JP2000263440A - 切削ウォームのねじ山間にドレッシング工具をセンタリングするための装置ならびに方法 - Google Patents

切削ウォームのねじ山間にドレッシング工具をセンタリングするための装置ならびに方法

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JP2000263440A
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Reishauer AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドレッシング工具のセンタリングを自動的に
行い大幅に時間短縮することを可能とする方法ならびに
装置を提供する。 【解決手段】 第１のステップにおいて、ドレッシング
工具（２７）を予めセンタリングするために軸方向の移
動を行わずに放射方向の装入によって回転する切削ウォ
ーム（１１）の周囲部と接触させるとともに切削スピン
ドル（１６）の音響センサの信号および角度センサ（１
８）を使用してねじ山間隙（３６）の横断が開始または
終止する切削ウォーム（１１）の角度位置を検出する。
第２のステップにおいて、ねじ山間隙（３６）内に装入
されるドレッシング工具（２７）を正確にセンタリング
するために軸方向の推動によって左右の歯のフランク
（３８，３９）と接触させ、この際音響センサ信号によ
って予め設定可能な信号レベルを超過した際に軸方向の
装入を停止するとともに、ここで到達したドレッシング
工具（２７）の接触位置から切削ウォームのねじ山間の
正確な中央を計算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、切削ウォームのねじ
山間にドレッシング工具をセンタリングするための装置
ならびに方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】歯車の回転切削は、その高い品質と生産
性のため硬質加工方法のひとつに挙げられており、また
歯車の大量生産として広く採用されている。いわゆる切
削ウォームと呼ばれる切削工具は、シリンダ状の切削盤
であり、これはその周囲においてラックに似た渦巻き状
の形状を有し、切削に際して前処理された加工材の歯と
回転噛合する。切削ウォームの輪郭形成は、硬質材結晶
で被覆された回転するドレッシング盤によって実施さ
れ、これはドレッシングに際して切削ウォームのねじ山
間に噛合し、それぞれ切削ウォームのねじ山のフランク
の１つに、または両方に同時に接触して、その傾斜に応
じて切削盤軸に平行に推動することができる。
【０００３】既に輪郭形成された切削ウォームを再度使
用するか、または新しく予め歯形成された切削ウォーム
を使用する場合、後に行う自動ドレッシング処理の前提
条件として、オペレータは、存在する切削ウォームのね
じ山の軸方向位置を手動で検知して、その後ドレッシン
グ工具の軸方向位置を調整する必要がある。この際、ね
じ山の中心の検知は、ドレッシング工具を切削ウォーム
のねじ山間に装入して、その切削ウォームのフランクと
の接触が視覚的または聴覚的に確認されるまで切削ウォ
ーム軸に平行に移動させることによって達成される。こ
の方法は、ドレッシング工具と切削ウォームとの間の接
触が噛合部分のアクセスの悪さのため感知しにくい上
に、特にＣＢＮ切削ウォーム（固体窒化ホウ素）を使用
する際にドレッシング深度が小さいためドレッシング工
具のセンタリングは非常に精密なものでなければならな
いことから、時間がかかるとともに熟練を必要とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ドレッシング工具のセンタリングを自動的に行い大
幅に時間短縮することを可能とする方法ならびに装置を
提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、請求項に
記載された特徴を組み合わせることによって解決され
る。
【０００６】
【実施例】次に、本発明に係る種々のドレッシング工具
の実施例におけるセンタリング動作について、添付図面
を参照しながら説明する。
【０００７】図１には切削ウォーム１１をドレッシング
するためのドレッシング装置１０が示されている。ドレ
ッシング装置は、例えばドイツ特許第ＯＳ１９７０６８
６７．７号公報に従って構成することができる。ドレッ
シング装置は十字型スライドを備えており、ここで第１
のスライド１２は装置スタンド１４のガイド１３に沿っ
て切削スピンドル１６の軸１５に垂直に推動することが
できる。切削ウォーム１１はスピンドル１６上に取り付
けられており、これはモータ１７によって駆動されると
ともに角度センサ１８に接続されている。スライド１２
上の軸１５に平行なガイド１９内には第２のスライド２
０が推動可能に配設されている。スライド１２，２０の
推動は、それぞれモータ２１，２２および帰還ガイド２
３，２４を使用して実施される。スライド２０上にはド
レッシングスピンドル２６を駆動するドレッシングモー
タ２５が取り付けられており、このドレッシングスピン
ドル上にはドレッシング盤２７が装着されている。ドレ
ッシングスピンドル２６は、さらにガイド１３，１９の
方向に対して垂直な軸２８周りに回転可能とすることが
きる（ドイツ特許第ＯＳ１９７０６８６７．７号参
照）。
【０００８】スライド２０上には、さらに音響センサ３
５が取り付けられている。全てのサーボモータ１７，２
１，２２、行程および角度伝達器１８，２３，２４、な
らびにモータ２５および音響センサ３５は制御装置４０
に接続されている。
【０００９】図１に示されたものと異なって、切削ウォ
ーム１１とドレッシング盤２７との間の相対移動のため
に、さらに切削スピンドル１６を十字型スライド上に取
り付け、このためにドレッシングスピンドル２６をスタ
ンドに固定的に取り付けることもできる。この変更例
は、特に加工材料の切削に際して切削ウォーム１１が軸
１５に平行および垂直に移動する際に効果的である。こ
の場合、ドイツ特許第ＯＳ１９６２５３７０．５号公報
に示されているように、装置の同一のＮＣ軸を切削およ
びドレッシングの両方に使用することができる。
【００１０】ドレッシング盤２７の動作は２つのステッ
プからなる。
【００１１】第１のステップは、ドレッシング工具を予
めセンタリングするよう作用する。このため、切削ウォ
ーム１１とドレッシング盤２７が回転され、ドレッシン
グ盤２７は、スライド２０が静止している際に、スライ
ド２０上に固定されている音響センサ３５が切削ウォー
ム１１の周囲との接触を感知するまで切削ウォーム１１
に対して放射方向に装入される。センサ３５の信号に応
答してスライド１２が停止する。その後角度センサ１８
によって、切削盤ねじ山間隙３６を越えることにより接
触が終止または再開する切削ウォーム１１の回転角度が
測定される。この結果、制御装置４０は、ドレッシング
盤２７が切削ウォーム１１の略中央に位置する切削スピ
ンドル角度を検出する。
【００１２】音響センサ３５の信号を切削ウォームのね
じ山間隙３６の軸方向の位置に対して明確に対応させる
ことを保持するため、ドレッシング盤２７はその周囲部
において、図１および図２（ｂ）に示されるように、環
形状、または切削ウォームのねじ山の基底部３７が線接
触でドレッシングされる場合は、図２（ａ）に示される
ように、実質的にシリンダ形状であるが、わずかに中高
に形成される。ドレッシング成形ローラ４２の実質的に
シリンダ形状の周囲部４１は、その中心部が、周囲部４
１の両方の軸方向端部に比べて、わずかに、すなわち最
大０．５ｍｍ大きくなる。
【００１３】予備センタリングの一例は、回転するドレ
ッシング工具２７を手動で静止している切削ウォーム１
１の基底線と接触させ、これに続いてドレッシング工具
を切削ウォーム１１の基底線に沿って推動する間に、歯
の間隙３６を軸方向に越える際にドレッシング盤２７と
切削ウォーム１１との間の接触が中断される基底線部分
の開始点と終局点とを音響センサ３５によって検出す
る。
【００１４】精密なセンタリングを行う第２のステップ
において、回転するドレッシング盤２７は、ステップ１
において検出された、同様に回転している切削ウォーム
１１のねじ山間中央の歯根の近くに装入され、この際ス
ライド２０は切削スピンドル１６の回転角度に同期して
ｙ方向に推動される。このｙ移動に、音響センサ３５に
よって切削ウォーム１１の両方のフランク３８，３９の
接触が前後して検出されるまで、ｙ方向における正およ
び負の装入動作が重なる。この際切削スピンドル１６の
回転角度と組み合わせて検出される追加的な動作の中間
値が正確なねじ山間隙中央を感知させる。
【００１５】このようにして検出されたねじ山間隙中央
を前提にして、ドレッシング盤２７を切削ウォーム１１
のねじ山の最深部に装入した後ドレッシング処理を開始
することができる。
【００１６】ドレッシング成形ローラ４２（図２
（ａ））または円曲成形ローラ４３（図２（ｂ））によ
る切削ウォーム１１の輪郭形成に際して、個々の工程は
前述したものと同様に実施される。これに対して、輪郭
形成に２つの個別錐形盤４７，４８（図２（ｃ））また
はドレッシングスピンドル２６上に同軸に取り付けられ
た複数のドレッシング盤４５，４６からなる、いわゆる
ローラセット４４（図３）が使用される場合、予備セン
タリングを実施するために使用するドレッシング盤４
５，４７は、わずかに拡大された外径を有し、これによ
ってステップ１において切削ウォーム周囲部がこれらの
ドレッシング盤から明確に離間する。
【００１７】図３に示されるように、ローラセットのド
レッシング盤４５，４６が同じ直径を有する場合、ステ
ップ１を実施する前にドレッシングスピンドル２６を、
幾つかのドレッシング装置においては他の目的で使用さ
れ、移動方向ｘおよびｙに対して垂直な回転軸２８周り
にわずかに回転させることによって同様な効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】切削ウォームを有する切削スピンドルと本発明
に係る方法を実施するためのドレッシング装置の構成を
示す平面図である。
【図２】ドレッシング工具と切削ウォームとが接触する
状態を示す説明図である。
【図３】切削ウォームと成形ローラセットとの間の接触
を示したものであり、その回転軸が切削ウォーム軸に対
して予備センタリングのためにわずかに傾斜した状態を
示す説明図である。
【符号の説明】
１０ ドレッシング装置 １１ 切削ウォーム １２，２０ スライド １３，１９ ガイド １４ 装置スタンド １５，２８ 軸 １６ 切削スピンドル １７，２１，２２ モータ １８ 角度センサ ２３，２４ 帰還ガイド ２５ ドレッシングモータ ２６ ドレッシングスピンドル ２７，４５，４６，４７，４８ ドレッシング盤 ３５ 音響センサ ３６ 間隙 ３７ 基底部 ３８，３９ フランク ４０ 制御装置 ４１ 周囲部 ４２ ドレッシング成形ローラ ４３ 円曲成形ローラ ４４ ローラセット

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 切削ウォーム（１１）のねじ山間隙（３
    ６）内においてドレッシング工具（２７）をセンタリン
    グする方法であり、第１のステップにおいてドレッシン
    グ工具（２７）を予めセンタリングするために軸方向の
    移動を行わずに放射方向の装入によって回転する切削ウ
    ォームの周囲部と接触させるとともに切削スピンドル
    （１６）の音響センサの信号および角度センサ（１８）
    を使用してねじ山間隙（３６）の横断が開始または終止
    する切削ウォーム（１１）の角度位置を検出し、第２の
    ステップにおいてねじ山間隙内に装入されるドレッシン
    グ工具（２７）を正確にセンタリングするために軸方向
    の推動によって左右の歯のフランク（３８，３９）と接
    触させ、この際音響センサ信号によって予め設定可能な
    信号レベルを超過した際に軸方向の装入を停止するとと
    もに、ここで到達したドレッシング工具（２７）の接触
    位置から切削ウォームのねじ山間の正確な中央を計算す
    ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 切削ウォーム（１１）のねじ山間隙（３
    ６）内においてドレッシング工具（２７）をセンタリン
    グする方法であり、第１のステップにおいてドレッシン
    グ工具（２７）を予めセンタリングするために放射方向
    の装入によって静止した切削ウォームと接触させるとと
    もにその基底線を越えて移動させ、接触が中断した際お
    よび再形成された際に音響センサ（３５）の信号とドレ
    ッシング工具（２７）の軸方向位置の検出によってねじ
    山間の中央のおよその軸方向位置を検出し、第２のステ
    ップにおいてねじ山間隙内に装入されるドレッシング工
    具（２７）を正確にセンタリングするために軸方向の推
    動によって左右の歯のフランク（３８，３９）と接触さ
    せ、この際音響センサ信号によって予め設定可能な信号
    レベルを超過した際に軸方向の装入を停止するととも
    に、ここで到達したドレッシング工具（２７）の接触位
    置から切削ウォームのねじ山間の正確な中央を計算する
    ことを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 ドレッシング工具のセンタリング工程は
    電子制御（４０）によって自動的に実施される請求項１
    または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 予めセンタリングするためにローラセッ
    ト（４４）または２つの単一ローラ（４７，４８）を使
    用する際にドレッシング盤（４５，４７）を設け、その
    直径は他のドレッシング盤（４６，４８）の直径よりわ
    ずかに大きくなる請求項１ないし３のいずれかに記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 予めセンタリングするためにローラセッ
    ト（４４）を使用する際にドレッシングスピンドル（２
    ６）を切削スピンドル（１６）に対してわずかに回転さ
    せる請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項６】 切削ウォーム（１１）を取り付けるため
    の、第１の軸（１５）の周りで回転可能な切削スピンド
    ル（１６）を備え、この際切削スピンドル（１６）は第
    １のモータ（１７）と角度センサ（１８）とに接続さ
    れ、切削スピンドル（１６）に相関して第１の軸（１
    ５）に対して放射方向に装入可能であるとともに第１の
    軸（１５）に対して平行に推動可能であり、第２の軸周
    りで回転可能な、ドレッシング盤（２７）を取り付ける
    ためのドレッシングスピンドル（２６）を備え、この際
    ドレッシングスピンドル（２６）は第２のモータ（２
    ５）によって駆動され、ドレッシングスピンドル（２
    ６）と切削スピンドル（１６）との間の相対移動を実施
    するための第１および第２のスライド（１２，２０）を
    備え、この際両方のスライド（１２，２０）はそれぞれ
    サーボモータ（２１，２２）ならびに路程センサ（２
    ３，２４）と接続され、第１および第２のモータ（１
    ７，２５）と両方のサーボモータ（２１，２２）と全て
    の路程および角度センサ（１８，２３，２４）に接続さ
    れたＮＣ制御装置（４０）とを備える、請求項１ないし
    ５のいずれかに記載の方法を実施するための装置であ
    り、切削スピンドル（１６）またはドレッシングスピン
    ドル（２６）に近接して同様にＮＣ制御装置（４０）に
    接続された音響センサ（３５）を設け、このＮＣ制御装
    置は切削ウォーム（１１）を切削スピンドル（１６）に
    取り付けた後請求項１または２に従って両方のステップ
    を実施するようにプログラムし得ることを特徴とする装
    置。
  7. 【請求項７】 切削ウォームのねじ山（３６）の基底部
    （３７）をドレッシングするための略シリンダ形状の外
    表面（４１）を備え、この外表面（４１）はわずかに中
    高であることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれ
    かに記載の方法を実施するための装置。
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