JP2003039321A - 内歯砥石のドレス方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドレスの度に最適なドレス量を求めることに
よって、ドレス残りを生じさせることなく内歯砥石のド
レスができ、内歯砥石の寿命をも延ばすことができるよ
うにする。 【解決手段】 外歯型のドレスギヤを内歯砥石にかみ合
わせて当該内歯砥石のドレスを行う内歯砥石のドレス方
法であって、前記ドレスギヤの回転軸と前記内歯砥石の
回転軸との軸交差角をドレスの度に変化させるととも
に、前記軸交差角の大きさに応じて、前記内歯砥石の一
回あたりのドレス量を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内歯砥石のドレス
方法に係り、特に、ドレス残りを生じさせることなく内
歯砥石のドレスができるとともに、内歯砥石の寿命をも
延ばすことが可能な内歯砥石のドレス方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば自動車のパワートレイン
に用いられる、はす歯歯車の仕上加工は、内歯砥石を用
いた研削装置によって行われている。この研削装置で
は、回転可能に支持された内歯砥石をワークのはす歯歯
車に滑らせながらかみ合わせ、その歯面の仕上加工を行
う。仕上加工の回数を重ねると、内歯砥石の歯面が荒れ
てくるので、そのときには、ワークに代えてドレスギヤ
を取り付け、内歯砥石の歯面を滑らかにするためのドレ
スを行う。

【０００３】内歯砥石は、シェ−ビング加工と同じ原理
でワークを研削加工するため、内歯砥石軸はワ−ク取付
軸に対し、ある軸交差角をもって配置されている。その
軸交差角６は通常８°〜１２°である。特開平１１−１
３８３４６号では、内歯砥石の寿命を延ばすため、内歯
砥石のドレスを行う度に軸交差角を変化させている。つ
まり、内歯砥石の内径が大きくなるにしたがって、軸交
差角を漸次減少させ（内歯砥石を立てて行く）、内歯砥
石の新品から廃却までのドレス可能回数を増加させてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の技術にあっては、砥石寿命は向上するも
のの、ドレスを行う度に軸交差角を変えているので、ド
レス量が十分でないと、ドレス残りが生じる場合があ
る。このドレス残りの発生を防ぐためには、ドレス量を
軸交差角に依らずに常に十分な量とすれば良いが（上記
した特開平１１−１３８３４６号では通常の２倍として
いる）、過剰なドレスは砥石寿命の減少に通ずるので、
あまり好ましくはない。

【０００５】一方、適切なドレス量は、トライアンドエ
ラーによって求めなければならないので、どの程度のド
レス量とすればドレス残りがなくなるかが簡単にはわか
らない。このため、自動サイクルでドレス作業を行わせ
ることはできない。

【０００６】本発明は、以上のような従来の技術の不具
合を解消するために成されたものであり、ドレスの度に
最適なドレス量を求めることによって、ドレス残りを生
じさせることなく内歯砥石のドレスができるとともに、
内歯砥石の寿命をも延ばすことが可能な内歯砥石のドレ
ス方法の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決し、
目的を達成するため、請求項１に記載の発明にかかる内
歯砥石のドレス方法は、外歯型のドレスギヤを内歯砥石
にかみ合わせて当該内歯砥石のドレスを行う内歯砥石の
ドレス方法であって、前記ドレスギヤの回転軸と前記内
歯砥石の回転軸との軸交差角をドレスの度に変化させる
とともに、前記軸交差角の大きさに応じて、前記内歯砥
石の一回あたりのドレス量を変化させることを特徴とす
る。

【０００８】請求項２に記載の発明にかかる内歯砥石の
ドレス方法は、請求項１に記載の内歯砥石のドレス方法
において、前記内歯砥石の回転軸は、ドレスの度に時計
回りに回転させることを特徴とする。

【０００９】請求項３に記載の発明にかかる内歯砥石の
ドレス方法は、請求項１に記載の内歯砥石のドレス方法
において、前記交差軸角が大きくなるにしたがって前記
ドレス量を大きくし、逆に前記交差軸角が小さくなるに
したがって前記ドレス量を小さくすることを特徴とす
る。

【００１０】請求項４に記載の発明にかかる内歯砥石の
ドレス方法は、外歯型のドレスギヤを内歯砥石にかみ合
わせて当該内歯砥石のドレスを行う内歯砥石のドレス方
法であって、前記内歯砥石の新品時からのドレス回数に
基づいて前記ドレスギヤの回転軸と前記内歯砥石の回転
軸との軸交差角を演算する段階と、前記演算された交差
角に基づいて、前記内歯砥石の一回あたりのドレス量を
演算する段階と、前記内歯砥石の回転軸を軸交差角に設
定する段階と、前記ドレスギヤを用いて、前記内歯砥石
を演算されたドレス量だけ切り込む段階と、を含むこと
を特徴とする。

【００１１】請求項５に記載の発明にかかる内歯砥石の
ドレス方法は、請求項４に記載の内歯砥石のドレス方法
において、前記ドレス量を演算する段階は、前回のドレ
ス時における前記ドレスギヤの回転軸と前記内歯砥石の
回転軸との軸間距離および前回のドレス時における軸交
差角を求める第１段階と、前記軸間距離と前記軸交差角
に基づいて、前記ドレスギヤの歯面座標を演算する第２
段階と、前記ドレスギヤの歯面座標に基づいて、前記ド
レスギヤの歯面の法線単位ベクトルを演算する第３段階
と、前記法線単位ベクトルに基づいて、共役砥石歯面を
演算する第４段階と、前記軸間距離と前記軸交差角に基
づいて、前記ドレスギヤの歯面座標を前記内歯砥石の歯
面座標に変換する第５段階と、今回のドレス時における
軸交差角および仮のドレス量を入力する第６段階と、今
回のドレス時における内歯砥石の歯面座標を演算する第
７段階と、前回のドレス時における内歯砥石の歯面座標
と今回のドレス時における内歯砥石の歯面座標とから、
ドレス残りがあるか否かを判断する第８段階と、ドレス
残りがないと判断された場合には、当該仮のドレス量を
前記内歯砥石の一回あたりのドレス量とする一方、ドレ
ス残りがあると判断された場合には、仮のドレス量を増
加し、ドレス残りがないと判断されるまで、上記第６段
階から第８段階を繰り返す第９段階と、を含むことを特
徴とする。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドレスギヤの回転軸と内歯砥石の回転軸との軸交差角を
ドレスの度に変化させるとともに、軸交差角の大きさに
応じて、内歯砥石の一回あたりのドレス量を変化させる
ようにしたので、軸交差角に応じた最適なドレス量を得
ることができ、内歯砥石の寿命を伸ばすことができる。

【００１３】また、自動サイクルでドレス作業を行うこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、本発
明にかかる内歯砥石のドレス方法の好適な実施の形態を
詳細に説明する。図１は、本発明の方法が適用される歯
車加工装置の構成図である。

【００１５】ワークテーブル１００は、基台１０２上に
その長手方向に移動自在に載置される。ワークテーブル
１００は、基台１０２に取り付けられた駆動モータ１０
４で回転されるボールねじ１０６を介して図示Ａ−Ｂ方
向（Ｚ軸方向）に往復駆動される。ワークテーブル１０
０の移動位置は、駆動モータ１０４内に設けられている
移動位置検出用エンコーダによって検出される。

【００１６】チャック装置１０８は、ワークテーブル１
００上に固定して取り付けられ、図示されていない被加
工歯車またはドレスギヤを回転自在に支持する。チャッ
ク装置１０８は、被加工歯車またはドレスギヤを支持す
る主軸１１０を回転させるためのワーク駆動モータ１１
２と、被加工歯車またはドレスギヤの回転位置を検出す
るための回転位置検出用エンコーダ１１４を備えてい
る。

【００１７】切り込み装置１１６は、ワークテーブル１
００に進退自在に取り付けられる。切り込み装置１１６
は、ワークテーブル１００に取り付けられた図示しない
切り込み用モータによって図示Ｃ−Ｄ方向（Ｘ軸方向）
に進退駆動される。切り込み装置の進退位置は、切り込
みモータ内に設けられている進退位置検出用エンコーダ
によって検出される。

【００１８】内歯砥石１１８を回転自在に支持するスピ
ンドル装置１２０は、切り込み装置１１６に上下動およ
び回動自在に支持される。スピンドル装置１２０は、砥
石上下駆動装置１２２によって図示Ｅ−Ｆ方向（Ｙ軸方
向）に上下駆動され、また、砥石旋回装置１２４によっ
て図示矢印方向に旋回駆動される。砥石上下駆動装置１
２２は、砥石旋回装置１２４に回動自在に取り付けら
れ、砥石旋回装置１２４は、切り込み装置１１６に固定
して取り付けられる。

【００１９】スピンドル装置１２０は、砥石上下駆動装
置１２２のスライドヘッド１２６に固定して取り付けら
れる。スライドヘッド１２６は、砥石上下駆動装置１２
２の基台１３０に取り付けられた駆動モータ１３２で上
下に駆動される。スライドヘッド１２６の位置は、駆動
モータ１３２に内蔵されているスライド位置検出用エン
コーダによって検出される。砥石旋回装置１２４は、そ
の装置に内蔵されている図示しない旋回駆動モータによ
って砥石上下駆動装置１２２を回動させ、この回動によ
ってスピンドル装置１２０を旋回させる。スピンドル装
置１２０の旋回位置は、旋回駆動モータに内蔵されてい
る図示しない旋回位置検出用エンコーダによって検出さ
れる。

【００２０】スピンドル装置１２０は、内歯砥石１１８
を回転させるためのスピンドルモータ１３４と、内歯砥
石１１８の回転位置を検出する砥石回転位置検出用エン
コーダ１３６とを備えている。

【００２１】図２は、図１に示した歯車加工装置の制御
系のブロック図である。

【００２２】歯車加工装置の動作を総括的に制御する制
御装置２００は、ワークテーブル１００を駆動する駆動
モータ１０４、切り込み装置１１６を進退駆動する切り
込みモータ２０４、砥石上下駆動装置１２２を回動させ
る旋回駆動モータ２０８、スライドヘッド１２６を駆動
する駆動モータ１３２、被加工歯車またはドレスギヤを
回転させるワーク駆動モータ１１２、内歯砥石１１８を
回転させるスピンドルモータ１３４に接続される。

【００２３】さらに、制御装置２００は、ワークテーブ
ル１００の移動位置を検出する移動位置検出用エンコー
ダ２０２、切り込み装置１１６の進退位置を検出する進
退位置検出用エンコーダ２０６、スピンドル装置１２０
の旋回位置を検出する旋回位置検出用エンコーダ２１
０、スライドヘッド１２６の位置を検出するスライド位
置検出用エンコーダ２１２、被加工歯車またはドレスギ
ヤの回転位置を検出する回転位置検出用エンコーダ１１
４、内歯砥石１１８の回転位置を検出する砥石回転位置
検出用エンコーダ１３６が接続される。

【００２４】制御装置２００に加工指令が入力されたと
きには、制御装置２００は、この加工指令信号と上記す
べてのエンコーダからのフィードバック信号とに基づい
て、上記各モータの駆動を制御し、被加工歯車を内歯砥
石１１８によって研削する。制御装置２００にドレス指
令信号が入力されたときには、制御装置２００は、この
ドレス指令信号と、進退位置検出用エンコーダ２０６お
よび旋回位置検出用エンコーダ２１０からのフィードバ
ック信号とに基づいて、切り込みモータ２０４の駆動を
制御し、内歯砥石１１８のドレス作業を行う。なお、制
御装置２００は、進退位置検出用エンコーダ２０６およ
び旋回位置検出用エンコーダ２１０からのフィードバッ
ク信号を、次に説明するドレス量演算装置に送る。

【００２５】図３は、ドレス量演算装置３００のブロッ
ク図である。

【００２６】ドレス量演算装置３００は、歯車基本諸元
記憶部３１０と、ドレス前中心間距離記憶部３１２と、
ドレス前軸交差角記憶部３１４と、ドレス演算部３１６
と、最適ドレス記憶部３１８とを備えている。

【００２７】歯車基本諸元記憶部３１０は、歯車の基礎
円半径（ＲＢ）、位相角（φ）、基礎円ネジレ角（β
ｂ）、インボリュート関数（ＩＮＶ）、圧力角（α）な
どの、歯車の基本諸元を記憶している。

【００２８】ドレス前中心間距離記憶部３１２は、前回
のドレス時における、内歯砥石１１８の回転軸とドレス
ギヤの回転軸との軸間距離を記憶している。この軸間距
離は、進退位置検出用エンコーダ２０６から出力される
パルス数として記憶されている。

【００２９】ドレス前軸交差角記憶部３１４は、前回の
ドレス時における、内歯砥石１１８の回転軸とドレスギ
ヤの回転軸との軸交差角を記憶している。この軸交差角
は、旋回位置検出用エンコーダ２１０から出力されるパ
ルス数として記憶されている。

【００３０】ドレス演算部３１６は、ドレス前中心間距
離記憶部３１２に記憶されている、前回のドレス時にお
ける、内歯砥石１１８の回転軸とドレスギヤの回転軸と
の軸間距離、ドレス前軸交差角記憶部３１４に記憶され
ている、前回のドレス時における、内歯砥石１１８の回
転軸とドレスギヤの回転軸との軸交差角、および歯車基
本諸元記憶部３１０に記憶されている歯車基本諸元を用
いて、今回のドレス時の軸交差角における最適なドレス
量を求める。

【００３１】最適ドレス量記憶部３１８は、ドレス演算
部３１６で求められた最適なドレス量を軸交差角の大き
さごとに記憶する。つまり、交差軸角の大きさとドレス
量との関係を示したテーブルを記憶する。

【００３２】ドレス量演算装置３００は、図２の制御装
置２００に対してドレス指令信号を出力する。なお、ド
レス量演算装置３００には、内歯砥石１１８の新品時か
らのドレス回数をカウントする機能が備えられている。
ドレス回数は、ドレス指令信号の出力回数に基づいてカ
ウントされる。また、ドレス量演算装置３００には、制
御装置２００からのフィードバック信号が入力される。
このフィードバック信号は、内歯砥石１１８の回転軸と
ドレスギヤの回転軸との軸間距離を演算するための進退
位置検出用エンコーダ２０６から出力されるパルス数、
および、内歯砥石１１８の回転軸とドレスギヤの回転軸
との軸交差角を演算するための旋回位置検出用エンコー
ダ２１０から出力されるパルス数に関する信号である。

【００３３】また、ドレス量演算装置３００にはキーボ
ード３２０が接続されているが、このキーボード３２０
は、歯車基本諸元の入力を行うために設けてある。

【００３４】つぎに、ドレス量演算装置３００によって
ドレス量が演算される過程を、図４のフローチャートお
よび図５以降の図面を参照しながら説明する。

【００３５】まず、ドレス演算部３１６は、歯車基本諸
元記憶部３１０に記憶されている歯車基本諸元を入力す
る。この歯車基本諸元は、キーボード３２０によってあ
らかじめ入力されている。この歯車基本諸元は、図５に
示すように、歯車の基礎円半径（ＲＢ）、位相角
（φ）、基礎円ネジレ角（βｂ）、インボリュート関数
（ＩＮＶ）、圧力角（α）である（Ｓ１）。

【００３６】つぎに、ドレス演算部３１６は、ドレス前
中心間距離記憶部３１２に記憶されている、前回のドレ
ス時における、内歯砥石１１８の回転軸とドレスギヤの
回転軸との軸間距離（ドレス前中心間距離Ａ）を入力す
る。このドレス前中心間距離Ａは、図２の制御装置２０
０からフィードバック信号として出力される、進退位置
検出用エンコーダ２０６から出力されるパルス数に基づ
いて演算される。つまり、ドレスギヤの回転軸、換言す
れば主軸１１０の回転軸は固定されており、主軸１１０
の回転軸と内歯砥石１１８の回転軸の基準位置との距離
はあらかじめわかっているので、内歯砥石１１８の回転
軸が基準位置からどの程度の距離ずれているかを進退位
置検出用エンコーダ２０６から出力されるパルス数で演
算すれば、ドレス前中心間距離Ａは演算できる。この演
算は、ドレス作業が行われる度にドレス演算部３１６で
行われ、その演算結果がドレス前中心間距離記憶部３１
２に記憶される（Ｓ２）。

【００３７】つぎに、ドレス演算部３１６は、ドレス前
軸交差角記憶部３１４に記憶されている、前回のドレス
時における、内歯砥石１１８の回転軸とドレスギヤの回
転軸との軸交差角を入力する。この軸交差角は、制御装
置２００からフィードバック信号として出力される、旋
回位置検出用エンコーダ２１０から出力されるパルス数
に基づいて演算される。つまり、ドレスギヤの回転軸、
換言すれば主軸１１０の回転軸は水平に固定されている
ので、内歯砥石１１８の回転軸が水平からどの程度の角
度を成しているかを旋回位置検出用エンコーダ２１０か
ら出力されるパルス数で演算すれば、軸交差角は演算で
きる。この演算は、ドレス作業が行われる度にドレス演
算部３１６で行われ、その演算結果がドレス前軸交差角
記憶部３１４に記憶される（Ｓ３）。

【００３８】そして、ドレス演算部３１６は、入力した
歯車基本諸元、ドレス前中心間距離Ａ、ドレス前軸交差
角に基づいて、次の演算を行い、ドレスギヤの歯面座標
Ｇ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求める（Ｓ４）。

【００３９】 Ｘ＝ＲＢ／ｃｏｓ（α）×ｓｉｎ（ＩＮＶ（α）＋φ） Ｙ＝ＲＢ／ｃｏｓ（α）×ｃｏｓ（ＩＮＶ（α）＋φ） Ｚ＝−φ×ｔａｎ（βｂ） ここで、ＲＢ：歯車の基礎円半径 α：圧力角 ＩＮＶ：インボリュート関数 φ：位相角 βｂ：基礎円ネジレ角 つぎに、ドレス演算部３１６は、ドレスギヤ歯面の法線
単位ベクトル計算を行う。この法線単位ベクトルＯＥは
次の演算によって求めることができる（Ｓ５）。 ＯＥ＝（ｄＧ／ｄα）×（ｄＧ／ｄφ）／絶対値［（ｄ
Ｇ／ｄα）×（ｄＧ／ｄφ）］ さらに、ドレス演算部３１６は、共役砥石歯面計算を行
う。この共役砥石歯面計算は、つぎのようにして行われ
る。

【００４０】求めたドレスギヤ歯面の法線ベクトルをＯ
Ｅとし、ドレスギヤ歯面の相対速度ベクトルをＶとする
と、内歯砥石１１８とドレスギヤとがかみ合う点では、
ＯＥ×Ｖ＝０ という式が成立する。換言すれば、こ
のかみ合う点は、ドレスギヤの歯面座標が内歯砥石１１
８の歯面座標になる点である。つぎに、内歯砥石１１８
とドレスギヤとの相対速度ベクトルをＶとし、ドレスギ
ヤ歯面の速度ベクトルをＶＧ、内歯砥石１１８の歯面の
速度ベクトルをＶＴとすると、Ｖ＝ＶＧ−ＶＴ とな
る。

【００４１】以上までの演算で、任意の圧力角α、任意
の位相角φの時の法線単位ベクトルＯＥと、相対速度ベ
クトルＶとが求められたので、ドレスギヤの歯面全面に
ついて、ＯＥ×Ｖ＝０という式が成立する圧力角α、位
相角φの値をそれぞれ求める。このようにして求めた圧
力角α、位相角φの値を、ドレスギヤの歯面座標Ｇ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求める前述の式に代入して共役砥石歯
面を求める。求めたれたドレスギヤの歯面座標Ｇ（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）は、内歯砥石１１８とかみ合うドレスギヤの歯
面座標である（Ｓ６）。

【００４２】そして、ドレス演算部３１６は、ドレスギ
ヤから内歯砥石１１８への座標変換処理を行う。この座
標変換処理は、次のようにして行う。

【００４３】図６に示すように、内歯砥石１１８とドレ
スギヤとの軸交差角をΣ、内歯砥石１１８とドレスギア
との中心間距離をＡとし、ドレスギヤの歯面座標を
（ｘ，ｙ,ｚ）、内歯砥石１１８の歯面座標を（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）とすると、ドレスギヤの歯面座標（ｘ，ｙ,
ｚ）を歯面座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換するには、下記の
行列式を用いる。

【００４４】

【数１】

【００４５】この行列式を解くことによって、ドレスギ
アの座標系が内歯砥石１１８の座標系に変換されること
になり、上記のようにして求められたドレスギヤの歯面
座標から内歯砥石１１８の歯面座標が求められることに
なる。

【００４６】つぎに、ドレス演算部３１６は、あらかじ
め定められている切込み量でドレスを行ったときに、内
歯砥石１１８の歯面にドレス残りが生じるか否かを判断
するため、ドレス前後の歯面距離ｄを演算する。

【００４７】まず、上記のようにして求めた既知のドレ
ス前の内歯砥石１１８の歯面座標をＯＰとし、軸交差角
をあらかじめ定められている角度だけ変更したときの、
未知のドレス後の内歯砥石１１８の歯面座標をＯＰＰと
し、ドレス前後の歯面距離をｄとすると、ドレス前後の
法線単位ベクトルＯＥの関係は、 ＯＰ＝ｄ×ＯＥ＋ＯＰＰ が成り立つので、 ＯＰＰ（Ｘ）＋ｄ×ＯＥ＋ＯＰＰ（Ｘ）＝０ ＯＰＰ（Ｙ）＋ｄ×ＯＥ＋ＯＰＰ（Ｙ）＝０ ＯＰＰ（Ｚ）＋ｄ×ＯＥ＋ＯＰＰ（Ｚ）＝０ という３つの方程式が成立する。

【００４８】ただし、ＯＰＰ（Ｘ）、ＯＰＰ（Ｙ）、Ｏ
ＰＰ（Ｚ）は、ドレス後の内歯砥石１１８のＸ軸上、Ｙ
軸上、Ｚ軸上の歯面座標である。

【００４９】これらの方程式を解くことによって、任意
の内歯砥石歯面のドレス前後での歯面距離ｄを求めるこ
とができる。この計算は、内歯砥石１１８の歯面全体に
ついて行う。たとえば、歯面距離を求める点を、歯型方
向５点、歯筋方向５点とすると、各歯面に対して２５箇
所の歯面距離ｄを求めることができる（Ｓ８）。

【００５０】ドレス演算部３１６は、求めた歯面距離ｄ
が０よりも大きいか否かを判断する（Ｓ９）。求めた歯
面距離ｄが全てプラスであれば（Ｓ９：ＹＥＳ）、ドレ
ス後の内歯砥石歯面座標がドレス前の内歯砥石歯面座標
を追い越したことになるので、ドレス残りは生じないこ
とになる。たとえば、２５箇所の歯面距離を実際に求め
た結果を示すのが図７であるが、この図を見ればわかる
ように、左歯面および右歯面ともに、求められた「砥石
の距離」はすべて＋であるので、この場合には、ドレス
残りは生じないことがわかる。

【００５１】したがって、歯面距離ｄが０よりも大きけ
れば、あらかじめ定められている切込み量でドレスを開
始する。つまり、ドレス演算部３１６は、制御装置２０
０に、求めた切込み量で内歯砥石１１８をドレスすべき
指令をドレス指令信号として出力する（Ｓ１０）。

【００５２】一方、求めた歯面距離ｄの一部でも−があ
れば（Ｓ９：ＮＯ）、このままドレスをすればドレス残
りが生じることになるので、ドレス演算部３１６は、あ
らかじめ定められている切込み量を増加し、新たなドレ
ス量を求める（Ｓ１１）。このドレス量で再度、Ｓ８の
ステップの処理を行う。以上のようにして、歯面距離ｄ
が０よりも大きくなるまでドレス量の変更を行い、その
変更後の切込み量でドレスを開始する。つまり、ドレス
演算部３１６は、制御装置２００に、求めた切込み量で
内歯砥石１１８をドレスすべき指令をドレス指令信号と
して出力する（Ｓ１０）。

【００５３】以上の処理は、ドレス作業を行う度に行わ
れる。したがって、以上の処理が内歯砥石１１８の新品
から廃却まで行われると、内歯砥石１１８とドレスギヤ
との軸交差角度ごとの最適なドレス量を求めることがで
きる。最適ドレス量記憶部３１８には、ドレス演算部３
１６で求められた最適なドレス量が軸交差角の大きさご
とに記憶される。つまり、図８に示すような、交差軸角
の大きさとドレス量との関係を示したテーブルが記憶さ
れる。

【００５４】この図を見ると一目瞭然であるが、軸交差
角の大きさによって、ドレス残りを生じない最適なドレ
ス量があることがわかる。したがって、従来のように、
ドレス残りが生じないように、軸交差角の大きさに依ら
ずに、常に十分なドレス量（0.06ｍｍ×２倍程度）をも
って内歯砥石１１８をドレスすることと比較すれば、本
発明は、非常に合理的なドレス量の算出ができるので、
オーバードレスをすることがなく、砥石の寿命を延ばす
ことができる。また、従来のように、ドレス残りが生じ
た場合の追加のドレス量をトライアンドエラーで決める
必要がなくなるので、ドレス作業の時間短縮ができるだ
けでなく、自動サイクルでドレス作業を行わせることが
できる。

【００５５】図９および図１０は、図８のように算出さ
れた数値を視覚的にわかるようにグラフ形式で表示した
図である。図９は、ドレス残りが生じた場合を示す。こ
の図を見れば明らかなように、左歯面および右歯面に−
となる部分が存在している。したがって、このマイナス
となる部分は、ドレスがされない部分であることがわか
る。図１０は、ドレス残りが生じない場合を示す。この
図では、左歯面および右歯面に−となる部分が存在しな
い。したがって、ドレスがされない部分は存在しないこ
とがわかる。

【００５６】図１１は、上記の演算を実際の歯車加工装
置で行った場合の演算結果を示す図である。同図の左側
の図は、軸交差角２０°一定とし、中心間距離をドレス
前１２７ｍｍからドレス後１２７．０６ｍｍに変化さ
せ、ドレス量を６０μとした場合にドレス残りが生じる
か否かについて検証した。この条件で演算した結果、図
のように−となる部分が存在していないので、ドレス残
りが生じないことがわかる。

【００５７】同図の真中の図は、軸交差角を２０°から
１９．９６５°に変化させ（内歯砥石を時計方向に回動
する）、中心間距離をドレス前１２７ｍｍからドレス後
１２７．０６ｍｍに変化させ、ドレス量を６０μｍとし
た場合にドレス残りが生じるか否かについて検証した。
この条件で演算した結果、図のように−となる部分が一
部に存在しているので、ドレス量６０μｍではドレス残
りが生じ手しまうことがわかる。

【００５８】したがって、ドレス残りが生じないよう
に、中心間距離をドレス前１２７ｍｍからドレス後１２
７．1ｍｍに変化させ、ドレス量を１００μｍとした場
合にドレス残りが生じるか否かについて検証した。この
検証の結果を表わしているのが、同図の右側の図であ
る。この条件で演算した結果、図のように−となる部分
が存在しなくなったので、この条件であれば、ドレス残
りが生じないことがわかる。

【００５９】つぎに、本発明の方法が適用される図１の
歯車加工装置のドレス作業時の動作を説明する。制御装
置２００がドレス量演算装置３００から出力されたドレ
ス指令信号を入力すると、ドレスギヤと内歯砥石１１８
が同期回転しながら切り込み装置１１６を前進させる。
切り込み装置１１６が所定の位置まで前進すると、ドレ
スギヤと内歯砥石とがかみ合い始め、そのかみ合いがバ
ックラッシュなしでかみ合うまで前進しつづける。制御
装置２００は、この状態のまま、内歯砥石１１８を駆動
するスピンドルモータ１３４とドレスギアを駆動するワ
ーク駆動モータ１１２に流れる電流値を監視し、その電
流値があらかじめ定めてある閾値を超えたときに、進退
位置検出用エンコーダ２０６から切り込み装置１１６の
位置を読む。この切り込み装置１６の位置は、フィード
バック信号としてドレス量演算装置３００に送られる。
この切り込み装置１１６の位置から、前回のドレス時に
おける、内歯砥石１１８の回転軸とドレスギヤの回転軸
との軸間距離（ドレス前中心間距離Ａ）が求められる。

【００６０】そして、今回のドレスに備えて、内歯砥石
１１８の軸交差角が所定の角度に（今回度ドレスの角度
に）設定される。軸交差角は、内歯砥石１１８が新品時
は最も大きく、ドレスの度に、その新品時の角度から、
あらかじめ定められた一定の角度ずつ（たとえば０．０
３５°）時計回りに回転させて小さくしていく。したが
って、今回のドレスが新品時から何回目のドレスである
かによって軸交差角を何度にすべきかがわかる。ドレス
回数は、ドレス量演算装置３００によってカウントされ
ている。

【００６１】内歯砥石１１８の軸交差角が所定の角度に
設定されると、ドレス量演算装置３００は、その軸交差
角に最適なドレス量を算出し、そのドレス量をドレス指
令信号として制御装置２００に送る。制御装置２００
は、ドレス残りが生じない最適なドレス量だけ、ドレス
ギヤと内歯砥石１１８とを同期回転させながら切り込み
装置１１６を前進させる。この前進にしたがってドレス
ギヤの歯面が内歯砥石の歯面にこすれるように当たり、
軸交差角が変えられた内歯砥石１１８の歯面をドレスし
て行く。

【００６２】上記の例では、前回のドレス時における、
内歯砥石１１８の回転軸とドレスギヤの回転軸との軸間
距離（ドレス前中心間距離Ａ）を求めるために、内歯砥
石１１８を駆動するスピンドルモータ１３４とドレスギ
アを駆動するワーク駆動モータ１１２に流れる電流値を
監視し、その電流値から、内歯砥石１１８とドレスギヤ
がバックラッシュなしでかみ合う位置を求め、これによ
って、ドレス前の砥石歯面を求めたが、これ以外に、ド
レス作業からドレス作業までの間に、内歯砥石１１８が
どの程度磨耗するのかを事前に実験的に求め、それを記
憶しておき、前回ドレスした時のドレス前中心間距離Ａ
に実験的に求めておいた内歯砥石の磨耗量を加えた位置
を、前回のドレス時における、内歯砥石１１８の回転軸
とドレスギヤの回転軸との軸間距離（ドレス前中心間距
離Ａ）としても良い。このようにしてドレス前中心間距
離Ａを求めれば、電流値を監視する機能を制御装置２０
０が備える必要がなくなるので、制御装置２００の構成
が簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法が適用される歯車加工装置の構成
図である。

【図２】図１に示した歯車加工装置の制御系のブロック
図である。

【図３】ドレス量演算装置のブロック図である。

【図４】ドレス量演算装置によってドレス量が演算され
る過程を示すフローチャートである。

【図５】歯車基本諸元の説明に供する図である。

【図６】ドレスギアの座標系を内歯砥石の座標系に変換
するときの説明に供する図である。

【図７】２５箇所の歯面距離を実際に求めた結果を示す
図である。

【図８】交差軸角の大きさとドレス量との関係を示した
図である。

【図９】ドレス残りが生じる場合の演算結果を視覚的に
わかるようにグラフ形式で表示した図である。

【図１０】ドレス残りが生じない場合の演算結果を視覚
的にわかるようにグラフ形式で表示した図である。

【図１１】実際の歯車加工装置に対してドレス残りの有
無の演算を行った場合の演算結果を示す図である。

【符号の説明】

１００…ワークテーブル、 １０２…基台、 １０４…駆動モータ、 １０６…ボールねじ、 １０８…チャック装置、 １１０…主軸、 １１２…ワーク駆動モータ、 １１４…回転位置検出用エンコーダ １１６…切り込み装置、 １１８…内歯車型砥石、 １２０…スピンドル装置、 １２２…砥石上下駆動装置、 １２４…砥石旋回装置、 １２６…スライドヘッド、 １３０…基台、 １３２…駆動モータ、 １３４…スピンドルモータ、 １３６…砥石回転位置検出用エンコーダ、 ２００…制御装置、 ２０２…移動位置検出用エンコーダ、 ２０４…切り込みモータ、 ２０６…進退位置検出用エンコーダ、 ２０８…旋回駆動モータ、 ２１０…旋回位置検出用エンコーダ、 ２１２…スライド位置検出用エンコーダ、 ３００…ドレス量演算装置、 ３１０…歯車基本諸元記憶部、 ３１２…ドレス前中心間距離記憶部、 ３１４…ドレス前軸交差角記憶部、 ３１６…ドレス演算部、 ３１８…最適ドレス記憶部、 ３２０…キーボード。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外歯型のドレスギヤを内歯砥石にかみ合
   わせて当該内歯砥石のドレスを行う内歯砥石のドレス方
   法であって、 前記ドレスギヤの回転軸と前記内歯砥石の回転軸との軸
   交差角をドレスの度に変化させるとともに、前記軸交差
   角の大きさに応じて、前記内歯砥石の一回あたりのドレ
   ス量を変化させることを特徴とする内歯砥石のドレス方
   法。
2. 【請求項２】 前記内歯砥石の回転軸は、ドレスの度に
   時計回りに回転させることを特徴とする請求項１に記載
   の内歯砥石のドレス方法。
3. 【請求項３】 前記交差軸角が大きくなるにしたがって
   前記ドレス量を大きくし、逆に前記交差軸角が小さくな
   るにしたがって前記ドレス量を小さくすることを特徴と
   する請求項１に記載の内歯砥石のドレス方法。
4. 【請求項４】 外歯型のドレスギヤを内歯砥石にかみ合
   わせて当該内歯砥石のドレスを行う内歯砥石のドレス方
   法であって、 前記内歯砥石の新品時からのドレス回数に基づいて前記
   ドレスギヤの回転軸と前記内歯砥石の回転軸との軸交差
   角を演算する段階と、 前記演算された交差角に基づいて、前記内歯砥石の一回
   あたりのドレス量を演算する段階と、 前記内歯砥石の回転軸を軸交差角に設定する段階と、 前記ドレスギヤを用いて、前記内歯砥石を演算されたド
   レス量だけ切り込む段階と、 を含むことを特徴とする内歯砥石のドレス方法。
5. 【請求項５】 前記ドレス量を演算する段階は、 前回のドレス時における前記ドレスギヤの回転軸と前記
   内歯砥石の回転軸との軸間距離および前回のドレス時に
   おける軸交差角を求める第１段階と、 前記軸間距離と前記軸交差角に基づいて、前記ドレスギ
   ヤの歯面座標を演算する第２段階と、 前記ドレスギヤの歯面座標に基づいて、前記ドレスギヤ
   の歯面の法線単位ベクトルを演算する第３段階と、 前記法線単位ベクトルに基づいて、共役砥石歯面を演算
   する第４段階と、 前記軸間距離と前記軸交差角に基づいて、前記ドレスギ
   ヤの歯面座標を前記内歯砥石の歯面座標に変換する第５
   段階と、 今回のドレス時における軸交差角および仮のドレス量を
   入力する第６段階と、 今回のドレス時における内歯砥石の歯面座標を演算する
   第７段階と、 前回のドレス時における内歯砥石の歯面座標と今回のド
   レス時における内歯砥石の歯面座標とから、ドレス残り
   があるか否かを判断する第８段階と、 ドレス残りがないと判断された場合には、当該仮のドレ
   ス量を前記内歯砥石の一回あたりのドレス量とする一
   方、ドレス残りがあると判断された場合には、仮のドレ
   ス量を増加し、ドレス残りがないと判断されるまで、上
   記第６段階から第８段階を繰り返す第９段階と、 を含むことを特徴とする請求項４に記載の内歯砥石のド
   レス方法。