JPH0276623A

JPH0276623A - Ｎｃ制御歯車面取盤

Info

Publication number: JPH0276623A
Application number: JP22651888A
Authority: JP
Inventors: Shiro Obana; 尾花　史朗; Hideji Takeda; 武田　秀治; Masayuki Shimazu; 嶋津　政行
Original assignee: Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd
Current assignee: Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd
Priority date: 1988-09-12
Filing date: 1988-09-12
Publication date: 1990-03-16

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〕この発明はＮＣ制御歯車面取盤に係り、特に力ヴタによ
る切削屑を除去しやすく、歯車の端面を角形、丸形に円
滑に面取りすることのできる歯車面取盤に関する。

〔従来の技術〕

従来の歯車面取盤を第９図に基づいて説明する。

まずモータ５０の駆動によって、プーリ５１．５２を介
してギヤ列５３に回転を伝え、倣いカム５４の回転に　
′ともなって、ローラ５５、棹５６、バネ５８を介して
ハウジング５７が前後動するように構成されている。

まな前記ギヤ列５３からギヤ列５９及びウオーム６０を
介してウオームホイール６１を回転させてスピンドル６
２を回し、円錐形カッタ６３により所定の面取形状を得
るようにハウジング５７の前後動と同期されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来方式における円錐形カッタによる切削屑は針状
となるなめ、切削油をかけても流れにくく、カバーなど
の隙間から機械各部、特に摺動面に入り込み、加工精度
の低下並びに機械の劣化を早めるという雑魚があった。

また、歯車の面取りをする場合に、カッタとワークの歯
の位置関係を適切にする必要があるため、加工歯車取付
時には、工作主軸を一定の位置に止め、他の補助装置に
より加工歯車の位置決めをしてチャッキングする必要が
あった。加工歯車を一つの機能部品と考えた場合、歯車
の歯の部分以外にキー湧、キリ穴、タップ穴等があるが
、従来の歯切盤、面取盤にはそのような機能は付加され
ていない。

この発明は前記した諸問題に鑑みて、切削屑の排出を良
好にすると共に、面取加工以外の加工も可能とした歯車
面取盤を提供することを目的として開発したものである
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、前記課題を解決するために、ワーク軸先端
部において回転するワークに対してカッタを進退動させ
る面取盤において、該カッタの主軸を支持する下部移動
台は、ワークと対向する面が後部より下降するように傾
斜させたことを特徴とするＮＣ制御歯車面取盤、という
技術的な手段を講じた。

また前記構成の面取盤において、カッタ主軸をワーク軸
に対して直角から平行となる位置まで変位可能に構成し
た。

〔作用〕

上記構成のこの発明によれば、カッタ主軸を支持してい
る移動台上面が傾斜しているために、切削加工に伴ない
移動台上に落下する切削屑は傾斜面を滑落して排除され
る。

また、カッタ主軸は、ワーク軸に対して直交状にして歯
車の面取加工をするものであるが、このカッタ主軸をワ
ーク軸に平行とすることができるため、そのワーク軸に
対するカッタ軸の角度と、カッタを別のものに変えるこ
とによって、面取以外のキー消加工、タッピング加工、
ドリル加工等をも行なうことができる。

〔実施例〕

この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は歯車面取盤の正面図、第２図は側面図、第３図
は平面図であり、正面図並びに平面図において左右方向
をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、上下方向を２軸方向
とする。

図において歯車面取盤１は機台２上に、−数的なワーク
ヘッド３並びにカッタユニット４が配設されている。前
記ワークヘッド３は、ワーク軸５を回転自在に軸支して
おり、該ワーク軸５を機台２のＸ軸方向へ向けて取付部
２Ａ上にボルト２Ｂ、２Ｂを介してワークヘッド３は固
定されている。

前記ワーク軸５の先端部には、取付具６が装着されてお
り、ワークＷを取付けることができる。

ワーク軸５の基端部にはチャックシリンダ７を配設して
あり、該チャックシリンダ７の作動によって前記取付具
６によるワークＷの固定及び解放をすることができる。

前記ワークヘッド３上部に配設したサーボモータ８は出
力軸（図示せず）を垂直状としてワークヘッド３内に内
蔵した図示しない伝動機構に連結してありワーク軸５を
ＮＣ制御装置２７の指令に従って自由に回転制御するこ
とができる。

前記機台２上部において、ワークヘッド３の後方位置に
、第３図に示すように、前後ガイド９．１０が前記ワー
ク軸５に沿ってこれと平行に配設されている。該前後ガ
イド９，１０は、第２図に示すように、前ガイド９を低
く、後ガイド１０を高くしてその上面の前後傾斜角θは
略１５度に構成されている。

前記カッタユニット４は、最下部に位置して前後ガイド
９，１０上をＸ軸方向へ移動する左右移動台１１と、該
左右移動台１１上をＹ軸方向へ移動する前後移動台１２
と、該前後移動台１２上に設けられたカツタヘッド１３
等から構成されている。

前記左右移動台１１はその下面に設けられた直動形ベア
リング１１Ａ、　１１Ａを前記前後ガイド９，１０上に
滑動させる態様とし、駆動系は機台２上に設けた、サー
ボモータ１４で左右移動台１１に設けられためねじと連
結したボールネジ１５を回転させることによって制御す
る。

前記左右移動台１１の上面には第３図に示すように、２
条の摺動案内条１１Ｂ、　１１Ｂが平行に、かつ前後ガ
イド９，１０と直行状に形成されている。該摺動案内条
１１Ｂ、ＩＩＢには、前記前後移動台１２の下面に設け
た直動形ベアリング１２Ａ、　１２Ａを滑動させる態様
としてあり、前後移動台１２の駆動系は左右移動台１１
に設けたサーボモータ１６で前後移動台１１に設けられ
ためねじと関連したボールネジ１５＾を介して駆動制御
する。

上記構成によって、最下位の左右移動台１１並びにその
上部の前後移動台１２はその上面が第２図に示すように
前記前後ガイド９．１０の傾斜角略１５度と同じように
、ワーク軸５と対向する面が低く傾斜している。

前記前後移動台１２の上面には、カッタヘッド１３が旋
回用ピン１７を介して４５度の範囲の旋回自在でかつ固
定可能に配設されている。該カッタヘッド１３には前記
前後移動台１２の上面と平行となるようにカッタ駆動軸
１８が回転自在に支承されており、カッタ駆動軸１８の
基端部はカッタヘッド１３後部に突出させてあり、プー
リ１９．ベルト２０を介して、カッタヘッド１３上部に
配設したモータ２１のプーリ１９に連結されていて、モ
ータ２１の回転により駆動されかつ制御される。しかし
て、カッタ駆動軸１８の軸心線Ｐの延長は前記ワーク軸
５の中心に交わるように構成されている。

第４図は第３図におけるカッタヘッド１３のカッタ駆動
軸１８方向Ｙ軸に対して先端部を左に回転させた状態に
おけるカッタ駆動軸１８先端部分拡大横断図面である。

カニツタヘッド１３の先端外周縁部は段欠きによる細径
部２２が形成されている。該細径部２２には第４図に示
すように旋回益体２３が細径部２２を中心に旋回可能で
ありかつボルト２２Ａで固定可能に嵌着されている。図
中符号２２ＢはＴナツト、２２Ｃは回転案内溝である。

前記カッタ駆動軸１８の先端部は前記細径部２２より外
方へ突出した部分にがさ歯車２４があり、後記するカッ
タ主軸２５のかさ歯車２６と歯合するように構成されて
いる。

前記旋回蓋体２３は前記細径部２２に嵌合する蓋部２３
＾の横に軸部２３Ｂが設けられ、該軸部２３Ｂにはカッ
タ主軸２５が軸受２５Ｂ・・・を介して回転自在に嵌装
されている。該カッタ主軸２５の軸心線Ｑは前記カッタ
駆動軸１８の軸心線Ｐに対して４５度の角度で交叉する
ように構成されている。

該カッタ主軸２５の先端部は旋回蓋体２３前方に表出さ
れ、その先端面中央部には、カッタＫを嵌合するための
テーパ状嵌合孔２５Ａが形成されている。

またカッタ主軸２５には、かさ歯車２６があり前記カッ
タ駆動軸１８のかさ歯車２４と歯合するように構成され
ている。

以上の構成により、モータ２１を回転させることにより
、カッタ駆動軸１８が回転し、カッタ主軸２５を回転制
御させることができる。

しかして、第４図は第３図におけるカッタヘッド１３の
カッタ駆動軸１８方向をＹ軸に対して左回りに４５度回
転させた状態であるが、その結果、カッタ主軸２５の軸
心線ＱはＹ軸方向を向き、つまりＸ軸方向を向くワーク
軸５に対して直角に位置していることを示す。

そこで、前記ボルト２２Ａをゆるめて、旋回蓋体２３を
カッタ駆動軸１８を中心に９０度回転させてボルト２２
＾締めをすると、第４図において仮想線で示す位置にカ
ッタ主軸２５が回転移動する。すなわちカッタ主軸２５
の軸心線ＱはＸ軸と重なるわけで、これはワーク軸５と
カッタ主軸２５が平行に位置することを意味している。

第５図は通常のＮＣ制御装置２７によるサーボモータ８
，１４．１６の制御系統図である。

ここで歯車の丸形面取りをする場合の歯車面取盤１の動
作を説明する。

まずカッタ主軸２５は第４図の実線で示す位置とする。

サーボモータ８．１４．１６はＮＣ制御装置２７により
制御されており、前後移動台１２のサーボモータ１６を
アプローチに使用し、ワーク軸５回転用サーボモータ８
と左右移動台１１用サーボモータ１４を同時制御、すな
わちワーク軸５の回転角度に相応した左右移動用サーボ
モータ１４の直線移動量を制御することによって所定の
形状を得ることが出来る。

次に歯湧合わせについて説明する。第６図において、セ
ンサ２８（例えば磁気近接スイッチ、光電スイッチ等）
はセンサホルダ２９、ブラケット３０を介して前後移動
台１２上に配設されている。そしてセンサ２８の中心か
ら前後移動台１２、ブラケット３０取付面（上面）まで
の距離は、カッタ主軸２５中心から前後移動台１２の取
付面（上面）までの距離と同じに構成されている。

前記センサ２８を支持しているセンサホルダ２９の軸部
２９Ａはブラケット３０の孔部３０Ａに回転自在に軸支
され、正確に１８０°回転、固定が可能な構造となって
いる０通常のワークＷ外歯の歯先で位置検出をする場合
を第６図、ワークＷの外歯の端面及び内歯の端面で位置
を検出する場合を第７図に示している。この第６図及び
第７図に示すようにセンサ２８とワークＷとの距離りは
、ワークＷの寸法、基準位置からの距離等をＩＣ制御装
置２７のマイクロコンピュータにプログラム入力するこ
とで適正な値とすることができる。

しかしてワーク軸５をサーボモータ８の制御の下に低速
回転させることによって、ワークＷの歯の形状から第８
図に示すような波形のＯＮ、ＯＦＦ信号をセンサ２８か
ら発信させることができる。今ワークＷを取付けな状態
を第８図中の符号Ａとする。

そして信号が０［Ｆの領域の中央に位置した点をＢとす
る。Ｂの位置はカッタの位置と一致するため、カッタと
ワークの正しい位置関係となる。Ａの位置をワーク軸５
の原点として、その状態からワークＷを回転させ、信号
が始めてＯＮ→ＯＦＦになるまでの回転角度をサーボモ
ータ８のパルス信号により検出する。この量をＬｌとす
る。次に信号が０ＦＦ−ＯＮになるまでの回転角Ｌ２を
検出する。次に信号が０Ｎ−ＯＦＦになるまでの回転角
し３を検出する。そしてその点からＣＮＣの演算機能に
よりＬ２／２の回転角を計算し、その点に到達した時、
すなわちＢ点に到達した時にワーク軸５を停止させる。

こうすることによってワークＷを適当に取付具６に装着
してもカッタにとワークの歯の位置関係は正しいものと
することができる。

この時の回転角の総量（Ｌ　、＋　Ｌ　２＋　Ｌ　ｓ　
＋Ｌ２／２）はワーク軸５の原点の補正値としてＮＣ制
御装置に取り込めば、正しい制御をすることが出来る。

勿論、このようなワークＷの位置の検出をする時にはカ
ッタ及びその周辺部はワークＷや機械各部と干渉しない
位置関係になっていることは言うまでもない、このよう
にこの発明に係る歯車面取盤は、カッタ主軸の軸方向が
ワーク軸の軸方向に対して直角もしくは平行に位置させ
ることができるため、使用する工具を円錐形カッタに限
らずエンドミル、ドリル、タップ等に交換することによ
ってワークの軸方向及び直角方向のキー溝、回り止め溝
、キリ穴、タッグ加工等広範囲にわたる加工を１台です
ることができる。

〔発明の効果〕

上記のように構成されたこの発明は、次のようなすぐれ
た効果を有している。

（イ）カッタ主軸を支持する最下部の移動台の上面を傾
斜させた結果、カッタによる切削屑を一方向へ早く滑落
させることができるため、切削屑が機械摺動面等に挟ま
れて機械精度ないし加工精度を低下させるということが
生じない効果がある。

（ロ）カッタ主軸の向きをワーク軸の向きに対して平行
もしくは直交状にすることができるために、カッタを取
代えることによって歯車の面取以外のキー溝加工、タッ
ピング加工、ドリル加工等を１台で行なえるという効果
がある。

（ハ）前後移動台上にワーク検出センサをカッタやワー
ク等と干渉しないように配設し、ＮＣ制御装置のコンピ
ュータ機能を利用してワークの歯の位置を検出、原点の
補正をすることができるため、ワーク取付は時に他の補
助手段により位置決めをする必要がない効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例に係り、第１図は面取盤の正面
図、第２図は側面図、第３図は平面図、第４図はカッタ
主軸部分拡大平面図、第５図は制御系統概念図、第６図
及び第７図はセンサとワークの関係を示す平面図、第８
図はセンサによるワークの位置測定を示す平面図、第９
図は従来の面取盤の概略図である。１・・・歯車面取盤、　　　　２・・・機台、２Ａ・・
・取付部、　　　　　　　２Ｂ・・・ボルト、３・・・
ワークヘッド、　　　　４・・・カッタユニット、５・
・・ワーク軸、　　　　　６・・・取付具、Ｗ・・・ワ
ーク、　　　　　　　７・・・チャックシリンダ、８・
・・サーボモータ、　　　９，１０・・・前後ガイド、
１１・・・左右移動台、　　　　１１Ｂ・・・摺動案内
条１２・・・前後移動台、　　　　１３・・・カッタヘ
ッド、１１Ａ、１２＾・・・ベアリング、　１４．１６
サーボモータ、１５、１５Ａ・・・ボールネジ、　　１
７・・・旋回用ビン、１８・・・カッタ駆動軸、　　　
１９・・・ワーク、２０・・・ベルト、　　　　　　２
１・・・モータ、２２・・・細径部、　　　　　　２２
＾・・・ボルト、２２Ｂ・・・Ｔナツト、　　　　２２
Ｇ・・・回転案内溝、２３・・・旋回益体、　　　　　
２３＾・・・蓋部、２３Ｂ・・・軸部、　　　　　　２
４．２６・・・かさ歯車、２５・・・カッタ主軸、　　
　　２５＾・・・嵌合孔、２７・・・ＮＣ制御装置、　
　　　２８・・・センサ、２９・・・センサホルダ、　
　　２９＾・・・軸部、３０・・・ブラケット、　　　
　　Ｐ、Ｑ・・・軸心線、Ｗ・・・ワーク、　　　　　
　　θ・・・傾斜角、Ｋ・・・カッタ。特許出願人　　　　豊精密工業　株式会社代理人　弁理
士　　　　高　　木　　八　　次、。第１図第３図第４図第５図第７図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ワーク軸先端部において回転するワークに対して
、カッタを進退動させる歯車面取盤において、該カッタ
の主軸を支持する下部の移動台はワークと対向する面が
後部より下降するように傾斜させたことを特徴とするＮ
Ｃ制御歯車面取盤。
（２）ワーク軸先端部において回転するワークに対して
カッタを進退動させる歯車面取盤において、カッタ主軸
はワーク軸方向に対して直角状から平行状となる位置ま
で変位可能に構成され、カッタ主軸の先端部には歯車面
取工具以外の工具が取付可能で、ミーリング、ドリリン
グ、タッピング等の加工も可能なことを特徴とするＮＣ
制御歯車面取盤。
（３）機台上に固定されたワークヘッドと、該ワークヘ
ッドと離れた位置にカッタユニットを配設した歯車面取
盤において、該カッタユニットはＮＣ制御装置により移
動量を制御される左右移動台及び前後移動台を重置した
上にカッタヘッドを有し、該前後移動台上には、カッタ
とワークに干渉しないようにワークの位置検出センサを
配設すると共に、該センサによる検出値をＮＣ制御装置
のコンピュータによって演算させてカッタとワークとの
位置決めを自動制御するよう構成したことを特徴とする
ＮＣ制御歯車面取盤。