CN102574270A

CN102574270A - 齿轮磨床

Info

Publication number: CN102574270A
Application number: CN200980161717.1A
Authority: CN
Inventors: 越智政志; 柳濑吉言
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2029-09-29
Also published as: EP2484492A1; US20120225614A1; US8882569B2; CN102574270B; EP2484492A4; WO2011039838A1; EP2484492B1

Abstract

本发明提供一种能够实现维护性的提高及小型化的齿轮磨床。因此，提供一种齿轮磨床，使螺纹状砂轮(17)和工件(W)以啮合的状态旋转，对工件(W)进行研磨加工，其中，使旋转驱动而对螺纹状砂轮(17)进行修整的圆盘修整工具(66)在可对螺纹状砂轮(17)进行修整的修整位置(P2)和研磨时从修整位置(P2)退避的退避位置(P1)之间，绕与工件(W)的工件旋转轴即C1轴平行且与螺纹状砂轮(17)向工件(W)的进给方向正交的C2轴回转。

Description

齿轮磨床

技术领域

本发明涉及一种通过砂轮研磨加工被加工齿轮的齿轮磨床，特别是涉及一种具有修整砂轮的修整功能的齿轮磨床。

背景技术

目前，作为使用研磨工具即砂轮对热处理后的被加工齿轮即工件进行研磨并有效地精加工工件的齿面的装置，提供一种齿轮磨床。在这样的齿轮磨床中，进行研磨加工时，砂轮磨损而锋利度降低，因此，在研磨规定数量的工件后，需要对磨损的砂轮进行修整而使锋利的刃面再生。

由此，在现有的齿轮磨床中，具备通过修整工具修整磨损的砂轮的修整功能。例如，在专利文献1公开有这样的具备修整功能的齿轮磨床。

专利文献1：日本特开2005-111600号公报

发明内容

在所述的现有齿轮磨床中，在与砂轮相对立设的反转立柱的外周，设有可回转地支承回转环进而可将工件保持在该回转环上的一对夹持件、和配置于该一对夹持件之间的修整工具。而且，通过使夹持件相对于可保持工件的旋转台回转而相对，可进行工件的送入及送出，另一方面，通过使修整工具相对于砂轮回转而相对，可进行修整。

然而，在这样的现有结构中，夹持件及修整工具两方设置于回转环上，因此，在进行研磨或修整中的任一加工时，不能进行另一个的维护。另外，通常，在修整工具附设有使其旋转驱动的修整工具驱动单元等，因此，修整工具成为重物的情况较多。为了支承这样的重的修整工具，也必须增大回转环。此外，若增大回转环，则需要用于使其回转的大的驱动力，使回转环回转的回转环驱动单元也增大。其结果可能导致齿轮磨床的大型化。

因此，本发明解决上述课题，其目的在于提供一种能够实现维护性的提高及小型化的齿轮磨床。

解决上述课题的第一方面的齿轮磨床，使砂轮和被加工齿轮以啮合的状态旋转，对所述被加工齿轮进行研磨加工，其特征在于，具备：

修整工具，其旋转驱动而对所述砂轮进行修整；及

修整工具回转单元，其使所述修整工具在可对所述砂轮进行修整的修整位置和研磨时从所述修整位置退避的退避位置之间，绕与被加工齿轮的工件旋转轴平行且与所述砂轮向被加工齿轮的进给方向正交的回转轴回转。

解决上述课题的第二方面的齿轮磨床，其特征在于，

所述修整工具回转单元具有：

旋转部，其将所述修整工具支承为能够旋转，并且绕所述回转轴旋转；

固定部，其将所述旋转部支承为能够旋转；

定位单元，其相对于所述固定部对所述旋转部的旋转进行定位；

定位解除单元，其设置于所述固定部上，通过杠杆作用解除由所述定位单元进行的定位；及

旋转单元，其在所述定位解除单元动作时，使所述旋转部可旋转。

解决上述课题的第三方面的齿轮磨床，其特征在于，

所述定位解除单元具有：

缸部，其形成于所述固定部；

活塞部件，其沿回转轴方向可滑动地收纳于所述缸部内；

环状的槽部，其形成于所述旋转部；

杠杆，其基端部可摆动地支承于所述固定部，而其前端部保持于所述活塞部件；

滚子，其嵌合于所述槽部，并且可旋转地支承于所述杠杆；及

压力给排单元，其向所述缸部供给压力或从所述缸部排出压力而使所述活塞部件可滑动。

解决上述课题的第四方面的齿轮磨床，其特征在于，

在形成于所述杠杆上的贯通孔内配置所述槽部，

在所述贯通孔的内周面可旋转地支承所述滚子。

解决上述课题的第五方面的齿轮磨床，其特征在于，

在形成为双岔状的所述杠杆的前端部之间支承保持销，

在所述活塞部件形成有保持所述保持销的保持槽。

因此，根据本发明的齿轮磨床，通过使旋转驱动而对砂轮进行修整的修整工具在可进行砂轮的修整的修整位置和研磨时从修整位置退避的退避位置之间，绕与被加工齿轮的工件旋转轴平行且与砂轮向被加工齿轮的进给方向正交的回转轴回转，能够实现维护性的提高及小型化。

附图说明

图1是本发明一实施例的齿轮磨床的立体图；

图2是修整工具回转装置的立体图；

图3是修整工具回转装置的平面图；

图4是图3的A-A向视剖面图；

图5是图4的B-B向视剖面图。

具体实施方式

下面，使用附图对本发明的齿轮磨床进行详细地说明。

实施例

如图1所示，在齿轮磨床1的床身11上，沿水平的X轴方向(进给方向)可移动地支承立柱12。在立柱12上，沿垂直的Z轴方向可升降地支承有床鞍13，在该床鞍13上绕水平的A轴可回转地支承有回转头14。在回转头14上沿水平的Y轴方向可移动地支承有滑动头15，在该滑动头15设有砂轮头16。而且，在砂轮头16上以可装卸且绕垂直的B轴可旋转的方式支承鼓形的螺纹状砂轮17，该螺纹状砂轮17通过内置于砂轮头16的未图示的砂轮驱动电动机旋转驱动。

另外，在床身11上的立柱12的正面，绕垂直的C1轴(工件旋转轴)可旋转地设有旋转台18。在旋转台18的上表面安装有圆筒状的安装夹具19，在该安装夹具19的上端内周面可装卸地安装有内齿轮材料即工件(被加工齿轮)W。而且，在旋转台18的侧面设有修整工具回转装置(修整工具回转单元)20，在该修整工具回转装置20上，后面详述，，绕C2轴(回转轴)可回转地支承有修整螺纹状砂轮17的圆盘修整工具66。

如图1及图2所示，修整工具回转装置20由基座部31和设置于该基座部31的上部的回转部32构成。基座部31设置于床身11上，回转部32绕C2轴可回转地支承于所述基座部31的上表面中央部。

如图3～图5所示，基座部31具备固定部41及旋转部42。固定部41固定于床身11上，旋转部42在所述固定部41的中央部可旋转地被支承。

旋转部42与C2轴同轴配置，具有圆形的旋转板42a及轴状的轴部42b。在旋转部42的旋转板42a和固定部41之间夹设有齿轮联轴器(定位单元)43，在旋转板42a的下表面设有齿轮联轴器43的上齿轮部43a，另一方面，在固定部41的上表面设有齿轮联轴器43的下齿轮部43b。另外，在轴部42b的轴方向中间部设有键44，在轴部42b的下端嵌入有圆筒状的凸缘部件45。而且，通过轴部42b的下端和凸缘部件45的外周面及凸缘部45a，形成比轴部42b的外周面更凹陷的环状的槽部46。

在固定部41的侧部设有水平回转驱动用电动机(旋转单元)47，在固定部41内的高度方向中间部可旋转地支承有驱动齿轮48、中间齿轮49、及从动齿轮50。驱动齿轮48和中间齿轮49啮合，中间齿轮49和从动齿轮50啮合，驱动齿轮48嵌合于水平回转驱动用电动机47的输出轴上，并且，从动齿轮50配置于旋转部42的轴部42b的外侧。而且，在从动齿轮50的内周面形成有键槽50a，在该键槽50a沿C轴方向可滑动地支承有轴部42b的键44。

在固定部41内的下方收纳有杠杆51。杠杆51具有宽度狭窄的基端部51a和双岔状的前端部51b，基端部51a经由摆动销52可摆动地支承于固定部41内，而其前端部51b在其间支承有保持销53。此外，在杠杆51上形成有贯通孔51c，在该贯通孔51c贯通有轴部42b的凸缘部件45。而且，在贯通孔51c的内周面可旋转地支承有滚子54，该滚子54嵌合于槽部46。

另外，在杠杆51的前端部51b之间形成有缸部55，在该缸部55内沿C2轴方向可滑动地收纳有活塞部件56。在活塞部件56的杠杆51侧的侧壁，在其宽度方向上形成有凹状的保持槽56a，在该保持槽56a中保持有前端部51b的保持销53。而且，在缸部55的上部及下部连通有液压通路57a、57b，该液压通路57a、57b与液压给排装置(压力给排单元)58连接。即，由液压给排装置58，液压经由液压通路57a、57b向缸部55内供给或从缸部55内排出。

槽部46、杠杆51、滚子54、缸部55、活塞部件56、及液压给排装置58等构成定位解除单元。

另一方面，如图2及图3所示，回转部32具备主体部61及电动机收纳部62。主体部61的基端固定于基座部31的旋转板42a上，电动机收纳部62形成为筒状并设置于主体部61的前端。

在电动机收纳部62内内置有垂直回转驱动用电动机63。该垂直回转驱动用电动机63的输出轴绕水平的B2轴旋转驱动，在电动机收纳部62的外侧和旋转板64连接。另外，在旋转板64上设有修整工具旋转驱动用电动机65。该修整工具旋转驱动用电动机65的输出轴绕C3轴旋转驱动，可装卸地安装有圆盘状的圆盘修整工具66。

即，通过从液压给排装置58经由液压通路57b向缸部55的下部供给液压，活塞部件56向上方滑动。由此，杠杆51的前端部51b以摆动销52为中心与活塞部件56一起向上方摆动，与之相伴，滚子54按压槽部46的上表面。其结果是，旋转部42相对于固定部41提升至上方(图4的用双点划线表示的位置)，解除固定部41和旋转部42之间的齿轮联轴器43的啮合。即，解除旋转部42相对于固定部41的定位。

另外，与此相反，这样在使旋转部42提升的状态下，从液压给排装置58经由液压通路57a向缸部55的上部供给液压，从而活塞部件56向下方滑动。由此，杠杆51的前端部51b以摆动销52为中心与活塞部件56一起向下方摆动，与之相伴，滚子54按压槽部46的下表面。其结果是，旋转部42下降至固定部41内的最低位(图4的用实线表示的位置)，固定部41和旋转部42之间的齿轮联轴器43啮合。即，相对于固定部41来定位旋转部42。

此外，在使旋转部42提升的状态下，驱动水平回转驱动用电动机47，从而该驱动力按照驱动齿轮48、中间齿轮49、从动齿轮50的顺序传递，旋转部42绕C2轴旋转。此时，由滚子54的旋转而槽部46平滑地滑动，因此，提升了的旋转部42顺利地旋转。由此，回转部32的圆盘修整工具66绕C2轴回转，该圆盘修整工具66在后述的退避位置P1和修整位置P2之间回转(参照图2及图3)。

而且，在修整位置P2以圆盘修整工具66定位于齿轮联轴器43上的状态，驱动垂直回转驱动用电动机63，由此，圆盘修整工具66绕B2轴回转，并且驱动修整工具旋转驱动用电动机65，从而圆盘修整工具66绕C3轴旋转驱动。由此，圆盘修整工具66修整相对的螺纹状砂轮17。

因此，在使用齿轮磨床1对工件W进行研磨加工时，首先，将工件W安装在安装夹具19上。然后，驱动立柱12、床鞍13、回转头14、滑动头15，使螺纹状砂轮17沿X、Y、Z轴方向移动，并且根据工件W的螺旋角绕A轴回转，而配置于工件W的内侧。而且，驱动砂轮头16而使螺纹状砂轮17绕B轴旋转驱动，并且驱动旋转台18而使工件W绕C1轴旋转驱动，之后，在该状态下，驱动立柱12，使螺纹状砂轮17沿X轴方向(图1的左侧方向)移动并与工件W啮合。然后，进一步驱动立柱12及床鞍13，使螺纹状砂轮17沿X轴方向移动，并且沿Z轴方向摆动。由此，螺纹状砂轮17切入工件W，通过螺纹状砂轮17的刃面研磨工件W的齿面。

在此，若使用螺纹状砂轮17研磨规定数量的工件W，则所述刃面磨损，锋利度降低，因此，定期地使圆盘修整工具66回转而进行螺纹状砂轮17的修整。

因此，在利用圆盘修整工具66修整螺纹状砂轮17时，首先，从液压给排装置58经由液压通路57b向缸部55的下部供给液压，使活塞部件56向上方滑动。由此，在基座部31，通过杠杆51的杠杆作用，使旋转部42相对于固定部41提升，解除齿轮联轴器43的啮合(图4的用双点划线表示的位置)。即，回转部32向上方提升，解除退避位置P1的圆盘修整工具66的定位。然后，驱动水平回转驱动用电动机47，使基座部31的旋转部42旋转，使回转部32以规定角度回转。由此，如图2及图3所示，圆盘修整工具66从退避位置P1回转至修整位置P2。在本实施例中，使圆盘修整工具66回转90°。

而且，从液压给排装置58经由液压通路57a向缸部55的上部供给液压，使活塞部件56向下方滑动。由此，在基座部31，通过杠杆51的杠杆作用，旋转部42下降至固定部41内的最低位，使齿轮联轴器43啮合(图4的用实线表示的位置)。即，回转部32被向下方按压，对修整位置P2的圆盘修整工具66进行定位。然后，驱动垂直回转驱动用电动机63，使圆盘修整工具66根据螺纹状砂轮17的螺旋角绕B2轴回转。

另一方面，驱动立柱12、床鞍13、滑动头15，使螺纹状砂轮17沿X、Y、Z轴方向移动而与配置于修整位置P2的圆盘修整工具66相对。在上述的螺纹状砂轮17移动时，通过回转头14的驱动，螺纹状砂轮17以其轴心沿垂直方向配置的方式(回转角0°)回转。

而且，在驱动修整工具旋转驱动用电动机65而使圆盘修整工具66绕C3轴旋转驱动后，在该状态下，驱动滑动头15，使螺纹状砂轮17沿Y轴方向移动而与配置于修整位置P2的圆盘修整工具66啮合。然后，进一步驱动床鞍13及滑动头15，使螺纹状砂轮17一边沿Y轴方向移动一边沿Z轴方向摆动。由此，螺纹状砂轮17切入圆盘修整工具66，利用圆盘修整工具66的刃面修整螺纹状砂轮17的刃面。该修整动作对应于螺纹状砂轮17的刃槽的数量进行。

这样，若修整动作结束，则使圆盘修整工具66从修整位置P2向退避位置P1回转，成为待机状态，另一方面，利用修整后的螺纹状砂轮17研磨规定数量的工件W。而且，重复进行这样一连串的动作。

虽然在本实施例中，将本发明的齿轮磨床应用于研磨内齿轮材料的工件的内齿轮磨床，但也可以适用于研磨外齿轮材料的工件的外齿轮磨床。

因此，根据本发明的齿轮磨床，通过使圆盘修整工具66在退避位置P1和修整位置P2之间，绕与工件W的旋转轴即C1轴平行且与螺纹状砂轮17向工件W的进给方向(X轴方向)正交的C2轴回转，能够将修整工具回转装置20向比安装有支承螺纹状砂轮17的立柱12及工件W的旋转台18更靠宽度方向(Y轴方向)外侧配置。由此，配置于退避位置P1的圆盘修整工具66不会与研磨加工、工件更换作业发生干涉，从设备外向该圆盘修整工具66的接近变得容易，因此，能够提高修整工具更换作业等的维护性。而且，通过以使圆盘修整工具66回转的方式构成，从而能够使圆盘修整工具66相对于螺纹状砂轮17以节省空间的方式进退，因此，能够实现齿轮磨床1的小型化。

另外，在退避位置P1及修整位置P2，通过由齿轮联轴器43对圆盘修整工具66进行定位，能够将退避位置P1及修整位置P2的圆盘修整工具66总是配置于相同的位置，并且能够具有高的刚性地支承。由此，提高配置于修整位置P2的圆盘修整工具66的再现性，因此，不仅能够提高修整精度，而且能够保持一定的品质。

此外，利用杠杆51的杠杆作用，进行齿轮联轴器43的啮合及其解除、即进行旋转部42相对于固定部41的升降，由此，能够用小的驱动力进行圆盘修整工具66的定位动作及定位解除动作。由此，能够减小缸部55及收纳于缸部55的活塞部件56、液压给排装置58。其结果能够抑制固定部41的高度，因此，能够实现修整工具回转装置20的小型化。

工业实用性

本发明可适用于实现非研磨时的修整动作的高速化的齿轮磨床。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种齿轮磨床，使砂轮和被加工齿轮以啮合的状态旋转，对所述被加工齿轮进行研磨加工，其特征在于，具备：

修整工具，其旋转驱动而对所述砂轮进行修整；及

修整工具回转单元，其使所述修整工具在可对所述砂轮进行修整的修整位置和研磨时从所述修整位置退避的退避位置之间，绕与被加工齿轮的工件旋转轴平行且与所述砂轮向被加工齿轮的进给方向正交的回转轴回转，

所述修整工具回转单元具有：

固定部，其将所述旋转部支承为能够旋转；

2.如权利要求1所述的齿轮磨床，其特征在于，

所述定位解除单元具有：

缸部，其形成于所述固定部；

活塞部件，其沿回转轴方向可滑动地收纳于所述缸部内；

环状的槽部，其形成于所述旋转部；

3.如权利要求2所述的齿轮磨床，其特征在于，

在形成于所述杠杆上的贯通孔内配置所述槽部，

在所述贯通孔的内周面可旋转地支承所述滚子。

4.如权利要求2所述的齿轮磨床，其特征在于，

在形成为双岔状的所述杠杆的前端部之间支承保持销，

在所述活塞部件形成有保持所述保持销的保持槽。

Claims

修整工具，其旋转驱动而对所述砂轮进行修整；及

2.如权利要求1所述的齿轮磨床，其特征在于，

所述修整工具回转单元具有：

固定部，其将所述旋转部支承为能够旋转；

3.如权利要求2所述的齿轮磨床，其特征在于，

所述定位解除单元具有：

缸部，其形成于所述固定部；

活塞部件，其沿回转轴方向可滑动地收纳于所述缸部内；

环状的槽部，其形成于所述旋转部；

4.如权利要求3所述的齿轮磨床，其特征在于，

在形成于所述杠杆上的贯通孔内配置所述槽部，

在所述贯通孔的内周面可旋转地支承所述滚子。

5.如权利要求3所述的齿轮磨床，其特征在于，

在形成为双岔状的所述杠杆的前端部之间支承保持销，

在所述活塞部件形成有保持所述保持销的保持槽。