JP2008188717A

JP2008188717A - 歯合わせ装置及び歯車加工機械

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Publication number: JP2008188717A
Application number: JP2007026394A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kurashiki; 博之蔵敷
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2027-02-06
Also published as: WO2008099714A1; CN101547765A; US8137160B2; US20100041314A1; TW200902199A; EP2095900B1; CN101547765B; EP2095900A4; MX2009003278A; TWI377101B; KR20090067147A; EP2095900A1; KR101093473B1; JP4865579B2

Abstract

【課題】歯合わせ時間の短縮を図ることができる歯合わせ装置及び歯車加工機械を提供する。
【解決手段】砥石１３と歯車状のワークＷとを噛み合わせ、これらを相対的に回転させて歯車加工を行うに先立って、砥石１３とワークＷとが噛み合い可能な回転位相関係になるように歯合わせを行う歯合わせ装置であって、ワークＷの軸方向に移動可能に支持され、ワークＷをその軸回りに回転させる回転テーブル１８側に押し付けて、ワークＷを回転可能に保持するテールストック１６と、テールストック１６に設けられ、テールストック１６がワークＷを保持したときに、ワークＷと対向して回転位相を検出するセンサ３３とを備えるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転工具と被加工歯車とが噛み合い可能な回転位相関係になるように歯合わせを行う歯合わせ装置及び歯車加工機械に関する。

従来から、回転工具により被加工歯車を加工するものとして、歯車研削盤やホブ盤等の歯車加工機械が提供されている。このような歯車加工機械においては、回転工具と被加工歯車とを別々の駆動モータによって同期制御し、回転工具と被加工歯車とを噛み合せて歯車加工を行っている。

また、歯車加工機械においては、回転工具と被加工歯車とを噛み合わせるに先立って、回転工具の歯先（山）及び歯溝（谷）と、被加工歯車の歯先（山）及び歯溝（谷）とが、噛み合い可能な回転位相関係になるようにするための「歯合わせ」の工程を行っている。この歯合わせ工程では、タッチプローブ等の接触式センサや近接センサ等の非接触式センサによって、回転工具と被加工歯車との回転位相を検出し、この検出結果に基づいて、それらの回転位相のずれ量を修正して、回転工具と被加工歯車との回転位相を補正するようにしている。

このような、センサにより被加工歯車の歯先及び歯溝を読み取り、回転工具と被加工歯車との回転を割り出して歯合わせを行うようにした歯合わせ装置は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００４−２５３３３号公報

しかしながら、上記従来の歯合わせ装置においては、被加工歯車の回転位相を検出するセンサが、回転工具側、即ち、回転工具を回転可能に支持するコラム側に設けられているため、歯合わせ動作が複雑になり、歯合わせ時間の増加に繋がっていた。

つまり、従来の歯合わせ装置において歯合わせ動作を行う場合には、センサにより被加工歯車の回転位相を検出するときには、センサの検出に悪影響を与えないような位置に、回転工具を一端退避させなくてはならず、次いで、その回転位相検出後には、センサをその検出位置から退避位置に移動させると共に、回転工具を退避位置から加工位置に移動させなければならない。この結果、加工位置と退避位置との間における回転工具の往復動作、及び、検出位置と退避位置との間におけるセンサの往復動作の分、歯合わせ動作に要する時間がかかってしまっていた。

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、歯合わせ時間の短縮を図ることができる歯合わせ装置及び歯車加工機械を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る歯合わせ装置は、
回転工具と被加工歯車とを噛み合わせ、これらを相対的に回転させて歯車加工を行うに先立って、前記回転工具と前記被加工歯車とが噛み合い可能な回転位相関係になるように歯合わせを行う歯合わせ装置であって、
前記被加工歯車の軸方向に移動可能に支持され、前記被加工歯車をその軸回りに回転させるワーク回転手段側に押し付けて、前記被加工歯車を回転可能に保持するワーク保持手段と、
前記ワーク保持手段に設けられ、前記ワーク保持手段が前記被加工歯車を保持したときに、前記被加工歯車と対向して、前記被加工歯車の回転位相を検出する回転位相検出手段とを備える
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る歯合わせ装置は、
第１の発明に係る歯合わせ装置において、
前記回転位相検出手段は前記被加工歯車を挟んで前記回転工具の反対側に配置される
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る歯合わせ装置は、
第１の発明に係る歯合わせ装置において、
前記回転位相検出手段を、前記被加工歯車の回転位相を検出する検出位置から退避させる退避手段を備える
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係る歯合わせ装置は、
第１乃至３のいずれかの発明に係る歯合わせ装置において、
前記ワーク保持手段が前記被加工歯車を保持したときに、前記被加工歯車の軸方向における加工誤差を吸収する加工誤差吸収手段を備える
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明に係る歯車加工機械は、
請求項１乃至４のいずれかに記載の歯合わせ装置を備えた
ことを特徴とする。

第１の発明に係る歯合わせ装置によれば、回転工具と被加工歯車とを噛み合わせ、これらを相対的に回転させて歯車加工を行うに先立って、前記回転工具と前記被加工歯車とが噛み合い可能な回転位相関係になるように歯合わせを行う歯合わせ装置であって、前記被加工歯車の軸方向に移動可能に支持され、前記被加工歯車をその軸回りに回転させるワーク回転手段側に押し付けて、前記被加工歯車を回転可能に保持するワーク保持手段と、前記ワーク保持手段に設けられ、前記ワーク保持手段が前記被加工歯車を保持したときに、前記被加工歯車と対向して、前記被加工歯車の回転位相を検出する回転位相検出手段とを備えることにより、前記ワーク保持手段が前記被加工歯車を保持すると共に、前記回転位相検出手段による回転位相の検出を行うことができるので、歯合わせ時間の短縮を図ることができる。

第２の発明に係る歯合わせ装置によれば、第１の発明に係る歯合わせ装置において、前記回転位相検出手段は前記被加工歯車を挟んで前記回転工具の反対側に配置されることにより、前記回転位相検出手段が前記回転工具の歯合わせ動作に関与することがないので、その動作を簡素化することができると共に、前記被加工歯車の切屑が前記回転位相検出手段に付着することがないので、前記回転位相検出手段の損傷を防止することができる。

第３の発明に係る歯合わせ装置によれば、第１の発明に係る歯合わせ装置において、前記回転位相検出手段を、前記被加工歯車の回転位相を検出する検出位置から退避させる退避手段を備えることにより、前記回転位相検出手段が前記回転工具の歯合わせ動作に関与することがないので、その動作を簡素化することができると共に、前記被加工歯車の切屑が前記回転位相検出手段に付着することがないので、前記回転位相検出手段の損傷を防止することができる。

第４の発明に係る歯合わせ装置によれば、第１乃至３のいずれかの発明に係る歯合わせ装置において、前記ワーク保持手段が前記被加工歯車を保持したときに、前記被加工歯車の軸方向における加工誤差を吸収する加工誤差吸収手段を備えることにより、その軸方向に加工誤差が生じた前記被加工歯車を保持した場合であっても、前記回転位相検出手段を一定の前記検出位置に配置させることができるので、高精度に回転位相の検出を行うことができる。

第５の発明に係る歯車加工機械によれば、第１乃至４のいずれかの発明に係る歯合わせ装置を備えるものであって、回転工具と被加工歯車とを噛み合わせ、これらを相対的に回転させて歯車加工を行うに先立って、前記回転工具と前記被加工歯車とが噛み合い可能な回転位相関係になるように歯合わせを行う歯合わせ装置を有し、前記被加工歯車の軸方向に移動可能に支持され、前記被加工歯車をその軸回りに回転させるワーク回転手段側に押し付けて、前記被加工歯車を回転可能に保持するワーク保持手段と、前記ワーク保持手段に設けられ、前記ワーク保持手段が前記被加工歯車を保持したときに、前記被加工歯車と対向して、前記被加工歯車の回転位相を検出する回転位相検出手段とを備え、前記回転位相検出手段は前記被加工歯車を挟んで前記回転工具の反対側に配置され、また、前記回転位相検出手段を、前記被加工歯車の回転位相を検出する検出位置から退避させる退避手段を備え、更に、前記ワーク保持手段が前記被加工歯車を保持したときに、前記被加工歯車の軸方向における加工誤差を吸収する加工誤差吸収手段を備えている。これにより、前記ワーク保持手段が前記被加工歯車を保持すると共に、前記回転位相検出手段による回転位相の検出を行うことができるので、歯合わせ時間の短縮を図ることができる。また、前記回転位相検出手段が前記回転工具の歯合わせ動作に関与することがないので、その動作を簡素化することができると共に、前記被加工歯車の切屑が前記回転位相検出手段に付着することがないので、前記回転位相検出手段の損傷を防止することができる。更に、その軸方向に加工誤差が生じた前記被加工歯車を保持した場合であっても、前記回転位相検出手段を一定の前記検出位置に配置させることができるので、高精度に回転位相の検出を行うことができる。

以下、本発明に係る歯合わせ装置を図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の第１実施例に係る歯合わせ装置を備えた歯車研削盤の要部側面図、図２はセンサの取付構造を示した概略図、図３はワークに対する砥石とセンサとの位置関係を示した図である。

図１に示すように、歯車加工機械である歯車研削盤１のベッド１１上には、コラム１２がＸ方向（水平方向）に移動可能に支持されている。コラム１２の前面には、円筒状をなし、且つ、その外周面において螺旋状のねじ山が形成される砥石（回転工具）１３が水平軸回りで回転可能に支持されており、この砥石１３は、コラム１２に対し、Ｙ方向（水平方向）、Ｚ方向（上下方向）に移動可能に支持されると共に、Ａ方向に旋回可能に支持されている。そして、この砥石１３を後述する歯車状のワーク（被加工歯車）Ｗに噛み合わせることにより、歯車研削を行うようになっている。

更に、ベッド１１上には、コラム１２の前面と対向するようにカウンタコラム１４が立設されている。カウンタコラム１４のコラム１２と対向する前面には、ガイド部材１５が取り付けられており、このガイド部材１５にはテールストック１６がＺ方向に昇降可能に支持されている。そして、テールストック１６の下端には、略円錐状のテールストックセンタ１７がテールストック１６に対して垂直軸回りで回転可能に支持されている。

テールストック１６の下方には、ベッド１１上において、円盤状の回転テーブル（ワーク回転手段）１８がＣ方向に（鉛直軸回り）回転可能に支持されている。回転テーブル１８の上部には略円錐状の取付治具１９が着脱可能に支持されており、更に、この取付治具１９の上部にはワークＷが着脱可能となっている。

なお、テールストックセンタ１７の中心軸、回転テーブル１８の中心軸、及び取付治具２３の中心軸は同軸上に配置されている。つまり、取付治具２３上に装着されたワークＷに対し、その上方からテールストック１６を下降させて、テールストックセンタ１７をワークＷの中心孔Ｗａ（図３参照）に嵌入することにより、当該ワークを保持することができる。これにより、回転テーブル１８を回転させることで、テールストックセンタ１７及び取付治具１９と共に、保持したワークＷをＣ方向に回転可能となる。

図１乃至図３に示すように、テールストック１６のカウンタコラム１４（ガイド部材１５）側には、段部１６ａが形成されている。テールストック１６の段部１６ａにはロッド４１の上端が取り付けられており、このロッド４１の下端には支持板３１及び支持ロッド３２を介してセンサ（回転位相検出手段）３３が支持されている。センサ３３は、近接センサ等の非接触式センサであって、ワークＷの回転位相を検出するものである。

支持板３１には貫通孔３１ａが形成されており、この貫通孔３１ａの上部及び下部にはリング部材３４が設けられている。一方、ロッド４１は、上端側に形成される大径部４１ａと、下端側に形成され大径部４１ａよりも小径をなす小径部４１ｂと、大径部４１ａと小径部４１ｂとの間に形成されるフランジ部４１ｃとを有している。

そして、ロッド４１の小径部４１ｂは、支持板３１の貫通孔３１ａ及びリング部材３４内に摺動可能に貫通支持されている。ロッド４１のフランジ４１ｃと上方のリング部材３４との間における小径部４１ｂの外側には、ばね３５が圧縮状態で配置されている。これにより、支持板３１はばね３５の付勢力によりロッド４１に対して下方に付勢された状態となっている。また、支持板３１の一端には上述した支持ロッド３２を介してセンサ３３が支持されており、支持板３１の他端の下方には、カウンタコラム１４の前面下方に支持されるストッパ３６が配置されている。

即ち、テールストック１６が下降すると、当該テールストック１６に設けられる支持板３１がストッパ３６に当接することとなり、テールストック１６の下限位置が設定されている。これにより、ロッド４１の下端（小径部４１ｂ）は下降基準位置Ｒに配置され、センサ３３は保持されたワークＷと対向するように配置される。

ここで、コラム１２のＸ方向への移動、砥石１３におけるＹ,Ｚ方向への移動及びＡ方向への揺動や回転駆動、テールストック１７のＺ方向への昇降、テーブル１８（ワークＷ）のＣ方向への回転駆動、センサ３３の回転位相の検出等は、図示しないＮＣ装置により制御されるようになっている。即ち、これらを制御することにより、ワークＷに対し研削加工を施すことができる。

なお、支持部材３１、支持ロッド３２、ばね３５、ストッパ３６、ロッド４１等は、加工誤差吸収手段を構成するものである。

次に、歯車研削盤１における歯合わせ動作及び研削加工について説明する。

先ず、ワークＷを取付治具１９上に装着し、テールストック１６を下降させる。このようにテールストック１６を下降させると、支持板３１がストッパ３６に当接して当該テールストック１６が下限位置に配置される。これにより、テールストックセンタ１７がワークＷの中心孔Ｗａに嵌入して当該ワークＷが保持されると共に、センサ３３がその保持されたワークＷと対向する検出位置に配置される。

そして、センサ３３が検出位置に配置された状態で、回転テーブル１８を回転させてワークＷの１つの歯先（山）の位置を計測した後、逆回転させてその１つの歯先の隣の歯先の位置を計測し、これらの計測結果に基づいて、その歯先間におけるＣ方向の回転位相を検出する。次いで、ＮＣ装置により、この検出したワークＷの歯先間におけるＣ方向の回転位相から、当該歯先間の歯溝（谷）におけるＣ方向の回転位相を演算する。

続いて、この演算されたセンサ３３と対向したワークＷの歯溝におけるＣ方向の回転位相、ワークＷの諸元（歯数、ねじれ角等）、センサ３３のワークＷにおける検出高さ、センサ角度（砥石１３側からの相対的なＣ方向の回転角度）等から、砥石１３側のワークＷの歯溝におけるＣ方向の回転位相を演算する。そして、砥石１３に対するこの演算した砥石１３側のワークＷの歯溝におけるＣ方向の回転位相のずれ量を求め、この回転位相のずれ量の分だけワークＷを補正回転させて、砥石１３とワークＷとの歯合わせを行う。

その後、砥石１３の回転と回転テーブル１８のＣ方向への回転とを同期させ、同時に、コラム１２をＸ方向に移動させ、砥石１３をＹ,Ｚ方向に移動させると共に、Ａ方向に旋回させることにより、砥石１３がワークＷに噛み合い、当該ワークＷに研削加工が施される。

ここで、ワークには微小ではあるが加工誤差が生じることがあり、上述したように、ワークを鉛直軸回りのＣ方向で回転させて研削する場合には、ワークの高さ寸法、即ち、歯幅寸法に加工誤差が生じると、Ｚ方向におけるセンサの検出位置にばらつきが出てしまい、高精度に検出することができない。

そこで、本発明に係る歯合わせ装置においては、支持板３１とロッド４１との間にばね３５を配置することにより、仮にワークＷの高さ方向に加工誤差が生じても、センサ３３はＺ方向において常に同じ位置に配置されるようになっている。

つまり、図２に示すように、ワークＷの高さ寸法が所定寸法よりも大きい場合には、その寸法が大きくなった分、テールストック１６の下限位置は、ワーク所定寸法加工時のそれよりも若干上方に変更され、これに伴い、ロッド４１の下端も下降基準位置Ｒよりも上方に位置する基準上方位置Ｒ１までしか下降しない。しかしながら、支持板３１は、ばね３５の付勢力によりロッド４１に対して下方に付勢されているので、ストッパ３６と当接することになる。これにより、センサ３３は、ワークＷの高さ寸法が所定寸法よりも大きい場合であっても、その高さ寸法が所定寸法に加工されている場合と同じように、Ｚ方向において同じ位置に配置されることになる。

一方、ワークＷの高さ寸法が所定寸法よりも小さい場合には、その寸法が小さくなった分、テールストック１６の下限位置は、ワーク所定寸法加工時のそれよりも若干下方に変更される。このとき、支持板３１がストッパ３６に当接すると共に、ロッド４１の下端はばね３５の付勢力に抗して下降基準位置Ｒよりも下方に位置する基準下方位置Ｒ２まで下降する。即ち、支持板３１はストッパ３６によりその下降が規制されるものの、ロッド４１だけが下降することになる。これにより、センサ３３は、ワークＷの高さ寸法が所定寸法よりも小さい場合であっても、その高さ寸法が所定寸法に加工されている場合と同じように、Ｚ方向において同じ位置に配置されることになる。

よって、支持板３１とロッド４１との間にばね３５を配置することにより、ワークＷの高さ寸法の加工誤差が吸収され、センサ３３の検出位置はＺ方向において一定に保持される。

また、センサ３３をテールストック１６に支持させているので、歯合わせ動作を行う場合には、センサ３３の検出時においても砥石１３を一端退避させる必要もない。この結果、歯合わせ動作に要する時間が短縮される。しかも、図３に示すように、センサ３３をワークＷを挟んで砥石１３の反対側に設けているので、砥石１３からセンサ３３までの距離が長く形成でき、研削時におけるワークＷの切屑やクーラントの供給及び飛散によるセンサ３３への損傷が防止される。

従って、センサ３３をテールストック１６に支持させることにより、テールストック１６がワークＷを保持すると共に、センサ３３によりワークＷの回転位相の検出を行うことができるので、歯合わせ時間の短縮を図ることができる。

また、センサ３３をワークＷを挟んで砥石１３の反対側に配置させることにより、センサ３３が砥石１３の歯合わせ動作に関与することがないので、その動作の簡素化を図ることができ、歯合わせ時間の更なる短縮を図ることができる。しかも、砥石１３からセンサ３３までの距離を十分に保つことができるので、研削時におけるワークＷの切屑やクーラントの供給及び飛散によるセンサ３３への損傷を防止することができる。

更に、支持板３１とロッド４１との間にばね３５を設けることにより、ワークＷの高さ寸法に加工誤差が生じても、その加工誤差の分だけ吸収することができるので、センサ３３を一定の検出位置に配置させることができる。この結果、高精度な回転位相の検出を行うことができる。

図４は本発明の第２実施例に係る歯合わせ装置を備えた歯車研削盤の要部側面図、図５はセンサの取付構造を示した概略図、図６はワークに対する砥石とセンサとの位置関係を示した図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同様の構造及び機能を有する部材については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図４乃至図６に示すように、歯車加工機械である歯車研削盤２におけるテールストック１６の側面には、シリンダ５１が設けられており、このシリンダ５１はＺ方向に摺動するロッド５２を備えている。ロッド５２の下端には支持板３１及び支持ロッド３２を介してセンサ３３が支持されている。

ロッド５２は、上端側に形成される大径部５２ａと、下端側に形成され大径部５２ａよりも小径をなす小径部５２ｂと、大径部５２ａと小径部５２ｂとの間に形成されるフランジ部５２ｃとを有している。

そして、ロッド５２の小径部５２ｂは、支持板３１の貫通孔３１ａ及びリング部材３４内に摺動可能に貫通支持されている。ロッド５２のフランジ５２ｃと上方のリング部材３４との間における小径部５２ｂの外側には、ばね３５が圧縮状態で配置されている。これにより、支持板３１はばね３５の付勢力によりロッド５２に対して下方に付勢された状態となっている。

即ち、テールストック１６が下降すると、当該テールストック１６に設けられる支持板３１がストッパ３６に当接することとなり、テールストック１６の下限位置が設定されている。これにより、ロッド５２の下端（小径部５２ｂ）は下降基準位置Ｒに配置され、センサ３３は保持されたワークＷと対向するように配置される。また、テールストック１６が下限位置に配置されるときに、シリンダ５１を駆動してロッド５２を伸縮させることにより、センサ３３が検出位置Ｓ１と退避位置Ｓ２との間を移動する。

ここで、コラム１２のＸ方向への移動、砥石１３におけるＹ,Ｚ方向への移動及びＡ方向への揺動や回転駆動、テールストック１７のＺ方向への昇降、テーブル１８（ワークＷ）のＣ方向への回転駆動、センサ３３の回転位相の検出、シリンダ５１の駆動等は、図示しないＮＣ装置により制御されるようになっている。即ち、これらを制御することにより、ワークＷに対し研削加工を施すことができる。

なお、支持部材３１、支持ロッド３２、ばね３５、ストッパ３６、シリンダ５１、ロッド５２等は、加工誤差吸収手段を構成するものである。

次に、歯車研削盤２における歯合わせ動作及び研削加工について説明する。

先ず、ワークＷを取付治具１９上に装着し、シリンダ５１のロッド５２を伸長させたまま、テールストック１６を下降させる。このようにテールストック１６を下降させると、支持板３１がストッパ３６に当接して当該テールストック１６が下限位置に配置される。これにより、テールストックセンタ１７がワークＷの中心孔Ｗａに嵌入して当該ワークＷが保持されると共に、センサ３３がその保持されたワークＷと対向する検出位置Ｓ１に配置される。

そして、センサ３３が検出位置Ｓ１に配置された状態で、回転テーブル１８を回転させてワークＷの１つの歯先（山）の位置を計測した後、逆回転させてその１つの歯先の隣の歯先の位置を計測し、これらの計測結果に基づいて、その歯先間におけるＣ方向の回転位相を検出する。次いで、ＮＣ装置により、この検出したワークＷの歯先間におけるＣ方向の回転位相から、当該歯先間の歯溝（谷）におけるＣ方向の回転位相を演算する。

その後、シリンダ５１を駆動してロッド５２を短縮させて、センサ３３を検出位置Ｓ１から退避位置Ｓ２に上昇させる。次いで、砥石１３の回転と回転テーブル１８のＣ方向への回転とを同期させ、同時に、コラム１２をＸ方向に移動させ、砥石１３をＹ,Ｚ方向に移動させると共に、Ａ方向に旋回させることにより、砥石１３がワークＷに噛み合い、当該ワークＷに研削加工が施される。

ここで、ワークには微小ではあるが加工誤差が生じることがあり、上述したように、ワークを鉛直軸回りのＣ方向で回転させて研削する場合には、ワークの高さ寸法、即ち、歯幅寸法に加工誤差が生じると、Ｚ方向におけるセンサの検出位置Ｓ１にばらつきが出てしまい、高精度に検出することができない。

そこで、本発明に係る歯合わせ装置においては、支持板３１とロッド５２との間にばね３５を配置することにより、仮にワークＷの高さ方向に加工誤差が生じても、センサ３３はＺ方向において常に同じ位置に配置されるようになっている。

つまり、図２に示すように、ワークＷの高さ寸法が所定寸法よりも大きい場合には、その寸法が大きくなった分、テールストック１６の下限位置は、ワーク所定寸法加工時のそれよりも若干上方に変更され、これに伴い、ロッド５２の下端も下降基準位置Ｒよりも上方に位置する基準上方位置Ｒ１までしか下降しない。しかしながら、支持板３１は、ばね３５の付勢力によりロッド５２に対して下方に付勢されているので、ストッパ３６と当接することになる。これにより、センサ３３は、ワークＷの高さ寸法が所定寸法よりも大きい場合であっても、その高さ寸法が所定寸法に加工されている場合と同じように、Ｚ方向において同じ位置に配置されることになる。

一方、ワークＷの高さ寸法が所定寸法よりも小さい場合には、その寸法が小さくなった分、テールストック１６の下限位置は、ワーク所定寸法加工時のそれよりも若干下方に変更される。このとき、支持板３１がストッパ３６に当接すると共に、ロッド５２の下端はばね３５の付勢力に抗して下降基準位置Ｒよりも下方に位置する基準下方位置Ｒ２まで下降する。即ち、支持板３１はストッパ３６によりその下降が規制されるものの、ロッド５２だけが下降することになる。これにより、センサ３３は、ワークＷの高さ寸法が所定寸法よりも小さい場合であっても、その高さ寸法が所定寸法に加工されている場合と同じように、Ｚ方向において同じ位置に配置されることになる。

よって、支持板３１とロッド５２との間にばね３５を配置することにより、ワークＷの高さ寸法の加工誤差が吸収され、センサ３３の検出位置Ｓ１はＺ方向において一定に保持される。

また、センサ３３をテールストック１６に支持させているので、歯合わせ動作を行う場合には、センサ３３の検出時においても砥石１３を一端退避させる必要もない。この結果、歯合わせ動作に要する時間が短縮される。しかも、回転位相の検出が完了したセンサ３３を退避位置Ｓ２に上昇させているので、砥石１３からセンサ３３までの距離が長く形成でき、研削時におけるワークＷの切屑やクーラントの供給及び飛散によるセンサ３３への損傷が防止される。

なお、上述した動作においては、シリンダ５１のロッド５２を伸長したまま、テールストック１６を降下させて、センサ３３を検出位置Ｓ１に配置させるようにしたが、シリンダ５１のロッド５２を短縮したまま、テールストック１６を降下させて、センサ３３を一端退避位置Ｓ２に配置させた後、検出位置Ｓ１に下降させても構わない。また、シリンダ５１及びロッド５２に加えて、センサ３３をワークＷの径方向外方へ退避させる退避機構を更に備えてもよく、あるいは、この退避機構だけを設けるようにしても構わない。

また、センサ３３を検出位置Ｓ１と退避位置Ｓ２との間で昇降させるシリンダ５１を設け、センサ３３が回転位相の検出を行わないとき、即ち、歯合わせ時や研削時には、当該センサ３３を退避位置Ｓ２に配置させることにより、センサ３３が砥石１３の歯合わせ動作に関与することがないので、その動作の簡素化を図ることができ、歯合わせ時間の更なる短縮を図ることができる。しかも、砥石１３からセンサ３３までの距離を十分に保つことができるので、研削時におけるワークＷの切屑やクーラントの供給及び飛散によるセンサ３３への損傷を防止することができる。

更に、支持板３１とシリンダ５１のロッド５２との間にばね３５を設けることにより、ワークＷの高さ寸法に加工誤差が生じても、その加工誤差の分だけ吸収することができるので、センサ３３を一定の検出位置に配置させることができる。この結果、高精度な回転位相の検出を行うことができる。

なお、上述した実施例では、支持板３１とロッド４１またはロッド５２との間にばね３５を設けるようにしたが、必ずしも、このばね３５を設けなくてもよく、ロッド４１またはロッド５２の下端を支持板３１に固定しても構わない。また、ねじ状の砥石を用いて歯車状のワークを研削する歯車研削盤に、本発明に係る歯合わせ装置を適用するようにしたが、例えば、ねじ状のホブカッタを用いて歯車状のワークを加工するホブ盤等の歯車加工機械に適用しても構わない。

被加工歯車に歯形誤差及び歯筋誤差が生じたときに、両誤差を的確に修正するようにした歯車研削盤等の歯車加工機械に適用可能である。

本発明の第１実施例に係る歯合わせ装置を備えた歯車研削盤の要部側面図である。センサの取付構造を示した概略図である。ワークに対する砥石とセンサとの位置関係を示した図である。本発明の第２実施例に係る歯合わせ装置を備えた歯車研削盤の要部側面図である。センサの取付構造を示した概略図である。ワークに対する砥石とセンサとの位置関係を示した図である。

符号の説明

１，２歯車研削盤
１１ベッド
１２コラム
１３砥石
１４カウンタコラム
１５ガイド部材
１６テールストック
１７テールストックセンタ
１８回転テーブル
１９取付治具
３１支持板
３２支持ロッド
３３センサ
３４リング部材
３５ばね
３６ストッパ
４１ロッド
５１シリンダ
５２ロッド
Ｗワーク

Claims

回転工具と被加工歯車とを噛み合わせ、これらを相対的に回転させて歯車加工を行うに先立って、前記回転工具と前記被加工歯車とが噛み合い可能な回転位相関係になるように歯合わせを行う歯合わせ装置であって、
前記被加工歯車の軸方向に移動可能に支持され、前記被加工歯車をその軸回りに回転させるワーク回転手段側に押し付けて、前記被加工歯車を回転可能に保持するワーク保持手段と、
前記ワーク保持手段に設けられ、前記ワーク保持手段が前記被加工歯車を保持したときに、前記被加工歯車と対向して、前記被加工歯車の回転位相を検出する回転位相検出手段とを備える
ことを特徴とする歯合わせ装置。
請求項１に記載の歯合わせ装置において、
前記回転位相検出手段は前記被加工歯車を挟んで前記回転工具の反対側に配置される
ことを特徴とする歯合わせ装置。
請求項１に記載の歯合わせ装置において、
前記回転位相検出手段を、前記被加工歯車の回転位相を検出する検出位置から退避させる退避手段を備える
ことを特徴とする歯合わせ装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載の歯合わせ装置において、
前記ワーク保持手段が前記被加工歯車を保持したときに、前記被加工歯車の軸方向における加工誤差を吸収する加工誤差吸収手段を備える
ことを特徴とする歯合わせ装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載の歯合わせ装置を備えた
ことを特徴とする歯車加工機械。