JPH05301112A - 歯車研削機の自動噛合方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 砥石を自動的にシフトさせることによって発
生した砥石とワークとの位相のずれを補正することによ
り、自動シフト動作を用いたワークの研削において、研
削精度の向上を図ることのできる歯車研削機の自動噛合
方法および装置を提供することを目的とする。 【構成】 シフトモータがワーク毎に、砥石を自動的に
シフトさせると、砥石スピンドルモータの作用下に回転
する砥石と、ワークスピンドルモータの作用下に回転す
るワークとを（ステップＳ１１）、切込モータの作用下
に噛合させて（ステップＳ１２）、砥石とワークとの位
相差を検出し（ステップＳ１３）、該位相差を予め設定
された位相差に補正することによって（ステップＳ１
５）、自動シフトにより発生する位相のずれを補正す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、螺旋条が刻設された砥
石にワークを噛合させて砥石でワークを研削する歯車研
削機の自動噛合方法および装置に関し、一層詳細には、
複数のワークを連続的に研削する場合、砥石を自動的に
シフトした後に位相合わせを行うことで、砥石のシフト
による砥石とワークとの位相のずれを補正する歯車研削
機の自動噛合方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、歯車研削機では螺旋条が刻設され
た砥石によって歯車の歯面を研削しているが、この場
合、加工精度を維持するためには歯車と砥石とを位相ず
れ等がないように正確に噛合させなければならない。

【０００３】そこで、既に本出願人は歯車と砥石とを自
動的に噛合させる技術的思想を提案し、この発明は特公
昭６２−３８０８９号の「歯車研削機における自動噛合
装置」として公告されるに至っている。

【０００４】前記「歯車研削機における自動噛合装置」
は、回転する砥石に係るパルスと、被加工用のワークに
近接して配置されたセンサにより検出される前記ワーク
の歯に関するパルスとを検出し、このワークに関連する
パルスの立ち上がりに至るまでの前記砥石に係るパルス
の数を記憶させておき、これを次段で加工されるワーク
の回転情報として提供できるように構成したもので、砥
石とこの砥石によって研削されるワークの同期運転のた
めの初期位相合わせが容易に達成されるものである。

【０００５】上記自動噛合装置では砥石の研削刃面の安
定化によるワーク研削精度および砥石寿命の向上が望ま
れ、これらの課題を解決するために、少なくとも１つの
ワーク毎にワークを研削する砥石の刃面を自動的にシフ
トする（以下、自動シフトという）方法が用いられてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術における自動シフトでは、時に、砥石とワーク
との位相のずれが発生し、この位相のずれが原因で研削
精度が低下する可能性がある。

【０００７】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされたものであって、自動シフトの後に、位
相合わせを行うことで、自動シフトによって発生した位
相のずれを補正することにより、自動シフトを用いたワ
ークの加工における研削精度の向上を図ることのできる
歯車研削機の自動噛合方法および装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明は、螺旋条が刻設される研削工具によ
って複数のワークを連続的に研削する歯車研削機の自動
噛合方法であって、少なくとも１つの前記ワーク毎に前
記ワークに対する前記研削工具の研削面を変位させる第
１のステップと、前記研削工具と前記ワークとを噛合さ
せた後、回転する前記研削工具と前記ワークとの位相差
を検出する第２のステップと、前記検出された位相差を
予め設定された位相差に補正する第３のステップと、か
らなることを特徴とする。

【０００９】さらに、第２の発明は、螺旋条が刻設され
る研削工具によって複数のワークを連続的に研削する歯
車研削機の自動噛合装置であって、少なくとも１つの前
記ワーク毎に前記ワークに対する前記研削工具の研削面
を変位させる研削工具シフト手段と、前記研削工具を回
転させる研削工具回転手段と、前記ワークを回転させる
ワーク回転手段と、前記ワークを前記研削工具に対して
変位させる変位手段と、前記変位手段の作用下に噛合
し、且つ前記研削工具回転手段およびワーク回転手段の
作用下に回転する前記研削工具と前記ワークとの位相差
を検出し、該位相差を予め設定された位相差に補正する
位相差補正手段と、を備えることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明に係る歯車研削機の自動噛合方法および
装置では、研削工具シフト手段が少なくとも１つのワー
ク毎に、前記ワークに対する研削工具の研削面を変位さ
せる。次いで、研削工具回転手段の作用下に回転する研
削工具と、ワーク回転手段の作用下に回転するワークと
を変位手段によって噛合させ、位相差補正手段によって
前記研削工具と前記ワークとの位相差を検出し、該位相
差を予め設定された位相差に補正する。

【００１１】従って、研削工具の研削面を変位させるこ
とにより発生する位相のずれを補正することができる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明に係る歯車研削機の自動噛合方
法および装置について、好適な実施例を挙げ、添付の図
面を参照しながら以下詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明を実施する歯車研削機１０の
外観構造を示す図である。歯車研削機１０はベッド１２
の上面に切込テーブル１４が配設され、切込テーブル１
４は切込モータ１６の回転作用下に矢印Ａ方向に進退動
作する。前記切込テーブル１４の上面に配設されるトラ
バーステーブル１８はトラバースモータ２０の回転作用
下に矢印Ａ方向と直角の方向、すなわち、矢印Ｂ方向に
進退動作する。

【００１４】また、トラバーステーブル１８上には歯車
等からなるワーク２２、および回転するワーク２２の歯
数を検出して、所定のパルスを発生させる近接スイッチ
からなるワークセンサ２４が配設される。ワーク２２は
ワークスピンドルモータ２６の回転作用下に回転する。

【００１５】一方、切込テーブル１４の進行方向であっ
て、且つ、ベッド１２上にコラム２８が配設され、コラ
ム２８に旋回テーブル３０が保持される。旋回テーブル
３０はコラム２８内に配設された図示しないモータによ
り矢印Ｃ方向に旋回するものであり、さらに旋回テーブ
ル３０にはシフトテーブル３２が設けられ、このシフト
テーブル３２はシフトモータ３４の作用下に、矢印Ｄ方
向に移動する。

【００１６】シフトモータ３４には第１パルス発生器３
５が取着され、第１パルス発生器３５はシフトモータ３
４の回転数を検出する。

【００１７】図２に示すように、砥石スピンドルユニッ
ト３６は砥石スピンドルモータ３８と、この砥石スピン
ドルモータ３８によって回転するマスタとなる工具軸３
９に係合する第２パルス発生器４６とから基本的に構成
され、砥石スピンドルモータ３８の作用下に回転する砥
石４２は円筒形状であり、その周縁に螺旋条の溝が刻設
されている。

【００１８】また、砥石スピンドルユニット３６は前記
シフトテーブル３２に係着されるため、シフトモータ３
４の回転作用下にシフトテーブル３２とともに矢印Ｄ方
向に変位する。

【００１９】一方、図３に示すように、ワーク２２は回
転軸４８の一端部に一対のクランプ治具５０を介して着
脱自在に軸支され、前記回転軸４８の他端部側には電磁
クラッチ５２を介して比較的大径のギヤ５４が軸支され
る。前記ギヤ５４はそれよりも小径のギヤ５６と噛合
し、ギヤ５６は軸５８に軸支される。前記軸５８にはギ
ヤ５７が軸支されギヤ５７はそれよりも小径のギヤ５９
と噛合し、ギヤ５９は軸６１に軸支される。軸６１の一
端はカップリング６０を介してワークスピンドルモータ
２６に接続され、このワークスピンドルモータ２６に第
３パルス発生器６２が取着される。軸６１の他端部はイ
ナーシャダンパ６３に接続される。

【００２０】以上のように構成される歯車研削機１０に
おいて、砥石４２とワーク２２との位相を同期させる制
御については、既に本出願人によって出願された特開平
１−２１３７０２号の「ＮＣ同期制御システム」に開示
された同期制御方法が用いられている。前記「ＮＣ同期
制御システム」の構成の概略について図４を参照しなが
ら説明する。

【００２１】第２パルス発生器４６の出力信号ＰＧ₁ は
フィードフォワード制御ユニット６４の４逓倍のカウン
タ６６を介してフィードフォワード演算器６８に導入さ
れ、このフィードフォワード演算器６８の演算結果はＤ
／Ａコンバータ７０を介してフィードフォワード指令信
号Ｓ_ffとして加算器７２の第１の入力端子に導入され
る。

【００２２】一方、フィードフォワード演算器６８の演
算データである工具軸３９の速度データＳ_M はセミクロ
ーズドループ制御ユニット７４内のセミクローズドルー
プ演算器７６に導入される。この場合、セミクローズド
ループ演算器７６の他の入力端子にワークスピンドルモ
ータ２６に軸着されたロータリエンコーダである第３パ
ルス発生器６２から出力信号ＰＧ₂ が４逓倍のカウンタ
７８を介して導入されている。この出力信号ＰＧ₂ を基
にセミクローズドループ演算器７６はＤ／Ａコンバータ
８０を介してセミクローズドループ指令信号Ｓ_f2を加算
器７２の第２の入力端子に導入する。加算器７２の出力
信号であるスレーブとなる軸６１の速度データＳ_S はモ
ータ駆動回路８２を介してワークスピンドルモータ２６
の回転数を制御する。

【００２３】なお、前記フィードフォワード制御ユニッ
ト６４およびセミクローズドループ制御ユニット７４の
クロック入力端子ＣＫには図示しない水晶発振器の発振
周波数を分周して得られるサンプリングクロックＴ_S が
導入される。

【００２４】次いで、砥石４２を自動的にシフトさせる
自動シフト回路８８について図５を参照しながら説明す
る。

【００２５】自動シフト回路８８はシフトモータ３４に
取着される第１パルス発生器３５の出力を計数し、シフ
ト位置を検出するカウンタ回路９０と、予め設定された
砥石４２のシフト量の上限値および下限値を記憶する記
憶回路９２と、前記カウンタ回路９０から出力される砥
石４２のシフト位置を示すデータが前記記憶回路９２か
ら読み出した上限値以上であるとき、このことを示す信
号を出力する上限位置検出回路９４と、前記カウンタ回
路９０から出力される砥石４２のシフト位置を示すデー
タが前記記憶回路９２から読み出した下限値以下である
とき、このことを示す信号を出力する下限位置検出回路
９６と、前記上限位置検出回路９４または前記下限位置
検出回路９６から出力される信号により砥石４２のシフ
トの方向を示す制御信号を出力するフリップフロップ回
路（以下、Ｆ／Ｆという）９８とを備える。

【００２６】自動シフト回路８８はシフト量を予め記憶
するシフト量記憶回路１００と、前記Ｆ／Ｆ９８から出
力されるシフト方向を示すデータと前記シフト量記憶回
路１００から読み出したシフト量とに基づいてシフトモ
ータ３４を制御する制御信号を出力する制御回路１０２
と、この制御回路１０２から出力される制御信号によっ
てシフトモータ３４を駆動するモータ駆動回路１０４と
を備える。

【００２７】さらに、自動シフト回路８８はワークセン
サ２４から出力されるワーク２２の歯数を示す信号、お
よび砥石スピンドルモータ３８の回転量を検出する第２
パルス発生器４６のＡ相パルスと０点信号とから砥石４
２の位相データを検出する位相検出回路１０６とを備え
る。

【００２８】さらにまた、自動シフト回路８８は前記Ｆ
／Ｆ９８から出力されるシフトの方向を示すデータと、
前記シフト量記憶回路１００から読み出したシフト量の
データと、図示しない記憶回路から読み出したワーク２
２のモジュールを示すデータとによって前記位相検出回
路１０６から出力される位相データを補正する位相デー
タ補正回路１０８と、図示しない制御回路から出力され
る自動噛合命令と前記位相データ補正回路１０８から出
力される補正された位相データとから噛合信号を出力す
る自動噛合回路１１０と、この自動噛合回路１１０から
出力される噛合信号と前記第２パルス発生器４６から出
力されるＡ相パルスを加算する加算回路１１２と、加算
回路１１２から出力されるデータによって同期信号を生
成する同期制御回路１１４とを備える。同期制御回路１
１４の出力によってモータ駆動回路８２は、ワークスピ
ンドルモータ２６を駆動する。

【００２９】また、前記位相検出回路１０６はカウント
メモリ回路１１６と接続される。

【００３０】以上のように構成される歯車研削機１０に
よって、ワーク２２と砥石４２との位相を合わせて研削
する作用について、図１乃至図１０を参照しながら説明
する。

【００３１】先ず、砥石４２とワーク２２の初期位相合
わせについて、図６のフローチャートを参照して説明す
る。

【００３２】初期状態では工具軸３９が停止しており、
ワークスピンドルモータ２６は前記工具軸３９に対して
同期して停止している。また、電磁クラッチ５２が滅勢
されているため（ステップＳ１）、ワーク２２の回転軸
４８は手動で容易に回転させることができる状態にある
（図３参照）。次いで、切込モータ１６を付勢して切込
テーブル１４を前進させる（ステップＳ２）。

【００３３】このとき、砥石スピンドルモータ３８は滅
勢されているため、砥石４２は回転を停止している。そ
こで、オペレータは回転を停止しているワーク２２と砥
石４２とを噛合させ、位相合わせを行う。

【００３４】次いで、砥石スピンドルモータ３８を低速
で回転させることにより砥石４２を回転させると、砥石
４２と噛合するワーク２２は砥石４２の回転力によって
連動して回転する（ステップＳ３）。

【００３５】このような状態において、砥石スピンドル
モータ３８の回転を検出する第２パルス発生器４６から
出力されるＡ相のパルス、および０点信号（Ｚ相パル
ス）が入力される位相検出回路１０６は、前記０点信号
を起点として、ワークセンサ２４から出力されるパルス
のポジティブエッジまでＡ相のパルスを計数する。この
計数はｉ回行われ（ステップＳ４）（図７参照）、夫々
の計数値Ｎ₁ 〜Ｎ_i がカウントメモリ回路１１６に記憶
されるとともに、計数値Ｎ₁ 〜Ｎ_i の平均値Ｎ_Oが演算
されてカウントメモリ回路１１６に記憶される。

【００３６】位相検出回路１０６は前記計数された計数
値Ｎ₁ 〜Ｎ_i が、平均値Ｎ_O とカウントメモリ回路１１
６に予め記憶されている許容誤差Ｗとによって設定され
た許容範囲（Ｎ_O ±Ｗ）以内か否かを判定する（ステッ
プＳ５）。

【００３７】Ｎ_O −Ｗ≦Ｎ₁ （…Ｎ_i ）≦Ｎ_O ＋Ｗ この判定の結果、許容範囲（Ｎ_O ±Ｗ）を越える計数値
Ｎ₁ 〜Ｎ_i が、予め設定された許容数ｊ未満であれば正
常と判定し、砥石スピンドルモータ３８の駆動は停止さ
れ（ステップＳ６）、同時にワークスピンドルモータ２
６もまたその回転が停止される。そして、再び切込モー
タ１６を付勢して切込テーブル１４を退動させた後、初
期位相合わせが終了する（ステップＳ７）。

【００３８】また、前記ステップＳ５において、許容範
囲（Ｎ_O ±Ｗ）を越える計数値Ｎ₁〜Ｎ_i が、許容数ｊ
以上である場合は、ワークセンサ２４の不良、ワーク２
２の不良、および別種のワーク２２が投入されたと判定
して、図示しない表示装置に異常を表示し（ステップＳ
８）、ステップＳ６の砥石スピンドルモータ３８の回転
停止、およびステップＳ７の切込テーブル１４の退動が
実行される。

【００３９】次に、前記初期位相合わせの際にカウント
メモリ回路１１６に記憶された平均値Ｎ_O を用いて、砥
石４２とワーク２２とを自動的に噛合させる作用につい
て、図８のフローチャートを参照して説明する。

【００４０】ワーク２２が取着された状態で砥石スピン
ドルモータ３８を付勢すれば、これと電気的に接続され
るワークスピンドルモータ２６も駆動され、両者は、同
期運転に入る。そこで、電磁クラッチ５２を付勢すれば
（ステップＳ１０）、ワーク２２はワークスピンドルモ
ータ２６の回転作用下に通常の研削速度で回転する（ス
テップＳ１１）。

【００４１】この状態で、切込モータ１６を付勢すれ
ば、切込テーブル１４は徐々に前進するが（ステップＳ
１２）、ワーク２２と砥石４２とが噛合する手前で切込
モータ１６は滅勢され、切込テーブル１４は停止する。
通常状態において、ワーク２２は砥石４２に対して位相
ずれしており、それを修正する必要がある。

【００４２】そこで、位相検出回路１０６は第２パルス
発生器４６の０点信号を起点として、ワークセンサ２４
から出力されるパルスのポジティブエッジまでＡ相のパ
ルスを計数し、この計数値Ｎ_P とカウントメモリ回路１
１６に記憶されている許容範囲（Ｎ_O ±Ｗ）と比較し
（ステップＳ１３）、前記計数値Ｎ_P が許容範囲（Ｎ_O
±Ｗ）以内であるとき、位相ずれがないと判定する。こ
の状態を示す信号を入力した自動噛合回路１１０は切込
指令信号を導出し、切込モータ１６を付勢して切込テー
ブル１４を前進させる（ステップＳ１４）。

【００４３】一方、計数値Ｎ_P が許容範囲（Ｎ_O ±Ｗ）
以内であることを示す信号は、位相データ補正回路１０
８と自動噛合回路１１０および加算回路１１２を介して
同期制御回路１１４に入力される。同期制御回路１１４
から出力される同期信号に基づいてモータ駆動回路８２
はワークスピンドルモータ２６を同期運転し、次の工程
に移行することになる。

【００４４】さて、計数値Ｎ_P が記憶されている許容範
囲（Ｎ_O ±Ｗ）以外であるとき、これは、砥石４２とワ
ーク２２との間に位相ずれのあることを意味する。そこ
で、位相ずれを示す信号は位相データ補正回路１０８に
導入され、位相データ補正回路１０８は前記Ｆ／Ｆ９８
から出力される制御信号と前記シフト量記憶回路１００
から読み出したシフト量のデータとから適切な補正デー
タを演算し、この補正データを自動噛合回路１１０に導
入する。自動噛合回路１１０から加算回路１１２に対し
て導出される補正信号によって、ワークスピンドルモー
タ２６の回転数を許容範囲（Ｎ_O ±Ｗ）に合わせるよう
に増減する（ステップＳ１５）。

【００４５】これを繰り返せば、最終的には計数値Ｎ_P
は許容範囲（Ｎ_O ±Ｗ）以内となり、位相ずれが解消す
る。すなわち、加算回路１１２に導入された補正データ
により位相検出回路１０６から計数値Ｎ_P が許容範囲
（Ｎ_O ±Ｗ）以内となったことを示す信号が導出され、
補正値を「０」として砥石４２とワーク２２の同期運転
がなされ、以後、砥石４２に対し、ワーク２２が同位相
を保つことになる（図９参照）。この場合、計数値Ｎ_P
が許容範囲（Ｎ_O ±Ｗ）以内となったため、位相検出回
路１０６から切込モータ１６に対して切込指令信号が送
られることは、前記と同様である。

【００４６】次いで、前記ステップＳ１４において前進
した切込テーブル１４をワーク２２と砥石４２とのバッ
クラッシュがなくなる位置より手前であって、噛合する
任意の位置で、一旦停止させ、且つ電磁クラッチ５２を
滅勢することにより（ステップＳ１６）、回転軸４８を
フリーにする。このため、砥石４２と噛合するワーク２
２は砥石４２の回転力によって連れ回り状態となる。

【００４７】ここで、再び切込指令信号が送られ、切込
モータ１６の回転作用下に切込テーブル１４を前進させ
る（ステップＳ１７）。そして、ワーク２２と砥石４２
とのバックラッシュがなくなる位置で切込モータ１６が
滅勢されて、切込テーブル１４の前進が停止する。次い
で、電磁クラッチ５２が付勢されて（ステップＳ１
８）、回転軸４８はワークスピンドルモータ２６と同期
回転する。

【００４８】ここで、前記初期位相合わせで記憶された
平均値Ｎ_O の精度をさらに上げるために、位相検出回路
１０６は第２パルス発生器４６の０点信号を起点とし
て、ワークセンサ２４から出力されるパルスのポジティ
ブエッジまでＡ相のパルスを計数する。この計数はｎ回
行われ（ステップＳ１９）、夫々の計数値Ｎ_t1〜Ｎ_tnが
カウントメモリ回路１１６に記憶されるとともに、計数
値Ｎ_t1〜Ｎ_tnの平均値Ｎ _Otが演算されてカウントメモリ
回路１１６に記憶される。

【００４９】位相検出回路１０６は前記計数された夫々
の計数値Ｎ_t1〜Ｎ_tnが、平均値Ｎ_Otとカウントメモリ回
路１１６に予め記憶されている許容誤差Ｗとによって設
定された許容範囲（Ｎ_Ot±Ｗ）以内か否かを判定する
（ステップＳ２０）。

【００５０】Ｎ_Ot−Ｗ≦Ｎ_t1（…Ｎ_tn）≦Ｎ_Ot＋Ｗ ここで、許容範囲（Ｎ_Ot±Ｗ）を越える計数値Ｎ_t1〜Ｎ
_tnの回数が、予め設定された許容数ｊ以上である場合は
ワークセンサ２４の不良、ワーク２２の不良、または別
種のワーク２２が投入されたと判定して図示しない表示
装置に異常を表示して（ステップＳ２１）、位相合わせ
を終了する。

【００５１】また、許容範囲（Ｎ_Ot±Ｗ）を越える計数
値Ｎ_t1〜Ｎ_tnの回数が、許容数ｊ未満であれば正常と判
定し、初期位相合わせにおける位相のずれが修正され
て、ワーク２２の研削が行われる（ステップＳ２２）。
そして、ワーク２２の研削が予定数終了したか否かを判
定して（ステップＳ２３）、残りがある場合は自動シフ
トを実行して（ステップＳ２４）、新しいワーク２２を
投入し（ステップＳ２５）、ステップＳ１０へ戻り次の
研削を行う。

【００５２】次に、自動シフトの作用について、図５に
示す自動シフト回路８８のブロック図および図１０のフ
ローチャートを参照しながら説明する。

【００５３】制御回路１０２はワーク２２の研削加工が
終了したとき（ステップＳ３０）、シフト量記憶回路１
００に予め設定されたシフト量が「０」か否かを判定す
る（ステップＳ３１）。シフト量が「０」であるとき、
砥石自動シフトモードが選択されていないと判断して、
通常の研削加工モードを実行する。設定されたシフト量
が「０」ではない、例えば、１００μｍのとき、砥石自
動シフトモードが選択されていると判定する。

【００５４】そこで、砥石４２をシフトすることにより
発生する砥石４２とワーク２２との位相差を補正するた
めの補正データＰ_P を位相データ補正回路１０８によっ
て演算する（ステップＳ３２）。

【００５５】 Ｐ_P ＝Ｐ_G ×（Ｓ_F ／Ｔ_P ）＝Ｐ_G ×｛Ｓ_F ／（π×Ｍ_O ）｝ …（１） （１）式において、Ｐ_G は砥石４２が１回転したときに
砥石スピンドルモータ３８に取着された第２パルス発生
器４６から出力されるパルス数、Ｓ_F は設定されたシフ
ト量ｍｍ、Ｔ_P は砥石４２の刃のピッチｍｍ、Ｍ_O は砥
石４２のモジュールを示す。

【００５６】この場合、位相データ補正回路１０８は位
相検出回路１０６から砥石４２が１回転したときに第２
パルス発生器４６から出力されるパルス数Ｐ_G 、例え
ば、１８０００パルスを読み取るとともに、シフト量記
憶回路１００に記憶されたシフト量Ｓ_F が１００μｍで
あることを読み出し、さらに図示しない記憶回路から砥
石４２のモジュールＭ_O 、例えば、２．５を読み出し、
これらの値を前記（１）式に代入して補正データＰ_P を
求める。

【００５７】すなわち、補正データＰ_P は、 Ｐ_P ＝１８０００×｛０．１／（π×２．５）｝≒２２
９パルス となる。この演算によって求められた補正データＰ
_P は、後に位相データを補正する際に用いられる。

【００５８】次いで、シフトモータ３４に配設された第
１パルス発生器３５から読み取った砥石４２のシフト位
置を示すデータをカウンタ回路９０は、上限位置検出回
路９４および下限位置検出回路９６に出力する。前記入
力したシフト位置を示すデータが記憶回路９２から読み
出した上限値を越えたとき、上限位置検出回路９４は上
限位置検出信号をＦ／Ｆ９８に出力する。同様に砥石４
２のシフト位置が下限値を越えたとき、下限位置検出回
路９６は下限位置検出信号をＦ／Ｆ９８に出力する。

【００５９】Ｆ／Ｆ９８は、初期において、例えば、砥
石４２をプラス方向にシフトするシフト方向指示信号が
出力されるように設定された後、前記上限位置検出回路
９４から出力される信号によって、シフト方向を示す信
号を反転させる。

【００６０】この場合、砥石４２のシフト方向は、鉛直
上方向をプラスとし、鉛直下方向をマイナスとする。

【００６１】位相データ補正回路１０８はＦ／Ｆ９８か
ら出力される信号により、シフト方向がプラス方向か否
かを判定する（ステップＳ３３）。シフト方向がプラス
であれば、下式に基づいてワーク２２の自動噛合用の位
相データであるパルス数Ｎを前記（１）式によって求め
た補正データＰ_P によって補正する（ステップＳ３
４）。

【００６２】すなわち、 Ｎ＝Ｎ＋Ｐ_P …（２） となる。

【００６３】（２）式によって求められた補正された位
相データであるパルス数Ｎと、砥石４２が１回転したと
きに第２パルス発生器４６から出力されたパルス数Ｐ_G
とを比較し（ステップＳ３５）、Ｎ≧Ｐ_G であれば下式
によってキャリー補正する（ステップＳ３６）。

【００６４】Ｎ＝Ｎ−Ｐ_G …（３） （３）式によって補正された位相データであるパルス数
Ｎは位相データ補正回路１０８から自動噛合回路１１０
に出力され、位相補正量を加算回路１１２に出力する。
加算回路１１２は同期制御回路１１４から出力された同
期信号に同期して、前記位相補正量をモータ駆動回路８
２に出力し、モータ駆動回路８２は前記位相補正量に基
づいてワークスピンドルモータ２６の回転数を制御する
ことによりワーク２２と砥石４２との位相を一致させ
る。

【００６５】一方、制御回路１０２はシフト方向がプラ
ス方向を示すＦ／Ｆ９８の出力を読み取り、且つ、シフ
ト量記憶回路１００からシフト量Ｓ_F が１００μｍを示
す情報を読み出し、これらの信号をモータ駆動回路１０
４に出力する。モータ駆動回路１０４は前記シフト方向
およびシフト量Ｓ_F に基づいてシフトモータ３４を駆動
し、シフトモータ３４の回転作用下に砥石４２はシフト
される（ステップＳ２７）。

【００６６】前記ステップＳ３５において、Ｎ≧Ｐ_G で
はないとき、すなわち、補正された位相データであるパ
ルス数Ｎが第２パルス発生器４６から出力される砥石４
２の１回転当たりのパルス数Ｐ_G 未満であるとき、ステ
ップＳ２６のキャリー補正が不要であるためステップＳ
３７を実行する。

【００６７】前記ステップＳ３７において、Ｆ／Ｆ９８
の出力を読み取ることによってシフトされた砥石４２が
使用可能な上限位置を越えたか否かを制御回路１０２は
判定し（ステップＳ３８）、越えた場合は次回のシフト
方向を示す信号をマイナスとして（ステップＳ３９）、
研削加工を開始する。前記ステップＳ３８において、プ
ラス方向のシフトが上限位置を越えていない場合は、砥
石４２のシフト方向を反転することなく前記データに基
づいて歯車を研削加工する。

【００６８】また、前記ステップＳ３３において、シフ
ト方向がプラスではないとき、すなわち、シフト方向を
示すＦ／Ｆ９８の出力がマイナスを示しているとき、位
相データ補正回路１０８はワーク２２の自動噛合用の位
相データであるパルス数Ｎを前記（１）式によって求め
た補正データＰ_P によって補正する（ステップＳ４
１）。

【００６９】Ｎ＝Ｎ−Ｐ_P …（４） 次いで、補正された位相データであるパルス数Ｎが
「０」未満か否かを判定し（ステップＳ４２）、Ｎ＜０
であれば下式に基づいてボロー補正する（ステップＳ４
３）。

【００７０】Ｎ＝Ｎ＋Ｐ_G …（５） （５）式によって修正された位相データであるパルス数
Ｎは前記ステップＳ３６の場合と同様に位相データ補正
回路１０８から自動噛合回路１１０に出力され、位相補
正量を加算回路１１２に出力する。加算回路１１２は同
期制御回路１１４から出力される同期信号に同期して、
前記位相補正量をモータ駆動回路８２に出力し、モータ
駆動回路８２は前記位相補正量に基づいてワークスピン
ドルモータ２６の回転数を制御することによりワーク２
２と砥石４２との位相を一致させる。

【００７１】一方、シフト方向がマイナス方向を示すＦ
／Ｆ９８の出力を読み取った制御回路１０２はシフト量
記憶回路１００からシフト量Ｓ_F が１００μｍであるデ
ータを読み出し、これらのデータをモータ駆動回路１０
４に出力する。モータ駆動回路１０４は前記夫々のデー
タに基づいてシフトモータ３４を駆動する。砥石４２は
シフトモータ３４の回転作用下にシフトされる（ステッ
プＳ４４）。

【００７２】前記ステップＳ４２において、Ｎ＜０では
ないとき、ステップＳ４４を実行する。

【００７３】前記ステップＳ４４において、Ｆ／Ｆ９８
の出力を読み取ることによってシフトされた砥石４２が
使用可能な下限位置を越えたか否かを制御回路１０２は
判定し（ステップＳ４５）、越えた場合は次回のシフト
方向を示す信号をプラスとして（ステップＳ４６）、研
削加工を開始する。前記ステップＳ４５において、マイ
ナス方向のシフトが上限位置を越えていない場合は、砥
石４２のシフト方向を反転することなく前記情報に基づ
いて歯車を研削加工する。

【００７４】このように、自動シフト回路８８において
は、制御回路１０２がＦ／Ｆ９８から読み取った砥石４
２のシフト方向を示す信号と、シフト量記憶回路１００
から読み出したシフト量Ｓ_F に基づいて、シフトモータ
３４を駆動する。シフトモータ３４はシフトテーブル３
２を変位させるため、シフトテーブル３２に取着された
砥石４２がシフトする。

【００７５】さらに、上限位置検出回路９４はカウンタ
回路９０から読み取ったシフトモータ３４の変位量が記
憶回路９２から読み出したシフト範囲の上限値を越えた
とき、シフト方向を反転するための信号を出力する。ま
た、下限位置検出回路９６は前記上限位置検出回路９４
と同様にカウンタ回路９０から読み取ったシフトモータ
３４の変位量が記憶回路９２から読み出したシフト範囲
の下限値を越えたとき砥石４２がシフト範囲の下限位置
に達したことを検出して、シフト方向を反転するための
信号を出力する。従って、砥石４２を使用可能な上限値
乃至下限値の範囲で均一にシフトすることができる。

【００７６】また、砥石４２をシフトする際に発生する
砥石４２とワーク２２との位相差を位相データ補正回路
１０８等によって補正するため、シフトした際の初期位
相合わせが不要となる。

【００７７】

【発明の効果】本発明に係る歯車研削機の自動噛合方法
および装置では、研削工具の研削面を変位させることに
より発生する位相のずれを補正することができるため、
自動シフトを行っても研削精度を低下させることがな
い。

【００７８】従って、歯車研削機に研削工具の自動シフ
トを導入することができ、研削精度を低下させることな
く、研削工具の寿命の向上および研削時間の短縮化が遂
行され、歯車研削機による歯車加工の生産性を向上させ
ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する歯車研削機の外観構成を示す
斜視図である。

【図２】図１の実施例に示す砥石とワークとの相関関係
を示す説明図である。

【図３】図１に示す実施例のワークとパルス発生器とこ
れらを駆動するワークスピンドルモータとの相関関係を
示す説明図である。

【図４】図１に示す実施例の同期制御回路のブロック構
成図である。

【図５】図１に示す実施例の自動噛合回路および自動シ
フト回路のブロック構成図である。

【図６】図１に示す実施例の初期位相合わせの動作を示
すフローチャートである。

【図７】図１に示す実施例の初期位相合わせの動作を説
明するタイムチャートである。

【図８】図１に示す実施例の自動噛合せの動作を示すフ
ローチャートである。

【図９】図１に示す実施例の自動噛合せの動作を説明す
るタイムチャートである。

【図１０】図５に示す実施例の自動シフトの動作を説明
するフローチャートである。

【符号の説明】

１０…歯車研削機 １２…ベッド １４…切込テーブル １６…切込モータ １８…トラバーステーブル ２０…トラバースモータ ２２…ワーク ２４…ワークセンサ ２６…ワークスピンドルモータ ３２…シフトテーブル ３４…シフトモータ ３５…第１パルス発生器 ３８…砥石スピンドルモータ ４２…砥石 ４６…第２パルス発生器 ６２…第３パルス発生器 ９０…カウンタ回路 ９２…記憶回路 ９４…上限位置検出回路 ９６…下限位置検出回路 ９８…フリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ） １００…シフト量記憶回路 １０２…制御回路 １０４…モータ駆動回路 １０６…位相検出回路 １０８…位相データ補正回路 １１０…自動噛合回路 １１２…加算回路 １１４…同期制御回路 １１６…カウントメモリ回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】螺旋条が刻設される研削工具によって複数
   のワークを連続的に研削する歯車研削機の自動噛合方法
   であって、 少なくとも１つの前記ワーク毎に前記ワークに対する前
   記研削工具の研削面を変位させる第１のステップと、 前記研削工具と前記ワークとを噛合させた後、回転する
   前記研削工具と前記ワークとの位相差を検出する第２の
   ステップと、 前記検出された位相差を予め設定された位相差に補正す
   る第３のステップと、 からなることを特徴とする歯車研削機の自動噛合方法。
2. 【請求項２】螺旋条が刻設される研削工具によって複数
   のワークを連続的に研削する歯車研削機の自動噛合装置
   であって、 少なくとも１つの前記ワーク毎に前記ワークに対する前
   記研削工具の研削面を変位させる研削工具シフト手段
   と、 前記研削工具を回転させる研削工具回転手段と、 前記ワークを回転させるワーク回転手段と、 前記ワークを前記研削工具に対して変位させる変位手段
   と、 前記変位手段の作用下に噛合し、且つ前記研削工具回転
   手段およびワーク回転手段の作用下に回転する前記研削
   工具と前記ワークとの位相差を検出し、該位相差を予め
   設定された位相差に補正する位相差補正手段と、 を備えることを特徴とする歯車研削機の自動噛合装置。