JPH106136A - 研削機のｎｃデータ生成装置および生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＮＣデータを生成する際に、被研削面の研削
量設定部を視覚的に容易に確認できる。 【解決手段】 ワークステーション８は、ワークＷの被
研削面を二次元座標系でＣＲＴモニタ８１上に表示する
とともに、表示された被研削面上に複数の座標位置を指
定して、これら座標位置における研削量データを入力す
るためのデータ入力エリアを、上記各座標位置に近いモ
ニタ画面上に設定する。キーボード８２から各データ入
力エリアに研削量データを入力すると、研削砥石６Ａ，
６Ｂの被研削面上での単位移動毎の座標位置を計算し
て、当該座標位置での目標研削量を、上記入力された研
削量データとその座標位置に基づいて補間計算し、上記
単位移動毎の座標位置と目標研削量とから、被研削面に
対し研削砥石６Ａ，６Ｂを相対移動させる各軸モータ４
Ａ〜４Ｄへの指令ＮＣデータを算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は研削機のＮＣデータ
生成装置および生成方法に関し、特にワーク被研削面の
各部の研削量を、優れた視覚性を有して自由に設定でき
るとともに、設定された研削量に基づいてＮＣデータを
自動生成する装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯車研削機としてマーグ式研削機が知ら
れている。これは歯車ワークを回転支持する主軸の一端
に設けたピッチブロックにピッチブロックベルトを懸架
して、歯車ワークをその基礎円の接線上で転動回転さ
せ、平行円盤形の研削砥石で歯車ワークの被研削面たる
歯面をインボリュート研削するものである。

【０００３】ところで、歯面を完全なインボリュート曲
面に形成しても、負荷時には歯および支持部の撓み等に
より、歯当たり部が変動してしまう。そこで、予め歯の
撓み等を考慮してインボリュート曲面に微小な修正を加
えることが行われており、例えばマーグ式研削機による
トポロジカル研削では、ＮＣ制御により研削砥石を歯面
の各部に対して垂直に所定量動かして、比較的複雑な歯
面修正を可能としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、トポロジカル
研削を行う従来のマーグ式研削機では、被研削面のいず
れの部分についてどの程度の修正研削を行うのかを視覚
的に確認しつつ設定することが困難であるという問題が
あった。

【０００５】また、被研削面上の、修正研削量の設定を
行える点の位置およびその数が大きく制約されていると
いう問題もあった。

【０００６】さらには、修正研削後の歯面形状を手軽に
確認することができないという問題もあった。

【０００７】本発明はこのような課題を解決するもの
で、ＮＣデータを生成する際に、被研削面の研削量設定
部を視覚的に容易に確認できるとともに、被研削面上
の、研削量を設定できる点の位置とその数の制約を大幅
に軽減でき、かつ研削後の被研削面の確認も容易に行う
ことができる研削機のＮＣデータ生成装置および生成方
法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本第１発明では、モニタ（８１）と、ワーク（Ｗ）
の被研削面（Ａ面，Ｂ面）を二次元座標系でモニタ（８
１）の画面上に表示するとともに、表示された被研削面
（Ａ面，Ｂ面）上に複数の座標位置を指定して、これら
座標位置における研削量データを入力するためのデータ
入力エリア（９３ａ）を、各座標位置の位置関係を保っ
てモニタ画面上に設定する手段（ステップ１０３）と、
各データ入力エリア（９３ａ）に研削量データを入力す
る手段（８２）と、研削砥石（６Ａ，６Ｂ）の被研削面
（Ａ面，Ｂ面）上での単位移動毎の座標位置を計算し
て、当該座標位置での目標研削量を、入力された研削量
データとその座標位置に基づいて補間計算し、単位移動
毎の座標位置と目標研削量とから、被研削面（Ａ面，Ｂ
面）に対し研削砥石（６Ａ，６Ｂ）を相対移動させる移
動機構（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ）への指令ＮＣデータ
を算出する手段（ステップ１０７）とを備えている。

【０００９】本第１発明においては、ワーク被研削面を
二次元座標系でモニタ画面上に表示しているから、被研
削面の形状等を視覚的に直接確認することができる。そ
して、上記被研削面上に複数の座標位置を指定するとと
もに、これら複数の座標位置における研削量データを入
力するためのデータ入力エリアを、上記各座標位置に近
い位置に設定しているから、被研削面上のいずれの部分
をどの程度研削するかを一目で確認することができる。
また、被研削面上における上記座標位置の指定数や画面
上の位置も自在に変更することができる。

【００１０】本第２発明では、被研削面（Ａ面，Ｂ面）
は歯面であり、移動機構（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ）は
研削砥石（６Ａ，６Ｂ）の、歯すじ方向への直線移動
（Ｚ軸）と、歯たけ方向へのインボリュート曲線移動
（Ｙ軸）と、歯面に垂直な方向への直線移動（Ａ軸，Ｂ
軸）とを行うものであり、前記歯すじ方向と前記歯たけ
方向の移動位置を前記二次元座標系における座標位置で
表示するとともに、前記目標研削量を前記歯面に垂直な
方向の座標位置で指定する。

【００１１】本第２発明においては、マーグ式研削機に
適用することにより歯面の研削を好適に行うことができ
る。

【００１２】本第３発明では、研削量データは、インボ
リュート曲面に対する修正研削量データであり、指令Ｎ
Ｃデータを算出する手段（ステップ１０７）は、修正研
削量データに切り込み研削量データを加味して目標研削
量を得るものである。

【００１３】本第３発明においては、歯面の創成研削と
修正研削を同時に遂行することができる。

【００１４】本第４発明では、複数の座標位置は、二次
元座標のうちの一方の座標値のみが異なる点を連ねた線
上に位置しており、この線上に沿って前記各座標位置に
おける研削量を連ねたグラフを表示する手段（ステップ
１０６）をさらに備えている。

【００１５】本第４発明においては、被研削面の断面を
視覚的に容易に確認することができる。

【００１６】なお、上記各手段のカッコ内の符号は、後
述する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【００１７】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１には、本発明によりＮＣデータが
生成されて歯車ワークの創成研削を行う、マーグ式歯車
研削機の外観を示す。図において、左右方向へ延びるベ
ッド１はＵ字断面をなして、上面の両側縁にスライドウ
エイ１１，１２が形成され、このベッド１上に縦送りテ
ーブル２が摺動自在に載置されている。縦送りテーブル
２はベッド１上面の中央凹所内を延びるボールネジ４１
に結合されて、Ｚ軸モータ４Ａによりベッド１上を移動
させられる。

【００１８】縦送りテーブル２上にはこれを横切るよう
にスライドウエイ２１，２２が形成され、これらスライ
ドウエイ２１，２２上に横送りテーブル３が載置され
て、縦送りテーブル２と直交する方向へ摺動自在となっ
ている。横送りテーブル３には紙面手前側の側方へ係合
壁３１が突設してあり、この係合壁３１の先端部に上下
方向へ形成されたガイド間隙３１１内にはスライダ３２
が配設されている。このスライダ３２には、クランク伝
導装置を構成する回転体３３の円板面に立設した偏心ピ
ン３３１が結合されており、縦送りテーブル２に一体に
設けたＹ軸モータ４Ｂによりベルト４２を介して回転体
３３を回転させると、偏心ピン３３１の旋回移動に伴っ
て、スライダ３２はガイド間隙３１１内を上下動しつつ
横送りテーブル３を周期的に横行往復動させる。

【００１９】横送りテーブル３の一端部には主軸台３４
が形成され、他端部に設けた心押し台３５と協働して、
緊定軸３６を介して歯車ワークＷをその回転中心で支持
している。主軸（図示略）は内軸と、相対回転可能にこ
れを覆う外筒軸との二重構造となっており、内軸の前端
に回りセンタ（図示略）が形成されるとともに、外筒軸
の後端は主軸台３４から後方（図の右方）へ突出してピ
ッチブロックスタンド５内へ至っている。内軸は通常は
外筒軸と一体に回転するが、必要時には油圧シリンダに
より公知の構造で外軸に対して相対回転して、歯車ワー
クＷの割出しを行う。

【００２０】ピッチブロックスタンド５は矩形の枠体
で、下辺の両端部下面に設けたスライド板５１が縦送り
テーブル２上のガイド片２３内に嵌装されて、縦送りテ
ーブル２と直交する方向（すなわち横送りテーブル３と
同方向）へ移動可能となっている。ピッチブロックスタ
ンド５内へ突出した外筒軸後端には、歯車ワークＷの基
礎円と同径の半円弧状ピッチブロック５２が固着してあ
り、その外周面両端部には、ピッチブロックスタンド５
の左右辺より延びる各二本のピッチブロックベルト５
３，５４の先端が、ピッチブロック５２の外周面に沿っ
て湾曲した後それぞれ固着されている。ピッチブロック
スタンド５に対して横送りテーブル３が相対的に往復移
動すると、ピッチブロック５２が、上記基礎円の接線上
にあるピッチブロックベルト５３，５４の直線部に沿っ
て転動するように正逆回転する。同様の回転が主軸を介
して歯車ワークＷにも生じ、これにより、後述する研削
砥石による、歯車ワークＷの歯面の創成研削がなされ
る。なお、歯車ワークＷが図に示すような、はすば歯車
である場合には、図略の機構により縦送りテーブル２の
移動に伴ってピッチブロックスタンド５が漸次移動し
て、歯車ワークＷがねじれ角だけ旋回させられ、後述す
る研削砥石が常に正しく歯面に当たるようになってい
る。

【００２１】ベッド１の一端に垂設されたスタンド１３
にはクロスビーム１４が上下動可能に設けられており、
その前面左右位置にはそれぞれ研削ヘッドカバー１５，
１６が設けられている。各研削ヘッドカバー１５，１６
内には、クロスビーム１４に沿って左右動可能に研削ヘ
ッド６１，６２（図２参照）が設けられており、各研削
ヘッド６１，６２から延びる回転軸の先端に、それぞれ
皿状研削砥石６Ａ，６Ｂの中心が固定支持されている。
研削砥石６Ａ，６Ｂは互いに平行に位置し、各研削ヘッ
ド６１，６２に設けた駆動モータ６３，６４（図１）に
より回転させられる。クロスビーム１４の両端にはそれ
ぞれ機構ボックス６５，６６が設けられており、各機構
ボックス６５，６６の上面に設置されたＡ軸モータ４Ｃ
およびＢ軸モータ４Ｄにより、機構ボックス６５，６６
内の偏心カム（図示略）を介して各研削ヘッド６１，６
２が移動させられる。各研削砥石６Ａ，６Ｂは後述する
ようにワーク歯車Ｗの所定の歯面に対して正対して位置
しており、研削ヘッド６１，６２の前後動によって当該
歯面に対する修正研削量が調整される。なお、上記クロ
スビーム１４は、スタンド１３の頂部内に設けた駆動モ
ータ１７によって上下に移動調整される。

【００２２】図２には歯車研削に直接使用されるＺ軸
（ワーク送り）、Ｙ軸（創成研削）Ａ軸（修正研削）、
Ｂ軸（修正研削）の各モータ４Ａ〜４Ｄと研削機制御装
置との接続を示す。なお、左右の研削ヘッド６１，６２
の移動は既述のように実際には偏心カムでなされるが、
図では理解を容易にするために直線カムで描いてある。
図において、各モータ４Ａ〜４Ｄは研削機制御装置を構
成するＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ Ｎｕｍｅｒ
ｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置７に接続され、当該Ｃ
ＮＣ装置７内のサーボ回路により指令位置まで回転させ
られる。ＣＮＣ装置７は公知のもので、オフライン状態
ではＣＮＣ装置上での操作によって上記各モータ４Ａ〜
４Ｄを通常のＮＣ制御の下で作動させることができる。
オンライン状態では、ＣＮＣ装置７の各サーボ回路へ、
ＮＣデータ生成装置としてのワークステーション８から
研削用ＮＣデータが直接入力し、上記各モータ４Ａ〜４
Ｄはワークステーション８によって制御される。ワーク
ステーション８は、内部にＣＰＵ、メモリ、およびイン
ターフェース等を有するとともに、ＣＲＴモニタ８１、
キーボード８２、およびマウス８３等を備えたコンピュ
ータであり、後述の手順によって研削用ＮＣデータを生
成する。

【００２３】さて、ワークステーション８における研削
用ＮＣデータの生成手順を説明する前に、上述したマー
グ式歯車研削機における歯面研削の原理について以下に
説明する。Ａ軸モータ４ＣとＢ軸モータ４Ｄにより、左
右の研削砥石６Ａ，６Ｂを図３に示すような所定のまた
ぎ間隔で歯車ワークＷの歯面に接するように平行に位置
させる。この状態でＹ軸モータ４Ｂを作動させると横送
りテーブル３が往復移動し、既述のように、歯車ワーク
Ｗがその基礎円ｃの接線ｍに沿って転動するように正逆
回転する。これにより、各研削砥石６Ａ，６Ｂの砥面が
接する歯車ワークＷの歯面（以下、研削砥石６Ａ，６Ｂ
によって研削される被研削歯面をそれぞれＡ面、Ｂ面と
いう）がインボリュート曲面に研削される。

【００２４】Ａ面の拡大斜視図を図４に示す。図におい
て、研削砥石６Ａ（図示略）を基準円ｃ上にあるＡ軸の
原点に位置させて、Ｙ軸モータ４Ｂを作動させると、歯
車ワークＷの転動回転に伴ってＡ面はインボリュート曲
面に創成研削される。したがって、Ｙ軸モータ４Ｂの回
転位置は、インボリュート曲面に沿った、図のＹ軸方向
の座標と一対一で対応する。なお、図では、歯元から歯
先に向かうＹ軸方向へ間隔をおいて５点の座標位置を指
定するとともに、さらに歯先上の各座標位置からＹ軸方
向への延長線上に、研削砥石の抜け座標位置をそれぞれ
指定した場合を示す。

【００２５】Ａ軸モータ４Ｃの回転位置は、Ｙ軸の原点
でＡ面と直交するＡ軸方向の座標と一対一で対応してお
り、Ａ軸モータ４Ｃの回転位置が、インボリュート曲面
に対する修正研削量（図中、細密平行線で示す）に比例
している。また、Ｚ軸モータ４Ａの回転位置は、Ａ面の
歯すじ方向の座標と一対一で対応している。なお、図
は、歯すじ方向へ間隔をおいて７点の座標位置を指定し
た場合を示している。このようにして、研削量を設定す
るＡ面上の複数の位置をＹ軸とＺ軸の各座標で指定でき
るとともに、各位置における研削量はＡ軸の座標で指定
することができる。一方、Ｂ面においては、研削量を設
定する複数の位置がＡ面と同様にＹ軸，Ｚ軸の各座標で
指定され、各位置における研削量は、Ｂ軸モータ４Ｄの
回転位置に対応するＢ軸の座標で指定できる。

【００２６】次に、ワークステーション８における研削
用ＮＣデータの生成手順を、図５以下を参照しつつ説明
する。図５のステップ１０１では歯車ワークＷの諸元デ
ータを入力する。このステップではＣＲＴモニタ８１
（図２）上に図６に示すような画面が表示され、表示画
面上部の「１：モジュール」、「２：歯数」、「３：圧
力角」等の各データ入力エリア９１ａ〜９１ｅへ、これ
ら歯車ワークＷの諸元データをキーボード８２から入力
する。ワークステーション８のＣＰＵにおいては、入力
された諸元データに基づき、公知の計算式を使用して
「基礎円直径」、「歯の最低研磨点」、「歯元〜歯先：
創成長さ」等を計算し、ＣＲＴモニタ８１の画面中央部
の表示エリヤ９１ｆに計算結果を表示する。これらの計
算結果は後述する歯形コーナ設定ステップ（図５のステ
ップ１０３）等における画面表示においてＣＰＵ内で使
用されるとともに、作業員が研削砥石６Ａ，６Ｂと歯車
ワークＷの初期設定を行う際に参照される。

【００２７】なお、モニタ画面の上部右半の前回データ
表示エリア９１ｇには、前回設定された諸元データが表
示されており、前回と変更がなければキーボード８２
（図２）上の「ＰＦ１」キーを押すことによって、デー
タ表示エリア９１ｇ内の諸元データが今回のデータ入力
エリア９１ａ〜９１ｅへそのままコピーされる。モニタ
画面の下部にはメッセージ表示エリア９１ｈとエラー表
示エリア９１ｉが設けられており、メッセージ表示エリ
ア９１ｈには「モジュール値を入力して下さい」、「歯
数値を入力して下さい」等の諸元データの入力手順が指
示される。また、エラー表示エリア９１ｉには「入力キ
ーが違います」、「数字以外が入力されています」等の
諸元データの入力操作ミスが表示される。

【００２８】歯車諸元データの入力を終了したらキーボ
ード８２上の「ＰＦ９」キーを押す。これにより、図５
のステップ１０２における座標ポイントの設定に移行
し、ＣＲＴモニタ８１上に図７に示すような画面が表示
される。図において、画面上部の「１：ワーク割出し位
置」、「２：ワーク早送り位置」、……、「６：クラウ
ニング抜け終了位置」はＺ軸上の位置であり、対応する
各座標ポイント入力エリア９２ａ〜９２ｆへ、キーボー
ド８２から＋１００〜−２５０の範囲で座標値を入力す
る。ここで、「ワーク割出し位置」とは、割出しを行う
ために研削砥石６Ａ，６Ｂが歯車ワークＷから相対的に
退避している位置であり、「ワーク早送り位置」とは、
この位置まで研削砥石６Ａ，６Ｂが歯車ワークＷに対し
て高速で相対移動する位置である。また、「クラウニン
グＩＮ位置」、「クラウニングＩＮ終了位置」はそれぞ
れ、研削砥石６Ａ，６Ｂが進入する方向の一端部におい
て歯のクラウニング傾斜が開始される位置とクラウニン
グ傾斜が終了する位置である。「クラウニング抜け位
置」、「クラウニング抜け終了位置」はそれぞれ、研削
砥石６Ａ，６Ｂが退出する方向の他端部においてクラウ
ニング傾斜が開始される位置とクラウニング傾斜が終了
する位置である。また、上記一端部と他端部でのクラウ
ニング量を、画面上の「７：クラウニング量」に対応す
るデータ入力エリア９２ｇ，９２ｈへキーボード８２か
ら入力することができる。

【００２９】なお、「クラウニングＩＮ開始位置」〜
「クラウニング量（抜け）」の入力エリア９２ｃ〜９２
ｈが各一対設けられているのは、はすば歯車等ではＡ軸
方向とＢ軸方向でクラウニング開始点等が異なるからで
ある。ＣＲＴモニタ８１の画面中央部にはＺ軸の送り方
向を指定するデータ入力エリア９２ｉが設けられてお
り、ここに「０」あるいは「１」を入力することによ
り、Ｚ軸での研削砥石６Ａ，６Ｂの送り方向の正負を指
定することができる。本ステップにおいても、キーボー
ド８２上の「ＰＦ１」キーを押すことによって、前回デ
ータ表示エリア９２ｊ，９２ｈの値をそれぞれ、上記各
データ表示エリア９２ａ〜９２ｉへそのままコピーする
ことができる。

【００３０】Ｚ軸の座標ポイントを設定した後は図５の
ステップ１０３に進み、歯形コーナ設定を行う。このス
テップは、被研削歯面たるＡ面、Ｂ面におけるインボリ
ュート曲面に対する修正研削量を設定するものであり、
ＣＲＴモニタ８１には図８に示すような画面が表示され
る。図は、Ａ面をＺ軸方向へ７分割、Ｙ軸方向へ５分割
（抜け位置を含めて６分割）したもので、分割線の４２
の交点「１１」〜「６７」の各座標位置について、各デ
ータ入力エリア９３ａにキーボード８２から修正研削量
データを例えばサブミクロン単位で入力できる。図から
明らかなように、各データ入力エリア９３ａは画面上の
各座標位置「１１」〜「６７」に近い位置に設定されて
いるから、歯面のどの部分をどの程度修正研削するのか
を視覚的に容易に確認しつつ修正研削量データを入力す
ることができる。この分割画面はＢ面についても準備さ
れており、また、分割数を変えた（例えば抜け位置を含
めてＹ軸方向へ１５分割）画面がＡ面、Ｂ面について複
数対準備されて、必要に応じて適当な分割数の画面を選
択できるようになっている。

【００３１】図において、Ｚ軸方向（歯すじ方向）の研
削幅（研削する歯幅）はステップ１０１で入力された諸
元データから自動的に計算されてデータ表示エリア９３
ｊに表示される。また、Ｚ軸方向の分割位置「Ｚ１」〜
「Ｚ７」の各座標のうち、両端「Ｚ１」、「Ｚ７」と中
央「Ｚ４」の座標値は上記諸元データから自動計算され
てそれぞれのデータ表示エリヤ９３ｋ，９３ｍ，９３ｎ
に表示され、一方、「Ｚ２」、「Ｚ３」、「Ｚ５」、
「Ｚ６」の各座標値はデータ入力エリヤ９３ｆ〜９３ｉ
へキーボード８２から適宜設定できる。Ｙ軸方向では、
歯元位置と抜け位置の座標値が上記諸元データから自動
計算されてデータ表示エリア９３ｐ，９３ｑに表示され
るとともに、これらの間の「歯先」、「ＰO-1 」、「Ｐ
O-2 」、「ＰO-3 」の各座標値はデータ入力エリヤ９３
ｂ〜９３ｅへキーボード８２から設定できる。なお、各
データ入力エリア９３ａ，９３ｂ〜９３ｅ，９３ｆ〜９
３ｉへの座標値入力は、キーボード８２上の「ＰＦ１」
キーを押すことによって、これらデータ入力エリアの直
下にそれぞれ設けられている前回データ表示エリアの値
をそのままコピーすることもできる。

【００３２】歯形コーナ設定を終了すると、図５のステ
ップ１０４に進んで歯すじ修正データの入力を行う。こ
のステップでは、ＣＲＴモニタ８１に図９に示すような
画面が表示される。図において、データ入力エリヤ９７
ａには、歯すじ補正の基準点をＺ軸上のＳＴＡＲＴ（ス
タート）ポイント（図１５）とするか、抜けポイントと
するかを「０」ないし「１」のデータを入力することに
より選択する。また、データ入力エリヤ９７ｂには歯す
じ補正量をサブミクロン単位で入力する。この歯すじ補
正量はＡ面についてはＡ軸方向の量であり、図１５にお
いて、スタートポイントが基準点として選択された場合
には、抜けポイントにおいて、設定された歯すじ補正量
になるように、この間を正弦波曲線（図の二点鎖線）で
補間して、Ｚ軸方向の各座標位置における研削補正量が
作成される。図の破線は、抜けポイントを基準点とした
場合の、正弦波曲線補間による研削補正量を示す。この
ような歯すじ方向の補正は、はすば歯車を研削する場合
に有用である。

【００３３】さらに、図９において、「補正場所」のデ
ータ入力エリヤ９７ｃに「１」を入力した場合には、
「歯形ポイント」のデータ入力エリヤ９７ｄへの入力デ
ータに応じて、歯先方向の抜け位置からの研削砥石の戻
り軌跡が補正される。これを図４と図１６を参照しつつ
説明する。研削砥石の移動軌跡は図４の二点鎖線で示す
ように、Ａ面上の歯元位置と抜け位置との間をＹ軸方向
で往復移動しつつ、Ｚ軸方向へ移動するものである。な
お、図は理解を容易にするために実際の移動軌跡をＺ軸
方向へ拡大してある。この研削砥石の移動軌跡を歯たけ
方向で見たものが図１６である。通常（データ入力エリ
ヤ９７ｃに「０」を入力した場合）は研削砥石の移動は
「抜け」方向へも「歯元」方向へもＡ面に沿ったものと
なる。しかし、データ入力エリヤ９７ｃに「１」を入力
すると、研削砥石の「歯元」方向への戻り軌跡は図の二
点鎖線で示すように、「抜け」位置においてＡ面よりＡ
軸方向へ離れ、その後、「ＰO-1 」、「ＰO-2 」、「Ｐ
O-3 」のいずれかの点でＡ面へ再び接触する（図は「Ｐ
O-2 」点でＡ面へ再び接触する場合を示す）。Ａ面に接
触する位置を「ＰO-1 」、「ＰO-2 」、「ＰO-3 」のい
ずれの点とするかは、データ入力エリヤ９７ｄへ
「０」、「１」、「２」の値を入力することにより決定
する。このように研削砥石を移動させると、「抜け」位
置からの戻り研削時に、研削砥石の位置決め誤差等によ
って「歯先」部分を過度に研削してしまう不具合を確実
に防止することができる。

【００３４】歯すじ修正データの入力を終えると、図５
のステップ１０５に進んでサイクルパターンデータの入
力を行う。そのＣＲＴモニタ画面を図１０に示す。画面
上端部の「Ｙ軸（ｒｐｍ）」のデータ入力エリヤ９４ａ
へはＹ軸モータ４Ｂの回転数を入力する。これにより、
歯車ワークＷのインボリュート曲面の創成速度が設定さ
れる。また、「Ｚ軸（早送り）」のデータ入力エリヤ９
４ｂへは研削砥石６Ａ，６Ｂの早送り速度が設定され
る。画面中央部の「Ｚ」、「荒」、「仕」の各データ入
力エリヤ９４ｃ〜９４ｅはそれぞれ、研削砥石６Ａ，６
Ｂの研削送り速度、砥石荒ドレッシングを行う歯数間
隔、および砥石仕上げドレッシングを行う歯数間隔を設
定するものである。そして、研削送り速度と砥石荒ドレ
ッシングの歯数間隔、あるいは研削送り速度と砥石仕上
げドレッシングの歯数間隔の組み合わせパターンを、
「１：」〜「５：」の５種類のうちから後述のように選
択できる。

【００３５】図５のステップ１０６ではサイクルデータ
の入力を行う。この場合のＣＲＴモニタ画面を図１１に
示し、図中の「１」〜「百」の各数字はサイクル番号で
ある。このサイクル番号は歯車ワークＷの歯面研削を全
周し終えた回数であり、通常は１０〜２０程度である。
「Ａ」、「Ｂ」の各縦欄には、当該サイクル番号におけ
るＡ面ないしＢ面への切り込み研削量データがミリ単位
でキーボード８２から設定され、また、「Ｐ」の縦欄に
は、ステップ１０４におけるサイクルパターンデータ入
力で設定されたＺ軸の研削送り速度とドレッシング歯数
間隔の組み合わせパターン（図１０）が「１」〜「５」
の数字で設定される。なお、本ステップにおいても、キ
ーボード８２上の「ＰＦ１」キーを押すことによって、
「Ａ」，「Ｂ」，「Ｐ」の各縦欄の纏まり毎に前回デー
タ表示エリア９５ａの値をそのままコピーすることがで
きる。

【００３６】次に図５のステップ１０７に進んで、ＣＲ
Ｔモニタ８１の画面上へ研削歯面のグラフ表示を行う。
グラフ表示の一例を図１２に示す。図はＹ軸を上下方向
とし、Ａ軸を左右方向として、Ａ面上の「１１」〜「６
１」、「１２」〜「６２」、……、「１７」〜「６７」
（図８参照）の各点群を連ねた修正研削断面を、所定の
倍率でそれぞれ異なる色で表示したものである。Ｙ軸方
向の各データ表示エリア９６ａ〜９６ｄにはそれぞれ、
グラフ目盛に対応した歯元からの距離がｍｍ単位で表示
され、一方、Ａ軸方向の各データ表示エリア９６ｅ〜９
６ｈにはそれぞれ、グラフ目盛に対応した修正研削量が
サブミクロン単位の正負の値で表示されている。また、
データ表示エリア９６ｉには１目盛当たりの修正研削量
がサブミクロン単位で表示されている。これにより、歯
たけ方向の修正研削面全体の形状を視覚的に確認するこ
とができる。なお、データ表示エリア９６ｊ，９６ｋに
は修正研削量の最大数値と最低数値が表示され、データ
表示エリア９６ｍには各点群を連ねた修正研削断面の修
正研削量の最大数値と最低数値が表示される。同様のグ
ラフ表示をＡ面上の「１１」〜「１７」、「２１」〜
「２７」、……、「６１」〜「６７」の各点群を連ね
た、歯すじ方向の修正研削断面についても行うことがで
き、その一例を図１３に示す。研削歯面のグラフ表示を
Ｂ面について行うことも、もちろん可能である。なお、
直線補間や円弧補間等によってグラフ表示をより滑らか
にすることもできる。

【００３７】グラフ表示によって修正研削面の形状を確
認した後は、図５のステップ１０８でＮＣデータを計算
する。すなわち、ステップ１０５で設定されたＹ軸方向
およびＺ軸方向における砥石速度の下での（図１０参
照）、単位時間毎（例えば８ｍｓ）のＡ面上での研削砥
石の移動（単位移動）座標位置が算出されるとともに、
各単位移動座標位置におけるＡ軸方向およびＢ軸方向の
座標位置（Ａ面およびＢ面に対する目標研削量）が、ス
テップ１０２で入力されたＺ軸上の座標ポイント（図７
参照）やステップ１０３で入力された修正研削量（図８
参照）、およびステップ１０４で入力された歯すじ修正
データ（図９参照）に、ステップ１０６で入力された切
り込み研削量（図１１参照）を加味して、スプライン曲
面補間等により算出され、図１４に示すようにＣＲＴモ
ニタ８１の画面上に表示される。図中、「ｎｏ：０」、
「ｎｏ：１」……等は単位移動の順番を示し、「a-line
=」，「b-line =」「y-line =」「z-line =」がそれぞ
れ、当該単位移動毎のＡ軸、Ｂ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標位
置を示す。なお、Ａ軸、Ｂ軸の座標位置はサブミクロン
単位、Ｙ軸の座標位置は角度単位、Ｚ軸の座標位置はｍ
ｍ単位で表示される。そして、単位移動毎の各軸の座標
位置は２値信号に変換されて、指令ＮＣデータとしてＣ
ＮＣ装置へ出力される。

【００３８】（他の実施形態）上記第１実施形態では、
歯車ワークの歯面研削に使用する場合について説明した
が、本発明は広く一般のワーク研削に適用できるもので
ある。

【００３９】また、第１実施形態では、歯すじ方向、歯
たけ方向へ一方の座標値のみが異なる点を連ねた線に沿
う研削断面をグラフ表示したが、これに限られるもので
はない。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、被研削面
の研削量設定部を視覚的に容易に確認することができ
る。また、被研削面上の、研削量を設定できる点の位置
とその数の制約も大幅に軽減できる。加えて、研削後の
被研削面の確認も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＮＣデータ生成装置が適用されるマーグ式歯車
研削機の全体斜視図である。

【図２】ＮＣデータ生成装置と各軸モータとの接続を説
明した図である。

【図３】研削砥石と歯車ワークの歯との位置関係を示す
図である。

【図４】歯車ワークの歯面の斜視図である。

【図５】ＮＣデータ生成の手順を示すフローチャートで
ある。

【図６】歯車諸元データ入力時のモニタ画面の正面図で
ある。

【図７】座標ポイント設定時のモニタ画面の正面図であ
る。

【図８】歯形コーナ設定時のモニタ画面の正面図であ
る。

【図９】歯すじ修正データ入力時のモニタ画面の正面図
である。

【図１０】サイクルパターンデータ入力時のモニタ画面
の正面図である。

【図１１】サイクルデータ入力時のモニタ画面の正面図
である。

【図１２】研削面グラフ表示時のモニタ画面の正面図で
ある。

【図１３】研削面グラフ表示時のモニタ画面の正面図で
ある。

【図１４】ＮＣデータ計算時のモニタ画面の正面図であ
る。

【図１５】歯すじ修正データ入力の説明図である。

【図１６】歯すじ修正データ入力を説明する歯面の概略
断面図である。

【符号の説明】

４Ａ…Ｚ軸モータ、４Ｂ…Ｙモータ、４Ｃ…Ａ軸モー
タ、４Ｄ…Ｂ軸モータ、６Ａ，６Ｂ…研削砥石、８…ワ
ークステーション、８１…ＣＲＴモニタ、８２…キーボ
ード、９３ａ…データ入力エリア、Ｗ…歯車ワーク。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モニタと、 ワークの被研削面を二次元座標系で前記モニタの画面上
   に表示するとともに、表示された前記被研削面上に複数
   の座標位置を指定して、これら座標位置における研削量
   データを入力するためのデータ入力エリアを、各座標位
   置の位置関係を保ってモニタ画面上に設定する手段と、 前記各データ入力エリアに研削量データを入力する手段
   と、 研削砥石の前記被研削面上での単位移動毎の座標位置を
   計算して、当該座標位置での目標研削量を、前記入力さ
   れた研削量データとその座標位置に基づいて補間計算
   し、前記単位移動毎の座標位置と前記目標研削量とか
   ら、前記被研削面に対し前記研削砥石を相対移動させる
   移動機構への指令ＮＣデータを算出する手段とを備える
   ことを特徴とする研削機のＮＣデータ生成装置。
2. 【請求項２】 前記被研削面は歯面であり、前記移動機
   構は前記研削砥石の、歯すじ方向への直線移動と、歯た
   け方向へのインボリュート曲線移動と、歯面に垂直な方
   向への直線移動とを行うものであり、前記歯すじ方向と
   前記歯たけ方向の移動位置を前記二次元座標系における
   座標位置で表示するとともに、前記目標研削量を前記歯
   面に垂直な方向の座標位置で指定することを特徴とする
   請求項１に記載の研削機のＮＣデータ生成装置。
3. 【請求項３】 前記研削量データは、インボリュート曲
   面に対する修正研削量データであり、前記指令ＮＣデー
   タを算出する手段は、前記修正研削量データに切り込み
   研削量データを加味して前記目標研削量を得るものであ
   ることを特徴とする請求項２に記載の研削機のＮＣデー
   タ生成装置。
4. 【請求項４】 前記複数の座標位置は、二次元座標のう
   ちの一方の座標値のみが異なる点を連ねた線上に位置し
   ており、この線上に沿って前記各座標位置における研削
   量を連ねたグラフを表示する手段をさらに備えることを
   特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の研
   削機のＮＣデータ生成装置。
5. 【請求項５】 ワークの被研削面を二次元座標系でモニ
   タ画面上に表示するとともに、表示された被研削面上の
   複数の座標位置における研削量データの入力エリアを、
   モニタ画面上に各座標位置の位置関係を保って設定する
   ステップと、 前記各入力エリアに研削量データを入力するステップ
   と、 被研削面上での研削砥石の単位移動毎の座標位置を計算
   するとともに、当該座標位置での目標研削量を、前記入
   力された研削量データとその座標位置に基づいて補間計
   算し、前記単位移動毎の座標位置と前記目標研削量とか
   ら、前記被研削面に対し前記研削砥石を相対移動させる
   移動機構への指令ＮＣデータを算出するステップとを備
   えることを特徴とする研削機のＮＣデータ生成方法。