JP2513872B2 - Tooth surface shape correction device - Google Patents

Tooth surface shape correction device

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JP2513872B2
JP2513872B2 JP33645089A JP33645089A JP2513872B2 JP 2513872 B2 JP2513872 B2 JP 2513872B2 JP 33645089 A JP33645089 A JP 33645089A JP 33645089 A JP33645089 A JP 33645089A JP 2513872 B2 JP2513872 B2 JP 2513872B2
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surface shape
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英樹 岩崎
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は歯車の歯面形状を所望の形状に修正する歯面
形状修正装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tooth surface shape correcting device for correcting the tooth surface shape of a gear to a desired shape.

(従来の技術) 従来、歯車の歯面形状を所望の形状に仕上げるには、
まず歯切り盤等によってワークとしての歯車の歯を概略
形状に切削し、次にこの歯車の歯面について所定座標系
の下で計測を行い、得られた計測データと設計データと
を比較して、両データをほぼ一致させる補正量が得られ
るように、歯面形状修正装置と歯車との相対的位置関係
を例えば手動調整により調整し、この状態で歯面の研摩
を行う手法が一般的であった。
(Prior Art) Conventionally, in order to finish the tooth surface shape of a gear into a desired shape,
First, the tooth of the gear as a work is cut into a rough shape by a gear cutting machine, and then the tooth surface of this gear is measured under a predetermined coordinate system, and the obtained measurement data and design data are compared. In order to obtain a correction amount that substantially matches the two data, it is common to adjust the relative positional relationship between the tooth surface shape correction device and the gear, for example, by manual adjustment, and polish the tooth surface in this state. there were.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら上述のような手動調整による手法を採用
した場合、作業者が経験等に基づいて手動調整を行うた
め所望の加工精度が得られるまで何回も研摩−計測−調
整の工程を繰返す必要があり、多大な作業時間を費して
しまう。また一旦所望の加工精度になるように調整して
も、ロッドが変ると歯切り盤等における歯車の加工傾向
(例えばクラウニング量、クラウニングセンタ)も変っ
てしまうため、その度に手動調整をし直さねばならな
い。さらに、所望の加工精度になるように調整した場合
であっても、研摩開始当初と多数のワークを研摩した後
とでは砥石の摩耗によってワークと砥石との相対的位置
関係が異なるものになるため、砥石の摩耗分を補正しな
いと所望の加工精度が確保できなくなってしまう。
(Problems to be solved by the invention) However, when the above-mentioned method of manual adjustment is adopted, an operator performs manual adjustment based on experience and the like, so that polishing-measurement is performed many times until desired processing accuracy is obtained. -It is necessary to repeat the adjustment process, which consumes a great deal of work time. Even if adjustments are made to achieve the desired machining accuracy, if the rod changes, the processing tendency of the gears on the gear cutting machine (eg, crowning amount, crowning center) also changes, so manual adjustments must be performed each time. I have to. Further, even if the adjustment is performed to obtain the desired machining accuracy, the relative positional relationship between the work and the whetstone will differ due to the wear of the whetstone at the beginning of polishing and after polishing a large number of works. If the wear of the grindstone is not corrected, the desired processing accuracy cannot be secured.

本発明は歯車の歯面の計測データと設計データとの比
較に基づきクラウニングカムの直線移動量および回動量
を設定することによって砥石と歯車との相対的位置関係
を調整することにより、上述した問題を解決することを
目的とする。
The present invention adjusts the relative positional relationship between the grinding wheel and the gear by setting the linear movement amount and the rotation amount of the crowning cam based on the comparison between the measurement data of the tooth flank of the gear and the design data. The purpose is to solve.

(課題を解決するための手段) この目的のため本発明の歯面形状修正装置は、第1図
に概念を示す如く、砥石と、該砥石と歯車との相対的位
置関係を規制するスイングテーブルと、該スイングテー
ブルに結合されたクラウニングカムと、前記クライニン
グカムを直線移動させる直線移動手段と、前記クラウニ
ングカムを回動させる回動手段と、前記直線移動手段の
直線移動量および前記回動手段の回動量を当該歯車の計
測データと設計データとの比較に基づき設定する設定手
段とを具え、当該歯車の歯面形状の修正を行うようにし
たことを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problem) For this purpose, the tooth surface shape correcting device of the present invention is, as the concept is shown in FIG. 1, a swing table that regulates a grindstone and a relative positional relationship between the grindstone and a gear. A crowning cam connected to the swing table, a linear moving means for linearly moving the reclining cam, a rotating means for rotating the crowning cam, a linear movement amount of the linear moving means, and the rotation. It is characterized in that the rotation amount of the gear is set based on the comparison between the measurement data of the gear and the design data, and the tooth surface shape of the gear is corrected.

(作用) 本発明によれば、設定手段はワークとしての歯車の計
測データと設計データとの比較に基づき直線移動手段の
直線移動量および回動手段の回動量を設定し、直線移動
手段はこの直線移動量だけクラウニングカムを直線移動
させ、回動手段はこの回動量だけこのクラウニングカム
を回動させ、このクラウニングカムはスイングテーブル
に結合され、このスイングテーブルは砥石と歯車との相
対的位置関係を規制するから、歯面形状修正加工時スイ
ングテーブルがスイングすると歯車は砥石に対し上記直
線移動および回動を合成した軌跡、したがって歯面形状
に応じた曲線に沿って移動することになり、この移動と
ともに砥石と歯車との間に同一回転方向の回転力を与え
ることにより両者の接触部分が研摩されて所望の歯面形
状が得られる。
(Operation) According to the present invention, the setting means sets the linear movement amount of the linear movement means and the rotation amount of the rotation means based on the comparison between the measurement data of the gear as the work and the design data. The crowning cam is linearly moved by the amount of linear movement, and the rotating means rotates the crowning cam by this amount of rotation, and this crowning cam is connected to the swing table, and this swing table has a relative positional relationship between the grindstone and the gear. Therefore, when the swing table swings during the tooth surface shape correction processing, the gear wheel moves along the locus of the above linear movement and rotation with respect to the grindstone, and thus along the curve corresponding to the tooth surface shape. By applying a rotational force in the same rotational direction between the grindstone and the gear as it moves, the contact area between the two is abraded and the desired tooth surface shape is obtained. You.

このようにして実際の歯面形状に応じてクラウニング
カムの移動量を適切に設定して、所定加工精度を満足す
る所望の歯面形状が常に得られるように歯面形状修正装
置を自動調整することができ、手間のかかる手動調整や
ロッド変更毎の再調整を廃止することができる。さらに
上記クラウニングカムの移動量の設定において砥石の摩
耗分を補正することにより、多数の歯車を歯面修正する
場合においても所望の加工精度を確保することができ
る。
In this way, the amount of movement of the crowning cam is appropriately set according to the actual tooth surface shape, and the tooth surface shape correction device is automatically adjusted so that the desired tooth surface shape satisfying the predetermined processing accuracy can always be obtained. It is possible to eliminate troublesome manual adjustment and readjustment every time the rod is changed. Further, by correcting the amount of wear of the grindstone in the setting of the amount of movement of the crowning cam, it is possible to ensure the desired processing accuracy even when the tooth surfaces of many gears are corrected.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described in detail based on drawing.

第2図は本発明の歯面形状修正装置の第1実施例の全
体構成を示す図である。歯面形状修正装置10は機構部10
aと制御部10bとから成り、機構部10aはスイングテーブ
ル11、スライドテーブル12、クラウニングカム機構13、
ワーク計測装置30等を具えて成るものである。
FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of the first embodiment of the tooth surface shape correcting device of the present invention. The tooth surface shape correction device 10 has a mechanical portion 10.
The mechanical unit 10a includes a swing table 11, a slide table 12, a crowning cam mechanism 13, and a control unit 10b.
The work measuring device 30 is provided.

スイングテーブル11の上面には、ここでは図示しない
ワーククランプ装置およびワーク回転装置が固定されて
おり、スイングテーブル11は、このワーククランプ装置
にクランプされたワークとしての歯車と、その歯車の研
摩を行う砥石との相対的位置関係を規制するものである
(なお本例で用いるワークは中間部にギヤが形成されて
いる自動変速機の出力歯車である)。スイングテーブル
11の下面にはピボットセンタピン11aが埋設されてお
り、ピボットセンタピン11aはスライドテーブル12に係
合される。スライドテーブル12はピボットセンタピン11
aを中心にスイングテーブル11を回動可能に支持し、図
示しない基台に支持されるサーボモータ15の駆動により
基台の長手方向(図示X軸方向)に直線移動してワーク
を加工位置、計測位置に位置決めするとともに、修正加
工時スイングテーブル11をX軸方向に往復させる。サー
ボモータ15にはにはスライドテーブル12の位置データを
得るためのパルスジェネレータ(以下PGとする)16が同
軸結合され、サーボモータ15に位置決め時および修正加
工時の速度指令を与えるためサーボアンプ17が設けられ
ている。
A work clamp device and a work rotating device, not shown here, are fixed to the upper surface of the swing table 11, and the swing table 11 performs grinding of a gear as a work clamped by the work clamp device and the gear. The relative positional relationship with the grindstone is regulated (the work used in this example is an output gear of an automatic transmission having a gear formed in an intermediate portion). Swing table
A pivot center pin 11a is embedded in the lower surface of 11, and the pivot center pin 11a is engaged with the slide table 12. Slide table 12 has pivot center pin 11
A swing table 11 is rotatably supported about a, and a servo motor 15 supported by a base (not shown) drives the base to move linearly in the longitudinal direction of the base (X-axis direction in the drawing) to position a workpiece. The swing table 11 is reciprocated in the X-axis direction during the correction processing while being positioned at the measurement position. A pulse generator (hereinafter referred to as PG) 16 for obtaining position data of the slide table 12 is coaxially coupled to the servo motor 15, and a servo amplifier 17 is provided to give a speed command to the servo motor 15 during positioning and correction processing. Is provided.

スイングテーブル11の側方には連結部材11bが固着さ
れており、連結部材11bはスイングテーブル11とクラウ
ニングカム機構13とを連結する。クラウニングカム機構
13はクラウニングカム18、ウォーム19、サーボモータ2
0,21、PG22,23およびサーボアンプ24,25を具えて成り、
クラウニングカム18にはクラウニングカムセンタを通る
溝18aが形成されており、溝18aには連結部材11bの先端
部が摺動自在に支持されている(この先端部には図示し
ないローラが装着されている)。またクラウニングカム
18の外周部にはホイール18bが形成されており、ホイー
ル18bはウォーム19と噛合している。ウォーム19の軸線
上にはウォーム駆動用のサーボモータ(回動手動)20が
結合されており、サーボモータ20の駆動によりウォーム
19を介してホイール18bが回動し、クラウニングカム18
の溝18bはスライドテーブルの移動方向、つまりX軸に
対し所定角度をなす。サーボモータ20にはクラウニング
カム18の回動角度データ(クラウニングカム角度デー
タ)を得るためのPG22が同軸結合され、サーボモータ20
にクラウニングカム角度設定時の速度指令を与えるため
サーボアンプ24が設けられている。さらに、クラウニン
グカム18、ウォーム19等が装着されたベース26をX軸方
向に直線移動させてクラウニングセンタを位置決めする
ため、図示しない基台に支持されるサーボモータ(直線
移動手段)21および、そのクラウニングセンタデータを
得るためのPG23が設けられており、サーボモータ21の駆
動軸にカップリング21aを介して結合されるボールネジ2
1bはベース26に結合される連結部材27に螺合され、さら
にサーボモータ23にクラウニングセンタ位置決め時の速
度指令を与えるためサーボアンプ25が設けられている。
なおこの歯面形状修正装置は、スライドテーブル12が原
位置のときスイングテーブル11のピボットセンタとワー
クセンタとが一致し、スイングテーブル11の連結部材11
bがクラウニングカムセンタに位置するようになってお
り、この状態からサーボモータ20,21を駆動することに
より所望のクラウニング量およびクラウニングセンタを
設定することができる。
A connecting member 11b is fixed to the side of the swing table 11, and the connecting member 11b connects the swing table 11 and the crowning cam mechanism 13 to each other. Crowning cam mechanism
13 is crowning cam 18, worm 19, servo motor 2
0,21, PG22,23 and servo amplifier 24,25
A groove 18a passing through the crowning cam center is formed in the crowning cam 18, and the tip end of the connecting member 11b is slidably supported in the groove 18a (a roller (not shown) is attached to the tip end). Exist). Also crowning cam
A wheel 18b is formed on the outer peripheral portion of the wheel 18, and the wheel 18b meshes with the worm 19. A worm driving servomotor (manual rotation) 20 is coupled to the axis of the worm 19, and the worm is driven by the servomotor 20.
Wheel 18b rotates via 19 and crowning cam 18
The groove 18b forms a predetermined angle with respect to the moving direction of the slide table, that is, the X axis. The servo motor 20 is coaxially coupled with PG22 for obtaining the rotation angle data of the crowning cam 18 (crowning cam angle data).
A servo amplifier 24 is provided to give a speed command when setting the crowning cam angle. Further, in order to position the crowning center by linearly moving the base 26 on which the crowning cam 18, the worm 19, etc. are mounted, the servo motor (linear moving means) 21 supported by a base (not shown) and its A PG 23 is provided to obtain crowning center data, and a ball screw 2 that is coupled to the drive shaft of the servomotor 21 via a coupling 21a.
1b is screwed into a connecting member 27 connected to a base 26, and further, a servo amplifier 25 is provided to give a speed command to the servomotor 23 at the time of positioning the crowning center.
In this tooth flank shape correcting device, when the slide table 12 is in the original position, the pivot center of the swing table 11 and the work center coincide with each other, and the connecting member 11 of the swing table 11
b is located at the crowning cam center, and by driving the servomotors 20 and 21 from this state, the desired crowning amount and crowning center can be set.

さらに、歯面修正すべきワークの歯面形状を計測する
ため、ワーク計測装置30を設ける。ワーク計測装置30は
前記基台上にスイングテーブル11、スライドテーブル12
とを支障しないように設置され、サーボモータ31、PG3
2、サーボアンプ33、リニアゲージ34および測定子35を
具えて成るものである。サーボモータ31のボールネジ31
aにはリニアゲージ34を装着するブラケット31bが螺合さ
れており、サーボアンプ33からの計測位置の位置決め時
の速度指令によってサーボモータ31が駆動されるとブラ
ケット31bがX軸方向に移動して測定子35がワーク36の
歯面に当接しつつ歯幅の全範囲に亘って移動し、その間
PG32が歯幅方向の位置データを検出し、リニアゲージ34
が歯厚方向の位置データを検出する。なお本例ではワー
ク計測装置を歯面形状修正装置内に設置しているが、装
置外に設置することも可能であり、またその構成も本例
のものに限定されるものではない。
Further, a work measuring device 30 is provided in order to measure the tooth surface shape of the work whose tooth surface is to be corrected. The work measuring device 30 includes a swing table 11 and a slide table 12 on the base.
Servo motor 31, PG3 installed so as not to interfere with
2. It comprises a servo amplifier 33, a linear gauge 34, and a tracing stylus 35. Ball screw 31 of servo motor 31
A bracket 31b for mounting the linear gauge 34 is screwed into a, and the bracket 31b moves in the X-axis direction when the servomotor 31 is driven by the speed command from the servo amplifier 33 when positioning the measurement position. While the contact point 35 is in contact with the tooth surface of the work 36 and moves over the entire range of the tooth width,
PG32 detects the position data in the tooth width direction and linear gauge 34
Detects position data in the tooth thickness direction. In this example, the work measuring device is installed in the tooth surface shape correcting device, but it can be installed outside the device, and its configuration is not limited to that of this example.

一方、歯面形状修正装置10の制御部10bは、PG基板40
〜42、位置決め基板43〜45、マルチバス46、中央処理基
板47および記憶装置48を具えて成り、PG基板40にはPG16
の検出データが、PG基板41にはPG22,23の検出データ
が、PG基板42にはPG32およびリニアゲージ34の検出デー
タが夫々入力される。マルチバス46は上記基板40〜45,4
7および記憶装置48との間で信号の授受を行うものであ
り、PG基板42からのワークの歯面形状計測データ(歯幅
方向および歯厚方向の位置データ)はマルチバス46を介
して記憶装置48に一旦記憶される。中央処理基板47はク
ラウニングカム機構13およびワーク計測装置30の制御を
司どるものであり、計測位置の位置決め時に位置決め基
板45を介してサーボアンプ33に速度指令を行うととも
に、記憶装置48から当該ワークの歯面形状計測データお
よび設計データ(基準値)を読出して当該ワークのクラ
ウニング量およびクラウニングセンタの基準値に対する
偏差を求め、この偏差を解消する歯面形状修正加工が行
えるように、位置決め基板41を介してサーボアンプ24,2
5に速度指令を行う。また中央処理基板47は、PG16からP
G基板40に入力されるスライドテーブル12の位置データ
を読出してスライドテーブル12の位置決め状態(加工位
置または計測位置)を判定するとともに、その位置決め
状態を変更するとき位置決め基板43を介してサーボアン
プ17に速度指令を行う。なお制御部10bは歯面形状修正
装置に組込んでも別置きにしてもよい。
On the other hand, the control unit 10b of the tooth surface shape correction device 10 uses the PG substrate 40
˜42, positioning boards 43 to 45, multi-bus 46, central processing board 47 and storage device 48.
Detection data of PG22, 23 is input to the PG substrate 41, and detection data of the PG32 and the linear gauge 34 are input to the PG substrate 42, respectively. The multi-bus 46 is the above board 40 to 45,4
7 transmits and receives signals to and from the storage device 48, and the tooth surface shape measurement data (position data in the tooth width direction and the tooth thickness direction) of the work from the PG substrate 42 is stored via the multi-bus 46. Once stored in device 48. The central processing board 47 controls the crowning cam mechanism 13 and the work measuring device 30, and sends a speed command to the servo amplifier 33 via the positioning substrate 45 at the time of positioning the measurement position, and at the same time stores the work from the storage device 48. The toothed surface shape measurement data and the design data (reference value) are read to obtain the deviation of the workpiece from the crowning amount and the reference value of the crowning center, and the positioning board 41 is provided so that the tooth surface shape correction processing that eliminates the deviation can be performed. Servo amplifier through 24,2
Send a speed command to 5. Further, the central processing board 47 is from PG16 to P
The position data (processing position or measurement position) of the slide table 12 is determined by reading the position data of the slide table 12 input to the G board 40, and when the positioning state is changed, the servo amplifier 17 is operated via the positioning board 43. Speed command to. The control unit 10b may be incorporated in the tooth surface shape correcting device or may be separately installed.

次に機構部10aの構成を第3図(a)の平面図および
同図(b)の正面図を用いてさらに詳しく説明する(図
中、一部の機器は記入を省略してある)。機構部10a
は、上述した各機器の他に、砥石50を駆動する砥石駆動
用モータ51と、砥石50をY軸の周りに回動して砥石角度
を調整する砥石回動用モータ52と、砥石50をY軸方向に
直線移動して位置決めする砥石移動機構53と、油圧装置
54と、冷却装置55と、これら各機器の制御装置56とを具
え、さらにスイングテーブル11上に、ワーククランプ装
置57とワーク回転装置58とが設けてある。
Next, the structure of the mechanical portion 10a will be described in more detail with reference to the plan view of FIG. 3 (a) and the front view of FIG. 3 (b) (some devices are not shown in the drawing). Mechanical part 10a
In addition to the above-mentioned devices, the whetstone drive motor 51 that drives the whetstone 50, the whetstone turning motor 52 that turns the whetstone 50 around the Y axis to adjust the whetstone angle, and the whetstone 50 that is Y Grindstone moving mechanism 53 that linearly moves and positions in the axial direction, and hydraulic device
54, a cooling device 55, and a control device 56 for each of these devices, and a work clamp device 57 and a work rotation device 58 are provided on the swing table 11.

ワーククランプ装置57は内蔵するシリンダ57aを作動
させるとテールセンタ57bがX軸上を移動してワーク36
の右端部に貫入し、ワーク36の左端部を支持するワーク
回転装置58とともにワーク36をクランプする(このクラ
ンプ状態ではワーク回転装置58の回転力はワーク外周に
当接するホルダを介して、または接触部の摩擦力によっ
て、ワークに伝達される)。ワーク回転装置58はこのク
ランプ状態において、計測時には計測位置で図示しない
近接スイッチと共働してワークの歯の割出し回動を行
い、加工時には加工位置でワークの回転駆動を行う(こ
の回転方向は、例えば砥石駆動用モータ51の回転方向と
同一にする)。なおこのワーク回転装置には所望のサー
ボ制御精度を得るため、ブレーキとして用いる図示しな
い電磁クラッチが結合してある。
In the work clamp device 57, when the built-in cylinder 57a is operated, the tail center 57b moves on the X axis and the work 36
Clamps the work 36 together with the work rotating device 58 that penetrates the right end of the work 36 and supports the left end of the work 36. Transmitted to the work by the frictional force of the part). In this clamped state, the work rotating device 58 cooperates with a proximity switch (not shown) at the measurement position to index and rotate the teeth of the work at the measurement position, and at the machining position, rotationally drives the work (this rotation direction). Is the same as the rotation direction of the grindstone driving motor 51, for example). An electromagnetic clutch (not shown) used as a brake is connected to the work rotating device to obtain a desired servo control accuracy.

スイングテーブル11は、第3図(b)に示すように、
そのピボットセンタピン11aがスライドテーブル12の切
欠内に係合されており、加工時にはスライドテーブル12
の往復につれてこのピボットセンタピン11aを中心にし
て回動する。スライドテーブル12の下面に当接する部材
59内には、サーボモータ15の図示しないボールネジの駆
動につれてスライドテーブル12をX軸方向に往復させる
スライド機構60が収容されており、このスライド機構60
は前述のようにスライドテーブル12の計測位置または加
工位置への位置決め機能をも有している。
The swing table 11 is, as shown in FIG.
The pivot center pin 11a is engaged in the notch of the slide table 12, and the slide table 12
As it reciprocates, it rotates about this pivot center pin 11a. A member that contacts the lower surface of the slide table 12
A slide mechanism 60 that reciprocates the slide table 12 in the X-axis direction as the ball screw (not shown) of the servo motor 15 is driven is housed in the 59.
Has a function of positioning the slide table 12 at the measurement position or the processing position as described above.

次にこの歯面形状修正装置の作用について詳細に説明
する。計測時においては、まず第3図(b)に示す加工
位置(この位置ではX軸方向においてワークセンタおよ
びスイングテーブルテンタ・スライドテーブルセンタが
一致する)より計測位置に移動させるため、中央処理基
板47より位置決め基板43、サーボアンプ17を経てサーボ
モータ15に速度指令を行い、スライドテーブル12が計測
位置に至るまでサーボモータ15を駆動し、位置決め停止
後スイングテーブル11を図示しないピン等によりスイン
グしないように固定する(なおワークのクランプは、第
3図(b)に示す状態からワーククランプ装置57を右方
に移動し、ワーク36の左端部をワーク回転装置58に貫入
した後、シリンダ57aの作動によりテールセンタ57bをX
軸上において左行させてワーク36の右端部に貫入してワ
ーク36を挟持することにより行い、この際クラウニング
カム機構13が原位置に復帰して、スイングテーブル11の
連結部材11bの先端部がクラウニングカムセンタに一致
した状態になるとともに、スイングテーブル11がスライ
ドテーブル12と平行になるようにしておく)。次にワー
ク計測装置30全体をY軸方向に移動させてワークに接近
させ、測定子35をワークの歯面に接触させる。この状態
で中央処理基板47より位置決め基板45、サーボアンプ33
を経てサーボモータ31に速度指令を行い、順次ワークの
歯断面の各点において計測を行う。この計測は歯面の歯
幅分のデータが得られるまで行い、求めたデータ、すな
わち歯幅方向位置データおよび歯厚方向位置データをPG
32、リニアゲージ34よりPG基板42を経て記憶装置48に記
憶しておく。なお本例で用いるワーク計測装置30は、ワ
ークに形成される歯車が直歯でもはすばでも計測できる
ように、計測系全体を傾動させる機構を具えているもの
とし、本例で用いるワークははすば歯車であることか
ら、得られた計測データは座標変換して以下の歯面形状
修正に用いるものとする。
Next, the operation of this tooth surface shape correcting device will be described in detail. At the time of measurement, first, the central processing board 47 is moved to the measurement position shown in FIG. 3B (where the work center and the swing table tenter / slide table center coincide in the X-axis direction at this position). From the positioning board 43 and the servo amplifier 17 to issue a speed command to the servo motor 15, drive the servo motor 15 until the slide table 12 reaches the measurement position, and after the positioning is stopped, do not swing the swing table 11 with a pin or the like not shown. The work is clamped by moving the work clamping device 57 to the right from the state shown in FIG. 3 (b) and inserting the left end of the work 36 into the work rotating device 58, and then operating the cylinder 57a. The tail center 57b by X
This is done by causing the workpiece 36 to pinch by penetrating the right end portion of the work 36 by making it go left on the axis, and at this time, the crowning cam mechanism 13 returns to the original position, and the tip end portion of the connecting member 11b of the swing table 11 is moved. Make sure that the swing table 11 is in parallel with the slide table 12 while matching the crowning cam center). Next, the entire work measuring device 30 is moved in the Y-axis direction to approach the work, and the contact point 35 is brought into contact with the tooth surface of the work. In this state, the central processing board 47 moves the positioning board 45 and the servo amplifier 33.
After that, the speed command is given to the servo motor 31, and the measurement is sequentially performed at each point of the tooth cross section of the work. This measurement is performed until the data for the tooth width of the tooth surface is obtained, and the obtained data, that is, the tooth width direction position data and the tooth thickness direction position data are
It is stored in the storage device 48 through the PG board 42 from the linear gauge 34 and the linear gauge 34. The work measuring device 30 used in this example is assumed to have a mechanism for tilting the entire measurement system so that the gear formed on the work can measure straight teeth or even helical teeth, and the work used in this example is Since it is a helical gear, the obtained measurement data is subjected to coordinate conversion and used for the following tooth surface shape correction.

一方、加工時においては、まずスライドテーブル12を
計測位置から第3図(b)に示す加工位置に復帰させて
位置決めした後、以下の自動クラウニング処理を行う。
すなわちまず記憶装置48から当該ワークの計測データお
よび設計データ(基準値)を読出し、中央処理基板47に
よって両データを比較してその結果に基づき所望の歯面
形状が得られるようなクラウニングカム角度およびクラ
ウニングセンタを設定するため(この設定値はテーブル
データのルックアップまたは予め求めておいた関係式か
らの演算によるものとする)、位置決め基板41、サーボ
アンプ24を経てサーボモータ20に上記クラウニングカム
角度を得る速度指令を行うとともに、位置決め基板41、
サーボアンプ25を経てサーボモータ21に上記クラウニン
グセンタを得る速度指令を行う。
On the other hand, at the time of processing, first, the slide table 12 is returned from the measurement position to the processing position shown in FIG. 3B and positioned, and then the following automatic crowning process is performed.
That is, first, the measured data and design data (reference value) of the work is read from the storage device 48, the two data are compared by the central processing board 47, and the crowning cam angle and the desired tooth surface shape are obtained based on the result. In order to set the crowning center (this set value is obtained by looking up the table data or calculating from the relational expression obtained in advance), the above-mentioned crowning cam angle is applied to the servo motor 20 via the positioning board 41 and the servo amplifier 24. And the positioning board 41,
A speed command for obtaining the crowning center is issued to the servo motor 21 via the servo amplifier 25.

上記設定完了後、砥石側においては、ワークから離間
した状態の砥石50をY軸方向に移動してワークと接触さ
せるため、砥石移動機構53を作動させてワークと砥石と
を所定の噛合状態にするが、本例で用いるワークがはす
ば歯車であることから、移動の前に砥石回動用モータを
作動させて砥石角度がはすばの傾斜角に合うように調整
しておく。この噛合状態において、ワーク回転装置58の
駆動によりワーク36を高速回転(例えば250rpm)させる
とともに、砥石駆動用モータ51の駆動により図示しない
リング状のスプロケットをサイレントチェーンで駆動し
て、砥石50をワーク36と同一回転方向に回転させること
により、ワーク36の砥石50と接触する部分が研摩され
る。
After the above setting is completed, on the grindstone side, in order to move the grindstone 50 separated from the work in the Y-axis direction to contact the work, the grindstone moving mechanism 53 is operated to bring the work and the grindstone into a predetermined meshing state. However, since the work used in this example is a helical gear, the grindstone turning motor is operated before the movement so that the grindstone angle is adjusted to match the tilt angle of the helix. In this meshed state, the work rotating device 58 is driven to rotate the work 36 at a high speed (for example, 250 rpm), and the grindstone driving motor 51 is driven to drive a ring-shaped sprocket (not shown) with a silent chain to move the grindstone 50 to the work. By rotating the workpiece 36 in the same rotation direction, the portion of the workpiece 36 that contacts the grindstone 50 is ground.

ここで上記クラウニングカム機構を用いる研摩により得
られる歯面形状とクラウニングカム機構の設定量との関
係は、一般に以下のように表わすことができる。例えば
第4図(a)に示すように、ワークセンタとスライドテ
ーブルセンタC1(これはスイングテーブル11のピボット
センタでもある)とが一致した状態でクラウニングカム
をθ°回動させると、スライドテーブル12が全ストロー
ク量hの半分、つまりh/2右行する間、連結部材11bの先
端部はクラウニングカムセンタC2からC3まで移動し、ス
ライドテーブル12がh/2左行する間クラウニングカムセ
ンタC2からC4まで移動する(なおこの図では説明の都合
上、クラウニングカムセンタの原位置をY軸上に表わし
ている)。この間のスイングテーブル11のY軸方向の振
れ量Lは、はすば歯車同士の噛合状態のピッチ円上の断
面を示す第4図(b)およびそのI−I線断面を示す同
図(c)において圧力角をα、クラウニング量をxとす
ると、 L=x/sin α ・・・(1) と表わすことができる。ここでクラウニング量xは、第
4図(a)に示すように、スイングテーブルセンタから
連結部材11bの先端部までの距離をm(mは装置諸元に
より定まる定数)とすると、一般式 と表わされるから、この式をθについて解けばクラウニ
ング量に応じた所望のクラウニングカム角度を求めるこ
とができる。このクラウニング量xは、例えばストロー
ク量h=30mm、圧力角α=20°、クラウニングカム回動
角度θ=30°のとき、x=0.07025mmとなる。
Here, the relationship between the tooth surface shape obtained by polishing using the crowning cam mechanism and the set amount of the crowning cam mechanism can be generally expressed as follows. For example, as shown in FIG. 4 (a), when the work center and the slide table center C 1 (which is also the pivot center of the swing table 11) are aligned with each other and the crowning cam is rotated by θ °, the slide table is rotated. 12 half of the total stroke h, i.e. h / 2 right while row for coupling the distal end portion of member 11b is moved from the crowning cam center C 2 to C 3, while the crowning cam slide table 12 is h / 2 leftward The center is moved from C 2 to C 4 (the original position of the crowning cam center is shown on the Y axis in this figure for convenience of description). The swing amount L of the swing table 11 in the Y-axis direction during this period is shown in FIG. 4 (b) showing a cross section on the pitch circle in the meshing state of the helical gears and FIG. ), Where the pressure angle is α and the crowning amount is x, it can be expressed as L = x / sin α (1). Here, the crowning amount x is a general expression, where m is a distance from the swing table center to the tip of the connecting member 11b (m is a constant determined by device specifications), as shown in FIG. 4 (a). Therefore, if this equation is solved for θ, a desired crowning cam angle corresponding to the crowning amount can be obtained. The crowning amount x becomes x = 0.07025 mm when the stroke amount h = 30 mm, the pressure angle α = 20 °, and the crowning cam rotation angle θ = 30 °, for example.

ところで実際のワークの歯面形状は、第4図(c)に
示す所望のクラウニング形状に比べてそのクラウニング
センタ(クラウニング形状の最大値のある位置)が歯幅
センタからずれたり、クラウニング量xが設計データと
異なっていたりするから、前述したクラウニングカム角
度およびクラウニングセンタの設定の際に上記両データ
の偏差を解消するようなクラウニングカムの移動量とな
るように設定することにより、所定加工精度を満足する
所望の歯面形状を得ることができる(この移動量は、例
えばクラウニングセンタが歯幅センタからaだけ左方に
ずれていたら、スライドテーブルセンタをaだけ右方に
移動して削り残しの多い側がより多く削れるようにす
る)。
By the way, the actual tooth flank shape of the workpiece is such that the crowning center (the position where the crowning shape has the maximum value) deviates from the tooth width center or the crowning amount x is larger than the desired crowning shape shown in FIG. 4 (c). Since it is different from the design data, when setting the crowning cam angle and crowning center as described above, it is necessary to set the movement amount of the crowning cam so as to eliminate the deviation between the above two data, so that the predetermined machining accuracy is achieved. A desired desired tooth surface shape can be obtained. (For example, if the crowning center is displaced from the tooth width center to the left by a, the slide table center is moved to the right by a to leave the uncut portion. Try to cut more on the more side).

なお、上記歯面修正後のワークをワーク計測装置30で
計測し、得られた計測データおよび設計データに基づき
所定加工個数(例えば数百個)毎にクラウニングカム角
度を再設定するようにすればワーク加工による砥石の摩
耗分を補正することができ、多数のワークを順次歯面修
正する際にも自動的に所望の加工精度を確保することが
できる。
If the workpiece after the tooth surface correction is measured by the workpiece measuring device 30, and the crowning cam angle is reset for each predetermined number of machining (for example, several hundreds) based on the obtained measurement data and design data, It is possible to correct the wear of the grindstone due to the work processing, and it is possible to automatically secure a desired processing accuracy even when the tooth surfaces of a large number of works are sequentially corrected.

(発明の効果) かくして本発明の歯面形状修正装置は上述の如く、歯
車の歯面の計測データと設計データとの比較に基づきク
ラウニングカムの直線移動量および回動量を設定するこ
とにより砥石と歯車との相対的位置関係を調整するか
ら、実際の歯面形状に応じてクラウニングカムの移動量
を適切に設定して、所定加工精度を満足する所望の歯面
形状が常に得られるように歯面形状修正装置を自動調整
することができ、手間のかかる手動調整やロッド変更毎
の再調整を廃止することができる。さらに上記クラウニ
ングカムの移動量の設定において砥石の摩耗分を補正す
ることにより、多数の歯車を歯面修正する場合において
も所望の加工精度を確保することができる。
(Effects of the Invention) As described above, the tooth surface shape correcting device of the present invention is configured to set the linear movement amount and the rotation amount of the crowning cam based on the comparison between the measurement data of the tooth surface of the gear and the design data. Since the relative positional relationship with the gear is adjusted, the amount of movement of the crowning cam is set appropriately according to the actual tooth surface shape so that the desired tooth surface shape that satisfies the specified machining accuracy can always be obtained. The surface shape correction device can be automatically adjusted, and troublesome manual adjustment and readjustment for each rod change can be eliminated. Further, by correcting the amount of wear of the grindstone in the setting of the amount of movement of the crowning cam, it is possible to ensure the desired processing accuracy even when the tooth surfaces of many gears are corrected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の歯面形状修正装置の概念図、 第2図は本発明の第1実施例の全体構成を示す図、 第3図(a),(b)は夫々同例の機構部の構成を示す
平面図および正面図、 第4図(a),(b),(c)は同例の歯面形状修正を
説明するための図である。 10…歯面形状修正装置、10a…機構部 10b…制御部、11…スイングテーブル 12…スライドテーブル、13…クラウニングカム機構 30…ワーク計測装置、36…ワーク 50…砥石
FIG. 1 is a conceptual diagram of a tooth surface shape correcting device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of a first embodiment of the present invention, and FIGS. 3 (a) and 3 (b) are the same mechanism respectively. FIGS. 4A and 4B are plan views and front views showing the configuration of the parts, and FIGS. 4A, 4B, and 4C are views for explaining the tooth surface shape correction of the same example. 10 ... Tooth surface shape correcting device, 10a ... Mechanism part 10b ... Control part, 11 ... Swing table 12 ... Slide table, 13 ... Crowning cam mechanism 30 ... Work measuring device, 36 ... Work 50 ... Grindstone

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】砥石と、該砥石と歯車との相対的位置関係
を規制するスイングテーブルと、該スイングテーブルに
結合されたクラウニングカムと、前記クライニングカム
を直線移動させる直線移動手段と、前記クラウニングカ
ムを回動させる回動手段と、前記直線移動手段の直線移
動量および前記回動手段の回動量を当該歯車の計測デー
タと設計データとの比較に基づき設定する設定手段とを
具え、 当該歯車の歯面形状の修正を行うようにしたことを特徴
とする歯面形状修正装置。
1. A grindstone, a swing table which regulates a relative positional relationship between the grindstone and a gear, a crowning cam connected to the swing table, and a linear moving means for linearly moving the reclining cam, The rotating means for rotating the crowning cam, and the setting means for setting the amount of linear movement of the linear moving means and the amount of rotation of the rotating means based on a comparison between measurement data of the gear and design data. A tooth surface shape correcting device, characterized in that the tooth surface shape of a gear is corrected.
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