JP2995258B2 - 歯車測定方法および歯車測定兼用歯車研削盤 - Google Patents
歯車測定方法および歯車測定兼用歯車研削盤Info
- Publication number
- JP2995258B2 JP2995258B2 JP3305454A JP30545491A JP2995258B2 JP 2995258 B2 JP2995258 B2 JP 2995258B2 JP 3305454 A JP3305454 A JP 3305454A JP 30545491 A JP30545491 A JP 30545491A JP 2995258 B2 JP2995258 B2 JP 2995258B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- grinding machine
- stylus
- measuring
- tooth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- B23F23/12—Other devices, e.g. tool holders; Checking devices for controlling workpieces in machines for manufacturing gear teeth
- B23F23/1218—Checking devices for controlling workpieces in machines for manufacturing gear teeth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Gear Processing (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＮＣ付き歯車研削盤に関
し、特に成形砥石車による歯車の成形研削加工および研
削加工時の位置から歯車を取り外すことなく歯車測定を
行い得るＮＣ付き歯車測定兼用歯車研削盤に関する。
し、特に成形砥石車による歯車の成形研削加工および研
削加工時の位置から歯車を取り外すことなく歯車測定を
行い得るＮＣ付き歯車測定兼用歯車研削盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】歯車研削盤で研削を行うような高精度歯
車は、通常、加工ロット中少なくとも１個は歯形，歯す
じ等の検査を行い、加工設定条件が正しいか否かの判定
をし、正しいことを確認してからロットの残りを加工し
ている。従来、この種の歯車研削盤における歯車精度の
測定は、専用の歯車測定機上で行っているが、作業性の
向上を図るため研削後にそのまま歯車研削盤上で歯車測
定できるようにしたものが開発されつつある。例えば実
開平１−９２３２２号公報に示されるように、歯車創成
加工機のワーク主軸に研削済みの被削歯車を取り付けた
状態で砥石ヘッドに固着した検出器の測定子を前記歯車
の歯面に接触させ、かつ主軸回転と主軸台の横送りによ
って前記被削歯車を基礎円ころがり運動させ、前記検出
器の出力信号を別に設けた計測制御装置に入力してデー
タ処理を行い、歯形精度を検出するものが既に提案され
ている。
車は、通常、加工ロット中少なくとも１個は歯形，歯す
じ等の検査を行い、加工設定条件が正しいか否かの判定
をし、正しいことを確認してからロットの残りを加工し
ている。従来、この種の歯車研削盤における歯車精度の
測定は、専用の歯車測定機上で行っているが、作業性の
向上を図るため研削後にそのまま歯車研削盤上で歯車測
定できるようにしたものが開発されつつある。例えば実
開平１−９２３２２号公報に示されるように、歯車創成
加工機のワーク主軸に研削済みの被削歯車を取り付けた
状態で砥石ヘッドに固着した検出器の測定子を前記歯車
の歯面に接触させ、かつ主軸回転と主軸台の横送りによ
って前記被削歯車を基礎円ころがり運動させ、前記検出
器の出力信号を別に設けた計測制御装置に入力してデー
タ処理を行い、歯形精度を検出するものが既に提案され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】歯車の加工後専用の歯
車測定機を用いて歯車精度をチェックする方法は、ワー
クの載せ換えやセッティングの段取りに時間を要する。
一方、前述した歯車測定機能をもつ歯車加工機は、適用
できる歯車の種類が限られるほか、被測定歯車をころが
り運動させる機構や検出器の出力信号のデータ処理を行
う計測制御装置，演算装置を別に付加する必要があり、
コスト高となるという問題がある。
車測定機を用いて歯車精度をチェックする方法は、ワー
クの載せ換えやセッティングの段取りに時間を要する。
一方、前述した歯車測定機能をもつ歯車加工機は、適用
できる歯車の種類が限られるほか、被測定歯車をころが
り運動させる機構や検出器の出力信号のデータ処理を行
う計測制御装置，演算装置を別に付加する必要があり、
コスト高となるという問題がある。
【０００４】本発明はＮＣ付き歯車研削盤の本来有する
機能を利用し、測定のために新たに制御機能を付加せず
にＮＣ付き歯車研削盤上で加工後の歯車の精度測定を行
い得る歯車測定方法および歯車測定兼用歯車研削盤を提
供することにある。
機能を利用し、測定のために新たに制御機能を付加せず
にＮＣ付き歯車研削盤上で加工後の歯車の精度測定を行
い得る歯車測定方法および歯車測定兼用歯車研削盤を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による歯車測定方
法は、ＮＣ付き歯車研削盤の砥石保持台に測定子を取り
付け、前記ＮＣ付き歯車研削盤に備えられた各部の制御
機能を必要に応じて動作させて前記ＮＣ付き歯車研削盤
上で歯車の歯形，歯すじ，歯車ピッチ等を測定するよう
にしたものである。
法は、ＮＣ付き歯車研削盤の砥石保持台に測定子を取り
付け、前記ＮＣ付き歯車研削盤に備えられた各部の制御
機能を必要に応じて動作させて前記ＮＣ付き歯車研削盤
上で歯車の歯形，歯すじ，歯車ピッチ等を測定するよう
にしたものである。
【０００６】また本発明による歯車測定兼用歯車研削盤
は、ＮＣ付き歯車研削盤の砥石保持台に、該歯車研削盤
の歯車保持部に装着された歯車の歯面と接触するように
測定子を取り付け、かつ前記測定子を、歯車研削時に前
記歯車および砥石車と干渉しない位置へ後退可能とし、
前記測定子を、前記砥石保持台に枢着されかつ前記歯車
に対峙する位置から背後側へ傾転可能な測定子保持アー
ムに保持し、該測定子が前記歯車に対峙した位置で前記
測定子保持アームを位置決めするストッパ手段を前記砥
石保持台に設けたものである。
は、ＮＣ付き歯車研削盤の砥石保持台に、該歯車研削盤
の歯車保持部に装着された歯車の歯面と接触するように
測定子を取り付け、かつ前記測定子を、歯車研削時に前
記歯車および砥石車と干渉しない位置へ後退可能とし、
前記測定子を、前記砥石保持台に枢着されかつ前記歯車
に対峙する位置から背後側へ傾転可能な測定子保持アー
ムに保持し、該測定子が前記歯車に対峙した位置で前記
測定子保持アームを位置決めするストッパ手段を前記砥
石保持台に設けたものである。
【０００７】
【実施例】次に、本発明を実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の実施例に係るＮＣ付き歯車
研削盤の正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う側
部断面図である。Ｔ字形の本体ベッド２１上にＸ軸テー
ブル２０が載せられ、さらにＸ軸テーブル２０上に割出
台１３およびテールストック１４が互いに軸芯（Ａ軸）
を一致させて載せられ、この間に被削歯車（図１，図２
には図示省略）が装填される。Ｘ軸テーブル２０はベッ
ド片側部のＸ軸サーボモータ１６によってボールねじ軸
１８およびボールねじナット１７を介して左右方向（Ｘ
軸方向）に往復移動可能であり、割出台１３の歯車保持
部はＡ軸サーボモータ１５によって軸芯まわりに割出回
転するようになっている。Ｔ字形ベッド２１の後部中央
にボールねじ軸１０およびボールねじナット１１を介し
てＹ軸サーボモータ１２により前後方向（Ｙ軸方向）に
前後進可能なコラム１が載せられ、このコラム１の前面
に、同様にボールねじ軸３およびボールねじナット２を
介してコラム上部のＺ軸サーボモータ４によって上下方
向（Ｚ軸方向）に移動可能なＺ軸テーブル５が装着され
ている。さらにＺ軸テーブル５の前面には砥石保持台７
が装着され、この砥石保持台７に被削歯車の歯溝の形状
に成形された砥石車９が軸支されている。８は砥石車９
を回転駆動する砥石スピンドルモータである。砥石保持
台７は、Ｚ軸テーブル５に保持されたＢ軸サーボモータ
６により、前記Ａ軸の軸線に直角な砥石軸中心を通る水
平軸線（Ｂ軸）のまわりにＺ軸テーブル５上で旋回可能
である。従って、砥石保持台７（砥石車９）は被削歯車
がハスバ歯車の場合に該歯車のねじれ角に相当する分だ
け傾けることができる。なお、Ｂ軸サーボモータ６が用
いられていない場合は手動で砥石保持台７をＢ軸まわり
に傾けてもよい。
て説明する。図１は本発明の実施例に係るＮＣ付き歯車
研削盤の正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う側
部断面図である。Ｔ字形の本体ベッド２１上にＸ軸テー
ブル２０が載せられ、さらにＸ軸テーブル２０上に割出
台１３およびテールストック１４が互いに軸芯（Ａ軸）
を一致させて載せられ、この間に被削歯車（図１，図２
には図示省略）が装填される。Ｘ軸テーブル２０はベッ
ド片側部のＸ軸サーボモータ１６によってボールねじ軸
１８およびボールねじナット１７を介して左右方向（Ｘ
軸方向）に往復移動可能であり、割出台１３の歯車保持
部はＡ軸サーボモータ１５によって軸芯まわりに割出回
転するようになっている。Ｔ字形ベッド２１の後部中央
にボールねじ軸１０およびボールねじナット１１を介し
てＹ軸サーボモータ１２により前後方向（Ｙ軸方向）に
前後進可能なコラム１が載せられ、このコラム１の前面
に、同様にボールねじ軸３およびボールねじナット２を
介してコラム上部のＺ軸サーボモータ４によって上下方
向（Ｚ軸方向）に移動可能なＺ軸テーブル５が装着され
ている。さらにＺ軸テーブル５の前面には砥石保持台７
が装着され、この砥石保持台７に被削歯車の歯溝の形状
に成形された砥石車９が軸支されている。８は砥石車９
を回転駆動する砥石スピンドルモータである。砥石保持
台７は、Ｚ軸テーブル５に保持されたＢ軸サーボモータ
６により、前記Ａ軸の軸線に直角な砥石軸中心を通る水
平軸線（Ｂ軸）のまわりにＺ軸テーブル５上で旋回可能
である。従って、砥石保持台７（砥石車９）は被削歯車
がハスバ歯車の場合に該歯車のねじれ角に相当する分だ
け傾けることができる。なお、Ｂ軸サーボモータ６が用
いられていない場合は手動で砥石保持台７をＢ軸まわり
に傾けてもよい。
【０００８】歯車研削の際には、被削歯車を割出台１３
とテールストック１４との間にセットし、砥石車９と噛
み合せるとともにＸ軸サーボモータ１６によって歯幅方
向に被削歯車を移動しつつ研削する。１つの歯溝の研削
が終ると割出台１３に連結したサーボモータ１５で被削
歯車を１ピッチ割出回転させて次の歯溝の研削を行う。
研削時の切込みや被削歯車にクラウニングを付けたりす
る場合はＹ軸サーボモータ１２やＺ軸サーボモータ４に
よって砥石車９をＹ軸方向，Ｚ軸方向にも移動制御す
る。なお、砥石車の成形，修正の際は被削歯車の代りに
ドレッサを割出台１３とテールストック１４間に装着
し、各軸の同時制御により本研削盤上で行える。これに
ついては特願平２−２１４１５４号特許出願で開示され
ている。
とテールストック１４との間にセットし、砥石車９と噛
み合せるとともにＸ軸サーボモータ１６によって歯幅方
向に被削歯車を移動しつつ研削する。１つの歯溝の研削
が終ると割出台１３に連結したサーボモータ１５で被削
歯車を１ピッチ割出回転させて次の歯溝の研削を行う。
研削時の切込みや被削歯車にクラウニングを付けたりす
る場合はＹ軸サーボモータ１２やＺ軸サーボモータ４に
よって砥石車９をＹ軸方向，Ｚ軸方向にも移動制御す
る。なお、砥石車の成形，修正の際は被削歯車の代りに
ドレッサを割出台１３とテールストック１４間に装着
し、各軸の同時制御により本研削盤上で行える。これに
ついては特願平２−２１４１５４号特許出願で開示され
ている。
【０００９】本発明の実施例による歯車測定兼用歯車研
削盤は上述した少なくとも３軸同時制御可能なＮＣ付き
歯車研削盤に電気マイクロメータ等の測定子を取り付け
て構成される。図３は本発明の１実施例による測定子を
取り付けた砥石保持台７の側面図である。砥石保持台７
自体は図１，図２で説明したものと同じであるが、その
砥石車９に隣接している砥石保持台側部位置に大略Ｌ形
とした測定子保持アーム２２の基端が枢着され、該アー
ム２２の先端には、例えば電気マイクロメータ等の測定
子２３が装着されている。測定子保持アーム２２は、図
の実線位置で示す測定子２３が前記被削歯車に向っての
びる測定時の状態から、上方へはね上げられた収納位置
（破線で示す）まで回転可能であり、該アーム２２の測
定時の位置を位置決めするために砥石保持台７の側部に
該アーム２２の背部と当接するストッパ２４が設けられ
ている。同様に測定子保持アーム２２の収納位置を確定
するために砥石保持台７の上面にもストッパ２５が設け
られている。測定時のストッパ２４により、例えば１つ
の歯面の測定が終り歯車を割出回転させるときは前記測
定子保持アーム２２を収納位置へ上げ、この繰り返し精
度を０．５μｍ程度に収まるようにすることが容易とな
る。
削盤は上述した少なくとも３軸同時制御可能なＮＣ付き
歯車研削盤に電気マイクロメータ等の測定子を取り付け
て構成される。図３は本発明の１実施例による測定子を
取り付けた砥石保持台７の側面図である。砥石保持台７
自体は図１，図２で説明したものと同じであるが、その
砥石車９に隣接している砥石保持台側部位置に大略Ｌ形
とした測定子保持アーム２２の基端が枢着され、該アー
ム２２の先端には、例えば電気マイクロメータ等の測定
子２３が装着されている。測定子保持アーム２２は、図
の実線位置で示す測定子２３が前記被削歯車に向っての
びる測定時の状態から、上方へはね上げられた収納位置
（破線で示す）まで回転可能であり、該アーム２２の測
定時の位置を位置決めするために砥石保持台７の側部に
該アーム２２の背部と当接するストッパ２４が設けられ
ている。同様に測定子保持アーム２２の収納位置を確定
するために砥石保持台７の上面にもストッパ２５が設け
られている。測定時のストッパ２４により、例えば１つ
の歯面の測定が終り歯車を割出回転させるときは前記測
定子保持アーム２２を収納位置へ上げ、この繰り返し精
度を０．５μｍ程度に収まるようにすることが容易とな
る。
【００１０】歯車軸芯（Ａ軸）に対する測定子２３の先
端位置は、図４のように既知半径の円筒体３０（ワーク
アーバ，センタスピンドル等）をテールストック１４と
割出台１３間に装着して位置決めする。なお、これは歯
車の目安研削部に直接当てるようにしてもよい。測定子
保持アーム２２の回転による繰り返し精度がよくないと
きは図４のようにしてその都度測定子２３の位置決めを
する。
端位置は、図４のように既知半径の円筒体３０（ワーク
アーバ，センタスピンドル等）をテールストック１４と
割出台１３間に装着して位置決めする。なお、これは歯
車の目安研削部に直接当てるようにしてもよい。測定子
保持アーム２２の回転による繰り返し精度がよくないと
きは図４のようにしてその都度測定子２３の位置決めを
する。
【００１１】図５は本発明の一例によるインボリュート
歯車の歯形測定の測定原理を示した図である。前記Ｙ軸
テーブル，前記Ｚ軸テーブルの各移動および割出台のＡ
軸回転を３軸同時制御して測定子２３の先端２３ａを歯
車基礎円Ｃの接線ＰＴに沿って同図のＡ点からＢ点まで
移動させる。そのときの測定子２３の先端２３ａの振れ
をデータ出力する。測定中の測定子２３は常に一定の測
定圧をもって歯面上を接触移動する。ただし歯形の製作
誤差が著しく、測定子２３の先端２３ａが歯面に対して
隙間が生じるような極端な場合は、測定範囲を超えた誤
差と判断する。測定時に必要な各軸の制御プログラムは
被削歯車の研削の際のものを利用できる。各部の動きが
正しく、かつ歯車が理論通りできているときは測定子２
３の振れはゼロとなる。ここでαＡをＡ点の圧力角、α
ＢをＢ点の圧力角、Ｅ点、Ｆ点をそれぞれ歯面の基点
（基礎円と歯面の交点）とする。角ＡＯＰ＝αＡ、角Ｂ
ＯＰ＝αＢである。インボリュート曲線の性質から長さ
ＰＡ＝弧ＰＥ、長さＰＢ＝弧ＰＦであり、かつ三角形Ａ
ＯＰにおいてｔａｎαＡ＝ＰＡ／ｒｇ、三角形ＢＯＰに
おいてｔａｎαＢ＝ＰＢ／ｒｇである。なおｒｇは基礎
円半径である。したがってｔａｎαＡは基礎円Ｃ上の弧
ＰＥの中心角、ｔａｎαＢは同様に基礎円Ｃ上の弧ＰＦ
の中心角である。図中Ｙ−Ｚ座標上におけるＡ点の座標
を（ＹＡ，ＺＡ）とすればＢ点の座標（ＹＢ，ＺＢ）は
ＹＢ＝ＹＡ＋Ｌｓｉｎθ１，ＺＢ＝ＺＡ＋Ｌｃｏｓθ １
であり、基礎円Ｃ上の弧ＥＦの中心角をθとすれば、θ
＝ｔａｎαＢ−ｔａｎαＡとなる。また図５から明らか
にθ １ ＝θ ２ ＋αＡである。ただし、ＬはＡ点からＢ点
までの測定子先端２３ａの移動距離である。測定子先端
２３ａは歯車３１のＡ軸回転により１つの歯の片側歯面
３１ａに接触した状態でＡ点からＢ点までＹ軸方向およ
びＺ軸方向へ移動するので、これによって任意の１つの
歯面３１ａの歯形が測定される。１つの歯について歯形
測定が終ると、歯車３１を１ピッチ分だけ割出回転させ
るとともに測定子先端２３ａを再び元の位置へ戻して次
の測定に入る。
歯車の歯形測定の測定原理を示した図である。前記Ｙ軸
テーブル，前記Ｚ軸テーブルの各移動および割出台のＡ
軸回転を３軸同時制御して測定子２３の先端２３ａを歯
車基礎円Ｃの接線ＰＴに沿って同図のＡ点からＢ点まで
移動させる。そのときの測定子２３の先端２３ａの振れ
をデータ出力する。測定中の測定子２３は常に一定の測
定圧をもって歯面上を接触移動する。ただし歯形の製作
誤差が著しく、測定子２３の先端２３ａが歯面に対して
隙間が生じるような極端な場合は、測定範囲を超えた誤
差と判断する。測定時に必要な各軸の制御プログラムは
被削歯車の研削の際のものを利用できる。各部の動きが
正しく、かつ歯車が理論通りできているときは測定子２
３の振れはゼロとなる。ここでαＡをＡ点の圧力角、α
ＢをＢ点の圧力角、Ｅ点、Ｆ点をそれぞれ歯面の基点
（基礎円と歯面の交点）とする。角ＡＯＰ＝αＡ、角Ｂ
ＯＰ＝αＢである。インボリュート曲線の性質から長さ
ＰＡ＝弧ＰＥ、長さＰＢ＝弧ＰＦであり、かつ三角形Ａ
ＯＰにおいてｔａｎαＡ＝ＰＡ／ｒｇ、三角形ＢＯＰに
おいてｔａｎαＢ＝ＰＢ／ｒｇである。なおｒｇは基礎
円半径である。したがってｔａｎαＡは基礎円Ｃ上の弧
ＰＥの中心角、ｔａｎαＢは同様に基礎円Ｃ上の弧ＰＦ
の中心角である。図中Ｙ−Ｚ座標上におけるＡ点の座標
を（ＹＡ，ＺＡ）とすればＢ点の座標（ＹＢ，ＺＢ）は
ＹＢ＝ＹＡ＋Ｌｓｉｎθ１，ＺＢ＝ＺＡ＋Ｌｃｏｓθ １
であり、基礎円Ｃ上の弧ＥＦの中心角をθとすれば、θ
＝ｔａｎαＢ−ｔａｎαＡとなる。また図５から明らか
にθ １ ＝θ ２ ＋αＡである。ただし、ＬはＡ点からＢ点
までの測定子先端２３ａの移動距離である。測定子先端
２３ａは歯車３１のＡ軸回転により１つの歯の片側歯面
３１ａに接触した状態でＡ点からＢ点までＹ軸方向およ
びＺ軸方向へ移動するので、これによって任意の１つの
歯面３１ａの歯形が測定される。１つの歯について歯形
測定が終ると、歯車３１を１ピッチ分だけ割出回転させ
るとともに測定子先端２３ａを再び元の位置へ戻して次
の測定に入る。
【００１２】図５に示す測定原理において、θ1 ＝θ2
＋αＡ＝０となるように初期設定すれば、測定子はＹ軸
方向に移動させる必要がなく、Ａ軸とＺ軸の２軸制御で
測定できる。またθ1 ＝θ2 ＋αＡ＝９０゜とすれば、
Ｚ方向へ移動させることなくＡ軸とＹ軸の２軸制御で測
定可能である。
＋αＡ＝０となるように初期設定すれば、測定子はＹ軸
方向に移動させる必要がなく、Ａ軸とＺ軸の２軸制御で
測定できる。またθ1 ＝θ2 ＋αＡ＝９０゜とすれば、
Ｚ方向へ移動させることなくＡ軸とＹ軸の２軸制御で測
定可能である。
【００１３】図５の原理による歯形測定例の他に、本発
明は測定子を歯面に接触させつつＮＣ制御で測定子先端
の座標を追っていくやり方でもよい。この場合は必ずし
もインボリュート歯車でなくても歯形測定ができる。ま
たインボリュート歯車の場合、ＮＣ装置の円弧補正プロ
グラムを用いてインボリュート歯形曲線上を円弧で近似
し、かつ１つの歯面を何個かの円弧に分割し、その円弧
をたどるように測定子を移動させる。この方法では測定
子先端の接触位置が変化するので、同様に付属している
ＮＣ装置による工具径補正を行う。
明は測定子を歯面に接触させつつＮＣ制御で測定子先端
の座標を追っていくやり方でもよい。この場合は必ずし
もインボリュート歯車でなくても歯形測定ができる。ま
たインボリュート歯車の場合、ＮＣ装置の円弧補正プロ
グラムを用いてインボリュート歯形曲線上を円弧で近似
し、かつ１つの歯面を何個かの円弧に分割し、その円弧
をたどるように測定子を移動させる。この方法では測定
子先端の接触位置が変化するので、同様に付属している
ＮＣ装置による工具径補正を行う。
【００１４】図６は本発明による歯形測定のさらに他の
例による測定原理を示した図である。この実施例は測定
子をＮＣ制御で歯車３１の歯面３１ａに当ててその点の
座標値を読む方法であるが、具体的には任意の１つの歯
の歯形曲線Ｓ上を細かい点に細分し（例えば５０分
割）、各点における理論歯形をＹ−Ｚ座標で表わし、実
際にその点に測定子２３の先端２３ａを接触させて実Ｙ
−Ｚ座標値を測定し、各点における理論Ｙ−Ｚ座標値と
実座標値との比較により歯形測定をする。理論値と実座
標値との差が歯形誤差となる。この場合も測定子先端２
３ａの接触位置が変化するのでＮＣ装置のプログラムを
用いて工具径補正を行う必要がある。本実施例はサイク
ロイド歯車，トロコイド歯車，インボリュート歯車いず
れにも適用できる。
例による測定原理を示した図である。この実施例は測定
子をＮＣ制御で歯車３１の歯面３１ａに当ててその点の
座標値を読む方法であるが、具体的には任意の１つの歯
の歯形曲線Ｓ上を細かい点に細分し（例えば５０分
割）、各点における理論歯形をＹ−Ｚ座標で表わし、実
際にその点に測定子２３の先端２３ａを接触させて実Ｙ
−Ｚ座標値を測定し、各点における理論Ｙ−Ｚ座標値と
実座標値との比較により歯形測定をする。理論値と実座
標値との差が歯形誤差となる。この場合も測定子先端２
３ａの接触位置が変化するのでＮＣ装置のプログラムを
用いて工具径補正を行う必要がある。本実施例はサイク
ロイド歯車，トロコイド歯車，インボリュート歯車いず
れにも適用できる。
【００１５】次に歯形以外の歯車測定について説明す
る。図７は歯車ピッチの測定原理を示す概略図である。
砥石保持台７の前面あるいは側部に一対の電気マイクロ
メータ等の測定子２６，２７が取り付けられ、Ｙ軸方向
に対して不動の部分、具体的にはＸ軸テーブル２０の側
部に砥石保持台７の前進位置を検出する電気マイクロメ
ータ等の検出器２８が枢着されている。前記一対の測定
子２６，２７はこの実施例では歯車３１のピッチ円２９
上での歯面３１ａ，３１ｂに接触するように互いの間隔
が定められている。歯車のピッチは両測定子２６，２７
の読みから得られる。測定手順としては、まず砥石保持
台７を前進させて両測定子２６，２７を割出台上の歯車
３１のピッチ円上又はその近傍の歯面３１ａ，３１ｂに
セットした後（このときのＹ−Ｚ座標をＹ0 ，Ｚ0 とす
る）、砥石保持台７をＹ軸方向（歯車から離れる方向）
へ後退させる。次にＡ軸を１ピッチ回転させ、砥石保持
台７を再びＹ軸方向に前進させて前記Ｙ0 の位置に位置
決めする。このときＸ軸テーブル２０上の検出器２８で
砥石保持台７の位置が正しくＹ0 の位置に戻っているか
チェックする。このときの両測定子２６，２７の読みの
差を表示すれば単一ピッチ誤差が得られる。この動作を
Ｎ回または３６０゜繰り返す。この方法によれば一対の
測定子の差をとるためＡ軸の割出誤差は測定誤差に入っ
てこない。累積ピッチ誤差や隣接ピッチ誤差は各測定子
のデータをとり込んでデータ処理することで得られる。
る。図７は歯車ピッチの測定原理を示す概略図である。
砥石保持台７の前面あるいは側部に一対の電気マイクロ
メータ等の測定子２６，２７が取り付けられ、Ｙ軸方向
に対して不動の部分、具体的にはＸ軸テーブル２０の側
部に砥石保持台７の前進位置を検出する電気マイクロメ
ータ等の検出器２８が枢着されている。前記一対の測定
子２６，２７はこの実施例では歯車３１のピッチ円２９
上での歯面３１ａ，３１ｂに接触するように互いの間隔
が定められている。歯車のピッチは両測定子２６，２７
の読みから得られる。測定手順としては、まず砥石保持
台７を前進させて両測定子２６，２７を割出台上の歯車
３１のピッチ円上又はその近傍の歯面３１ａ，３１ｂに
セットした後（このときのＹ−Ｚ座標をＹ0 ，Ｚ0 とす
る）、砥石保持台７をＹ軸方向（歯車から離れる方向）
へ後退させる。次にＡ軸を１ピッチ回転させ、砥石保持
台７を再びＹ軸方向に前進させて前記Ｙ0 の位置に位置
決めする。このときＸ軸テーブル２０上の検出器２８で
砥石保持台７の位置が正しくＹ0 の位置に戻っているか
チェックする。このときの両測定子２６，２７の読みの
差を表示すれば単一ピッチ誤差が得られる。この動作を
Ｎ回または３６０゜繰り返す。この方法によれば一対の
測定子の差をとるためＡ軸の割出誤差は測定誤差に入っ
てこない。累積ピッチ誤差や隣接ピッチ誤差は各測定子
のデータをとり込んでデータ処理することで得られる。
【００１６】歯すじ検査の場合は、任意の歯の歯面の１
点に測定子を当てて歯幅方向（Ｘ軸方向）に移動させる
と同時にＡ軸をリード角分だけ回転させればよい（ハス
バ歯車の場合）。この場合も研削盤の精度がよくて歯車
が理論通り研削されていれば前記測定子の振れはゼロと
なる。ハスバ歯車では上述の如くＸ軸，Ａ軸の２軸同時
制御でなされるが、平歯車の場合はＸ軸方向だけの移動
でよい。
点に測定子を当てて歯幅方向（Ｘ軸方向）に移動させる
と同時にＡ軸をリード角分だけ回転させればよい（ハス
バ歯車の場合）。この場合も研削盤の精度がよくて歯車
が理論通り研削されていれば前記測定子の振れはゼロと
なる。ハスバ歯車では上述の如くＸ軸，Ａ軸の２軸同時
制御でなされるが、平歯車の場合はＸ軸方向だけの移動
でよい。
【００１７】上述の種々の測定には電気マイクロメータ
等を用いてすべて電気信号でデータを得ることができ
る。したがって、これらのデータをコンピュータにとり
込んでその結果から歯車精度の良否判定が自動化でき
る。さらに歯形，歯すじの測定結果をデータ処理し、Ｙ
軸方向，Ｘ軸方向の砥石車の現位置と正規の位置とのず
れを算出し、これを補正（オフセット）するようにコン
ピュータから指令を出し、自動的に正しい歯車に仕上げ
ることができる。図８は本発明による歯車測定兼用ＮＣ
付き歯車研削盤を利用して砥石車と被削歯車との位置関
係を求め、被削歯車を最終仕上げする自動化製作プロセ
スを示したチャート図である。なお本発明においては歯
車の測定データから逆に現時点の研削盤の補正、例えば
温度上昇による砥石軸とワーク軸との位置の変位を補正
し、常に正しい状態で歯車研削盤を稼動することができ
る。
等を用いてすべて電気信号でデータを得ることができ
る。したがって、これらのデータをコンピュータにとり
込んでその結果から歯車精度の良否判定が自動化でき
る。さらに歯形，歯すじの測定結果をデータ処理し、Ｙ
軸方向，Ｘ軸方向の砥石車の現位置と正規の位置とのず
れを算出し、これを補正（オフセット）するようにコン
ピュータから指令を出し、自動的に正しい歯車に仕上げ
ることができる。図８は本発明による歯車測定兼用ＮＣ
付き歯車研削盤を利用して砥石車と被削歯車との位置関
係を求め、被削歯車を最終仕上げする自動化製作プロセ
スを示したチャート図である。なお本発明においては歯
車の測定データから逆に現時点の研削盤の補正、例えば
温度上昇による砥石軸とワーク軸との位置の変位を補正
し、常に正しい状態で歯車研削盤を稼動することができ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、研
削した後の歯車をそのままの状態で、即ち砥石車および
被削歯車を歯車研削盤に装着したまま直ちに該歯車研削
盤上で歯車測定に入ることができ、測定のための各軸の
制御は本来ＮＣ付き歯車研削盤としてもっている機能を
利用して制御できる。測定のために新たに制御機能を付
加したり研削盤の機構部を変更したりする必要がないの
で、安価で汎用性の高く、しかもコンパクトな歯車測定
機能付き歯車研削盤を得ることができる。歯車の荒研削
後、歯車測定し、この結果をもとに再び研削動作の補正
を行って仕上げ研削できるので、高精度歯車製造の自動
化，高能率化が図られる。特に従来高精度歯車研削盤の
温度変位の補正は困難が伴ない、かなり長時間のならし
運転や高度の恒温室を必要としたり、あるいは熱膨張係
数の小さい鋳物等の材料を利用する等の方法で対処する
しかなかったが、本発明により比較的ラフな温度制御で
極めて高精度の歯車が容易に得られる。また、適用でき
る歯車もインボリュート歯車に限定されず、また例えば
サイクロ減速機（登録商標）の曲線板の測定にも応用で
きる等多くの効果がもたらされる。
削した後の歯車をそのままの状態で、即ち砥石車および
被削歯車を歯車研削盤に装着したまま直ちに該歯車研削
盤上で歯車測定に入ることができ、測定のための各軸の
制御は本来ＮＣ付き歯車研削盤としてもっている機能を
利用して制御できる。測定のために新たに制御機能を付
加したり研削盤の機構部を変更したりする必要がないの
で、安価で汎用性の高く、しかもコンパクトな歯車測定
機能付き歯車研削盤を得ることができる。歯車の荒研削
後、歯車測定し、この結果をもとに再び研削動作の補正
を行って仕上げ研削できるので、高精度歯車製造の自動
化，高能率化が図られる。特に従来高精度歯車研削盤の
温度変位の補正は困難が伴ない、かなり長時間のならし
運転や高度の恒温室を必要としたり、あるいは熱膨張係
数の小さい鋳物等の材料を利用する等の方法で対処する
しかなかったが、本発明により比較的ラフな温度制御で
極めて高精度の歯車が容易に得られる。また、適用でき
る歯車もインボリュート歯車に限定されず、また例えば
サイクロ減速機（登録商標）の曲線板の測定にも応用で
きる等多くの効果がもたらされる。
【図１】本発明が適用されるＮＣ付き歯車研削盤の正面
図である。
図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う側部断面図である。
【図３】本発明の１実施例による測定子を取り付けた砥
石保持台の側面図である。
石保持台の側面図である。
【図４】本発明による測定子の先端部の位置決め方法の
一例を示す側面図である。
一例を示す側面図である。
【図５】本発明の一例によるインボリュート歯車の歯形
測定の測定原理を示す図である。
測定の測定原理を示す図である。
【図６】本発明の他の例による歯形測定の測定原理を示
す図である。
す図である。
【図７】本発明の一例による歯車ピッチの測定原理を示
す概略図である。
す概略図である。
【図８】本発明に係る歯車測定兼用ＮＣ付き歯車研削盤
で歯車を最終仕上げ加工する場合の歯車自動化製作プロ
セスを示すチャート図である。
で歯車を最終仕上げ加工する場合の歯車自動化製作プロ
セスを示すチャート図である。
１ コラム ４ Ｚ軸サーボモータ ５ Ｚ軸テーブル ６ Ｂ軸サーボモータ ７ 砥石保持台 ８ 砥石スピンドルモータ ９ 砥石車 １２ Ｙ軸サーボモータ １３ 割出台 １４ テールストック １５ Ａ軸サーボモータ １６ Ｘ軸サーボモータ ２０ Ｘ軸テーブル ２１ 本体ベッド ２２ 測定子保持アーム ２３，２６，２７ 測定子 ２４，２５ ストッパ ２８ 検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23Q 17/00 - 23/00 B23F 23/12 G01B 5/16
Claims (5)
- 【請求項１】ＮＣ付き歯車研削盤の砥石保持台に測定子
を取り付け、前記測定子を前記歯車研削盤に装着した歯
車の歯面に接当しつつ基礎円の接線に沿って歯すじ方向
に移動するように前記砥石保持台の移動と歯車の軸線ま
わりの回転を同時制御し、その間の前記測定子の振れか
ら歯車の歯形測定を行うことを特徴とする歯車測定方
法。 - 【請求項２】ＮＣ付き歯車研削盤の砥石保持台に測定子
を取り付け、前記歯車研削盤に装着した歯車の理論歯形
曲線上の複数点について理論Ｙ，Ｚ座標値を求め、その
各点で、かつ前記歯車を前記歯車研削盤に固定した状態
で、前記測定子を前記歯車の歯面に接触させて該各点の
実Ｙ，Ｚ座標値を測定し、前記理論Ｙ，Ｚ座標値と前記
実Ｙ，Ｚ座標値の差から前記歯車の歯形精度を測定する
ことを特徴とする歯車測定方法。 - 【請求項３】ＮＣ付き歯車研削盤の砥石保持台に測定子
を取り付け、前記測定子を前記歯車研削盤に装着した歯
車の歯面に接当しつつ前記歯車の歯すじのねじれ角に対
応したリードで前記歯車の回転および歯車軸方向の移動
を前記歯車に対して行わせて歯すじを測定することを特
徴とする歯車測定方法。 - 【請求項４】ＮＣ付き歯車研削盤の砥石保持台に、該歯
車研削盤の歯車保持部に装着された歯車の歯面と接触す
るように測定子を取り付け、かつ前記測定子を、歯車研
削時に前記歯車および砥石車と干渉しない位置へ後退可
能とし、前記測定子は、前記砥石保持台に枢着されかつ
前記歯車に対峙する位置から背後側へ傾転可能な測定子
保持アームに保持され、該測定子が前記歯車に対峙した
位置で前記測定子保持アームを位置決めするストッパ手
段が前記砥石保持台に設けられることを特徴とする歯車
測定兼用歯車研削盤。 - 【請求項５】ＮＣ付き歯車研削盤の砥石保持台に、該歯
車研削盤の歯車保持部に装着された歯車の歯面と接触す
るように一対の測定子を取り付け、かつ前記測定子を、
歯車研削時に前記歯車および砥石車と干渉しない位置へ
後退可能とし、さらに歯車ピッチ測定時における前記砥
石保持台の前進位置を、該砥石保持台と機械的に接触し
て検出する検出器を前記歯車研削盤上に設けたことを特
徴とする歯車測定兼用歯車研削盤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305454A JP2995258B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 歯車測定方法および歯車測定兼用歯車研削盤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305454A JP2995258B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 歯車測定方法および歯車測定兼用歯車研削盤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05111851A JPH05111851A (ja) | 1993-05-07 |
| JP2995258B2 true JP2995258B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=17945344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3305454A Expired - Lifetime JP2995258B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 歯車測定方法および歯車測定兼用歯車研削盤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2995258B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010055766A1 (ja) | 2008-11-12 | 2010-05-20 | 三菱重工業株式会社 | 歯車測定方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19901338C1 (de) * | 1999-01-15 | 2000-03-02 | Reishauer Ag | Verfahren zum Profilieren von schnelldrehenden Schleifschnecken sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| WO2007090871A1 (de) * | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Klingelnberg Gmbh | Vorrichtung und verfahren zum bearbeiten von kegelrädern im teilenden verfahren mit kompletter teilungsfehlerkompensation |
| DE102009008120A1 (de) * | 2009-02-09 | 2010-08-12 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | Werkzeugmaschine und Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks |
| JPWO2010122680A1 (ja) * | 2009-04-24 | 2012-10-25 | 株式会社東京テクニカル | インボリュート歯車の歯形測定方法 |
| JP5439157B2 (ja) | 2009-12-22 | 2014-03-12 | 三菱重工業株式会社 | 歯車測定方法 |
| JP5255012B2 (ja) | 2010-04-02 | 2013-08-07 | 三菱重工業株式会社 | 歯車測定装置の校正方法 |
| JP6165464B2 (ja) * | 2013-02-20 | 2017-07-19 | 三菱重工工作機械株式会社 | 歯車研削装置 |
| JP6144157B2 (ja) * | 2013-08-26 | 2017-06-07 | 株式会社ミツトヨ | 形状測定装置及びｖ溝求心測定方法 |
| DE102017103115A1 (de) * | 2017-02-16 | 2018-08-16 | Klingelnberg Ag | Verfahren zum Auslegen und Bearbeiten eines Zahnrads sowie entsprechende Bearbeitungsmaschine und Software |
| JP6474516B1 (ja) * | 2018-06-11 | 2019-02-27 | 芳樹 川▲崎▼ | 歯車測定装置 |
| JP6474515B1 (ja) * | 2018-06-11 | 2019-02-27 | 芳樹 川▲崎▼ | 歯車測定装置 |
| DE102019104812A1 (de) * | 2019-02-26 | 2020-08-27 | KAPP NILES GmbH & Co. KG | Verfahren zum Schleifen oder Polieren eines Zahnrads oder eines Werkstücks mit einem zahnradähnlichen Profil in einer Schleif- oder Poliermaschine |
| CN117168275B (zh) * | 2023-11-02 | 2024-02-09 | 斯伯克(青岛)传动科技有限公司 | 一种齿条检测装置及检测方法 |
| CN118417987B (zh) * | 2024-06-27 | 2024-10-22 | 徐州利国镇北钢铁有限公司 | 铸件浇口磨削装置 |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP3305454A patent/JP2995258B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010055766A1 (ja) | 2008-11-12 | 2010-05-20 | 三菱重工業株式会社 | 歯車測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05111851A (ja) | 1993-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2079334C (en) | Multi-functional measurement system | |
| JP2995258B2 (ja) | 歯車測定方法および歯車測定兼用歯車研削盤 | |
| US4974165A (en) | Real time machining control system including in-process part measuring and inspection | |
| JP4618837B2 (ja) | グラインディングウォームの加工方法および加工装置 | |
| CN109465502B (zh) | 用于剃齿的方法和设备 | |
| US4562392A (en) | Stylus type touch probe system | |
| JP2002103220A (ja) | 加工部の測定方法及び加工方法 | |
| CN114623772A (zh) | 机械加工零部件四轴在线检测柔性平台及检测方法 | |
| US5343626A (en) | Method for measuring gears and system for machining and measuring gears | |
| JPS61146454A (ja) | Ｎｃ制御機械の工作物の位置決め方法およびこの方法を実施するためのｎｃ制御機械 | |
| CN85105480A (zh) | 针尖接触式探测系统 | |
| US12385736B2 (en) | Automated noncontact sensor positioning | |
| US2829442A (en) | Means for inspecting screw threads | |
| JP2651151B2 (ja) | 工具径測定方法 | |
| JP3072693B2 (ja) | 歯車形状の測定方法 | |
| JPH02284865A (ja) | 内面研削装置 | |
| JPS62282865A (ja) | 被加工物加工後の精密測定方法 | |
| JP2953765B2 (ja) | 螺旋状形状物の形状測定方法、螺旋状形状物の加工システム及びウォーム検査方法 | |
| JP2896843B2 (ja) | 段付砥石の精度測定方法及び装置 | |
| JP3898437B2 (ja) | 溝加工方法及びその実施に直接使用する加工装置 | |
| JPH03228571A (ja) | Ｎｃ研削盤 | |
| JPS58132606A (ja) | 端面定寸位置の座標値設定装置 | |
| CN120252470A (zh) | 磨齿机工作台与修整器偏置距测量方法 | |
| JP2025011062A (ja) | 工作機械のドレッシングスピンドルをキャリブレーションする方法 | |
| JPH04240052A (ja) | Ｎｃ旋盤の形状測定方法 |