JPS6317619Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案はシエービング加工装置に係り、特に、
歯車、セレーシヨン等の仕上げ加工を行なうのに
好適なシエービング加工装置に関する。

〔考案の背景〕

セレーシヨン、歯車等の仕上げ加工を行なうシ
エービング加工装置には、歯車等の被加工物（以
下ワークと称する）を切削するカツタがワーク側
に移動することによつてシエービング加工するも
のと、ワークがカツタ側に移動することによりシ
エービング加工するものの２種類のタイプがあ
る。ワーク側の移動によつてワークをシエービン
グで加工するタイプのものとしては、例えば第１
図及び第２図に示される装置が従来から用いられ
ていた。

この装置は、第１図及び第２図に示されるよう
に、水平軸と平行となるように支持されたテーブ
ル１０上にワークを挾持する主軸台１２、心押台
１４と、テーブル１０の上方に固定され水平軸を
中心として回転するカツタ１６等を備え、主軸台
１２、心押台１４によつて挾持されたワーク１８
を、テーブル１０の上昇移動によつてカツタ１６
側に移動し、カツタ１６の回転移動によりワーク
１８にシエービング加工を施すように構成されて
いる。

ところが、第１図及び第２図に示される装置や
カツタが移動するタイプの装置のいずれの装置の
場合も、ワーク１８が最適な状態でシエービング
加工されるように、カツタ１６又はワーク１８の
移動量が予めワーク１８の形状等に応じて定めら
れており、その移動量に応じてカツタ１６又はワ
ーク１８が移動するように構成されていた。その
為、前述した装置では、周囲温度やクーラント温
度の変化により機械（カツタヘツド、主軸台、心
押台、切込み台、コラム等）やカツタが熱変形す
ると、ワーク１８又はカツタ１６を設定された最
適移動量に従つて移動させてシエービング加工を
行なつても、ワーク１８の精度を示すオーバボー
ル径に影響しワーク１８を高精度にシエービング
加工することができなかつた。又、ワーク１８の
オーバボール径は周囲温度の変化によつては作業
中逐次変化する。この為、従来の装置では、作業
者が、ワーク１８又はカツタ１６の移動量を頻繁
に調整し、ワーク１８のオーバボール径を常に一
定値に維持することが予儀なくされていた。

〔考案の目的〕

本考案は、前記従来の課題に鑑みて為されたも
のであり、その目的は、機械および工具の熱変形
によりワークのオーバボール径に悪影響が及ぼさ
れるのを抑制し、ワークを高精度にシエービング
加工することができるシエービング加工装置を提
供することにある。

〔考案の概要〕

上記目的を達成するために、本考案は水平軸を
中心として回転可能に被加工物を支持し被加工物
の径方向に沿つて水平軸方向に往復動する被加工
物移動装置と、被加工物の移動路上方に、水平軸
を中心として回転するカツタを有し前記移動路と
ほぼ直交する方向にカツタを往復動させるカツタ
駆動装置と、前記移動路と直交する方向に上昇移
動してカツタの刃先に当接する測定子を有しこの
測定子の移動量からカツタの加工駆動位置の良否
を判定しこの判定結果に応じてカツタ駆動装置を
修正駆動しさらに前記移動路から退避するカツタ
駆動位置検出装置と、を備えるシエービング加工
装置を提供する。

〔考案の実施例〕

以下、図面に基づいて本考案の好適な実施例を
説明する。

第３図及び第４図には、本考案の好適な実施例
の構成が示されている。

本実施例における装置は、被加工物移動装置２
０とカツタ駆動装置２２と、カツタ駆動位置検出
装置２４とを備え、各装置が装置本体２６に装着
されれている。

被加工物移動装置２０は、水平軸を中心として
回転可能に、歯車、セレーシヨン等のワーク２８
を支持し、ワーク２８の径方向に沿つて水平軸方
向に往復動することができる。

即ち、水平軸と平行となつて配設されたＴ型の
角スライド３０に平板状のテーブル３２が往復動
可能に装着されており、このテーブル３２上に主
軸台３４と心押台３６が対向配置されている。テ
ーブル３２の下部には、めねじが形成されたナツ
ト３５が固定されており、このナツト３５は、テ
ーブル３２の下方であつてテーブル３２の移動方
向に沿つて回転可能に支持されおねじが形成され
たロツド３７と螺合している。ロツド３７はカツ
プリング３８を介してモータ４０に連結されてお
り、モータ４０の作動によつてロツド３７が回転
駆動する。ロツド３７の回転駆動に応じてテーブ
ル３２が矢印Ｘで示される方向に往復動すること
ができる。又、主軸台３４と心押台３６には、そ
の対向面に、水平軸を中心として回転可能にワー
ク２８を支持する為の回転センタ４２，４４が固
定されている。この回転センタ４２，４４はその
先端が尖鋭状に形成されており、シユート４６に
載置されたワーク２８がシリンダ４８の作動によ
つて主軸台３４と心押台３６間に移動されると、
回転センサ４２，４４により、ワーク２８を、水
平軸を中心として回転可能に支持することができ
る。なお、加工後のワーク２８はシユート５０上
に搬送される。

カツタ駆動装置２２は、ワーク２８の移動路上
方で水平軸を中心として回転するカツタ５２を有
し、前記移動路とほぼ直交する方向にカツタ５２
を往復動させることができる。

即ち、水平軸を中心として回転可能にカツタ５
２を支持すると共にカツタ５２を駆動するモータ
５４が固定されたカツタヘツド５６が、装置本体
２６のコラム５９に沿つて鉛直軸と平行となつて
配設された一対のスライド５８に往復動可能に装
着されている。

又、カツタヘツド５６はその上部にチエーン６
１が連結されており、このチエーン６１が、コラ
ム５９上の両端に配設されたスプロケツト６０，
６２を介して、コラム５９の側面に吊り下げられ
ているバランスウエイト６４に連結されており、
バランスウエイト６４の自重によりカツタヘツド
５６が下降移動するのが阻止されている。又、カ
ツタヘツド５６の側面には、めねじが形成された
ナツト６６が連結されており、このナツト６６は
ロツド６８と噛合している。ロツド６８はコラム
５８の側面に鉛直軸と平行となるように配設され
ており、その端部がギヤ対７０を介して、コラム
５８上に配設されたモータ７２に連結されてい
る。この為、モータ７２の作動によつてロツド６
８が回転駆動すると、ロツド５８の回転駆動に応
じてカツタヘツド５６が矢印Ｙ方向に往復動する
ことができると共に、モータ５４の作動によつて
カツタ５２が水平軸を中心として回転することが
できる。

カツタ駆動位置検出装置２４は、前記ワーク２
８の移動路と直交する方向に上昇移動してカツタ
５２の刃先に当接する測定子７４を有し、この測
定子７４の移動量からカツタ５２の加工駆動位置
の良否を判定し、この判定結果に応じてカツタ駆
動装置２２を修正駆動することができる。

即ち、測定子７４は、テーブル３２上に鉛直軸
と平行となつて載置されるプレート７６に往復動
可能に装着されており、シリンダ７８に連結され
たプレート８０がシリンダ７８の作動によつて上
昇移動することによりカツタ５２側に移動し、カ
ツタ５２の刃先に当接することができる。又、プ
レート７６とプレート８０間にはスプリング８２
が装着されていると共に、端面定寸装置８４の検
出端子８６が挿入されている。端面定寸装置８４
はテーブル３２上に載置され、プレート８０に当
接する検出端子８６がプレート８０の移動量に応
じて揺動するように固定されており、検出端子８
６の揺動によつて測定子７４の移動量を検出する
ことができる。そして、測定子７４の移動量から
カツタ５２の加工駆動位置の良否を判定し、この
判定結果に応じてカツタ駆動装置２２を修正駆動
することができる。即ち、端面定寸装置８４は、
測定子７４がカツタ５２の刃先に当接するまでの
移動量からカツタ５２の駆動位置の良否を判定す
るように構成されている。この良否の判定は、測
定子７４の移動量が、カツタ５２の加工駆動位置
即ちワーク２８の取付面とカツタ５２の刃先との
距離がシエービング加工の最適位置にあるか否か
によつて行なわれ、最適位置に対応した移動量が
ワークの形状等によつて予め定められている。そ
して、端面定寸装置８４は、測定子７４の移動量
からカツタ加工駆動位置がシエービング加工の最
適位置にないことを判定したときには、この判定
結果に応じてモータ７２を駆動し、カツタ５２を
鉛直方向の最適位置まで移動させることができ
る。

本実施例は以上の構成から為り、次にその作用
を説明する。

まずワーク２８のシエービング加工を行なうに
際して、カツタ駆動位置検出装置２４をテーブル
３２上に装着し、シリンダ７８の作動によつて測
定子７４をカツタ５２の刃先に当接するまで上昇
移動させカツタ５２の加工駆動位置の良否の判定
を行なう。測定子７４の移動によりカツタ５２の
加工駆動位置がシエービング加工の最適位置にな
いことが判定されたときには、この判定結果に応
じてモータ７２を駆動してカツタ５２を最適位置
まで移動させてその位置に固定させる。この後カ
ツタ駆動位置検出装置２４をワーク２８の移動路
から除くと共に被加工物移動装置２０を作動す
る。

被加工物移動装置２０の作動によりワーク２８
をカツタ５２側へ水平移動するに際して、第５図
に示されるように、カツタ５２の中心Ｏ（位置Ｐ
３）より手前の位置Ｐ１で主軸台３４、心押台３
６の回転センタ４２，４４によりワーク２８を支
持する。この後、位置Ｐ２までワーク２８が移動
すると、この地点でワーク２８とカツタ５２とが
自動的に噛合する。この後モータ５４を作動する
ことによりカツタ５２が回転駆動すると共にワー
ク２８が水平軸を中心として回転する。この後さ
らにテーブル３２を位置Ｐ３側へ移動させること
により、カツタ５２の接線方向からワーク２８に
シエービング加工が施こされる。

ワーク２８が位置Ｐ３に到達したときには一定
時間停止（ドウエル）させる。このドウエル時間
の1/2の時間が経過した時点でカツタ５２を逆転
させ、ドウエル時間経過後はテーブル３２を位置
Ｐ４まで一定量後退（バツクムーブメント）させ
その状態で一定時間保持した後テーブル３２を元
の位置まで後退移動させる。一定時間ワーク２８
を保持するのはワーク２８のたわみを回復させる
ために行なわれる。

このように本実施例においては、位置Ｐ１から
位置Ｐ２まではテーブル３２が早送りされ、位置
Ｐ２でワーク２８とカツタ５２とが自動噛合され
る。又位置Ｐ２から位置Ｐ３まで切削送りが行な
われ、位置Ｐ３まで一定時間ドウエルが行なわれ
た後、位置Ｐ４までワーク２８を後退させ、位置
Ｐ４で一定時間ドウエルがかけられる。その後位
置Ｐ４から位置Ｐ１まで早送りでテーブル３２を
移動する。

なお、バツクムーブメントをかける為に位置Ｐ
４の位置へテーブル３２を後退させる代りに位置
Ｐ５の位置までテーブル３２を前進させてドウエ
ルをかけた後、位置Ｐ５から位置Ｐ１まで早戻し
するようにしてもよい。

又、自動噛合を行なわない場合は、位置Ｐ２で
手作業によつてワーク２８とカツタ５２とを噛合
させた後、カツタ５２を回転駆動させ、以後は前
述したサイクルを径てワーク２８を位置Ｐ２まで
戻すサイクル、即ち位置Ｐ２と位置Ｐ３間のみを
往復させることによつてワーク２８をシエービン
グ加工することも可能である。

このように本実施例においては、カツタ駆動位
置検出装置２４によつてカツタ５２の駆動位置の
良否の判定を行ない、カツタ５２をシエービング
加工の最適位置まで移動させた後ワーク２８のシ
エービング加工を行なうようにしたので、室温や
クーラント温度の変化によつて機械各部（カツタ
ヘツド５６、コラム５９、主軸台３４、心押台３
６）、カツタ５２等が熱変形しても、これら機械
および工具の熱変形によつてワーク２８のオーバ
ボール径に悪影響を及ぼされるのを抑制すること
ができ、ワーク２８のシエービング加工を高精度
に行なうことができる。第６図は、第１図および
第２図に示すような従来装置を用い、連続運転を
行なつてシユービング加工したワークを、１時間
ごとに抜取り検査したオーバーボール径の経時変
化を表わすグラフであり、第７図は本考案のシエ
ービング加工装置を用い同一条件の加工を行なつ
た場合の実測値の一例を示すグラフである。この
ように、従来の装置では、第６図に示されるよう
に周囲温度やクーラント温度によつてワーク２８
のオーバボール径が時間によつて基準値からずれ
て変化するが、本実施例による装置の場合は、第
７図に示されるように、周囲温度やクーラント温
度が変化したり、作業が停止された後再び装置を
作動した場合でも、ワーク２８のオーバボール径
が時間によつて基準値から大きくずれるのを抑制
することが確認された。即ち、本実施例における
装置によれば、装置起動後一定時間毎にカツタ５
２の加工駆動位置を最適位置に制御することによ
り、ワーク２８のオーバボール径の変化を小さく
することができ、又機械停止後の変化も小さくで
きる。この為本実施例による装置の場合は、ワー
ク２８のオーバボール径の１日当りの変化量が従
来装置の数分の１に低減することができる。

又前記実施例における装置において、ワーク２
８が、その軸方向両端でセンター支持できないも
のの場合には、第４図に示される回転センタ４
２，４４の代わりに、チヤツク支持する部材と交
換することにより、チヤツク支持によるワークの
シエービング加工を前記実施例と同様に行なうこ
とができる。

又前記実施例においては、ワーク２８とカツタ
５２とを噛合する際、カツタ５２の接線方向から
噛合するようにしているので、自動噛合が容易に
行なえ、歯切り工程の自動化が可能である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、ワーク
をシエービング加工する際、カツタの加工駆動位
置がシエービング加工の最適位置になるようにし
た後、ワークにカツタ接線方向からシエービング
加工を施こすようにしたので、機械工具が熱変形
しても熱変形によつてワークのオーバボール径に
悪影響が及ぼされるのを防止することができ、ワ
ークのシエービング加工を高精度に行なうことが
でき、品質の向上が図れるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の正面図、第２図は第１図に
示す装置の側面図、第３図は本考案の一実施例を
示すシエービング加工装置の側面図、第４図は第
３図に示す装置の正面図、第５図は本考案に係る
装置の作用を説明する為のサイクル線図、第６図
は従来装置によるオーバボール径の経時変化を示
すグラフ、第７図は本考案の装置によるオーバボ
ール径の経時変化を示すグラフである。 ２０……被加工物移動装置、２２……カツタ駆
動装置、２４……カツタ駆動位置検出装置、２８
……ワーク、５２……カツタ、５６……カツタヘ
ツド、７４……測定子、８４……端面定寸装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水平軸を中心として回転可能に被加工物を支持
   し被加工物の径方向に沿つて水平軸方向に往復動
   する被加工物移動装置と、被加工物の移動路上方
   に、水平軸を中心として回転するカツタを有し前
   記移動路とほぼ直交する方向にカツタを往復動さ
   せるカツタ駆動装置と、前記移動路と直交する方
   向に上昇移動してカツタの刃先に当接する測定子
   を有しこの測定子の移動量からカツタの加工駆動
   位置の良否を判定しこの判定結果に応じてカツタ
   駆動装置を修正駆動しさらに前記移動路から退避
   するカツタ駆動位置検出装置と、を備えるシエー
   ビング加工装置。