stock 22 ... Head center 23 ... Collet chuck 24 ... Tail stock 25 ... Tail center 26 ... Work drive motor 27 ... Whetstone 28 ... Whetstone holder 29 ... Housing 30 ... Whetstone table 37 ... Rotary encoder 39 ... Adjuster block 42 ... Driven gear 43 ... Whetstone drive motor 44 ... Drive gear 45 ... Idle gear 46 ... Gear holder 50,51 ... Adjuster block 53 ... Rotary encoder 57 ... Controller 63 ... Correction amount calculation unit (rotational phase difference control means) G ... Work gear B gear) W… Work

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工歯車を両持ち支持するヘッドセン
タおよびテールセンタと、前記被加工歯車に外挿される
内歯車状の砥石を有する砥石台とを備え、被加工歯車と
砥石とを噛み合わせた状態で被加工歯車と砥石とをそれ
ぞれ別個の駆動モータにて同期回転させながら前記砥石
台に被加工歯車の直径方向の切り込み送りを与えること
により前記被加工歯車にホーニング加工を施すようにし
た歯車ホーニング盤であって、 前記砥石台は、 砥石駆動モータによって直接回転駆動されるドライブギ
ヤと、 砥石台本体に回転可能に支持され、内周には前記砥石が
装着されるとともに外周にはドリブンギヤが設けられた
砥石ホルダと、 前記ドライブギヤおよびドリブンギヤの双方に噛み合う
ように砥石台本体に回転可能に支持されたアイドルギヤ
と、 を備えてなり、 前記アイドルギヤはドライブギヤおよびドリブンギヤの
双方に対してバックラッシュの調整が可能となっている
ことを特徴とする歯車ホーニング盤。
1. A head center and a tail center that support a work gear at both ends, and a grindstone table having an internal gear-shaped grindstone extrapolated to the work gear, and meshing the work gear and the grindstone. In this state, the gear to be processed and the grinding wheel are synchronously rotated by separate drive motors, and a honing process is performed on the gear to be processed by giving a cutting feed in the diameter direction of the gear to be processed to the grinding wheel table. A wheel honing machine, wherein the grindstone base is a drive gear directly rotated and driven by a grindstone drive motor, and is rotatably supported by a grindstone base body. The grindstone is mounted on the inner circumference and the driven gear is mounted on the outer circumference. A whetstone holder provided with an idle gear rotatably supported by the whetstone body so as to mesh with both the drive gear and the driven gear. It includes a, the idle gear wheel honing machine, characterized in that it is possible to adjust the backlash for both drive gear and driven gear.
【請求項2】 前記アイドルギヤはギヤホルダに回転可
能に支持されていて、砥石台本体に対するギヤホルダの
取付位置が調整可能となっていることを特徴とする請求
項1に記載の歯車ホーニング盤。
2. The gear honing machine according to claim 1, wherein the idle gear is rotatably supported by a gear holder, and a mounting position of the gear holder with respect to the grindstone main body is adjustable.
【請求項3】 砥石台本体に対するギヤホルダの取付位
置が三次元方向に調整可能となっていることを特徴とす
る請求項2に記載の歯車ホーニング盤。
3. The gear honing machine according to claim 2, wherein a mounting position of the gear holder with respect to the wheel head main body is adjustable in a three-dimensional direction.
【請求項4】 砥石駆動モータおよびワーク駆動モータ
の回転を制御するモータ制御手段を備えていて、このモ
ータ制御手段は、同期回転すべき砥石とワークとの回転
位相差を制御する回転位相差制御手段を含んでいるもの
であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
の歯車ホーニング盤。
4. A motor control means for controlling rotation of a grinding wheel drive motor and a work drive motor, wherein the motor control means controls a rotation phase difference between a wheel and a work to be rotated synchronously. The gear honing machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the gear honing machine includes means.
【請求項5】 前記回転位相差制御手段は、砥石の回転
をマスタ側とするとともにワークの回転をスレーブ側と
して、両者の回転に積極的に位相差をもたせるべく、マ
スタ側の回転数に応じてスレーブ側の回転指令値に補正
を加えるものであることを特徴とする請求項4に記載の
歯車ホーニング盤。
5. The rotation phase difference control means according to the rotation speed of the master side so that the rotation of the grindstone is set to the master side and the rotation of the work is set to the slave side so as to positively give a phase difference between the two rotations. The gear honing machine according to claim 4, wherein the rotation command value on the slave side is corrected.
【請求項6】 前記回転位相差制御手段は、マスタ側の
低速回転領域ではスレーブ側の回転位相に遅れをもたせ
る一方、マスタ側の高速回転領域ではスレーブ側の回転
に位相進みをもたせるものであることを特徴とする請求
項5に記載の歯車ホーニング盤。
6. The rotation phase difference control means causes the slave-side rotation phase to have a delay in the master-side low-speed rotation region, and causes the slave-side rotation to have a phase advance in the master-side high-speed rotation region. The gear honing machine according to claim 5, wherein:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003094245A (en) * 2001-09-27 2003-04-03 Denso Corp Method for machining gear flank
JP2008114305A (en) * 2006-10-31 2008-05-22 Seiwa Tekko Kk Gear honing method and device
CN113770778A (en) * 2021-10-25 2021-12-10 台州北平机床有限公司 Special aircraft nose frame subassembly of plug sword

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