JPH09500582A - 研削の際にワークの過負荷を防止する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 研削主軸と駆動機械とを持った研削盤によって研削の際にワークの熱的過負荷（研削割れ）を検出する方法において、研削主軸の回転数が測定され、この値がデータ処理装置に導かれ、そこから研削主軸の運動エネルギの大きさが求められ、この大きさが研削割れを特色づける基準値と比較される。

Description

【発明の詳細な説明】 研削の際にワークの過負荷を防止する方法 本発明は請求の範囲第１項の上位概念部分に記載の方法に関する。 歯車あるいは特別な形状をした他のワークのような品質的に高級な構造部品を 製造する場合、高い精度および精密な形状を得るために下加工後および焼入れ後 に精密加工することが益々重要となっている。その精密加工方法としてしばしば 研削加工が採用される。この場合、一方では焼入れ前の下加工から生じ他方では 焼入れひずみから生ずるオフセットが取り除かれる。そのオフセットは歯車の焼 入れ加工の場合に少なくとも０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである。 研削過程はこのオフセットの除去によってほんの数μｍの部分的な偏差しか許 されない最終形状としなければならない。他方では単位機械当たりおよび単位時 間当たりにおいて最大のワーク押出し量（生産量）を達成するために、極めて短 時間において焼入れないし精密加工が行われるという経済的考慮が必要である。 これらの相反する両要件は過去において有能な研削方法を開発する端緒となり 、一般的な研削物質（例えば炭化けい素、特殊コランダム）の他に、ダイヤモン ドおよび立方体状の結晶窒化ほう素も採用される。 実際上は精密加工過程は長い時間がかかり、即ち研削時間１秒当たりおよび研 削ディスク（砥石）幅１ｍｍ当たり最大でｍｍ³の容積単位でしか切削できない 。その最適化の限界は、研削ディスクがワークとの接触面において局所的にワー クに熱的な組織変化が生ずるような高温を発生するような大きな送りで加工され る所にある。当業者はこれを研削割れあるいは高温割れと呼び、ワークの熱的損 傷を意味し、そのため、そのワークは不良品となる。研削割れは種々の原因によ り発生する。その主な原因は次の通りである。 − 消耗した研削ディスク。 − 破片が付着した研削ディスク。 − オフセットの狂いおよび心出しの狂い。 − 大き過ぎる送り。 − ワークを据え付ける際の狂い。 − 不十分な冷却。 従って、工業的な生産にとって研削割れの監視は重要な品質管理基準である。 そのために、しばしばエッチング方法が採用され、無作為にワークが種々の浴内 でエッチング処理され、それにより発生した組織の周辺層の変化を検査する。し かし、この方法は高価であり、すべてのワークを検査できない。これは加工後に 初めて採用され、研削中においてワークの研削割れを監視することはできない。 ドイツ特許第４０２５５５２号明細書において、ワークの熱的過負荷を検出す る方法とその装置が知られている。その場合、研削過程に曝される面における温 度上昇が求められ、この実際値が基準値と比較される。この基準値は、基準ワー クにおける研削割れの発生の端緒となる研削ディスクによる研削過程と同じパラ メータのもとで求められる。その都度の研削ディスクによる研削過程は、所定の 安全間隔を考慮した状態で研削割れを生ずる危険な温度に相応した温度上昇が検 出されるや否や終了される。加工すべきワークにおける温度の検出は困難であり 正確に検出できないので、研削過程によって発生される温度上昇の代わりに、こ れに条件づけられるワークの幾何学的形状変化を関与させることが提案されてい る。しかし、これを測定するために高価な測定装置を加工すべきワークに設けね ばならない。この測定装置は研削割れの単純な検出操作を妨げ確実な測定結果が 得られない。この方法は、既に生じた研削割れを検出すること、即ち損傷の検出 を実施することしかできない。そのため、これでは研削割れを防止することはで きない。 本発明の目的は、請求の範囲第１項の上位概念部分に記載の研削する際にワー クの熱的過負荷を防止する方法を、研削割れの確実な検出ができるように改良す ることにある。 本発明によれば、この目的は請求の範囲第１項の特徴部分に記載の手段によっ て達成される。 研究の結果、切削的あるいは摩擦的に常に吸収されるすべての機械エネルギが 熱エネルギに変換されるか否かは研削の品質が無関係であることが分かっている 。工作機械主軸から導入される駆動エネルギの形をしたエネルギは、ほとんど研 削過程において熱エネルギに変換され、ワークで克服しなければならない。発生 した研削割れは単位時間当たりおよび単位加工表面当たりの過大な機械エネルギ の熱エネルギへの変換として生ずる。 歯車の研削は特に困難である。それぞれの研削過程において、互いに並んで位 置する二つの歯に属し両者の間に歯溝を形成する二つの歯フランクが研削される 。 個々の歯フランクにおいて最大に生ずる表面温度およびそれに伴って生ずる動 力損失は位置（状態）に左右される。従って、研削割れあるいはその恐れを検出 するために、変換されたエネルギを測定し評価しなければならない。その場合、 その都度同時に研削される互いに隣接する歯の二つの歯フランクにおけるエネル ギ分布を検出しなければならない。これによって研削すべき二つの歯フランクに おけるオフセット分布が異なっている場合およびそのために温度の発生が異なっ ている場合も、熱的損傷の発生が良好に検出される。 同時に加工すべき二つの歯フランクに対して、変換された熱エネルギが求めら れる。この場合、導入されたエネルギが二つの歯フランクにどのように分布して いるかが検出されねばならない。導入された総エネルギの大きさは重要ではなく 、それぞれの歯フランクに生ずる最大値が重要なのである。測定された熱エネル ギが所定のしきい値を超過したときに研削割れの存在が推論される。 いま所定の送りにおいて測定されたエネルギがなお明らかにしきい値以下にあ るとき、送り速度は高められる。危険度が常にしきい値以下にとどまっているよ うに送りが調整されるとき、その他の良好な条件（良好な研削ディスク、僅かな オフセット）において大きな送りで運転される。送りの方向づけは研削ディスク の状態について行われ、その場合連続してオフセットに合わせて調整される。 本発明に基づいて利用されたエネルギを検出するために主軸・回転数が検出さ れる。そこから駆動ユニットのエネルギが求められる。 発生する研削割れに対する恐れをオンラインで連続的に検出することによって 、研削割れを確実に防止するような送りの最適化が達成される。 研削割れはまず第１に、研削ディスクの実際の研削特性および実際のオフセッ トに対して粗削りの場合において歯溝における圧力が高すぎるためおよび送りが 高すぎるために生ずる。高い圧力は臨界しきい値を越えた温度発生を生ずる。測 定した結果、歯溝の研削の終わりに圧力上昇および研削割れの大きな恐れが生ず ることが分かった。特に歯溝の最後の４分の１においてこの現象が生ずる。これ は研削中に発生した温度の蓄熱効果に起因している。 研削過程中に歯溝において熱エネルギに変換されるエネルギは、主に研削ディ スクのオフセットおよび研削力によって決定される。更に温度は単位時間当たり および単位面積当たりに利用されたエネルギによって決定される。その時間は送 りに関して決定され、研削面積は一定した大きさをしている。その面積の一定性 はただ、研削ディスクが歯溝の中にどの程度中央に送られるかに関する割出し誤 差が片側の歯フランク側面が部分的あるいは完全に研削されないままであるほど 大きいときには生じない。その場合、他方の歯フランクは相応した大きなオフセ ットを有する。割出し誤差は研削ディスクが歯溝の中にどの程度中央に送られる かに関係して生ずる。単位時間当たりのエネルギ消費は駆動主軸の回転数の減少 および主軸電流の変化で表れる。 いま補助的に割出し台の電流が測定されるとき、正に加工された両側の歯フラ ンクのオフセット分布を明言できる。割出し誤差が存在するとき、エネルギは歯 フランクに非対称的に伝達され、一方の歯フランクが他方の歯フランクより高温 となる。オフセットないしオフセット分布は特に危険な研削割れ要因である。 上述の関係において、研削割れの危険に対する大きさおよびしきい値を得る際 の研削割れの発生中における研削割れの検出を計算することができる。 求めるべき回転数は誘導式検出器あるいは回転パルス発生器により表示される 。回転数計発電機、回転角度センサなどのような他の回転数検出方式も同様に利 用できる。割出し台の電動機電流は割出し台を駆動する電動機の制御部分におけ る分流抵抗あるいは分路抵抗を介して測定できる。回転数信号は研削ディスクが 歯溝の中に入り込む際にまず強く低下する。この回転数の低下は無負荷回転数の ８％までになる。それから、この回転数は歯溝における加工時間中において安定 した値となる。研削ディスクが歯溝から出る際に回転数は増大し、続いて無負荷 回転数となる。この回転数経過は各歯溝を加工する際に繰り返される。 研削割れの検出はここでは主に歯溝内における安定した回転数値を基にしてい る。これによって歯溝終端における研削割れあるいは歯溝全体にわたる研削割れ が検出できる。歯溝入口における研削割れ状態に対しては歯溝入口における回転 数信号の勾配を評価しなければならない。その勾配が増大すればするほど、オフ セットが増大し、ないしはオフセット分布が一層非対称となる。 特に歯車を加工する際に研削割れの恐れを検出するために関与される別の信号 は割出し台の電動機電流である。ここで述べる電動機電流ははす歯の研削中に割 出し台の軸を回転するために必要な電流である。歯溝の内部における範囲が評価 される。研削ディスクを割出し台の軸と一緒にあるいはその逆に回転する電動機 電流は、左側歯フランクと右側歯フランクのオフセット差によって変化する。正 しい研削角度を得るために、歯フランクの非対称性あるいは研削ディスクの非対 称的損耗に応じて多少の電流が必要である。ワークホルダとして機能する割出し 台は、導入されたトルクを検出するための手段としても同時に使用される。 欠陥作用を系統変動に基づいて防止するために、駆動主軸の電動機電流がもう 一つの影響量として関与される。系統変動によって引き起こされる回転数低下が 生じたとき、駆動主軸の電動機電流によって動力変化が一緒に考慮される。この 補助的な考慮なしでは、低い回転数値によって偽りの高いエネルギ変換が推論さ れ、送りが不必要に戻されてしまう。 機械内部において永続的に評価される影響量、即ち電動機電流および回転数が 駆動主軸の送りを制御する。その送りは、求められ計算された値が常に変換され るエネルギを所定のしきい値の下側にあるように行われる。この場合、送りは、 変換されたエネルギがしきい値の下側にある安全間隔を隔ててそれに対してほぼ 一定の間隔を開けて延びるように個々に調整できる。いま変換されたエネルギに 増大が生じたとき送りはこのエネルギ増大に相応して戻され、従ってしきい値の 超過は生じない。これによって加工されたワークに決して研削割れは生ぜず、ワ ークは無条件で再加工できる。 加工時間は低下された送りによって長くなるが、ワークを研削割れのために選 別排除する必要もなくなる。即ち、送りは必要な場合に所定の最小値まで下げら れる。 しかし経験によれば、研削割れを受けて汚れた研削ディスクがある時間経過後 に加工されたワークによって自己洗浄されることも分かっている。即ち、一旦研 削割れが生じてしまっているか研削燃焼生成物の近くに入り込む研削ディスクは 、全体として再び通常の作業条件を持った研削ディスクとなる。更に永続的に監 視する際に駆動主軸の送りは自己洗浄が行われた後で再び高められ、再びしきい 値まで高さられる。 加工済みワークの研削割れ状態について得られた知識の転換は多種多様な形で 行われる。まず一方ではワークが研削割れを起こしていることが研削盤の使用者 に直接表示される。どのワークが関係しているかも同様に直接表示される。その ために例えば発光ダイオード、液晶表示器付きのスケール、映像スクリーンある いは他の手段の形をした光学的表示装置が設けられる。警報を発するために、使 用者に例えば光学的表示手段の観察を指示する音響的表示手段も有利に設けられ る。 表示装置は例えば次のように形成されている。即ち、ディスプレイに各歯車に 対するスケールおよび研削ディスク状態に対するスケールが設けられている。こ れらの各スケールは、歯車において研削割れの大きさが既にどの位の高さに上昇 しているかを示す極限値表示器を携帯している。この情報は各歯車支持マンドレ ルに対して研削開始前にリセットされ、研削終了までに形成される。研削の終わ りに使用者はしきい値を参考にして、どの歯車が研削割れをしておりどの歯車が 研削割れをしていないかが分かる。割出し台の電動機電流による対称性の測定お よび回転数の偏差によって、研削ディスクの状態に対する大きさも認識できる。 この大きさも同様に表示される。研削割れをしている歯車は使用者によって選別 排除され、再加工工程から外される。従って、例えば歯車装置に組み込まれた研 削割れ付きの歯車に対する将来の苦情は避けられる。これは悪意な苦情、苦情の 費用および高い修理費を回避する。 ディスプレイへの表示に加えて、求められたデータおよびこれらの値から行わ れた解析結果は内部記憶器に記録される。この記憶器は特に別個に電池でバック アップされているので、工作機械が停電した際もデータは確実に消えずに残る。 プロトコルにおいて例えばデータ、時間および各歯車支持マンドレルに対する監 視結果が表示され、いつでも後から呼び出せる。 ディスプレイ装置の代わりに発光ダイオードの形の単純な表示装置も配置させ られる。その場合、緑の発光ダイオードが「研削割れなし」を表し、赤の発光ダ イオードが「研削割れ有り」を表す。 上述の表示方式の場合、研削割れ付きの製造済みのワークが明白に表示させら れる。このワークは工作機械の作業員により選別除去され再加工工程に送られな い。しかし有利には研削割れの発生が完全に防止されるようにされねばならない 。そのために研削割れの恐れに対する大きさが計算されねばならない。この恐れ が所定の送りの際に臨界しきい値より明らかに小さいとき、送りが高められる。 研削割れが存在したときから臨界しきい値が表示される。 工作機械において制御系統は次のように作動する。即ち、まず歯車を装備した 新しいマンドレルが工作機械に設置される。このマンドレルに対する新たな送り は最後のマンドレルの調整された送りに合わされるが、まず、この値の半分にし か調整されない。それから据え付けられたすべての歯車における歯溝が荒削りさ れる。歯溝で検出された値に合わせてかつ臨界しきい値に対して存在する間隔に 関して、工作機械を臨界しきい値の下側にできるだけ僅かな間隔を隔てて送るた めに、送りが高められるか場合によって戻される。これにより個々のワークの加 工時間は短くなる。高い値あるいは低い値への送りの適合は歯溝ごとに繰り返さ れ、求められた値からその都度計算される。この制御系統によってマンドレルご とにその都度の研削ディスクの状態に合わされる。その場合、測定された研削割 れを表す臨界しきい値を、注意して運転し、歯溝の歯フランクにおける異なった オフセット分布が考慮されるように調整する。実際に存在するすべてのパラメー タを考慮して最良に大きく調整された送りによって、加工されるワークの生産量 は明らかに増大される。その場合、研削割れ検査が同時に１００％行われるので 、工作機械によって欠陥品は全く生産されない。従って、材料の損失もほとんど 零である。制御系統によって研削ディスクの浄化方式が一緒に考慮され、研削デ ィスクが汚れたことにより送りを戻した後、研削ディスクの自己洗浄後に送りが 再び高められる。研削ディスクは利用されたままであり、継続利用させられ、交 換 も除去もする必要がなく、更に製造して採用される。この点も、ワークが研削割 れの危険に曝されることなしにコストを低減する働きをする。 割出し台の電流の吸収量の測定あるいはワークを支持するセンタマンドレルに 導入されるトルクを推論できる等価的な信号の測定は、歯溝の両側の歯フランク のオフセット分布の非対称に対する大きさを生ずる。 研削割れの原因は過剰な運動エネルギの熱エネルギへの変換である。ワークに 導入される熱エネルギはワークあるいは工具において全く測定されないか非常に 高い経費でしか測定されないので、その瞬間に存在する駆動主軸の運動エネルギ のほとんど遅れのない測定は相応した判断要因である。 駆動主軸の運動エネルギは主軸電動機および駆動主軸の回転エネルギと電動機 において実際の時点で運動エネルギに変換される電気出力とから合成される。 歯フランクにおける変換された運動エネルギの値は回転数低下の勾配によって 直接表示される。そのために駆動主軸の回転数が測定され評価されねばならない 。そのために良好な方式として駆動主軸から出される回転パルスが評価される。 そのために例えば磁気式検出器が主軸ハウジングの上部に配置され、主軸に固定 された構造部品の周期的な回転が測定される。そのような構造部品は主軸に配置 されたねじでよい。そこから回転インターバルが計算される。 瞬間的な回転数は歯溝における摩擦のあらゆる変化および出力変換のあらゆる 変化を表す。変換されたエネルギは正に加工している二つの歯フランクに分布し ている。それがその瞬間においてどのように正確に分布しているかは、割出し台 の電流から求められる。工作機械の構成要素として割出し台がワークを支持する マンドレルを回転し、研削主軸はそれに沿って移動する。オフセットの非対称性 に応じて歯車の歯フランクは、割出し台の回転を支援しようとするか阻止しよう とする。センタマンドレルの駆動装置はこの支援および阻止を除去しようとし、 そのために制動トルクあるいは加速トルクを与えようとする。これは割出し台に よって吸収される動力の大きさおよび極性で表される。従って、割出し台で吸収 された電流は研削すべき両歯フランクへのエネルギ導入の非対称性における大き さである。 制動トルクあるいは加速トルクの正確な値は割出し台の軸受台におけるストレ ーンゲージで求められる。これは調整に伴ったヒステリシス特性を生じない。こ れは同じく割出し台とセンタマンドレルとの間に配置されたトルク測定軸に対し ても言える。この測定軸は研削すべき歯フランクへのエネルギ導入の非対称に対 する大きさとしてねじりトルクを供給する。 研削割れは主に次の二つの態様で変化する。まず、第１にゆっくりした態様で 変化し、研削ディスクの活動表面が減少する。従ってこれは研削ディスクにとど まった切れ端間の中間空間が破片で塞がれることから生ずる。この過程は純粋に 偶然に切れ端の分布によって起こり、オフセットの狂いによって開始される。し かしこれは、研削ディスクを回復し浄化する時間を与えるときに逆転できる。そ のために必要な浄化過程は例えば僅かな送りの研削過程である。これはゆっくり 行われ、一般に２０個以上の歯フランクを浄化するために必要がある。 他方では速い態様が研削割れの恐れに対して重要であることが分かっている。 各歯フランクは驚くべきことに、研削ディスクを歯溝の中に入れた際に既に駆動 主軸に激しい制動を引き起こすオフセット狂いを生ずる。この場合のために、駆 動主軸の回転エネルギの変化は測定量として関与され、研削割れを検出するため 検討済みの回転数勾配と比較される。歯溝の中に挿入する際に回転数が特にひど く低下したとき、これは歯溝の出発点における研削割れの開始に対する間接証拠 である。殊に極端なはす歯の場合、ひどく損耗した研削ディスクの場合に駆動主 軸および加工すべき歯はたわみを生ずる。回転数は直線的に変化せず指数的に低 下する。研削過程はまずはじめは遅れる。この場合も研削割れを防止するために は送りを直接減少する方式しかない。駆動主軸の電動機回転数は歯の大きさおよ び歯に左右される。 研削ディスクのオフセット狂いおよび損耗が研削割れの恐れの要因となる。こ の恐れは送り速度を調整することによって、研削割れがそこから生ずる臨界しき い値以下に維持できる。その送りは許容し得る欠陥の蓋然性と経済的限度との妥 協点に合わされるのではなく、研削ディスクおよび歯車の瞬間的な状態に合わさ れる。駆動主軸は良好な研削能力において僅かなエネルギを吸収し、悪い研削能 力において高いエネルギ吸収を示す。 以下図面を参照して本発明およびその用途について簡単に説明する。 第１図は本発明研削装置の概略図、 第２図は研削盤の正面図、 第３図は加工すべきワークの受け部の概略図、 第４図は研削盤の割出し・研削ヘッド装置の側面図、および 第５図は研削ヘッドの正面図である。 歯車を研削する際、主に単一プロフィル形研削ディスク（研削砥石）による縦 研削方法が利用される。この単一プロフィル形研削ディスクは、複数のプロフィ ルが研削ディスクに並べて配置されている研削ディスクによる研削方法と異なっ て、研削すべき歯車においてそれぞれ二つの歯の間の位置に作ろうとする一つの プロフィルしか有していない。かかる単一プロフィル形研削ディスクは第１図に 概略的に示されている。 第１Ａ図には歯車２が示されており、ここでは分かり易くするために二つの歯 ４、６しか示されていない。以下の説明において、互いに対向して位置する歯フ ランク８、１０並びにそれらの間に位置する歯底１２によって形成された歯溝１ ４を単一プロフィル形研削ディスク１６によって研削することを前提とする。こ の研削ディスクの外側輪郭の形状は研削すべき歯溝１４の内側輪郭の形状に相応 している。 第１Ｂ図には歯車２が斜視図で示されており、ここでも分かり易くするために 二つの歯４、６しか示されていない。第１Ｂ図において加工される研削面は線画 で示されている。研削過程中に歯車２は、第２図に示されているように研削盤に 属するホルダ１７（センタマンドレル）上に配置されている。線画で示されてい る研削面を研削することによりこの研削面の温度が上昇し、この温度上昇が所定 の限界値を超過すると、ワーク周辺層に熱的な組織変化が生じてしまう。 第２図は歯車を研削するために利用する一般的な研削盤ユニット１８を示して いる。 機械ベッド２０の上に機械テーブル２２が配置されている。継電器ブラケット ２４は締付けレバー２８を備えた操作パネル２６を有している。操作パネル２６ は作業員の個々の要求に応じて調整される。かかる操作パネル２６は研削割れを 表示する上述した装置を含んでいるので、作業員は常に実際にワークの研削状態 を知らされる。機械テーブル２２は液圧式昇降装置３０によって変位調整できる 。作業員は正面の引き戸３１を通って場合によっては封じ込められている研削盤 ユニット１８の作業空間の入口に到達する。その引き戸３１は自動装填口３１の 扉と同様に機械カバー３４に属している。自動装填口３１の扉は空気圧式シリン ダ３６を介して作動され、引き戸３１は操作把手３８を介して開かれる。 第２図には研削盤ユニット１８における割出し台４０が概略的に示されている 。割出し台４０は研削盤の作業空間の中に突出し、そこで加工すべきワークある いは加工すべきワーク（歯車）を支持するセンタマンドレル（図示せず）を支え ている。 第３図には加工すべきワークを支持する装置が示されている。割出し台４０は センタマンドレル４４の受け部に係合している尖端４２を有している。センタマ ンドレル４４は反対側が心押し台尖端４６によって保持されている。心押し台尖 端４６付きの心押し台並びに尖端４２付きの割出し台４０はこの分野で当業者に おいて知られているような形態にしている。センタマンドレル４４上に複数の歯 車２が配置されている。加工すべきワークの形状に応じて心押し台尖端４６およ び割出し台尖端４２を合わせ調整しなければならない。加工過程中にセンタマン ドレル４４は割出し台によってその都度一つの歯溝だけ継続して回転される。そ の場合、直接次々に並んで位置する歯溝を加工する必要はない。むしろ機械側の 理由から、離れて位置する他の歯底を順々に加工することもできる。 第４図は割出し台４０の調整方式を示し、第５図は研削ヘッド５０の配置構造 およびその調整方式を示している。即ち、第４図は割出し台４０の側面図を示し ている。割出し台主軸５２はＡ軸線を中心として回転運動を行い、詳しくは所定 の角度だけ左側（−）および右側（＋）に回転する。この図面は第５図において Ｘ方向に割出し台主軸を見て示している。割出し台４０を支持する機械テーブル ２２はＹ軸線上で調整させられる。その（＋）方向におけるテーブル調整は研削 ヘッド５０をワークから遠ざけることを意味し、（−）方向におけるテーブル調 整は研削ヘッド５０をワークの中に研削深さまで沈み込ませることを意味する。 第４図には研削ディスク５４付きの研削ヘッド５０が概略的に示され、第５図 には研削ヘッド５０が正面図で示されている。研削ヘッド５０はハンドル５６を 介してその高さが調整させられ、非常に細かいピッチで精確に加工すべきワーク に合わせられる。同様に研削盤ユニット１８のサドル５８全体を移動するか研削 ヘッド５０を揺動させることもできる。 即ち、サドル５８の（＋）Ｘ方向における移動は研削送りを行い、サドル５８ の（−）Ｘ方向における移動は研削過程における戻り行程を行う。Ｂ軸線を中心 とした研削ヘッド５０の揺動は（＋）Ｂ方向において「右上がり」のはす歯を持 ったワークに対する研削ディスク５４の調整を生ずる。研削ヘッド５０の揺動は −Ｂ方向において「左上がり」のはす歯を持ったワークに対する研削ディスク５ ４の調整を生ずる。直歯ないし真っ直ぐな歯溝がワーク軸線に対して平行に研削 されるワークは、研削ヘッド５０の研削主軸６０を精確に垂直に位置する必要が ある。研削ディスク５４は外側輪郭として研削すべき歯溝の内側輪郭のプロフィ ルを有している。単一プロフィル形研削ディスクで縦研削する際、歯溝が順々に 研削される。その場合、研削ディスクはワーク軸線に対して所望の傾斜位置に相 応して傾斜されている。現存するすべての傾斜位置を研削することができる。研 削ヘッド５０はサドル５８に図示していない適当な手段によって取り付けられて いる。サドル５８の両側に、サドル５８のＸ軸線上における移動の際にこの運動 に合わせるベローズ６２が設けられている。 研削割れの防止によってないしは個々のワークにおける研削割れの検出によっ て、ワークをエッチング浴検査する必要なんか要らなくなる。従って、環境汚染 するエッチング浴検査は省略できる。 本発明は上述した実施例に限定されない。本発明はこの専門分野の当業者にお いて本発明の基本的な考えで作られるすべての変形例を含んでいる。本発明に基 づく方法にとって必要なパラメータは研削盤の図示した主要な構造部品について 、上述した方式であるいは詳細に図示する必要がないような当業者で周知の処置 で求められる。当業者は機械装置に測定値の検出装置を、上述の予期した負荷を 考慮に入れて本発明の方法に採用する明白な測定量を得るように配置する。 符号の説明 ２ 歯車 ４ 歯 ６ 歯 ８ 歯フランク １０ 歯フランク １２ 歯底 １４ 歯溝 １６ 研削ディスク（研削砥石） １７ ホルダ １８ 研削盤ユニット ２０ 機械ベッド ２２ 機械テーブル ２４ 継電器ブラケット ２６ 操作パネル ２８ 締付けレバー ３０ 液圧式昇降装置 ３１ 引き戸 ３２ 自動装填用扉 ３４ 機械カバー ３６ 空気圧式シリンダ ３８ 操作把手 ４０ 割出し台 ４２ 割出し台尖端 ４４ センタマンドレル ４６ 心押し台尖端 ５０ 研削ヘッド ５２ 割出し台主軸 ５４ 研削ディスク（研削砥石） ５６ 高さ調整ハンドル ５８ サドル ６０ 研削主軸 ６２ ベローズ

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年６月２９日 【補正内容】 請求の範囲 １． 研削主軸と駆動機械とを持った研削盤によって研削の際にワークの熱的 過負荷（研削割れ）を防止する方法において、 研削主軸の回転数が測定され、この値がデータ処理装置に導かれ、そこから研 削主軸の運動エネルギの大きさが求められ、この大きさが研削割れを特色づける 基準値と比較されることを特徴とする研削の際にワークの熱的過負荷を防止する 方法。 ２． 警報装置によってどのワークが研削割れをしているかが表示されること を特徴とする請求の範囲第１項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を防止する 方法。 ３． 光学的な警報装置が利用されることを特徴とする請求の範囲第２項記載 の研削の際にワークの熱的過負荷を防止する方法。 ４． 音響的な警報装置が利用されることを特徴とする請求の範囲第２項記載 の研削の際にワークの熱的過負荷を防止する方法。 ５． 光学的および音響的複合警報装置が利用されることを特徴とする請求の 範囲第２項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を防止する方法。 ６． 系統電圧の変動が求められ、そこから駆動主軸の回転数の変動が考慮さ れることを特徴とする請求の範囲第１項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を 防止する方法。 ７． 駆動主軸の送りが変換された運動エネルギに関係して調整されることを 特徴とする請求の範囲第１項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を防止する方 法。 ８． 基準値の超過後に送りが戻されることを特徴とする請求の範囲第１項記 載の研削の際にワークの熱的過負荷を防止する方法。 ９． 敷居値が超過されないように送りが調整されることを特徴とする請求の 範囲第１項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を防止する方法。 １０． 歯車を研削の際に研削盤の割出し台のねじりトルクが求められ、この 値がデータ処理装置に導かれ、そこから歯溝の寸法分布の不釣り合いの大きさが 求められ、この大きさが送りを制御するために考慮されることを特徴とする請求 の範囲第１項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を防止する方法。 １１． 歯車を研削の際に研削盤の割出し台のねじりトルクが求められ、この 値がデータ処理装置に導かれ、そこから研削ディスク側の損耗の不釣り合いの大 きさが求められ、この大きさが送りを制御するために考慮されることを特徴とす る請求の範囲第１項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を防止する方法。 １２． ねじりトルクが割出し台によって回転するためあるいは歯溝の中に入 り込む研削ディスクに対して必要な電動機電流を介して求められることを特徴と する請求の範囲第１０項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を防止する方法。 １３． ねじりトルクが割出し台に導入される曲げモーメントを介して決定さ れることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の研削の際にワークの熱的過負荷 を防止する方法。 １４． 曲げモーメントがストレーンゲージで検出されることを特徴とする請 求の範囲第１３項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を防止する方法。 １５． ねじりトルクが割出し台とセンター軸との間に配置されたモーメント 測定軸を介してねじりトルクとして検出されることを特徴とする請求の範囲第１ ０項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を防止する方法。 １６． 研削主軸付きの駆動機械、研削主軸の回転数測定装置およびデータ処 理装置が設けられ、データ処理装置および回転数測定装置が信号交換のために互 いに結合されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第９項のいずれか １項に記載の方法を実施するための研削装置。 １７． 研削主軸付きの駆動機械、研削主軸の回転数測定装置、そこに導入さ れるトルクを測定する装置を持ったワークホルダおよびデータ処理装置が設けら れ、データ処理装置、回転数測定装置およびトルク測定装置が信号交換のために 互いに結合されていることを特徴とする請求の範囲第１０項ないし第１５項のい ずれか１項に記載の方法を実施するための研削装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライルフォーファー，ヨハネス ドイツ連邦共和国カールスフェルト、フリ ューリングスプラッツ、２ (72)発明者 ビンスメイア，ベルナー ドイツ連邦共和国ダッヒャウ、ビュールゲ ルマイシュター‐シャルル‐シュトラー セ、18

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 研削主軸と駆動機械とを持った研削盤によって研削の際にワークの熱的 過負荷（研削割れ）を検出する方法において、 研削主軸の回転数が測定され、この値がデータ処理装置に導かれ、そこから研 削主軸の運動エネルギの大きさが求められ、この大きさが研削割れを特色づける 基準値と比較されることを特徴とする研削の際にワークの熱的過負荷を検出する 方法。 ２． 警報装置によってどのワークが研削割れをしているかが表示されること を特徴とする請求の範囲第１項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を検出する 方法。 ３． 光学的な警報装置が利用されることを特徴とする請求の範囲第２項記載 の研削の際にワークの熱的過負荷を検出する方法。 ４． 音響的な警報装置が利用されることを特徴とする請求の範囲第２項記載 の研削の際にワークの熱的過負荷を検出する方法。 ５． 光学的および音響的複合警報装置が利用されることを特徴とする請求の 範囲第２項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を検出する方法。 ６． 系統電圧の変動が求められ、そこから駆動主軸の回転数の変動が考慮さ れることを特徴とする請求の範囲第１項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を 検出する方法。 ７． 駆動主軸の送りが変換された運動エネルギに関係して調整されることを 特徴とする請求の範囲第１項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を検出する方 法。 ８． 基準値の超過後に送りが戻されることを特徴とする請求の範囲第１項記 載の研削の際にワークの熱的過負荷を検出する方法。 ９． しきい値が超過されないように送りが調整されることを特徴とする請求 の範囲第１項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を検出する方法。 １０． 歯車を研削の際に研削盤の割出し台のねじりトルクが求められ、この 値がデータ処理装置に導かれ、そこから歯溝の寸法分布の不釣り合いの大きさが 求められ、この大きさが送りを制御するために考慮されることを特徴とする請求 の範囲第１項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を検出する方法。 １１． 歯車を研削の際に研削盤の割出し台のねじりトルクが求められ、この 値がデータ処理装置に導かれ、そこから研削ディスク側の損耗の不釣り合いの大 きさが求められ、この大きさが送りを制御するために考慮されることを特徴とす る請求の範囲第１項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を検出する方法。 １２． ねじりトルクが割出し台によって回転するためあるいは歯溝の中に入 り込む研削ディスクに対して必要な電動機電流を介して求められることを特徴と する請求の範囲第１０項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を検出する方法。 １３． ねじりトルクが割出し台に導入される曲げモーメントを介して決定さ れることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の研削の際にワークの熱的過負荷 を検出する方法。 １４． 曲げモーメントがストレーンゲージで検出されることを特徴とする請 求の範囲第１３項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を検出する方法。 １５． ねじりトルクが割出し台とセンター軸との間に配置されたモーメント 測定軸を介してねじりトルクとして検出されることを特徴とする請求の範囲第１ ０項記載の研削の際にワークの熱的過負荷を検出する方法。 １６． 研削主軸付きの駆動機械、研削主軸の回転数測定装置およびデータ処 理装置が設けられ、データ処理装置および回転数測定装置が信号交換のために互 いに結合されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第９項のいずれか １項に記載の方法を実施するための研削装置。 １７． 研削主軸付きの駆動機械、研削主軸の回転数測定装置、そこに導入さ れるトルクを測定する装置を持ったワークホルダおよびデータ処理装置が設けら れ、データ処理装置、回転数測定装置およびトルク測定装置が信号交換のために 互いに結合されていることを特徴とする請求の範囲第１０項ないし第１５項のい ずれか１項に記載の方法を実施するための研削装置。