JP2001521825A - 切断歯、特に鋸歯を有する加工物を機械加工するための機械 - Google Patents
切断歯、特に鋸歯を有する加工物を機械加工するための機械Info
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Abstract
Description
定されている。このビームは、往復送り台案内手段を備えて形成されており、往
復送り台は、この往復送り台案内手段に沿って基準軸線に関して径方向に変位可
能である。往復送り台上に設けられたピボット軸受手段は、往復送り台案内手段
と平行に延びると共に基準軸線と直角に交叉するピボット軸線を規定している。
スピンドルヘッドが固定されている軸は、ピボット軸受手段内に支持されている
。スピンドルスリーブは、スピンドルヘッドの内部で、ピボット軸線と直角に交
叉する研削スピンドル軸線に沿って送り駆動装置によって変位されるように案内
される。このように供給送り台に相当するスピンドルスリーブは、回転駆動され
るようになっていると共に、丸鋸歯を研ぐためプレート形状の研削ディスクを支
持する研削スピンドルを含んでいる。歯の前面にある真直ぐな面(すくい面)又
は歯の裏側にある真直ぐな面(クリアランス面)を鋭利にすべきときには、スピ
ンドルスリーブは、常に、研削ディスクの作用前面が基準軸線を含む平面にある
ような方法で、送り駆動装置により調節される。斜めの面を研削するために、ス
ピンドルヘッドは、傾斜の方向に応じて、一方の方向或いは他方の方向にピボッ
ト軸線回りに揺動される。これを実行するため、スピンドルヘッドから離れたと
ころにあるスピンドルヘッド支持軸の端部に横棒が取り付けられ、そして2本の
ロールが、ピボット軸線から等距離のところで該ピボット軸線に関して径方向に
対峙して該横棒上で自由に回転可能であるように支持されている。これら2本の
ロールは、それぞれ、各ピストン・シリンダユニット及び各可調節ストッパの間
に、横棒と、該横棒に加えて、横棒及びスピンドルヘッドの双方を支持する軸と
が、各ストッパにより制限される揺動範囲内で前後に揺動もしくは枢回可能な態
様で、配置されている。従って、スピンドルスリーブ及びその送り駆動装置が揺
動運動に加わるので、移動させるべき慣性質量は実際に相当に大きくなる。その
結果、前後方向の揺動運動で達成される枢回度数が制限される。
を、同機械が交互する方向に斜めになっている即ち面取りされている歯の前面又
は背面の表面を機械加工するときに、上述した既知機械よりも迅速に作動できる
ように改良することである。
適な更なる開発の結果は従属請求項の内容になっている。
程度肝要であり、この原理により、工具の作用面が機械の基準軸線と交叉する工
具ヘッドのピボット軸線に接触するように配置される。本発明によれば、供給送
り台も往復送り台もピボット軸線回りの工具の揺動運動に加わらない。その結果
、揺動運動の影響を受ける慣性質量は相対的に極く小さくなり、そのため高速で
揺動もしくは枢回を行うことができる。
の作用前面から工具直径の約1/10までの距離のところに配置しうる。機械加
工の外形寸法に及ぼすこの距離の影響は、一旦切断歯を仕上げたら、該切断歯が
本発明による機械で機械加工されたのか或いは既知の機械で機械加工されたのか
判断できなくなるような仕方で、本発明による手段によって補正することができ
る。機械加工は、そもそも、研削による材料の除去を指していると理解されるが
、かかる作業に適する場合であれば、放電加工による材料の除去でもよい。従っ
て、工具スピンドルに取り付けるべき工具は研削ディスク又は腐食(erosion)デ ィスクとすることができる。
断歯12を有する丸鋸歯であり、各切断歯は、その歯先18を機械の固定基準軸
線A上の所定位置に保持しながらその歯面14及び背面16を機械加工されるべ
きである。
供給送り台案内手段22を備え、供給送り台24は、この水平供給送り台案内手
段22に沿って、送りスピンドル28によって変位されるように、特にサーボモ
ータ或いはステップモータのような数値制御の電気モータ26により案内される
。供給送り台24の各位置は、距離測定手段30により監視される。
往復送り台34は、距離測定手段40による監視を受けながら、昇降スピンドル
38を介して、特にサーボモータ或いはステップモータのような数値制御される
電気モータ36によって上述の案内手段に沿って上下に可動である。往復送り台
34は、往復送り台案内手段32と平行なピボット軸線B、即ち図示の実施例に
おいては垂直なピボット軸線を規定する内蔵ピボット軸受手段42を有している
。このピボット軸線Bは、ピボット軸受手段42内に支持されるピボット軸44
の軸心であり、このピボット軸44がその下端に取り付けられた工具ヘッド46
を支持する。
46内に取り付けられると共に、スピンドル軸線Cを規定している。このスピン
ドル軸線Cは、図示の実施例においては水平であり、ピボット軸線Bに対して直
角に交叉する。これは、軸受箱50内に支持されてモータ56にベルト駆動手段
54で接続された工具スピンドル52の軸線である。このモータ56は、周波数
変換器により給電される電気モータとして具現されているので、工具スピンドル
52は、広い範囲内で可変の回転速度で駆動することができる。
めこの上側突出アーム58に枢回駆動手段60が設けられている。枢回駆動手段
60は、特にサーボモータ又はステップモータである数値制御モータ62と、段
階的減速伝動装置64とを備えており、段階的減速伝動装置64は、モータ62
の軸と突出アーム58により支持された中間歯車68を相互に接続する第1の歯
付きベルト66と、該中間歯車68にしっかり接続されると共に、ピボット軸4
4に固定された歯車74に第2の歯付きベルト72によって連結される中間ピニ
オン70とを有する。
きに、スピンドル軸線Cが基準軸線Aに対して垂直に延びている図1乃至図5に
示す通常位置に工具ヘッド46があるように、数値制御で調節される。工具ヘッ
ド46は、斜めの歯面14或いは斜めの背面16を有する切断歯12を研磨する
ために、又は切断歯12の横フランクと背面16との間の縁部を面取りするため
に、枢回駆動手段60によって数値制御下に、その通常位置からどちらかの側へ
向かう傾斜位置へと揺動することができる。
ド20上に支持され、そして切断歯12の背面16(図4)或いは歯面14(図
6)のどちらを機械加工すべきかに応じて、該切断歯12のクリアランス角もし
くは削り角に対応する位置に設定することができる。加工物送り台案内手段76
は、図示の実施例においては手動で作動される調節装置80によって調節可能の
加工物送り台78を案内し、該加工物送り台78は加工物10のための加工物支
持体82を含んでいる。加工物10は図示の実施例においては丸鋸歯であるから
、加工物支持体82は通常のようにぺグを備えており、加工物10は、段階的な
態様で前方へ押されるべく加工物の回転軸線Dの回りに回転可能であり、各段階
の後、機械加工位置に到達し、そこに、切断歯12の1つの歯先18が基準軸線
A上で位置決めされるように、ペグに装着されている。
段は、基準軸線Aに平行な支承軸線Eの回りに枢回可能なようにマシンベッド上
に支持されると共に、前進送り台案内手段86を備えている。該前進送り台案内
手段86は基準軸線Aに対して直角に配置されていて、前進送り台88は、この
前進送り台案内手段86に沿って前後運動可能に案内される。前進送り台88は
、各切断歯12を機械加工のための位置に押し入れるため対応する歯面14と係
合可能に前進フィンガ90を支持する。この前進送り台88はカム従動子92を
支持しており、該カム従動子92により、前進送り台は、枢回可能に調節しうる
態様でマシンベッド20に装着された偏心部材94のカム面に乗る。この構造の
詳細は、1997年10月20日の特許出願第197 462 32号から得る
べきである。
置96が設けられている。
ためのモータ36及び距離測定手段40、並びにピボット軸線B回りに工具ヘッ
ド46を枢回調節するためのモータ62及び角度測定手段(図示せず)は数値制
御手段98に接続されている。
歯12の背面16(図1、図4及び図5)を研磨もしくは研削するためのカップ
形状の研削ディスクか、切断歯12の歯面14(図6)を研磨もしくは研削する
ためのプレート形状の研削ディスクである。どちらの例においても、工具100
は、鋼製の基板102と、この基板に固着される研削層104とを備え、その自
由な前面が工具100の作用面となる。研削層104は導電性材料を含んでいる
。このように全体として導電性である工具100は、該工具100と切断歯12
が互いに接触するときに、該工具100と機械加工すべき各切断歯とを介して閉
じられる電気回路を含む図6に示した測定手段108の一部を形成する。
従ったプログラム制御の検知と調節による加工物10の手動調節の結果として識
別できる。従って、機械加工すべき切断歯12の歯先18は基準軸線A上に位置
すると考えうる。その後、数値制御手段98は、工具100の作用面106の位
置が摩耗の過程で変化するにつれて該位置を求めるために、往復送り台34に幾
つかの作動ストロークを行わせる。この作動ストローク中、工具100の作用面
106は加工物10の背面16(図4)或いは歯面14(図6)から安全な間隔
のところに先ずあり、一方、供給送り台24は、工具100がその作用面106
で背面16又は歯面14に接触し、それにより測定手段108の電気回路が閉じ
るまで、ゆっくり前進される。このような状態が起きる供給送り台24の位置は
、距離測定手段30により求められる。該距離測定手段30の任意の所望ゼロ点
に関するピボット軸線Bの位置は、最初から分かっている。従って、数値制御手
段98は、ピボット軸線Bと工具作用面106との間のその瞬間摩耗状態におけ
る距離Xを計算することができる。
、又は真直ぐな背面16であれば、工具100が歯面14又は背面16から除去
すべき量に釣り合う量だけ通常の態様で供給送り台24により前方へ移動される
という点は別として、更なる演算操作の必要はない。
傾斜している場合、工具ヘッド46を対応してピボット軸線B回りに揺動させる
ことでは十分でない。付加的に必要なことは、測定した距離Xに適応した供給送
り台24の切込みZと工具ヘッドの角度αの傾斜である。この切込みZは、次の
式 z=y−x=x(1/cosα−1) を利用する図5に例示した幾何学的関係に従って数値制御手段98により演算さ
れる。切込みZは、図4及び図6に例示したように、距離Xが正であるとき、負
の量である。
ながら、図6に示す工具100の場合、ピボット軸線Bが基板102を通って延
びているので、距離Xは、研削層104が完全に摩耗するまで、正の値に留まっ
ている。この状況は、研削層104が新しいときピボット軸線Bが基板102と
作用面106との間を延びる図4及び図5に示す工具100とは異なっている。
その結果、距離Xは図4に従って研削層104の摩耗が増すに連れてゼロまで減
少するようになり、そして摩耗が更に進むと、距離Xの値は負になり、斜めの背
面16を機械加工するために正の切込みを必要とする。
ち背面16から横方向の側面のどちらかへの移行部において限られた幅のべべル
研削を受けるときにも、必要になる。
Claims (6)
- 【請求項1】 切断歯(12)、特に鋸歯を有する加工物(10)を機械加
工するための機械であって、 基準軸線(A)を規定するマシンベッド(20)と、機械加工すべき切断歯(
12)の歯先(18)が上記基準軸線(A)上にあるように加工物(10)を配
設できる加工物支持体(82)と、ディスク形状の工具(100)を装備できる
ように適応した工具スピンドル(52)がスピンドル軸線(C)回りに回転駆動
されるように支持されている工具ヘッド(46)と、上記マシンベッド(20)
上に上記工具ヘッド(46)を可動に支持するためのアセンブリとを備え、 該アセンブリは、往復送り台案内手段(32)に沿って上記基準軸線(A)を
横切って前後に可動の往復送り台(34)と、上記往復送り台案内手段(32)
を横切って供給送り台案内手段(22)に沿って前進せしめられるようになって
いる供給送り台(24)と、上記往復送り台案内手段(32)に平行なピボット
軸線(B)を規定し、該ピボット軸線(B)の回りに、上記工具ヘッド(46)
が、上記往復送り台(34)及びその上記案内手段(32)に関して枢回駆動手
段(60)により、上記基準軸線(A)に平行に延びる上記切断歯(12)の表
面を上記工具(100)の作用面(106)によって機械加工すべき通常位置か
ら、上記切断歯(12)の傾斜面を上記工具(100)の同じ作用面(106)
によって機械加工すべき傾斜位置へと、枢回可能である、ピボット軸受手段(4
2)とを備え、 更に、少なくとも上記供給送り台(24)を制御可能な数値制御手段(98)
を備える上記機械において、 上記工具ヘッド(46)は、上記供給送り台(24)及びその上記案内手段(
22)に関しても上記ピボット軸受手段(42)によって枢回可能であり、 上記工具(100)の上記作用面(106)が上記ピボット軸線(B)から離
間している距離(X)を測定するために測定手段(108)が設けられており、 上記数値制御手段(98)は、該数値制御手段により、上記基準軸線(A)か
らの上記ピボット軸線(B)の間隔が上記工具ヘッド(46)が上記通常位置に
あるときの距離(X)に等しくなる位置を上記供給送り台(24)に選択させる
ように、かつ、該数値制御手段により、上記工具ヘッド(46)が傾斜して配置
されているときに上記供給送り台(24)を各補正位置に移動させるようにプロ
グラム可能である、ことを特徴とする切断歯、特に鋸歯を有する加工物を機械加
工するための機械。 - 【請求項2】 上記測定手段(108)は、上記工具(100)と上記加工
物(10)が互いに接触するときに、該工具及び該加工物を通じて閉じられる電
気回路を備えていることを特徴とする請求項1に記載の機械。 - 【請求項3】 上記測定手段(108)の一部である上記工具(100)は
、回転作動速度よりも相当に遅い回転測定速度で駆動されるようになっているこ
とを特徴とする請求項2に記載の機械。 - 【請求項4】 上記回転測定速度は、上記回転作動速度の1%乃至10%で
あることを特徴とする請求項3に記載の機械。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の機械であって、 上記工具(100)は、ディスク形状の基板(102)と研削層(104)と
を備えるカップ形状の研削ディスクであり、上記研削層(104)の前端面が上
記工具(100)の上記作用面(106)となっており、 上記ピボット軸線(B)は、上記研削層(104)が新しいときに上記作用面
(106)と上記基板(102)との間を延びる、機械。 - 【請求項6】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の機械であって、 上記工具(100)は、基板(102)と研削層(104)とを備えるプレー
ト形状の研削ディスクであり、上記研削層(104)の前端面が上記工具(10
0)の上記作用面(106)となっており、 上記ピボット軸線(B)は、上記研削層(104)が新しいときに上記作用面
(106)と上記基板(102)との間を延びる、機械。
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