JP2002086357A - ドレッシング装置 - Google Patents
ドレッシング装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F19/00—Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
- B23F19/05—Honing gear teeth
- B23F19/057—Honing gear teeth by making use of a tool in the shape of an internal gear
Abstract
ドレッシングできるドレッシング装置を提供する。 【解決手段】 ホーニング砥石60と噛合する突部が周
面に形成され、当該砥石60の歯溝に当接しながら回転
するウォーム型ドレッサ21と、当該砥石60の所定の
回転角に対して、前記ウォーム型ドレッサを一回転させ
る同期手段と、砥石60と噛合し、ウォーム型ドレッサ
21によってドレッシングされた後の砥石60につい
て、当該砥石60の歯面をドレッシングするギヤ型ドレ
ッサとを有するドレッシング装置。
Description
し、ドレッシングするドレッシング装置に関する。
ば特開平6−320420号公報に開示されているもの
が知られている。これは、図10に示すように、ギヤホ
ーニング装置100の軸102に歯車(ワーク)104
を取り付け、当該歯車104と軸102の周りに回転可
能に保持されたギヤホーニング砥石(内歯車式砥石)1
06とを噛み合わせて歯車104の歯を加工する。
レッサ108またはドレスリング110が取り外し可能
である。ギヤ型ドレッサ108は、その歯形が歯車10
4の歯形とほぼ同一であり、ギヤホーニング砥石106
の歯面および歯底を成形する。ドレスリング110は、
円筒型でありギヤホーニング砥石106の内径面を成形
する。
スリング110を軸102に取り付け、ギヤホーニング
砥石106の内径面をドレッシングし、次に、ギヤ型ド
レッサ108を軸102に取り付けギヤホーニング砥石
106の歯面および歯底をドレッシングし、最後に、歯
車104を軸102に取り付けギヤホーニング砥石10
6によってホーニング加工を行う。所定量の歯車104
を加工した後、ドレスリング110およびギヤ型ドレッ
サ108によりギヤホーニング砥石106のドレッシン
グを行い、これを繰り返す。以上の工程を自動で行うた
め、ギヤホーニング砥石106のドレッシングのタイミ
ングを示す管理曲線が作成され、ギヤホーニング装置1
00の制御部に記憶されている。
ドレッサ108、またはギヤホーニング砥石106とド
レスリング110とは、歯車104加工時のギヤホーニ
ング砥石106と歯車104との公差角と同じ公差角を
持った状態で噛み合わされる。この公差角によってギヤ
ホーニング砥石106とギヤ型ドレッサ108との間に
滑り速度を発生させ、ギヤホーニング砥石106をギヤ
型ドレッサ108に押し付けながらドレッシングが行わ
れる。
レッシングは、ギヤ型ドレッサ108の歯の表面に電着
された微粒のダイヤモンド(図9参照)による創成運動
に基づいて行われる。ギヤ型ドレッサ108は、その尖
った歯先部にダイヤモンドを電着され、その歯面部の要
求精度が2〜3μm以下である。
来技術では、一つのギヤ型ドレッサ108がギヤホーニ
ング砥石106の歯面と歯底の両方をドレッシングする
ので、ギヤ型ドレッサ108の尖った歯先が角を有さな
い歯面より先に磨耗する。これでは、歯面はまだ使用で
きるのに、歯先の磨耗によってギヤ型ドレッサ108の
全体が使用不能となり、交換しなくてはならない。ギヤ
型ドレッサ108は、高い精度を要求されるので、その
製作にコストがかかり、たとえば、自動車用トランスミ
ッションの歯車加工で使用されるドレッサにおいては数
十万〜数百万円もする。このギヤ型ドレッサ108がす
ぐに使用不能になるのでは、歯車104一個当たりの生
産コストも極めて高いものとなる。
てドレッシングされるのは、ギヤホーニング砥石106
の歯底であり、歯車104の加工時には使用されない部
分であるため、当該歯底まで高精度なギヤ型ドレッサ1
08でドレッシングすることは不必要である。
8の使用は、当該歯先とギヤホーニング砥石106の歯
底との間の摩擦抵抗を大きくし、これが歯面のドレス精
度に悪影響を及ぼす。
のドレッシングは、高い精度が要求されるため、ギヤホ
ーニング砥石106とギヤ型ドレッサ108が回転する
際の相対周速度は、20m/秒程度であり、これではド
レッシングに時間がかかり、ギヤ型ドレッサ108の表
面に電着されたダイヤモンドが脱落し易く、寿命が短い
ものとなる。
工程では、歯車、ギヤ型ドレッサ、ドレスリングといっ
た、3種類のツールを軸102に順次取り付け、または
取り外ししなくてはならず、作業能率も低いものとなっ
ている。
であり、ドレスギヤの歯先の磨耗を抑え、内歯車式砥石
の歯面部高精度にドレッシングし、短時間でドレッシン
グできるドレッシング装置の提供を目的とする。
記の手段によって達成される。
歯車型砥石と噛合する突部が周面に形成され、前記歯車
型砥石の歯溝に当接しながら回転するウォーム型ドレッ
サと、前記歯車型砥石の所定の回転角に対し、前記ウォ
ーム型ドレッサを一回転させる同期手段と有することを
特徴とする。
車型砥石が噛み合っている個所において、当該砥石の溝
に対して平行に前記ドレッサの突部を振動させながら回
転する。
表面に形成された一条ねじ状のものである。
外周面に前記突部が形成され、前記本体内に電動機を内
蔵し、前記電動機の駆動によって前記本体が回転する。
車型砥石と噛合する突部の先端と前記本体の当該突部間
の本体外周面に砥粒が固着され、前記歯車型砥石の歯底
および歯先をドレッシングする。
ーム型ドレッサによってドレッシングされた後の歯車型
砥石について、前記歯車型砥石の歯面をドレッシングす
るギヤ型ドレッサをさらに有する。
ヤ型ドレッサが取り付けられる軸を回動自在に支持する
ための支持部材に取り付けられる (8)前記歯車型砥石は、内歯車かつはすば歯車であ
る。
レッサの突部が、歯車型砥石の歯溝に当接しながら回転
するので、当該歯車型砥石の歯底をドレッシングするこ
とができる。また、前記突部は、歯車型砥石と接触する
先端が面であり、当該面を使って歯車型砥石をドレッシ
ングするので、先端が尖っている従来の砥石に比し、磨
耗しにくい。
を要求しない歯車型砥石の歯底をドレッシングするの
で、高い精度で製作する必要がなく、低いコストで製作
することができる。
回転角に対しウォーム型ドレッサを一回転させるので、
ウォーム型ドレッサと歯車型砥石との回転の関係を常に
一定にすることができ、ウォーム型ドレッサによる歯車
型砥石のドレッシング精度を担保することができるの
で、歯車型砥石とウォーム型ドレッサとの間の相対周速
度が変化しても、適度なドレッシングを行うことができ
る。結果として、当該相対周速度を速くすることがで
き、ドレッシングの時間を短縮することができる。
ッサが、歯車型砥石と噛み合っている個所において、当
該砥石の溝に対して平行に前記ドレッサの突部を振動さ
せながら回転するので、当該砥石の歯溝全体を均等にド
レッシングすることができる。
ッサの表面に突部が一条ねじとして形成されているの
で、歯車型砥石の複数の歯を一度にドレッシングするこ
とができる。
ッサの本体内に電動機が内蔵されているので、当該ドレ
ッサの外部に駆動源を設ける必要がなく、ドレッシング
装置が占有する空間を削減することができる。
ッサの突部の先端面と突部間の本体外周面に砥粒が固着
されているので、歯車型砥石の歯底および歯先を同時に
ドレッシングすることができ、歯先と歯底との間の距離
を一定に保つことができる。さらに、歯車型砥石の歯底
および歯先を同時にドレッシングするので、ドレッシン
グの時間を短縮することができる。
ッサにより歯車型砥石の歯先と歯底がドレッシングさ
れ、ギヤ型ドレッサにより歯面がドレッシングされるの
で、先に歯底に切り欠きが形成される。したがって、歯
面をドレッシングする際には、ギヤ型ドレッサの突部の
先端を、当該切り欠きの部分を通過させることができ、
結果として、ギヤ型ドレッサの歯先を歯車型砥石に接触
させることなく、歯車型砥石の歯面をドレッシングする
ことができる。したがって、ギヤ型ドレッサの歯先が磨
耗することなく、ギヤ型ドレッサ全体の磨耗を遅くする
ことができる。
ッサが、ギヤ型ドレッサが取り付けられる軸を回動自在
に支持するための支持部材に取り付けられるので、別途
ドレッシングツールを設ける必要がなく、ドレッシング
装置による動作を簡略化し、当該装置の小型化を図るこ
とができる。
実施の形態を説明する。
の一実施例を示す概略構成図、図2はヘッドストック2
0の側面図、図3はヘッドストック20の正面図、図4
はヘッドストック20が有するウォーム型ドレッサ21
の断面図、図5はホーニング砥石30の斜視図、図6は
ウォーム型ドレッサ21とホーニング砥石30との回転
を同期させるための構成を示すブロック図である。
ーブル12上に載置されウォーム型ドレッサ21を有す
るヘッドストック20と、テーブル12上に載置される
テールストック30と、ヘッドストック20とテールス
トック30との間に回動自在に支持される軸Aと、当該
軸Aの中央に取り付けられたギヤ型ドレッサ50とを有
する。ドレッシング装置10は、ドレッシングに際し
て、テーブル12とともに、水平方向に移動できるよう
になっている。ギヤ型ドレッサ50は、はすば歯車形状
をなし、正確な歯形が成形されていると共にその歯形表
面にはダイヤモンド砥粒が電着されている。
ング砥石60は、環状の砥石ヘッド70の内周側に回転
自在に保持されている。ギヤホーニング砥石60は、は
すばを備えた内歯車形をなすものであって(図5参
照)、ドレッシング工程において、第1工程としてウォ
ーム型ドレッサ21と噛み合い、次に第2工程としてギ
ヤ型ドレッサ50と噛み合う。砥石ヘッド70は、ギヤ
ホーニング砥石60保持したまま軸Aに沿って移動し、
ギヤホーニング砥石60をウォーム型ドレッサ21また
はギヤ型ドレッサ50と噛み合わせる。また、砥石ヘッ
ド70は、図示しない駆動手段によって、図1に矢印で
示すR方向に傾斜可能であり、ギヤホーニング砥石60
とウォーム型ドレッサ21またはギヤ型ドレッサ50と
の噛み合いについて、それぞれのねじれ角を合わせたり
公差角を調整したりするが、この調整機構は公知の技術
であるので、詳細は省略する。
うに、テーブル12上に取り付けられる台座22と、当
該台座22上に固定されたL字型の本体23と、当該本
体23の側面に固定されたウォーム型ドレッサ21とを
有する。
じを形成された太鼓型のはすば歯車であり、図3に示す
ように、太鼓の胴の両端をコの字型の支持部材24によ
って回動自在に支持される。さらに詳しく説明すると、
図4に示すように、ウォーム型ドレッサ21は、固定軸
41と、回転部42とを有し、小型で高出力かつ負荷変
動に強い同期モータを内蔵することによって、モータビ
ルトインスピンドル構造として組み立てられている。
あるコイル43が固定され、回転部42には、ロータで
ある永久磁石44がコイル43と少しの隙間を置いて配
置される。したがって、コイルに電流が供給されると、
固定軸41の周りを回転部42が回転する。なお、回転
部42は、固定軸41との間に配置された転がり軸受け
45によって回動自在に支持されている。
挿されている。ウォーム型ドレッサ21が全体としては
すば歯車になるために、太鼓46の外周には突部49が
一条ねじ状に形成されている。突部49の先端面と、当
該突部間の太鼓46の外周面Sには、ダイヤモンド粒8
0が電着されている。太鼓46は、外周の突部49が磨
耗した場合または、電着されたダイヤモンド粒80が脱
落した場合など、適宜回転部42から引き抜き交換する
ことができる。
ーニング砥石60の回転軸と電気的に同期をとるために
回転量、回転速度などを検出するロータリエンコーダ4
7と、同期モータの回転を制御するための磁極センサ4
8とを有する。ロータリエンコーダ47によって検出さ
れた値は、図6に示す同期装置25に入力される。同期
装置25は、入力された値と、砥石ヘッド70に設けら
れた回転数検出器71に検出されたギヤホーニング砥石
60の回転数値とに基づいて、磁極センサ48を制御す
る。なお、同期装置25は、ヘッドストック20に設け
られても、ヘッドストック20の外部に設けられてもよ
い。
て説明する。
ーチャート、図8は第1工程終了後のホーニング砥石6
0の歯を示す図、図9はギア型ドレッサ50の歯を示す
図である。
ドレッサ21によってホーニング砥石60の歯先および
歯底をドレッシングする第1工程(ステップS61)
と、ギヤ型ドレッサ50によってホーニング砥石60の
歯面をドレッシングする第2工程(ステップS62)と
に分けられる。
ヘッド70は、軸Aの軸線に沿ってウォーム型ドレッサ
21の方へ移動する。砥石ヘッド70がドレッシング位
置まで移動すると(図2参照)、次に、テーブル12が
図3に矢印で示す切り込み方向に移動する。テーブル1
2に連動してウォーム型ドレッサ21は、ギヤホーニン
グ砥石60の歯車に切り込みを掛ける。同時に、砥石ヘ
ッド70の傾きが調節され、ウォーム型ドレッサ21と
ギヤホーニング砥石60とのねじれ角が合わされる。本
実施の形態は、ウォーム型ドレッサ21およびギヤホー
ニング砥石60のねじれ角がいかなる角度であろうと、
砥石ヘッド70の傾きを自在に調節して対応することが
できる。
ヤホーニング砥石60のドレッシングが開始される。こ
の場合、ウォーム型ドレッサ21は図示しない電源から
電力を供給されることによって回転し、ギヤホーニング
砥石60は図示しない駆動装置を起動することによって
回転する。ウォーム型ドレッサ21の回転は、ロータリ
エンコーダ47によって検出され、ギヤホーニング砥石
60の回転の回転は、砥石ヘッド70に設けられた回転
数検出装置71によって検出される。これらの検出され
た値は、同期装置25に入力される。当該同期装置25
は、入力された値に基づいて、磁極センサ48を制御す
る。磁極センサ48を制御することによって、ウォーム
型ドレッサ21の回転が制御される。
ング砥石60の回転に基づいて、ウォーム型ドレッサ2
1の回転を制御するので、ギヤホーニング砥石60の所
定の回転角に対し、ウォーム型ドレッサ21を1回転さ
せるといった同期回転が可能になる。
ヤホーニング砥石60との回転の関係を常に一定にする
ことができ、ギヤホーニング砥石60とウォーム型ドレ
ッサ21との間の相対周速度が変化しても、適度なドレ
ッシングを行うことができる。結果として、相対周速度
を速くしても適正なドレッシングが可能となり、これに
よりドレッシングの時間を短縮することができる。たと
えば、相対周速度を理想的なドレッシング条件である2
000m/秒以上にも設定することができ、ドレッシン
グ装置10の寿命も長くなる。
サ21の回転のみを制御するのではなく、さらにギヤホ
ーニング砥石60の回転を制御してもよい。また、ウォ
ーム型ドレッサ21とギヤホーニング砥石60との回転
の同期は、電気的ではなく、摩擦ローラ等を利用して、
機械的に行うこともできる。この場合、ウォーム型ドレ
ッサ21およびギヤホーニング砥石60に機械的な抵抗
をつけて回転数を調整する。
砥石60との回転を同期させるのみでなく、同時に、ウ
ォーム型ドレッサ21に振動を加えルことが好ましい。
ウォーム型ドレッサ21の突部49は円形の回転軌跡を
有しているので、ギヤホーニング砥石60の歯溝は、円
形にドレッシングされるが、これでは、深くドレッシン
グされる部分と浅くドレッシングされる部分が生じ、均
等なドレッシングができない虞がある。
の軸線と平行に振動を加え、歯溝を均等な深さにドレッ
シングする。つまり、予めウォーム型ドレッサ21のね
じれ角は、ギヤホーニング砥石60のねじれ角と一致す
るように構成されているので、前記方向に振動を加える
ことにより、円形軌跡がギヤホーニング砥石60の歯溝
全体に沿って往復運動しながらドレッシングすることに
なる。
は、一条ねじの先端面と、太鼓46の当該突部相互間の
外周面Sにダイヤモンド砥粒80が電着されているの
で、ギヤホーニング砥石60の歯底がドレッシングされ
ると同時にギヤホーニング砥石60の歯先もドレッシン
グされる。したがって、ギヤホーニング砥石60の歯底
および歯先は同じ割合でドレッシングされることにな
り、当該歯底と歯先との間の距離を常に一定に保つこと
ができる。結果として、ギヤ型ドレッサ50によるギヤ
ホーニング砥石60の歯面の面積の一定化が図れ、ドレ
ッシング精度を安定させることができる。
ヤホーニング砥石60の歯は、図8に示すように、歯底
65および歯先66がドレッシングされた状態になる。
グ砥石60の歯面をドレッシングする。第2工程におい
ては、まず砥石ヘッド70は、軸Aの中心軸に沿ってギ
ア型ドレッサ50によるドレッシング位置まで移動する
(図1参照)。次に、第1工程でウォーム型ドレッサ2
1がギヤホーニング砥石60に切り込みを掛けた方向と
同じ方向に、テーブル12が移動する。テーブル12に
連動して同方向にギア型ドレッサ50がギヤホーニング
砥石60の歯車に切り込みを掛ける。同時に、砥石ヘッ
ド70が傾斜され、ギア型ドレッサ50とギヤホーニン
グ砥石60とのねじれ角が合わされる。
ーニング砥石60のドレッシングを開始する。図示しな
い駆動装置の起動によって、ギヤホーニング砥石60が
回転する。ギヤホーニング砥石60が回転している状態
において、ギヤ型ドレッサ50を軸Aの中心線と平行に
振動させつつ、当該ギヤホーニング砥石60に切り込み
を掛ける。
うに、歯先55が尖っている。しかし、図8に示したよ
うに、ギヤホーニング砥石60の歯底65が、第1工程
においてドレッシングされているので、ギヤ型ドレッサ
50の歯先55は当該歯底65に接触しない。したがっ
て、ギヤ型ドレッサ50の最も磨耗し易い歯先55が非
接触状態とない、ここの磨耗が防止され、当該ギヤ型ド
レッサ50の寿命を飛躍的に延長することができる。
て、当該歯車をホーニング加工する工程があるが、従来
技術と同様なので説明を省略する。
ば、第1工程において先にウォーム型ドレッサ21がギ
ヤホーニング砥石60の歯底65および歯先66をドレ
ッシングする。ウォーム型ドレッサ21は、ギヤホーニ
ング砥石60と接触する突部49の先端が面になってお
り、当該先端の面を使ってギヤホーニング砥石60の歯
底65をドレッシングするので、ギヤ型ドレッサ50を
使用して歯底65をドレッシングするより磨耗しにく
い。
グ砥石60によって加工する場合、当該ギヤホーニング
砥石60の歯底65は、歯車の加工に使用されない。し
たがって、ウォーム型ドレッサ21は、高い精度のドレ
ッシングを担保する必要がないので、低い製作コストで
製作することができる。
ヤ型ドレッサ50か歯車の2種類しか取り外ししないの
で、軸Aにドレスリングを取り付ける工程がなく、工程
の時間を短縮することができる。
型ドレッサ21の表面に突部49が一条ねじとして形成
されているので、ギヤホーニング砥石60の複数の歯を
一度にドレッシングすることができ、一枚のディスクホ
イールを使用してドレッシングする場合に比べて、ドレ
ッシング時間を短縮することができる。
21には、小型で高出力かつ負荷変動に強い同期モータ
によるモータビルトインスピンドル方式が採用されてい
るので、ウォーム型ドレッサ21の外部に別途駆動源を
設ける必要がなく、ドレッシング装置10が占有する空
間を削減することができる。
ストック20に固定されるので、軸Aにドレスリングを
付け替える動作が必要なくなり、作業工程を簡略化する
ことができる。別途、ウォーム型ドレッサ21用装置も
必要ないので、ドレッシング装置10を小型化すること
もできる。
よび歯先は同時にドレッシングされるので、従来必要で
あったギヤ型ドレッサ50とドレスリングの実行タイミ
ングを示す管理曲線を作成する必要がなくなる。
れるものではなく、請求の範囲内で種々改変することが
できる。例えば、前記実施形態は、内歯型砥石のドレッ
シングであるが、本発明は、これのみではなく、外歯型
砥石にも適用できることはいうまでもない。
シング装置の一実施例を示す概略構成図である。
の断面図である。
転を同期させるための構成を示すブロック図である。
トである。
図である。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 歯車型砥石と噛合する突部が周面に形成
され、前記歯車型砥石の歯溝に当接しながら回転するウ
ォーム型ドレッサと、 前記歯車型砥石の所定の回転角に対し、前記ウォーム型
ドレッサを一回転させる同期手段と、 を有することを特徴とするドレッシング装置。 - 【請求項2】 前記ウォーム型ドレッサは、前記歯車型
砥石が噛み合っている個所において、当該砥石の溝に対
して平行に前記ドレッサの突部を振動させながら回転す
ることを特徴とする請求項1に記載のドレッシング装
置。 - 【請求項3】 前記ウォーム型ドレッサの突部は、表面
に形成された一条ねじ状のものであることを特徴とする
請求項1または請求項2に記載のドレッシング装置。 - 【請求項4】 前記ウォーム型ドレッサは、本体の外周
面に前記突部が形成され、前記本体内に電動機を内蔵
し、前記電動機の駆動によって前記本体が回転すること
を特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載
のドレッシング装置。 - 【請求項5】 前記ウォーム型ドレッサは、前記歯車型
砥石と噛合する突部の先端と前記本体の当該突部間の本
体外周面に砥粒が固着され、前記歯車型砥石の歯底およ
び歯先をドレッシングすることを特徴とする請求項1〜
請求項4のいずれか一項に記載のドレッシング装置。 - 【請求項6】 前記歯車型砥石と噛合し、前記ウォーム
型ドレッサによってドレッシングされた後の歯車型砥石
について、前記歯車型砥石の歯面をドレッシングするギ
ヤ型ドレッサをさらに有することを特徴とする請求項1
〜請求項5のいずれか一項に記載のドレッシング装置。 - 【請求項7】 前記ウォーム型ドレッサは、前記ギヤ型
ドレッサが取り付けられる軸を回動自在に支持するため
の支持部材に取り付けられることを特徴とする請求項1
〜請求項6のいずれか一項に記載のドレッシング装置。
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