JP2004249368A - 面包絡型トロイダルウォーム用の5つの同時作動軸によるコンピュータ数値制御ツースカッティング工作機械 - Google Patents
面包絡型トロイダルウォーム用の5つの同時作動軸によるコンピュータ数値制御ツースカッティング工作機械 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】工作機械の本体と制御キャビネットを備え、本体はベッド1、スピンドル付のスピンドルボックス2、縦方向のスライディングテーブル3、横方向のスライダ、スライダ上に設置された垂直ベッド滑り面、心押し台7を備え、回転カッタヘッドを支持するカッタレストが垂直ベッド滑り面上に設置され、回転カッタヘッドを支持するカッタレストが垂直ベッド滑り面上に設置され、スピンドルはそのA軸を中心として回転し、テーブルはベッドに関してY軸に沿って縦方向にスライドし、カッタヘッドはそのB軸を中心として回転し、X軸に沿って横方向にシフトし、カッタヘッドはベッド滑り面のZ軸に沿って垂直に上下シフトする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、面包絡型トロイダルウォーム用の5つの同時作動軸によるコンピュータ数値制御(CNC)ツースカッティング用工作機械に関する。
【0002】
【従来の技術】
既存のトロイダルウォーム研削盤のいくつかが、ドイツHNC 35 TPや、「4つの同時作動軸によるコンピュータ数値制御トロイダルウォーム研削盤」と題する中国実用新案出願第92204765.0号をはじめとして、最近開発された。これらの機器には、面包絡型トロイダルウォームのねじ山を、1回の研削で正確に形成することができる、研削された加工物の精度が高く、完璧な表面粗さを有するという利点がある。しかしながら、機械の生産性が低く、コスト高であるため、その結果として得られる加工物のコストが非常に高く、常に発展を続ける生産現場のニーズを満たすことができないという欠点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術上の問題は、正確な形成が可能な面包絡型トロイダルウォーミングのための5つの同時作動軸によるCNCツースカッティング用工作機械を提供し、生産性の向上とコスト削減を図ることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の技術上の問題を解決するために、本発明が採用する技術的計画は、トロイダルウォーム用の5つの同時作動軸によるコンピュータ数値制御ツースカッティング用工作機械であって、工作機械の本体と制御キャビネットを備え、本体はベッド、スピンドル付のスピンドルボックス、縦方向のスライディングテーブル、横方向のスライダ、スライダ上に設置された垂直ベッド滑り面、心押し台を備え、回転カッタヘッドを支持するカッタレストが垂直ベッド滑り面上に設置され、スピンドルはそのA軸を中心として回転し、テーブルはベッドに関してY軸に沿って縦方向にスライドし、カッタヘッドはそのB軸を中心として回転し、X軸に沿って横方向にシフトし、カッタヘッドはベッド滑り面のZ軸に沿って垂直に上下シフトし、制御キャビネットは、A,Y,X,Z,Bの5つの軸を同時に作動させるよう制御するためのプログラムを備え、座標変換に基づいて、第一の座標系Σ1は加工物に接続され、第二の座標系Σ2は想像上の歯車に接続され、第三の座標系Σ3は回転カッタヘッドに接続され、第四の座標系Σ4はカッティングエッジに接続され、工作機械のA,B,Y,X,Z軸の5つの軸の動作方程式は、カッタヘッド上のカッタのカッティングエッジのシフティングが、空間中の傾斜平面をシミュレートし、面包絡型トロイダルウォームの歯面を形成するように制御されるよう決定することができるツースカッティング用工作機械を提供することである。
【0005】
最適には、カッタのカッティングエッジによってシミュレートされる傾斜平面は想像上の歯車の中心軸Κ2(o2)を中心として回転し、つまり、B軸の回転と軸Κ2(o2)を中心としたB軸の回転の合成であり、同時に、加工物はΚ1(o1)(つまり、A軸)を中心として回転し、相対的運動の過程で、面包絡型トロイダルウォームの歯面が生成される。
【0006】
最適には、面包絡型トロイダルウォームのねじ山形成運動は、加工物の単位時間当たりの回転角φ1、想像上の歯車の単位時間当たりの回転角φ2、カッタヘッドの単位時間当たりの回転角φ3、想像上の歯車の中心o2を中心として回転するカッタヘッドの中心o3の角度τ、想像上の歯車の中心o2がその中心軸K2(o2)に沿って直線的にシフトする距離h、ただし、φ1/φ2は歯数比、の数値を制御することによって、正確に制御できる。
【0007】
最適には、回転カッタヘッド上に設置された少なくとも2枚のブレードがあり、ブレードのカッティングエッジは回転カッタ本体の軸に垂直な平面の直線である。
【0008】
最適には、回転カッタヘッドの中心o3とカッティングエッジはすべて、想像上の歯車の歯の2枚の平面に設置され、歯の2枚の平面は角度βで傾斜し、それぞれ2つの想像上の空間円錐に接し、2つの円錐の半円錐角は傾斜角度βと等しく、想像上の円錐の直径rbは想像上の歯車の主要基本円の直径rbtと等しく、カッタヘッドのカッティングエッジは想像上の歯車の歯の平面に沿ってシフトし、傾斜平面は空間円錐に接し、円錐の中心軸K2(o2)を中心として回転し、想像上の歯車の中心o2は垂直軸K2(φ2)に沿って上下にシフトし、カッティングエッジはNの地点でカッティングを開始し、Sの地点でカッティングを止め、加工物の各地点の座標はX,Y,Z軸に沿って追随動作を行い、B軸については円形補間動作を行う。
【0009】
最適には、回転カッティングヘッドに設置された少なくとも2枚のブレードがあり、ブレードのカッティングエッジは、回転カッタ本体の軸に垂直な平面上の直線である。
【0010】
最適には、スピンドルボックスと心押し台はベッドの上に設置され、縦方向のスライディングテーブルはベッドの上に可動的に設置され、横方向のスライダはスライディングテーブル上に設置されている。
【0011】
最適には、縦方向のスライディングテーブルはベッドの上に可動的に設置され、スピンドルと心押し台はスライディングテーブル上に固定され、横方向のスライダはベッドの上に設置される。
【0012】
この工作機械の効果は、カッタシャフトと加工物のシャフトの回転速度により、カッティング速度を最高200m/分とすることができ、作業効率は、ウォーム研削と比較して6ないし7倍高く、生産性が大幅に改善される。本発明による工作機械は、トロイダルウォーム研削盤の欠点を埋めるものであり、一種の高生産性ツースカッティング工作機械を提供する。
【0013】
【発明の実施の形態】
添付の図面と実施形態を参照しながら、本発明の技術的計画を以下にさらに説明する。
【0014】
図1,2,3に示すように、本発明による面包絡型トロイダルウォーム用の5つの同時作動軸によるCNCツースカッティング用工作機械の第一の実施形態は、工作機械本体と制御キャビネットの2つの部分を備える。工作機械本体は主として、ベッド1、スピンドルボックス2、縦方向のスライディングテーブル3、垂直ベッド滑り面、横方向のスライダ4、心押し台7を有する。スピンドルボックス2と心押し台7はベッド1の上に設置されている。加工物は、スピンドルボックスのスピンドルと心押し台7との間に設置されている。縦方向のスライディングテーブルは、ベッド1の上に可動的に設置されている。横方向のスライダ4は、スライディングテーブル上に設置されている。垂直ベッド滑り面は横方向のスライダ4の上に設置されている。カッタレスト5は垂直ベッド滑り面に添って設置され、回転カッタヘッド6を支える。回転カッタヘッド6は、カッタレスト5の上に設置され、サーボモータ11の駆動により、B軸を中心としてのみ回転することができる。回転カッタヘッド6には少なくとも2枚のブレードが設置されている。ブレードのカッティングエッジは回転カッタヘッドの軸に垂直な平面上の直線である。カッタレスト5の調整構造には、サーボモータ10と親ネジナットメカニズムが含まれる。回転カッタヘッド6は、垂直ベッド滑り面上に配置されたカッタレスト5の上に設置され、サーボモータ10を駆動することによって、Z軸に沿った上下シフト運動を行うことができる。A軸の回転速度は、所与のカッティング速度と加工物の大きさに応じて、カッティング速度が一定になるよう自動的に調整される。
【0015】
この工作機械の主な運動は次のとおりである。スピンドルの、そのA軸を中心とする回転運動、テーブル3の、Y軸に沿ったベッド1に関して縦方向のスライディング運動、カッタヘッド6の、そのB軸を中心とする回転運動、カッタヘッド6の、X軸に沿った横方向のシフト運動、カッタヘッド6の、ベッド滑り面のZ軸に沿った垂直の上下シフト運動。このように、加工物はA軸を中心として回転し、カッタヘッド6は所定の速度でB軸を中心として回転し、X軸に沿って横方向にシフトし、Z軸に沿って上下にシフトし、スピンドルボックスのスピンドルと心押し台7の間に設置された加工物に関して縦方向に、Y軸に沿ってシフトする。
【0016】
制御キャビネットには、スピンドルの回転を制御するためのプログラムと、カッタヘッドの縦方向、横方向、垂直方向に沿ったシフティングおよび回転を制御するためのプログラムが備えられ、A,Y,X,Z,B軸の5つの軸を中心とした、またはこれに沿った運動を同時に起こさせ、カッタヘッド6上のカッタのカッティングエッジの加工物に関するシフティングを制御して、空間中の傾斜平面をシミュレートし、面包絡型トロイダルウォームの歯面が作り出される。したがって、面包絡型トロイダルウォームのねじ山が形成される。スピンドルの速度は、所与のカッティング速度と加工物の大きさに応じて、カッティング速度が一定になるよう自動的に調整される。
【0017】
ツースカッティングの生産性を改善するために、垂直ベッド滑り面がスライダ4の上に設置されている。カッタ本体は、ボール親ネジの構造を通じて、ナットに接続される。カッタのカッティングエッジは、ベッド滑り面に沿って上下にシフトする。ブレードのカッティングエッジは、回転カッタヘッドの軸に垂直な平面上の直線である。左側のカッティングエッジは想像上の空間円錐に接し、右側のカッティングエッジは別の想像上の円錐に接する。これら2つの円錐の基底は一致し、2つの円錐の頂点は反対側に位置する。5つの軸が同時に作動することにより、カッタのカッティングエッジが傾斜平面に沿ってシフトし、スウォームのねじ山を形成する。
【0018】
図4,5,6に示すように、面包絡型トロイダルウォーム用の、本発明による5つの同時作動軸によるCNCツースカッティング用工作機械の第二の実施形態を以下に説明する。この中で、同じ参照番号は、第一の実施形態と同じ部材を示し、第一の実施形態と同じ構造に関する説明は省略する。
【0019】
縦方向のスライディングテーブル3は、ベッド1の上に設置される。スピンドル2と心押し台7は、スライディングテーブル3の上に固定される。加工物はスピンドルAと心押し台7との間に設置される。スピンドルは、サーボモータ9を使って加工物の回転を制御する。縦方向のスライディングテーブルは、サーボモータ13を通じて、加工物をY軸に沿ってシフトさせる。横方向のスライダ4は、ベッド1の上に設置され、サーボモータ12によって駆動され、X軸に沿って送られることができる。回転カッタ6は、垂直ベッド滑り面上に配置されたカッタレスト5の上に設置され、サーボモータ11によって駆動され、B軸を中心として回転することができる。カッタレストは、親ネジナットメカニズムを通じてサーボモータ10によって駆動され、カッタヘッドをZ軸に沿って上下にシフトさせる。A軸の回転速度は、所与のカッティング速度と加工物の大きさに応じて、カッティング速度が一定になるよう自動的に調整される。このように、加工物はA軸を中心として回転しながら、Y軸に沿ってシフトし、カッタヘッド6は所与の速度でB軸に沿って回転し、X軸に沿って横方向にシフトし、Z軸に沿って上下にシフトする。
【0020】
同様に、制御キャビネットに備えられたプログラムがスピンドルの回転と、カッタヘッドの縦方向、横方向、垂直方向のシフティング運動および回転を制御し、A,Y,X,Z,B軸の5つの軸を中心とした、あるいはこれに沿った運動を同時に起こさせ、カッタヘッド6上のカッタのカッティングエッジの加工物に対するシフティングを制御し、空間における傾斜平面をシミュレートし、面包絡型トロイダルウォームの歯面を形成する。このようにして面包絡型トロイダルウォームのねじ山が形成される。
【0021】
図7のように、5つの軸で同時に作動している場合、カッタのカッティングエッジは平面をシミュレートし、その平面はΚ2(o2)を中心として回転し(つまり、B軸の回転と、Κ2(o2)を中心としたB軸の回転(レボリューション、公転)の合成)、同時にトロイダルウォーム(つまり、加工物)はΚ1(o1)(つまり、A軸)を中心として回転する。相対的運動の過程で、面包絡型トロイダルウォームの歯面が形成される。
【0022】
図8に示すように、第一の座標系、Σ1:{o1;i1(o1),j1(o1),k1(o1)}はウォームの加工物に接続され、
【外1】
はウォームの歯先円である。第二の座標系Σ2:{o2;i2(o2),j2(o2),k2(o2)}は空間内の想像上の歯車に接続される。第三の座標系Σ3:{o3;i3(φ3),j3(φ3),k3(φ3)}はカッタヘッドに接続される。カッタヘッドの中心o3は、空間の想像上の歯車o2を中心として回転する。第四の座標系、Σ4:{i4(δ),j4(δ),k4(δ)}は、カッティングエッジに接続されている。四辺形CDFGと四辺形C’D’F’G’は平面で、想像上の歯車の歯面を示すものとする。この平面をウォームのねじ山と噛み合わせると、面包絡型トロイダルウォームの包絡運動(エンベローピングモーション)が起こる。本発明は、回転カッタヘッドのカッティングエッジが想像上の歯車の歯面上に存在するように設計する。カッティングエッジをその平面上でシフトさせる。2枚の平面は、相互に合同の基底を有する想像上の2つの円錐に接し、2つの円錐の頂点は、反対側にある。平面の半円錐角はβtである。カッティングエッジのシフティングが、面包絡型トロイダルウォームのねじ山を包絡形成(envelop out)する。
【0023】
図8を参照しながら、5つの軸の意味を以下に説明する。
【0024】
1.A軸:加工物の軸j1(φ1)、φ1は、加工物の単位時間当たりの回転角度で、A軸は主制御軸である。
2.B軸:カッタヘッドの回転軸、つまり図8のK3(φ3)、φ3はカッタヘッドの単位時間当たりの回転角である。
3.X軸:つまり、図8のi1(o1)軸、横方向のスライダはx方向に直線運動する。
4.Y軸:つまり、図8のj1(o1)軸、縦方向のスライディングテーブルはy方向に直線運動する。
5.Z軸:つまり、図8のK1(o1)軸、工作機械はZ軸に沿って上下シフトする。
【0025】
図9は、第一の座標系Σ1:{o1;i1(o1),j1(o1),k1(o1)}が加工物を表し、第二の座標系Σ2:{o2;i2(o2),j2(o2),k2(o2)}は想像上のツール歯車に接続されていることを示している。h=0の時、想像上の歯車の主要基本円の半径はrbtであり、h≠0の時、想像上の歯車の中心o2は、K2(o2)軸に沿って直線シフトし、この時、ratは想像上の歯車の外円の半径、racはカッタヘッドの歯先円の半径である。図9の1は、カッティングエッジ1を示す。
【数9】
であり、hの数値は正(図11参照)であっても、負(図10参照)であっても、0であってもよい。
【0026】
カッタヘッドに固定されている第三の座標系の原点Σ3は、o3である。原点o3は、加工の過程で、想像上の歯車の中心o2を中心として回転する。2つの原点の距離
【外2】
は、rで表される。半径ベクトルrとj2(o2)軸との角度はτで表される。想像上の歯車を示す第二の座標系Σ2:{o2;i2(o2),j2(o2),k2(o2)}を、半径ベクトルrと極角τを使って、カッタヘッドに関する第三の座標系Σ3:{o3;i3(φ3),j3(φ3),k3(φ3)}に関連付けると、カッタヘッドの回転中心o3と想像上の歯車の中心o2の運動の関係がわかる。カッタヘッドの中心o3のシフトは、第一の座標系Σ1:{o1;i1(o1),j1(o1),K1(o1)}で示すことができる。
【0027】
【数10】
ただし、αat−想像上の歯車の歯先円の圧力角
αac−カッタヘッドの歯先円の圧力角
図中の地点Nは、カッティング開始点、地点Sは終始点である。
ΔO2NO5を通じて、上記のγとτの数値を調べることができる。
方程式(1),(2),(3)は、同時作動中のカッタヘッドの中心o3と想像上の歯車の座標を決定する。また、φ3を求めることも難しくない。
(1)地点Nにおいて、カッティングエッジ1についてのx1(N)とy1(N)がわかっており、カッタヘッドの中心o3の回転角φ3は次のとおりである。
【数11】
(2)地点Sにおいて、カッティングエッジ1についてのx1(S)とy1(S)がわかっており、カッタヘッドの中心o3の回転角φ3は次のとおりである。
【数12】
【0028】
上記の方程式(7),(8)は、加工物とカッタヘッドの空間運動の関係を説明する。カッティングエッジ1は地点Nでカッティングを開始し、地点Sでカッティングを終了する。同じ理由により、カッティングエッジ1,2,3のカッティング回転角φ3も求めることができる。
【0029】
図9において、ENは想像上の歯車の右側の歯面と主平面における主要基底円の分割線である。ENをカッティングエッジと考えると、加工物がj1(o1)軸(つまり、工作機械のY軸)を中心として、角度φ1だけ回転すると、カッタエッジENは想像上の歯車のK2(o2)軸を中心として、単位時間当たり角度φ2だけ回転する(つまり、o2を中心として回転する)。歯数比を
【数13】
とすると、想像上の歯車とウォームの間の平面包囲運動が得られる。本発明は、回転カッタヘッドを座標系Σ3に関連付け、加工物を、j1(o1)を中心として角度φ1だけ回転させ、カッタヘッドを、それ自身の軸o3を中心に角度φ3だけ回転させ、同時に、o3を、想像上の歯車の中心o2を中心として角度τだけ回転させる。カッタエッジENは地点Nを通過し、Nはウォームの歯の先端における円弧の終端である。カッティングエッジは各々、地点Nでカッティングを開始し、地点Sでカッティングを終了する。工作機械の運動は、5つの軸の同時動作を組み合わせ、加工物の回転角φ1と、想像上の歯車の回転角φ2と、カッタヘッドのそれ自身の軸を中心とした回転角φ3と、o2を中心としたカッタヘッドの回転角τを制御することにより、ENで表されるカッタエッジ1を使用して、ウォームのねじ山をカッティングする運動を合成することができる。図10,11は、カッタヘッドが
【外3】
に沿って、距離h(h<0またはh>0)だけ上下シフトする場合の、カッティングエッジENの動作状態を示す。
【0030】
図12は、カッタヘッドの4枚のブレードのカッティングエッジの位置を示す。カッティングエッジ2と4は、ねじ山の面をカットするための2枚のブレードである。ブレードが多いほど、カッティングの生産性は高くなる。第四の座標系Σ4:{o3;i4(δ),j4(δ),K4(δ)}は、カッティングエッジに関連し、o3はo4と合同である(つまり、o3はo4である)。カッティングエッジ1,3は、歯の深さをカットするために使用される。
【0031】
既存のCNC制御トロイダルウォーム研削盤の運動原理に基づき、本発明は、本発明による上述の実施形態を使用し、面包絡型トロイダルウォームのツースハンク(tooth hank)を成形することができ、中国実用新案出願第92204765.0号における上述のトロイダルウォーム研削盤を使って研削されたウォームのそれと同一の、加工済みトロイダルウォームの歯形を作ることができる。この場合、生産性が大幅に改善される。ウォームを研削する場合、ファインブランクから成形完成までに1時間かかるが、ウォームをカットすれば、ファインブランクから成形完成までわずか10分である。本発明と組み合わせることで、ツースカッティングをウォームの粗加工として使用し、その後、ウォームの表面粗さを改善するために仕上げの研削を使用することによって、生産性が著しく改善される。高速カッティングの場合、カッタシャフトと加工物のシャフトの回転速度により、最高200m/分のカッティング速度を実現でき、効率はウォーム研削と比較して6倍から7倍に向上する。本発明による工作機械は、トロイダルウォーム研削盤の欠点を克服し、生産性の高いツースカッティング工作機械を提供するものである。
【0032】
本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は明細書中で詳細に説明した特定の構造や特徴に限定されない。当業者にとって、付属の請求範囲から逸脱しないかぎり、さまざまな変更を本発明に加えることができることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による面包絡型トロイダルウォーム用の5つの同時動作軸によるCNCツースカッティング工作機械の第一の実施形態を示す概略図である。
【図2】図1の上面図である。
【図3】図1の側面図である。
【図4】本発明による面包絡型トロイダルウォーム用の5つの同時動作軸によるCNCツースカッティング工作機械の第二の実施形態を示す概略図である。
【図5】図4の上面図である。
【図6】図4の側面図である。
【図7】本発明による面包絡型トロイダルウォームの形成原理を示す概略図である。
【図8】本発明による面包絡型トロイダルウォームの形成原理の座標系を示す図である。
【図9】h=0の時のカッタの動作状態を示す図である。
【図10】h<0の時のカッタの動作状態を示す図である。
【図11】h>0の時のカッタの動作状態を示す図である。
【図12】i2(o2)o2j2(o2)でのカッタヘッドの動作状態を示す図である。
Claims (9)
- トロイダルウォーム用の5つの同時作動軸によるコンピュータ数値制御ツースカッティング工作機械であって、
工作機械本体と、
制御キャビネットと、
を備え、
本体は、ベッドと、スピンドルを有するスピンドルボックスと、縦方向スライディングテーブルと、横方向スライダと、スライダ上に設置された垂直ベッド滑り面と、心押し台を備え、回転カッタヘッドを支持するカッタレストが垂直ベッド滑り面上に設置され、スピンドルはそのA軸を中心として回転し、テーブルはベッドに関してY軸に沿って縦方向にスライドし、カッタヘッドはそのB軸を中心として回転し、X軸に沿って横方向にシフトし、カッタヘッドはベッド滑り面のZ軸に沿って垂直に上下シフトし、制御キャビネットは、A,Y,X,Z,Bの5つの軸を同時に作動させるよう制御するためのプログラムを備え、座標変換に基づいて、第一の座標系Σ1は加工物に接続され、第二の座標系Σ2は想像上の歯車に接続され、第三の座標系Σ3は回転カッタヘッドに接続され、第四の座標系Σ4はカッティングエッジに接続され、工作機械のA,B,Y,X,Z軸の5つの軸の動作方程式は、カッタヘッド上のカッタのカッティングエッジのシフティングが、空間中の傾斜平面をシミュレートし、面包絡型トロイダルウォームの歯面を形成するように制御されるよう決定することが可能であることを特徴とするツースカッティング工作機械。 - 請求項1に記載のツースカッティング工作機械であって、
カッタのカッティングエッジによってシミュレートされる傾斜平面は、想像上の歯車の中心軸Κ2(o2)を中心として回転し、つまり、B軸の回転とΚ2(o2)の軸を中心としたB軸の回転の両方の合成であり、同時に、加工物はΚ1(o1)(つまり、A軸)を中心として回転し、相対的運動の過程で、面包絡型トロイダルウォームの歯面が形成されることを特徴とするツースカッティング工作機械。 - 請求項1または2に記載のツースカッティング工作機械であって、
面包絡型トロイダルウォームのねじ山形成運動は、加工物の単位時間当たりの回転角φ1、想像上の歯車の単位時間当たりの回転角φ2、カッタヘッドの単位時間当たりの回転角φ3、想像上の歯車の中心o2を中心として回転するカッタヘッドの中心o3の角度τ、想像上の歯車の中心o2がその中心軸K2(o2)に沿って直線的にシフトする距離h、ただし、φ1/φ2は歯数比、の数値を制御することによって、正確に制御できることを特徴とするツースカッティング工作機械。 - 請求項1に記載のツースカッティング工作機械であって、
回転カッタヘッド上に設置された少なくとも2枚のブレードがあり、ブレードのカッティングエッジは回転カッタ本体の軸に垂直な平面の直線であることを特徴とするツースカッティング工作機械。 - 請求項2または4に記載のツースカッティング工作機械であって、
回転カッタヘッドの中心o3とカッティングエッジはすべて、想像上の歯車の歯の2枚の平面に設置され、歯の2枚の平面は角度βで傾斜し、それぞれ2つの想像上の空間円錐に接し、2つの円錐の半円錐角は傾斜角度βと等しく、想像上の円錐の直径rbは想像上の歯車の主要基本円の直径rbtと等しく、カッタヘッドのカッティングエッジは想像上の歯車の歯の平面に沿ってシフトし、傾斜平面は空間円錐に接し、円錐の中心軸K2(o2)を中心として回転し、想像上の歯車の中心o2は垂直軸K2(φ2)に沿って上下にシフトし、カッティングエッジはNの地点でカッティングを開始し、Sの地点でカッティングを止め、加工物の各地点の座標はX,Y,Z軸に沿って追随動作を行い、B軸については円形補間動作を行うことを特徴とするツースカッティング工作機械。 - 請求項3に記載のツースカッティング工作機械であって、
想像上の歯車と加工物の間の中心距離at、想像上の歯車の中心o2からカッティングヘッドの回転中心までの半径ベクトルrの座標、極角(ポーラーアングル:polar angle)τと想像上の歯車の歯先円とカッタヘッドでの圧力角αat,αacの数値および加工物の所与の座標x1,y1,z1に応じて、カッタヘッドの回転軸o3の運動座標を見つけることができ、したがって、カッティングエッジが地点Nでカッティングを開始し、地点Sでカッティングを止める場合、加工された加工物の地点Nと地点Sにおけるx1,y1,z1の数値が与えられたとき、次の式、
- 請求項6に記載のツースカッティング工作機械であって、
想像上の歯車の中心o2を中心として回転する回転カッタヘッドの中心o3は、空間運動し、ウォームの歯面のねじ山をカットし、座標系Σ1で示される回転カッタヘッドの中心o3の座標方程式は、次のように与えられることを特徴とするツースカッティング工作機械。
αt−想像上の歯車と加工物の間の中心距離
γ−カッタヘッドの中心o3から想像上の歯車の中心o2(o5)までの半径ベクトルの座標値
h−想像上の歯車の中心o2からo5までの垂直シフトの距離。数値はh=0,h>0,h<0である。
- 請求項1によるツースカッティング工作機械であって、
スピンドルボックスと心押し台はベッドの上に設置され、縦方向のスライディングテーブルはベッドの上に可動的に設置され、横方向のスライダはスライディングテーブルの上に設置されていることを特徴とするツースカッティング工作機械。 - 請求項1によるツースカッティング工作機械であって、
縦方向のスライディングテーブルはベッドの上に設置され、スピンドルと心押し台はスライディングテーブル上に固定され、横方向のスライダはベッドの上に設置されていることを特徴とするツースカッティング工作機械。
Applications Claiming Priority (1)
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US6056487A (en) * | 1997-10-16 | 2000-05-02 | Brehmer; James D. | Compact, high through-put gear machine |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102069439A (zh) * | 2010-07-06 | 2011-05-25 | 浙江大学 | 双锥面包络环面蜗杆数控磨床 |
CN104174938A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-12-03 | 西华大学 | 具有在线检测与修正加工功能的环面蜗杆加工机床 |
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