DE112014002857T5

DE112014002857T5 - Drehbearbeitungsvorrichtung und diese verwendendes Bearbeitungsverfahren

Info

Publication number: DE112014002857T5
Application number: DE112014002857.6T
Authority: DE
Inventors: Susumu Kato; Akira TAKAGAI; Masahiro Otani
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2014-08-18
Publication date: 2016-04-14
Anticipated expiration: 2034-08-19
Also published as: US9821392B2; CN105392588B; JP2015039764A; WO2015025807A1; CN105392588A; JP5626429B1; DE112014002857B4; US20160136744A1

Abstract

Eine Drehbearbeitungsvorrichtung 1 hat eine Dreheinheit 2, die ein Werkstück stützt und dreht, dass eine Schrägverzahnung aufweist, eine Bearbeitungseinheit 3 zum Schleifen der Schrägverzahnung des Werkstücks, das durch die Dreheinheit 2 zu drehen ist, mit Schleifzähnen 71 einer Schleifscheibe 7, und einem Förderer 4 zum Tragen des Werkstücks 8 in die Dreheinheit 2 und aus dieser heraus. Der Förderer 4 hat eine Mehrzahl Greifer 51 zum Aufnehmen des Werkstücks und eine Mehrzahl Abrichter 52 zum Ausbilden der Schleifzähne 71. Der Förderer 4 dreht sich um eine Drehmittelachse 401 so, dass die Greifer 51 aufeinander folgend sich der Dreheinheit 2 annähern und die Abrichter 52 aufeinander folgend sich der Bearbeitungseinrichtung 3 annähern. Abrichtzähne der Abrichter 52 weisen unterschiedliche Formen von Zahnoberflächen auf.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehbearbeitungsvorrichtung mit einer Bearbeitungseinheit zum Schleifen eines drehenden Werkstücks mit einer Schleifscheibe und ein Bearbeitungsverfahren, das die Drehbearbeitungsvorrichtung einsetzt.
Stand der Technik
In einer Drehbearbeitungsvorrichtung zum Schleifen eines durch eine Dreheinheit zu drehendes Werkstück mit einer Schleifscheibe einer Bearbeitungseinheit ist die Schleifscheibe geeignet durch einen Abrichter geformt, der von der Art eines zu bearbeitenden Stücks ausgeht. Zum Beispiel ist ein Abrichter für eine Schleifscheibe zum Schleifen einer Schrägverzahnung eines Werkstücks für jede Art eines Werkstücks vorbereitet, und ein Druckwinkel und eine Zahnprofilrundheit (eine konvexe Form einer gekrümmten Oberfläche von der Wurzel zu dem Kopf eines Zahns) in einer Zahnoberfläche der Schleifscheibe werden angepasst.
Das Patentdokument 1 offenbart z. B. eine Zahnradschleifmaschine mit, auf einem Bett, einem Tisch, der sich dreht, während er darauf ein Werkstück hält, einer Gegensäule, die ein Ende des Werkstücks stützt, und einer Säule, entlang der eine Radspindel, auf der eine Schleifscheibe zum Schleifen des Werkstücks montiert ist, sich nach vorwärts und rückwärts bewegt. In der Zahnradschleifmaschine ist ein ringartiges Element, das um den äußeren Rand der Gegensäule drehbar ist, mit einer Abrichtevorrichtung zum Abrichten der auf der Schleifspindel montierten Schleifscheibe bereit gestellt. Auf diese Weise ist in der Zahnradschleifmaschine die Abrichtevorrichtung vernünftig ausgelegt.
Das Patentdokument 2 offenbart z. B. ein Verfahren zum Modifizieren einer Zahnradoberfläche, um eine Zahnoberfläche eines Zahnrads so zu modifizieren, dass ein partieller Kontakt ausgehend von einer Fehlausrichtung von Zahnradwellen verhindert ist, wenn die Zahnräder angeordnet werden. In diesem Verfahren zum Modifizieren einer Zahnoberfläche werden ein Balligkeitsausmaß und ein Zahnprofilrundheitsausmaß, mit denen der partielle Kontakt in einer Zahnoberfläche vermieden werden kann, die Fehler aufweist, die durch das Umwandeln einer Fehlausrichtung in einen Druckwinkelfehler und einen Schrägwinkelfehler erhalten werden, erhalten, um einen minimalen Kämmübertragungsfehler beizubehalten.
Druckschriften des Standes der Technik
Patentdokumente

[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2005-111600 ( JP 2005-111600 A )
[Patentdokument 2] Japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer H8-197332 ( JP H8-197332 A )

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Jedoch ist in der Zahnradschleifmaschine des Patentdokuments 1 lediglich eine Abrichtevorrichtung vorgesehen, und die Abrichtevorrichtung muss mit einer anderen Abrichtevorrichtung für jede Art von Werkstück ersetzt werden. Somit benötigt es Zeit, die Abrichtevorrichtungen zu ersetzen, so dass die Produktivität eines schräg verzahnten Zahnrads nicht ausreichend erhöht ist. In dem Patentdokument 2 ist keine bestimmte Vorrichtung hinsichtlich einer Abrichtevorrichtung vorgenommen.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Betrachtung der voranstehend beschriebenen Umstände vorgenommen und stellt eine Drehbearbeitungsvorrichtung bereit, die schnell und einfach eine Zahnoberfläche einer Schleifscheibe ausbilden kann, und die eine Produktivität eines schräg verzahnten Zahnrads verbessern kann, und ein Bearbeitungsverfahren, das die Drehbearbeitungsvorrichtung verwendet.
Mittel zum Lösen des Problems
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist in einer Drehbearbeitungsvorrichtung mit einer Dreheinheit, die ein Werkstück stützt und dreht, das eine Schrägverzahnung aufweist, eine Bearbeitungseinheit zum Schleifen der Schrägverzahnung des Werkstücks, das durch die Dreheinheit zu drehen ist, mit Schleifzähnen einer Schleifscheibe, und einem Förderer zum Tragen des Werkstücks in und aus der Dreheinheit dadurch gekennzeichnet, dass
der Förderer um eine Drehmittelachse eine Mehrzahl Greifer zum Dazwischenhalten des Werkstücks und eine Mehrzahl Abrichter zum Ausbilden von Zahnoberfläche der Schleifzähne hat, und sich um die Drehmittelachse so dreht, dass die Greifer aufeinander folgend sich der Dreheinheit annähern und die Abrichter aufeinander folgend sich der Bearbeitungseinheit annähern, und
Abrichtzähne der Abrichter jeweils unterschiedliche Formen von Zahnoberfläche aufweisen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist in einem Bearbeitungsverfahren unter Verwendung der Drehbearbeitungsvorrichtung die Bearbeitungseinheit gekennzeichnet durch Schleifen einer Mehrzahl von Arten von Werkstücken, die unterschiedliche Formen der Zahnoberfläche der Schrägverzahnung unter Verwendung der durch die Abrichter ausgebildeten Schleifzähne aufweisen.
Wirkungen der Erfindung
Der Förderer der Drehbearbeitungsvorrichtung hat die Mehrzahl der Abrichter zum Ausbilden der Zahnoberflächen der Schleifzähne der Schleifscheibe um die Drehmittelachse. Die Abrichtzähne der Abrichter weisen jeweils unterschiedliche Formen von Zahnoberflächen auf.
Im Ausbilden der Zahnoberflächen der Schleifzähne der Schleifscheibe in der Bearbeitungseinheit unter Verwendung der Abrichter wird einer der Abrichter, der Abrichtzähne aufweist, die mit den notwendigen Zahnoberflächen geformt sind, ausgehend von der Art eines Werkstücks ausgewählt. Dann wird der Förderer um die Drehmittelachse gedreht und verursacht, dass der ausgewählte Abrichter sich der Bearbeitungseinheit annähert. Auf diese Weise kann der notwendige Abrichter einfach der Schleifscheibe der Bearbeitungseinheit durch Drehen des Förderers gegenüber sein.
Somit kann in der Drehbearbeitungsvorrichtung einer der Abrichter, der Abrichtzähne aufweist, die mit den notwendigen Zahnoberflächen geformt sind, ausgehend von der Art eines Werkstücks ausgewählt werden, und die Zahnoberflächen der Schleifzähne der Schleifscheibe können schnell und einfach ausgebildet werden. Zusätzlich kann die Frequenz des Ersetzens der Abrichter reduziert werden, und dabei die Produktivität eines schräg verzahnten Zahnrads verbessert werden, das durch ein Schleifen einer Schrägverzahnung des Werkstücks mit den Schleifzähnen der Schleifscheibe erzeugt wird.
In der Drehbearbeitungsvorrichtung wird das Werkstück in der folgenden Weise geschliffen.
Wenn das Werkstück in die Dreheinheit getragen wird, wird dafür gesorgt, dass das durch die Greifer umgebene Werkstück sich der Dreheinheit annähert, indem der Förderer gedreht wird, und wird dann durch die Dreheinheit getragen. Danach wird die Schrägverzahnung des durch die Dreheinheit zu drehenden Werkstücks unter Verwendung der Schleifzähne der Schleifscheibe der Bearbeitungseinheit geschliffen. Wenn das Werkstück darauf folgend aus der Dreheinheit getragen wird, wird das geschliffene Werkstück durch die Greifer von der Dreheinheit aufgenommen, und der Förderer wird gedreht.
In dem Bearbeitungsverfahren unter Verwendung der Drehbearbeitungsvorrichtung können die Wirkungen der Drehbearbeitungsvorrichtung erhalten werden, und die Produktivität einer Mehrzahl von Arten von schräg verzahnten Zahnrädern kann verbessert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Drehbearbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellt.
2 ist eine Aufsicht, die die Drehbearbeitungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt.
3 ist eine erläuternde Ansicht, die in einer vergrößerten Weise einen Zustand gemäß der Ausführungsform darstellt, in dem Schleifzähne einer Schleifscheibe unter Verwendung eines Abrichters ausgebildet werden.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Drehbearbeitungsvorrichtung in einem Zustand gemäß der Ausführungsform darstellt, in dem eine Schrägverzahnung eines Werkstücks unter Verwendung der Schleifzähne der Schleifscheibe geschliffen werden.
5 ist eine Vorderansicht, die die Drehbearbeitungsvorrichtung in einem Zustand gemäß der Ausführungsform darstellt, in dem eine Werkstückstützmatrize hinein und hinaus getragen wird.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die die Schrägverzahnung des Werkstücks gemäß der Ausführungsform darstellt.
Arten zum Ausführen der Erfindung
Bevorzugte Ausführungsformen der Drehbearbeitungsvorrichtung, die voranstehend beschrieben wurde, und des Bearbeitungsverfahrens, das die Drehbearbeitungsvorrichtung verwendet, werden beschrieben.
In der Drehbearbeitungsvorrichtung können die Abrichtzähne der Abrichter unterschiedliche Formen von Zahnoberflächen aufweisen, um die Zahnoberflächen der Schleifzähne in einer derartigen Weise auszubilden, dass zumindest eines aus einem Druckwinkel und einer Zahnprofilrundheit sich unter den Zahnoberflächen der Schrägverzahnung des Werkstücks unterscheidet.
In diesem Fall ermöglicht es die Verwendung der Mehrzahl von Abrichtern, dass die Drehbearbeitungsvorrichtung eine Schrägverzahnung einer Mehrzahl von Arten von Werkstücken schleift, die Unterschiede in zumindest einem aus einem Druckwinkel und einer Zahnprofilrundheit in der Zahnoberflächen aufweist.
In dem Förderer kann das drehende Ladeteil drehbar an dem Drehstützstift bereitgestellt sein, durch den die Drehmittelachse durchführt. Die Greifer an dem äußeren Rand des drehenden Ladeteils so bereitstellt sein, dass sie in einer Richtung nach oben und unten beweglich sind. Die Greifer können das Werkstück unter Verwendung eines Paars Aufnahmeteile aufnehmen, die sich seitlich öffnen und schließen. Die Abrichter können an dem äußeren Rand des drehenden Ladeteils so befestigt sein, dass sie nicht in die Richtung nach oben und unten beweglich sind.
In diesem Fall wird verursacht, dass die Greifer sich in der Richtung nach oben und unten bewegen, und dabei schnell und einfach das Werkstück in die Dreheinheit hinein und daraus heraus tragen. Da die Abrichter so befestigt sind, dass sie nicht in der Richtung nach oben und unten beweglich sind, kann die Genauigkeit in dem Ausbilden der Schleifzähne der Schleifscheibe verbessert werden.
Die Dreheinheit stützt das Werkstück mit der Werkstückstützmatrize in der Richtung nach oben und nach unten. Die Werkstückstützmatrize hat das obere Matrizenteil, das an dem oberen Stützteil der Dreheinheit zu montieren ist, und das untere Matrizenteil, das an dem unteren Stützteil der Dreheinheit zu montieren ist. Die Greifer können das untere Matrizenteil aufnehmen, an dem das obere Matrizenteil montiert ist, wie auch das Werkstück aufnehmen.
In diesem Fall wird die Werkstückstützmatrize zum Stützen des Werkstücks an der Dreheinheit durch die Greifer des Förderers aufgenommen, und kann in die Dreheinheit hinein und aus dieser heraus getragen werden. Wenn die Art eines zu bearbeitenden Werkstücks geändert wird, kann entsprechend die Werkstückstützmatrize zum Stützen des Werkstücks schnell und einfach ersetzt werden.
In dem Bearbeitungsverfahren unter Verwendung der Drehbearbeitungsvorrichtung kann die Mehrzahl der Arten der mit den Schleifzähnen der Bearbeitungseinheit zu schleifenden Werkstücke ein Paar Zahnräder sein, die miteinander zu kämmen und zu verwenden sind.
In diesem Fall kann ein Paar von miteinander zu kämmenden Zahnrädern wirkungsvoll unter Verwendung einer Drehbearbeitungsvorrichtung erzeugt werden.
Das Paar der durch das Bearbeitungsverfahren unter Verwendung der Drehbearbeitungsvorrichtung erzeugten Zahnräder kann ein Paar Zahnräder sein, die in einem Automobilgetriebe zu verwenden sind. In diesem Fall ist die Form der Zahnoberfläche geringfügig unterschiedlich gemacht zwischen einem Antriebsrad und einem angetriebenen Rad, so dass eine Ungleichmäßigkeit einer Zahnberührung auf Grund der Steigung der Zahnräder verhindert ist, wenn die Zahnräder kämmen.
Ausführungsform
Eine Drehbearbeitungsvorrichtung und ein Bearbeitungsverfahren unter Verwendung der Drehbearbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 und 2 dargestellt ist, hat eine Drehbearbeitungsvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform: eine Dreheinheit 2 zum Stützen und Drehen eines Werkstücks 8, das eine Schrägverzahnung 81 aufweist; eine Bearbeitungseinheit 3 zum Schleifen der Schrägverzahnung 81 des Werkstücks 8, das durch die Dreheinheit 2 zu drehen ist, mit Schleifzähnen 71 einer Schleifscheibe 7; und einen Förderer 4 zum Tragen des Werkstücks 8 in die Dreheinheit 2 hinein und heraus.
Der Förderer 4 hat eine Mehrzahl von Greifern 51 zum Aufnehmen des Werkstücks 8 und eine Mehrzahl von Abrichtern 52 zum Ausbilden der Schleifzähne 71. Die Greifer 51 und die Abrichter 52 sind um eine Drehmittelachse 401 herum vorgesehen. Der Förderer 4 dreht sich um die Drehmittelachse 401 so, dass die Greifer 51 sich aufeinander folgend der Dreheinheit 2 annähern, und die Abrichter 52 sich aufeinander folgend der Bearbeitungseinheit 3 annähern. Wie in 3 dargestellt ist, weisen die Abrichtzähne 522 der Abrichter 52 unterschiedliche Formen der Zahnoberflächen 523 auf.
Die Drehbearbeitungsvorrichtung 1 und das Bearbeitungsverfahren, das die Drehbearbeitungsvorrichtung 1 verwendet, gemäß dieser Ausführungsform werden mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben.
Wie in 4 dargestellt ist, bestimmt die Bearbeitungseinheit 3 und die Dreheinheit 2 gemäß dieser Ausführungsform eine Zahnradschleifmaschine zum Schleifen einer Schrägverzahnung 81, die an dem äußeren Rand des Werkstücks 8 ausgebildet ist, unter Verwendung der Schleifzähne 71 der Schleifscheibe 7.
Die Drehbearbeitungsvorrichtung 1 dieser Ausführungsform ermöglicht ein Fördern des Werkstücks 8 und ein Einstellen (Ersetzen) einer Werkstückstützmatrize 6, die das Werkstück 8 stützt, in der Zahnradschleifmaschine. In der Bearbeitungseinheit 3 und der Dreheinheit 2 dieser Ausführungsform werden Zahnoberflächen 811 der Schrägverzahnung 81 des Werkstücks 8 fertig bearbeitet, und schräg verzahnte Zahnräder als Erzeugnisse werden hergestellt. Die schräg verzahnten Zahnräder können Spiralräder sein, die in einer derartigen Weise verwendet werden, dass die axialen Richtungen von kämmenden Zahnrädern zu einander parallel sind, oder Scheibenzahnräder, die in einer derartigen Weise verwendet werden, dass die axialen Richtungen der kämmenden Zahnräder zu einander rechtwinklig liegen.
Wie in 5 dargestellt ist, ist in der Bearbeitungseinheit 3 eine Drehmittelachse 301 eines Schleifscheibenhalters (Scheibenspindel) 31, an der die Schleifscheibe 7 montiert ist, relativ zu einer horizontalen Richtung gekippt. Die Dreheinheit 2 dreht sich um eine Drehmittelachse 201, die sich in der Richtung nach oben und unten erstreckt.
In der Bearbeitungseinheit 3 kann der Schleifscheibenhalter 31 sich um eine Drehmittelachse 300 drehen, der sich rechtwinklig zu der Drehmittelachse 201 der Dreheinheit 2 erstreckt oder diese schneidet, und kann sich in der Richtung von vorne nach hinten, der Richtung von links nach rechts und der Richtung von oben nach unten bewegen. Der Schleifscheibenhalter 31 hält Wellenabschnitte der Schleifscheibe 7 an beiden Enden davon. Die Dreheinheit 2 ist in einem Raum zwischen der Bearbeitungseinheit 3 und dem Förderer 4 vorgesehen.
Die Bearbeitungseinheit 3 schleift eine Mehrzahl von Arten von Werkstücken 8, die unterschiedliche Formen der Zahnoberflächen 811 der Schrägverzahnung 81 aufweisen, durch Verwendung der Schleifzähne 71, die durch die Abrichter 52 ausgebildet sind. Die Mehrzahl der Arten der Werkstücke 8 in dieser Ausführungsform sind ein Paar Zahnräder, die miteinander kämmen, und die in einem Automobilgetriebe verwendet werden.
Wie in 4 dargestellt ist, stützt die Dreheinheit 2 das Werkstück 8 mit der Werkstückstützmatrize 6 in der Richtung nach oben und unten. Die Dreheinheit 2 hat ein Matrizenstützteil 21, das ein oberes Stützteil 212 und ein unteres Stützteil 211 hat. Die Werkstückstützmatrize 6 hat ein oberes Matrizenteil 62, das an dem oberen Stützteil 212 der Dreheinheit 2 zu montieren ist, und ein unteres Matrizenteil 61, das an dem unteren Stützteil 211 der Dreheinheit 2 zu montieren ist, und nimmt das Werkstück 8 von der Richtung nach oben und unten auf. Das Werkstück 8 ist durch die Dreheinheit 2 mit einer axialen Richtung davon in der Richtung nach oben und unten zeigend gestützt.
Die Dreheinheit 2 stützt das Werkstück 8 mit der Werkstückstützmatrize 6 von seinen beiden Seiten in der Richtung nach oben und unten, und dreht sich um die Drehmittelachse 201, die sich parallel mit der Drehmittelachse 401 des Förderers 4 erstreckt. Das untere Stützteil 211 der Dreheinheit 2 ist an einem oberen Ende eines Drehtischs 20 angebracht, der durch eine Antriebsquelle wie z.B. einen Motor gedreht wird. Das obere Stützteil 212 der Dreheinheit 2 ist an einem Drehstützstift 41 des Förderers 4 angebracht, um durch ein Stellglied in der Richtung nach oben und unten gleitfähig zu sein.
Wie in 1 und 2 dargestellt ist, ist in dem Förderer 4 ein drehendes Ladeteil 42 drehbar an dem Drehstützstift 41 bereit gestellt, durch den die Drehmittelachse 401 durchführt. Die Greifer 51 sind an dem drehenden Ladeteil 42 in einer derartigen Weise bereit gestellt, dass die Greifer 51 durch ein Stellglied angetrieben werden, um in der Richtung nach oben und unten beweglich zu sein. Jeder der Greifer 51 nimmt das Werkstück 8 unter Verwendung eines Paars Aufnahmeteile 511 auf, die sich seitlich öffnen und schließen, wenn sie durch ein anderes Stellglied angetrieben werden. Die Abrichter 52 sind an dem drehenden Ladeteil 42 so befestigt, dass sie sich nicht in der Richtung nach oben und unten bewegen. Die Drehmittelachse 401 des Drehstützstifts 41 erstreckt sich in der Richtung nach oben und unten. Es wird dafür gesorgt, dass die Greifer 51 und die Abrichter 52 horizontal um den Drehstützstift 41 durch Drehen des Ladeteils 42 drehen.
Wie in 2 und 5 dargestellt ist, nimmt jeder der Greifer 51 das Werkstück 8 auf und nimmt ebenfalls das untere Matrizenteil 61 auf, auf dem das obere Matrizenteil 62 montiert ist. Jeder der Greifer 51 nimmt einen äußeren Randabschnitt des Werkstücks 8 auf, in dem die Schrägverzahnung 81 ausgebildet ist, oder einen äußeren Randabschnitt des unteren Matrizenteils 61. Die Greifer 51 können verschiedene Arten von Werkstücken 8 aufnehmen, die unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen, und das untere Matrizenteil 61, indem der Abstand zwischen dem Paar der Aufnahmeteile 511 geändert wird. Innere Oberflächen 512 des Paars der Aufnahmeteile 511 sind in Form eines V ausgebildet, dessen schräge Oberflächen mit zwei Umfangsabschnitten des Werkstücks 8 und dem unteren Matrizenteil 61 in Berührung sind, um dem Werkstück 8 und dem unteren Matrizenteil 61 zu gestatten, einfach aufgenommen zu werden.
Der Förderer 4 ist ein Drehlader, der es ermöglicht, dass jeder der Greifer 51, die an dem gleichen Radialabstand von der Drehmittelachse 401 angeordnet sind, aufeinander folgend gedreht werden, um zu der Dreheinheit 2 gerichtet zu sein. Jeder der Greifer 51 kann direkt das Werkstück 8 und die Werkstückstützmatrize 6 einzeln aufnehmen. In dem Förderer 4 nimmt jeder der Greifer 51 das Werkstück 8 oder die Werkstückstützmatrize 6 auf, und das drehende Ladeteil 42 wird so gedreht, dass das Werkstück 8 oder die Werkstückstützmatrize 6 zwischen dem Förderer 4 und der Dreheinheit 2 gefördert wird.
Wie in 4 und 5 dargestellt ist, erhält jeder der Greifer 51 das Werkstück 8 oder die Werkstückstützmatrize 6 aus der Richtung rechtwinklig zu der Drehmittelachse 401 des Förderers 4 und der Drehmittelachse 201 der Dreheinheit 2, und führt zwischen dem unteren Stützteil 211 und dem oberen Stützteil 212 der Dreheinheit 2 durch.
Die Greifer 51 dieser Ausführungsform sind an zwei Stellen vorgesehen, die um 180° voneinander in der Umfangsrichtung des drehenden Ladeteils 42 verschoben sind. Die Abrichter 52 sind an zwei Stellen vorgesehen, die um 180° in der Umfangsrichtung verschoben sind, und in der Phase um 90° von der Stelle verschoben sind, an denen die Greifer 51 vorgesehen sind. Die Greifer 51 können an drei oder mehr Stellen um das drehende Ladeteil 42 herum vorgesehen sein, und die Abrichter 52 können ebenfalls an drei oder mehr Stellen um das drehende Ladeteil 42 herum vorgesehen sein.
Wie in 4 dargestellt ist, hat jeder der Abrichter 52 eine Drehwelle 521, die Abrichtzähne 522 aufweist und eine Stützklammer 524, die mit einem Paar Stützteilen 525 bereit gestellt ist, die drehbar Endabschnitte der Drehwelle 521 stützen. Die Abrichtzähne 522 der Drehwelle 521 kämmen mit Schleifzähnen 71 der Schleifscheibe 7 und schleifen Zahnoberflächen 711 der Schleifzähne 71. Die Stützklammer 524 ist an dem drehenden Ladeteil 42 befestigt.
Die Abrichtzähne 522 des einen der Abrichter 52 und die Abrichtzähne 522 des anderen Abrichters 52 weisen unterschiedliche Formen von Zahnoberflächen auf, um die Zahnoberflächen 711 der Schleifzähne 71 in einer derartigen Weise auszubilden, dass zumindest eines aus einem Druckwinkel α und einer Zahnprofilrundheit β sich unter den Zahnoberflächen 811 der Schrägverzahnung 81 des zu schleifenden Werkstücks 8 unterscheidet. Die Mehrzahl der Abrichter 52 sind an dem drehenden Ladeteil 42 des Förderers 4 bereit gestellt, um zumindest eines aus dem Druckwinkel α und der Zahnprofilrundheit β in den Zahnoberflächen 811 fein anzupassen, die an der Schrägverzahnung 81 des Werkstücks 8 ausgebildet sind.
Wie in 3 und 6 dargestellt ist, werden die Zahnoberflächen 523 der Abrichtzähne 522 der Abrichter 52 unter Verwendung der Zahnoberflächen 711 der Schleifzähne 71 der Schleifscheibe 7 ausgebildet, um die Schrägverzahnung 81 in einer derartigen Weise zu schleifen, dass die Schrägverzahnung 81 einen notwendigen Druckwinkel α und eine notwendige Rundheit β aufweist. Die Formen der Zahnoberfläche 523 der Abrichtzähne 522 der Abrichter 52 bestimmen den Druckwinkel α und die Rundheit β der Schrägverzahnung 81 des Werkstücks 8, das unter Verwendung der Schleifzähne 71 ausgebildet wird. Der Druckwinkel α wird als ein Winkel ausgedrückt, der durch eine radiale Linie L1 von der Mitte des Werkstücks 8 zu dessen radialer Richtung und eine Tangente L2 des Zahnprofils ausgebildet wird. Die Zahnprofilrundheit β ist als eine konvexe Form (die radiale Größe der Konvexität) einer gekrümmten Oberfläche von der Wurzel zu dem Kopf der Schrägverzahnung 81 ausgedrückt.
Ein Schrägwinkel (ein Kippwinkel um die axiale Richtung des Werkstücks 8) der Schrägverzahnung 81 des Werkstücks 8 kann durch Anpassen des Kippwinkels der Drehmittelachse 301 des Schleifscheibenhalters 31 geändert werden, der die Schleifscheibe 7 hält. Eine Krönung (Rundheit in einer Zahnfolgerichtung oder einer Breitenrichtung) der Schrägverzahnung 81 des Werkstücks 8 kann durch Ändern des Kippwinkels der Drehmittelachse 301 des Schleifscheibenhalters 31 geändert werden, der die Schleifscheibe 7 hält, während in der Zahnfolgerichtung der Schrägverzahnung 81 geschliffen wird.
In der Drehbearbeitungsvorrichtung 1 wird das Werkstück 8 mit den Schleifzähnen 71 der Schleifscheibe 7 in der folgenden Weise geschliffen.
Wie in 4 dargestellt ist, wenn das Werkstück 8 in die Dreheinheit 2 getragen wird, wird die Werkstückstützmatrize 6 entsprechend dem zu schleifenden Werkstück 8 durch einen Betrieb an der Dreheinheit 2 montiert, in dem die Werkstückstützmatrize 6 durch den Greifer 51 aufgenommen und das drehende Ladeteil 42 durch den Förderer 4 gedreht wird. Dann wird das Werkstück 8 durch den Greifer 51 aufgenommen und es wird verursacht, dass es sich der Dreheinheit 2 annähert, indem das drehende Ladeteil 42 gedreht wird. Danach werden der Greifer 51 und das obere Matrizenteil 62 in dem oberen Stützteil 212 angehoben und abgesenkt, so dass das Werkstück 8 zwischen dem oberen Matrizenteil 62 und dem unteren Matrizenteil 61 in der Dreheinheit 2 gestützt ist. Darauf folgend schleifen die Schleifzähne 71 der Schleifscheibe 7 in der Bearbeitungseinheit 3 die Schrägverzahnung 81 des durch die Dreheinheit 2 zu drehenden Werkstücks 8. Wenn dann das Werkstück 8 aus der Dreheinheit 2 heraus getragen wird, wird das geschliffene Werkstück 8 durch den Greifer 51 von der Dreheinheit 2 aufgenommen, und das drehende Ladeteil 42 des Förderers 4 wird gedreht.
In der Drehbearbeitungsvorrichtung 1 werden die Schleifzähne 71 der Schleifscheibe 7 unter Verwendung der Abrichtzähne 522 der Abrichter 52 in der folgenden Weise ausgebildet.
Wie in 1 und 2 dargestellt ist, wenn die Zahnoberflächen 711 der Schleifzähne 71 der Schleifscheibe 7 in eine vorbestimmte Form ausgebildet werden, wird das drehende Ladeteil 42 des Förderers 4 so gedreht, dass die Abrichter 52 zu der Schleifscheibe 7 der Bearbeitungseinheit 3 gerichtet sind. Wie in 3 dargestellt ist, wird dann Schleifscheibenhalter 31 der Bearbeitungseinheit 3 in einer derartigen Weise bewegt, dass die Schleifzähne 71 der Schleifscheibe 7, die durch den Schleifscheibenhalter 31 gehalten sind, mit den Abrichtzähnen 522 der Abrichter 52 kämmen. Die Schleifscheibe 7 wird durch den Schleifscheibenhalter 31 gedreht, und die Drehwelle 521, die die Abrichtzähne 522 der Abrichter 52 aufweist, wird so gedreht, dass die Zahnoberflächen 711 der Schleifzähne 71 der Schleifscheibe 7 unter Verwendung der Abrichtzähne 522 ausgebildet werden. Der Schleifscheibenhalter 31 der Bearbeitungseinheit 3 wird in die axiale Richtung der Schleifscheibe 7 bewegt, und die Zahnoberflächen 523 der Abrichtzähne 522 der Abrichter 52 werden aufeinanderfolgend mit den gesamten Zahnoberflächen 711 der Schleifzähne 71 der Schleifscheibe 7 in Berührung gebracht, und dabei die Schleifzähne 71 der Schleifscheibe 7 ausgebildet.
Die Schleifzähne 71 der Schleifscheibe 7 können ausgebildet werden, indem sie in eine Mehrzahl von Abschnitten in der axialen Richtung der Schleifscheibe 7 unterteilt werden. Jeder der Abschnitte der Schleifzähne 71 kann zumindest in einem aus einem Modul, einem Druckwinkel α und einer Zahnprofilrundheit β der Schrägverzahnung 81 des Werkstücks 8 unterschiedlich sein. In diesem Fall können unterschiedliche Abrichter 52 verwendet werden, um einzelne Abschnitte der Schleifzähne 71 auszubilden, die durch das Unterteilen der Schleifzähne 71 erhalten werden.
Als nächstes werden Betriebe und Wirkungen der Drehbearbeitungsvorrichtung 1 und des Bearbeitungsverfahrens unter Verwendung der Drehbearbeitungsvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.
Wenn die Zahnoberflächen 711 der Schleifzähne 71 der Schleifscheibe 7 in der Bearbeitungseinheit 3 unter Verwendung der Abrichter 52 ausgebildet werden, wird einer der Abrichter 52 ausgehend von der Art des Werkstücks 8 ausgewählt, der die Abrichtzähne 522 aufweist, die mit den notwendigen Zahnoberflächen 523 geformt sind. Dann wird das drehende Ladeteil 52 um die Drehmittelachse 401 des Drehstützstifts 41 gedreht, und dadurch verursacht, dass der ausgewählte Abrichter 52 sich der Bearbeitungseinheit 3 annähert. Auf diese Weise wird einfach verursacht, dass der notwendige Abrichter 52 zu der Schleifscheibe 7 der Bearbeitungseinheit 3 gerichtet ist, indem das drehende Ladeteil 42 gedreht wird.
Entsprechend kann in der Drehbearbeitungsvorrichtung 1 und in dem Bearbeitungsverfahren unter Verwendung der Drehbearbeitungsvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform einer der Abrichter 52, der die Abrichtzähne 522 aufweist, die mit den notwendigen Zahnoberflächen 523 ausgebildet sind, ausgehend von der Art des Werkstücks 8 ausgewählt werden. Somit können die Zahnoberflächen 711 der Schleifzähne 71 der Schleifscheibe 7 schnell und einfach ausgebildet werden. Zusätzlich kann die Frequenz des Ersetzens des Abrichters 52 reduziert werden, und die Produktivität der schräg verzahnten Zahnräder, die durch das Schleifen der Schrägverzahnung 81 des Werkstücks 8 mit den Schleifzähnen 71 der Schleifscheibe 7 erzeugt werden, kann verbessert werden.

Claims

Drehbearbeitungsvorrichtung mit einer Dreheinheit, die ein eine Schrägverzahnung aufweisendes Werkstück stützt und dreht, einer Bearbeitungseinheit zum Schleifen der Schrägverzahnung des Werkstücks, das durch die Dreheinheit zu drehen ist, mit Schleifzähnen einer Schleifscheibe, und einem Förderer zum Tragen des Werkstücks in die Dreheinheit hinein und aus dieser heraus, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderer um eine Drehmittelachse eine Mehrzahl Greifer zum Aufnehmen des Werkstücks und eine Mehrzahl von Abrichtern zum Ausbilden von Zahnoberflächen der Schleifzähne hat, und sich so um die Drehmittelachse dreht, dass die Greifer aufeinander folgend sich der Dreheinheit annähern und die Abrichter aufeinander folgend sich der Bearbeitungseinheit annähern, und Abrichtzähne der Abrichter jeweils unterschiedliche Formen von Zahnoberflächen aufweisen.
Drehbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrichtzähne der Abrichter unterschiedliche Formen der Zahnoberflächen aufweisen, um Zahnoberflächen der Schleifzähne in einer derartigen Weise auszubilden, dass zumindest eines aus einem Druckwinkel und einer Zahnprofilrundheit sich unter den Zahnoberflächen der Schrägverzahnung des Werkstücks unterscheidet.
Drehbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderer durch Aufweisen eines drehenden Ladeteils strukturiert ist, das drehbar an einem Drehstützstift bereit gestellt ist, durch den die Drehmittelachse durchführt, wobei jeder der Greifer strukturiert ist, indem er an dem drehenden Ladeteil so bereit gestellt ist, dass er in der Richtung nach oben und unten beweglich ist, und das Werkstück mit einem Paar Aufnahmeteile aufnimmt, die sich seitlich öffnen und schließen, und jeder der Abrichter an dem drehenden Ladeteil so befestigt ist, dass er nicht in der Richtung nach oben und unten beweglich ist.
Drehbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreheinheit durch Stützen des Werkstücks mit einer Werkstückstützmatrize in der Richtung nach oben und unten strukturiert ist, die Werkstückstützmatrize ein oberes Matrizenteil hat, das an einem oberen Stützteil der Dreheinheit zu montieren ist, und ein unteres Matrizenteil, das an einem unteren Stützteil der Dreheinheit zu montieren ist, und die Greifer so strukturiert sind, dass sie das Werkstück aufnehmen und ebenfalls das untere Matrizenteil aufnehmen, auf dem das obere Matrizenteil montiert ist.
Bearbeitungsverfahren unter Verwendung der Drehbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit eine Mehrzahl von Arten von Werkstücken schleift, die unterschiedliche Formen von Zahnoberflächen der Schrägverzahnung aufweist, indem die Schleifzähne verwendet werden, die durch die Abrichter ausgebildet sind.
Bearbeitungsverfahren unter Verwendung der Drehbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Arten von mit den Schleifzähnen der Bearbeitungseinheit zu schleifenden Werkstücke ein Paar miteinander kämmender und zu verwendender Zahnräder ist.