JPH06262516A - ドレッシング装置を有する研削装置及びドレッシング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ウォーム歯面等の複雑な被加工物の研削用砥
石をドレッシングするに際し簡単な構造で精度良くドレ
ッシングでき、さらに砥石径の変化に対応する砥石形状
とするドレッシング方法により、精度の良い研削を可能
とする。 【構成】 ＮＣ制御される研削装置においてワークテー
ブル２上に固定された主軸台４の側部にドレッシング装
置１５が固定され、ドレッサモータ１７によりダイアモ
ンドロールドレッサ１６を駆動する。砥石ヘッド７は砥
石９を有しテーブル２と直交する前後方向に移動可能で
かつ旋回可能に支持され、その位置検出はリニアスケー
ル８ａで行われる。主軸台４，ワークテーブル２の位置
決め、回転駆動源の制御等は制御装置（ＮＣユニット２
０、各軸の制御ユニット２１、操作盤２２、記憶装置２
３）により行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばウォーム歯面等
のワークを研削する砥石のドレッシング装置を有する研
削装置とそのドレッシング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、砥石ドレッシング装置を有する研
削装置の１例として、実開平４−３２８５４号公報に示
されたものがある。この公報によれば、砥石ドレッシン
グ装置を主軸モータによって回転する回転体に装着した
ものが開示されている。

【０００３】又、従来、ニーマン歯型やＪＩＳ３形歯形
の様にドレッシングする砥石の基準径における砥石形状
が定義されるウォームをドレッシングする場合、図５に
示すように、砥石径が変化しても砥石形状を変更せず
に、Ｙ軸方向に移動した砥石形状で砥石のドレッシング
を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで前述の従来の
実開平４−３２８５４号公報に示されたような研削装置
においては、ドレッシング装置が、主軸台の回転体に装
着されているため、研削される被加工物の長さが短くな
るという問題点がある。

【０００５】又、ダイアモンド砥石は単石として作用
し、複雑な形状の砥石にドレッシングすることは困難で
あり、特に、従来例に示すように、両側に一対のダイア
モンド砥石を配置して、砥石形状を対称に仕上げること
は困難である。更に、単石ダイアモンドの寿命は短く、
取り替え頻度の増大を来す不具合がある。

【０００６】又、図５に示すような従来の砥石ドレッシ
ング方法においては、砥石径が変化しているにも拘らず
相似形状の砥石でウォーム歯面を研削すると、図６，図
７に示すように、砥石径によってウォーム歯面の同時接
触線の形状が異なる。

【０００７】このことによって、研削されたウォーム歯
面が相違して、ウォームの噛み合うウォームホイルとの
歯当りの形態が異なり、伝達効率に悪影響を与える。

【０００８】依って、砥石径の変化に応じて砥石形状を
変化させることが必要となる。

【０００９】本発明は、これら前記各問題点を解消する
新たなドレッシング装置を有する研削装置と、砥石径に
応じた砥石形状とするドレッシング方法を提供すること
を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の構成として本発明のドレッシング装置を有する研削装
置は、被加工物（ウォーム歯面等）を研削する砥石を移
動可能な砥石ヘッドに設置し、移動可能なワークテーブ
ル上にセットされた主軸台と心押台とで被加工物を挟着
して駆動源により回転移動可能に構成し、前記砥石ヘッ
ド、主軸台やワークテーブルの位置決めや回転駆動源を
制御装置を介して制御する研削装置において、前記主軸
台の側部に回転可能なダイアモンドロールドレッサを有
するドレッシング装置を配設したことを特徴とするもの
である。

【００１１】そして砥石のドレッシング方法としては、
請求項１の研削装置を使用して、砥石のドレッシング時
には、該研削装置の制御装置は、先ずウォーム歯面に母
線定義式が有るか否かを判断し、ない場合には砥石形状
からウォーム歯面の母線定義式を導いた後、実砥石径と
前記ウォーム歯面の母線式とで接触条件を基に同時接触
線を導くと共に実砥石の形状を演算して、該形状に従っ
て主軸台の側部に設置したドレッシング装置のダイアモ
ンドロールドレッサでドレッシングし、ドレッシング後
に実砥石径を検出して該値を基に繰返し前記工程に従っ
てドレッシングをするものである。

【００１２】

【作用】上記のように構成された本発明の研削装置によ
りウォーム歯面等のワーク（被加工物）を研削する砥石
をドレッシングする場合には、制御装置を介して砥石ヘ
ッドとワークテーブルを移動させて砥石を所定位置にセ
ットする。

【００１３】この時砥石ヘッド傾け角は、ワーク軸芯に
対し直角にセットする。

【００１４】そして主軸台側部に設けたダイアモンドロ
ールドレッサを回転し、制御装置を介して砥石ヘッドと
ワークテーブルを制御しながらドレッシングを行う。こ
の結果砥石を精度良くドレッシングすることができる。

【００１５】又、前記した砥石のドレッシングを行う制
御の具体的な方法として、制御装置は、先ず、ウォーム
歯面に母線定義式が有るか否かを判断し、ない場合には
砥石形状からウォーム歯面の母線定義式を導く。

【００１６】そして、実砥石径と前記ウォーム歯面の母
線式とで接触条件を基に同時接触線を導いて実砥石の形
状を演算算出する。

【００１７】そして、算出した形状に基づいて、主軸台
に設置したドレッシング装置のダイアモンドロールドレ
ッサを回転しながら砥石をドレッシングする。

【００１８】ドレッシング終了後には、条件が満たされ
るまで、実砥石径を検出して前記工程に従って繰返しド
レッシングする。

【００１９】この結果砥石径に対応する砥石形状でドレ
ッシングするため、精度の良いワークの研削ができる。

【００２０】

【実施例】以下図面により本発明の１実施例について説
明する。図１は本発明のドレッシング装置を有する研削
装置の全体系統図を示している。

【００２１】ＮＣ制御される研削装置において、ベッド
１上にはワークテーブル２が図１において左右方向移動
自在に支持されており、テーブル駆動用サーボモータ３
によって移動することができるように構成されている。

【００２２】このワークテーブル２上には主軸台４が固
定されていて、主軸用サーボモータ６によって回転され
る。尚、回転数は主軸用エンコーダ６ａで検出される。

【００２３】又、このワークテーブル２上には心押台５
が主軸台４と接近離反できるように構成されている。

【００２４】ワークテーブル２の動きは、テーブル用リ
ニアスケール５ａで位置検出され、同じく左右方向に移
動自在で、かつ固定可能に支持されている。従って、こ
の主軸台４と心押台５とで挟んで被加工物（図示略）を
保持することができるように構成されている。

【００２５】１５はドレッシング装置であって、図２に
拡大して示すように主軸台４の側部に固定されていて、
ドレッサモータ１７を駆動源として、該回転をベルト伝
動装置１８及びスピンドル１９を介してダイアモンドロ
ールドレッサ１６に伝え、該ロールドレッサ１６が高速
回転される。尚、このダイアモンドロールドレッサ１６
は円盤状に形成されていて、周部にはダイア１６ａが固
着されている。

【００２６】砥石ヘッド７はテーブル２と直交する前後
方向（図１にて上下方向）に移動可能でかつ旋回可能に
支持されており、該砥石ヘッド７は、砥石ヘッド進退用
サーボモータ８によって前後方向に移動することがで
き、また砥石ヘッド旋回用サーボモータ１８で旋回回転
される。

【００２７】尚、砥石ヘッド７の位置検出は砥石ヘッド
進退用リニアスケール８ａで行っている。

【００２８】この砥石ヘッド７上には砥石９が回転自在
に取り付けられており、砥石駆動用モータ１０によって
高速回転できるように構成されている。

【００２９】２０はＮＣユニット、２１は各軸の制御ユ
ニット、２２は操作盤、２３は記憶装置（ＲＯＭ）であ
って制御装置を構成し互いに接続されている。

【００３０】また、各軸制御ユニット２１は研削装置に
配設されているサーボモータ等と接続されていて制御を
行う。

【００３１】２２は操作盤であり、ＮＣユニット２０に
必要なデータ等を入力する。２３は後述する砥石９のド
レッシングを行う制御プログラムを記憶している記憶装
置（ＲＯＭ）である。

【００３２】次に、ドレッシング時のプログラムフロー
チャートを示す図３を参照して本発明の砥石ドレッシン
グ方法について説明する。

【００３３】先ず、操作盤２２から研削する被加工物の
形状等、例えば、ニーマン型、ＪＩＳ４型ウォーム等の
情報を入力する（ステップ１）。

【００３４】ついで、ステップ２では、前記情報を基に
ウォームの種別を判断する。即ち、ウォーム歯面に理論
式が有るのか、砥石形状でウォーム歯面が決定されるの
かの判別を行う。

【００３５】ウォーム歯面に理論式が有る場合、例え
ば、ＪＩＳ４型ウォーム等の場合には、ウォームの母線
式が予め既知であり、ウォーム歯面の式は下記のように
決定される（ステップ３）。 Ｘ＝Ａｃｏｓθ−Ｂｓｉｎθ Ｙ＝Ａｓｉｎθ＋Ｂｃｏｓθ Ｚ＝ｈ（θ−θ₀ ）＋Ｃ ここで、Ａ，Ｂ，Ｃはウォーム形状による母線であり、
ｈは換算ピッチである（図４参照）。なお図４において
ｅは砥石とウォームの軸間距離、γはネジレ角（砥石傾
け角）である。

【００３６】一方、砥石形状でウォーム歯面が決る、ニ
ーマン型、ＪＩＳ３型等の場合には砥石形状が、 Ｙ＝ｆ（ｕ）、Ｚ＝ｇ（ｕ） で表示され、係る形状式から、前記ウォームの母線式が
算出される（ステップ４，５）。

【００３７】次に、ステップ６では、砥石を最初にセッ
トする場合には、手動操作で砥石ヘッド進退用サーボモ
ータ８、テーブル駆動用サーボモータ３等を動かして実
砥石径を検出する。

【００３８】ステップ７では、係る実砥石径と前記求め
たウォーム歯面の母線式とで接触条件を算出する。即
ち、｜ｎ・｜ｗ＝０の条件下で接触条件を解く。ここ
で、｜ｎはウォーム歯面と砥石が接触する点における法
線ベクトルであり、｜ｗは同点における相対速度ベクト
ルである。

【００３９】ステップ８で実砥石径とウォーム歯面との
同時接触線を求めた後、実砥石の形状を算出する（ステ
ップ９）。

【００４０】そして、ステップ１０では、ドレッシング
をするか否かを判断する。

【００４１】砥石のドレッシングは、ダイアモンドロー
ルドレッサ１６をドレッサモータ１７で回転させ、テー
ブル駆動用サーボモータ３、砥石ヘッド進退用サーボモ
ータ８、砥石ヘッド旋回サーボモータ１８で、前記求め
た実砥石形状になるように位置制御しながら、砥石９を
ドレッシングする。

【００４２】尚、本実施例では、ダイアモンドロールド
レッサ１６を使用しているため、図２に示すように
（イ),（ロ),（ハ）の形態で砥石の両面及び周面のドレ
ッシングができる。

【００４３】そして、ドレッシングが終了した後には、
再度ドレッシングが必要か否かを判断し、必要の場合に
は実砥石径を検出するためステップ６へ戻り、前記工程
を繰り返し、ドレッシングを終了する。

【００４４】前記した様に、ドレッシング装置は主軸台
に設置されていて、ダイアモンドロールドレッサの位置
制御は、テーブル駆動用サーボモータで兼用できるため
設備が簡便に構成できるし、従来の様に被加工物の長さ
の制限を受けない。

【００４５】又、ダイアモンドドレッサをロール式（円
盤状）とし周部に複数のダイアモンドを配設したことに
よって寿命を延ばすことができると共に精度良くドレッ
シングが可能である。

【００４６】又、前記したドレッシングの工程による砥
石のドレッシングは、砥石径が変化したとしても、該変
化に対応する砥石形状とするため、複雑なウォーム歯面
等に対しても精度良く研削することができる。

【００４７】以上本発明の実施例につき縷々説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、本発
明技術思想の範囲内において種々変更可能であり、それ
らは何れも本発明の技術的範囲に属するものである。

【００４８】

【発明の効果】本発明の砥石のドレッシング装置を有す
る研削装置は、ドレッシング装置を主軸台に設置してあ
るため、位置制御用の駆動源を別途設ける必要がなく簡
便に構成できると共にロール式ドレッサを使用している
ため砥石を精度良くドレッシングすることが可能であ
る。

【００４９】また砥石径に対応する砥石形状でドレッシ
ングするため、複雑なウォーム歯面等に対しても精度の
良い被加工物の研削が砥石外径の影響を受けることなく
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係るドレッシング装置を有
する研削装置の全体系統を示す図である。

【図２】同装置におけるドレッシング装置部分の拡大側
面図である。

【図３】本発明における砥石ドレッシング時の制御フロ
ーを示す図である。

【図４】本発明における砥石と被加工物の位置関係を示
す図である。

【図５】従来のドレッシング装置を有する研削装置を示
す図である。

【図６】従来の砥石形状を示す図である。

【図７】従来の砥石形状変化によるウォーム面と砥石と
の同時接触線の相違を示す図である。

【符号の説明】

１ ベッド ３ テーブル駆動用サーボモータ ４ 主軸台 ６ 主軸用サーボモータ ７ 砥石ヘッド ８ 砥石ヘッド進退用サーボモータ ９ 砥石 １０ 砥石駆動用モータ １５ ドレッシング装置 １６ ダイアモンドロールドレッサ １６ａ ダイアモンド ２０ ＮＣユニット ２１ 各軸制御ユニット ２３ 記憶装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物（ウォーム歯面等）を研削する
   砥石を移動可能な砥石ヘッドに設置し、移動可能なワー
   クテーブル上にセットされた主軸台と心押台とで被加工
   物を挟着して駆動源により回転と移動を可能に構成し、
   前記砥石ヘッド、主軸台やワークテーブルの位置決めや
   駆動源等を制御装置を介して制御する研削装置におい
   て、前記主軸台の側部に回転可能なダイアモンドロール
   ドレッサを有するドレッシング装置を配設したことを特
   徴とする研削装置。
2. 【請求項２】 請求項１の研削装置を使用し、砥石のド
   レッシング時には、該研削装置の制御装置により先ずウ
   ォーム歯面に母線定義式が有るか否かを判断し、ない場
   合には砥石形状からウォーム歯面の母線定義式を導いた
   後、実砥石径と前記ウォーム歯面の母線式とで接触条件
   を基に同時接触線を導くと共に実砥石の形状を演算し
   て、該形状に従って主軸台の側部に設置したドレッシン
   グ装置のダイアモンドロールドレッサでドレッシングを
   行い、ドレッシング後に実砥石径を検出して前記工程を
   繰り返してドレッシングすることを特徴とする砥石のド
   レッシング方法。