JPH04336915A - Ｎｃ装置の歯合わせ方法 - Google Patents
Ｎｃ装置の歯合わせ方法Info
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- JPH04336915A JPH04336915A JP3132137A JP13213791A JPH04336915A JP H04336915 A JPH04336915 A JP H04336915A JP 3132137 A JP3132137 A JP 3132137A JP 13213791 A JP13213791 A JP 13213791A JP H04336915 A JPH04336915 A JP H04336915A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シェービングカッタ或
いは歯車状砥石を用いた歯車加工機械を制御するＣＮＣ
装置において、加工前或いは加工後の被加工歯車のピッ
チ精度を機上で測定し、工具歯車と被加工歯車とを噛み
合わせするためのＮＣ装置の歯合わせ方法に関する。
いは歯車状砥石を用いた歯車加工機械を制御するＣＮＣ
装置において、加工前或いは加工後の被加工歯車のピッ
チ精度を機上で測定し、工具歯車と被加工歯車とを噛み
合わせするためのＮＣ装置の歯合わせ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の歯車加工法として知られるシェー
ビング法は工具であるシェービングカッタを駆動モータ
によって回転させ、一方の被加工歯車はカッタによって
従動され両者の歯面の滑りによって歯面を切削するよう
にしている。そのため、両歯車の噛合位相を一定に保持
する作用が無いため、被加工歯車の加工前のピッチ誤差
を矯正しにくいという欠点があった。そのため、加工後
にピッチ誤差を測定することが必須の工程であった。
ビング法は工具であるシェービングカッタを駆動モータ
によって回転させ、一方の被加工歯車はカッタによって
従動され両者の歯面の滑りによって歯面を切削するよう
にしている。そのため、両歯車の噛合位相を一定に保持
する作用が無いため、被加工歯車の加工前のピッチ誤差
を矯正しにくいという欠点があった。そのため、加工後
にピッチ誤差を測定することが必須の工程であった。
【０００３】一方、近年、前述の欠点を解決しさらに熱
処理後に歯車を仕上げる方法としてハードシェービング
法の開発が進められている。ハードシェービング加工で
は歯車の形状のＣＮＢ砥石を使用するが、滑りで切削或
いは研削する原理はシェービング法と全く同様である。 しかし、熱処理後の歯車を加工するため、工具と加工物
は同期駆動する必要があり、工具軸と加工物の軸とを別
々の駆動モータで駆動して、両駆動モータを電気的に同
期制御する方式が開発されている。この場合、従来の方
式と異なり、両者の回転位相を一定に拘束することにな
るので、加工物の取付時の両者の位相関係は、常に取り
代が両歯面均等になるようにしなければならない。その
ため、加工物の取付を手動で行う場合には、噛み合いが
おおよそ中心と成るように設定し、その位相関係を電気
的に記憶させてから同期回転させて加工を行うようにし
ている。
処理後に歯車を仕上げる方法としてハードシェービング
法の開発が進められている。ハードシェービング加工で
は歯車の形状のＣＮＢ砥石を使用するが、滑りで切削或
いは研削する原理はシェービング法と全く同様である。 しかし、熱処理後の歯車を加工するため、工具と加工物
は同期駆動する必要があり、工具軸と加工物の軸とを別
々の駆動モータで駆動して、両駆動モータを電気的に同
期制御する方式が開発されている。この場合、従来の方
式と異なり、両者の回転位相を一定に拘束することにな
るので、加工物の取付時の両者の位相関係は、常に取り
代が両歯面均等になるようにしなければならない。その
ため、加工物の取付を手動で行う場合には、噛み合いが
おおよそ中心と成るように設定し、その位相関係を電気
的に記憶させてから同期回転させて加工を行うようにし
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】歯車のピッチを簡単に
測定する方法としては二歯面噛合試験と一歯面噛合試験
が良く知られている（例えば、「最近における自動歯車
精度測定技術」機械の研究 第３４巻 第１１号）
が、二歯面噛合試験はマスターギアと被測定歯車をバッ
クラッシュの無い状態で噛み合わせるので、本発明の適
用目的のようにマスターとなる歯車が工具となっている
場合は、噛み合わせによって切削或いは研削されてしま
ったり、工具の歯面が損傷を受けたりするという問題を
有する。従って、二歯面噛合試験は好ましくなく、一歯
面噛合試験による測定法が適当である。
測定する方法としては二歯面噛合試験と一歯面噛合試験
が良く知られている（例えば、「最近における自動歯車
精度測定技術」機械の研究 第３４巻 第１１号）
が、二歯面噛合試験はマスターギアと被測定歯車をバッ
クラッシュの無い状態で噛み合わせるので、本発明の適
用目的のようにマスターとなる歯車が工具となっている
場合は、噛み合わせによって切削或いは研削されてしま
ったり、工具の歯面が損傷を受けたりするという問題を
有する。従って、二歯面噛合試験は好ましくなく、一歯
面噛合試験による測定法が適当である。
【０００５】この一歯面噛合試験による測定法は、マス
ターギアと被測定歯車の両回転軸にそれぞれエンコウダ
を取り付け、マスターギアを駆動して、マスターギアに
より駆動され被測定歯車に伝達されたマスターギアの回
転角に対するその回転角を検出して、その値と理論的な
歯数比とから伝達誤差を計算により求めるものである。 しかし、この方法においても、被測定歯車の歯面とマス
ターギアの歯面とが密着するよう被測定歯車の軸にブレ
ーキをかけ、それに一定のトルクを与えながら従動させ
るようにしているため、歯車状工具と被加工歯車とを噛
み合わせて加工を行う機械におけるピッチ精度の機上測
定を行うという本発明の適用目的に対しては好ましくな
い影響を与えるという問題があった。
ターギアと被測定歯車の両回転軸にそれぞれエンコウダ
を取り付け、マスターギアを駆動して、マスターギアに
より駆動され被測定歯車に伝達されたマスターギアの回
転角に対するその回転角を検出して、その値と理論的な
歯数比とから伝達誤差を計算により求めるものである。 しかし、この方法においても、被測定歯車の歯面とマス
ターギアの歯面とが密着するよう被測定歯車の軸にブレ
ーキをかけ、それに一定のトルクを与えながら従動させ
るようにしているため、歯車状工具と被加工歯車とを噛
み合わせて加工を行う機械におけるピッチ精度の機上測
定を行うという本発明の適用目的に対しては好ましくな
い影響を与えるという問題があった。
【０００６】本発明の目的は、工具歯車と被加工歯車の
回転を制御するＣＮＣ装置に対し被加工歯車のピッチ誤
差を自動測定する機能を内蔵させることにより、機上で
被加工歯車のピッチ誤差を測定する機能を有するＣＮＣ
装置を提供することによって、シェービング盤において
はピッチ誤差測定装置を使用せずに、加工後のピッチ誤
差を容易に測定しうるようにし、ハードシェービング盤
においては歯車の初期噛合位相を取り代の中心に自動設
定しうるようにして、加工の取り代が少ない場合でも、
両歯面共に削り残し無く加工することができるようにす
ることである。
回転を制御するＣＮＣ装置に対し被加工歯車のピッチ誤
差を自動測定する機能を内蔵させることにより、機上で
被加工歯車のピッチ誤差を測定する機能を有するＣＮＣ
装置を提供することによって、シェービング盤において
はピッチ誤差測定装置を使用せずに、加工後のピッチ誤
差を容易に測定しうるようにし、ハードシェービング盤
においては歯車の初期噛合位相を取り代の中心に自動設
定しうるようにして、加工の取り代が少ない場合でも、
両歯面共に削り残し無く加工することができるようにす
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的に鑑
みて成されたもので、歯車状工具を回転させ、該歯車状
工具に被加工歯車を噛み合わせて歯面の加工を行う歯車
加工機械のＮＣ制御装置において、前記歯車状工具の工
具軸及び前記被加工歯車の取付軸に結合された角度検出
用エンコーダにより前記歯車の回転位置を検出し、前記
工具軸を前記歯車状工具の１歯の角度より充分大きい角
度分正転させた後、前記被加工歯車の整数倍回転に相当
する角度を回転する間前記歯車状工具の微小角度毎に前
記両エンコーダの値を記憶し、更に充分大きい角度だけ
回転して停止後、逆転方向に回転させ前記正転時のエン
コーダの値の記憶終了時点における角度から前記歯車状
工具の微小角度毎に逆方向に前記両エンコーダの値を記
憶し、前記微小角度毎の各点において記憶した前記工具
軸のエンコーダの値と前記被加工歯車の取付軸のエンコ
ーダの値との差を求め、該差のデータ群の最大値の半分
を取り代の中心とし、前記歯車状工具と被加工歯車の歯
数比から計算される前記被加工歯車の取付軸のエンコー
ダの理論値に前記取り代の中心の値を加算した位置で前
記工具軸を位置決めすることを特徴とするＮＣ装置の歯
合わせ方法を提供して上記の問題を解決した。
みて成されたもので、歯車状工具を回転させ、該歯車状
工具に被加工歯車を噛み合わせて歯面の加工を行う歯車
加工機械のＮＣ制御装置において、前記歯車状工具の工
具軸及び前記被加工歯車の取付軸に結合された角度検出
用エンコーダにより前記歯車の回転位置を検出し、前記
工具軸を前記歯車状工具の１歯の角度より充分大きい角
度分正転させた後、前記被加工歯車の整数倍回転に相当
する角度を回転する間前記歯車状工具の微小角度毎に前
記両エンコーダの値を記憶し、更に充分大きい角度だけ
回転して停止後、逆転方向に回転させ前記正転時のエン
コーダの値の記憶終了時点における角度から前記歯車状
工具の微小角度毎に逆方向に前記両エンコーダの値を記
憶し、前記微小角度毎の各点において記憶した前記工具
軸のエンコーダの値と前記被加工歯車の取付軸のエンコ
ーダの値との差を求め、該差のデータ群の最大値の半分
を取り代の中心とし、前記歯車状工具と被加工歯車の歯
数比から計算される前記被加工歯車の取付軸のエンコー
ダの理論値に前記取り代の中心の値を加算した位置で前
記工具軸を位置決めすることを特徴とするＮＣ装置の歯
合わせ方法を提供して上記の問題を解決した。
【０００８】更に本発明では、歯車状工具を回転させ、
該歯車状工具に被加工歯車を噛み合わせて歯面の加工を
行う歯車加工機械のＮＣ制御装置において、前記歯車状
工具の工具軸及び前記被加工歯車の取付軸に結合された
角度検出用エンコーダにより前記歯車の回転位置を検出
し、前記工具軸を前記歯車状工具の１歯の角度より充分
大きい角度分正転させた後、前記被加工歯車の整数倍回
転に相当する角度を回転する間前記歯車状工具の微小角
度毎に前記両エンコーダの値を記憶し、更に充分大きい
角度だけ回転して停止後、逆転方向に回転させ前記正転
時のエンコーダの値の記憶終了時点における角度から前
記歯車状工具の微小角度毎に逆方向に前記両エンコウダ
の値を記憶し、それぞれの回転方向毎の前記工具軸のエ
ンコウダの値に対応した前記被加工歯車の取付軸のエン
コウダの値と前記歯車状工具と被加工歯車の歯数比から
計算される前記被加工歯車の取付軸のエンコーダの理論
値との差を求めて前記被加工歯車の累積ピッチ誤差とし
、該累積ピッチ誤差の最大値と最小値と中央値及び平均
値を求め、正転時と逆転時の中央値の差をバックラッシ
ュとし、該中央値の差の半分の位置で前記工具軸を位置
決めすることを特徴とするＮＣ装置の歯合わせ方法を提
供することによって上記の問題を解決した。
該歯車状工具に被加工歯車を噛み合わせて歯面の加工を
行う歯車加工機械のＮＣ制御装置において、前記歯車状
工具の工具軸及び前記被加工歯車の取付軸に結合された
角度検出用エンコーダにより前記歯車の回転位置を検出
し、前記工具軸を前記歯車状工具の１歯の角度より充分
大きい角度分正転させた後、前記被加工歯車の整数倍回
転に相当する角度を回転する間前記歯車状工具の微小角
度毎に前記両エンコーダの値を記憶し、更に充分大きい
角度だけ回転して停止後、逆転方向に回転させ前記正転
時のエンコーダの値の記憶終了時点における角度から前
記歯車状工具の微小角度毎に逆方向に前記両エンコウダ
の値を記憶し、それぞれの回転方向毎の前記工具軸のエ
ンコウダの値に対応した前記被加工歯車の取付軸のエン
コウダの値と前記歯車状工具と被加工歯車の歯数比から
計算される前記被加工歯車の取付軸のエンコーダの理論
値との差を求めて前記被加工歯車の累積ピッチ誤差とし
、該累積ピッチ誤差の最大値と最小値と中央値及び平均
値を求め、正転時と逆転時の中央値の差をバックラッシ
ュとし、該中央値の差の半分の位置で前記工具軸を位置
決めすることを特徴とするＮＣ装置の歯合わせ方法を提
供することによって上記の問題を解決した。
【０００９】
【作用】本発明は上記のように構成したことにより、歯
車状工具と被加工歯車とを噛み合わせて加工を行う機械
において、特別な装置を追加すること無く、少なくとも
一方の軸を駆動するだけで被加工歯車のピッチを機上で
測定することができ良否判定が可能になるばかりでなく
、その両者をそれぞれ別に駆動し同期して加工する機械
においては被加工歯車の取付と適切な噛み合い位相の設
定とを自動的に行うことができる。
車状工具と被加工歯車とを噛み合わせて加工を行う機械
において、特別な装置を追加すること無く、少なくとも
一方の軸を駆動するだけで被加工歯車のピッチを機上で
測定することができ良否判定が可能になるばかりでなく
、その両者をそれぞれ別に駆動し同期して加工する機械
においては被加工歯車の取付と適切な噛み合い位相の設
定とを自動的に行うことができる。
【００１０】
【実施例】次に、添付図１乃至図４に基づき本発明の一
実施例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例によ
る機械と制御装置の概要構成を示すブロック図、図２は
ピッチ誤差を測定するために工具軸を正転及び逆転させ
その結果得られる駆動軸のエンコーダとそれに対する従
動軸のエンコーダから得られる角度計数パルスの値を示
したグラフ図、図３は図２から得られたピッチ誤差とバ
ックラッシュの最大値を求めて噛み合わせ位置を求める
方法を示すグラフ図、図４はピッチ誤差とバックラッシ
ュの平均値を求めるグラフ図である。
実施例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例によ
る機械と制御装置の概要構成を示すブロック図、図２は
ピッチ誤差を測定するために工具軸を正転及び逆転させ
その結果得られる駆動軸のエンコーダとそれに対する従
動軸のエンコーダから得られる角度計数パルスの値を示
したグラフ図、図３は図２から得られたピッチ誤差とバ
ックラッシュの最大値を求めて噛み合わせ位置を求める
方法を示すグラフ図、図４はピッチ誤差とバックラッシ
ュの平均値を求めるグラフ図である。
【００１１】図１において、歯車状の工具（工具歯車）
１と被加工歯車２は夫々工具歯車駆動モータ３及び被加
工歯車駆動モータ４に直結されており、更に駆動モータ
３、４には回転角度を検出するエンコーダ５，６が結合
されている。一方、制御系はＮＣ装置１７の司令部１３
からの位置指令により、夫々の位置制御部９、１０にお
いて、エンコーダ５、６に接続されそこから入力したパ
ルスをカウントする現在位置カウンタ１１、１２の値と
共に演算され、速度指令として速度制御部７、８に入力
される。速度制御部７、８はその速度指令とエンコーダ
５、６の出力パルスをＦ／Ｖ変換して得られる速度信号
とによってモータ３、４に対するフィードバック制御が
行われ、その制御によりモータ３、４を適切に回転させ
ることができる。
１と被加工歯車２は夫々工具歯車駆動モータ３及び被加
工歯車駆動モータ４に直結されており、更に駆動モータ
３、４には回転角度を検出するエンコーダ５，６が結合
されている。一方、制御系はＮＣ装置１７の司令部１３
からの位置指令により、夫々の位置制御部９、１０にお
いて、エンコーダ５、６に接続されそこから入力したパ
ルスをカウントする現在位置カウンタ１１、１２の値と
共に演算され、速度指令として速度制御部７、８に入力
される。速度制御部７、８はその速度指令とエンコーダ
５、６の出力パルスをＦ／Ｖ変換して得られる速度信号
とによってモータ３、４に対するフィードバック制御が
行われ、その制御によりモータ３、４を適切に回転させ
ることができる。
【００１２】ここで得られた現在位置カウンタ１１、１
２における現在位置情報は本発明のピッチ誤差及び歯合
わせ中心を演算するためＣＰＵ１４に送られる。更に、
その他の計測情報を含み全ての情報は表示装置１５に表
示し、及び出力ポート１６から外部に出力して利用する
事ができる。
２における現在位置情報は本発明のピッチ誤差及び歯合
わせ中心を演算するためＣＰＵ１４に送られる。更に、
その他の計測情報を含み全ての情報は表示装置１５に表
示し、及び出力ポート１６から外部に出力して利用する
事ができる。
【００１３】尚、本発明の実施例に従い、シェービング
盤に適用する場合は被加工歯車を駆動する必要がないの
で、図１に示した駆動モータ４及び速度制御部８は必須
ではなく、その場合エンコーダ６のみが被加工歯車に結
合され、その出力は現在位置カウンタ１２に入力される
のみである。
盤に適用する場合は被加工歯車を駆動する必要がないの
で、図１に示した駆動モータ４及び速度制御部８は必須
ではなく、その場合エンコーダ６のみが被加工歯車に結
合され、その出力は現在位置カウンタ１２に入力される
のみである。
【００１４】次に、図２に従い、ピッチ誤差を測定する
方法を説明する。停止状態にあるときに、工具歯車１と
被加工歯車２とをバックラッシュがある状態で噛合わせ
、工具歯車駆動モータ３を低速で回転させる。被加工歯
車軸は若干の摩擦抵抗で停止しているので、やがて工具
歯車によって従動される。図２においては、工具歯車軸
のエンコーダ５の計数値Ｘと被加工歯車のエンコーダ６
の計数値Ｙとの関係を示したグラフを示す。図２におい
て、Ｐ点から工具軸を回転させると、最初バックラッシ
ュ回転分回転した後Ｒ点から被加工歯車が従動し始める
。測定開始時期は工具歯車の歯の１枚分の回転角度を越
えて回転させれば、必ずバックラッシュが除去され接触
するので、その角度以上に回転させたＡ１点とする。 Ａ１点からＸの微小角度毎にエンコーダの値Ｘ、Ｙをメ
モリーに記憶しておき、被加工歯車の１回転分或いはそ
の整数倍に相当する回転角度だけ工具歯車を回転させる
。図２は１回転の例で説明している。
方法を説明する。停止状態にあるときに、工具歯車１と
被加工歯車２とをバックラッシュがある状態で噛合わせ
、工具歯車駆動モータ３を低速で回転させる。被加工歯
車軸は若干の摩擦抵抗で停止しているので、やがて工具
歯車によって従動される。図２においては、工具歯車軸
のエンコーダ５の計数値Ｘと被加工歯車のエンコーダ６
の計数値Ｙとの関係を示したグラフを示す。図２におい
て、Ｐ点から工具軸を回転させると、最初バックラッシ
ュ回転分回転した後Ｒ点から被加工歯車が従動し始める
。測定開始時期は工具歯車の歯の１枚分の回転角度を越
えて回転させれば、必ずバックラッシュが除去され接触
するので、その角度以上に回転させたＡ１点とする。 Ａ１点からＸの微小角度毎にエンコーダの値Ｘ、Ｙをメ
モリーに記憶しておき、被加工歯車の１回転分或いはそ
の整数倍に相当する回転角度だけ工具歯車を回転させる
。図２は１回転の例で説明している。
【００１５】データの取り込み終了はＡ２点であるが、
その後更に充分に回転させてから回転を中止させ、その
後工具歯車を逆転させる。余分に回転させる理由は、被
加工歯車軸には回転方向にシール抵抗等に起因するバネ
性があって、工具軸を反転させると従動軸の被加工歯車
がその分だけ勝手に逆転するため、バックラッシュに相
当する角度だけ回転させても歯面が接触しない可能性が
あるためである。Ｏ点から逆点させると、Ｓ点までは被
加工歯車軸も同方向に回転し、やがて両歯面が離れ、更
に工具歯車を回転させていくと反対歯面に接触するよう
になり、それから更に回転させた点がＢ１点である。こ
こで工具軸の角度はＢ１点とＡ２点とが同じである。Ｂ
１点から同様にデータを記憶し始めＢ２点で終了する。 これまでの過程で得られた角度データＸ、Ｙの関係をグ
ラフに示せば、図２のとおりとなる。
その後更に充分に回転させてから回転を中止させ、その
後工具歯車を逆転させる。余分に回転させる理由は、被
加工歯車軸には回転方向にシール抵抗等に起因するバネ
性があって、工具軸を反転させると従動軸の被加工歯車
がその分だけ勝手に逆転するため、バックラッシュに相
当する角度だけ回転させても歯面が接触しない可能性が
あるためである。Ｏ点から逆点させると、Ｓ点までは被
加工歯車軸も同方向に回転し、やがて両歯面が離れ、更
に工具歯車を回転させていくと反対歯面に接触するよう
になり、それから更に回転させた点がＢ１点である。こ
こで工具軸の角度はＢ１点とＡ２点とが同じである。Ｂ
１点から同様にデータを記憶し始めＢ２点で終了する。 これまでの過程で得られた角度データＸ、Ｙの関係をグ
ラフに示せば、図２のとおりとなる。
【００１６】ここで同じＸの角度で検出され記憶された
正転時と逆転時の被加工歯車軸の角度を示す値Ｙとの差
を求める。これは図３のＸ−Ｙ’のグラフに示す。ここ
で示す曲線ｎは工具歯車の角度に対応して噛み合わされ
た被加工歯車のバックラッシュに相当するもので、その
最大値ｙ０ はバックラッシュの最大値であり、図２中
のＢ０ とＡ０ の差と同義である。従って、このバッ
クラッシュの半分の位置Ｍ点に、取り代の中心として位
置決めすれば両歯面共に取り残しなく加工出来ることに
なる。
正転時と逆転時の被加工歯車軸の角度を示す値Ｙとの差
を求める。これは図３のＸ−Ｙ’のグラフに示す。ここ
で示す曲線ｎは工具歯車の角度に対応して噛み合わされ
た被加工歯車のバックラッシュに相当するもので、その
最大値ｙ０ はバックラッシュの最大値であり、図２中
のＢ０ とＡ０ の差と同義である。従って、このバッ
クラッシュの半分の位置Ｍ点に、取り代の中心として位
置決めすれば両歯面共に取り残しなく加工出来ることに
なる。
【００１７】一方、両歯車の歯数比で決まる伝達比から
駆動軸の回転角度に対する従動軸の回転角度は容易に得
ることができる。図２のＭ点を通る理論的歯車の角度関
係を示す直線ｍの傾きが伝達比である。この伝達比をＫ
とし、Ｘ０ における正転時の被加工歯車の記憶角度を
Ｙ０ とすると、任意の角度における歯合わせ位置ｙは
理論直線ｍから容易に得ることができ、それは次の方程
式で計算することができる。
駆動軸の回転角度に対する従動軸の回転角度は容易に得
ることができる。図２のＭ点を通る理論的歯車の角度関
係を示す直線ｍの傾きが伝達比である。この伝達比をＫ
とし、Ｘ０ における正転時の被加工歯車の記憶角度を
Ｙ０ とすると、任意の角度における歯合わせ位置ｙは
理論直線ｍから容易に得ることができ、それは次の方程
式で計算することができる。
【００１８】ｙ＝〔Ｙ０ ＋（ｙ０ ／２）〕＋Ｋ・ｘ
【００１９】従って、本発明において正転時には任意の
被加工歯車の角度に対する工具歯車の角度Ｘの値を次の
方程式で計算し、与えられたｘの位置に工具歯車を位置
決めすることによって歯合わせを完了する。
被加工歯車の角度に対する工具歯車の角度Ｘの値を次の
方程式で計算し、与えられたｘの位置に工具歯車を位置
決めすることによって歯合わせを完了する。
【００２０】ｘ＝〔ｙ−（Ｙ０ ＋ｙ０ ／２）〕／Ｋ
【００２１】次に、図４に基づき、ピッチ誤差及びバッ
クラッシュの平均値を求める方法を説明する。図４にお
いて、Ａ１点を通る理論的歯車の角度関係を示す直線Ｊ
の傾きが伝達比である。この伝達比をＫとし、Ｘ１にお
けるＹの値をＹ１とすれば、理論直線Ｊと記憶した正転
方向の計測値との差ｙは容易に得ることができ、本発明
においては、次の方程式で計算する。
クラッシュの平均値を求める方法を説明する。図４にお
いて、Ａ１点を通る理論的歯車の角度関係を示す直線Ｊ
の傾きが伝達比である。この伝達比をＫとし、Ｘ１にお
けるＹの値をＹ１とすれば、理論直線Ｊと記憶した正転
方向の計測値との差ｙは容易に得ることができ、本発明
においては、次の方程式で計算する。
【００２２】ｙ＝（Ｙ−Ｙ１ ）・Ｋ
【００２３】同様に、逆転時の理論値と計測値との差も
計算できる。工具歯車が理想的な形状であれば、この結
果得られた差の値は歯車の累積ピッチ誤差を表している
。又、累積ピッチ誤差で正転時の最大値は ａｕ 、最
小値は ａｌ 、平均値は ａｏ であり、逆転時の最
大値は ｂｕ 、最小値は ｂｌ 、平均値は ｂｏ
として容易に得ることができる。その結果、バックラッ
シュの平均値は ｂｏ − ａｏ として与えられる。
計算できる。工具歯車が理想的な形状であれば、この結
果得られた差の値は歯車の累積ピッチ誤差を表している
。又、累積ピッチ誤差で正転時の最大値は ａｕ 、最
小値は ａｌ 、平均値は ａｏ であり、逆転時の最
大値は ｂｕ 、最小値は ｂｌ 、平均値は ｂｏ
として容易に得ることができる。その結果、バックラッ
シュの平均値は ｂｏ − ａｏ として与えられる。
【００２４】更に、前述のハードシェービング盤に適用
し、歯車の初期位相を設定する場合は、取り代の中心は
ｂｏ と ａｏ の真ん中に存在するので、それぞれ
の直線の方程式をｙａ 及びｙｂ で表すと、
し、歯車の初期位相を設定する場合は、取り代の中心は
ｂｏ と ａｏ の真ん中に存在するので、それぞれ
の直線の方程式をｙａ 及びｙｂ で表すと、
【００２５】ｙａ ＝ Ｋｘ ＋ ａｙｂ ＝
Ｋｘ ＋ ｂ
Ｋｘ ＋ ｂ
【００２６】となり、中心線ｙｃ は、 ｙｃ ＝
ｙａ ＋（ｙｂ −ｙａ ）／２ であるから、
ｙａ ＋（ｙｂ −ｙａ ）／２ であるから、
【
００２７】ｙｃ ＝ Ｋｘ ＋（ａ＋ｂ）／２
００２７】ｙｃ ＝ Ｋｘ ＋（ａ＋ｂ）／２
【０
０２８】として計算することができ、現在の被加工歯車
軸の計数値Ｙの値に対応する工具軸の歯合わせの角度Ｘ
は、一般的に、
０２８】として計算することができ、現在の被加工歯車
軸の計数値Ｙの値に対応する工具軸の歯合わせの角度Ｘ
は、一般的に、
【００２９】Ｘ＝〔Ｙ−（ａ＋ｂ）／２〕／Ｋ
【００３
０】で計算して位置決めすることができる。
０】で計算して位置決めすることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＣＮＣ装
置によれば、シェービング盤においては加工前加工後に
工程内で歯車のピッチ誤差が測定できるため、ピッチ誤
差測定装置が不要となり、ハードシェービング盤におい
ては、被加工歯車の状態に関係なく、歯と歯の中央に近
い位置で工具歯車と被加工歯車とを噛み合わせることが
できるので加工の取り代が少ない場合でも両歯面とも削
り残し無く加工することができるようになった。
置によれば、シェービング盤においては加工前加工後に
工程内で歯車のピッチ誤差が測定できるため、ピッチ誤
差測定装置が不要となり、ハードシェービング盤におい
ては、被加工歯車の状態に関係なく、歯と歯の中央に近
い位置で工具歯車と被加工歯車とを噛み合わせることが
できるので加工の取り代が少ない場合でも両歯面とも削
り残し無く加工することができるようになった。
【図１】本発明の一実施例を具現しうる歯車加工機械を
制御する制御装置
制御する制御装置
【図２】図１の装置により工具軸及び従動軸のエンコウ
ダから得られた角度計数パルスのグラフ図
ダから得られた角度計数パルスのグラフ図
【図３】ピッ
チ誤差とバックラッシュの最大値を求める方法を示すグ
ラフ図
チ誤差とバックラッシュの最大値を求める方法を示すグ
ラフ図
【図４】ピッチ誤差とバックラッシュの値を求める方法
を示すグラフ図
を示すグラフ図
１：工具歯車
２：被加工歯車
３：工具歯車駆動モータ
４：被加工歯車駆動モータ
５、６：エンコーダ
７、８：速度制御部
９、１０：位置制御部
１１、１２：現在位置カウンタ
１３：位置指令部
１４：ピッチ測定用ＣＰＵ
１５：ＣＲＴ
１６：外部出力ポート
１７：ＮＣ装置
Claims (2)
- 【請求項１】 歯車状工具を回転させ、該歯車状工具
に被加工歯車を噛み合わせて歯面の加工を行う歯車加工
機械のＮＣ制御装置において、前記歯車状工具の工具軸
及び前記被加工歯車の取付軸に結合された角度検出用エ
ンコーダにより前記歯車の回転位置を検出し、前記工具
軸を前記歯車状工具の１歯の角度より充分大きい角度分
正転させた後、前記被加工歯車の整数倍回転に相当する
角度を回転する間前記歯車状工具の微小角度毎に前記両
エンコーダの値を記憶し、更に充分大きい角度だけ回転
して停止後、逆転方向に回転させ前記正転時のエンコー
ダの値の記憶終了時点における角度から前記歯車状工具
の微小角度毎に逆方向に前記両エンコーダの値を記憶し
、前記微小角度毎の各点において記憶した前記工具軸の
エンコーダの値と前記被加工歯車の取付軸のエンコーダ
の値との差を求め、該差のデータ群の最大値の半分を取
り代の中心とし、前記歯車状工具と被加工歯車の歯数比
から計算される前記被加工歯車の取付軸のエンコーダの
理論値に前記取り代の中心の値を加算した位置で前記工
具軸を位置決めすることを特徴とするＮＣ装置の歯合わ
せ方法。 - 【請求項２】 歯車状工具を回転させ、該歯車状工具
に被加工歯車を噛み合わせて歯面の加工を行う歯車加工
機械のＮＣ制御装置において、前記歯車状工具の工具軸
及び前記被加工歯車の取付軸に結合された角度検出用エ
ンコーダにより前記歯車の回転位置を検出し、前記工具
軸を前記歯車状工具の１歯の角度より充分大きい角度分
正転させた後、前記被加工歯車の整数倍回転に相当する
角度を回転する間前記歯車状工具の微小角度毎に前記両
エンコウダの値を記憶し、更に充分大きい角度だけ回転
して停止後、逆転方向に回転させ前記正転時のエンコー
ダの値の記憶終了時点における角度から前記歯車状工具
の微小角度毎に逆方向に前記両エンコーダの値を記憶し
、それぞれの回転方向毎の前記工具軸のエンコーダの値
に対応した前記被加工歯車の取付軸のエンコーダの値と
前記歯車状工具と被加工歯車の歯数比から計算される前
記被加工歯車の取付軸のエンコーダの理論値との差を求
めて前記被加工歯車の累積ピッチ誤差とし、該累積ピッ
チ誤差の最大値と最小値と中央値及び平均値を求め、正
転時と逆転時の中央値の差をバックラッシュとし、該中
央値の差の半分の位置で前記工具軸を位置決めすること
を特徴とするＮＣ装置の歯合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132137A JPH04336915A (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | Ｎｃ装置の歯合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132137A JPH04336915A (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | Ｎｃ装置の歯合わせ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04336915A true JPH04336915A (ja) | 1992-11-25 |
Family
ID=15074233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3132137A Pending JPH04336915A (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | Ｎｃ装置の歯合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04336915A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0632249A1 (de) * | 1993-06-29 | 1995-01-04 | Kapp GmbH & Co KG, Werkzeugmaschinenfabrik | Verfahren und Vorrichtung für die Ermittlung des Summenteilungsfehlers eines Zahnrades |
| EP0609724A3 (en) * | 1993-01-22 | 1995-07-05 | Toyota Motor Co Ltd | Machine and method for manufacturing a toothed wheel. |
| JP2003251529A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-09-09 | Reishauer Ag | ギアの歯すじ修正および／または歯すじ偏差の補正方法 |
| WO2008053769A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method and device for detecting tooth matching angle of gear |
| US11383313B2 (en) * | 2018-10-30 | 2022-07-12 | Jtekt Corporation | Machine tool and gear machining method |
| JP7752226B1 (ja) * | 2024-10-09 | 2025-10-09 | Dmg森精機株式会社 | 工作機械およびホブの位相合わせ方法 |
-
1991
- 1991-05-09 JP JP3132137A patent/JPH04336915A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0609724A3 (en) * | 1993-01-22 | 1995-07-05 | Toyota Motor Co Ltd | Machine and method for manufacturing a toothed wheel. |
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| JP2008110445A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 歯車の歯合わせ角度検出方法及び装置 |
| KR101106889B1 (ko) * | 2006-10-31 | 2012-01-25 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 기어의 이 맞춤 각도 검출 방법 및 장치 |
| US8463575B2 (en) | 2006-10-31 | 2013-06-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gear meshing angle detection method and device |
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| JP7752226B1 (ja) * | 2024-10-09 | 2025-10-09 | Dmg森精機株式会社 | 工作機械およびホブの位相合わせ方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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