DE102011084517B4

DE102011084517B4 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102011084517B4
Application number: DE102011084517.8A
Authority: DE
Inventors: Koji Tsuchimochi
Original assignee: DMG Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2024-06-27
Anticipated expiration: 2031-10-15
Also published as: DE102011084517A1; CN202291683U; JP5732350B2; JP2012115978A; US8967925B2; US20120121353A1

Abstract

Eine Werkzeugmaschine (1) zum Durchführen des Verzahnens an einem Werkstück (W) mit einem Wälzfräser (H), umfassend:ein erstes Halteelement (11) zum Halten des Wälzfräsers (H);ein zweites Halteelement (15) zum Halten des Werkstücks (W);ein erstes Antriebsmittel (20), welches einen ersten Antriebsmotor (21) zum Drehen des Wälzfräsers (H) um seine Achse besitzt, welcher von dem ersten Halteelement (11) gehalten wird;ein zweites Antriebsmittel (26), welches einen zweiten Antriebsmotor (27) zum Drehen des Werkstücks (W) um seine Achse besitzt, welches von dem zweiten Halteelement (15) gehalten wird;erste Erfassungsmittel (28, 31), welche ein erstes Erfassungssignal übertragen, wenn erfasst wird, dass die Drehlage des ersten Antriebsmotors (21) an seiner Nullstellung ist;zweite Erfassungsmittel (29, 31), welche ein zweites Erfassungssignal übertragen, wenn erfasst wird, dass die Drehlage des zweiten Antriebsmotors (27) an seiner Nullstellung ist; undein Steuermittel (30) zum Steuern des Betriebs der Antriebsmotoren (21, 27), entweder der Drehzahlen des ersten Antriebsmotors (21) und des Wälzfräsers (H) oder der Drehzahlen des zweiten Antriebsmotors (27) und des Werkstücks (W), welche bei Drehzahlen festgelegt werden, welche voneinander verschieden sind, wobei:das Steuermittel (30) dazu eingerichtet ist, um beim Anhalten der Antriebsmotoren (21, 27), auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des ersten Antriebsmotors (21) zu der Drehzahl des Wälzfräsers (H) und dem Drehzahlverhältnis der Drehzahl des zweiten Antriebsmotors (27) zu der Drehzahl des Werkstücks (W), und den Erfassungssignalen, welche von den ersten und zweiten Erfassungsmittel (28, 29, 31) übertragen wurden, Erfassungssignale zu erkennen, welche übertragen wurden, wenn die Drehlagen der Antriebsmotoren (21, 27) und die Drehlagen des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) ihren jeweiligen Nullstellungen entsprechen, und die Antriebsmotoren (21, 27) anzuhalten, so dass die Drehlagen der Antriebsmotoren (21, 27), des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) ihren jeweiligen Nullstellungen entsprechen,das erste Antriebsmittel (20) dazu eingerichtet ist, zwischen einem verbundenen Zustand, bei dem der erste Antriebsmotor (21) und der Wälzfräser (H) miteinander verbunden sind und einem gelösten Zustand, bei dem die zwischenliegende Verbindung gelöst wird, umgeschaltet zu werden, unddas Steuermittel (30) dazu eingerichtet ist, um, wenn die Antriebsmotoren (21, 27) angehalten werden und das erste Antriebsmittel (20) in den gelösten Zustand umgeschaltet wird, auf der Basis der Drehzahlverhältnisse und der Erfassungssignale, Erfassungssignale zu erkennen, welche übertragen wurden, wenn die Drehlagen der Antriebsmotoren (21, 27) und die Drehlagen des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und um die Antriebsmotoren (21, 27) anzuhalten, so dass die Drehlagen der Antriebsmotoren (21, 27), des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und dann das erste Antriebsmittel (20) in den gelösten Zustand umzuschalten.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, bei welcher eine Verzahnung durchgeführt wird, während des sich Drehens eines Wälzfräsers und eines Werkstücks um ihre jeweilige Achse.
Stand der Technik
Als solches ist eine Werkzeugmaschine bekannt, zum Beispiel diejenige Verzahnungsfräsmaschine, welche in der Offenlegungsschrift der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. JP 2004-25333 offenbart ist. Diese Verzahnungsfräsmaschine besitzt ein Bett, einen Ständer, welche derart an dem Bett vorgesehen ist, dass er in einer X-Richtung bewegbar ist, welche eine horizontale Richtung ist, einen Bettschlitten, welcher an der Vorderseite des Ständers derart gelagert ist, so dass er in einer Z-Richtung bewegbar ist, welche eine vertikale Richtung ist, einen Fräskopf, welcher an dem Bettschlitten angeordnet ist, eine Fräserachse, welche von dem Kopf derart gelagert ist, dass sie um dessen Achse drehbar und parallel zu einer horizontalen Richtung (Y-Richtung) ist, senkrecht zu der X-Richtung und zu welcher ein Wälzfräser koaxial montiert ist, einen Antriebsmotor für die Fräserachse zum Drehen der Fräserachse um seine Achse mit Hilfe eines Zahnradgetriebes, einen Werkstücktisch, welcher an dem Bett derart vorgesehen ist, so dass er horizontal drehbar ist und an welchem ein Werkstück koaxial montiert ist, und einen Antriebsmotor für den Tisch zum direkten Drehen des Werkstücktisches horizontal.
Bei dieser Verzahnungsfräsmaschine wird eine Drehkraft des Antriebsmotors für die Fräserachse auf die Fräserachse mit Hilfe eines Zahnradgetriebes übertragen und auf diese Weise wird die Fräserachse zusammen mit dem Wälzfräser gedreht, und die Drehkraft des Antriebsmotors für den Tisch wird direkt auf den Werkstücktisch übertragen und auf diese Weise wird der Werkstücktisch zusammen mit einem Werkstück gedreht, welches an diesem montiert ist. Zum jetzigen Zeitpunkt werden der Wälzfräser und das Werkstück derart gedreht, dass die Phase des Wälzfräsers und die Phase des Werkstücks miteinander übereinstimmen. Danach wird der Ständer in der X-Richtung bewegt, um sich dem Werkstück anzunähern und der Bettschlitten wird in die Z-Richtung bewegt und auf diese Weise wird das Werkstück von dem Wälzfräser maschinell bearbeitet.
Die Phase des Wälzfräsers und die Phase des Werkstücks können miteinander in Überstimmung gebracht werden durch, auf der Basis von, zum Beispiel Erfassungssignalen, welche von einem Sensor zum Erkennen, dass die Drehlage des Antriebsmotors für die Fräserachse in seiner Nullstellung ist, und von einem Sensor zum Erkennen, dass die Drehlage des Antriebsmotors für den Tisch in seiner Nullstellung ist, erhalten wurden, und durch das Bringen der Drehlage des Antriebsmotors für die Fräserachse und der Drehlage des Antriebsmotors für den Tisch in Übereinstimmung mit ihren jeweiligen Nullstellungen und durch das Bringen der Drehlage des Wälzfräsers und der Drehlage des Werkstücks in Überstimmung mit ihren jeweiligen Nullstellungen, und dann durch das Drehen des Wälzfräsers und des Werkstücks mit ihren jeweiligen vorbestimmten Drehzahlen unter Verwendung ihrer jeweiligen Nullstellungen als Referenz. Es sei angemerkt, dass die Nullstellung eine Drehwinkellage bedeutet, welche eine Referenz in der Drehrichtung ist, und die Nullstellungen des Antriebsmotors für die Fräserachse und des Wälzfräsers sind in der gleichen Drehwinkellage angeordnet, welche zuvor ermittelt wird, und ähnlich zu den Nullstellungen des Antriebsmotors für den Tisch und das Werkstück ebenfalls in der gleichen Drehwinkellage angeordnet sind, welche zuvor ermittelt wird.
Das US Patentdokument US 3,267,344 A offenbart eine digitale Steuereinrichtung für eine Wälzfräs- oder Schleifmaschine, mit je einem elektrischen Motorantrieb für das Werkzeug, das Werkstück und einen Vorschub in Achsrichtung des Werkstückes, von denen der erste Antrieb als Leitantrieb dient und der zweite Antrieb abhängig vom ersten Antrieb und der dritte Antrieb abhängig vom zweiten Antrieb gesteuert ist, und mit einem ersten Impulszähler, dessen Ausgangsimpulse eine Funktion der Anzahl einer aus den Inkrementbewegungen des ersten Antriebes in einem Wandler erzeugten Impulsfolge und einer numerischen Impulszahl ist und diese Ausgangsimpulse einem ersten Digital-Analog-Wandler zur elektrischen Steuerung des zweiten Antriebes zugeführt werden.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 43 13 535 A1 beschreibt eine vollautomatische, elektronisch gesteuerte Verzahnungsmaschine, auf der spiralverzahnte Kegel- oder Hypoidräder nach einem Umform- bzw. Wälzverfahren hergestellt werden. Durch den Einsatz rein verzahnungsmathematischer Achsen benötigt diese Maschine, abgesehen von den Spindeln für Werkzeug und Werkstückgetriebe, nur drei im Prozess bewegte Achsen, ohne ihre Funktion einzuschränken. Das Verfahren zeigt, dass die Eintauchbewegung relativ zwischen Werkzeug und Arbeitszahnrad durch eine Drehung des Spindelstocks erfolgt, dem dadurch eine Doppelfunktion gegeben wird.
Die Offenlegungsschrift DD 277 626 A1 offenbart ein Verfahren zum automatischen Regulieren einer Winkellage einer Zahnschneide eines Fräswerkzeugs.
Zusammenfassung der Erfindung
Übrigens gibt es bei dem Durchführen des Verzahnens an einem Werkstück nicht nur einen Fall, bei dem die maschinelle Bearbeitung von einem Prozess abgeschlossen ist, sondern ebenfalls einen Fall, bei dem die maschinelle Bearbeitung mit einer Vielzahl von Prozessen durchgeführt wird, zum Beispiel, ein Fall, bei dem die maschinelle Bearbeitung von zwei Prozessen durchgeführt wird, nämlich Schruppen und Schlichten. In diesem Fall ist es notwendig, dass das Werkstück mit der Phase des Wälzfräsers und der Phase des Werkstücks entsprechend zueinander ebenfalls in dem zweiten Prozess maschinell bearbeitet wird. Zu diesem Zweck ist es notwendig, dass am Ende des ersten Prozess die Drehung des Wälzfräsers und die Drehung des Werkstücks am Beginn des zweiten Prozess mit der Phase des Wälzfräsers und der Phase des Werkstücks entsprechend zueinander angehalten werden oder, dass die maschinelle Bearbeitung gestartet wird, nachdem die Phase des Wälzfräsers und die Phase des Werkstücks miteinander in Übereinstimmung gebracht wurden.
Bei der oben stehenden herkömmlichen Verzahnungsfräsmaschine, bei welcher die Rotationskraft des Antriebsmotors für die Fräserachse zu der Fräserachse mit Hilfe des Zahnradgetriebes übertragen wird, wenn die Drehlage des Wälzfräsers nur auf der Basis der Drehlage des Antriebsmotors für die Fräserachse beurteilt wird, ist es jedoch manchmal nicht möglich, die Drehung des Wälzfräsers und die Drehung des Werkstücks mit der Phase des Wälzfräsers und der Phase des Werkstücks entsprechend zueinander am Ende des ersten Prozesses anzuhalten oder, die Phase des Wälzfräsers und die Phase des Werkstücks zu Beginn des zweiten Prozess miteinander in Übereinstimmung zu bringen.
Das heißt, es gibt kein Problem, wenn die Drehzahl des Antriebsmotors für die Fräserachse und die Drehzahl des Wälzfräsers gleich sind, wie zum Beispiel, wenn das Geschwindigkeitsverhältnis des Zahnradgetriebes 1 zu 1 ist. Wenn die Drehzahl des Antriebsmotors für die Fräserachse und die Drehzahl des Wälzfräsers jedoch voneinander verschieden sind, zum Beispiel, wenn das Geschwindigkeitsverhältnis des Zahnradgetriebes nicht 1 zu 1 ist, dann ist es möglich, dass sogar wenn erkannt wird, dass die Drehlage des Antriebsmotors für die Fräserachse seiner Nullstellung entspricht, die damalige Drehlage des Wälzfräsers nicht seiner Nullstellung entspricht.
Nimmt man zum Beispiel an, dass das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors für die Fräserachse zu der Drehzahl des Wälzfräsers 2 zu 1 beträgt, dann gibt es zwei mögliche Fälle: einen, bei dem die Drehlage des Wälzfräsers seiner Nullstellung entspricht, wenn erkannt wird, dass die Drehlage des Antriebsmotors für die Fräserachse seiner Nullstellung entspricht und einen, bei dem die Drehlage des Wälzfräsers um 180° um seine Nullstellung verschoben ist, wenn erkannt wird, dass die Drehlage des Antriebsmotors für die Fräserachse seiner Nullstellung entspricht.
Durch die Verschiebung der Drehlage des Wälzfräsers von seiner Nullstellung, wie oben stehend beschrieben, werden die Phase des Wälzfräsers und die Phase des Werkstücks in einen Zustand gebracht, bei dem sie voneinander verschoben sind. Wenn das maschinelle Bearbeiten des zweiten Prozess in diesem Zustand ausgeführt wird, dann gibt es eine Möglichkeit, dass zum Beispiel Verzahnungen, welche in dem ersten Prozess maschinell bearbeitet und ausgebildet wurden, beschädigt werden und eine Möglichkeit, dass eine große Belastung auf den Wälzfräser ausgeübt wird und der Wälzfräser dabei zerbricht.
Wenn die Drehzahl des Antriebsmotors für die Fräserachse und die Drehzahl des Wälzfräsers voneinander verschieden sind, dann macht das Vorsehen eines Erfassungssensors zum Erfassen, dass die Drehlage des Wälzfräsers an seiner Nullstellung ist, um auf der Basis von einem Erfassungssignal, welches von dem Erfassungssensor erhalten wird, zu erkennen, ob die Drehlage des Wälzfräsers seiner Nullstellung entspricht, es möglich, sicher zu erkennen, ob die Drehlage des Wälzfräsers seiner Nullstellung entspricht, sogar obwohl die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors für die Fräserachse und die Drehgeschwindigkeit des Wälzfräsers voneinander verschieden sind, und aus diesem Grund ist es möglich, das Auftreten von solchen Nachteilen, wie oben stehend beschrieben, zu verhindern. Es kann jedoch einen Fall geben, bei dem es physikalisch schwierig ist, solch einen Erfassungssensor vorzusehen, und es gibt ein Problem, dass die Herstellungskosten durch das Vorsehen von solch einem Erfassungssensor erhöht werden.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände erzielt und eine Aufgabe von selbiger ist es, eine Werkzeugmaschine zum maschinellen Bearbeiten mit einem Wälzfräser zur Verfügung zu stellen, welche in der Lage ist, beim erneuten maschinellen Bearbeiten eines Werkstücks, das Auftreten einer Phasenverschiebung zwischen dem Wälzfräser und dem Werkstück sicher zu verhindern.
Lösung des Problems
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung zum Erreichen der oben beschriebenen Aufgabe eine Werkzeugmaschine zum Durchführen des Verzahnens an einem Werkstück mit einem Wälzfräser nach Anspruch 1 Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 bereitgestellt..
Gemäß der Erfindung erkennt das Steuermittel auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des ersten Antriebsmotors zu der Drehzahl des Wälzfräsers und/ oder dem Drehzahlverhältnis der Drehzahl des zweiten Antriebsmotors zu der Drehzahl des Werkstücks und den ersten und zweiten Erfassungssignalen, welche von den ersten und zweiten Erfassungsmittel übertragen wurden, die Erfassungssignale, welche übertragen wurden, wenn die Drehlagen der Antriebsmotoren und die Drehlagen des Wälzfräsers und des Werkstücks mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und hält die Antriebsmotoren an, so dass die Drehlagen der Antriebsmotoren, des Wälzfräsers und des Werkstücks mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, wenn die Antriebsmotoren angehalten werden.
Sogar wenn die Drehzahlen des ersten Antriebsmotors und des Wälzfräsers voneinander verschieden sind und/ oder die Drehzahlen des zweiten Antriebsmotors und des Werkstücks voneinander verschieden sind, ist es aus diesem Grund möglich, die Antriebsmotoren bei den Drehzahlen des ersten Antriebsmotors und des Wälzfräsers entsprechend ihrer jeweiligen Nullstellungen und die Drehlagen des zweiten Antriebsmotors und des Werkstücks entsprechend ihrer jeweiligen Nullstellungen anzuhalten.
Wenn das Werkstück danach weiter maschinell bearbeitet wird, wie zum Beispiel wenn Schlichten an dem Werkstück durchgeführt wird, kann folglich das nachfolgende maschinelle Bearbeiten ohne einen zusätzlichen Vorgang durchgeführt werden, wie zum Beispiel dem erneuten Positionieren der Drehlage der Antriebsmotoren, des Wälzfräsers und des Werkstücks an ihren jeweiligen Nullstellungen, ohne dass dies erforderlich ist. Des Weiteren ist es möglich, eine Phasenverschiebung zwischen dem Wälzfräser und dem Werkstück sicher zu verhindern, und aus diesem Grund ist es möglich, das Auftreten von einem Problem zu verhindern, dass Verzahnungen, welche in dem vorhergehenden Prozess maschinell bearbeitet und ausgebildet wurden, durch das maschinelle Bearbeiten des nachfolgenden Prozess beschädigt werden und ein Problem, dass eine große Belastung auf den Wälzfräser ausgeübt wird und auf diese Weise der Wälzfräser bricht. Zudem kann das Auftreten von diesen Problemen ohne das besondere Vorsehen von irgendeiner neuen Komponente verhindert werden.
Es sei angemerkt, dass das Steuermittel dazu eingerichtet sein kann, vor dem erneuten maschinellen Bearbeiten des Werkstücks, wenn die Antriebsmotoren angehalten werden, anstatt die Drehlage der Antriebsmotoren, des Wälzfräsers und des Werkstücks einzustellen, nach dem vorherigen Drehen der Antriebsmotoren, durch das Erkennen, auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des ersten Antriebsmotors zu der Drehzahl des Wälzfräsers und des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des zweiten Antriebsmotors zu der Drehzahl des Werkstücks und den Erfassungssignalen, welche von den ersten und zweiten Erfassungsmittel übertragen wurden, von den Erfassungssignalen, welche übertragen wurden, wenn die Drehlagen der Antriebsmotoren und die Drehlagen des Wälzfräsers und des Werkstücks mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und Anhalten der Antriebsmotoren, so dass die Drehlagen der Antriebsmotoren, des Wälzfräsers und des Werkstücks mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und dann erneutes Drehen der Antriebsmotoren und erneutes maschinelles Bearbeiten des Werkstücks.
Da in diesem Fall das maschinelle Bearbeiten des Werkstücks nach dem Positionieren der Drehlagen der Antriebsmotoren, des Wälzfräsers und des Werkstücks an ihren jeweiligen Nullstellungen erneut gestartet wird, kann das maschinelle Bearbeiten mit der Phase des Wälzfräsers und der Phase des Werkstücks entsprechend zueinander erneut gestartet werden, sogar wenn die Antriebsmotoren angehalten wurden, wobei die Drehlagen des ersten Antriebsmotors und des Wälzfräsers von ihren jeweiligen Nullstellungen verschoben sind und/ oder die Drehlagen des zweiten Antriebsmotors und des Werkstücks von ihren jeweiligen Nullstellungen verschoben sind.
Aus diesem Grund ist es ähnlich zu dem oben stehenden möglich, das Auftreten des Problems zu verhindern, dass Verzahnungen, welche in dem vorhergehenden Prozess maschinell bearbeitet und ausgebildet wurden, durch das maschinelle Bearbeiten des nachfolgenden Prozess beschädigt werden und das Problem, dass eine große Belastung auf den Wälzfräser ausgeübt wird und dabei der Wälzfräser bricht.
Des Weiteren ist das Steuermittel dazu eingerichtet, in einem Fall, bei dem das erste Antriebsmittel dazu eingerichtet ist, zwischen einem verbundenen Zustand, bei dem der erste Antriebsmotor und der Wälzfräser miteinander verbunden sind und einem gelösten Zustand, bei dem die zwischen liegende Verbindung gelöst ist, umgeschaltet zu werden, wenn die Antriebsmotoren angehalten werden und das erste Antriebsmittel in den gelösten Zustand umgeschaltet wird, um, auf der Basis der Drehzahlverhältnisse und der Erfassungssignale, Erfassungssignale zu erkennen, welche übertragen werden, wenn die Drehlagen der Antriebsmotoren und die Drehlagen des Wälzfräsers und des Werkstücks mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und um die Antriebsmotoren anzuhalten, so dass die Drehlagen der Antriebsmotoren, des Wälzfräsers und des Werkstücks mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und dann das erste Antriebsmittel in den gelösten Zustand umschalten.
Wenn auf diese Weise konfiguriert, ist es möglich die Antriebsmotoren mit den Drehlagen des ersten Antriebsmotors und des Wälzfräsers entsprechend ihrer jeweiligen Nullstellungen und die Drehlagen des zweiten Antriebsmotors und des Werkstücks entsprechend ihrer jeweiligen Nullstellungen anzuhalten, und die Verbindung zwischen dem ersten Antriebsmotor und dem Wälzfräser in diesem Zustand zu lösen. Wenn der erste Antriebsmotor und der Wälzfräser erneut miteinander verbunden sind, sind aus diesem Grund die Drehlagen des ersten Antriebsmotors und des Wälzfräsers mit ihren jeweiligen Nullstellungen in Übereinstimmung, solange wie die Drehlagen des ersten Antriebsmotors und des Wälzfräsers nicht geändert wurden. Wenn das maschinelle Bearbeiten des Werkstücks erneut gestartet wird, kann aus diesem Grund das maschinelle Bearbeiten sofort erneut gestartet werden, ohne einen zusätzlichen Vorgang, wie zum Beispiel das erneute Positionieren der Drehlagen der Antriebsmotoren, des Wälzfräsers und des Werkstücks an ihren jeweiligen Nullstellungen, ohne dass dies erforderlich ist.
Alternativ dazu kann das Steuermittel dazu eingerichtet sein, einen Vorgang des erneuten Positionierens zu veranlassen, wie oben stehend beschrieben, welcher durchgeführt werden soll, anstatt wenn die Antriebsmotoren angehalten werden, wenn das erste Antriebsmittel von dem gelösten Zustand in den verbundenen Zustand umgeschaltet wird, um das Werkstück erneut maschinell zu bearbeiten.
In diesem Fall weist die Werkzeugmaschine des Weiteren Erfassungsmittel für die Drehlage zum Erkennen der Drehlage des ersten Antriebsmotors auf und das Steuermittel besitzt zudem Speichermittel für die Drehlage, in welchem die Drehlage des ersten Antriebsmotors, wenn er angehalten ist, welche von dem Erfassungsmittel für die Drehlage erfasst wird, und die Drehlage des Wälzfräsers, wenn er angehalten ist, welche auf der Basis der Drehzahlverhältnis der Drehzahl des ersten Antriebsmotors zu der Drehzahl des Wälzfräsers berechnet wird, und die Drehlage des ersten Antriebsmotors, wenn er angehalten ist, gespeichert werden. In diesem Fall ist das Steuermittel zudem dazu eingerichtet, sobald das erste Antriebsmittel von dem gelösten Zustand in den verbundenen Zustand umgeschaltet und das maschinelle Bearbeiten des Werkstücks erneut gestartet wird, die Drehlagen der Antriebsmotoren, des Wälzfräsers und des Werkstücks durch das Antreiben des ersten Antriebsmotors zu positionieren und ihn anzuhalten, so dass die Drehlage des ersten Antriebsmotors derjenigen Drehlage entspricht, welche in dem Speichermittel für die Drehlage vor dem Verbinden des ersten Antriebsmotors und des Wälzfräsers gespeichert ist, und dann das erste Antriebsmittel in den verbundenen Zustand umzuschalten und die Antriebsmotoren zu drehen, um auf der Basis der Drehzahlverhältnisse und der ersten und zweiten Erfassungssignale und der Drehlage des Wälzfräsers, wenn das erste Antriebsmittel in den gelösten Zustand umgeschaltet wurde und der Drehlage des ersten Antriebsmotors, wenn dessen Drehung angehalten wird, erste und zweite Erfassungssignale zu erkennen, welche übertragen werden, wenn die Drehlagen der Antriebsmotoren und die Drehlagen des Wälzfräsers und des Werkstücks mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen und um die Antriebsmotoren anzuhalten, so dass die Drehlagen der Antriebsmotoren, des Wälzfräsers und des Werkstücks mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und dann das maschinelle Bearbeiten des Werkstücks erneut zu starten.
Wenn auf diese Weise konfiguriert, kann das maschinelle Bearbeiten mit der Phase des Wälzfräsers und der Phase des Werkstücks entsprechend zueinander erneut gestartet werden, sogar wenn die Antriebsmotoren bei den Drehlagen des ersten Antriebsmotors und des Wälzfräsers angehalten wurden, welche von ihren jeweiligen Nullstellungen verschoben sind und/oder der Drehlagen des zweiten Antriebsmotors und des Werkstücks, welche von ihren jeweiligen Nullstellungen verschoben sind, und dann die Verbindung zwischen dem ersten Antriebsmotor und dem Wälzfräser gelöst wurde, wenn sie erneut miteinander verbunden sind und das Werkstück erneut maschinell bearbeitet wird.
Als ein Beispiel des Falls, bei dem das erste Antriebsmittel dazu eingerichtet ist, zwischen dem verbundenen Zustand und dem gelösten Zustand umgeschaltet zu werden, kann ein Fall genannt werden, bei dem eine Vielzahl von Werkzeugen einschließlich eines Wälzfräsers an einem Revolverkopf befestigt ist und ein Werkzeug, welches an einer vorbestimmten Bearbeitungsposition in einem Index erfasst ist, unter der Vielzahl von Werkzeugen, welche an dem Revolverkopf befestigt sind, von dem ersten Antriebsmotor gedreht werden können.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Wie oben stehend beschrieben, ist es gemäß der Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung beim erneuten maschinellen Bearbeiten eines Werkstücks mit einem Wälzfräser möglich, die Phase des Wälzfräsers und die Phase des Werkstücks sicher in Übereinstimmung miteinander zu bringen und aus diesem Grund ist es möglich, das Auftreten von Maschinenschäden sicher zu verhindern, welche durch eine Phasenverschiebung verursacht werden.
Kurze Figurenbeschreibung

1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine schematische Konfiguration von einer Werkzeugmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die Konfiguration teilweise durch ein Blockdiagramm dargestellt ist;
2 ist ein schematisches Diagramm, welches eine schematische Konfiguration von einer Werkzeugmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die Konfiguration teilweise durch ein Blockdiagramm dargestellt ist;
3 ist eine Vorderansicht, welche eine schematische Konfiguration von einem Revolverkopf gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; und
4 ist eine Schnittansicht, welche eine schematische Konfiguration von einem Wälzfräserhalter gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf der Basis der beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
(Erste Ausführungsform)
Wie in 1 dargestellt, weist eine Werkzeugmaschine 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Haltekörper für einen Wälzfräser 11, welcher einen zylindrischen Wälzfräser H derart hält, so dass er um seine Achse drehbar ist, einen Haltekörper für ein Werkstück 15, welcher ein zylindrische Werkstück W derart hält, so dass es um seine Achse drehbar ist, einen Antriebsmechanismus für einen Wälzfräser 20 zum Drehen des Wälzfräsers H um seine Achse, welcher von dem Haltekörper für einen Wälzfräser 11 gehalten wird, einen Antriebsmechanismus für ein Werkstück 26 zum Drehen des Werkstücks W um seine Achse, welches von dem Haltekörper für ein Werkstück 15 gehalten wird, einen Zuführmechanismus (nicht dargestellt) zum Zuführen des Wälzfräsers H, welcher von dem Haltekörper für einen Wälzfräser 11 gehalten wird, und des Werkstücks W, welches von dem Haltekörper für ein Werkstück 15 gehalten wird, und ein Steuergerät 30 auf, zum Steuern der Vorgänge des Antriebsmechanismus für einen Wälzfräser 20, des Antriebsmechanismus für ein Werkstück 26 und des Zuführmechanismus (nicht dargestellt).
Der Haltekörper für einen Wälzfräser 11 weist eine Fräserachse 12 auf, welche in dem zentralen Loch des Wälzfräsers H eingepasst ist. wobei deren beide Enden von diesem hervorstehen und ein Halteelement 13, welches die Enden der Fräserachse 12 derart hält, dass die Fräserachse 12 um ihre Achse drehbar ist, und der Halter für ein Werkstück 15 weist eine Spindel 16 auf, welche derart angeordnet ist, dass sie um ihre Achse drehbar ist, und ein Spannfutter 17, welches an der Spitze der Spindel 16 zum Greifen von einem Ende des Werkstücks W derart befestigt ist, dass es mit der Spindel 16 koaxial ist. Es sei erwähnt, dass der Wälzfräser H und das Werkstück W mit ihren jeweiligen Achsen gehalten werden, wobei diese orthogonal zueinander sind.
Der Antriebsmechanismus für einen Wälzfräser 20 umfasst einen Antriebsmotor 21 und einen Getriebemechanismus 22 zum Übertragen der Drehkraft des Antriebsmotors 21 auf die Fräserachse 12, der Getriebemechanismus 22 umfasst eine Antriebsscheibe 23, welche an einer Abtriebswelle 21 a des Antriebsmotors 21 vorgesehen ist, eine Abtriebsscheibe 24, welche an einem Ende der Fräserachse 12 vorgesehen ist, und einen Treibriemen 25, welcher dazu vorgesehen ist, die Riemenscheiben 23 und 24 miteinander zu verbinden. Die Drehkraft des Antriebsmotors 21 wird zu der Fräserachse 12 mit Hilfe der Antriebsscheibe 23, des Treibriemens 25 und der Abtriebsscheibe 24 übertragen, und auf diese Weise wird der Wälzfräser H zusammen mit der Fräserachse 12 gedreht.
Die Antriebs- und Abtriebsscheibe 23 und 24 sind derart konfiguriert, dass das Drehzahlverhältnis der Drehzahl der Antriebsscheibe 23 (das heißt die Drehzahl des Antriebsmotors 21) zu der Drehzahl der Abtriebsscheibe 24 (das heißt die Drehzahl des Wälzfräsers H) nicht 1 zu 1 ist. Aus diesem Grund wird der Wälzfräser H mit einer anderen Drehzahl gedreht, welche von der Drehzahl des Antriebsmotors 21 verschieden ist.
Der Antriebsmechanismus für ein Werkstück 26 umfasst einen Antriebsmotor 27 und eine Koppelung (nicht dargestellt), welche eine Abtriebswelle des Antriebsmotor 27 und das hintere Ende der Spindel 16 miteinander verbindet, und die Spindel 16 wird zusammen mit dem Spannfutter 17 und dem Werkstück W von der Drehkraft des Antriebsmotor 27 gedreht. Des Weiteren sind die Drehzahl des Antriebsmotors 27 und die Drehzahl der Spindel 16 (Werkstück W) gleich.
Zusätzlich dazu besitzen die Antriebsmotoren 21 und 27 Drehgeber 28 und 29, welche jeweils daran befestigt sind, wobei die Drehgeber 28 und 29 jeweils die Drehlagen (Drehwinkellagen) der Antriebsmotoren 21 und 27 erfassen.
Der Zuführmechanismus (nicht dargestellt) bewegt das Halteelement 13 und die Spindel 16 relativ zueinander, zum Beispiel in einer Richtung, welche orthogonal zu den beiden Achsen der Fräserachse 12 und der Achse der Spindel 16 ist, und in der Richtung der Achse der Spindel 16, und bewegt dabei den Wälzfräser H und das Werkstück W relativ zueinander.
Das Steuergerät 30 besitzt einen Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 31 zum Erfassen, dass die Drehlage des Antriebsmotor 21 an seiner Nullstellung ist, und dass die Drehlage des Antriebsmotor 27 an seiner Nullstellung ist, einen Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 32, in welchem das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 21 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H und das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 27 zu der Drehzahl des Werkstücks W (1 zu 1) gespeichert werden, und einen Antriebssteuerabschnitt 33, zum Steuern der Antriebsmotoren 21, 27 und des Zuführmechanismus (nicht dargestellt). Es sei angemerkt, dass der Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 31 und die Drehgeber 28, 29 den zuvor genannten ersten und zweiten Erfassungsmitteln entsprechen.
Wenn die Drehlage des Antriebsmotors 21 in Übereinstimmung mit seiner Nullstellung gebracht wird, dann erkennt der Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 31 die Übereinstimmung auf der Basis der Drehlage des Antriebsmotors 21, welche von dem Drehgeber 28 erfasst wurde, und überträgt ein erstes Erfassungssignal, wenn die Drehzahl des Antriebsmotors 27 in Übereinstimmung mit seiner Nullstellung gebracht wird, dann erkennt der Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 31 die Übereinstimmung auf der Basis der Drehlage des Antriebsmotors 27, welche von dem Drehgeber 29 erfasst wird, und überträgt ein zweites Erfassungssignal. Es sei angemerkt, dass die Nullstellung der Antriebsmotoren 21, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W jeweils wahlweise festgelegt werden und die Nullstellungen des Antriebsmotors 21 und des Wälzfräsers H werden in der gleichen Drehwinkellage positioniert und die Nullstellungen des Antriebsmotor 27 und des Werkstücks W werden in ähnlicher Weise bei der gleichen Drehwinkellage positioniert.
Der Antriebssteuerabschnitt 33 veranlasst den Antriebsmotor 21 dazu, die Fräserachse 12 und den Wälzfräser H zu drehen und veranlasst den Antriebsmotor 27 dazu, die Spindel 16, das Spannfutter 17 und das Werkstück W zu drehen, und veranlasst den Zuführmechanismus (nicht dargestellt) dazu, den Wälzfräser H und das Werkstück W relativ zu bewegen, welche sich um ihre jeweiligen Achsen drehen, und führt auf diese Art und Weise das Verzahnen an dem Werkstück W durch. Zu diesem Zeitpunkt dreht der Antriebssteuerabschnitt 33 den Wälzfräser H und das Werkstück W mit ihren jeweiligen vorbestimmten Drehzahlen unter Verwendung der jeweiligen Nullstellungen als Referenz, nach dem in Übereinstimmung bringen der Drehlagen des Wälzfräsers H und des Antriebsmotors 21 mit ihren jeweiligen Nullstellungen und dem in Übereinstimmung bringen der Drehlagen des Werkstücks W und des Antriebsmotors 27 mit ihren jeweiligen Nullstellungen. Dadurch werden die Phase des Wälzfräsers H und die Phase des Werkstücks W miteinander in Übereinstimmung gebracht.
Des Weiteren erkennt der Antriebssteuerabschnitt 33 für den Antriebsmotor 21 auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 21 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H, welches in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 32 gespeichert ist, und den ersten Erfassungssignalen, welche von dem Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 31 übertragen wurden, ein erstes Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 21 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, wenn die Antriebsmotoren 21, 27 angehalten werden, welche sich gerade drehen, und hält den Antriebsmotor 21 an, so dass die Drehlagen des Antriebsmotors 21 und des Wälzfräser H mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und für den Antriebsmotor 27 erkennt der Antriebssteuerabschnitt 33 auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 27 zu der Drehzahl des Werkstücks W, welches in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 32 gespeichert ist, und den zweiten Erfassungssignalen, welche von dem Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 31 übertragen werden, ein zweites Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und hält den Antriebsmotor 27 an, so dass die Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen. Dadurch stimmen die Drehlagen der Antriebsmotoren 21, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen überein.
In einem Fall, bei dem das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 21 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H zum Beispiel, 2 zu 1 beträgt, schließt der Wälzfräser H nur 1/2 Drehung ab, wenn der Antriebsmotor 21 eine ganze Drehung abschließt, und der Wälzfräser H schließt eine ganze Umdrehung ab, wenn der Antriebsmotor 21 2 ganze Drehungen abschließt. Aus diesem Grund ist jedes zweite erste Erfassungssignal dasjenige erste Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 21 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen. Der Antriebssteuerabschnitt 33 erkennt ein solches erstes Erfassungssignal und hält den Antriebsmotor 21 an, so dass die Drehlagen des Antriebsmotors 21 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen überstimmen. Zudem stimmt die Drehlage des Werkstücks W immer mit seiner Nullstellung überein, wenn der Antriebsmotor 27 angehalten wird, so dass seine Drehlage mit seiner Nullstellung übereinstimmt, da das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 27 zu der Drehzahl des Werkstücks W 1 zu 1 beträgt.
Gemäß der auf diese Weise konfigurierten Werkzeugmaschine 1 der ersten Ausführungsform wird das Werkstück W maschinell bearbeitet, unter der Steuerung des Antriebssteuerabschnitts 33, durch das Veranlassen der Antriebsmotoren 21, 27, den Wälzfräser H und das Werkstück W um ihre jeweiligen Achsen zu drehen, und durch das Veranlassen des Zuführmechanismus (nicht dargestellt), den Wälzfräser H und das Werkstück W relativ zueinander zu bewegen, in einem Zustand, bei dem sie miteinander in Kontakt stehen. Zu diesem Zeitpunkt werden der Wälzfräser H und das Werkstück W unter Verwendung ihrer jeweiligen Nullstellungen als Referenz gedreht.
Beim Anhalten der Antriebsmotoren 21, 27, welche sich gerade drehen, werden ein erstes Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 21 und des Wälzfräsers H ihren jeweiligen Nullstellungen entsprechenden, und ein zweites Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W ihren jeweiligen Nullstellungen entsprechen, auf der Basis der Drehzahlverhältnisse erfasst, welche in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 32 gespeichert sind, und der Erfassungssignale, welche von dem Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 31 übertragen werden, und die Antriebsmotoren 21, 27 werden angehalten, so dass die Drehlagen der Antriebsmotoren 21, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen.
Gemäß der Werkzeugmaschine 1 der ersten Ausführungsform kann aus diesem Grund der Antriebsmotor 21 bei den Drehlagen des Antriebsmotors 21 und des Wälzfräsers H entsprechend ihrer jeweiligen Nullstellungen angehalten werden, sogar wenn die Drehzahl des Antriebsmotors 21 und die Drehzahl des Wälzfräsers H voneinander verschieden sind. Es sei angemerkt, dass der Antriebsmotor 27 natürlich bei den Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W entsprechend ihrer jeweiligen Nullstellungen angehalten werden kann, da die Drehzahl des Antriebsmotors 27 und die Drehzahl des Werkstücks W gleich sind.
Wenn das Werkstück W danach weiter maschinell bearbeitet wird, wie zum Beispiel wenn ein Schlichten an dem Werkstück W durchgeführt wird, kann demzufolge das nachfolgende maschinelle Bearbeiten ohne irgendeinen zusätzlichen Vorgang durchgeführt werden, wie zum Beispiel das erneute Positionieren der Drehlagen der Antriebsmotoren 21, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W in ihren jeweiligen Nullstellungen, ohne dass dies erforderlich ist. Es ist des Weiteren möglich, eine Phasenverschiebung zwischen dem Wälzfräser H und dem Werkstück W sicher zu verhindern, und aus diesem Grund ist es möglich, das Auftreten von einem Problem zu verhindern, nämlich dass Verzahnungen, die in einem vorhergehenden Prozess maschinell bearbeitet und ausgebildet wurden, von dem maschinellen Bearbeiten des nachfolgenden Prozess beschädigt werden, und ein Problem, dass eine große Belastung auf den Wälzfräser H ausgeübt wird und auf diese Weise der Wälzfräser H bricht. Zudem kann das Auftreten dieser Probleme ohne das besondere Vorsehen von irgendeiner neuen Komponente verhindert werden.
Es sei angemerkt, dass obwohl die oben stehende beispielhafte Konfiguration derart eingerichtet ist, dass wenn die Antriebsmotoren 21, 27 angehalten werden, die Antriebsmotoren 21, 27 bei den Drehlagen der Antriebsmotoren 21, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W in Übereinstimmung mit ihren jeweiligen Nullstellungen angehalten werden, eine Konfiguration möglich ist, bei der, wenn das Verzahnen nach dem Anhalten der Antriebsmotoren 21, 27 erneut gestartet wird, wobei jede der Drehlagen der Antriebsmotoren 21, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W an einer optionalen Drehlage ist, dann wird das maschinelle Bearbeiten nach einem Positionierungsvorgang zum in Übereinstimmung Bringen der Drehlagen der Antriebsmotoren 21, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen erneut gestartet, durchgeführt wird.
Das heißt, vor dem erneuten Starten des Verzahnens dreht der Antriebssteuerabschnitt 33 die Antriebsmotoren 21, 27, und erkennt für den Antriebsmotor 21 und den Wälzfräser H, auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 21 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H, welches in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 32 gespeichert ist, und der ersten Erfassungssignale, welche von dem Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 31 übertragen wird, ein erstes Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 21 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und hält den Antriebsmotor 21 bei den Drehlagen des Antriebsmotors 21 und des Wälzfräsers H entsprechend ihrer jeweiligen Nullstellungen an, und für den Antriebsmotor 27 und das Werkstück W erkennt es in ähnlicher Weise auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 27 zu der Drehzahl des Werkstücks W, welches in den Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 32 gespeichert ist, und den zweiten Erfassungssignalen, welche von dem Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 31 übertragen werden, ein zweites Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und hält den Antriebsmotor 27 bei den Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W entsprechend ihrer jeweiligen Nullstellungen an. Hiernach dreht der Antriebssteuerabschnitt 33 die Antriebsmotoren 21, 27 erneut und dreht auf diese Weise den Wälzfräser H und das Werkstück W mit ihren jeweiligen vorbestimmten Drehzahlen, und veranlasst den Zuführmechanismus (nicht dargestellt) dazu, den Wälzfräser H und das Werkstück W in geeigneter Weise relativ zu bewegen, und auf diese Weise das Werkstück W maschinell zu bearbeiten.
Auf diese Weise ist es möglich, das maschinelle Bearbeiten des Werkstücks W mit der Phase des Wälzfräsers H und der Phase des Werkstücks W in Übereinstimmung miteinander erneut zu starten, sogar wenn die Antriebsmotoren 21, 27 bei den Drehlagen des Antriebsmotors 21, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W bei ein optionalen Drehlagen angehalten wurden, welche nicht mit ihren Nullstellungen übereinstimmen.
Ähnlich zu dem obigen, ist es deshalb möglich, das Auftreten des Problems zu verhindern, dass Verzahnungen, welche in einem vorhergehenden Prozess maschinell bearbeitet und ausgebildet wurden, durch das maschinelle Bearbeiten des nachfolgenden Prozess beschädigt werden und das Problem, dass eine große Belastung auf den Wälzfräser H ausgeübt wird, und dadurch der Wälzfräser H bricht.
(Zweite Ausführungsform)
Wie in 2 bis 4 dargestellt, besitzt eine Werkzeugmaschine 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Werkzeugablage 50, welche einen Wälzfräserhalter 51 besitzt, welcher einen zylindrischen Wälzfräser H derart hält, dass er um seine Achse drehbar ist, Drehstahlhalter 55, welche Drehstähle S halten, Halter für umlaufende Werkzeuge 56, welche umlaufende Werkzeuge T derart halten, dass sie um ihre jeweiligen Achsen drehbar sind und einen Rotationsantriebsmechanismus 60 zum Drehen des Wälzfräsers H, welcher von dem Wälzfräserhalter 51 gehalten wird, und der umlaufenden Werkzeuge T, welche von dem Halter für umlaufende Werkzeuge 56 gehalten werden, um ihre jeweiligen Achsen, den Haltekörper für ein Werkstück 15, den Antriebsmechanismus für ein Werkstück 26, den Zuführmechanismus (nicht dargestellt) zum Zuführen des Wälzfräsers H, der Drehstähle S und der umlaufenden Werkzeuge T und dem Werkstück W, und ein Steuergerät 70 zum Steuern des Betriebs des Rotationsantriebsmechanismus 60, des Antriebsmechanismus für ein Werkstück 26 und des Zuführmechanismus (nicht dargestellt). Es sei angemerkt, dass bei der zweiten Ausführungsform dieselben Bezugszeichen den gleichen Komponenten wie denjenigen von der Werkzeugmaschine 1 der oben stehenden ersten Ausführungsform zugeordnet werden und eine detaillierte Beschreibung von selbigen ausgelassen wird.
Die Werkzeugablage 50 besitzt zusätzlich zu dem Wälzfräserhalter 51, dem Drehstahlhalter 55, dem Halter für umlaufende Werkzeuge 56 und dem Rotationsantriebsmechanismus 60, einen Revolverkopf 57, welcher mit einer polygonal-prismatischen Gestalt ausgebildet ist, und auf seiner äußeren Umfangsoberfläche sind die Vielzahl von Halter 51, 55, 56 befestigbar/ abnehmbar befestigt, einen Werkzeugablagekörper (nicht dargestellt), welcher den Revolverkopf 57 derart lagert, dass er um seine Achse in der durch den Pfeil angezeigten Richtung drehbar ist, und einen Indexierungsmechanismus (nicht dargestellt) zum Indizieren eines vorbestimmten Halters 51, 55 oder 56 (den Wälzfräser H oder ein Werkzeug S oder T) und bei einer Bearbeitungsposition durch Drehen des Revolverkopfes 57 um seine Achse.
Der Wälzfräserhalter 51 weist eine Fräserachse 52 auf, welche in dem zentralen Loch des Wälzfräsers H eingepasst ist, wobei deren beide Enden von diesem hervorstehen und ein Halteelement 53, welches die Enden der Fräserachse 52 derart hält, dass die Fräserachse 52 um ihre Achse drehbar ist, und der Wälzfräserhalter 51 hält den Wälzfräser H mit den Achsen des Wälzfräsers H und das Werkstück W orthogonal zu einander.
Der Rotationsantriebsmechanismus 60 weist einen Antriebsmotor 61 auf, welcher von dem Werkzeugablagekörper im Inneren eines inneren Raums 57a des Revolverkopfes 57 gelagert wird, einen Getriebemechanismus 62, welcher in dem Wälzfräserhalter 51 zum Übertragen der Drehkraft des Antriebsmotors 61 auf die Fräserachse 52 vorgesehen ist, und Übertragungswellen 66, welche in dem Halter für umlaufende Werkzeuge 56 zum Übertragen der Drehkraft des Antriebsmotors 61 zu den umlaufenden Werkzeugen T vorgesehen sind. Der Rotationsantriebsmechanismus 60 koppelt eine Abtriebswelle 61 a des Antriebsmotors 61 mit dem Getriebemechanismus 62 des Wälzfräserhalters 51, wenn der Wälzfräserhalter 51 an der Bearbeitungsposition indiziert ist und mit der Übertragungswelle 66 dem indizierten Halter für umlaufende Werkzeuge 56, wenn einer der Halter für umlaufende Werkzeuge 56 an der Bearbeitungsposition indiziert wird, um die Drehkraft des Antriebsmotors auf diesen zu übertragen.
Der Getriebemechanismus 62 umfasst erste und zweite rotierende Wellen 63 und 64, welche im Inneren des inneren Raums 53a des Halteelements 53 derart gelagert werden, dass sie um ihre jeweiligen Achsen drehbar sind, und ein Getriebe 65, welches an einem Ende der Fräserachse 52 vorgesehen ist. Die erste rotierende Welle 63 ist mit der Abtriebswelle 61 a des Antriebsmotors 61 an dessen einen Ende gekoppelt und besitzt ein Getriebe 63a, welches an dessen anderen Ende vorgesehen ist. Die zweite rotierende Welle 64 besitzt ein Getriebe 64a, welches mit dem Getriebe 63a an dessen einen Ende kämmt und ein Getriebe 64b, welches mit dem Getriebe 65 an dessen anderen Ende kämmt. Die Drehkraft des Antriebsmotors 61 wird auf die Fräserachse 52 mit Hilfe der ersten rotierenden Welle 63, der Getriebe 63a, 64a, der zweiten rotierenden Welle 64, und der Getriebe 64b, 65 übertragen und auf diese Weise wird der Wälzfräser H zusammen mit der Fräserachse 52 gedreht.
Zudem sind die Getriebe 63a, 64a, 64b, 65 derart eingerichtet, dass das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Getriebes 63a an der antreibenden Seite zu der Drehzahl des Getriebes 65 an der angetriebenen Seite nicht 1 zu 1 ist, und deshalb wird der Wälzfräser H mit einer Drehzahl gedreht, welche von der Drehzahl des Antriebsmotors 61 verschieden ist.
Der Antriebsmotor 61 weist einen Drehgeber 67 auf, welcher daran befestigt ist, zum Erfassen der Drehlage des Antriebsmotors 61. Für jeden der Wälzfräserhalter 51 und der Halter für umlaufende Werkzeuge 56 ist des Weiteren die Verbindung zwischen dem Antriebsmotor 61 und der ersten rotierenden Welle 63 (Wälzfräser H) oder die Verbindung zwischen dem Antriebsmotor 61 und der Übertragungswelle 66 (umlaufendes Werkzeug T) gelöst, wenn es an einer Position indiziert ist, die von der Bearbeitungsposition von dem Indexierungsmechanismus (nicht dargestellt) verschieden ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die erste rotierende Welle 63 oder die Übertragungswelle 66 mit einem Drehzahlregulierungselement 58 an dessen einen Ende im Eingriff und auf diese Weise wird die Drehung reguliert.
Das Steuergerät 70 weist einen Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 71 auf, zum Erfassen, dass die Drehlage des Antriebsmotors 61 an seiner Nullstellung ist und dass die Drehlage des Antriebsmotors 27 an seiner Nullstellung ist, einen Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 27, in welchem das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 61 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H und das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 27 zu der Drehzahl des Werkstücks W (1 zu 1) gespeichert sind, und einen Antriebssteuerabschnitt 73 zum Steuern der Antriebsmotoren 61, 27, des Zuführmechanismus (nicht dargestellt) und des Indexierungsmechanismus (nicht dargestellt). Es sei erwähnt, dass der Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 71 und die Drehgeber 67, 29 den vorstehend erwähnten ersten und zweiten Erfassungsmitteln entsprechen.
Wenn die Drehlage des Antriebsmotors 61 in Übereinstimmung mit seiner Nullstellung gebracht wird, dann erfasst der Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 71 die Übereinstimmung auf der Basis der Drehlage des Antriebsmotors 61, welche von dem Drehgeber 67 erfasst wurde, und überträgt ein erstes Erfassungssignal. Es sei angemerkt, dass ein zweites Erfassungssignal in ähnlicher Art und Weise zu der oben stehend beschriebenen ersten Ausführungsform übertragen wird. Des Weiteren werden die Nullstellungen der Antriebsmotoren 61, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W jeweils optional festgelegt, und die Nullstellungen des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H werden an der gleichen Drehwinkellage positioniert und die Nullstellungen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W werden in ähnlicher Art und Weise an der gleichen Drehwinkellage positioniert.
Der Antriebssteuerabschnitt 73 veranlasst den Antriebsmotor 61, in ähnlicher Art und Weise zu der oben stehend beschriebenen ersten Ausführungsform, die Fräserachse 52 und den Wälzfräser H zu drehen und veranlasst den Antriebsmotor 27, die Spindel 16, das Spannfutter 17 und das Werkstück W sich zu drehen, und veranlasst den Zuführmechanismus (nicht dargestellt), den Wälzfräser H und das Werkstück W relativ zu bewegen, und auf diese Weise das Verzahnen an dem Werkstück W durchzuführen.
Nach dem Indizieren des Wälzfräsers H an der Bearbeitungsposition und dem maschinellen Bearbeiten des Werkstücks W mit den Wälzfräser H, steuert zudem der Antriebssteuerabschnitt 73 die Antriebsmotoren 61, 27 und den Indexierungsmechanismus (nicht dargestellt) in der folgenden Art und Weise, wenn der Antriebssteuerabschnitt 73 einen Befehl für einen Werkzeugwechsel oder einen Befehl für eine Drehung des Revolverkopfes annimmt und indiziert ein Werkzeug S oder T, welches von dem Wälzfräser H verschieden ist, an der Bearbeitungsposition, um das nachfolgende maschinelle Bearbeiten durchzuführen.
Das heißt, der Antriebssteuerabschnitt 73 erkennt für den Antriebsmotor 61 auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 61 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H, welches in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 72 gespeichert ist, und den ersten Erfassungssignalen, welche von dem Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 71 übertragen wurden, eines ersten Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotor 61 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und hält den Antriebsmotor 61 an, so dass die Drehlagen des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen. Andererseits erkennt der Antriebssteuerabschnitt 73 für den Antriebsmotor 27 auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 27 zu der Drehzahl des Werkstücks W, welches in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 72 gespeichert ist, und den zweiten Erfassungssignalen, welche von dem Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 71 übertragen wurden, ein zweites Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und hält den Antriebsmotor 27 an, so dass die Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen. Danach veranlasst der Antriebssteuerabschnitt 73 den Indexierungsmechanismus (nicht dargestellt) den Revolverkopf 57 zu drehen, um ein Werkzeug S oder T an der Bearbeitungsposition zu indizieren, welches von dem Wälzfräser H verschieden ist, und löst die Kopplung (Verbindung) zwischen der ersten umlaufenden Welle 63 und der Abtriebswelle 61 a des Antriebsmotor 61.
In einem Fall, bei dem das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 61 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H zum Beispiel, 3 zu 1 beträgt, schließt der Wälzfräser H nur 1/3 Drehung ab, wenn der Antriebsmotor 61 eine ganze Umdrehung abschließt und der Wälzfräser H schließt eine ganze Umdrehung ab, wenn der Antriebsmotor drei ganze Drehungen abschließt. Aus diesem Grund ist jedes dritte erste Erfassungssignal dasjenige Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen. Der Antriebssteuerabschnitt 73 erkennt ein derartiges erstes Erfassungssignal und hält den Antriebsmotor 61 an, so dass die Drehlagen des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und dreht dann den Revolverkopf 57.
Gemäß der auf diese Weise konfigurierten Werkzeugmaschine 2 der zweiten Ausführungsform werden unter der Steuerung des Antriebssteuerabschnitt 73 der Wälzfräser H und das Werkstück W unter Verwendung ihrer jeweiligen Nullstellungen als Referenz in einem Zustand gedreht, bei dem der Wälzfräser H bei der Bearbeitungsposition indiziert ist, und das Werkstück W wird in diesem Zustand maschinell bearbeitet.
Beim maschinellen Bearbeiten durch Schlichten des Werkstücks W mit dem Wälzfräser H und beim Anhalten der Antriebsmotoren 61, 27, welche gerade gedreht werden, zum maschinellen Bearbeitung des Werkstücks W mit einem Werkzeug S oder T, welches von dem Wälzfräser H verschieden ist, werden ein erstes Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und ein zweites Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, auf der Basis der Drehzahlverhältnisse, welche in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 72 gespeichert sind, und der ersten und zweiten Erfassungssignale, welche von dem Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 71 übertragen wurden, erkannt und die Antriebsmotoren 61, 27 werden derart gestoppt, dass die Drehlagen der Antriebsmotoren 61, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen. Anschließend wird der Revolverkopf 57 durch den Indexierungsmechanismus (nicht dargestellt) gedreht und die Verbindung zwischen dem Wälzfräser H und dem Antriebsmotor 61 wird gelöst.
Auf diese Weise können in Übereinstimmung mit der Werkzeugmaschine 2 der zweiten Ausführungsform ähnliche Effekte wie diejenige der Werkzeugmaschine 1 der oben stehend beschriebenen ersten Ausführungsform erzielt werden und zusätzlich dazu kann der folgende Effekt erzielt werden. Das heißt, da der Antriebsmotor 61 und der Wälzfräser H bei den Drehlagen des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H entsprechend ihrer jeweiligen Nullstellungen angehalten werden und die Verbindung zwischen dem Antriebsmotor 61 und dem Wälzfräser H in diesem Zustand gelöst ist, kann beim erneuten Verbinden des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H miteinander, und solange wie die Drehlage des Antriebsmotors 61 nicht geändert wurde, weil die Drehung des Wälzfräsers H von dem Drehzahlregulierungselement 58 reguliert wird, das nachfolgende maschinelle Bearbeiten unmittelbar nach dem Verbinden des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H miteinander ohne einen zusätzliche Vorgang durchgeführt werden, wie zum Beispiel dem erneuten Positionieren der Drehlagen der Antriebsmotoren 61, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W an ihren jeweiligen Nullstellungen, ohne dass dies erforderlich ist.
Es ist vorteilhaft, dass wenn der Antriebsmotor 61 nach dem maschinellen Bearbeiten des Werkstücks W mit einem Werkzeug S oder T, welches von dem Wälzfräser H verschieden ist, angehalten wird, der Antriebsmotor 61 ähnlich zu dem oben beschriebenen, derart angehalten wird, so dass seine Drehlage seiner Nullstellung entspricht. Alternativ dazu ist eine Konfiguration möglich, bei welcher der Antriebsmotor 61 bei seiner Drehlage an einer optionalen Drehlage angehalten wird, wenn der Antriebsmotor 61 nach dem maschinellen Bearbeiten des Werkstücks W mit einem Werkzeug S oder T angehalten wird, welches von dem Wälzfräser H verschieden ist, und die Drehlage des Antriebsmotors 61 wird zuvor in Übereinstimmung mit seiner Nullstellung vor dem erneuten Verbinden des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H miteinander gebracht.
Obwohl bei der oben stehenden beispielhaften Ausführungsform die Drehlagen der Antriebsmotoren 61, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W in Übereinstimmung mit ihren jeweiligen Nullstellungen vor dem Drehen des Revolverkopfs 57 an die Bearbeitungsposition zum Indizieren von einem Werkzeug S oder T, welches von dem Wälzfräser H verschieden ist, gebracht werden, können des Weiteren die Drehlagen der Antriebsmotoren 61, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W in Übereinstimmung mit ihren jeweiligen Nullstellungen nach dem Drehen des Revolverkopfs 57 gebracht werden und auf diese Weise wird der Wälzfräser H an der Bearbeitungsposition indiziert und der Antriebsmotor 61 und der Wälzfräser H werden erneut miteinander verbunden.
In diesem Fall besitzt das Steuergerät 70 zudem einen Speicherabschnitt für die Drehlage 74, in welchem die Drehlage des Antriebsmotors 61 und die Drehlage des Wälzfräsers H gespeichert ist, wenn die zwischen liegende Verbindung gelöst ist, und der Antriebssteuerabschnitt 73 speichert die Drehlage des Antriebsmotor 61 und die Drehlage des Wälzfräsers H, wenn die zwischen liegende Verbindung in dem Speicherabschnitt für die Drehlage 74 gelöst ist. Es sei angemerkt, dass die Drehlage des Antriebsmotors 61 auf der Basis des Erkennungswerts des Drehgebers 67 erkannt werden kann und die Drehlage des Wälzfräsers H kann auf der Basis des Erkennungswerts des Drehgebers 67 erkannt werden und das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 61 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H, welches in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 72 gespeichert ist.
Zum wiederholten Indizieren des Wälzfräsers H an der Bearbeitungsposition und erneuten Verbinden des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H miteinander in einem Zustand, bei dem ein Werkzeug S oder T, welches von dem Wälzfräser H verschieden ist, an der Bearbeitungsposition indiziert ist, steuert der Antriebssteuerabschnitt 73 die Antriebsmotoren 61, 27 und den Indizierungsmechanismus (nicht dargestellt) auf die folgende Art und Weise.
Das heißt, vor dem Indizieren des Wälzfräsers H an der Bearbeitungsposition wird die Drehlage des Antriebsmotors 61, welche in dem Speicherabschnitt für die Drehlage 74 gespeichert ist, ausgelesen und der Antriebsmotor 61 wird derart angetrieben, so dass die Drehlage des Antriebsmotors 61 der ausgelesenen Drehlage des Antriebsmotors 61 entspricht (diejenige Drehlage des Antriebsmotors 61, wenn die Verbindung zwischen dem Antriebsmotor 61 und dem Wälzfräser H gelöst ist). Anschließend wird der Revolverkopf 57 von dem Indizierungsmechanismus (nicht dargestellt) gedreht und auf diese Weise wird der Wälzfräser H an der Bearbeitungsposition indiziert, und dann ist die erste rotierende Welle 63 mit der Abtriebswelle 61 a des Antriebsmotors 61 verbunden.
Danach wird der Antriebsmotor 61 gedreht und ein erstes Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotor 61 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, wird auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 61 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H, welches in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 72 gespeichert ist, der Drehlagen des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H, wenn die zwischen liegende Verbindung gelöst wurde, welche in dem Speicherabschnitt für die Drehlage 74 gespeichert sind, und den ersten Erfassungssignalen, welche von dem Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 71 übertragen wurden, erkannt, und der Antriebsmotor 61 wird angehalten, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen in Übereinstimmung gebracht werden.
Andererseits wird in ähnlicher Weise zu dem oben stehenden der Antriebsmotor 27 ebenfalls angetrieben und auf diese Weise gedreht, und ein zweites Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, wird auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 27 zu der Drehzahl des Werkstücks W, welches in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 72 gespeichert ist, und den zweiten Erfassungssignalen, welche von dem Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 71 übertragen wurden, erkannt und der Antriebsmotor 27 wird angehalten, wenn die Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen in Übereinstimmung gebracht werden.
Auf diese Weise werden danach die Drehlagen des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H in Übereinstimmung mit ihren jeweiligen Nullstellungen gebracht und die Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W werden in Übereinstimmung mit ihren jeweiligen Nullstellungen gebracht, die Antriebsmotoren 61, 27 werden mit ihren jeweiligen vorbestimmten Drehzahlen gedreht und der Wälzfräser H und das Werkstück W werden von dem Zuführmechanismus (nicht dargestellt) relativ bewegt, und auf diese Weise wird das Werkstück W maschinell bearbeitet.
Gemäß dieser Ausführungsform können ähnliche Effekte wie denjenigen der Werkzeugmaschine 1 der oben stehend beschriebenen ersten Ausführungsform erzielt werden und zusätzlich dazu kann der folgende Effekt erzielt werden. Das heißt, da die Drehlagen der Antriebsmotoren 61, 27, des Wälzfräsers H und des Werkstücks W in Übereinstimmung mit ihren jeweiligen Nullstellungen vor dem maschinellen Bearbeiten des Werkstücks W nach dem Verbinden des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H miteinander gebracht werden, kann beim erneuten Starten des maschinellen Bearbeitens des Werkstücks W mit dem Wälzfräser H das maschinelle Bearbeiten mit der Phase des Wälzfräsers H und der Phase des Werkstücks W entsprechend zueinander erneut gestartet werden, sogar wenn der Antriebsmotor 61 bei den Drehlagen des Antriebsmotors 61 und des Wälzfräsers H angehalten wurde, welche von ihren jeweiligen Nullstellungen verschoben sind, und die zwischen liegende Verbindung gelöst wurde.
Somit wurden bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine bestimmte Ausführungsform, bei welcher die Erfindung realisiert werden kann, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Bei den obigen Ausführungsformen werden sowohl das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 21 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H und das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 27 zu der Drehzahl des Werkstücks W in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 32 gespeichert, und sowohl das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 61 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H und das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 27 zu der Drehzahl des Werkstücks W werden in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 72 gespeichert. Da das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 27 zu der Drehzahl des Werkstücks W jedoch 1 zu 1 beträgt, kann nur das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 21 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 32 abgespeichert werden, und kann nur das Drehzahlverhältnis der Drehzahl des Antriebsmotors 61 zu der Drehzahl des Wälzfräsers H in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 72 gespeichert werden.
In diesem Fall erkennt der Antriebssteuerabschnitt 33, 73, wenn der Wälzfräser H und das Werkstück W angehalten werden, ein erstes Erfassungssignal, welches übertragen wird, wenn die Drehlagen der Antriebsmotoren 21, 61 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, auf der Basis des Drehzahlverhältnis, welches in dem Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis 32, 72 gespeichert ist, und der ersten Erfassungssignale, welche von dem Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 31, 71 übertragen wurden, und hält die Antriebsmotoren 21, 61 an, so dass die Drehlagen der Antriebsmotoren 21, 61 und des Wälzfräsers H mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und hält den Antriebsmotor 27 an, so dass die Drehlagen des Antriebsmotors 27 und des Werkstücks W mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, auf der Basis der zweiten Erfassungssignale, welche von dem Erfassungsabschnitt für die Nullstellung 31, 71 übertragen wurden.
Bei den oben stehenden Ausführungsformen kann zudem die Drehzahl des Werkstücks W von der Drehzahl des Antriebsmotors 27 verschieden sein. In diesem Fall kann die Drehlage des Antriebsmotors 27 und die Drehlage des Werkstücks W in Übereinstimmung mit ihren jeweiligen Nullstellungen mit einer ähnlichen Methode zu derjenigen, welche für den Antriebsmotor 21 und den Wälzfräser H verwendet wird, gebracht werden.
Liste der Bezugszeichen

1, 2: Werkzeugmaschine
11, 51: Haltekörper für einen Wälzfräser
12: Fräserachse
13: Halteelement
15: Haltekörper für ein Werkstück
16: Spindel
17: Spannfutter
20, 60: Antriebsmechanismus für einen Wälzfräser
21, 61, 27: Antriebsmotor
21a: Abtriebswelle
22: Getriebemechanismus
26: Antriebsmechanismus für ein Werkstück
28, 29, 67: Drehgeber
30, 70: Steuergerät
31, 71: Erfassungsabschnitt für die Nullstellung
32: Speicherabschnitt für das Drehzahlverhältnis
33: Antriebssteuerabschnitt
W: Werkstück
H: Wälzfräser

Claims

Eine Werkzeugmaschine (1) zum Durchführen des Verzahnens an einem Werkstück (W) mit einem Wälzfräser (H), umfassend: ein erstes Halteelement (11) zum Halten des Wälzfräsers (H); ein zweites Halteelement (15) zum Halten des Werkstücks (W); ein erstes Antriebsmittel (20), welches einen ersten Antriebsmotor (21) zum Drehen des Wälzfräsers (H) um seine Achse besitzt, welcher von dem ersten Halteelement (11) gehalten wird; ein zweites Antriebsmittel (26), welches einen zweiten Antriebsmotor (27) zum Drehen des Werkstücks (W) um seine Achse besitzt, welches von dem zweiten Halteelement (15) gehalten wird; erste Erfassungsmittel (28, 31), welche ein erstes Erfassungssignal übertragen, wenn erfasst wird, dass die Drehlage des ersten Antriebsmotors (21) an seiner Nullstellung ist; zweite Erfassungsmittel (29, 31), welche ein zweites Erfassungssignal übertragen, wenn erfasst wird, dass die Drehlage des zweiten Antriebsmotors (27) an seiner Nullstellung ist; und ein Steuermittel (30) zum Steuern des Betriebs der Antriebsmotoren (21, 27), entweder der Drehzahlen des ersten Antriebsmotors (21) und des Wälzfräsers (H) oder der Drehzahlen des zweiten Antriebsmotors (27) und des Werkstücks (W), welche bei Drehzahlen festgelegt werden, welche voneinander verschieden sind, wobei: das Steuermittel (30) dazu eingerichtet ist, um beim Anhalten der Antriebsmotoren (21, 27), auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des ersten Antriebsmotors (21) zu der Drehzahl des Wälzfräsers (H) und dem Drehzahlverhältnis der Drehzahl des zweiten Antriebsmotors (27) zu der Drehzahl des Werkstücks (W), und den Erfassungssignalen, welche von den ersten und zweiten Erfassungsmittel (28, 29, 31) übertragen wurden, Erfassungssignale zu erkennen, welche übertragen wurden, wenn die Drehlagen der Antriebsmotoren (21, 27) und die Drehlagen des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) ihren jeweiligen Nullstellungen entsprechen, und die Antriebsmotoren (21, 27) anzuhalten, so dass die Drehlagen der Antriebsmotoren (21, 27), des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) ihren jeweiligen Nullstellungen entsprechen, das erste Antriebsmittel (20) dazu eingerichtet ist, zwischen einem verbundenen Zustand, bei dem der erste Antriebsmotor (21) und der Wälzfräser (H) miteinander verbunden sind und einem gelösten Zustand, bei dem die zwischenliegende Verbindung gelöst wird, umgeschaltet zu werden, und das Steuermittel (30) dazu eingerichtet ist, um, wenn die Antriebsmotoren (21, 27) angehalten werden und das erste Antriebsmittel (20) in den gelösten Zustand umgeschaltet wird, auf der Basis der Drehzahlverhältnisse und der Erfassungssignale, Erfassungssignale zu erkennen, welche übertragen wurden, wenn die Drehlagen der Antriebsmotoren (21, 27) und die Drehlagen des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und um die Antriebsmotoren (21, 27) anzuhalten, so dass die Drehlagen der Antriebsmotoren (21, 27), des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und dann das erste Antriebsmittel (20) in den gelösten Zustand umzuschalten.
Werkzeugmaschine (2) zum Durchführen des Verzahnens an einem Werkstück (W) mit einem Wälzfräser (H), umfassend: ein erstes Halteelement (51) zum Halten des Wälzfräsers (H); ein zweites Halteelement (15) zum Halten des Werkstücks (W); ein erstes Antriebsmittel (60), welches einen ersten Antriebsmotor (61) zum Drehen des Wälzfräsers (H) um seine Achse besitzt, welcher von dem ersten Halteelement (51) gehalten wird; ein zweites Antriebsmittel (26), welches einen zweiten Antriebsmotor (27) zum Drehen des Werkstücks (W) um seine Achse besitzt, welches von dem zweiten Halteelement (15) gehalten wird; erste Erfassungsmittel (67, 71), welche ein erstes Erfassungssignal übertragen, wenn erfasst wird, dass die Drehlage des ersten Antriebsmotors (61) an seiner Nullstellung ist; zweite Erfassungsmittel (29, 71), welche ein zweites Erfassungssignal übertragen, wenn erfasst wird, dass die Drehlage des zweiten Antriebsmotors (27) an seiner Nullstellung ist; und ein Steuermittel (70) zum Steuern des Betriebs der Antriebsmotoren (61, 27), entweder der Drehzahlen des ersten Antriebsmotors (61) und des Wälzfräsers (H) oder der Drehzahlen des zweiten Antriebsmotors (27) und des Werkstücks (W), welche bei Drehzahlen festgelegt werden, welche voneinander verschieden sind, wobei: das Steuermittel (70) dazu eingerichtet ist, um bei dem erneuten Drehen der Antriebsmotoren (61, 27), welche angehalten werden, um das maschinelle Bearbeiten des Werkstücks (W) erneut zu starten, die Drehlagen der Antriebsmotoren (61, 27), des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) durch das vorherige Drehen der Antriebsmotoren (61, 27) zu positionieren, auf der Basis des Drehzahlverhältnisses der Drehzahl des ersten Antriebsmotors (61) zu der Drehzahl des Wälzfräsers (H) und des Drehzahlverhältnisses der Drehzahl des zweiten Antriebsmotors (27) zu der Drehzahl des Werkstücks (W) und den Erfassungssignalen, welche von dem ersten und zweiten Erfassungsmittel (67, 29, 71) übertragen wurden, von den Erfassungssignalen, welche übertragen wurden, wenn die Drehlagen der Antriebsmotoren (61, 27) und die Drehlagen des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, um Erfassungssignale zu erkennen, welche übertragen wurden, wenn die Drehlagen der Antriebsmotoren (61, 27) und die Drehlagen des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und um die Antriebsmotoren (61, 27) anzuhalten, so dass die Drehlagen der Antriebsmotoren (61, 27), des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und dann Drehen der Antriebsmotoren (61, 27) und erneutes Starten des maschinellen Bearbeitens des Werkstücks (W), die Werkzeugmaschine (2) des Weiteren Erfassungsmittel für die Drehlage zum Erkennen der Drehlage des ersten Antriebsmotors (61) aufweist, das erste Antriebsmittel (60) dazu eingerichtet ist, zwischen einem verbundenen Zustand, bei dem der erste Antriebsmotor (61) und der Wälzfräser (H) miteinander verbunden sind und einem gelösten Zustand, bei dem die zwischenliegende Verbindung gelöst wird, umgeschaltet zu werden, und das Steuermittel (70) weist zudem einen Speicherabschnitt für die Drehlage (74) auf, in welchem die Drehlage des ersten Antriebsmotors (61), wenn er angehalten ist, was von dem Erfassungsmittel für die Drehlage erfasst wird, und die Drehlage des Wälzfräsers (H), wenn er angehalten ist, was auf der Basis des Drehzahlverhältnis der Drehzahl des ersten Antriebsmotors (61) zu der Drehzahl des Wälzfräsers (H) berechnet wird, und die Drehlage des ersten Antriebsmotors (61), wenn er angehalten ist, gespeichert werden, und das Steuermittel (70) dazu eingerichtet ist, wenn das erste Antriebsmittel (60) von dem gelösten Zustand in den verbundenen Zustand umgeschaltet und das maschinelle Bearbeiten des Werkstücks (W) erneut gestartet wird, um die Drehlagen der Antriebsmotoren (61, 27), des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) durch das Antreiben des ersten Antriebsmotors (61) zu positionieren und den ersten Antriebsmotor (61) anzuhalten, so dass die Drehlage des ersten Antriebsmotors (61) mit dessen Drehlage vor dem Verbinden des ersten Antriebsmotors (61) und des Wälzfräsers (H) übereinstimmt, welche in dem Speicherabschnitt für die Drehlage gespeichert ist, und um dann das erste Antriebsmittel (60) in den verbundenen Zustand umzuschalten und die Antriebsmotoren (61, 27) zu drehen, um auf der Basis der Drehzahlverhältnisse und der ersten und zweiten Erfassungssignale und der Drehlage des Wälzfräsers (H), wenn das erste Antriebsmittel (60) in den gelösten Zustand umgeschaltet wurde und der Drehlage des ersten Antriebsmotors (61), wenn dessen Drehung angehalten wurde, erste und zweite Erfassungssignale zu erkennen, welche übertragen werden, wenn die Drehlagen der Antriebsmotoren (61, 27) und die Drehlagen des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen und um die Antriebsmotoren (61, 27) anzuhalten, so dass die Drehlagen der Antriebsmotoren (61, 27), des Wälzfräsers (H) und des Werkstücks (W) mit ihren jeweiligen Nullstellungen übereinstimmen, und um dann das maschinelle Bearbeiten des Werkstücks (W) erneut zu starten.