JPH0994742A - シェービングカッタ刃研装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易にシェービングカッタの刃研作業が行
え、作業効率の向上が得られるシェービングカッタの刃
研装置を提供する。 【解決手段】 砥石修正用センサ１７によって研削砥石
Ｗの外周Ｗｂを検知してドレッサ１６による形状修正の
基準位置を設定し、ドレッサ１６によって研削砥石Ｗに
形状修正を施し、砥石センサ１８によって研削砥石Ｗの
外周Ｗｂを検知して研削砥石Ｗの位置をシェービングカ
ッタに位置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は歯切り盤等で創成さ
れた歯面を平滑にし、かつ歯形等を修正する歯車シェー
ビング盤に使用されるシェービングカッタの形状修正を
行うためのシェービングカッタ刃研装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯切り盤等によって創成された歯車は、
歯車の耐久性を向上させ、かつ振動や騒音の低減を図る
ため歯車シェービング盤によって歯面を平滑にし、更に
歯形等の形状を修正して高精度に仕上げるシェービング
加工が施される。

【０００３】歯車シェービング盤はシェービング加工し
ようとする被削歯車をシェービングカッタと噛み合わせ
て軽く押し付けながら正逆回転させ、歯表面から少量の
削りシロを削り取るものであり、シェービングカッタは
図６にシェービングカッタ２０の要部断面斜視図を示す
ように歯２１の歯面２２に数多くの細い溝２３が形成さ
れ、これが研削刃として機能する。即ちシェービングカ
ッタ２０と被削歯車とは互に被削歯車の軸方向にスベリ
を生じながら噛み合うことにより被削歯車の歯面は極く
僅かずつ削りとられ歯形や歯面形状が修正される。

【０００４】一方、例えば自動車用変速機等に使用され
る歯車は、高速化にともなって高速回転が余儀なくさ
れ、高速回転に起因する振動、騒音の低減を図るため要
求歯面形状精度が高くなっている。

【０００５】要求歯面形状精度を確保するために被削歯
車をシェービング加工する歯車シェービング盤に用いら
れるシェービングカッタの歯面形状にあっても高精度が
要求され、シェービングカッタ２０の歯面２２は、例え
ば図７に要部断面を示すように破線２２ａで示す例えば
未修正インボリュートカーブの歯形に対して実線２２ｂ
で示す修正カーブの歯形に形状修正される。

【０００６】この歯面形状修正は、シェービングカッタ
２０の修正カーブ２２ｂに相応する形状の研削面Ｗａを
外周部に有する円板状の研削砥石Ｗを用いるシェービン
グカッタ刃研装置によってシェービングカッタ２０の摩
耗に対応して所定使用時間毎に、或いは必要に応じて随
時刃研される。

【０００７】一方シェービングカッタ刃研装置に用いら
れる研削砥石Ｗの研削面Ｗａはその研削面形状維持のた
め所定使用時間毎、或いは必要に応じて随時ドレッサに
よる形状修正がなされる。

【０００８】このドレッシングは、図８の（ａ）に正面
図、（ｂ）に側面図を概略的に示すように、予め設定さ
れた刃研条件に基づいて回転駆動する研削砥石Ｗに対
し、ドレッサ２５を研削砥石回転軸ｂと直交する方向で
この回転軸ｂに接近するＹ方向に移動せしめ、Ｙ方向に
移動する間に回転軸ｂと平行なＺ方向に移動することに
より行い、例えば図８（ｂ）のＥ部拡大説明図を示す図
９に破線Ｗａで示すよう研削面をドレッシング、即ち形
状修正する。

【０００９】このとき、研削砥石Ｗの外周Ｗｂからドレ
ッサ移動開始位置までの距離Ｌｃと図７に示すシェービ
ングカッタ２０の回転軸ａから研削砥石Ｗの外周Ｗｂま
での距離Ｌｂが各刃研毎に正確に合致することがシェー
ビングカッタ２０の歯面２２上に正確な位置でかつ正確
な形状の形状修正を再現するための前提となる。このた
め形状修正の位置を正確に研削砥石Ｗに再現するには
「試削り」、「シェービングカッタ歯面形状計測」及び
「砥石位置、ドレッサ位置、ドレッシング形状変更等の
段取り調整」の各作業を数回繰り返し調整することによ
り研削砥石Ｗに形状修正を施している。

【００１０】なお、被削歯車の歯形を維持するために砥
石を形状修正する先行技術として特開平３−６０９１８
号公報がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記シェービングカッ
タ刃研装置にあっては、研削砥石外周位置に対するドレ
ッサ移動開始位置及びシェービングカッタの回転軸に対
する研削砥石外周までの距離等が、作業者の目視によっ
て設定されることから、その作業は熟練を要し、かつ正
確に設定することが困難であり、更に正確な位置に形状
修正を再現するための段取り調整が複雑であって作業工
数の増大を招き、作業効率向上の妨げになる等の不具合
がある。

【００１２】従って本発明の目的は作業に熟練を要する
ことなく、容易に高品質なシェービングカッタ刃研作業
が行え、作業効率の向上が得られるシェービングカッタ
刃研装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のシェービングカッタ刃研装置は、歯車の歯形形状を
修正する歯車シェービング装置のシェービングカッタを
刃研削する円板状の研削砥石及びこの研削砥石の形状を
修正するドレッサを具備するシェービングカッタ刃研装
置において、研削砥石の外周位置を検知して研削砥石の
径に対するドレッサによる形状修正の基準位置を設定す
る砥石修正用センサと、研削砥石の外周位置を検知して
シェービングカッタに対する研削砥石位置を位置決めす
る砥石位置センサとを有することを特徴するものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明におけるシェービング
カッタ刃研装置の実施形態について図に基づいて説明す
る。

【００１５】図１はシェービングカッタ刃研装置１の概
要説明図であって、符号２はそのベッドである。ベッド
２は上部に平坦な案内面２ａを有し、案内面２ａに形成
された対向する一対のＶ字溝２ｂに沿って往復動自在に
移動テーブル３が載置され、かつ案内面２ａに隣接して
コラム４が立設している。

【００１６】移動テーブル３にはその移動方向と直交し
て水平方向に沿う回転軸ａを有する主軸５が回転自在に
軸支されている。主軸５の一端には刃研すべきシェービ
ングカッタ２０を同軸上に支持するワーク支持部６が設
けられ、他端にはシェービングカッタ２０の歯数に対応
する複数の割出溝７ａが外周上に列設する円板状の割出
板７が設けられている。

【００１７】一方移動テーブル３から上方に延設するブ
ラケット８に前記割出溝７ａに先端が選択的に係脱する
係止片９が設けられ、係止片９が割出板７の割出溝７ａ
に選択的に係合することによりシェービングカッタ２０
の各歯２１が後述する研削砥石Ｗと対向する研削位置に
保持せしめるようになっている。

【００１８】ベッド２に立設する別のコラム２４には上
下移動可能に支持され、鉛直軸回りに旋回自在でかつ上
下方向に揺動可能な砥石ヘッド１１が設けられ、砥石ヘ
ッド１１の砥石軸前端に回転駆動装置によって回転駆動
される円板状の研削砥石Ｗが設けられている。

【００１９】コラム４には上下動するステー１２が設け
られ、ステー１２の下端に移動テーブル３の移動方向と
平行に往復動する保持部１３が設けられている。保持部
１３の下面には主軸５のワーク支持部６と割出板７との
間に形成されるピッチブロック１４に巻回するローラバ
ンド１５の両端１５ａが結合されていて、保持部１３が
移動テーブル３の移動方向に沿って往復動することによ
りローラバンド１５、ピッチブロック１４を介して主軸
５に取付けられたシェービングカッタ２０を主軸５と同
軸上で揺動する。

【００２０】更にシェービングカッタ刃研装置１には予
め設定された刃研条件に基づいて研削砥石Ｗの回転軸心
ｂと直交する方向でこの回転軸心ｂに対して接離するＹ
方向に移動し、かつＹ方向に移動する間に回転軸心ｂに
対して平行なＺ方向に移動することにより回転する研削
砥石Ｗに当接して研削砥石Ｗの形状を修正するドレッサ
１６を有している。

【００２１】また図２に概略を示すように、ドレッサ１
６による研削砥石Ｗに対する形状修正の基準位置を設定
するため研削砥石Ｗの外周Ｗｂの位置を検知する砥石修
正用センサ１７が研削砥石Ｗの回転軸心ｂに対して相対
変位しない部材に取付けられる一方、シェービングカッ
タ２０に対する研削砥石Ｗによる研削位置を設定するた
めシェービングカッタ２０の回転中心となる主軸５の回
転軸心ａから研削砥石Ｗの外周Ｗｂまでの距離を設定す
るための砥石位置センサ１８が主軸５の回転軸心ａに対
して相対変位しない部材に取付けられて研削砥石Ｗの外
周位置を検知するよう構成されている。これら両センサ
１７、１８はレーザ光線等を利用した非接触センサによ
って構成される。

【００２２】次にこのように構成されたシェービングカ
ッタ刃研装置１の作動について説明する。

【００２３】先ず歯面形状を修正しようとするシェービ
ングカッタ２０の歯面２２のねじれ角に相応して砥石ヘ
ッド１１を鉛直軸回りに旋回Ａ及び上下方向に揺動Ｂし
てその前端に設けられた研削砥石Ｗの姿勢位置を調整す
る。この研削砥石Ｗには予め刃研しようとするシェービ
ングカッタ２０の歯面修正カーブに相応した修正カーブ
を有する研削面Ｗａが形成されている。

【００２４】次に主軸５の一端にワーク支持部６によっ
て刃研するシェービングカッタ２０を取付けるととも
に、割出板７に形成された何れかの割出溝７ａに係止片
９の先端を係合して主軸５を介してシェービングカッタ
２０の回転を規制して対応する何れかの歯面２２が研削
位置となるようシェービングカッタ２０の位置決めを行
う。

【００２５】続いて研削砥石Ｗの姿勢位置が調整された
上記砥石ヘッド１１を降下せしめて図３に示す研削砥石
Ｗの外周Ｗｂが回転軸心ａから所定距離Ｌｂ離間した位
置まで降下したことを砥石位置センサ１８が検知した位
置で砥石ヘッド１１の降下を停止させ、図３に要部拡大
図を示すように研削砥石Ｗの研削面Ｗａを研削位置にあ
るシェービングカッタ２０の歯面２２と対向させて研削
砥石Ｗを回転駆動する。

【００２６】そして移動テーブル３を往復動することに
よりローラバンド１５の巻回によって主軸５の回転軸心
ａを中心にシェービングカッタ２０を所定量揺動させて
シェービングカッタ２０の歯面２２を回転する研削砥石
Ｗの研削面Ｗａに繰り返しその歯先から歯元方向に移動
させつつ当接せしめて創成する。

【００２７】研削砥石Ｗの研削面Ｗａは、予め刃研すべ
き歯面２２の修正カーブ２２ｂに相応した形状であるこ
とから、シェービングカッタ２０の歯面２２は回転する
研削砥石Ｗの研削面Ｗａによって刃研され、例えば破線
２２ａで示す未修正カーブの状態から修正カーブ２２ｂ
に示す状態に修正される。

【００２８】歯面２２の修正が終了すると、移動テーブ
ル３の往復動を停止してシェービングカッタ２０の創成
を完了する。続いて移動テーブル３を退避位置まで移動
させて歯面２２から研削砥石Ｗを退避させ、かつ係止部
９を割出溝７ａ内から退避させて割出板７の回転を解放
して主軸５を回動させ、隣設する次の割出溝７ａに係止
片９を係合することにより隣設する次の刃研すべき歯面
２２が研削位置となるようシェービングカッタ２０の位
置決めをする。

【００２９】そして移動テーブル３の往復動を再開して
研削位置に位置する歯面２２を形状修正する。

【００３０】同様の作業を繰返すことによりシェービン
グカッタ２０の歯面２２を順次形状修正する。

【００３１】歯面２２の刃研を繰返すことにより摩耗し
て変形した研削砥石Ｗの研削面Ｗａは定期的或いは必要
に応じて随時ドレッサ１６によって形状修正がなされ
る。

【００３２】次にドレッサ１６による研削砥石Ｗの形状
修正について図１、図４及び図５によって説明する。

【００３３】図４はドレッサ１６の作動状態を示す説明
図であって、（ａ）は図２の要部拡大説明図、（ｂ）は
矢視Ｃ方向からの要部説明である。

【００３４】研削砥石Ｗの形状修正にあたり砥石ヘッド
１１を前進Ｄせしめ、研削砥石Ｗをドレス作業位置へ移
動せしめる一方ドレッサ１６は、先ず予め設定された刃
研条件に基づいて退避位置Ｉから回転駆動する研削砥石
Ｗの回転軸心ｂと直交し、回転軸心ｂに接近するＹ方向
に移動する。

【００３５】そして砥石修正用センサ１７によって検知
された研削砥石Ｗの外周Ｗｂの位置と研削砥石Ｗの回転
軸心ｂとの離間距離Ｌａに対し、研削砥石Ｗの回転軸心
ｂとドレッサ１６との離間距離Ｌｃが等距離となる位置
にドレッサ１６が達すると、この位置をドレッサ１６に
よる形状修正の開始基準位置ＩＩとしてドレッサ１６
は、回転軸心ｂに接近するＹ方向に移動するとともに、
その方向へ移動する間に予め設定された条件に従って回
転軸心ｂに対し平行なＺ方向に移動して図４のＤ部拡大
図である図５に破線Ｗａで研削面を示すように研削砥石
Ｗにドレッシング即ち形状修正する。

【００３６】以上説明ではシェービングカッタ２０の歯
面２２の形状修正に使用して摩耗した研削砥石Ｗの形状
修正について記載したが、未使用の研削砥石Ｗの研削面
の形状修正にも使用可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した本発明におけるシェービン
グカッタ刃研装置によると、砥石修正用センサによる研
削砥石の外周位置検知によってドレッサによる形状修正
の基準位置を設定することからドレッサによる形状修正
が研削砥石の適切な位置に正確に施すことが可能にな
り、かつ砥石位置センサによって研削砥石の外周位置を
検知して研削砥石Ｗの位置をシェービングカッタに位置
決めすることからシェービングカッタの適切な位置に前
記正確に形状修正された研削砥石によって形状修正する
ことが可能になり、高品質のシェービングカッタ刃研作
業が得られ、しかも作業に熟練を要することなく刃研作
業が行え、段取調整が簡素化されて作業工数の削減が可
能であることと相俟って作業効率の向上が図れる等歯車
の製造に貢献するところ大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】シェービングカッタ刃研装置の概要説明図であ
る。

【図２】シェービングカッタ刃研装置の概要を示す説明
図である。

【図３】研削砥石とシェービングカッタとの相対関係を
示す要部拡大図である。

【図４】ドレッサの作動状態を示す説明図であって
（ａ）は図２の要部拡大説明図であり、（ｂ）は（ａ）
の矢視Ａ方向からの要部説明図である。

【図５】図４のＤ部拡大説明図である。

【図６】従来のシェービングカッタの要部断面斜視図で
ある。

【図７】研削砥石とシェービングカッタとの相対関係を
示す要部拡大図である。

【図８】従来のドレッサの作動を示す説明図であり
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図９】図８のＥ部拡大説明図である。

【符号の説明】

１ シェービングカッタ刃研装置 １６ ドレッサ １７ 砥石修正用センサ １８ 砥石位置センサ ２０ シェービングカッタ Ｗ 研削砥石 Ｗｂ 外周 ａ 回転軸 ｂ 回転軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯車の歯形形状を修正する歯車シェービ
   ング装置のシェービングカッタを刃研削する円板状の研
   削砥石及びこの研削砥石の形状を修正するドレッサを具
   備するシェービングカッタ刃研装置において、研削砥石
   の外周位置を検知して研削砥石の径に対するドレッサに
   よる形状修正の基準位置を設定する砥石修正用センサ
   と、研削砥石の外周位置を検知してシェービングカッタ
   に対する研削砥石位置を位置決めする砥石位置センサと
   を有することを特徴とするシェービングカッタ刃研装
   置。
2. 【請求項２】 砥石修正用センサが研削砥石の回転軸心
   に対して相対変位しない部材に設けられ、砥石位置セン
   サがシェービングカッタの回転軸心に対して相対変位し
   ない部材に設けられる請求項１に記載のシェービングカ
   ッタ刃研装置。
3. 【請求項３】 砥石修正用センサが検知した研削砥石の
   外周位置と対応する研削砥石回転軸心から離間した位置
   を形状修正開始基準位置としてドレッサが研削砥石回転
   軸心へ接近する方向に移動するとともにこの回転軸心に
   対して平行方向へ移動して回転する研削砥石を形状修正
   する請求項１または２に記載のシェービングカッタ刃研
   装置。