JPS61117013A - インボリユート歯形の歯面を製作する方法也び機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、幾何学的に可能な修正を行なわず又は行なっ
て機械で少なくとも１つの工具運動、送り運動及びイン
フィード運動によってインボリュート歯形の歯面を製作
する方法及び機械に関する。

従来の技術 インボリュート歯形の歯面の公知製作法では、工具とし
て円錐形のといし又は皿形のといしが使用され、これに
よってそれぞれ右若しくは左の歯面が加工される。その
場合、両方のといしが互いに角度を成して設定され、そ
の結果といしの作用平面が創成ラックの歯面を形成し、
この歯面に被削歯車が転動する。ぎツチ面に対する垂線
に対するといしの傾きは一般に歯の圧力角αに等しい。

インボリュート歯形の創成のための工具とワークとの相
対運動、いわゆるころがり運動はぎソチ円によって導か
れる。第６図は基準ラック上を転動する歯車のころがり
過程の複数の状態を歯直角断面でみたものである。

点Ａ、Ｐ、Ｃ，Ｔ、には接触点の軌跡上の接触点を示し
たものである。切削過程時に接触点が接触点の軌跡上の
部分ＡＣを移動するときは、歯面の歯末の面が切削され
、接触点が接触点の軌跡上の部分ＯＴを移動するときは
、歯面上にインｇ　ＩＪニート歯形の歯元の面の第１の
部分が切削される。

歯車中心点Ｏと接触点の軌跡上の点Ｃとの結合点Ｏａ上
にラック基準歯形の角点Ｋが位置したときに、接触点は
接触点の軌跡上の点Ｔに達する。接触点の軌跡上の部分
子Ｋには、歯面上の同時に製作される２つの部分（第１
１図）が対応する。２つの部分とは、インボリュート歯
形の歯元の面の第２の部分と、トロコイド形のすみ肉曲
線部とをいう。点Ｅはインボリュート歯形の最下点であ
ると同時にすみ肉曲線の開始点でもある。第１１図に破
線で示された弧線は、インボリュート歯形の歯元の面の
第２の部分とすみ肉曲線部とのどの点が同時に形成され
るかを示している。

第１６図はワークの歯面に接触する、皿形のといしの作
用点Ｐｉ’　、　Ｐｉ”を示し、この作用点は切削過程
中といしの縁に沿って移動し、そのつど歯面上の１つの
母線上に位置する。

円錐形のといしでは、ころがり過程中作用点が、全歯面
に相応するといし作用幅にわたり子午線に沿って移動す
る。この方法を採用した機械は例えばスイス国特許第５
２９６０４号明縄書及び西独国特許第２０５０９４６号
明細書に開示されている。この方法の欠点は、ワークと
工具との間に生じる力のゆえに、さらには歯車の寸法に
対するシステム条件ゆえに、一般にといしの大部分の領
域が成形切削プロセスに割当てられているため、トポロ
ジー的な歯面修正が限定された　鴬でしか実施できない
ことにある。

特にといしの作用領域は極めて大ざっばにしか局限され
ず、ｌ−かも、といしの寸法又は形状といったシステム
部分の実施困難又は実施不能な変更によってしか制御さ
れない。

本発明の課題 本発明の訝題は、上述の方法の欠点を排除するとともに
、といしの作用領域を／Ｊ’ｔさくすることができ、他
面において、といしの作用点をといしの位置決めに関し
て予め規定することができ、これによって正確な歯面形
状及び所期の正確なトポグラフ的な修正を可能ならしめ
ることのできるようなインボリュート歯形の歯面を製作
する方法及び機械Ｋｌ供することにある。

課題を解決した本発明の手段 上記課題を解決した本発明方法の要旨は、ワークと工具
との作用接触を、工具の選択可能な１作用点又はその近
傍領域でのみ生せしめ、この作用点をほぼ、少なくとも
ほぼ歯面上に位置する選択的に規定可能な作用線に沿っ
て案内して包絡切削を生ぜしめることにある。

本発明方法の有利な実施態様では、工具の選択可能な１
作用点又はその近傍領域を、加工過程中に工具の付加的
な送り運動によって、工具の予め規定可能な作用範囲内
にとどめる。

本発明方法の有利な別の実施態様では、工具の選択可能
な１作用点又はその近傍領域を、加工過程中に工具の付
過的な送り運動と、工具に対するワークの付加的な送り
運動とによって、工具の予め規定可能な１作用領域内に
維持する。

本発明方法のさらに別の実施態様で（は、工具の付加的
な送り運動を歯みぞの対称面に沿って行なせる。

本発明方法のさらに別の実施態様では、工具に対するワ
ークの付加的な送り運動を並進的、回転的な又は純然た
るころがり送り運動として行なう。

本発明方法のさらに別の実施態様では、工具の選択可能
な１作用点又はその近傍領域を、加工過程中に、工具の
摩耗に適合した制御可能な作用点運動によって連続的又
は非連続的に、作用領域内で予め規定可能に移動せしめ
る。

本発明方法のさらに別の実施態様では、付加的な送り運
動を、作用線に沿って行なわれる母線包絡切削に基づく
インボリュート歯面の製作のためのその他の送り運動に
結合させる。

本発明方法のさらに別の実施態様では、付加的な送り運
動を、作用線に沿って行なわれる歯すじ包絡切削に基づ
くインボリュート歯面の製作のためのその他の送り運動
に結合させる。

本発明方法のさらに別の実施態様では、予め規定可能な
作用線を、歯面の少なくともほぼ母線である複数の部分
から合成する。

本発明方法のさらに別の実施態様では、予め規定可能な
作用線を複数の部分から合成し、それの第１の枝を少な
くともほぼ母線となし、第２の枝を少なくともほぼ歯形
線に相応する線となす。

本発明方法のさらに別の実施態様では、予め規定可能な
作用線を、歯面の少なくともほぼ歯すじである複数の部
分から合成する。

本発明方法のさらに別の実施態様では、予め規定可能な
作用ｍを複数の部分から合成し、第１の枝を少なくとも
１つの歯すじとなし、かつ第２の枝を少なくともほぼ１
つの歯形線に相応する線となす。

本発明方法のさらに別の実施態様では、付加的な運動を
歯面との接線の方向で行なわせる。

本発明方法のさらに別の実施態様では、付加的な送り運
動を歯面の子午線との接線の方向で行なわせる。

本発明方法のさらに別の実施態様では、工具、面に対す
る作用点運動の制御を工具面での摩耗測定に依存して行
なわせる。

本発明方法のさらに別の実施態様では、作用点運動の制
御を良好な工具利用のために摩耗の測定と経験値とに依
存して行なわせる。

本発明方法のさらに別の実施態様では、作用点運動を付
加的な送り運動に連続的又は非連続的にオーバラッグす
る。

本発明方法のさらに別の実施態様では、修正を行なわな
い歯面の創成のためのインフィード運動を少なくとも単
段で実施する。

本発明方法のさらに別の実施態様では、選択グ 的に規定可能な作用線上で、普通に又はトポ久ラフ的に
修正された歯面を創成するためのインフィード運動を少
なくとも単段的に実施し、より高次の段のインフィード
運動を各修正点の修正値に相応して連続的に実施する。

インフィード運動は工具又はワークによって、それも並
進的、回転的又は両者の組合わせによって行なうことが
できる。

特に、すべての運動は予定の数値又はその関数に基づい
て制御することができる。

さらに、ころがり送り運動以外のすべての運動は予定の
数値又はその予定ρ関数に基づいて数値忙よって制御す
ることができる。

ワーク中心点のころがりＩのための、変化しかつ常時測
定された数値と、創成ランク歯の歯面上の基準点に対す
るといしＶ縦送りについては、次式 ％式％ が、工具とワークとの作用点から例えば創成ラック歯上
の基準点までの間隔のために少なくともほぼ満足する。

本発明方法を実施する本発明機械の要旨は、幾何学的に
可能な修正を行なわず又は行なって機械で少なくとも１
つの工具運動、送り運動及びインフィード運動によって
インボリュート歯形の歯面を製作する機械であって、機
枠が設けられており、この機枠上に移動可能にころがり
往復台が配置されており、このころがり往復台がワーク
支持体とワークを保持するための締付は手段とを備えて
おり、これに対向して、切削運動、インフィード運動及
び送り運動を実施するための多重スライダ機構が設けら
れており、かつ、これらの運動を実施するための制御装
置が設けられている形式のものにおいて、工具の選択可
能な作用点をほぼ歯面上に延びる予め規定可能な作用線
に沿って制御しかつ案内するための案内手段及び制御手
段が設けられており、この案内手段が、駆動手段の制御
のさい忙−緒に使用するための制御手段に位置信号を投
入するポジションセンナに接続されていることにある。

本発明１ｇ！＆械の１実施態様では、案内手段として、
工具の運動のための少なくとも１つの付加的な調整の自
由度を生ぜしめる少なくとも１つのスライダが設けられ
ている。

本発明機械の別の実施態様では、案内手段として１工具
ごとに１スライダが設けられており、各工具の作用点が
歯面との接線の方向ですべてのその他の運動に対して付
加的に移動可能である。

本発明機械のさらに別の実施態様では、案内手段として
、工具のワーク軸に対する中径方向の送り運動のための
少なくとも１つのスライダが配置されている。

本発明機械のさらに別の実施態様では、案内手段として
、歯面との接線の方向の送り運動のための少なくとも１
つのスライダが配置されている。

本発明機械のさらに別の実施態様では、ころがり送り運
動の制御のための制御手段が機械的な制御手段から成り
、かつその他のすべての運動の制御のための制御手段が
電子的な制御手段から成る。

本発明機械のさらに別の実施態様では、すべての運動の
制御のための制御手段が電子的な制御手段から成る。

本発明機械のさらに別の実施態様では、電子的な制御手
段が主コンピュータを備えており、これは信号交換のた
めに主制御装置に接続されており、この主制御装置には
、同様に信号交換のために、少なくとも１つのといし駆
動装置の制御のためのといし制御装置と、歯の圧力角及
びねじれ角の調整並びに少なくとも１つの中間スライダ
のための各駆動装置の制御のための歯の圧力角・ねじれ
角・中間スライダ制御装置と、少なくとも１つの付加的
な送り運動のための駆動装置の制御のための制御装置と
、普通の修正インフィード運動及び又はトポグラフ的な
修正インフィード運動のための少なくとも１つの駆動装
置の制御のための制御装置と、といし測定装置の操作の
ための制御装置とが接続されており、かつ、といし測定
装置がといしの位置の制御装置に接続されている。

本発明機械のさらに別の実施態様では、工具が皿形のと
いし又は円錐形のといしから成る。

本発明機械のさらに別の実施態様では、工具が皿形のと
いしから成り、これの作用面が角９０°より小さい円錐
角を有する台錐面を有している。

実施例 歯車のインボリュート歯形の歯面を製作する１実施形で
は、ワークが一般に水平又は鉛直Ｋ。

ころがり送り運動を生ぜしめるワークテーブル上に締け
けられ、ワークの歯面は創成ラックの歯面に相当する、
少なくとも１つのといしの作用面上を転動する。といし
は回転切削運動と、作用線としてのほぼ歯面母線に沿っ
た送り運動とを行なう。歯面へ向かう方向のインフィー
ド運動が切込みを規定する。ワークはころがり送り運動
を行なう（母線包絡切削）。

この送り運動に対して付加的に、ワークと工具との相対
運動、要するにといしの運動又はワークの運動に対して
付加的に、歯面との接線の方向での付加的な送り運動、
有利には歯直角断面での接線方向の付加的な送り運動が
行なわれる（第７図）。要するに、といしの予じめ選択
可能な作用点（といしの回転によるその作用点循環は無
視する）は歯面上を、選択可能な作用線としての母線に
沿って移動するとともに歯丈方向にも移動し、その結果
、といしの作用点は公知技術の場合と異なり、歯面のこ
ろがり運動にもかかわらずといし上の１個所にとどまっ
て移動しない。従って、といしのこの作用点は予定可能
かつ選択可能である。さらにこの作用点は、切削法に依
存しない、切削領域の予め規定可能な作用領域内に保た
れる。従ってこの作用領域は公知技術に基づく方法の場
合に比して小さく設計できる。このことは、被覆された
工具では特に有利である。それというのは、狭い領域に
被覆を施せばよいからである。特にこの付加的な送り運
動は次式 ％式％ によって制御される（第５図）。上式において、７日は
歯面上の接触点Ｍと作用点Ｓ・との間隔Ｈは切削行程 αｔは歯直角断面での圧力角 γは母線と創成歯面の分割線との挟角 である。

ころがり運動及び切削行程の開始点では、創成ラック歯
の歯面とワークの歯面との接触線は線ＢＯで表わされ、
作用領域の子午線は点線ＴＯで表わされている。作用点
はａ　ＢＯと点線Ｔｏとの交点Ｍである。第３図及び第
５図に示されているように、接触線ＢＯと接触線Ｂとの
間隔ｑはころがり量Ｗに対応しており、間隔ｑところが
９量Ｗとの間には次式が成り立つ。

ｑ　＝　ｗ、ｓｉｎαを 従って、切削行程り内でのころがり量Ｗでは、作用点が
Ｓへ向かって移動する。基準点として、かつ創成ランク
歯の歯面の垂直投影面上の中点としての出発点Ｍと作業
点Ｓとの間隔ｙｅは上記式から算出される。例えばとい
しのこの付加的な送り運動に作用点運動がオーバランプ
され　　　゛る。この作用点運動によって、非連続的に
又は連続的に作用点がその作用領域に対して段階的に予
定可能に移動する。要するに作用点は例えばといしの複
数回転中に作用面の内側の縁又は外側の縁から所定距離
に保たれ、次いで次のといしの回転数群（ずらしサイク
ル）のために隣りの位置にもたらされる。このようにし
て、工具の作用領域全体又はその予定部分が作用点によ
ってなぞられる。次いで新しいずらしサイクルが導入さ
れる。作用点が連続的に予定可能に移動する場合、作用
点は作用領域内で１ずらしサイクル中につるまき線状の
軌跡を描く。この作用点移動は必ずしもサイクルごとに
行なわれなくともよい。さらに、円形の軌跡から円形の
軌跡へ飛び移ってもよい。

作用点移動の制御は予定可能な条件又は数値に基づいて
行なわれる。この数値又は条件は適当な形態でデータ担
体に貯蔵される。例えば直動カム、又はカム円板、又は
工具の摩耗若しくは工具の保全若しくは工具の良好な使
用を考慮すべく工具を検出して行なう測定点制御若しく
はパルス制御、又はパルス発生手段、電気的なデータ担
体、マスストレージ又は類似物によって数値又は条件を
貯蔵することができる。特にマスストレージはそれ自体
又は測定点制御との組合わせによって、良好な歯面特性
についての経験値を記憶しておくことができる。

トポグラフ的な修正を行なわない歯面の切削では、イン
フィード運動は公知形式で実施される。これに対し７て
、トポグラフ的な修正を行なう場合、換言すれば歯幅て
わたって変化する歯形を持たせて歯面を切削する場合、
インフィード運動に修正運動がオーバラップされるか、
又は修正運動が付加的に、要するに全体としては多段階
に行なわれる。このことは制御の問題であって、どのよ
うな数＠をインフィードのための基準値若しくは出発値
とするかに応じて決定される。この基準値から各修正点
において全体的にインフィードが単段的又は多段的に行
なわれなければならない。歯面の各点に修正値を対応さ
せること自体は公知であり、有利には接触領域の座標系
内で行なわれる。その場合、ワ−り又は工具かのいずれ
もインフィード運動を行なうことができる。

この方法では、冒頭に述べた作用線はジグデク状の線と
なり、各線部分はほぼ歯面の各母線に沿って延びる（第
８図）。しかし、実際の作用線は理論的な作用線から常
に若干ずれる。この作用線では、ワークが−又は著しく
大形のワークでは工具が一連続的なころがり送り運動を
行なう。これに対して付加的に、工具が行程送り運動に
よって歯面に宿って移動する。別の形態では、作用点が
行程送り運動中に作用線の一部の１つの枝としての母線
又は少なくともほぼ母・線に清って移動し、かつ、ひき
続き１つの母線から歯形線に沿って、場合によって’ｔ
ｌ−切削過程の運動の経過中に歯面に対する転換点の位
置に応じて一歯すじに漕って作用線の一部の第２の枝と
して加工技術的に重要な隣りの母線へ案内されるような
ジグデク線が作用線を形成する。

作用線のこの形態では、ワークの非連続的なころが９送
り運動が行なわれるか又はワークが定置で、工具がワー
クの周りを運動する場合には、工具の相応の運動が行な
われる。工具はその場合若しくは付加的に行程送り運動
を行なう。

歯車のインボリュート歯形の歯面を製作する別の実施態
様では、ワークが通常通りワークテーブル上に締付けら
れ、ワークテーブルがころがり送り運動を行なう。ワー
クテーブルが、連１続的なころがり送り運動に対して付
加的に回転運動を行ない、かつ、これに合わせて工具が
歯車軸線の方向で移動すると、作用点は歯面上でつるま
き線状のジグデク線の形態の作用線に沿って移動する（
歯すじ包絡切削）。その場合、ころがり運動と回転運動
と軸線方向の送り運動とが互いに調和して行なわれ、作
用点が常に歯面上に在るようにしなければならない。要
するにつるまき線運動にころがり運動がオーバラップす
ることになる。選択可能な作用点又はその近傍領域が（
その場合この近傍領域の大きさはといしの形状に依存す
る）はぼ常にこの作用線に溢って案内されるように、と
いしはさらに１つの付加的な送り運動を行なう。この送
り運動の方向は、といしの作用平面、要するに歯面との
接平面内にある。この運動の制御は、公知装置例えばこ
ろがり送り運動を生ぜしめる装置とモータ駆動装置とを
使用した、組合わされた機械電気的な制御によって行な
われる。その場合、適当なポジションセンサが調整回路
及び制御回路に接続される。さらに、この運動を電気的
にのみ制御することも可能であり、その場合は、目標値
が極めて種々のデータ担体、例えばカム円板又は直動カ
ム等の機械的なデータ担体、又は磁気的、光学的なデー
タ担体に貯蔵され、かつ適当な読取手段、伝達手段及び
制御手段によって駆動機構に伝達される。

ころがシ送り運動の非連続的な制御も可能である。その
場合、制御は段階的にのみ行なわれる。この場合、作用
点は歯面上のつるまき線に涜って案内され、かつその端
部領域内では、ころがり送り運動の形態の切換え運動が
行なわれ、これによって、次の色落切削が行なわれる。

ころがり送り運動はワーク又は少なくとも１つの工具に
よって実施される。この場合、作用線は蛇行状となり、
その部分は２つの枝から成る。

１つの枝は歯すじであり、他の枝は歯形線である。この
両方の枝は、切換え・送り運動量として一般には歯面の
仮想延長面上に、要するに歯車歯面の外部に位置する。

切換えにもかかわらず、作用点がといしの作用面に対し
て同じ位置に保たれるように、切換え・送り運動、要す
るにころがり運動に相応して工具の付加的な送り運動が
行なわれなければならない。

均一に工具を使用するように、又は工具の使用を加工過
程の経済的な影響値に適合させるために、要するに工具
の使用を加工過程に関連して最も効果的にするために、
作用点を工具の作用領域の範囲内で連続的又は非連続的
に移動させる場合には、さらに１つの作用点運動が行な
われる。この運動は付加的な送り運動にオーバラソゾさ
れるか、又はこの送り運動とは別に行なわれる。変化可
能かつ選択可能な作用点は工具に対して相対的にその作
用面、要するに有効切削面上で移動する。これはつるま
き線に溢つて連続的に、又は円に沿って非連続的若しく
は段階的に、場合によっては偶然の敢に工って制御され
て行なわれる。このよう・疋丁れば、といしの可能な限
り均一なかつむらのない使用が可能である。

さらに、この方法の実施態様においては、通常のインフ
ィード運動に対して付加的に、通常の又はトポグラフ的
な修正インフィード運動を行なうこともできる。この修
正インフィード運動は公知形式通り接触領域から制御さ
れ、かつ、ワークによっても、かつ工具によっても、さ
らに回転的又は並進的にも行なうことができる。

両方の方法の実施態様では、その他の運動も実施される
。すなわち、工具支持体の一般に連続的に行なわれない
調整かはすばのねじれ角の変化量だけ行なわれる。この
調整によって、特に従来構造のといしを使用した場合、
はぼ正確に作用点の拡がりをほぼ一点に狭めることがで
きる。この運動はその他の運動と同様にプログラム制御
することができる。この場合も、ゾロダラムは機械的又
は磁気的に読取り可能なデータ担体に貯蔵することがで
き、かつ適当なデータ伝送手段、例えば機械的、光学的
、電気的又は磁気的な手段と一緒に使用することができ
る。

この方法の実施態様では、各作用線に応じて種々の包、
絡切削を実施することができる。送り運動及びインフィ
ード運動若しくは適当な数値を適度に適合させることに
よって、種々の包絡切削をそれぞれ最良に実施すること
ができる。

つるまき線状又はねじ状の作用線で行なう方法の著しい
利点は、加工機械の工具支持へツｒが、傾斜した直線に
浴わず、鉛直線に涜って運動することにある。これによ
って、加工機械は作業速度に応じて工程支持体ヘッドの
重心偏位による著しい荷重によって負荷されない。これ
はワークの咋乍隻度ｆ　Ｆｌｉめで著しく促進する。

修正インフィード運動をワークによって行なわせると、
著しい利点が得られる。なぜならば、その場合には工具
の運動が節減されるからである。これによって刀ロエ機
械の安定性は著しく高まり、かつ、振動が回避される。

使用例に応じて、作用線のつるまき線状の部分を有する
方法の実施態様では、包絡切削は一面においては集中的
に又はほぼ集中的に変化され、かつ他面においてはその
幅が制御されて変化させられる。特に包絡切削幅が歯先
面及び歯元の面領域では広幅で実施される。

歯元修正又は歯先修正をたんに１度だけ行なう場合、こ
の修正は歯すじ包絡切削では簡単な相対運動によって生
じる。歯面修正の計算及び実施自体はこの場合簡単であ
る。なぜならば包絡切削は歯すじによって制限されるか
らである。

例えば通常の歯形修正では、同じ切削行程中同じ数値が
使用される。１じ正パラメータのための適当な数値を選
択すれば、歯形修正は接線方向の運動によっても生じろ
。基本的には修正工具、例えばといし、フライス円板を
使用することができる。棒フライス又は類似物を使用す
ることもできる。縦修正の実施においては、各包絡切削
のために常時同じ数値が設定される。

本発明方法の例示した２つの実施態様、要するに、作用
線の母線状の部分による実施態様とつるまき状の部分に
よる実施態様とのために、有利には、トポグラフ的な瘍
正が従来に比して正確に行なわれる。なぜならば実際に
１作用点で修正が行なわれるからである。さらに、所望
の修正値が自由に予め規定可能である。その上、平らな
又は円錐形の作用面を有するといしが使用できる。この
作用面は製作及び保守が簡単でちる。

目的に応じて、両実施態様を選択的に使用することがで
きる。例えば、歯端面と線中央部との歯形の相違を極め
てわずかにするか又はまったく相違をなくし、かつ連続
的なころがり送りで加工を行なわなければならない場合
には、第２の実施態様として記載した、作用線のつるま
き状の部分で行なう方法が有利である。

両方法はワークに拘束された工具を必要とせず、かつ工
具修正装置ひいてはその保守及びチェック作業を要しな
い。

作用線の母線に溢った部分を１吏用して歯車１０を製作
する方法を実施する加ニー械の１実施例は通常通り機枠
１，１を有しており、これは−面においてはころがり往
復台１．２を支持しており、他面では、歯のねじれ角に
といしを適合するために旋回可能なりロススライダ機構
１．３を支持しており、このクロススライダ機構１゜３
には工具支持体１．４が取付けられており、この工具支
持体１．４に工具、例えばといし１．５が設けられてい
る。各といし１．５の作用点を、製作すべき歯面との接
線方向で案内するための付加的な送り運動を実施するた
めに、相応して調整される送りスライダ１．６が設けら
れている。有利にはすべての往復台及びスライダにポジ
ションセンサが設けられる。このポジションセンサは制
御手段２．０（第１４図には図示せず）に接曝されてい
る。この制御手段は電子的にのみ、又は機械的電子的に
作動する制御装置から成る　　　□ことができる。ころ
がり運動は例えば従来通りぎツチブロック制御装置によ
って行なうことができる。駆動モータは回転数ピックア
ラｆ　２．２（Ｍ１４図には図示せず）を備えており、
これは制御手段２．０に接続されている。図面簡単のだ
め、第１４図に示す加工機械には電子機械的な制御装置
は図示されておらず、ピッチブロック制御装置は公知で
あるため同様に第１４図には図示されておらず、説明も
しない。第１６図に示したように、制御手段２．０は主
コンピュータ２．３を備え、これは基本的な制御プログ
ラムを内蔵しかつ処理する。主コンピュータ２．３は主
制御装置２．４・に接続されており、これは、各工具支
持体１．４を制御かつ監視するとともに、例えば行程送
り運動、歯のねじれ角βの調整運動、基準値からのその
偏位、ワークの位置決め運動並びにその他所要の公知運
動（第１図に図示せず）等の運動の制御及び監視を行な
う。この主制御装置２．４には、といし制御装置２．５
と、歯の圧力角・ねじれ角を制御する中間スライダ制御
装＃２．６と、付加的な送り運動のための制御装置２．
７と、インフィード運動及び通常の切込み並びに通常の
修正及びトポグラフ的な修正のための制御装置２．８と
、といし摩耗を検出するとともに直径補償を行なうため
のといし測定装置のための制御装置２．９等が接続され
ている。

といし制御装置２．５には調整器２．５１が接続されて
おり、これにはといし駆動装置３．１が接続されている
。これには回転数ピックアップ２．２が接続されており
、これはといし制御装置２．５にも接続されている。こ
の制御回路はその他の制御された運動及び機械機能との
協働によって正確な回転数調整を行なうのに役立つ。

歯の圧力角及びねじれ角のための中間スライダを制御す
る制御装置２．６には、位置応答のための監視装置２．
６２及び第２の調整器２．６１が接続されており、これ
は、第１２図に符号へ。

ＵＬで表示された各制御軸線に基づいて位置決めを行う
だめの中間スライダ駆動装置３．２に接続されていると
共に、歯の圧力角及び又はねじれ角の調整のための駆動
装置３．３にも接続されている。中間スライダ駆動装置
３．２はポジションセンサ２．６３に接続されており、
これは中間スライダ制御装置２．６に接続されている。

歯の圧力角及び又はねじれ角α、βを調整するための駆
動装置３．３は同様にポジションセンナ２．６４（第８
図には図示されていない）に接続されており、これの測
定データは中間スライダ制御装置２．６にも投入される
。各位置のための基準データは主制御装置２゜４からこ
の中間スライダ制御装置に供給され、後者はそのデータ
を前者に返送する。

付加的な送り運動のための制御装置２゜７は同様にその
入力部及び出力部で主制御装置２．４に、かつ、１つの
入力部で、制御される部分の位置のための監視装置２．
７２に接続されている。制御装置２．１は第６の調整器
２．１１にも接続されてお９、これは付加的な送り運動
のための駆動装置３．４を制御する。この駆動装置３．
４にはポジションセンサ２．７３が接続されており、こ
れはその測定データを付加的な送り運動のための制御装
置２．７に供給する。

歯面の通常の修正及びトポグラフ的な修正のための制御
装置２．８には、案内手段の終端位置及び作業位置のた
めの監視装置２．８２が接続されている。さらに、制御
装置２．８には、といし１．５のインフィード運動及び
修正運動の駆動装置３．５のための第４の調整器２．８
１が接続されている。この駆動装置３．５は、ワーク１
０に結合された機軸に作用することができ、これによっ
てインフィードがワーク１０によって行なわれる。この
駆動装置３．５にはポジションセンサ２．８３が接続さ
れており、これはインフィード運動及び修正運動のため
の制御装置２．８に信号を投入する。

すべての制御装置２．５〜２．９は主制御装置２．４に
接続されており、主制御装置２．４と信号の交換を行な
い、その結果、すべての運動が互いに規定されて、調整
データ及び測定データのべ 考慮のもとで制御される。

第１２図には、制御すべき機軸のうち、最も重要なもの
が示されている。記載された符号の意味は以下の通りで
ある。

ＷＬ、ＷＲ・・・・・・ころが９運動の両方の枝ｒｆｓ
・・・・・・・・・・・・・・工具とワークとの間の位
置決め軸線 ＵＴＩ、、ＵＴＲｌｌ、切込インフィード及び修正イン
フィードのインフィード軸線 ＯＬ　、　ＯＲ・・・・・・付加的な送り運動の軸線α
ＳＬ、αＳＲ・・・圧力角調整軸線 σＬ　、　ＵＲ・・・・・・中間スライダ軸線、β８．
Δβ８・・・・・・歯のねじれ角及びその変化量Ｈ・・
・・・・・・・・・・−・・・・工具行程切削工具とし
て有利にはといし１．５が使用される。といし１．５は
ほぼ公知の皿形又は二重円錐形のといしから成ることが
できる（第１０ａ図、第１０ｂ図参照）。作用領域は本
発明方法に基づく付加的な送り運動により従来切削法に
比して著しく狭い。といしの特に良好な形状は第１Ｄｃ
図に示されている。このといしは平らな作用領域の代り
に、９０°より若干率さな円錐角を有する台錐形の作用
領域を有している。このといしは皿形といしの利点と円
錐形といしの利点とを併わせ有している。

つるまき線状の部分を有する作用線を使用した切削法を
実施するための機械の１例は、上述した機械に著しく類
似している。この機械の機枠はころがり往復台を移動可
能に支持していると共に、歯の傾斜の調整のために旋回
可能に取付けられた、公知クロススライダ機構を備えて
いる。しかし、つるまき線状の作用線のために、スライ
ダ複合体の１部はワークに対して平行に行程送り運動で
案内されなければならない。そのことのために、さらに
１つのスライダ１．１０（第１５ｂ図参照）を設けるか
又は付加的な旋回軸１．１１　（第１５ａ図参照）を機
枠とスライダとの間に設けるか、又は運動を制御して、
合成された運動がこの行程送り運ａｈて相応するように
しなければならない。相違は、歯面形状を得るための何
個の運動の時間的な制御の仕方にある。この運動の制御
は、各運動のために個個に駆動装置を配置することによ
って最も簡単に行なうことができる。歯の傾斜は、歯車
軸線に対して傾斜して行なわれる行程送りスライダの行
程運動又はそれに適したスライダ機構によっては得られ
ず、むしろ歯車軸線に対して平行に走行するスライダに
よって実現できる。その場合、作用線の部分としてのつ
るまき状の線を得るために、ワーク支持体上でワークが
回転駆動される。歯すじの端部のところではじめて、次
の包絡切削を生ぜしめるために、電子的に制御される駆
動装置又は従来のピッチブロック制御装置によってワー
クをころがり駆動する。通常の修正又はトポグラフ的な
修正を実施するために制御手段が設けられており、これ
は個々の運動の軸線のための駆動装置と協働する。運動
の経過は機械的、磁気的、光学的又は電気的なデータ担
体に設定される。運動の経過は、修正インフィーｒ運動
がワークの回転だけによって行なわれるか並進運動だけ
によって行なわれるか又は両方の組合わせによって行な
われるように設定されることができる。その場合、駆動
装置はこの所期の合成運動が生じるように作動される。

その場合、ワークテーブルの付加的な回転は次式で表わ
される。

ｎｔ　＝　Ｆｋ　／　ｄｂ ここに、Ｆｋ・・・歯車修正値、 ａｂ・・・基礎円直径 ｎｔ・・・ワークテーブルの付加的な回転量 である。

創成インボリュート歯形を良好に仕上げるための制御は
同様に、ポジションセンサと協働する信号の列としてデ
ータ担体に貯蔵され、個々の運動の手順のための制御装
置に供給可能である。駆動装置の必要な自由度は一般の
駆動装置をもってしては極めて困難であるか、又は著し
く不経済７あ乞例えば・７−り７−７″′に１．．１重
ウオーム駆動装置を設ける必要がある。しかし、命令の
列によって制御される単一ウオーム駆動装置によればこ
の自由度は難なく得られる。

本発明の効果 本発明の著しい効果は、トポグラフ的な修正作業に対し
て、比較的大きな、従って安定したといし又は別様に形
成された、例えばフライス状の工具を使用できることに
ある。このことは加工技術的なおよび又は経済的な利点
をもたらす。特に、従来方法に比して工具の小さな作用
領域を摩耗のチェック及び測定のために検出するだけで
よい。その場合、制御可能な切削領域の移動は良好な自
己シャープニングを生ぜしめ、ひいては著しく良好なと
いしの利用度を生ぜしめる。さらにこれによって、すみ
肉曲線の丸味が著しく良好かつ制御されて加工される。

作用点の制御可能な移動及び僅少化に基づいてといしの
作用領域の制御の可能性が良好であることによって、と
いしの後調整の可能性も良好となる。さらに、トポグラ
フ的な修正は、制御可能な、かつ規定可能な作用点によ
って著しく正確にかつ良好に分布可能に行なわれる。そ
の最終値並びに制御値は良好に制御可能であり、到達可
能であり若しくはそもそも可能である。

これによって、歯車の困難な走行のふるまいが著しく効
果的かつ良好に制御されかつ修正される。製作精度は良
好であり、かつ特有の情況に適合される。それゆえ、仕
上り歯車の著しい品質改善が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は第１番目のころがりインフィードと
第２番目のころがりインフィードにおけるはす両歯車と
、対応する基準ラックの歯面との幾何学的な関係を示す
略示図、第３図は創成ラックの歯面を２つのころがり位
置において歯直角平面内へ投影しかつ重要な数値の幾何
学的関係を示した略示図、第４図は創成ラック歯面を歯
直角平面へ投影し、さらにこれを上方に示す位置へ折返
すとともに、重要な数値の幾何学的な関係を示した略示
図、第５図は第４図に相応する創成ラックの歯面の投影
と重要な数値と２つのころがり位置のための関連とを示
した略示図、第６図は公知技術に基づく種々のころがり
位置において歯車歯面と工具面とのころがり関係を示し
た略示図、第７図は本発明に基づく種々異なるころがり
位置において歯車歯面と工具面とのころがり関係を示し
た略示図、第８図はほぼ母線に活って延びる、歯面の加
工のための作用線の１実施例を示す図、第９図はほぼつ
るまき線に漬って延びる作用線の別の実施形を示す図、
第１０ａ図、第１０ｂ図、第１０Ｃ図は本発明方法に適
したといしの部分図、第１１図は歯元の面とすみ内油線
部との同時に形成される点を示した図、第１２図は母線
状の作用線部分を有する作用線を使用した場合の、本発
明方法における重要な運動の軸線を図面簡単のためすぐ
両歯車の製作のための情況で示した図、第１６図は加工
機械の１実施例のための制御装置の原理的略示図、第１
４図は母線状の作用線部分を有する作用線を使用した場
合の加工機械の１実施態様の略示斜視図、第１５ａ図お
よび第１５１）図はつるまき線状の作用線を使用した場
合の加工機械の１実施例の１部断面略示側面図、第１６
図は母線状の作用線上に２つの作用点を有する従来方法
に基づく皿形といしの部分図である。 １．１・・・機枠、１．１０・・・スライダ、１．１１
・・・旋回軸、１．２・・・ころがり往復台、１．３・
−・クロススライダ機構、１．４・・・工具支持体、１
．５・・・といし、１．６・・−送りスライダ、１．γ
・・・ポジションセンサ、２．０・・・制御装置、２．
２・・・回転数ピックアップ、２．３・・・主コンピュ
ータ、２，４・・・主制御装置、２゜５・・・といし制
御装置、２．５１・・・調整器、２．６・・・中間スラ
イダ制御装置、２．６１・・・調整器、２゜６３　、２
．６４・・・ポジションセンサ、２．７・・・付加的な
送り運動のための制御装置、２．１１・・・調整器、２
．１２・・・監視装置、２．１３・・・ポジションセン
サ、２．８・・・インフィード運動等のための制御装置
、２．８１・・・調整器、２゜８２・・・監視装置、２
．８３・・・ポジションセンサ、２．９・・・といし測
定のための制御装置、３．１・・・といし駆動装置、３
．２　　　’・・・中間スライダ駆動装置、３．３　、
３．４　、３．５・・・駆動装置、１０・・・ワーク １．１　　機枠 １．１０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、幾何学的に可能な修正を行なわず又は行なつて機械
   で少なくとも１つの工具運動、送り運動及びインフィー
   ド運動によつてインボリュート歯形の歯面を製作する方
   法において、ワークと工具との作用接触を、工具の選択
   可能な１作用点又はその近傍領域でのみ生ぜしめ、この
   作用点をほぼ、少なくともほぼ歯面上に位置する選択的
   に規定可能な作用線に沿つて案内して包絡切削を生ぜし
   めることを特徴とするインボリュート歯形の歯面を製作
   する方法。 ２、工具の選択可能な１作用点又はその近傍領域を、加
   工過程中に工具の付加的な送り運動（０）によつて、工
   具の予め規定可能な作用範囲内にとどめる特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ３、工具の選択可能な１作用点又はその近傍領域を、加
   工過程中に工具の付加的な送り運動（０１）と、工具に
   対するワークの付加的な送り運動（０２）とによつて、
   工具の予め規定可能な１作用領域内に維持する特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ４、工具の付加的な送り運動（０１）を歯みぞの対称面
   に沿つて行なわせる特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５、工具に対するワークの付加的な送り運動を並進的、
   回転的な又は純然たるころがり送り運動として行なう特
   許請求の範囲第６項記載の方法。 ６、工具の選択可能な１作用点又はその近傍領域を、加
   工過程中に、工具の摩耗に適合した制御可能な作用点連
   動（Ｘ）によつて連続的又は非連続的に、作用領域内で
   予め規定可能に移動せしめる特許請求の範囲第２項又は
   第３項記載の方法。 ７、付加的な送り運動（０；０１、０２）を、作用線に
   沿つて行なわれる母線包絡切削に基づくインボリュート
   歯面の製作のためのその他の送り運動に結合させる特許
   請求の範囲第２項又は第３項記載の方法。 ８、付加的な送り運動（０；０１、０２）を、作用線に
   沿つて行なわれる歯すじ包絡切削に基づくインボリュー
   ト歯面の製作のためのその他の送り運動に結合させる特
   許請求の範囲第２項又は第３項記載の方法。 ９、予め規定可能な作用線を、歯面の少なくともほぼ母
   線である複数の部分から合成する特許請求の範囲第７項
   記載の方法。 １０、予め規定可能な作用線を複数の部分から合成し、
   それの第１の枝を少なくともほぼ母線となし、第２の枝
   を少なくともほぼ歯形線に相応する線となす特許請求の
   範囲第７項記載の方法。 １１、予め規定可能な作用線を、歯面の少なくともほぼ
   歯すじである複数の部分から合成する特許請求の範囲第
   ８項記載の方法。 １２、予め規定可能な作用線を複数の部分から合成し、
   第１の枝を少なくとも１つの歯すじとなし、かつ第２の
   枝を少なくともほぼ１つの歯形線に相応する線となす特
   許請求の範囲第８項記載の方法。 １３、付加的な運動（０）を歯面との接線の方向で行な
   わせる特許請求の範囲第９項から第１２項までのいずれ
   か１項記載の方法。 １４、付加的な送り運動を歯面の子午線との接線の方向
   で行なわせる特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １５、工具面に対する作用点運動の制御を工具面での摩
   耗測定に依存して行なわせる特許請求の範囲第６項記載
   の方法。 １６、作用点運動（Ｘ）の制御を良好な工具利用のため
   に摩耗の測定と経験値とに依存して行なわせる特許請求
   の範囲第６項記載の方法。 １７、作用点運動（Ｘ）を付加的な送り運動（０；０１
   、０２）に連続的又は非連続的にオーバラップする特許
   請求の範囲第６項記載の方法。 １８、修正を行なわない歯面の創成のためのインフィー
   ド運動を少なくとも単段で実施する特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 １９、選択的に規定可能な作用線上で、普通に又はトポ
   グラフ的に修正された歯面を創成するためのインフィー
   ド運動を少なくとも単段的に実施し、より高次の段のイ
   ンフィード運動を各修正点の修正値に相応して連続的に
   実施する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ２０、インフィード運動を工具又はワークによつて実施
   する特許請求の範囲第１９項記載の方法。 ２１、インフィード運動をワークによつて特別に回転的
   にのみ実施する特許請求の範囲第 ２０項記載の方法。 ２２、インフィード運動をワークによつて特別に並進的
   にのみ実施する特許請求の範囲第 ２０項記載の方法。 ２３、すべての運動を、予め規定可能な数値又はその関
   数によつて制御する特許請求の範囲第１項から第２２項
   までのいずれか１項記載の方法。 ２４、ころがり送り運動以外のすべての運動を、予め規
   定可能な数値又はその関数によつて制御する特許請求の
   範囲第１項から第２２項までのいずれか１項記載の方法
   。 ２５、ワーク中心点（ｐ）のころがり量（ｗ）のための
   値と、基準点に対するといし行程又はといし縦送り（ｈ
   ）のための値とを連続的に測定し、この値によつて、次
   式 ｙｓ＝ｈ．ｔｇγ＋（ｗ．ｓｉｎαｔ）／ｃｏｓγが、
   工具とワークとの作用点と基準点との間隔（ｙｓ）のた
   めに少なくともほぼ満たされるように、付加的な送り運
   動（０）が制御され、かつ、上記式中 γは母線と創成・歯面の分割線との挟角、 αｔは歯直角断面で測つた圧力角 である特許請求の範囲第２項記載の方法。 ２６、幾何学的に可能な修正を行なわず又は行なつて機
   械で少なくとも１つの工具運動、送り運動及びインフィ
   ード運動によつてインボリュート歯形の歯面を製作する
   機械であつて、機枠が設けられており、この機枠上に移
   動可能にころがり往復台が配置されており、このころが
   り往復台がワーク支持体とワークを保持するための締付
   け手段とを備えており、これに対向して、切削運動、イ
   ンフィード運動及び送り運動を実施するための多重スラ
   イダ機構が設けられており、かつ、これらの運動を実施
   するための制御装置が設けられている形式のものにおい
   て、工具の選択可能な作用点をほぼ歯面上に延びる予め
   規定可能な作用線に沿つて制御しかつ案内するための案
   内手段及び制御手段が設けられており、この案内手段が
   、駆動手段の制御のさいに一緒に使用するための制御手
   段に位置信号を投入するポジションセンサに接続されて
   いることを特徴とするインボリュート歯形の歯面を製作
   する機械。 ２７、案内手段として、工具の運動のための少なくとも
   １つの付加的な調整の自由度を生ぜしめる少なくとも１
   つのスライダが設けられている特許請求の範囲第２６項
   記載の機械。 ２８、案内手段として１工具ごとに１スライダが設けら
   れており、各工具の作用点が歯面との接線の方向ですべ
   てのその他の運動に対して付加的に移動可能である特許
   請求の範囲第２７項記載の機械。 ２９、案内手段として、工具のワーク軸に対する半径方
   向の送り運動のための少なくとも１つのスライダが配置
   されている特許請求の範囲第２７項記載の機械。 ３０、案内手段として、歯面との接線の方向の送り運動
   のための少なくとも１つのスライダが配置されている特
   許請求の範囲第２７項記載の機械。 ３１、ころがり送り運動の制御のための制御手段が機械
   的な制御手段から成り、かつ、その他のすべての運動の
   制御のための制御手段が電子的な制御手段から成る特許
   請求の範囲第２６項記載の機械。 ３２、すべての運動の制御のための制御手段が電子的な
   制御手段から成る特許請求の範囲第２６項記載の機械。 ３３、電子的な制御手段が主コンピュータ（２、３）を
   備えており、これは信号交換のために主制御装置（２、
   ４）に接続されており、この主制御装置（２、４）には
   、同様に信号交換のために、少なくとも１つのといし駆
   動装置の制御のためのといし制御装置と、歯の圧力角及
   びねじれ角の調整並びに少なくとも１つの中間スライダ
   （３、２若しくは３、３）のための各駆動装置の制御の
   ための歯の圧力角・ねじれ角・中間スライダ制御装置（
   ２、６）と、少なくとも１つの付加的な送り運動のため
   の駆動装置の制御のための制御装置 （２、７）と、普通の修正インフィード運動及び又はト
   ポグラフ的な修正インフィード運動のための少なくとも
   １つの駆動装置の制御のための制御装置（２、８）と、
   といし測定装置の操作のための制御装置（２、９）とが
   接続されており、かつ、といし測定装置がといしの位置
   の制御装置に接続されている特許請求の範囲第３１項記
   載の機械。 ３４、工具が皿形のといし（１５）又は円錐形のといし
   から成る特許請求の範囲第２６項記載の機械。 ３５、工具が皿形のといし（１５）から成り、これの作
   用面が角９０°より小さい円錐角を有する台錐面を有し
   ている特許請求の範囲第 ２６項記載の機械。