JPH10128626A - 機械部品を回転させホブ切りするための数値制御工作機械 - Google Patents

機械部品を回転させホブ切りするための数値制御工作機械

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JPH10128626A
JPH10128626A JP9251912A JP25191297A JPH10128626A JP H10128626 A JPH10128626 A JP H10128626A JP 9251912 A JP9251912 A JP 9251912A JP 25191297 A JP25191297 A JP 25191297A JP H10128626 A JPH10128626 A JP H10128626A
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Stefano Ongaro
ステファノ・オンガロ
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Nuova Trasmissione SRL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械部品を高精度で能率的に機械加工できる
コンパクトで安価な工作機械を提供する。 【解決手段】 機械部品を回転させ,ホブ切りするため
の数値制御の工作機械であって、機械部品３０を把持す
る手段を備えて自身の中心軸２aの回りに回転できる主
心棒２と、回転,フライス削り,穴明けのためのタレット
刃物台５を支持する第１キャリッジ４と、ホブ１１のヘ
ッド７を支持する第２キャリッジ６とを備える。第１,
第２キャリッジ４,６は、指令に基づいて上記主心棒２
に対して制御されて動かされることができて、タレット
刃物台５上に取り付けられた刃物および上記ホブ１１を
選択的に動かして、上記刃物およびホブが、主心棒２に
支持された機械部品３０を機械加工するようになってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械部品を回転さ
せ,ホブ切りするための数値制御工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転とホブ切りの両方を必要とする機械
部品を製造するためには、現在、２つの分離した工作機
械、即ち、部品を回転させ，フライス削りし,穴明けす
ることができる旋盤と歯切りだけのためのホブ盤とを使
用しなければならなかった。
【０００３】実際に、機械部品は、歯切りの準備として
一般に旋盤上で主として回転せしめられた後、旋盤から
取り外されてホブ盤の主心棒に装着される。
【０００４】多くの場合、ホブ切り後に、種々の工作機
械によって更に機械加工を行なう必要があり、例えば一
組の歯をばり取りしたり面取りしたり、軸方向や半径方
向の外部溝,半径方向のねじ,カムなどを加工したりす
る。このような場合、機械部品をホブ盤から他の工作機
械に更に運ぶことが必要になる。
【０００５】機械部品を或る工作機械から他の工作機械
へ運ぶことは、機械加工に必要な時間,従って機械加工
の全体コストに著しい悪影響を及ぼす。
【０００６】さらに、機械部品は、設計誤差を満たすた
め各工作機械上に高精度で位置決めされなければならな
い。
【０００７】機械部品を或る工作機械から他の工作機械
に運ぶことは、続く機械加工が、機械部品自身の中心軸
の回りに位相整合として知られた手法で特定の角度位置
に関連して行なわれなければならない場合、さらに複雑
になる。
【０００８】現在の機械加工ラインは、特に自動化され
た数値制御の取上げ・位置決めユニットを備えており、
このユニットは、機械部品を或る工作機械から他の工作
機械へ運ぶ。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの装置
は、極めて複雑で、システムの投資コストに著しく悪影
響を及ぼす。
【００１０】旋盤とホブ盤を使用しなければならないこ
とから生じる他の問題は、これら総ての工作機械の購入
費用および作業場に必要な空間に確かに起因し、これが
投資と運転コストの見地から更なる重荷になる。
【００１１】旋盤とホブ盤を組み合わせて使用すること
から生じる更なる問題は、ホブ切りされるべき機械部品
を蓄える場所を旋盤とホブ盤の間に設けなければならな
いことである。
【００１２】本発明の目的は、機械加工されるべき機械
部品を運ぶ必要なしに、この機械部品を回転および歯切
りすることができる数値制御の工作機械を備えることに
よって、上述の問題を解決することにある。
【００１３】上記目的の範囲内で、本発明の目的は、機
械加工の中間段階で機械部品の運搬を避けることによっ
て、従来の旋盤とホブ盤との使用で得られるよりも更に
精密な機械加工を達成することができる工作機械を提供
することである。
【００１４】本発明の他の目的は、同じ生産能力に対し
て旋盤とホブ盤を据え付けるに要する据付空間よりも遥
かに小さい据付空間しか必要としない工作機械を提供す
ることである。
【００１５】本発明の更なる目的は、機械加工されるべ
き機械部品を仕上加工できることによって、個々の部品
のための全機械加工サイクルを減じることができ、機械
加工サイクル全体におけるより良い共同作用を可能にす
る工作機械を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】以降に明らかになる上記
各目的は、機械部品を回転させ,歯切りするための数値
制御の工作機械によって達成され、この工作機械は、機
械部品を把持する手段を備えて自身の中心軸の回りに回
転できる主心棒と、回転,フライス削り,穴明けのための
タレット刃物台を支持する第１キャリッジと、ホブヘッ
ドを支持する第２キャリッジとを備え、上記第１,第２
キャリッジは、指令に基づいて上記主心棒に対して制御
されて動かされることができて、上記タレット刃物台上
に取り付けられた刃物とホブを選択的に動かして、上記
刃物とホブが上記主心棒に支持された機械部品を機械加
工するようになっている。
【００１７】本発明の更なる特徴と利点は、本発明の好
ましいが限定されることがなく、限定されない例として
のみ添付の図面に描かれた工作機械の実施の形態の以降
の詳細な説明によって明らかになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１〜４を参照すると、全体を番
号１で示す本発明による工作機械は、機械加工されるべ
き機械部品を把持するための従来の手段を有する主心棒
２を備え、この主心棒は、それ自身の中心軸２aの回り
に数値制御ユニット３によって制御(指示)されたとおり
に回転することができる。
【００１９】上記工作機械は、回転工具や他の工具をも
つ複数(通常１２個)のステーションを有するタレット刃
物台５を支持する第１キャリッジ４を更に備え、上記各
工具は、穴明け,フライス削り,軸方向および半径方向の
ねじ切りを行なうべく、従来の数値制御旋盤(CNC)のタ
レット刃物台と同様に互いに独立に動かされる。
【００２０】本発明によれば、上記工作機械は、ホブヘ
ッド７を支承する第２キャリッジ６を備える。
【００２１】上記第１キャリッジ４と第２キャリッジ６
は、数値制御の制御器(数値制御ユニット)３によって制
御されて指令に基づいて主心棒２に対して動くことがで
き、それによりタレット刃物台５上に取り付けられた工
具８,９,１０およびヘッド７上に取り付けられたホブ１
１を選択的に動かして、これらの工具とホブが、主心棒
２に支承された部品３０を機械加工するようになってい
る。
【００２２】より明確には、第１キャリッジ４は、指令
に基づいて連続的な補間により２つの数値制御軸１２,
１３に沿って動くことができ、第１軸１２は主心棒２の
中心軸２aと平行であり、第２軸１３は上記第１軸１２
と直交する。
【００２３】第２キャリッジ６も、指令に基づいて連続
的な補間により２つの数値制御軸１４,１５に沿って主
心棒２に対して動くことができ、第３軸１４は主心棒２
の中心軸２aと平行であり、第４軸１５は上記第３軸１
４と直交する。
【００２４】ホブ１１は、自身の中心軸１６の回りに制
御器３によって制御されて回転駆動されることができ、
上記中心軸１６は第５の数値制御軸をなす。
【００２５】ホブ１１を支承するヘッド７は、指令に基
づいて第６の数値制御軸１７の回りに制御器３で制御さ
れて回転することができ、上記第６軸１７は、主心棒２
の中心軸２aと直交して、主心棒２の中心軸２aに対する
ホブ１１の傾きを歯切りの要求に応じて変化できるよう
になっている。つまり、歯切りされるべき歯の機械部品
３０の中心軸に対する角度に対するホブの螺旋の傾きを
変化させ,調整させることができるようになっている。
【００２６】さらに、ヘッド７は、指令に基づいて第７
の数値制御軸１８に沿って制御器３で制御されて第２キ
ャリッジ６に対して動くことができ、上記第７軸は第４
軸と平行である。
【００２７】好都合に、主心棒２に対向する心押し台２
０を支承する第３キャリッジ１９を備えることができ
る。
【００２８】第３キャリッジ１９は、指令に基づいて連
続的な補間により２つの数値制御軸２１,２２に沿って
動くことができ、第９軸２１は主心棒２の中心軸２aと
平行であり、第１０軸２２は上記第９軸２１と直交す
る。
【００２９】心押し台２０は、要求に応じて機械加工さ
れるべき機械部品３０を把持するための手段を備えると
ともに、主心棒２により行なわれる機械部品３０の把持
を取り替えたり助けたりすることが必要な場合、補助の
心棒あるいは１つの心棒で構成することができる。
【００３０】本発明による工作機械の構成部材の種々の
数値制御軸に沿う動作は、制御器３によって保証される
相互関連操作の結果、所望の関連で相互に同期させられ
ることができ、それによって、数値制御の制御器３内に
あるプログラムにしたがって機械部品３０を製造するた
めに必要な機械加工を遂行する。
【００３１】特に、第１キャリッジ４や第２キャリッジ
６の動作は、主心棒２や心押し台２０をなす補助の心棒
の回転と同期させられる。
【００３２】補助の心棒の自身の中心軸の回りの回転
も、主心棒２の回転に好都合に同期させられる。
【００３３】上記工作機械は、機械加工された機械部品
を取り外すための道具、または他の従来の付属品を備え
ることができる。
【００３４】機械部品３０の製造における本発明による
工作機械の動作、即ち例えば第１の回転ステップ,第２
のホブ切りステップ,第３の回転ステップなどを必要と
する工作機械の動作は、図２〜図４を参照すれば次のよ
うになる。
【００３５】予め粗く形作られた機械加工されるべき機
械部品３０は、対応する把持手段を用いて主心棒２に装
着される。
【００３６】次に、制御器３は、主心棒２をそれ自身の
中心軸２aの回りに回転駆動し、第１キャリッジ４を軸
１２,１３に沿って動かして、用いられる工具に応じて
機械部品３０を回転させたりフライス削りしたりする
(図２参照)。
【００３７】回転動作が終了すると、機械部品を主心棒
２から取り外さずに、制御器３は、第１キャリッジ４を
タレット刃物台５の工具が機械部品３０から離れて後退
するように動かし、第２キャリッジ６を軸１４,１５に
沿って、ヘッド７を軸１７の回りおよび軸１８に沿って
夫々動かし、ホブをこのホブが自身の軸１６の回りに機
械部品の歯切りを行なうように回転させる(図３参照)。
【００３８】歯切りの可能な動作のうちで、本発明によ
る工作機械は、ギア比(歯数が互いに異なる２以上のギ
ア)のみならず歯形およびピッチが相互に異なるギア
を、ヘッド７の中心軸に２つ以上のホブを取り付けて、
これらのホブを軸方向に動作(シフト)させて製造するこ
とができることに留意されたい。
【００３９】最後に、必要ならば、制御器３は、第２キ
ャリッジ６をホブ１１が機械部品から離れて後退するよ
うに動かし、再び第１キャリッジ４を任意に回転動作さ
せるように動かす(図４参照)。
【００４０】必要ならば、種々の機械加工のステップ中
で、機械部品は、制御器３によって軸２１,２２(図１参
照)に沿うとともに心押し台２０の中心軸２０aの回りに
再び動かされる第３キャリッジ１９の動作を介して、心
押し台２０によって支持されたり機械加工されたりする
ことができる。
【００４１】さらに、第１キャリッジ４と第２キャリッ
ジ６は、ホブを第１キャリッジの他の工具と一緒に用い
ることによって、例えばホブの圧力が低下した機械部品
の箇所をスキミングすることで,ばり取りするなどして
同時に機械加工することができる。
【００４２】上記工作機械は、歯切りの間にギアを面取
することもできる。
【００４３】上記工作機械は、市販の(300mm長さの)棒
を連続的に供給する外部の棒押し機を介して「連続的な
棒」として働くことができる。この場合、機械部品の機
械加工が終わると、工具による切り落とし動作が与えら
れ、これに続いて機械部品が取り外され、次いで主心棒
から上記棒が突出させられて、システムが次の機械部品
を機械加工するための準備がなされる。
【００４４】実際に、本発明による工作機械は、意図し
た狙いと目的を完全に達成することが認められた。なぜ
なら、上記工作機械は、機械加工の中間段階の間に種々
の機械加工ユニット上の機械部品を取り外したり再位置
決めしたりすることなく、回転,フライス削り,穴明け,
ホブ切りを夫々遂行することができるからである。
【００４５】従って、機械加工の全時間において相当の
減少が認められた。この減少は、同じ機械部品の機械加
工が、例えばギアの面取りあるいは軸方向または半径方
向の外部溝,半径方向ねじ,半径方向穴,カム若しくは他
の高精度機械加工など、１つの機械加工から次の機械加
工へ通過する際に現在の角度位置を維持することが必要
な場合に、さらに顕著である。
【００４６】本発明による工作機械により遂行できる統
合された機械加工は、完全に仕上げられた機械部品を得
ることを可能にするとともに、個々の機械部品に関連す
る全サイクルを減少させ、製造サイクルを相当に短縮
し、従って、全サイクルに亘ってより良い共同作用を可
能にする。
【００４７】上述の利点に重要度において劣らない付加
的な利点は、本発明による工作機械により要求される場
所の減少であり、その結果、投資および運転の点で節約
が図られる。これらの節約は、機械部品を扱うための設
備によって要求される費用を節約、および機械加工の中
間段階で機械部品を扱うための設備によって要求される
費用の節約である。
【００４８】さらに、主心棒で保証される支持以外に付
加的な支持を必要とする特に長い機械部品の場合、本発
明による工作機械は、従来の工作機械で要求され,その
費用と維持が欠点をもたらす付加的なギア把持具やロッ
ク用固定具を何ら必要としない。
【００４９】他の利点は、本発明による工作機械で達成
されるより高い機械加工精度である。なぜなら、１つの
工作機械から他の工作機械への運搬で生じる機械部品の
不正確な位置決めに起因する機械部品の機械加工誤差が
ないからである。
【００５０】他の利点は、ホブ盤で用いられる完全な鉱
油に代えて、通常の旋盤と同じく潤滑・冷却剤として水
性エマルジョンの形で油を用いることができることであ
り、これにより、運転コストをさらに節約できる。
【００５１】他の利点は、本発明の工作機械が、労力と
エネルギコストの点で相当の経済性を可能ならしめるこ
とである。
【００５２】このように創作された本発明の工作機械
は、数々の修正や変更が可能であり、これらの修正や変
更は、本発明の概念の範囲内にあり、工作機械の細部
は、他の技術的に均等な要素で置き換えることができ
る。
【００５３】実際に、用いられた材料および寸法は、要
求および本分野の技術の状況に応じて如何様にもでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による工作機械の一例を示す図であ
る。
【図２】 上記工作機械によって回転され,歯切りされ
る部品の機械加工のサイクルを示す図である。
【図３】 上記工作機械によって回転され,歯切りされ
る部品の機械加工のサイクルを示す図である。
【図４】 上記工作機械によって回転され,歯切りされ
る部品の機械加工のサイクルを示す図である。
【符号の説明】
１…工作機械、２…主心棒、２a…中心軸、３…制御
器、４…第１キャリッジ、５…タレット刃物台、６…第
２キャリッジ、７…ヘッド、８,９,１０…工具、１１…
ホブ、１２…第１軸、１３…第２軸、１４…第３軸、１
５…第４軸、１６…第５軸、１７…第６軸、１８…第７
軸、１９…第３キャリッジ、２０…心押し台、２０a…
中心軸。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機械部品を回転させ,ホブ切りするため
    の数値制御の工作機械において、 上記工作機械は、機械部品を把持する手段を備えて自身
    の中心軸の回りに回転できる主心棒と、回転,フライス
    削り,穴明けのためのタレット刃物台を支持する第１キ
    ャリッジと、ホブのヘッドを支持する第２キャリッジと
    を備え、上記第１,第２キャリッジは、指令に基づいて
    上記主心棒に対して制御されて動かされることができ
    て、上記タレット刃物台上に取り付けられた刃物および
    上記ホブを選択的に動かして、上記刃物および上記ホブ
    が、上記主心棒に支持された機械部品を機械加工するよ
    うになっていることを特徴とする工作機械。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の工作機械において、上
    記第１キャリッジは、指令に基づいて上記主心棒に対し
    て連続的な補間により２つの数値制御軸に沿って動くこ
    とができ、第１軸は上記主心棒の中心軸と平行であり、
    第２軸は上記第１軸と直交することを特徴とする工作機
    械。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の工作機械において、上
    記第２キャリッジは、指令に基づいて上記主心棒に対し
    て連続的な補間により２つの数値制御軸に沿って動くこ
    とができ、第３軸は上記主心棒の中心軸と平行であり、
    第４軸は上記第３軸と直交することを特徴とする工作機
    械。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の工作機械において、上
    記ヘッドに取り付けられた上記ホブは、このホブの中心
    軸に一致する第５の数値制御軸の回りに指令に基づいて
    回転できることを特徴とする工作機械。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の工作機械において、上
    記ホブのヘッドは、指令に基づいて上記主心棒の中心軸
    と直交する第６の数値制御軸の回りに回転することがで
    きて、上記主心棒の中心軸に対する上記ホブの傾きを変
    化できるようになっていることを特徴とする工作機械。
  6. 【請求項６】 請求項３に記載の工作機械において、上
    記ホブのヘッドは、指令に基づいて上記第４の軸と平行
    である第７の数値制御軸に沿って上記第２キャリッジに
    対して動くことができることを特徴とする工作機械。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の工作機械において、こ
    の工作機械は、上記主心棒に対向し、かつ上記主心棒の
    中心軸に平行な第８の数値制御軸をなす自身の中心軸の
    回りに回転されうる心押し台を支持する第３キャリッジ
    を備えることを特徴とする工作機械。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の工作機械において、上
    記第３キャリッジは、指令に基づいて連続的な補間によ
    り２つの数値制御軸に沿って動くことができ、第９軸は
    上記主心棒の中心軸と平行であり、第１０軸は上記第９
    軸と直交することを特徴とする工作機械。
  9. 【請求項９】 請求項７に記載の工作機械において、上
    記心押し台は、機械加工されるべき上記機械部品を把持
    するための手段を備えた補助の心棒からなることを特徴
    とする工作機械。
  10. 【請求項１０】 請求項７に記載の工作機械において、
    上記心押し台は、センタからなることを特徴とする工作
    機械。
  11. 【請求項１１】 請求項９に記載の工作機械において、
    上記主心棒および／または上記補助の心棒のそれ自身の
    中心軸の回りの回転は、連続的に指示に基づいて制御さ
    れることを特徴とする工作機械。
  12. 【請求項１２】 請求項９に記載の工作機械において、
    上記第１キャリッジおよび／または上記第２キャリッジ
    の動作は、上記主心棒および／または上記補助の心棒の
    回転に同期せしめられていることを特徴とする工作機
    械。
  13. 【請求項１３】 請求項９に記載の工作機械において、
    上記補助の心棒のそれ自身の中心軸の回りの回転は、上
    記主心棒の回転に同期せしめられていることを特徴とす
    る工作機械。
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