JPH0128979Y2

JPH0128979Y2 -

Info

Publication number: JPH0128979Y2
Application number: JP11958185U
Authority: JP
Priority date: 1985-08-02
Filing date: 1985-08-02
Publication date: 1989-09-04
Also published as: JPS6229220U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は数値制御歯車面取盤、特に一般には歯
車のＲ面取を行う面取盤のカツタ原点出し装置に
関するものである。

従来の技術従来の歯車Ｒ面取盤は、歯車材を先端に装着し
得るワークスピンドルが、倣いカムの一回転によ
り軸方向に前後動しつつ回転し、ワークスピンド
ルと交差する方向に移動自在な面取りカツタによ
り歯車材の端面を所定形状に面取りするようにし
てある。そして、この面取りカツタは油圧式のス
ライドユニツト上に載置され、歯車材の歯端面に
対し、その歯たけ方向の位置を決める（つまり、
カツタの原点出しを行う）ために、油圧式のスラ
イドユニツトに装着してある、スライドテーブル
の前進端位置決め装置を有する。

考案が解決しようとする問題点前記従来の技術によれば歯車材の面取形状を変
更する、つまり段取替を行う時には、倣いカムを
交換する必要があり、この倣いカムの機台からの
取外し、取付けに多くの時間を費していた。この
問題を解決するため、本願・出願人により既に出
願済の特開昭61−152319号に示すような数値制御
方式の歯車面取盤が提案されているが、本願で
は、このような数値制御歯車面取盤において段取
替時に、従来作業者が手操作にて行なつていたス
ライドテーブルの前進端の位置決め、つまりカツ
タ原点出しを、データの交換と共に行うようにし
たカツタ原点出し装置を提供しようとするもので
ある。

問題点を解決するための手段本考案を、第１図に示すクレーム対応図に基づ
いて説明すれば、第１、第２サーボモータＭ１，
Ｍ２で夫々駆動されるスピンドルヘツド３とワー
クスピンドル８とこれらのモータの制御手段を備
え、そのワークスピンドル８の前側においてワー
クスピンドル８と交差する方向にカツタ３１を進
退可能に配設し、このカツタ３１の前進端を位置
決めするストツパ２５を軸方向移動自在に設ける
と共にこのストツパ２５をストツパ駆動手段３０
に連結し、このストツパ駆動手段３０をワークス
ピンドル８の制御装置に含まれるストツパ制御手
段に接続し、このストツパ制御手段は歯車材Ｇに
対応するカツタ３１の原点位置データの入力手
段、そのデータの記憶手段、このデータ変更時に
カツタの原点位置データの差を演算する手段、及
びストツパ駆動手段への出力手段とを備えて成る
ことを特徴とする。

作用前記手段によれば、データ変更時（段取替時）
に、新しい歯車材の歯車面取形状に対応するカツ
タの原点位置データを入力し、その新しいデータ
とそれまでのデータとを比較し、その差を演算し
て、その差分だけストツパ駆動手段へ出力し、ス
トツパを自動的に軸方向移動させる。

実施例第２，３図において、ベース１上の軌道台２，
２上に、スピンドルヘツド３がその下面四隅に装
着されたベアリング内蔵の直線転動案内４，……
によつて前後方向移動自在にころがり案内されて
いる。このスピンドルヘツド３の下面には更にボ
ールねじ５のナツト６が装着され、このナツト６
に螺合する親ねじ７は第１サーボモータＭ１と直
結され、この第１サーボモータＭ１の回転により
スピンドルヘツド３を正確に前後動するようにし
てある。前記スピンドルヘツド３には前後方向の
ワークスピンドル８が回動自在に支持されてい
る。このワークスピンドル８はその中心に中空段
付孔９が形成され、歯車材の装着手段として例示
するコレツトチヤツク１０のアーバ１１に連結さ
れたドローバー１２が軸方向摺動自在に嵌装さ
れ、ばね１３により後方へ向けて付勢されてい
る。ドローバー１２の後端はてこ杆１４前面に当
接され、このてこ杆１４はスピンドルヘツド３上
部のシリンダ１５により揺動する作動杆１６と当
接して揺動し、ドローバー１２を前進又は後退さ
せてコレツトチヤツク１０により歯車材Ｇを把
握、解放するようにしてある。ワークスピンドル
８の後端は減速比の大きな減速機構１７の出力部
に連結され、この減速機構１７の入力部には第２
サーボモータＭ２が連結されている。この減速機
構１７は例えばハーモニツクドライブ（登録商
標）が用いられる。この装置は楕円状のカムとそ
の外周にはめたボールベアリングから成るウエー
ブジエネレータと、外周に多数の歯を有するカツ
プ状の金属弾性体から成るフレクスプラインと、
内周にフレクスプラインの歯と同ピツチでそれよ
り１又は２枚多い歯を有するリング状の剛体から
成るサーキユラスプラインとで構成され、ウエー
ブジエネレータが一回転するとフレクスプライン
がサーキユラスプラインとの歯数差分だけ逆方向
へ回転するようになつている。ワークスピンドル
８の前側にはワークスピンドル８と交差する方向
に油圧式スライドユニツト１８が配設されてい
る。このスライドユニツト１８はベース１９とそ
の上に摺動自在に載置されたスライドテーブル２
０とを備え、シリンダ２１のピストンロツド２２
先端がスライドテーブル２０の下面に装着された
接続部材２３に連結されている。ベース１９には
前記ピストンロツド２２の先端と対向する部分に
ストツパ２４が配設され、このストツパ２４は外
周にねじ２５が刻設され、ストツパ駆動手段３０
のギヤ２６の中心に螺合されている。ギヤ２６は
押え板２７とベース前壁１８ａとの間に回動自在
に支持され、このギヤ２６はパルスモータ２８と
連結された駆動ギヤ２９に噛合している。スライ
ドテーブル２０上には面取りカツタ３１を先端に
備えたカツタスピンドル３２が載置され、この面
取りカツタ３１のカツタスピンドル軸先端からの
突出量はプリセツトゲージ等で所定寸法に設定さ
れている。

次にストツパ制御手段を含んだ制御手段につい
て説明する。制御手段はパルス信号発生装置３２
と位置決め制御装置３３及びデコーダ・モータド
ライバ３４とから構成され、パルス信号発生装置
３２は入力手段として例示するキーボード３５が
公知のマイクロコンピユータ３６のＩ／Ｏインタ
ーフエース３７に接続されている。マイクロコン
ピユータ３６はCPM３８、ROM３９、RAM４
０及びＩ／Ｏインターフエース３７とこれらを接
続するバスライン等から成つている。ROM３９
には、キーボード３５からの指令で、後述するフ
ローチヤートに従うプログラムが予め記憶され、
またプログラムの演算結果をRAM４０内に記憶
するようにしてある。また、RAM４０内にはカ
ツタ３１の原点位置データの格納エリアも確保さ
れ、これらRAM内の各データはバツクアツプ電
源により主電源が切られても消去されないように
してある。前記キーボード３５からは、所定の歯
車面取形状を実現するのに要するデータ（歯数、
面取形状、カツタ径ｄ、面取形状を測定する測定
円直径やワーク送り速度に関するデータ等）や、
カツタ原点位置データ、あるいは各種の動作指示
などが入力される。Ｉ／Ｏインターフエース３７
には位置決め制御装置３３が接続され、この位置
決め制御装置３３は公知の位置ループサーボ系と
速度ループサーボ系から構成され、パルス信号発
生装置３２からの指令パルス信号により第１、第
２サーボモータＭ１，Ｍ２を制御すると共に、デ
コーダ及びモータドライバ３４を介してパルスモ
ータ２８を制御するようにしてある。

次にこの装置による動作を説明する。先ず、多
数の歯車材について各歯車材の諸元に合せたカツ
タの先端位置の最適位置を試削により求めてお
き、そのうちの任意の１つのデータ及びそのデー
タに対応する面取形状のデータを予め制御装置内
に記憶させておく。これらの各データに基づき、
歯車取を行つた後、段取替が生じたときは、フロ
ーチヤート（第５図）のステツプ１でキーボード
３５より新しい面取形状データとカツタ原点位置
データを入力するか、磁気テープからロードする
かして、データを更新する時には、ステツプ２で
夫々のデータを入力し、ステツプ３で先に記憶し
てあつたカツタ原点位置データとの差を演算し、
この差をステツプ４でパルス信号として出力す
る。このパルス信号によりデコーダ及びモータド
ライバ３４を介してサーボモータ２８が駆動さ
れ、駆動ギヤ２９、ギヤ２６を介してストツパ２
４が軸方向に移動する。その後、ピストンロツド
２１を前進させてストツパ２４と当接させて、新
しいワークに対するカツタ３１の先端位置決め、
つまりカツタ原点出しが終了する。次いでステツ
プ６にて面取形状データ（第４図のような面取形
状では形状測定器で測定するときの測定円直径Ｄ
と歯数Ｚ、直線部の面取角αと円弧部の半径ｒ）
を基に測定円の円弧ピツチＰを多数の分割点a_iに
分割し、その各点に対し軸方向移動量h_iを算出
し、ステツプ７でこの演算結果を速度データと共
にRAM３９内の所定のメモリ領域に記憶させ
る。こうして一歯分の歯面取形状を倣うのに要す
るワークスピンドル８の軸方向移動量h_iと回転方
向移動量a_i及び速度データを算出した後、ステツ
プ１へ戻り、加工モードを選択する。ステツプ８
〜１０では回転方向の点a₀から順に回転方向の分
割した各点a_iと軸方向移動量h_iを読出し、次に移
動する点a_i+1，h_i+1との移動量の差を演算すると
共に速度データを読み出して前記移動量の差を速
度データに基づいて指令パルス信号として出力す
る。こうして回転方向の点a₀からa_oに至るまで、
つまり一歯分の加工が終了するまで次々とデータ
を読出して出力する。このようにしてパルス信号
発生手段から指令パルス信号が回転方向と軸方向
の位置決め制御装置３３，３３を介して第１、第
２サーボモータＭ１，Ｍ２に出力されて前進端
（原点）に位置決めされているカツタ３１に対し
て歯車材Ｇが回転方向と軸方向に移動されて所定
の歯車面取形状が形成される。次いでステツプ１
１で全歯終了したかを判定し、全歯終了するまで
ステツプ８〜１０を繰り返す。

考案の効果以上のように本考案においては、数値制御化し
た歯車面取面盤において、そのカツタ原点出しを
行うためのデータを、面取形状データと共に段取
替時に与え、この時に、先にあつた原点位置デー
タと新しい原点位置データとを比較し、その差を
とつてストツパ駆動手段に出力するようにしたの
で、カツタの原点出しが人手を煩わすことなく正
確に行われる。しかも旧データとの差をとつてス
トツパを駆動させるだけなので、極めて短時間に
原点出しができ、数値制御歯車面取盤の面取形状
データの変更とも相まつて、段取替時間の大幅な
短縮を図り得ることのできるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のクレーム対応図、第２図はワ
ークスピンドルの断面図、第３図はカツタスピン
ドルの側面図、第４図は面取形状の説明図、第５
図はフローチヤートである。１……ベース、３……スピンドルヘツド、８…
…ワークスピンドル、２４……ストツパ、３０…
…ストツパ駆動手段、３１……カツタ、３２……
マイクロコンピユータ、３５……キーボード、Ｇ
……歯車材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ベース上にスピンドルヘツドを前後動自在に載
置し、このスピンドルヘツドには歯車材を先端に
装着し得る前後方向のワークスピンドルを回転自
在に支持し、スピンドルヘツドを前後動させる第
１サーボモータとワークスピンドルを回転させる
第２サーボモータとこれらのサーボモータを制御
する制御手段とを備え、ワークスピンドル前側に
おいてワークスピンドルと交差する方向にカツタ
を進退可能に配設し、このカツタの前進端を位置
決めするストツパを軸方向移動自在に設けると共
にこのストツパをストツパ駆動手段に連結し、更
にこのストツパ駆動手段を前記制御手段に含まれ
るストツパ制御手段に接続し、このストツパ制御
手段は歯車材に対応するカツタの原点位置データ
の入力手段、そのデータの記憶手段、このデータ
変更時にカツタの原点位置データの差を演算する
手段、及びそのストツパ駆動手段への出力手段と
を備えて成ることを特徴とする数値制御歯車面取
盤のカツタ原点出し装置。