JPH01159130A - 自動歯合せ装置 - Google Patents
自動歯合せ装置Info
- Publication number
- JPH01159130A JPH01159130A JP31523487A JP31523487A JPH01159130A JP H01159130 A JPH01159130 A JP H01159130A JP 31523487 A JP31523487 A JP 31523487A JP 31523487 A JP31523487 A JP 31523487A JP H01159130 A JPH01159130 A JP H01159130A
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- JP
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- gear
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- shaped
- workpiece
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- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gear Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、既に歯車状に荒加工された歯車状ワークを仕
上げ加工するＮＣ歯車加工機械の自動歯合せ装置に関し
、ホブ盤、ギヤシェーバによる仕上加工にも適用できる
ものである。
上げ加工するＮＣ歯車加工機械の自動歯合せ装置に関し
、ホブ盤、ギヤシェーバによる仕上加工にも適用できる
ものである。
〈従来の技術〉
既に荒加工が終了した歯車状ワークを高特度に仕上げる
歯車仕上機械として、例えば歯車状カッタと歯車状ワー
クとをＯでない軸支差角をちって噛合せて回転させ、噛
合Ｇ）歯面上で生じるすべり速度を利用して加工を行う
シェービング方式のものがある。この方式ではカッタと
して通常のシェービングカッタや、歯車状の母材に砥粒
を電着した研削工具などが用い′られる。また、このよ
うな機械は加工時には必ずカッタとワークとが噛み合わ
さフていなくてはならない。
歯車仕上機械として、例えば歯車状カッタと歯車状ワー
クとをＯでない軸支差角をちって噛合せて回転させ、噛
合Ｇ）歯面上で生じるすべり速度を利用して加工を行う
シェービング方式のものがある。この方式ではカッタと
して通常のシェービングカッタや、歯車状の母材に砥粒
を電着した研削工具などが用い′られる。また、このよ
うな機械は加工時には必ずカッタとワークとが噛み合わ
さフていなくてはならない。
また、近年、歯車加工機械もＮＣ（数値制御）化が進み
、このような歯車仕上げ機械も例外ではない。すなわち
、カッタ軸とワーク軸とを別々のモータで同期制御し、
噛合わせて、さらに切込みを入れて加工を行なわれるよ
うになってい乞。
、このような歯車仕上げ機械も例外ではない。すなわち
、カッタ軸とワーク軸とを別々のモータで同期制御し、
噛合わせて、さらに切込みを入れて加工を行なわれるよ
うになってい乞。
〈発明が解決しようとする問題点〉
歯車状カッタを用いて歯車状ワークを仕上げるＮＣ歯車
仕上げ機械では、前述したようにカッタとワークを加工
時に噛合わせる必要がある。このため、従来では、ビン
やラックを用いて歯合わせした後、そのまま回転を立ち
上げており、回転数が急速に変化する非定常状態におけ
る同期精度の維持が非常に困難であるため、工具にかか
る負荷が過大となって工具の剥離や欠損を引き起す原因
となっていた。
仕上げ機械では、前述したようにカッタとワークを加工
時に噛合わせる必要がある。このため、従来では、ビン
やラックを用いて歯合わせした後、そのまま回転を立ち
上げており、回転数が急速に変化する非定常状態におけ
る同期精度の維持が非常に困難であるため、工具にかか
る負荷が過大となって工具の剥離や欠損を引き起す原因
となっていた。
例えば、モジュール２．５の歯車状ワークの場合カッタ
とワークの噛合時の歯面すきまは大きくてもｌｓｍ以下
であり、静止状態からこれらの機械の加工常用回転数で
ある数千ｒｐｍまで短時間のうちに、しかもこのすきま
を確保しながら両軸を同期しつつ増速することは現状の
制御技術では不可能である。
とワークの噛合時の歯面すきまは大きくてもｌｓｍ以下
であり、静止状態からこれらの機械の加工常用回転数で
ある数千ｒｐｍまで短時間のうちに、しかもこのすきま
を確保しながら両軸を同期しつつ増速することは現状の
制御技術では不可能である。
そこで、カッタとワークとを噛み合せずにカッタ軸とワ
ーク軸を起動することが考えられるが、そうすると、一
定回転に達した後に、間違いなくカッタとワークとを噛
合せる機構が必要となる。
ーク軸を起動することが考えられるが、そうすると、一
定回転に達した後に、間違いなくカッタとワークとを噛
合せる機構が必要となる。
本発明は、上記要請に応えるべくなされたもので、歯車
状ワークと歯車状カッタとを同期回転した状態において
、間違いなく噛合せることのできる自動歯合せ装置を提
供することを目的とするものである。
状ワークと歯車状カッタとを同期回転した状態において
、間違いなく噛合せることのできる自動歯合せ装置を提
供することを目的とするものである。
〈問題点を解決するための手段〉
斯かる目的を達成する本発明の構成は、予め歯状に荒加
工された歯車状ワークの取り付けられるワーク軸と歯車
状カッタの取り付けられるカッタ軸とを一定の回転角比
で別々のモータにより同期制御すると共に前記歯車状ワ
ークと前記歯車状カッタとを噛合させて歯車仕上げ加工
を行うＮＣ歯車加工機械において、前記歯車状ワーク、
歯車状カッタの歯形を検出するセンサを各々設けると共
に該センサからの出力を矩形波に変換する回路を各々設
け、更に前記歯車状ワークと前記歯車状カッタとを噛合
せずに回転させたときに醇記回路からの両矩形波出力の
位相差が予め静止状態において前記歯車状ワークと前記
歯車状カッタとを噛合させたときの初期値に一致するま
で前記カッタ軸又は前記ワーク軸の回転数を微小量制御
する回路を設けたことを特徴とする。
工された歯車状ワークの取り付けられるワーク軸と歯車
状カッタの取り付けられるカッタ軸とを一定の回転角比
で別々のモータにより同期制御すると共に前記歯車状ワ
ークと前記歯車状カッタとを噛合させて歯車仕上げ加工
を行うＮＣ歯車加工機械において、前記歯車状ワーク、
歯車状カッタの歯形を検出するセンサを各々設けると共
に該センサからの出力を矩形波に変換する回路を各々設
け、更に前記歯車状ワークと前記歯車状カッタとを噛合
せずに回転させたときに醇記回路からの両矩形波出力の
位相差が予め静止状態において前記歯車状ワークと前記
歯車状カッタとを噛合させたときの初期値に一致するま
で前記カッタ軸又は前記ワーク軸の回転数を微小量制御
する回路を設けたことを特徴とする。
〈作 用〉
歯車状ワークと歯車状カッタを噛合せずに、静止状態か
らワーク軸、カッタ軸の回転を立ち上げてゆき、各セン
サからの出力を変換した内矩形波の位相差がある特定の
値になったとき、あたかも歯車状ワークと歯車状カッタ
が歯合したかのような状態で回転する。この状態で両軸
間を加工定寸位置まで近づけても、ワークとカッタとの
歯間で衝突は起らず、更にそれらを円周方向にずらして
仕上げ加工を開始できる。
らワーク軸、カッタ軸の回転を立ち上げてゆき、各セン
サからの出力を変換した内矩形波の位相差がある特定の
値になったとき、あたかも歯車状ワークと歯車状カッタ
が歯合したかのような状態で回転する。この状態で両軸
間を加工定寸位置まで近づけても、ワークとカッタとの
歯間で衝突は起らず、更にそれらを円周方向にずらして
仕上げ加工を開始できる。
〈実 施 例〉
以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第１図に本発明の一実施例を示す。同図に示すように、
歯車仕上機械において歯車状カッタ１３と歯車状ワーク
１４が０でない軸支差角をもって配置され、それぞれカ
ッタ軸モータ８．ワーク軸モータ１１により駆動される
。カッタ１３．ワーク１４と各モータ８．１１との間に
は減速歯車対がないほうがバックラッシュの影響がなく
なるので、有利である。各モータ８，１１はそれぞれモ
ータ増幅器７．１０により駆動される。歯車状カッタ１
３゛及びそのモータ８は上下軸駆動モータ６及びその増
幅器５により上下動してカッタ１３とワーク１４との軸
間距離を任意に増減することができる。歯車状カッタ１
３及び歯車状ワーク１４には各々近接してカッタ歯検出
センサ９、ワーク歯検出センサ１２が設けられている。
歯車仕上機械において歯車状カッタ１３と歯車状ワーク
１４が０でない軸支差角をもって配置され、それぞれカ
ッタ軸モータ８．ワーク軸モータ１１により駆動される
。カッタ１３．ワーク１４と各モータ８．１１との間に
は減速歯車対がないほうがバックラッシュの影響がなく
なるので、有利である。各モータ８，１１はそれぞれモ
ータ増幅器７．１０により駆動される。歯車状カッタ１
３゛及びそのモータ８は上下軸駆動モータ６及びその増
幅器５により上下動してカッタ１３とワーク１４との軸
間距離を任意に増減することができる。歯車状カッタ１
３及び歯車状ワーク１４には各々近接してカッタ歯検出
センサ９、ワーク歯検出センサ１２が設けられている。
各センサ９，１２はいずれも歯の有無に応じた波形を出
力する（第２図上段参照）が、正確な矩形波になってい
ないので、それぞれ矩形波変換回路１．２により正確な
矩形波に変換する（第２図下段参照）。−回転当りの矩
形波の数は、当然のことながら、それぞれ歯車状カッタ
１３．歯車状ワーク１４の歯数に一致する。また矩形波
の周波数ｆ、＋、ｆ、（ｉ字Ｃはカッタ、Ｗはワークを
示す。）は各軸の回転数をｎｃ、ｎ。
力する（第２図上段参照）が、正確な矩形波になってい
ないので、それぞれ矩形波変換回路１．２により正確な
矩形波に変換する（第２図下段参照）。−回転当りの矩
形波の数は、当然のことながら、それぞれ歯車状カッタ
１３．歯車状ワーク１４の歯数に一致する。また矩形波
の周波数ｆ、＋、ｆ、（ｉ字Ｃはカッタ、Ｗはワークを
示す。）は各軸の回転数をｎｃ、ｎ。
［ｒｐｍｌ 、カッタ１３．ワーク１４の歯数をＺｃ。
Ｚｗとすると下式のように示される。
更に同期中の回転数には次の関係が成り立つ。
従って、（１１（２１（３１式から下式が導かれる。
ｆｃ＝ｆｗ （４）つまり、両組
形波の周波数ｆｃ、ｆ−が等しいから、それらの位相差
は時間の経過にかかわらす一定であり、次段の位相比較
器３で簡単に計算することができる。位相差に応じてパ
ルス発生器４はＮＣ装置１５に補正パルスを出力する。
形波の周波数ｆｃ、ｆ−が等しいから、それらの位相差
は時間の経過にかかわらす一定であり、次段の位相比較
器３で簡単に計算することができる。位相差に応じてパ
ルス発生器４はＮＣ装置１５に補正パルスを出力する。
ここで、補正パルスとしては、位相差を０にする値とす
ることができる。
ることができる。
即ち、停止状態において予めカッタ１３とワーク１４と
を噛み合せて矩形波変換回路１．２の出力か同一位相と
なるように、センサ９，１２の位置を微調整しておけば
、その後、噛み合いをはずしてから同期回転中に出力さ
れる位相差は噛合せ状態からの同軸のずれ量にほかなら
ない。そこで、カッタ軸とワーク軸とが同期した時点で
ＮＣ装置１５からパルス発生器４へ補正パルス出力信号
を入力して、パルス発生器４を起動し、位相差のずれに
相当する補正パルスをＮＣ装置１５へ出力する。これを
受けたＮＣ装置１５がカッタ軸又はワーク軸への回転パ
ルス指令に補正パルス分を加え、あるいは減じて、位相
差を０にするように制御する。位相差がＯになると歯車
状ワーク１４と歯車状カッタ１３とは機械的には噛み合
ってはいないが、あたかも噛み合フているかのように回
転するので、これを電気的な噛合状態と呼ぶことができ
る。
を噛み合せて矩形波変換回路１．２の出力か同一位相と
なるように、センサ９，１２の位置を微調整しておけば
、その後、噛み合いをはずしてから同期回転中に出力さ
れる位相差は噛合せ状態からの同軸のずれ量にほかなら
ない。そこで、カッタ軸とワーク軸とが同期した時点で
ＮＣ装置１５からパルス発生器４へ補正パルス出力信号
を入力して、パルス発生器４を起動し、位相差のずれに
相当する補正パルスをＮＣ装置１５へ出力する。これを
受けたＮＣ装置１５がカッタ軸又はワーク軸への回転パ
ルス指令に補正パルス分を加え、あるいは減じて、位相
差を０にするように制御する。位相差がＯになると歯車
状ワーク１４と歯車状カッタ１３とは機械的には噛み合
ってはいないが、あたかも噛み合フているかのように回
転するので、これを電気的な噛合状態と呼ぶことができ
る。
上記構成を有する本実施例の自動歯合せ装置は、次の様
に使用される。
に使用される。
まず、静止状態において、カッタ１３とワーク１４とを
実際に噛み合せるか、あるいはワーク１４とカッタ１３
とを別々に治具及びＮＣの原点復帰機能を用いて一定位
置に位置決めし、あたかも噛み合っているかのような状
態を作り出す。後者は、工具寿命及びサイクルタイムの
点で量産用に効果的である。このような噛み合い状態に
おいて、位相比較器３から出力される位相差が０となる
ようにセンサ９．１２の位置を微調整する。その後（カ
ッタ１３とワーク１４とが噛み合っているときは、噛み
合いをはずしてから）カッタ軸とワーク軸を回転起動さ
せ、加工回転数まで回転を上げ、カッタ軸とワーク軸を
同期させる。同期が完了した時点で、その時のカッタ１
３とワーク１４との噛み合い状態からのずれは、その位
相差として出力されるから、補正パルスにより、カッタ
１３とワーク１４の回転数を微小量制御して位相差を０
となるようにすれば、あたかも噛み合っているかのよう
な状態となる。つまり電気的な噛み合い状態である。そ
の後、上ド軸モータ６を起動してカッタ軸とワーク軸と
の軸間距離を加工定寸位置まで進めても、歯と歯が衝突
することはない。軸間距離が加工定寸位置まで進めば、
その時点で、それらを円周方向にずらして仕上げ加工を
開始する。
実際に噛み合せるか、あるいはワーク１４とカッタ１３
とを別々に治具及びＮＣの原点復帰機能を用いて一定位
置に位置決めし、あたかも噛み合っているかのような状
態を作り出す。後者は、工具寿命及びサイクルタイムの
点で量産用に効果的である。このような噛み合い状態に
おいて、位相比較器３から出力される位相差が０となる
ようにセンサ９．１２の位置を微調整する。その後（カ
ッタ１３とワーク１４とが噛み合っているときは、噛み
合いをはずしてから）カッタ軸とワーク軸を回転起動さ
せ、加工回転数まで回転を上げ、カッタ軸とワーク軸を
同期させる。同期が完了した時点で、その時のカッタ１
３とワーク１４との噛み合い状態からのずれは、その位
相差として出力されるから、補正パルスにより、カッタ
１３とワーク１４の回転数を微小量制御して位相差を０
となるようにすれば、あたかも噛み合っているかのよう
な状態となる。つまり電気的な噛み合い状態である。そ
の後、上ド軸モータ６を起動してカッタ軸とワーク軸と
の軸間距離を加工定寸位置まで進めても、歯と歯が衝突
することはない。軸間距離が加工定寸位置まで進めば、
その時点で、それらを円周方向にずらして仕上げ加工を
開始する。
上記実施例では、便法として位相差を０にするようにし
ていたが、必ずしもそのようにする必要はない。例えば
、静止状態でカッタ１３とワーク１４を噛み合せた時に
位相比較器３からの位相差を初期値として設定しておき
（センサ９．１２はそのままで移動させない、）、その
後、カッタ軸とワーク軸とが同期回転した時の位相比較
器３からの位相差が上記初期値に一致するよう補正パル
スにより、カッタ軸あるいはワーク軸の回転数を微小制
御すれば良い。
ていたが、必ずしもそのようにする必要はない。例えば
、静止状態でカッタ１３とワーク１４を噛み合せた時に
位相比較器３からの位相差を初期値として設定しておき
（センサ９．１２はそのままで移動させない、）、その
後、カッタ軸とワーク軸とが同期回転した時の位相比較
器３からの位相差が上記初期値に一致するよう補正パル
スにより、カッタ軸あるいはワーク軸の回転数を微小制
御すれば良い。
〈発明の効果〉
以上、実施例に基づいて具体的に説明したように、゛本
発明は歯車状カッタと歯車状ワークとを同期した状態に
おいて間違いなく正確かつ迅速に噛合することができる
ので、工具寿命を損なうことなく、仕上げ加工を行うこ
とができる。
発明は歯車状カッタと歯車状ワークとを同期した状態に
おいて間違いなく正確かつ迅速に噛合することができる
ので、工具寿命を損なうことなく、仕上げ加工を行うこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は、セ
ンサ出力の矩形波への変換を示す説明図である。 図面中、 １．２は矩形波変換回路、 ３は位相比較器、 ４はパルス発生器、 ５は上下軸モータ増幅器、 ６は上下軸モータ、 ７はカッタ軸モータ増幅器、 ８はカッタ軸モータ、 ９はカッタ歯検出センサ、 １０はワーク軸モータ増幅器、 １１はワーク軸モータ、 １２はワーク歯検出センサ、 １３は歯車状カッタ、 １４は歯車状ワーク、 １５はＮＣ装置である。
ンサ出力の矩形波への変換を示す説明図である。 図面中、 １．２は矩形波変換回路、 ３は位相比較器、 ４はパルス発生器、 ５は上下軸モータ増幅器、 ６は上下軸モータ、 ７はカッタ軸モータ増幅器、 ８はカッタ軸モータ、 ９はカッタ歯検出センサ、 １０はワーク軸モータ増幅器、 １１はワーク軸モータ、 １２はワーク歯検出センサ、 １３は歯車状カッタ、 １４は歯車状ワーク、 １５はＮＣ装置である。
Claims (1)
- 予め歯状に荒加工された歯車状ワークの取り付けられる
ワーク軸と歯車状カッタの取り付けられるカッタ軸とを
一定の回転角比で別々のモータにより同期制御すると共
に前記歯車状ワークと前記歯車状カッタとを噛合させて
歯車仕上げ加工を行うＮＣ歯車加工機械において、前記
歯車状ワーク、歯車状カッタの歯形を検出するセンサを
各々設けると共に該センサからの出力を矩形波に変換す
る回路を各々設け、更に前記歯車状ワークと前記歯車状
カッタとを噛合せずに回転させたときに前記回路からの
両矩形波出力の位相差が予め静止状態において前記歯車
状ワークと前記歯車状カッタとを噛合させたときの初期
値に一致するまで前記カッタ軸又は前記ワーク軸の回転
数を微小量制御する回路を設けたことを特徴とする自動
歯合せ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31523487A JPH01159130A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 自動歯合せ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31523487A JPH01159130A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 自動歯合せ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01159130A true JPH01159130A (ja) | 1989-06-22 |
Family
ID=18062999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31523487A Pending JPH01159130A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 自動歯合せ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01159130A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05301113A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-16 | Honda Motor Co Ltd | 歯車研削機の自動噛合方法および装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS622925A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | 旭光学工業株式会社 | バル−ン付内視鏡 |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP31523487A patent/JPH01159130A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS622925A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | 旭光学工業株式会社 | バル−ン付内視鏡 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05301113A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-16 | Honda Motor Co Ltd | 歯車研削機の自動噛合方法および装置 |
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