JPH02292120A - 歯車研削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は歯車研削機に関し、一層詳細には、マスク軸に
軸着し゛た研削工具を用いてワーク軸に軸着した被研削
歯車としてのはすば歯車をトラバース方向に移動しなが
ら同期回転を補正しつつ研削する際、前記同期回転の補
正に起因するワーク軸回転数の変化を滑らかにして被研
削歯車の歯筋精度を向上することの出来る歯車研削機に
関する。

［発明の背景コ 近時、研削工具、例えば、周面に螺旋状に突条を設けた
砥石とワークである被研削歯車とを噛合させ、砥石軸と
被研削歯車軸とを同期回転させることにより被研削歯車
を所定寸法の歯車に仕上げる同期加工型の歯車研削機が
採用されるに至っている。この場合、所定寸法の歯車に
仕上げるためには砥石軸と被研削歯車軸との同期状態、
すなわち、砥石の突条と被研削歯車の歯列の谷部との一
致状態が所定範囲内に保持されて加工される必要がある
。若し、同期状態が正常に保持されないまま歯車が加工
されると、歯筋が曲がったり、歯のピッチが変わる等、
種々の加工誤差を発生するからである。

ところで、研削被研削歯車かはすば歯車である場合には
、トラバース方向の移動に際して、ねじれ角に対応する
分、その軸線方向に沿ってワーク軸の同期回転数を補正
する、所謂、差動補正を行う必要がある。この補正量を
算出するために、通常、トラバース軸にエンコーダを軸
着し、このエンコーダの出力パルスに応じて軸線方向の
位置検出を行い、この位置検出値に基づき同期回転に差
動補正をかけている。この際、はすば歯車の歯筋精度を
向上するためには、高分解能のエンコーダを用いる必要
がある。

然しなから、高分解能のエンコーダは極めて高価であり
、結局、装置全体として高価になる不都合が存在する。

さらに、前記差動補正は同期回転という観点から考慮す
ると外乱扱いとなるために速度情報に変化量、すなわち
、加速度が生じ、結局、同期が外れ易いという欠点が内
在している。

そして、仮令、高分解能エンコーダを採用するとしても
、当該エンコーダをトラバースモータに軸着する際の偏
心あるいはモータ自体に存在する着磁のアンバランスに
起因する脈動等により前記エンコーダから出力するパル
スにばらつきが生じて、結局、同期回転が乱れるという
不都合が解消されない。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を悉く克服するためになされたも
のであって、マスク軸に軸着した研削工具を用いてワー
ク軸に軸着した被研削歯車としてのはすば歯車をトラバ
ース方向に移動しながら同期回転を補正しつつ研削する
際、トラバース軸に軸着したエンコーダから出力される
単位時間あたりのパルス数にばらつきが発生しても、こ
のパルス情報から算出される速度情報に平均化処理を行
うことで前記同期回転を滑らかに制御して、はすば歯車
の歯筋晴度を向上することを可能とする歯車研削機を提
供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は螺子状砥石が軸
着した工具軸を駆動する第１の回転駆動源と、被研削歯
車としてのはすば歯車が軸着したワーク軸を前記第１回
転駆動源に同期して駆動する第２の回転駆動源と、前記
はすば歯車を螺子状砥石の方向にトラバース移動させる
第３の回転駆動源と、前記第３回転駆動源に軸着した位
置検出器とを備えた歯車研削機において、前記位置検出
器から出力される位置情報を所定のサンプリング時間毎
に計数する計数手段と、当該計数手段の出力データから
速度データを導出する微分手段と、前記微分手段から導
出される速度データを前記サンプリング時間毎に直列に
シフトする１個以上の直列書込シフトレジスタと、当該
シフトレジスタの入出力データを平均化して平均化速度
データを導出する平均化手段とを備え、前記平均化速度
データに基づき前記トラバース移動に伴う同期回転の差
動補正を行うことを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係る歯車研削機についてこれを実施する
装置との関係において好適な実施態様を挙げ、添付の図
面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は本実施態様に係る歯車研削機の概略構成図であ
り、第１図において、参照符号１０は砥石１２（ここで
は、１条の歯を刻設した砥石とする）を回転駆動する第
１の回転駆動源としての工具モータを示す。当該工具モ
ータ１０は工具軸であるマスク軸１４を介して砥石１２
と軸着し、当該マスク軸１４には第１の位置検出器であ
る、例えば、パルスジェネレータ１６が同軸的に軸着さ
れている。本実施態様において、モータ１０の回転数、
すなわち、マスク軸１４０回転数Ｎ）Ｉは３０００ｒｐ
ｍで一定であり、パルスジェネレータ１６の分解能、す
なわち、マスク軸エンコーダ分解能Ｒ）Ｉは６００００
ｐ／　ｒ　　（ＰＵＬＳＢＳ／ＲＥＶＱＬＬＩＴＩＯＮ
）　　である。前記パルスジェネレータ１６の出力信号
ＰＧ１はフィードフォワード制御バネル１８内のカウン
タ２０を介してフィードフォワード演算器２２に導入さ
れる。フィードフォワード演算器２２の演算結果はＤ／
Ａコンバータ２４を介してフィードフォワード指令信号
Ｓｆｆとして加算器２６の第１の人力端子に導入される
。

一方、フィードフォワード演算器２２の演算データであ
るマスク軸速度データＳｏｌはクローズドルーブ制御パ
ネル２８内のクローズドルーブ演算器３０の所定の人力
端子に導入される。この場合、クローズドループ演算器
３０の他の入力端子には第２の回転駆動源としてのサー
ボモータ３２に軸着された第２の位置検出器であるパル
スジェネレータ３３から出力信号ＰＧｚがカウンタ３４
を介しフィードバック信号として導入されている。前記
クローズドルーブ演算器３０はこのフィ−ドバック出力
信号ＰＣ２を基にＤ／Ａコンバータ３８を介してクロー
ズドループ指令信号Ｓｆ２を加算器２６の第２の人力端
子に導入する。加算器２６の出力信号であるスレーブ軸
速度データＳｓによってサーボアンプ４０を介してワー
ク駆動用のサーボモータ３２の回転数が制御される。

この場合、サーボモータ３２に軸着したスレーブ軸４２
の他端側にはカップリング４３、軸４５を介してシステ
ムの慣性力を吸収するイナーシャダンバ４４と第１のギ
ャ４６が同軸的に軸着されている。この第１ギャ４６に
は第２のギャ４８が噛合し、当該第２ギャ４８は軸５０
を介してその軸線方向が変えられる第３のギャ５２と軸
着し、第３ギャ５２は第４のギャ５４と噛合する。この
場合、第４ギャ５４はワーク軸５６に同軸的に固着され
、ワーク軸５６の一端部には被研削歯車でありはすば歯
車であるワーク３１が固定して配設される。

なお、前記ワーク軸５６には第１のブーリ６８、ベルト
ＴＯ，第２のプーリ７２を介してヒステリシスブレーキ
７４が介装され、当該ヒステリシスブレーキ７４は調整
されたポテンショメータ７６の出力信号が増幅器７８に
よって増幅された後の電圧信号によってその制動力が可
変されるように構成されている。

前記サーボモータ３２およびワーク３１等はクロステー
ブル８０上に載置される。この場合、当該クロステーブ
ル８０にはボールねじ８２、８４が取着され、前記サー
ボモータ３２およびワーク３１等が夫々、矢印八方向（
トラバース方向）および紙面と直交するＢ方向（切込方
向）に進退自在に移動される。前記ボールねじ８４はカ
ップリング９８、切込軸１００を介して切込モータ１０
２と軸着する。この切込モータ１０２の入力端子にはＮ
Ｃ制御装置９２の出力信号が切込モータ制御部１０４、
サーボアンプ１０６を介して導入される。

一方、ボールねじ８２の一端部はカップリング８６、ト
ラバース軸８８を介してトラバースモーク９０と軸着す
る。この場合、トラバースモータ９００入力端子側には
前記ＮＧ制御装置９２から出力された信号がトラバース
モータ制御部９４、サーボアンプ９６を介して導入され
ている。前記ボールねじ８２の他端部はカップリング１
０８、軸１０９を介して第３の位置検出器であるパルス
ジェネレータ１１０　と軸着されている。このパルスジ
ェネレータ１１０から出力される位置情報としての出力
信号ＰＧ３は計数手段であるカウンタ１１２を介して前
記クローズドルーブ演算器３０に導入される。従って、
トラバースモーク９００回転によるワーク３１のトラバ
ース方向（矢印八方向）への移動量に応じて゛クローズ
ドループ演算器３０は後述する所定の差動補正演算を行
いその演算結果をＤ／Ａコンバータ３８を介して前記ク
ローズドループ指令信号Ｓ’ｆ２に加味して加算器２６
の第２の入力端子に導入する。

第２図はこのような差動補正演算を実行する際にクロー
ズドループ演算器３０で実施されるソフトウエアを機能
手段の結合として表現した図である。なお、第２図にお
いて第１図に示す構成要素と同一の構成要素には同一の
参照符号を付している。図において、トラバース釉８８
に軸着したパルスジェネレータ１１０からの出力信号Ｐ
Ｇｓは前記したカウンタ１１２を介してクローズドルー
プ演算器３０を構成するラッチ１１４に位置データとし
て導入される。ラッチ１１４の出力データは微分器１１
６を介して速度データに変換され、この速度データは五
入力加算器１１８の第１人力端子１１８ａに出力データ
ｘＩとして導入される。一方、この出力データＸ１は３
個の直列に接続された直列書込型の第１乃至第３シフト
レジスタ１２０　，　１２２　、１２４の中、第１シフ
トレジスタ１２０に導入され、夫々のシフトレジスタ１
２０　、１２２　、１２４の出力データｘ２、ｘ３、Ｘ
，は前記加算器１１８の第２乃至第４人力端子１１８ｂ
，　ｌ１８ｃ，　１１８ｄに導入される。加算器１１８
の出力データＹ０は出力端子１１８ｆから割算器１２６
を介しトラバース軸平均化速度データＳｔａとして前記
出力信号Ｓｆ２に加味される。この場合、割算器１２６
によって割算した結果の剰余Ｍはレジスタ１２８に記憶
され、レジスタ１２８に記憶された剰余Ｍは出力データ
Ｘｓとして前記加算器１１８の第５の人力端子１１８ｅ
に導入されるように構成されている。

なお、前記フィードフォワード演算器２２、前記クロー
ズドループ演算器３０、前記ＮＣ制御装置９２、前記カ
ウンタ２０、３４、１１２、ラッチ１１４、微分器１１
６、第１乃至第３シフトレジスタ１２０、１２２　、１
２４およびレジスタ１２８のクロック入力端子ＣＫには
その発振周期が３００μｓであるクロックジェネレータ
１３０からサンプリングクロックＴ，が導入されている
。

本実施態様に係る歯車研削機は基本的には以上のように
構成されるものであり、次にその作用並びに効果につい
て添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

先ず、本実施態様に係るワーク３１の諸元並びにパルス
ジェネレータ１６、３３、１１０の分解能等の諸元を表
１に示す。これらの諸元は図示しない入力手段からフィ
ードフォワード演算器２２およびクローズドループ演算
器３０の夫々のメモリ部（図示せず）に入力される。

表１ 出力信号ＰＧ＋が発生し、当該出力信号ＰＧ．はフィー
ドフォワード制御パネル１８の中、カウンタ２０を介し
てフィードフォワード演算器２２に導入される。従って
、工具としての砥石１２がＮｉｌ　＝３００Ｏｒｐｍで
回転した時にサンプリング時間ｔｓ　＝３００μｓ毎に
パルスジェネレータ１６から発生するパルス、換言すれ
ば、マスク軸速度データＳｌ．Ｉは次の第（１）式に示
すように９００ｐ／ｓａｍｐｌｅとなる。

そこで、先ず、砥石１２とワーク３１の同期回転作用、
換言すれば工具モータ１０とサーボモータ３２の同期回
転作用について説明する。

この場合、砥石１２を工具モータ１０により回転数Ｎ）
Ｉ　＝　３００Ｏｒｐｍで回転駆動すると、パルスジェ
ネレータ１６から連続するパルス信号としてのｂｕ ＝　　　　　　Ｘ　６００００Ｘ　３００Ｘ１０−’＝
　９００　（ｐ／ｓａｍｐｌｅ）　　　　　　　　　　
”｛１）次に、回転数Ｎ。＝　３００Ｏｒｐｍの砥石１
２に対してワーク３１の歯数ＺをＺ＝６０とした時のワ
ーク回転数Ｎｗは次の第（２）式で示す式から導かれ、
その値は’　５０ｒｐｍとなる。なお、第（２）式にお
いて参照符号Ｐは工具の条数であり、この場合、砥石１
２０条数に対応し、この値は前記のように１である。

＝　５０　（ｒｐｍ）　　　　　　　　　　　　　　・
・・（２）次に、サーボモータ３２によって駆動される
ワーク３１の間に介装される回転伝達手段であるギャト
レン６０の減速比Ｑが２４　：　１　　（Ｑ＝２４）で
あることを考慮するとサーボモータ３２の回転数Ｎｓは
次の第（３）式に示すように１２０Ｏｒｐｍで回転させ
ればよい。

Ｎｓ　　＝Ｎｗ　　ＸＱ（ｒｐｍ）＝５０Ｘ２４＝１２
００（ｒｐｍ）・・・（３） そこで、サーボモータ３２に与えるべき電圧値はサーボ
モータ３２およびサーボアンブ４０の定格仕様値から、
例えば、定格回転数ＮＳＲ＝３０００ｒｐｒｎの時のサ
ーボモータ３２の定格人力電圧Ｖ，がＶｌ＝６Ｖである
とすれば、ＩＶ当たりの回転数は５ＱＱｒｐｒｎ／Ｖで
あることが諒解され、結局、１２００ｒｐｒｎで回転さ
せるためにはサーボモータ３２に２．４Ｖを供給すれば
よいことになる。

この場合、Ｄ／Ａコンバータ２４のビット数を１２ビッ
トとし、１２ビットに対応する出力電圧を±ＩＯＶとし
てＮｓ　＝　１２０Ｏｒｐｍで回転させるための電圧２
．４Ｖを得るには、第（４）式に示すように、Ｄ／Ａコ
ンバータ２４に値Ｖ　（Ｄ／Ａ２４１　　＝２５３９を
供給するようにすればよい。

従って、フィードフォワード指令信号Ｓｆｔの値はこの
値Ｖ　［！ｌ／Ａｊｌ４）　をアナログ信号に変換した
値として与えられる。なち、本実施態様においてサーボ
アンプ４０はボルテージフォロアとして動作している。

−そこで、この状態で、砥石１２がＮ。＝　３０００ｒ
ｐｍで回転している限りワーク３１はＮＷ　＝　５Ｏｒ
ｐｍで同期回転する。

以上がマスク軸とスレーブ軸の同期回転作用についての
説明である。

本実施態様において、ワーク３１ははすば歯車であるの
で、この場合にはトラバース方向（歯車の軸線方向）の
移動量を検出して前記同期関係に差動補正をかけなけれ
ばならない。この差動補正はトラバース軸８８に軸着し
たパルスジェネレータ１１０によりトラバース移動量を
検出しワークねじれ角βを含めた演算によって得られる
値により前記の同期回転に差動補正を実施すればよい。

すなわち、先ず、はすば歯車のピッチ円周上の直径ｄは
次の第（５）式に示すように１６５．５ｍｍとなる（各
記号の意味については表１参照）。

この場合、ワーク幅Ｗ＝２９．５ｕによるピッチ円周上
のずれ角Ｙは、次の第（６）式に示すように：略９．　
５２４°になる。

すなわち、ワーク幅Ｗ＝２９．５ｆｆｌ！Ｉｔをトラバ
ース移動した場合にワークのピッチ円周上で９．　５２
４゜の同期補正をかける必要がある。これをワーク軸５
６の１回転当たりのフィードバックパルス数に換算し、
パルスジェネレータ１１０の出力信号ＰＧ３に対応する
前記クローズドルーブ指令信号Ｓｆ２に加味されるフィ
ードバックパルスＰｄの必要量を算出する．と、次の第
（７）式に示すように、６３４９パルスとなる。同様に
、フィードバックパルスＰ，の必要量をピッチ円周上の
ずれ角Ｙから算出すると同一の結果が得られる（第（８
）式参照。

タＳｔは次の第αＱ式から演算され２５　（ｐ／ｓａ＋
ｎｐｌｅ）となる。この時、差動速度指令データＳ，は
第ＩｌＧ式に示すように表される。

Ｓｔ　　＝＝　１　×Ｒｔ　　Ｘ　ｔｓ＝　Ｉ　Ｘ５０
００００／６　ｘ３００　ｘｔｏ−’　＝２５（ｐ／ｓ
ａｍｐｌｅ＞・・・（９） 従って、ワーク幅Ｗ＝２９．５ｍｍをトラバース移動す
る際約６３４９パルス分のフィードバックパルスＰ，を
補正することになる。実際には、サンプリング時間ｔｓ
　＝３００μｓ毎に演算され、例えば、トラパース速度
を本実施態様では１ｍｍ／ｓｅｃとしているのでサンプ
リング１回当たりの発生パルス、すなわち、トラバース
軸速度デー’ｑ　０．０６４５７（ｐ） ・・・αロ 従って、１サンプリング時間ｔ，当たり０．　０６４５
７パルスの補正をかけることになる。この値は小数部の
みの値のため整数演算が出来ないので所定倍して正規化
してから演算する。換言すれば、差動速度指令データＳ
，　＝　０．０６４５７は無理数であり、誤差が累積し
てしまうことになるが、正規化のための所定倍数αを大
なる値、この場合、差動速度指令データＳ，が整数とな
るように選択する限り、ワーク幅Ｗが数十ｍｍ内での加
工誤差は実用上問題のない範囲に抑えることが出来るこ
とを確認している。なお、本実施態様において、所定倍
数αの実際の値は約１０万以上であれば問題ない。

ところで、前記したように、フィードバックパルスＰ，
に対応するトラバース軸速度データＳｔＯ値は２５　（
ｐ／ｓａｍｐｌｅ）になるが、この差動補正演算は、Ｄ
／Ａコンパータを使用し量子化処理により実行している
ので、その際、量子化誤差の±１（Ｐ）が発生する。さ
らに、パルスジェネレータ１１０　自体の偏心あるいは
ボールねじ８２の偏心、トラバースモーク９０の脈動等
による誤差を加えると２５　（ｐ／ｓａｍｐｌｅ）に対
して、例えば、±３（Ｐ）、すなわち、２２乃至２８　
（ｐ／ｓａｍｐｌｅ）の変動を生じることとなり、その
誤差が±１０％を超えてしまう場合が生ずる。ここで、
第３図ａにこの場合の、すなわち、本発明に係る歯車研
削機を実施しない場合のフィードバックパルスＰ，に対
応するトラバース軸速度データＳｔの例を示し、その加
速度データを第３図ｂに示す。なお、横軸に対応する区
分はサンプリング時間ｔ，を示している。図から容易に
諒解されるように、速度変動はワーク３１の軸線方向中
央部に対応する時間Ｔ．中において±３　（Ｐ／ｓａｍ
ｐｌｅ）の誤差を有しており、加速度変動は±４　（ｐ
／ｓａｍｐｌｅ”）　　と大きく変動している。

このままの状態で差動補正が実施された場合には結果と
して研削されるはすば歯車３ｌの歯筋精度が極めて低い
ものとなる。

ただし、±１０％でもその変化が滑らかであればさほど
の影響はないが、加速度が大きいとサーポループ内に大
きな外乱が与えられたことになり、当該サーボルーブが
振動状態に至る虞が発生し、その結果、研削精度はさら
に低下するに至る。

そこで、本発明においては、この速度変動を少なくする
ため、第２図に示す回路により信号処理を行って滑らか
な差動補正が行なえるようにしている。次に、この滑ら
かな差動補正について説明する。

先ず、パルスジェネレータ１１０からの出力信号ＰＧｓ
をカウンタ１１２においてサンプリングクロックＴ，毎
に計数し、その計数出力データをクローズドルーブ演算
器３０内のラッチ１１４でラッチする。このラフチデー
タは微分器１１６によってサンプリング時間１ｓ毎の単
位で微分されトラバース軸速度データＳｔが算出される
。

このトラバース軸速度データＳｔはサンプリングクロッ
クＴｓ毎に第１乃至第３シフトレジスタに転送され、結
局、加算器１１８において現在のトラバース軸速度デー
タＳｔ　　（前記出力データＸ，に対応する）とその３
回サンプリング前までのトラバース軸速度データＳｔ　
　（前記出力データＸ２乃至Ｘ，に対応する）および出
力データＸｓ（割算器１２６で発生する前回の剰余Ｍに
対応する）とが加算され、その加算出力データＹｏが割
算器１２６に導入される。そして、割算器１２６で次の
第叩式に示す演算がなされ、トラバース軸平均化速度デ
ータＳｔａが出力される。

・・・（社） この場合、割算器１２６では前記した剰余Ｍが生じる。

この剰余Ｍはレジスタ１２８に導入されこの剰余Ｍに対
応する出力データＸ，がサンプリングクロックＴｓ毎に
加算器１１８の第５の入力端子１１８ｅに導入され、次
回の加算演算に供される。一方、割算器１２６から算出
されたトラバース軸平均化速度データＳｔａに基づきフ
ィードバックパルスＰ，が算出されこのフィードバック
パルスＰ，が前記クローズドループ指令信号Ｓｆ２に加
味されて加算器２６、サーボアンプ４０を介してサーポ
モータ３２に導入される。

ここで、第４図に上記した演算手順によって算出された
トラバース軸平均化速度データＳｔａ等を示す。図にお
いて、第Ｉ欄はサンプリング番号を示し、そのサンプリ
ング回数は５０回である。第■欄は微分器１１６によっ
て算出されたトラパース軸速度データＳｔ　　（前記第
３図ａの特性図に対応する）を示している。第■欄は加
算器１１８の出力データＹｏを示し、第■欄は割算器１
２６の出力データであるトラバース軸平均化速度データ
Ｓｔ．を示す。また、第■欄は割算器１２６による除算
演算によって発生した剰余Ｍ（出力データＸｓ）を示し
ている。そこで、例えば、１８番目のサンプリング番号
について演算過程を説明する。この場合、加算器１１８
では１５乃至１８番・目のサンプリング番号に対応する
出力データＸ．　＝２５、Ｘ３　＝２２、Ｘ２　＝２６
およびｘ１＝２７と１７番目のサンプリング番号の剰余
Ｍに対応する出力データｘ５＝１とが加算され出力ｆ−
夕Ｙａ　＝Ｌ　＋Ｘ２　＋Ｘ３　＋Ｘ４　＋Ｘ５　＝１
０１が算出される。そして、トラバース軸平均化速度デ
ータＳｔａは除数が４である割算器１２６の商としてｓ
ｔ．＝［Ｙ．　／４］＝２５　（記号［　］は整数部分
を示す〉となる。この場合、剰余ＭはＭ＝１となり、こ
のデータはレジスタ１２８　に記憶され、次のサンプリ
ング番号（この場合、１９番目）に対応する加算演算に
供される。

同様にして、全てのサンプリング番号に対応してトラバ
ース軸平均化速度データＳｔａを算出し、この速度デー
タＳ　ｔａに基づいてクローズドループ演算器３０内で
差動速度指令データＳ，（前記第（社）式参照）を算出
し正規化した後、Ｄ／Ａコンバータ３８、加算器２６お
よびサーボアンプ４０を介してサーボモータ３２に印加
する。

第５図ａに上記のように算出されたトラバース軸平均化
速度データＳｔａを実線で示す。なお、比較のために第
３図ａに示した従来技術に係るトラバース軸平均化速度
データＳｔを点線で再掲している。図から容易に諒解さ
れるように、補正後の、すなわち、トラバース軸平均化
速度データＳいは点線で示す従来技術に係るトラバース
軸速度データＳｔに比較してその偏差が小さく　（＋２
乃至−１）、結局、滑らかな差動補正を実施することが
出来る。なお、トラバース軸平均化速度データＳ　Ｌａ
に基づく加速度データは第５図ｂの実線に示すように、
点線で示す前記した従来技術と比較して略半分程度以下
の偏差に抑制することが出来ることが諒解されよう。

なお、第４図の第■欄および第■欄の合計から諒解され
るように、５０回サンプリング結果の合計値は従来技術
に係る値と本発明に係る値とも同一の合計値９３８であ
り、この合計値が同一であることからワークとしての研
削されるはすば歯車には誤差が発生しないことが諒解さ
れる。

また、第６図は上記したトラバース方向の移動に同期し
て回転する切込モータ１０２のＮＣ制御による指令結果
を示す切込軸方向のワーク３１の移動軌跡の説明図であ
り、この場合、４ストロークで往復加工し、切込時（図
の両縁部分）は各ストローク毎に５０μ乃至２００μず
つ前進してワーク幅２９．５ｍｍの間を往復加工する。

なお、図において、ワーク幅の両縁部分においては、ク
ラウニング加工を行っているために、若干深く曲線状に
切り込まれている。また、両縁部分において、切込軸１
００を斜めに切り込んでいる？は全体としての加工時間
を短縮するためである。

以上のように、本実施態様によれば、歯車研削器ではす
ば歯車としてのワーク３１を研削する際、パルスジェネ
レータ１１０から出力される出力データＰＧ３をサンプ
リング時間１ｓ毎にカウンタ１１２で計数し、この計数
データをラッチ１１４でラッチした後、微分器１１６で
微分して速度データを得、この速度データを直列に接続
された３個のシフトレジスタ１２０　、１２２　、１２
４に転送してい４る。そして、現在の速度データとシフ
トレジスタ１２０　、１２２　、１２４の記憶値である
過去の速度データ並びに前回の演算結果の剰余Ｍを加算
し、シフトレジスタの数＋１の値（この場合、４）で割
った商、すなわち、トラバース軸平均化速度データＳｔ
ａを差動速度として採用している。この演算の際、剰傘
Ｍは次のトランス軸平均化速度データＳ■の算出演算の
レジスタ１２９に記憶しておくことにより累積誤差を除
去している。このため、差動速度の偏差が小さくなり、
結局、パルスジェネレー夕であるエンコーダの分解能を
実質的に向上することが出来、研削精度を著しく向上さ
せることが出来る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、マスク軸に軸着した研
削工具を用いてワーク軸に軸着した被研削歯車としての
はすば歯車をトラバース方向に移動しながら同期回転を
補正しつつ研削する際、トラバース軸に軸着したエンコ
ーダから出力される単位特開あたりのパルス数にばらつ
きが発生しても、このパルス情報から算出される速度情
報に平均化処理を行うことで前記同期回転を滑らかに制
御してはすば歯車の歯筋精度を向上することが出来る。

このため、高精度の、すなわち、高価なエンコーダを使
用する必要もなく、結果として歯車自体のコストを低減
することが出来る利点が得られる。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、４回平均値を３回あるいは５回平均値にする等
、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並
びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施態様に係る歯車研削機を駆動制御する電
気回路のブロック図、 第２図は第１図に示すブロック図の中、クローズドルー
ブ演算器によって演算される一演算過程を電気回路で表
したブロック図、 第３図ａは従来技術に係るトラバース軸速度データの特
性図、 第３図ｂは第３図ａに示すトラバース軸速度データに基
づく加速度データの特性図、第４図は第２図に示すブロ
ック図に係る電気回路によって演算処理されるデータの
説明図、第５図ａは本発明を適用した後のトラバース軸
速度データの特性図、 第５図ｂは第５図ａに示すトラバース軸速度データに基
づく加速度データの特性図、 第６図は第１図に示すブロック図の中、切込モ一夕によ
って切込軸方向に移動させられるワークの移動を表す軌
跡の説明図である。 １０・・・工具モータ　　　　　１２・・・砥石１４・
・・マスク軸 １６・・・パルスジェネレータ １８・・・フィードフォワード制御パネル２２・・・フ
ィードフォワード演算器 ２４・・・Ｄ／Ａコンバータ　　２６・・・加算器２８
・・・クローズドルーブ制御パネル３０・・・クローズ
ドループ演算器 ３１・・・ワーク　　　　　　　３２・・・サーボモー
タ３３・・・パルスジェネレータ ４２・・・スレーブ軸　　　　　６０・・・ギヤトレン
７４・・・ヒステリシスブレーキ ９０・・・トラバースモーク １１０・・・パルスジェネレータ １１８ａ〜１１８ｅ・・・入力端子　　１１８ｆ・・・
出力端子Ｓｘ・・・マスク軸速度データ Ｓｓ・・・スレーブ軸速度データ Ｓ２・・・トラバース軸速度データ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）螺子状砥石が軸着した工具軸を駆動する第１の回
   転駆動源と、被研削歯車としてのはすば歯車が軸着した
   ワーク軸を前記第１回転駆動源に同期して駆動する第２
   の回転駆動源と、前記はすば歯車を螺子状砥石の方向に
   トラバース移動させる第３の回転駆動源と、前記第３回
   転駆動源に軸着した位置検出器とを備えた歯車研削機に
   おいて、前記位置検出器から出力される位置情報を所定
   のサンプリング時間毎に計数する計数手段と、当該計数
   手段の出力データから速度データを導出する微分手段と
   、前記微分手段から導出される速度データを前記サンプ
   リング時間毎に直列にシフトする１個以上の直列書込シ
   フトレジスタと、当該シフトレジスタの入出力データを
   平均化して平均化速度データを導出する平均化手段とを
   備え、前記平均化速度データに基づき前記トラバース移
   動に伴う同期回転の差動補正を行うことを特徴とする歯
   車研削機。