JP2000108028A - Nc研削盤 - Google Patents

Nc研削盤

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JP2000108028A
JP2000108028A JP10285750A JP28575098A JP2000108028A JP 2000108028 A JP2000108028 A JP 2000108028A JP 10285750 A JP10285750 A JP 10285750A JP 28575098 A JP28575098 A JP 28575098A JP 2000108028 A JP2000108028 A JP 2000108028A
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JP
Japan
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grinding
work
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grindstone
shape
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JP10285750A
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Inventor
Ryuzo Hayashi
竜造 林
Kazuyuki Yamashita
和幸 山下
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドレスデータ作成およびワークの加工におけ
る作業効率を向上する。 【解決手段】 砥石により歯車等を研削する研削盤であ
って、前記砥石と前記砥石表面を整えるドレッサーとワ
ークとを駆動する各駆動機構および該駆動機構を制御す
る制御手段を有するとともに、前記制御手段が、前記ワ
ークの諸元を入力されて、該ワークの諸元から前記ワー
クの形状と前記砥石に対するドレスデータと前記ワーク
の研削条件とを計算するとともに、該ドレスデータによ
り、前記制御手段が前記各駆動機構をNC制御して前記
砥石をドレッシングした後、前記計算したワークの形状
となるように、前記制御手段が前記研削条件に基づいて
前記各駆動機構をNC制御し、ワークの研削をおこな
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、砥石によって歯車
等を研削するNC研削盤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】歯車、ホブ等を砥石で研削する装置とし
て、従来から研削装置が知られているが、最近、製品の
多種多様化、および高精度化の要求に伴って、多軸制御
により加工をおこない、加工精度の向上を目指さしたも
のが実用化されている。
【0003】図5は、研削盤の一例を示すものであり、
図5において、符号10は研削盤、20はワークテーブ
ル、30は昇降機構、40はフロントレーキである。
【0004】研削盤10には、図5に示すように、ベッ
ト11の上部にY方向(前後方向),Z方向(上下方
向),B方向(旋回)に移動可能として砥石12を有す
る砥石台13と、ワークをA方向に回転する主軸21お
よび、砥石12の表面を整えるドレッサー22AをU方
向に回転するドレッサー軸22をX方向に移動可能なワ
ークテーブル20と、該ワークテーブル20をC方向に
移動可能とするフロントレーキ40とが設けられる。
【0005】このような研削盤で加工されるワークの形
状としては、非常に多種類のものが考えられ、これに対
応した形状に砥石をドレッシングし、およびワークを研
削加工する際には、以下のような手順が取られていた。
図6は、研削盤における研削加工の手順を示すフローチ
ャートである。
【0006】研削盤のドレスデータ入力修正システムに
おいては、図6に示すように、加工するワークの形状を
決定し(ステップS1)、加工するワークの図面データ
をコンピュータに入力して(ステップS2)、砥石12
の形状を形算させる(ステップS3)とともに、ワーク
歯先Rデータを入力して(ステップS4)歯先Rを楕円
に変換し点列の座標に展開する(ステップS5)。 そ
して、計算されたデータを自動プログラミングシステム
に入力し(ステップS6)、この砥石形状およびワーク
形状から、砥石表面をドレッシングする際のドレッサー
22Aおよび砥石12の駆動制御等のNCドレスデータ
を作成して(ステップS7)、このNCドレスデータの
紙テープを出力し(ステップS8)、この紙テープによ
り図示しない制御手段が研削盤の各駆動機構を制御し
て、砥石12の歯形をドレッシングし(ステップS
9)、この歯形が所定の形状でない場合には、データを
入力し直して(ステップS10)歯形をドレッシングし
直し、歯形が所定の形状の場合には、ワークの研削を開
始する(ステップS11)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のドレス
データ入力修正システムにおいては、一旦コンピュータ
に計算させたデータを、再度自動プログラミングシステ
ムに入力するために、この再入力の際に入力ミスが発生
する可能性があるという問題があった。また、ステップ
S10において、砥石12の歯形が所定の形状でない場
合、修正データを全て再度自動プログラミングシステム
に入力してドレスデータを修正し、この修正NCドレス
データの紙テープを再出力して、該修正紙テープにより
歯形をドレッシングし直すことが必要なために、30分
程度の時間がかかり、作業性が悪いという問題があっ
た。さらに、ドレスデータ作成において必要な作業時間
を短縮したいという要求があった。
【0008】また、ステップS2において、砥石12の
ワークへの切込み量の入力ミスがあった際には、ステッ
プS11のワーク加工時において、ワークの研削時に研
削盤が自動的に停止してしまい、入力ミスの切込み量を
入力し直すことが必要であり、作業時間がかかるという
問題があった。また、ステップS11において、砥石1
2がワークに当接して研削する加工時間と、砥石12が
ワークに当接しないいわゆるエアカットの時間との比
が、6.5:4.5程度になっており、研削時の作業時
間の短縮が求められている。
【0009】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、ドレスデータ作成およびワークの加工における作
業効率の向上を目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、砥石により歯
車等を研削する研削盤であって、前記砥石と前記砥石表
面を整えるドレッサーとワークとを駆動する各駆動機構
および該駆動機構を制御する制御手段を有するととも
に、前記制御手段が、前記ワークの諸元を入力されて、
該ワークの諸元から前記ワークの形状と前記砥石に対す
るドレスデータと前記ワークの研削条件とを計算すると
ともに、該ドレスデータにより、前記制御手段が前記各
駆動機構をNC制御して前記砥石をドレッシングした
後、前記計算したワークの形状となるように、前記制御
手段が前記研削条件に基づいて前記各駆動機構をNC制
御し、ワークの研削をおこなうことにより上記課題を解
決した。本発明において、前記ドレスデータとして、前
記砥石歯形状のタイプを予め設定可能であることが望ま
しい。本発明において、前記制御手段が、前記ワークの
形状と前記砥石に対するドレスデータと前記ワークの研
削条件とを記憶する記憶手段を有することが可能であ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るNC研削盤の
一実施形態を、図面に基づいて説明する。図1は、本実
施形態おけるNC研削盤の一実施形態を示すものであ
る。図1において、符号10は研削盤、20はワークテ
ーブル、30は昇降機構、40はフロントレーキ、50
は制御手段である。
【0012】研削盤10には、図1に示すように、ベッ
ト11の上部にY方向(前後方向),Z方向(上下方
向),B方向(旋回)に移動可能として砥石12を有す
る砥石台13と、ワークをA方向に回転する主軸21お
よび、砥石12の表面を整えるドレッサー22AをU方
向に回転するドレッサー軸22をX方向に移動可能なワ
ークテーブル20と、該ワークテーブル20をC方向に
移動可能とするフロントレーキ40と、前記砥石12と
ドレッサー22Aと、ワークとを駆動する各駆動機構を
制御する制御手段50とが設けられる。
【0013】このNC研削盤においては、上述のA,
B,C,U,X,Y,Z方向の駆動を7軸により、前記
砥石12と前記砥石12表面を整えるドレッサー22A
とワークとを駆動する。前記制御手段50は、後述する
ようにワークの諸元を入力し、該ワークの諸元から前記
ワークの形状と前記砥石に対するドレスデータと前記ワ
ークの研削条件とを計算するとともに、該ドレスデータ
により前記各駆動機構をNC制御して砥石をドレッシン
グした後、前記計算したワークの形状となるように前記
研削条件に基づいて前記各駆動機構をNC制御してワー
クの研削をおこなう。
【0014】制御手段50は、前記ワークの形状,前記
砥石に対するドレスデータ,および前記ワークの研削条
件を記憶する記憶手段と、これらのデータを表示する表
示手段と、データの入力、修正をおこなう入力手段とを
有する。ここで、記憶するワークの形状としては、例え
ばインボリュート歯車等のモジュール形状に対応してい
る。また、このモジュール形状に対応した前記ドレスデ
ータとしては、図2に示すようなドレッシングした砥石
12の形状タイプを予め設定可能である。研削条件とし
ては、前記7軸の駆動機構に対する制御条件が含まれ
る。図2は、NC研削盤におけるドレスデータとして予
め設定される砥石の形状タイプを示す断面図である。図
2において、(a)はスタンダードな形状タイプ、
(b)は砥石先端に面取りを施すタイプ、(c)は砥石
基部に凹部(コブ)を形成するタイプ、(d)は、砥石
先端に面取りを施し基部にコブを形成したタイプを示す
ものである。制御手段50は、上述のような砥石の形状
タイプおよび、ドレッシング時のドレッサー22Aおよ
び砥石12の駆動条件を含むドレスデータを記憶手段に
予め記憶しておき、該データを選択的に読み出して、ド
レッシングをおこなうことが可能である。
【0015】図3は、本実施形態におけるデータ入力か
らワーク研削までの手順を示すフローチャートである。
制御手段50においては、図3に示すように、決定され
たワークの形状に対して、新規のワーク形状の製造の場
合あるいは以前製造したワークの再製造もしくはマイナ
ーチェンジ等の場合に従って、それぞれ記憶手段からデ
ータを読み出すかを選択し(ステップS20)、新規の
ワークを研削する等の読み出しを選択しない場合には、
後述するように加工するワークの図面データ(ワークの
諸元)を入力する(ステップS21)。この図面データ
によりモジュール形状,歯先Rデータ等のワーク形状を
計算するとともに、このワーク形状から導出される必要
な砥石12の歯形と、この砥石12表面をドレッシング
する際のドレッサー22Aおよび砥石12の駆動におけ
る制御条件とを含むドレスデータとを作成するが、この
とき、砥石12の歯形を、上述したように、記憶手段か
ら砥石12の形状タイプとして読み出すことも可能であ
る。同時に、ワークと砥石12との駆動における制御条
件を含むワークの研削データを計算する(ステップS2
2)。
【0016】ステップS20において、以前製造したワ
ークの再製造もしくはマイナーチェンジ等の製造をおこ
なうために記憶手段からデータの読み出しを選択した場
合には、前述したように、記憶手段から予め記憶してお
いたドレスデータおよびワークの研削データを読み出す
(ステップS23)。ステップS22,S23のデータ
を表示手段に表示し(ステップS24)、このデータに
修正が必要な場合には、入力手段から修正を施して計算
して(ステップS22)、ドレスデータおよびワークの
研削データを完成する(ステップS25)。
【0017】その後、このドレスデータにより各駆動機
構を制御して、砥石12に対してドレッシングをおこな
う(ステップS26)。ここで、ドレッシングした砥石
12の形状が所定の形状かどうかを判断し(ステップS
27)、所定形状でない場合には、ドレスデータおよび
研削データの修正、計算をおこない(ステップS22,
S24,S25)、再度砥石12に対するドレッシング
をおこなう(ステップS26)。ステップS27におい
て、砥石12が所定の形状になったら、研削データに基
づいて砥石12およびワークの駆動を制御しワークを研
削加工する(ステップS28)。
【0018】そして、研削したワークに対して、再加工
の必要があるかどうかを判断し(ステップS29)、再
加工の必要がある場合には、砥石12形状の修正が必要
かを判断する(ステップS27)。砥石12形状の修正
が必要な場合には、ドレスデータおよび研削データの修
正、計算をおこない(ステップS22,S24,S2
5)、再度砥石12に対するドレッシングをおこなう
(ステップS26)。ステップS27において、砥石1
2形状の修正が必要でない場合はその状態で、再度加工
する(ステップS28)。そして、ステップS29にお
いて、再加工の必要ない場合には加工を終了し、ドレス
データおよび研削データを記憶手段に保存する必要があ
る場合には記憶手段に保存をした後(ステップS3
0)、加工を終了する。
【0019】ここで、図3に示すステップS21で入力
した図面データは以下のものである。 1.モジュールタイプ 2.圧力角タイプ 3.歯数 4.ねじれ角 5.ピッチ円上歯厚 6.面取り角 7.トップレーキ角度 8.サイドレーキ角度 9.研削ピッチ円直径 10.A−DIA 11.歯厚 12.コブ発生 13.コブ角 14.コブ幅 15.カッタ外径 16.歯先R 17.面取り位置公差/2 ここで、4.ねじれ角入力においては、度,分,秒の入力
を可能とした。
【0020】入力された上述の図面データから、図3に
示すステップS22において、計算したドレスデータお
よび研削データを以下に示す。 1.歯底高さ 2.砥石高さ(右)(左) 3.コブ起点(右)(左) 4.面取り高さ(右)(左) 5.コブ幅(右)(左) 6.砥石幅 7.コブ角(右)(左) 8.圧力角(右)(左) 9.面取り角(右)(左) 10.砥石歯厚 11.歯先R(右)(左)
【0021】ここで、図3に示すステップS22におい
ては、図2に示す砥石12の形状を選択して読み出すこ
とにより計算時間を短縮することも可能である。また、
データ計算時に、有効研削ストロークをワークにあわせ
て最適化するとともに、砥石12がワークに当接しない
いわゆるエアカットの時間を0(ゼロ)にするように計
算をおこなう。さらに、この図3に示すステップS22
においては、制御手段50が、NC数値のうち砥石12
のワークへの切込み量の入力ミスがあるかどうかを判断
し、切込み量が大きすぎる際には、入力ミスに対応する
数値を、記憶装置から読み出して前回使用した数値に自
動的に置き換える。
【0022】上述のようなデータにより、各駆動部を制
御するNC制御データを計算し、図3に示すステップS
24において、出力された砥石12の形状およびNC制
御データを表示手段に表示し、チェックを可能とする。
【0023】ここで、図3に示すステップS27におい
ては、砥石12の歯形が所定の状態でない場合、必要な
データのみを入力し直して、全てのデータを入力し直す
ことなく再計算するだけで歯形をドレッシングし直すこ
とにより、10分程度の作業時間ですむ。
【0024】本実施形態のNC研削盤においては、上述
のように、ワークの図形データを入力するだけで、ドレ
スデータおよび研削データの計算、さらにワーク加工中
の自動制御をおこなうことができるため、従来のように
全データを自動プログラミングシステムに再入力して紙
テープを出力する必要がないため、作業時間の短縮と入
力ミスの発生防止を図ることができる。また、上記によ
り、作業員が研削盤を直接操作または監視する必要のな
い無人稼働時間を従来の研削盤の4倍にすることができ
た。さらに、ドレスデータおよび研削データの計算時
に、エアカットを0(ゼロ)に低減するとともに、有効
研削ストロークをワークにあわせて最適化し、加工時間
を3/4に短縮することができる。従って、歯車等の製
造コストを約30%削減することができる。
【0025】さらに、上述のように、図形データを入力
するだけで、ドレスデータおよび研削データの計算、さ
らにワーク加工中の自動制御までを一貫しておこなうこ
とができるため、図4(a)〜(e)に示すようなイン
ボリュート以外の各種特殊歯形の歯車に対して適応し、
製造することが可能となる。
【0026】
【発明の効果】本発明のNC研削盤によれば、制御手段
が、ワークの諸元を入力されて、ワークの形状と砥石に
対するドレスデータとワークの研削条件とを計算するた
め、データを自動プログラミングシステムに再入力する
必要がなくなり、入力ミスの発生を抑えることができ
る。また、データの修正をおこなう場合、必要なデータ
を入力し直すのみで、全てのデータを自動プログラミン
グシステムに再入力して紙テープを出力する必要がない
ため、作業時間の短縮を図ることができる。さらに、制
御条件の入力ミスがあった際に、制御手段が制御条件を
判断して入力ミスの条件を自動的に置き換えることがで
きるため、研削盤を停止することなく研削加工をおこな
うことができる。また、制御手段において、砥石がワー
クに当接しないいわゆるエアカットの時間を0(ゼロ)
にするように計算をおこなうため、研削加工の作業時間
を短縮することができる。その結果、ドレスデータ作成
およびワークの加工における作業効率を向上するという
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態に係るNC研削盤の一実施形態を
示すものである。
【図2】 図1のNC研削盤におけるドレスデータとし
て予め設定される砥石形状のタイプを示す断面図であ
る。
【図3】 本実施形態におけるデータ入力からワーク研
削までの手順を示すフローチャートである。
【図4】 インボリュート以外の各種特殊歯形の歯車を
示す断面図である。
【図5】 研削盤の一例を示すものである。
【図6】 研削盤における研削加工の手順を示すフロー
チャートである。
【符号の説明】
10…研削盤 12…砥石 13…砥石台 20…ワークテーブル 21…主軸 22…ドレッサー軸 22A…ドレッサー 30…昇降機構 40…フロントレーキ 50…制御手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 砥石により歯車等を研削する研削盤であ
    って、 前記砥石と前記砥石表面を整えるドレッサーとワークと
    を駆動する各駆動機構および該駆動機構を制御する制御
    手段を有するとともに、 前記制御手段が、前記ワークの諸元を入力されて、該ワ
    ークの諸元から前記ワークの形状と前記砥石に対するド
    レスデータと前記ワークの研削条件とを計算するととも
    に、 該ドレスデータにより、前記制御手段が前記各駆動機構
    をNC制御して前記砥石をドレッシングした後、 前記計算したワークの形状となるように、前記制御手段
    が前記研削条件に基づいて前記各駆動機構をNC制御
    し、ワークの研削をおこなうことを特徴とするNC研削
    盤。
  2. 【請求項2】 前記ドレスデータとして、前記砥石歯形
    状のタイプを予め設定可能であることを特徴とする請求
    項1記載のNC研削盤。
  3. 【請求項3】 前記制御手段が、前記ワークの形状と前
    記砥石に対するドレスデータと前記ワークの研削条件と
    を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項1
    または2記載のNC研削盤。
JP10285750A 1998-10-07 1998-10-07 Nc研削盤 Withdrawn JP2000108028A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6561879B2 (en) * 2000-10-23 2003-05-13 Wendt Gmbh Conditioning device for grinding wheels
KR100644117B1 (ko) 2004-07-15 2006-11-10 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 기어 연삭기
JP2008272927A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Kapp Gmbh 研削工具を整形するための方法および研削機械
JP2016083744A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 トーヨーエイテック株式会社 歯車研削盤の加工精度修正方法
JP2020507485A (ja) * 2017-02-16 2020-03-12 クリンゲルンベルク・アクチェンゲゼルシャフトKlingelnberg AG 歯車を設計して機械加工するための方法、並びに対応する機械加工ツール及びソフトウェア
US11999053B2 (en) 2017-02-16 2024-06-04 Klingeinberg AG Method for designing and machining a gear wheel, and corresponding machine tool and software

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060110