JPH1029115A - かさ歯車の歯切段取り修正方法並びに歯切盤 - Google Patents

かさ歯車の歯切段取り修正方法並びに歯切盤

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JPH1029115A
JPH1029115A JP19954796A JP19954796A JPH1029115A JP H1029115 A JPH1029115 A JP H1029115A JP 19954796 A JP19954796 A JP 19954796A JP 19954796 A JP19954796 A JP 19954796A JP H1029115 A JPH1029115 A JP H1029115A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、歯切盤においてカッタ繰出機構
を有する場合、機械構成上で、カッタ繰出機構は切削抵
抗を受ける部分であるため、機械の剛性の低下を招く原
因となっていたので、これを除去し熟練作業者を必要と
しないかさ歯車の歯切段取り修正方法を提供することを
目的としている。 【解決手段】 カッタ繰出機構のない歯切盤において、
カッタ軸3Bと平行でカッタ刃先に対面させたセンサ4
を進退自在に配設し、カッタ刃先の再研削後の位置をセ
ンサ4とスケ−ル5の計測により制御装置で計算し、こ
の計算値から機械段取の修正量を計算して自動的に機械
段取を修正して歯切りをするかさ歯車の歯切段取り修正
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、かさ歯車の歯切
段取り修正方法並びに歯切盤に係り、特に機械からカッ
タの繰り出し機構と人間の手作業を無用化し、同時にカ
ッタ高さの誤差を小さくし、調整時間を短縮することが
できるかさ歯車の歯切段取り修正方法並びに歯切盤に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、かさ歯車歯切盤はカッタヘッドを
傾斜させることによって工作物の圧力角とカッタの圧力
角を一致させて歯切りをするもので、例えば特公昭30
−3900号などが知られている。このかさ歯車の諸元
計算や歯切りのための機械段取りの計算は、その基準を
工作物のピッチ円錐の頂点としている。歯切盤では、仮
想歯車を表現しているクレードルと工作物との幾何学的
な位置関係、歯車諸元によって決まるカッタの位置関係
などがピッチ円錐の頂点を基準として決められている。
カッタの刃先は歯底円錐の頂点を含む平面に設定されて
いる。これまでの歯切盤には、カッタスピンドルをその
軸方向に調整することができる繰り出し機構と、カッタ
の刃先が歯底円錐の頂点を含む平面内にあることが確認
できるゲ−ジがあって、再研削することによりカッタの
高さが変化しても、カッタの刃先を歯底円錐の頂点を含
む平面に調整して使用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来方式におい
て、カッタの高さの誤差は、加工される歯車の歯当たり
や歯厚に影響を及ぼすものであり、カッタの繰出機構
は、繰出すためのネジやクランプ機能が必要であり、そ
れらが機械構成上切削抵抗を直接受ける部分に設けられ
るため、機械の剛性を低下させる原因になっている。ま
た、これらの作業は、手作業のため熟練作業者と多くの
作業時間を要するという問題点があった。この発明は前
記実情に鑑みて、機械からカッタの繰出機構と人間が行
う手作業を無用化し、同時にカッタ高さの誤差を小さく
し、調整時間を短縮することとし、カッタの高さとして
基準位置から刃先までの距離をセンサとスケ−ルを用い
て自動的に計測し、その距離により機械段取りの修正量
を計算して自動的に機械段取りを修正し歯切りをする、
かさ歯車の歯切段取り修正方法並びに歯切盤を提供する
ことを目的として開発されたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は前記課題を解
決し、目的を達成するために次のような技術的な手段を
講じた。
【0005】A.カッタ軸の繰出機構のないかさ歯車歯
切盤において、カッタ軸と平行でかつカッタ刃先に対し
て進退自在に配したセンサでカッタ刃先の位置を計測す
ると共に、該位置計測値から他の機械段取りの修正量を
自動的に計算し、該計算値に基づいてカッタ軸の繰出し
をしないで他の機械段取りを制御装置により自動的に行
い、歯切り段取りをすることからなるかさ歯車の歯切段
取り修正方法。
【0006】B.カッタ軸の繰出機構のないかさ歯車歯
切盤であって、カッタ傾斜機能を持ち、カッタ軸と平行
にかつカッタ刃先に対して進退自在にセンサを配すると
共に、該センサの進退量を計測する計測手段を配し、該
計測手段の計測値からカッタの研削量により変化するカ
ッタ刃先の位置を計算し、該計算値に基づき制御装置に
より他の機械段取りの修正量を計算して自動的に機械段
取りをする機能を有するかさ歯車歯切盤、という構成か
ら成っている。
【0007】
【作用】以上のように構成されたこの発明は次のような
作用がある。すなわち、従来の歯切盤によってカッタが
摩耗し、再研削をすると、再研削に準じてカッタ軸を前
進させることによって誤差補正をしていたが、この発明
においては、カッタ刃先に高感度のセンサ例えばタッチ
センサが接触することによって移動量を計測する。それ
をスケ−ル例えばリニアスケ−ルが読み取る。これによ
って、刃先の位置が計算されるから、該計算に応じた修
正値で工作物の切込深さその他機械段取りを制御装置に
より自動的に調節して正しく歯切をすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態例を図を参
照して説明する。図1はカッタとセンサとの関係を示す
略示的平面図、図2は歯切盤の斜視図、図3はワ−クと
仮想歯車、カッタとの関係を示す略示的平面図、図4は
仮想歯車を正面から見た場合のカッタの中心の位置を示
す。図3において、かさ歯車の諸元計算や歯切りのため
の機械段取りの計算は、その基準をワ−ク1のピッチ円
錐の頂点Pとしている。歯切盤では仮想歯車2を表現し
ているクレド−ル軸2Bの中心はそのピッチ円錐の頂点
Pと接する。ワ−ク1の歯1Aはこの仮想歯車2の歯2
Aと噛み合うように仮想して歯切りされるもので、カッ
タ3の刃先3Aはワ−ク1の歯底円錐面1Bに接するよ
うにカッタ軸3Bは傾斜するように構成されている。こ
のカッタ3は切削加工をすることによって切味が劣化
し、再研削するため、図1に仮想線33で示すようにカ
ッタ刃先の高さが短く変化して来る。その結果図4に示
すように刃先3Aを再研削したときのカッタ軸3Bの中
心はワ−ク1のピッチ円錐の頂点PからL1の距離ない
しM1の距離が正しいのに、△Lだけ伸びてL2にな
り、また△Mだけ縮まってM2となる。従って従来はこ
の△L・△Mのカッタの高さの誤差はカッタ軸3Bをワ
−ク1の方へ繰り出すことで調整を図って来たが、それ
ら調整の作業は手作業のために熟練作業者を必要としか
つ作業時間を要した。加えて、カッタ繰出機構は繰出し
ネジ,クランプ機構等複雑な機構を必要とし、その部分
は切削抵抗を直に受ける部分でもあるために機械の剛性
を低下させる原因になっている。本発明は、そのカッタ
繰出機構を使用しないもので、具体的には図1に示すよ
うにセンサ4(具体的にはタッチセンサ)とスケ−ル5
(具体的にはリニアスケ−ル)を使用する。図1におい
て、カッタ軸3Bはクレードル軸2Bに対してθ角ほど
傾斜している平面を示している。実線のカッタ3は正式
な位置にあることを示し、再研削によって高さが△Sだ
け低くなったカッタすなわち再研削後のカッタ33を仮
想線で示す。正常位置のカッタ3でクレド−ル軸2Bに
対してカッタ軸3Bはθ角度傾き、クレードル軸2B中
心から距離L1隔たった位置にカッタ中心があり、カッ
タ3の刃先3Aはワ−ク1の歯底円錐の頂点を含む平面
1Bに接している。一方、再研削後のカッタ33は実線
のカッタ3に対して刃先3Aの高さに△の差があるた
め、実線のカッタ3に対してクレードルの軸方向距離で
△S、クレド−ル中心とカッタ中心との隔たりにL2−
L1の差△Lだけ差が生じている。このカッタ軸3Bと
平行に、かつカッタの刃先3Aと対面して刃先3A方向
へ進退自在にセンサ4(具体的にはタッチセンサ)が配
設されている。該センサ4は図示省略したNC制御によ
るサ−ボモ−タ,ボ−ルネジなどの駆動装置によって進
退するもので、センサ4の先端部がカッタ3の刃先3A
と接触したとき、その位置をスケ−ル5(具体的にはリ
ニアスケ−ル)で読み取ることができる。前記、ワ−ク
の歯底円錐の頂点を含む平面1Bの位置は前記スケ−ル
5の読みの値の中にあらかじめ設定してあるので、△L
の差が算出され、工作物の切込み深さを調整する摺動部
の停止位置S=差距離△S×COSθ,L2−L1=△S
×SINθを計算する。しかる後、この数値に基づいて図
示しない制御装置によって歯切盤の他の機械段取部、す
なわち、工作物の切込み深さを調整する摺動部の停止位
置、及びクレードル中心からの距離を調整することによ
って、クレードル中心に対しθ角度傾斜しカッタの刃先
に接する平面を含む新しい円錐の頂点を基準として正し
く歯切りをすることができる。
【0009】図2はカッタ軸の繰出機構のない歯切盤の
斜視図である。歯切盤6の構成の概略を説明する。ベッ
ド7の上にワ−ク保持ユニット8とカッタユニット9が
配設されている。ワ−ク保持ユニット8はモ−タ10の
稼動により、カッタユニット9方向へ進退ができる。ワ
−ク主軸11はモ−タ12の稼動で回転する。カッタユ
ニット9はモ−タ13の稼動で矢示X方向へ進退し、刃
物軸頭14はモ−タ15の稼動で矢示Y方向へ上下動す
る。カッタ16はモ−タ17で回転し、上のモ−タ18
でカッタ軸を傾斜させることができる。詳しい機構は特
開平2−237718号を参照されたい。前記センサ4
(リニアセンサ)とスケ−ル5(リニアスケール)は、
このカッタ16の前方に位置するようにベッド7上に配
設するか、刃物軸頭14に任意の支持具を介して配設す
る等、配設手段は限定されない。前記各モ−タはすべて
図示省略したNC制御装置により制御すると共に、セン
サ4とスケ−ル5の駆動装置(図示省略)も同じNC制
御装置で制御される。前記図1に示したL2−L1=△
Lは、図2の刃物軸頭14を図中の矢示X軸,矢示Y軸
方向へ移動させることによってカッタ軸3Bの半径方向
の修正をすることができ、また図1における△Sは、図
2におけるワ−ク保持ユニット8の矢示Z軸方向の補正
で修正をすることができる。これによって、図2の歯切
盤6がカッタの繰出機構を具えていなくても、カッタ刃
先の再研削量に対して常に好ましい修正をすることがで
き、そのことは装置としてカッタの繰出機構を無用化し
たので、機械剛性を向上させることができた。また人間
が行う手作業を無用化し、同時に歯切誤差を小さくし、
調整時間を短縮することができるようになった。
【0010】
【発明の効果】この発明は前述のように構成されたの
で、次のようなすぐれた効果を有している。
【0011】A.センサとスケ−ルを用いて自動的にカ
ッタ刃先の位置を計測し、その計測値によって機械段取
の修正量を計算して自動的に機械段取を修正し歯切りを
することができるため、歯切盤から複雑なカッタ繰出機
構を除去することができ、歯切盤の機械構成上特に刃物
軸頭の切削抵抗を軽減させ、機械の剛性を向上させるこ
とができる効果がある。
【0012】B.センサとスケ−ルを用いてNC制御装
置を介して各駆動部を自動制御するため、人間が行う手
作業を無用化し、同時にカッタ高さの誤差が常に修正さ
れて小さくなり、調整時間も著しく短縮することができ
る効果がある。
【0013】C.自動制御によりカッタ高さの誤差が調
整されるので、熟練工の作業を必要とせず、常にどこで
も同一の調整効果をあげることができ、均等な歯切加工
を効率よくすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】カッタとセンサとの関係を示す略示的平面図で
ある。
【図2】歯切盤の斜視図である。
【図3】カッタとワ−クの関係を示す略示的平面図であ
る。
【図4】カッタとワ−クの関係を示す略示的な正面図で
ある。
【符号の説明】
1 ワ−ク 1A 歯 1B ワークの歯底円錐の頂点を含む平面 2 仮想歯車 2A 仮想歯車の歯先 2B クレードル軸 3 カッタ 3A 刃先 3B カッタ軸 33 再研削後のカッタ 4 センサ 5 スケ−ル 6 歯切盤 7 ベッド 8 ワ−ク保持ユニット 9 カッタユニット 10 モ−タ 11 ワ−ク主軸 12,13 モ−タ 14 刃物軸頭 15 モ−タ 16 カッタ 17,18 モ−タ P カッタの歯底円錐の頂点

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カッタ軸の繰出機構のない歯車歯切盤に
    おいて、カッタ軸と平行で、かつカッタ刃先に対して進
    退自在に配したセンサでカッタ刃先の位置を計測すると
    共に、該位置計測値から他の機械段取りの修正量を自動
    的に計算し、該計算値に基づいて、カッタ軸の繰り出し
    をしないで他の機械段取りを制御装置により自動的に行
    うことを特徴とするかさ歯車の歯切段取り修正方法。
  2. 【請求項2】 カッタ軸の繰出機構がないかさ歯車歯切
    盤であって、カッタ傾斜機能を持ち、カッタ軸と平行
    に、かつカッタ刃先に対して進退自在にセンサを配すと
    共に、該センサの進退量を計測する計測手段を配し、該
    計測手段の計測値からカッタの再研削量により変化する
    カッタ刃先の位置を計算し、該計算値に基づいて制御装
    置により他の機械段取りの修正量を計算して自動的に機
    械段取りをする機能を有するかさ歯車歯切盤。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6644242B2 (en) 2001-07-06 2003-11-11 Guppy Co., Ltd. Aquatic animal incubation device
JP2011031317A (ja) * 2009-07-30 2011-02-17 Okamoto Machine Tool Works Ltd クレードル式傘歯車創成装置およびそれを用いて傘歯車を製造する方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6644242B2 (en) 2001-07-06 2003-11-11 Guppy Co., Ltd. Aquatic animal incubation device
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