JP2004001181A - 機械加工工具の位置をワーク・ピースに自動的に位置決めする自動位置決めデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】機械加工工具の位置を、ワーク・ピースに対して、自動的に位置決めすることを可能にする自動位置決めデバイスを提供する。
【解決手段】自動位置決めデバイスは、工具１０は、ワーク・ピース１２の前機械加工された歯の両歯面の間の任意の位置に差し込み可能であり、タッチ（接触）・モードにおいて、両歯面までの距離を、工具に対するワーク・ピースの相対的な回転によって、決定することができ、この値から、工具の所望の目標位置が算出可能に構成されている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械加工されるべきワーク・ピースの前機械加工された歯に対して、回転している工具の位置を、自動的に位置決めする自動位置決めデバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、既知の回転する機械加工工具を備えたギア・ホイールの歯面を機械加工する砥石車などにおいては、砥石車と、機械加工されるべきワーク・ピースの前機械加工された歯との第一の位置決めは、通常、機械加工工具を停止させ、手動によって、すなわち、可視的に、おこなわれている。機械加工されるべきワーク・ピースの前機械加工された歯に対して、回転している機械加工工具のいわゆる手動センターリングを自動化する種々の試みが、すでになされている。
【０００３】
たとえば、工具とワーク・ピースとの間に差し込むことができる測定トランスミッターが、工具用の一対のノズルおよびワーク・ピース用の一対のノズルを備え、これらのノズルによって、差圧を空圧的に測定し、それにより、各対のノズルが、それぞれが、工具およびワーク・ピースに指向可能なで、差圧に対応し、アイデンティフィケーション回路に送られる信号を生成する調整可能な基準ノズルおよび測定ノズルを含むようになる方法が、ＤＥ２７　４４　５６２　Ｂ２によって知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法は、付加的な測定トランスミッターを設ける必要があり、デバイス全体をより高価なものとし、誤動作しやすくなるため、この解決方法では、コストがかさんでしまう。
【０００５】
したがって、本発明は、可能であれば、付加的な測定トランスミッターを必要とせずに、機械加工工具の位置を、ワーク・ピースに対して、自動的に位置決めすることを可能にする自動位置決めデバイスを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、回転している工具の位置を、機械加工すべきワーク・ピースの前機械加工された歯に対して、自動的に位置決めする自動位置決めデバイスであって、前記工具を、両歯面の間の任意の位置に差し込み可能であり、タッチ（接触）・モードにおいて、挿入開始位置から、両歯面までの距離を、前記工具に対する前記ワーク・ピースの相対的な回転によって、決定することができ、この値から、前記工具の所望の目標位置が算出可能に構成されたことを特徴とする自動位置決めデバイスによって達成される。
【０００７】
本発明によれば、工具を、前機械加工された歯の歯溝内の任意の位置に供給することができる。タッチ（接触）・モードを開始することによって、すなわち、機械加工されるべきギア・ホイール・ワーク・ピースを往復運動させることによって、歯溝に隣接する両歯面のそれぞれの位置に接触させ、回転している機械加工工具の正確な位置を決定することができる。さらに、工具をセンターリングさせるために、補正値を算出することができ、補正値を用いることによって、歯溝内において、回転している工具が、所望の中央位置に位置するように、工具を回転させることができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施態様においては、前記所望の目標位置が、機械加工すべきワーク・ピースの前機械加工された歯の２つの歯面の間の前記回転している工具の中間点位置になるように、構成されている。
【０００９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記工具が、前記タッチ（接触）・モードにおいて、完全に停止するまで、前記ワーク・ピースの低回転速度で、前記歯面に向けて、移動させることができるように構成されている。
【００１０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記回転している工具が、位置決めのために、機械加工すべきワーク・ピースの前機械加工された歯の両歯面の間で、異なる深さに挿入される。したがって、タッチ（接触）・モードは、工具の歯溝内への挿入深さが、当初は、小さくなるように、決定される。この準備操作に続いて、回転している工具を、タッチ（接触）動作を繰り返すために、歯溝内に、より深く挿入することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の利点の詳細は、図面において、概略的に示された２つの実施態様にしたがって、より詳細に説明される。
【００１２】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
【００１３】
図１は、成形工具が、機械加工されるべきギア・ホイール中に係合される状態を示す概略図であり、図２は、ホビング工具が、機械加工されるべきギア・ホイールの歯スペース内に係合される状態を示す概略図である。
【００１４】
図１および図２には、異なった形状の回転する機械加工工具が、概略的に図示されている。上部に、インボリュート・プロファイルを有する砥石車１０が、典型的な成形工具として、図示されている。このような工具を用いる場合には、スペースごとに、研削がなされ、工具１０の形状が、直接、ワーク・ピース中に再生される。
【００１５】
図２は、ホビング工具１４が用いられる場合を示している。本実施態様においては、工具の側面は、直線状に設計されている。ワーク・ピース１６中に形成されるべきインボリュート形状は、機械加工されるにしたがって、ホビング・モーションによって、包絡線曲線として、現われる。このようなホビング工具は、ロール研削に用いられる砥石車に適用される。かかる砥石車は、ストレートサイド形の工具である。
【００１６】
回転している機械加工工具１０および１４の機械加工されるべきワーク・ピース１２および１６の前機械加工された歯の歯溝内における自動的なセンターリングは、本発明にかかるデバイスによって、以下のようにして、実現される。
【００１７】
自動的なセンターリングに先立って、オペレータは、促されたときは、工具が前機械加工された歯の歯溝内に嵌合しているか否かをチェックしなければならない。これは、工具は、衝突することなく、少なくとも３分の１の挿入深さで、歯溝内に挿入され得ることを意味している。もし、回転している工具が、歯の真向かいに位置している場合には、工具ホルダー・テーブル（図示されてはいない）が、歯の約６分の１だけ、離されなければならない。かかる初期位置決めが完了した後、自動的なセンターリング方法が開始される。工具ホルダー・テーブルのモーメントが、まず、低下されて、回転している工具が、図１および図２において、矢印で示された方向ａに、歯溝の約４分の１の深さまで、歯溝内に挿入される。デバイスの前進は、所定のタッチ（接触）・モードにセットされ、それによって、工具ホルダー・テーブルの回転速度もまた、低減される。工具ホルダー・テーブルは、両向き矢印ｂ（図１および図２参照）で示された方向に、右側の歯面に向けて、ゆっくりと移動される。右側の歯面に達した後は、工具ホルダー・テーブルは、工具１０、１４が、それぞれ、左側の歯面に隣接するまで、反対方向に、ゆっくりと移動される。工具１０、１４が、それぞれ、両側の歯面に接触した後は、タッチ（接触）・モードが切られ、工具ホルダー・テーブルの移動速度およびモーメントはもとの値に復帰される。両歯面の中間点が決定され、回転している工具は、対応して、中間点に位置決めされる。
【００１８】
もし、歯面が全く見つからず、あるいは、一方の歯面しか、見つからなかったときは、オペレータに通知され、歯溝の３分の２の深さまでの挿入を続けるか否かが問合される。工具ホルダー・テーブルのモーメントおよび移動速度が、再び低下され、回転している工具は、それぞれ、図１および図２において、矢印ａで示される方向に、歯溝の３分の２の深さまで、歯溝内に挿入される。再び、タッチ（接触）・モードがセットされて、工具ホルダー・テーブルは、矢印ｂで示される方向に、右側の歯面に向けて、ゆっくりと移動される。右側の歯面に達した後は、工具は、左側の歯面に向けて、ゆっくりと移動される。次いで、いわゆるタッチ（接触）・モードが、再び、切られ、工具ホルダー・テーブルの移動速度およびモーメントがもとの値にセットされる。ここでは、詳細に言及されていないプロセッサーによって、両歯面の中間点が算出され、自動的なセンターリング方法が完了して、工具ホルダー・テーブルが、中間点値に位置決めされ、前機械加工された歯の自動的な機械加工プロセスがただちに開始することができるようになる。
【００１９】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、可能であれば、付加的な測定トランスミッターを必要とせずに、機械加工工具の位置を、ワーク・ピースに対して、自動的に位置決めすることを可能にする自動位置決めデバイスを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、成形工具が、機械加工されるべきギア・ホイール中に係合される状態を示す概略図である。
【図２】図２は、ホビング工具が、機械加工されるべきギア・ホイールの歯スペース内に係合される状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１０　機械加工工具（砥石車）
１２　ワーク・ピース
１４　機械加工工具（ホビング工具）
１６　ワーク・ピース

Claims (4)

1. 回転している工具の位置を、機械加工すべきワーク・ピースの前機械加工された歯に対して、自動的に位置決めする自動位置決めデバイスにおいて、
   前記工具を、両歯面の間の任意の位置に差し込み可能であり、タッチ・モードにおいて、挿入開始位置から、両歯面までの距離を、前記工具に対する前記ワーク・ピースの相対的な回転によって、決定することができ、この値から、前記工具の所望の目標位置が算出可能に構成されたことを特徴とする自動位置決めデバイス。
2. 前記所望の目標位置が、機械加工すべきワーク・ピースの前機械加工された歯の２つの歯面の間の前記回転している工具の中間点位置になるように、構成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動位置決めデバイス。
3. 前記工具が、前記タッチ・モードにおいて、完全に停止するまで、前記ワーク・ピースの低回転速度で、前記歯面に向けて、移動させることができるように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の自動位置決めデバイス。
4. 前記回転している工具が、位置決めのために、所定のプログラム・ステップにしたがって、機械加工すべきワーク・ピースの前機械加工された歯の両歯面の間で、異なる深さに挿入可能に構成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の自動位置決めデバイス。

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