JPH07100257B2 - Gear processing machine - Google Patents

Gear processing machine

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JPH07100257B2
JPH07100257B2 JP10973487A JP10973487A JPH07100257B2 JP H07100257 B2 JPH07100257 B2 JP H07100257B2 JP 10973487 A JP10973487 A JP 10973487A JP 10973487 A JP10973487 A JP 10973487A JP H07100257 B2 JPH07100257 B2 JP H07100257B2
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gear
tool
workpiece
machining
control circuit
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和郎 老田
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Nachi Fujikoshi Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は歯車のシェービングあるいは研削等の仕上げ加
工機械において、歯車形の工具と加工物歯車の回転数及
び位相角を制御しながらかみ合わせることにより加工す
る歯車加工機械に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a finish machining machine such as gear shaving or grinding, in which the gear-shaped tool and the workpiece gear are engaged while controlling the rotational speed and phase angle. The present invention relates to a gear processing machine that processes by.

(従来の技術) 加工物歯車と工具の双方の片歯面同士が接触することに
より加工物歯車の歯面が研削加工されるような歯車加工
方法においては、従来から加工物歯車又は工具のどちら
か一方に駆動力を与える方法が一般に用いられてきた。
この方法は工具と加工物歯車とのかみ合いの位相同期を
考慮する必要がないため簡単な機構により歯車加工機械
を構成できた。しかし、この方法は、例えば加工物歯車
に駆動力を与えるようにした場合は工具は連れ回りの状
態となっており、この状態では加工中の工具と加工物歯
車の双方の片歯面は常に一定位相、一定圧力で接触する
ものではないので、加工後の加工物歯車の歯車面の精度
やピッチ精度が低いという問題があった。そこで、歯車
面の精度及びピッチ精度を向上させるために、例えば、
第1の方式として特公昭58−54935号公報に記載するよ
うに両者の接触圧力を一定にするように制御したり、ま
た、第2の方式として特開昭59−156613号公報に記載す
るように案内歯車対により加工物歯車と工具の位相を機
械的に一定に保つ方法がとられてきた。しかし、第1の
方式においては加工精度が前加工に倣うことによりピッ
チ誤差の向上能力が小さいという欠点があり、また、第
2の方式においては案内歯車対の摩耗により精度維持が
困難でありまた軸付歯車の加工ができないという欠点が
あり、結局、加工物歯車又は工具のどちらか一方に駆動
力を与えるこれらの方法では、加工精度の向上には限界
があった。
(Prior Art) In a gear machining method in which the tooth flanks of a workpiece gear are ground by contacting the tooth flanks of both the workpiece gear and the tool, either A method of applying a driving force to one of them has been generally used.
Since this method does not need to consider the phase synchronization of the engagement between the tool and the work gear, the gear processing machine can be constructed with a simple mechanism. However, in this method, for example, when the driving force is applied to the work gear, the tool is in a rotating state, and in this state, one tooth surface of both the tool being machined and the work gear is always Since they do not come into contact with each other at a constant phase and a constant pressure, there is a problem in that the accuracy of the gear surface and the pitch accuracy of the workpiece gear after processing are low. Therefore, in order to improve the accuracy of the gear surface and the pitch accuracy, for example,
As a first method, the contact pressure between the two is controlled to be constant as described in JP-B-58-54935, and as a second method, as described in JP-A-59-156613. In addition, the method of keeping the phase of the work gear and the tool mechanically constant by the guide gear pair has been adopted. However, in the first method, there is a drawback that the machining accuracy follows the pre-machining so that the ability to improve the pitch error is small, and in the second method, it is difficult to maintain the accuracy due to wear of the guide gear pair. There is a drawback in that the gear with a shaft cannot be machined, and eventually, with these methods in which a driving force is applied to either the workpiece gear or the tool, there is a limit in improving the machining accuracy.

そこで、さらなる加工精度の向上を図るために、工具と
加工物歯車の双方に駆動力を与え、しかも駆動力として
サーボモータを用い、このサーボモータをNC制御するこ
とにより、工具と加工物歯車の加工中のかみ合いの位相
同期をとらせるという第3の方式が考えられる。この第
3の方式は、前記第1及び第2の方式と比較すると、工
具と加工物歯車の双方に駆動力を設け、しかもこれらの
駆動力をNC制御しなければならないために装置が大掛か
りになるが、加工中に接触する工具と加工物歯車の片歯
面を常に一定位相、一定圧力で接触させることが可能な
ので、加工後の加工物歯車の歯車面の精度やピッチ精度
が飛躍的に向上するという大きな利点がある。
Therefore, in order to further improve the machining accuracy, drive force is applied to both the tool and the workpiece gear, and a servo motor is used as the drive force. A third method is conceivable in which the phase synchronization of meshing during processing is taken. Compared with the first and second methods, this third method requires a large driving force for both the tool and the workpiece gear, and requires NC control of these driving forces, resulting in a large-scale device. However, since the tool that contacts during machining and the one tooth surface of the workpiece gear can be kept in contact with each other at a constant phase and with a constant pressure, the precision and pitch accuracy of the gear surface of the workpiece gear after machining can be dramatically improved. There is a great advantage of improving.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、この第3の方式により位相制御を行って加工す
るためには、次のような問題点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, there are the following problems in performing the phase control for machining by the third method.

第6図は通常の歯車のかみ合っている様子を示す図であ
るが、歯車の軸間距離がそれぞれのピッチ円が一点で重
なる距離におかれたときに、歯は2点で接触する。イ)
しかし本発明による加工機械に適用される歯車形の工具
(1)と加工物歯車(2)のかみ合いを示す第5図示の
位置の両者のかみ合いにおいては、工具(1)と加工物
歯車(2)が常に片歯面のみで接する目的で工具(1)
の歯厚が小さくなっており、また工具の摩耗においてさ
らに歯厚が小さく変化していくのでかみ合いの初期位相
を第5図のごとくずらして制御しなければならない問題
がある。ロ)一方、実際の加工においては反対側の片歯
面も加工しなければならないので加工途中に位相を全く
反対方向へ同量だけシフトしなければならない。ハ)さ
らには、自動的に加工物歯車(2)をローディングし位
相を人出を介さずに設定するには、軸間距離及び加工物
歯車(2)と工具(1)の回転角を制御しかつ一定圧力
で両者の歯面を接触させる機構が必要となる。
FIG. 6 is a view showing the meshing state of a normal gear. When the distance between the gear axes is such that the respective pitch circles overlap at one point, the teeth make contact at two points. I)
However, in the meshing of both the gear-shaped tool (1) and the workpiece gear (2) shown in FIG. 5 which are used in the machining machine according to the present invention, the tool (1) and the workpiece gear (2) are meshed. ) Tool for the purpose of always contacting only one tooth surface (1)
Has a small tooth thickness, and the tooth thickness changes further due to wear of the tool. Therefore, there is a problem that the initial phase of meshing must be shifted and controlled as shown in FIG. B) On the other hand, in actual machining, the opposite tooth surface must also be machined, so the phase must be shifted in the opposite direction by the same amount during machining. C) In addition, in order to automatically load the work gear (2) and set the phase without the intervention of the staff, the inter-axis distance and the rotation angle of the work gear (2) and the tool (1) are controlled. In addition, a mechanism for contacting both tooth surfaces with a constant pressure is required.

本発明の目的は、工具と加工物歯車の加工中のかみ合い
の位相同期をとらせるために工具と加工物歯車の双方を
NC制御により駆動するようにされた歯車加工機械におい
て、加工開始前の加工物歯車と工具との歯車同士のかみ
合わせ時の初期位相を、基準ピンや機械的な分割装置を
付加することなく、自動的にセットでき、所定の歯車を
加工できるような歯車加工機械を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide both tool and workpiece gears for phase synchronization of the meshing engagement during tool and workpiece gear machining.
In a gear processing machine that is driven by NC control, the initial phase when the gears of the workpiece gear and the tool are engaged before the start of machining, without adding a reference pin or a mechanical dividing device. The object is to provide a gear processing machine that can be set in a desired manner and can process a predetermined gear.

(問題点を解決するための手段) このため本発明は、歯車形状の工具によって直歯歯車又
ははす歯歯車の研削又はシェービング加工を行う機械で
あってかつ工具が片歯面でのみ加工物歯車に接触してか
み合いかつ回転することにより加工する歯車加工機械に
おいて、前記工具(1)を把持する工具軸(1′)及び
前記加工物歯車(2)を把持する加工物歯車軸(20)が
それぞれ第1及び第2サーボモータにより駆動されかつ
前記工具(1)及び前記加工物歯車(2)を各歯数に反
比例した回転数で回転させ両者の時々刻々のかみ合い位
相が一定になるようにパルス分配するパルス分配器
(9)を有し、前記工具(1)と前記加工歯車(2)の
初期位相合わせ時には速度指令信号を前記サーボモータ
の一方を制御する速度制御回路部へ出力する速度指令回
路(14)と、前記初期位相合わせ時にはトルク制御値を
前記速度制御回路部へ出力するトルク制御装置(17)
と、前記初期位相合わせ時には前記速度制御回路部は前
記速度指令に基づき該速度制御回路部が制御するサーボ
モータを回転させかつこの時前記パルス分配器(9)は
前記サーボモータの他方を拘束状態で停止させるべく出
力を停止し、これにより前記工具(1)と前記加工物歯
車(2)の片歯面を相互に接触させ、前記工具(1)と
前記加工物歯車(2)が前記トルク制御値で指定された
トルクで相互に圧着されつり合い停止した時この位置で
の前記工具軸(1′)及び前記加工物歯車軸(20)の回
転角を初期位相「零」とする指令をパルス分配器(9)
へ出力するイニシアライズ装置(13)と、を含むことを
特徴とする歯車加工機械とすることにより、上述した問
題点を解決した。
(Means for Solving the Problems) Therefore, the present invention is a machine for grinding or shaving a straight tooth gear or a helical gear with a gear-shaped tool, and the tool is a workpiece having only one tooth surface. A gear machining machine for machining by contacting with a gear and rotating by engaging and rotating, a tool shaft (1 ') for gripping the tool (1) and a work gear shaft (20) for gripping the work gear (2). Are driven by the first and second servomotors, respectively, and the tool (1) and the workpiece gear (2) are rotated at a rotational speed inversely proportional to the number of teeth so that the momentary meshing phase of both is constant. Has a pulse distributor (9) for pulse distribution, and outputs a speed command signal to a speed control circuit unit for controlling one of the servo motors when initial phase alignment of the tool (1) and the machining gear (2) is performed. Degree command circuit (14), a torque control device for outputting a torque control value to the speed control circuit section during the initial phase adjustment (17)
During the initial phase alignment, the speed control circuit section rotates the servomotor controlled by the speed control circuit section based on the speed command, and at this time, the pulse distributor (9) restrains the other of the servomotors. The output is stopped so that the tool (1) and the workpiece gear (2) are brought into contact with each other on one tooth surface, and the tool (1) and the workpiece gear (2) make the torque. When a pressure is applied to each other by the torque specified by the control value and the balance is stopped, a command is issued to set the rotation angle of the tool shaft (1 ') and the workpiece gear shaft (20) at this position to the initial phase "zero". Distributor (9)
The above-mentioned problems are solved by providing a gear machining machine characterized by including an initialization device (13) for outputting to.

(作用) 工具(1)と加工物歯車(2)の初期位相合わせ時に
は、工具(1)又は加工物歯車(2)のどちらか一方を
駆動するサーボモータの速度制御回路部に対して、駆動
される工具(1)又は加工物歯車(2)のかみ合い時の
回転速度を指定する速度指令信号とトルクの上限値を指
定するトルク制御値が入力されるので、例えば、初期位
相合わせ時に加工物歯車(2)が駆動されるようにされ
ている場合は、速度指令信号で指定された回転速度で回
転された加工物歯車(2)の片歯面が、拘束して停止さ
れた状態にある工具(1)の片歯面に接触し、この後加
工物歯車(2)を駆動する第2サーボモータにかかるト
ルク値が指定されたトルク制御値に達したときに、工具
(1)と加工物歯車(2)は相互の片歯面が圧着されつ
り合い停止したものとされ、この位置での工具軸
(1′)及び加工物歯車軸(20)の回転角を初期位相
「零」とする指令がイニシアライズ装置(13)よりパル
ス分配器(9)へ出力される。
(Operation) At the time of initial phase alignment between the tool (1) and the workpiece gear (2), the speed control circuit portion of the servo motor that drives either the tool (1) or the workpiece gear (2) is driven. Since the speed command signal that specifies the rotational speed when the tool (1) or the work gear (2) is engaged and the torque control value that specifies the upper limit of the torque are input, for example, the work When the gear (2) is driven, one tooth surface of the workpiece gear (2) rotated at the rotation speed designated by the speed command signal is in a state of being restrained and stopped. When the torque value applied to the second servomotor that drives the workpiece gear (2) after coming into contact with the one tooth surface of the tool (1) reaches the specified torque control value, the tool (1) and the machining are processed. The counter gears (2) are stopped by the mutual crimping of one tooth surface. The initializing device (13) sends a command to the pulse distributor (9) to set the rotation angle of the tool shaft (1 ') and the workpiece gear shaft (20) at this position to the initial phase "zero". Is output.

(実施例) 本発明は前述の位相制御の概念に基づき、回転制御を開
始するにあたって、仕上げ寸法が高精度に達成されるよ
うにその初期位相角を自動的に設定するためのものであ
り、その具体的実施例を以下に説明する。
(Example) The present invention is based on the concept of the above-mentioned phase control, and when starting the rotation control, is for automatically setting the initial phase angle so that the finishing dimension is achieved with high accuracy, A specific example will be described below.

第2図は本発明に基づく歯車加工機構の機構を説明する
概略立面構造図である。サーボモータ(3)(4)に直
接接続された歯車形状の工具(1)と加工物歯車(2)
は、旋回台(21)によりある交叉角を持ってかみ合って
おり、その軸間距離は、スライド駆動用サーボモータ
(22)によりボールネジを介して旋回台(21)と一体の
カッタ保持台(21′)を移動させることにより、変更可
能にされている。第3図(a)(b)(c)(d)は本
発明の歯車加工機械によって加工される工具(1)と加
工物歯車(2)とのかみ合いの様子を示したものであ
り、第1図はかかる加工を可能にする制御システムの構
成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a schematic elevational structure diagram for explaining the mechanism of the gear machining mechanism according to the present invention. Gear-shaped tool (1) and workpiece gear (2) directly connected to servomotors (3) and (4)
Are engaged by the swivel base (21) with a certain crossing angle, and the inter-axis distance is determined by the slide drive servomotor (22) via the ball screw and the cutter holding base (21) integrated with the swivel base (21). It can be changed by moving ′). FIGS. 3 (a), (b), (c) and (d) show how the tool (1) processed by the gear processing machine of the present invention and the workpiece gear (2) are meshed with each other. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a control system that enables such processing.

歯車形状の工具(1)を把持する工具軸(1′)は第1
サーボモータ(3)によって回転され、その回転はパル
スエンコーダ(11)によって第1サーボモータ(3)を
制御する第1速度制御回路部(5)及び第1サーボモー
タ位置制御回路(7)にそれぞれ帰還され、そして工具
(1)とかみ合い可能にされた加工物歯車(2)を把持
する加工物歯車軸(20)は第2サーボモータ(4)によ
って回転され、その回転はパルスエンコーダ(12)によ
って第2サーボモータ(4)を制御する第2速度制御回
路部(6)及び第2サーボモータ位置制御回路(8)に
それぞれ帰還され、工具(1)と加工物歯車(2)との
位相角が常に一定に保たれるように制御するパルス分配
器(9)と協働して位相角制御装置を形成する。第2速
度制御回路部(6)にはスイッチ(16)を介してトルク
制御装置(17)からのトルク制御値を入力可能にされて
いる。また、第2速度制御回路部(6)には別のスイッ
チ(15)を介して速度指令回路(14)から出力された速
度指令信号を第2サーボモータ位置制御回路(8)の入
力信号に対して選択的にパイパスして入力できるように
されている。さらに、このトルク制御値と速度指令信号
が第2速度制御回路(6)に入力された時、工具(1)
を制御する第1サーボモータ(3)は回転しないように
されている。したがって、工具(1)と加工物歯車
(2)とのかみ合わせ時の初期位相をセットする場合、
スイッチ(15)(16)を作動させて、速度指令回路(1
4)が出力する速度指令信号、及びトルク制御装置(1
7)が出力するトルク制御値を第2速度制御回路部
(6)に入力させることにより、加工物歯車(2)を制
御する第2サーボモータ(4)が作動される。これによ
り、加工物歯車(2)は速度指令信号で指定される回転
速度で回転され、この加工物歯車(2)の回転により加
工物歯車(2)の片歯面が停止中の工具(1)の片歯面
に接触し、工具(1)と加工物歯車(2)がトルク制御
値で指定されるトルクで圧着しかつその位置でつりあり
停止し、イニシアライズ装置(13)はこのつりあい停止
した位置での工具軸(1′)及び加工物歯車軸(20)の
回転角を初期位相「零」とする指令をパルス分配器
(9)へ出力するようにされている。パルス分配器
(9)はイニシアライズ装置(13)からの指令を受けて
工具軸(1′)及び加工物歯車軸(20)の回転角を初期
位相「零」にオフセットする。しかる後、パルス分配器
(9)は、加工中の工具(1)及び加工物歯車(2)の
時々刻々のかみ合い位相が一定になるように、工具
(1)及び加工物歯車(2)の各歯数に反比例した回転
数を第1及び第2サーボモータ位置制御回路(7)
(8)に対して出力するように動作する。
The tool shaft (1 ') for gripping the gear-shaped tool (1) is the first
It is rotated by a servo motor (3), and the rotation is respectively fed to a first speed control circuit section (5) and a first servo motor position control circuit (7) which control the first servo motor (3) by a pulse encoder (11). The workpiece gear shaft (20) which is returned and grips the workpiece gear (2) capable of meshing with the tool (1) is rotated by the second servomotor (4), and the rotation thereof is a pulse encoder (12). Are fed back to the second speed control circuit section (6) for controlling the second servo motor (4) and the second servo motor position control circuit (8), respectively, and the phases of the tool (1) and the workpiece gear (2) are returned. The phase angle controller is formed in cooperation with a pulse distributor (9) which controls the angle to be kept constant at all times. The torque control value from the torque control device (17) can be input to the second speed control circuit section (6) via the switch (16). The speed command signal output from the speed command circuit (14) to the second speed control circuit section (6) via another switch (15) is used as the input signal of the second servo motor position control circuit (8). On the other hand, it is possible to selectively input by passing. Further, when the torque control value and the speed command signal are input to the second speed control circuit (6), the tool (1)
The first servomotor (3) for controlling the motor is designed not to rotate. Therefore, when setting the initial phase when the tool (1) and the workpiece gear (2) are engaged,
Activate the speed command circuit (1
4) output speed command signal and torque control device (1
By inputting the torque control value output by 7) into the second speed control circuit section (6), the second servomotor (4) for controlling the workpiece gear (2) is operated. As a result, the workpiece gear (2) is rotated at the rotation speed designated by the speed command signal, and the rotation of the workpiece gear (2) causes the tool (1) whose one tooth surface of the workpiece gear (2) is stopped. ), The tool (1) and the workpiece gear (2) are crimped at the torque specified by the torque control value and stopped at that position, and the initialization device (13) makes this balance. A command for setting the rotation angle of the tool shaft (1 ') and the workpiece gear shaft (20) at the stopped position to the initial phase "zero" is output to the pulse distributor (9). The pulse distributor (9) offsets the rotation angle of the tool shaft (1 ') and the workpiece gear shaft (20) to the initial phase "zero" in response to a command from the initializing device (13). Thereafter, the pulse distributor (9) adjusts the tool (1) and the work gear (2) so that the momentary meshing phase of the tool (1) and the work gear (2) during processing becomes constant. The number of revolutions inversely proportional to the number of teeth is set to the first and second servo motor position control circuits (7).
It operates so as to output to (8).

作動においては、まず工具(1)と加工物歯車(2)と
を軸間距離を若干あけて歯をかみ合わせた後(第3図
(a))、一方のスライド駆動用サーボモータ(22)を
動かしてピッチ円が重なる程度に工具軸(1′)と加工
物歯車軸(20)を近づける(第3図(b))。ここで第
1図における制御ループは、一方は第1サーボモータ位
置制御回路(7)から第1速度制御回路部(5)へ指令
される位置制御ループを形成しているが、他方はスイッ
チ(15)により第2サーボモータ位置制御回路(8)が
切り離され、速度指令回路(14)より指令される速度指
令信号が第2速度制御回路部(6)に直接入力され速度
制御ループを形成する。このとき同時に第2速度制御回
路部(6)の電流制御入力に対して、トルク制御装置
(17)からスイッチ(16)を介して予め設定されたトル
ク制御値が指令される。もちろんこのとき位置指令分配
制御部であるパルス分配器(9)からの出力はなく、従
って第1サーボモータ(3)はサーボロック状態、すな
わち工具軸(1′)に外部から回転力が加えられてもサ
ーボモータ(3)は拘束(ロック)して停止された状態
となる。結果として第2サーボモータ(4)は回転し工
具(1)と加工物歯車(2)の片歯面がトルク制御値で
指定されるトルクに圧着されつり合い停止する。ここで
第2サーボモータ(4)の回転角はエンコーダ(12)に
より発生されるパルス列が第2サーボモータ位置制御回
路(8)に入力され計数されるので、常に現在の工具軸
(1′)と加工物歯車軸(20)の回転角は読みとれる。
従ってこの状態の工具軸(1′)及び加工物歯車軸(2
0)の位相角を零にするようにイニシャライズ装置(1
3)により指令をオフセットし、その後スイッチ(15)
(16)を切換え、第2速度制御回路部(6)と第2サー
ボモータ位置制御回路(8)とを連結して位置制御ルー
プをつくり、予めプログラムされた工具(1)と加工物
歯車(2)の歯数に応じた位置と速度の指令がパルス分
配器(9)から与えられ回転する(第3図(c))。こ
の状態では工具(1)と加工物歯車(2)のかみ合い位
相は常に一定であり、そのまま軸間距離を近づけるよう
にスライド駆動用サーボモータ(22)を動かし、切り込
み送りを行って所定の寸法の歯車を得ることができる
(第3図(d))。第4図に本発明の実施例歯車加工機
械の加工サイクルダイヤグラムを示す。
In operation, first, the tool (1) and the workpiece gear (2) are engaged with each other with a slight axial distance (see FIG. 3 (a)), and then one of the slide drive servomotors (22) is used. The tool shaft (1 ') and the workpiece gear shaft (20) are brought close to each other so that the pitch circles are overlapped by moving (FIG. 3 (b)). Here, the control loop in FIG. 1 forms a position control loop in which one is commanded from the first servo motor position control circuit (7) to the first speed control circuit section (5), while the other is a switch ( The second servo motor position control circuit (8) is disconnected by 15), and the speed command signal commanded by the speed command circuit (14) is directly input to the second speed control circuit section (6) to form a speed control loop. . At this time, at the same time, a preset torque control value is commanded from the torque control device (17) via the switch (16) to the current control input of the second speed control circuit section (6). Of course, at this time, there is no output from the pulse distributor (9) which is the position command distribution control unit, and therefore the first servo motor (3) is in the servo lock state, that is, the rotational force is applied to the tool shaft (1 ') from the outside. However, the servo motor (3) is locked (locked) and stopped. As a result, the second servomotor (4) rotates and one tooth surface of the tool (1) and the workpiece gear (2) is crimped to the torque specified by the torque control value and the balance is stopped. Here, the rotation angle of the second servo motor (4) is constantly counted because the pulse train generated by the encoder (12) is input to the second servo motor position control circuit (8) and counted. And the rotation angle of the work gear shaft (20) can be read.
Therefore, in this state, the tool shaft (1 ') and the work gear shaft (2
The initialization device (1
Offset the command by 3) and then switch (15)
(16) is switched, the second speed control circuit section (6) and the second servomotor position control circuit (8) are connected to form a position control loop, and the preprogrammed tool (1) and workpiece gear ( Position and speed commands corresponding to the number of teeth in 2) are given from the pulse distributor (9) and rotated (Fig. 3 (c)). In this state, the meshing phase of the tool (1) and the work gear (2) is always constant, and the slide drive servomotor (22) is moved to make the inter-axis distance close to each other, and the feed is performed to make the predetermined size. Can be obtained (Fig. 3 (d)). FIG. 4 shows a machining cycle diagram of the gear machining machine according to the embodiment of the present invention.

(発明の効果) 本発明によれば、工具と加工物歯車の加工中のかみ合い
の位相同期をとらせるために工具と化合物歯車の双方を
NC制御により駆動するようにされた歯車加工機械におい
て、工具と加工物歯車との歯車同士のかみ合わせ時の初
期位相を自動的にセットできるようにしたので、工具の
摩耗により工具の歯厚が小さく変化していく場合でも、
常に加工中の工具と加工物歯車の位相同期を最適な状態
に設定できるようになり、これにより加工精度のばらつ
きを小さく押さえることができるようになる。また、加
工物歯車の一方の片歯面を加工したのち反対側の片歯面
を加工するような場合でも、反対側の片歯面を加工する
前に再度かみ合わせ時の初期位相をセットするようにす
れば、従来のように加工途中に位相を反対方向へ同量だ
けシフトする必要はなくなる。
(Effect of the Invention) According to the present invention, both the tool and the compound gear are provided in order to achieve the phase synchronization of the meshing engagement between the tool and the workpiece gear during machining.
In the gear machining machine driven by NC control, the initial phase when the gears of the tool and the workpiece gear mesh with each other can be set automatically, so the tool tooth thickness is small due to tool wear. Even if it changes
It is possible to always set the phase synchronization between the tool being machined and the workpiece gear to an optimum state, and thereby it is possible to suppress variations in machining accuracy to a small level. In addition, even if one tooth surface of one of the workpiece gears is machined and then the other tooth surface of the opposite side is machined, the initial phase for meshing should be set again before machining the other tooth surface of the opposite side. By doing so, it is not necessary to shift the phase in the opposite direction by the same amount during the machining as in the conventional case.

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

第1図は本発明に基づく実施例歯車加工機械の制御シス
テムの構成を示すブロック図、第2図は本発明に基づく
実施例歯車加工機械の概略立面構造図、第3図(a)
(b)(c)(d)及び第5図は同歯車加工機械によっ
て加工される工具と加工物歯車とのかみ合い状態を示す
説明図、第4図は同歯車加工機械の加工サイクルダイヤ
グラムを示し、第6図は通常の歯車加工における第5図
と同様な説明図である。 (1)……工具 (1′)……工具軸 (2)……加工物歯車 (3)(4)……サーボモータ (5)(6)……速度制御回路部 (7)(8)……サーボモータ位置制御回路 (9)……パルス分配器(位相角制御装置) (13)……イニシャライズ装置 (14)……速度指令回路 (15)(16)……スイッチ(切換装置) (17)……トルク制御装置 (20)……加工物歯車軸
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control system of an embodiment gear machining machine according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic elevational structure view of an embodiment gear machining machine according to the present invention, FIG. 3 (a).
5 (b), (c), (d) and FIG. 5 are explanatory views showing a meshing state of a tool and a workpiece gear machined by the gear machining machine, and FIG. 4 is a machining cycle diagram of the gear machining machine. , FIG. 6 is an explanatory view similar to FIG. 5 in normal gear machining. (1) …… Tool (1 ′) …… Tool axis (2) …… Workpiece gear (3) (4) …… Servo motor (5) (6) …… Speed control circuit section (7) (8) Servo motor position control circuit (9) Pulse distributor (phase angle control device) (13) Initializing device (14) Speed command circuit (15) (16) Switch (switching device) ( 17) …… Torque control device (20) …… Workpiece gear shaft

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】歯車形状の工具によって直歯歯車又ははす
歯歯車の研削又はシェービング加工を行う機械であって
かつ工具が片歯面でのみ加工物歯車に接触してかみ合い
かつ回転することにより加工する歯車加工機械におい
て、前記工具(1)を把持する工具軸(1′)及び前記
加工物歯車(2)を把持する加工物歯車軸(20)がそれ
ぞれ第1及び第2サーボモータにより駆動されかつ前記
工具(1)及び前記加工物歯車(2)を各歯数に反比例
した回転数で回転させ両者の時々刻々のかみ合い位相が
一定になるようにパルス分配するパルス分配器(9)を
有し、前記工具(1)と前記加工歯車(2)の初期位相
合わせ時には速度指令信号を前記サーボモータの一方を
制御する速度制御回路部へ出力する速度指令回路(14)
と、前記初期位相合わせ時にはトルク制御値を前記速度
制御回路部へ出力するトルク制御装置(17)と、前記初
期位相合わせ時には前記速度制御回路部は前記速度指令
に基づき該速度制御回路部が制御するサーボモータを回
転させかつこの時前記パルス分配器(9)は前記サーボ
モータの他方を拘束状態で停止させるべく出力を停止
し、これにより前記工具(1)と前記加工物歯車(2)
の片歯面を相互に接触させ、前記工具(1)と前記加工
物歯車(2)が前記トルク制御値で指定されたトルクで
相互に圧着されつり合い停止した時この位置での前記工
具軸(1′)及び前記加工物歯車軸(20)の回転角を初
期位相「零」とする指令をパルス分配器(9)へ出力す
るイニシアライズ装置(13)と、を含むことを特徴とす
る歯車加工機械。
1. A machine for grinding or shaving a straight-toothed gear or a helical gear with a gear-shaped tool, wherein the tool is brought into contact with a workpiece gear only on one tooth surface to engage and rotate. In a gear machining machine for machining, a tool shaft (1 ') for gripping the tool (1) and a workpiece gear shaft (20) for gripping the workpiece gear (2) are driven by first and second servomotors, respectively. And a pulse distributor (9) for rotating the tool (1) and the workpiece gear (2) at a rotational speed that is inversely proportional to the number of teeth so that the momentary meshing phase of both is constant. A speed command circuit (14) for outputting a speed command signal to a speed control circuit unit for controlling one of the servo motors at the time of initial phase alignment of the tool (1) and the machining gear (2).
And a torque control device (17) that outputs a torque control value to the speed control circuit unit during the initial phase matching, and the speed control circuit unit controls the speed control circuit unit based on the speed command during the initial phase matching. The servomotor to rotate and at this time the pulse distributor (9) stops the output to stop the other of the servomotors in a restrained state, whereby the tool (1) and the work gear (2) are stopped.
When the tool (1) and the workpiece gear (2) are pressed against each other at a torque specified by the torque control value and stopped in equilibrium, the tool shaft ( 1 ') and an initialization device (13) for outputting a command for setting the rotation angle of the workpiece gear shaft (20) to the initial phase "zero" to the pulse distributor (9). Processing machine.
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