KR101544449B1 - Tool grinding machine - Google Patents

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KR101544449B1
KR101544449B1 KR1020127010031A KR20127010031A KR101544449B1 KR 101544449 B1 KR101544449 B1 KR 101544449B1 KR 1020127010031 A KR1020127010031 A KR 1020127010031A KR 20127010031 A KR20127010031 A KR 20127010031A KR 101544449 B1 KR101544449 B1 KR 101544449B1
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grinding wheel
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로저 엘 해크먼
웨인 마틴
마크 에이 리치
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글리슨 커팅 툴스 코포레이션
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Abstract

본 발명은 한 줄 나사 및 여러 줄 나사 호브(46)의 릴리프 연삭을 위한 다축 컴퓨터 제어 공작기계에 관한 것이다. 상기 장치는 각위치 설정될(선회할) 수 있어, 컵-형상 연삭 휠(55)에 의한 연삭 방법과 펜슬-형상 연삭 휠(52)에 의한 연삭 방법의 2가지 타입의 연삭 방법에 대응하기 위해 연삭 스핀들 어셈블리를 교체하거나 장치 구조를 변경시키는 일 없이, 호브 및 밀링 커터의 릴리빙된 이 기하형상을 연삭하기 위해 컵-형상 연삭 휠(55)과 펜슬-형상 연삭 휠(52)의 양쪽 모두를 사용하거나, 스핀들의 재배향을 위해 추가적인 장치 축을 사용하는 유연성을 제공하는 각도 배향되는 스핀들을 포함하고 있다. The present invention relates to a multi-axis computer-controlled machine tool for relief grinding of single-threaded and multi-threaded hobs (46). The apparatus can be positioned (turned) at each position, and can be used to cope with two types of grinding methods: a grinding method using the cup-shaped grinding wheel 55 and a grinding method using the pencil- Shaped grinding wheel 55 and the pencil-shaped grinding wheel 52 to grind the reeled geometry of the hob and milling cutter without changing the grinding spindle assembly or changing the device structure And an angularly oriented spindle that provides flexibility to use additional device axes for reorienting the spindle.

Figure 112012031043974-pct00002
Figure 112012031043974-pct00002

Description

공구 연삭 장치{TOOL GRINDING MACHINE}{TOOL GRINDING MACHINE}

본 발명은 공구 연삭 장치와 같은 공작기계에 관한 것이며, 보다 상세하게는 회전 절삭 공구의 릴리빙(relieving)(릴리프(relief) 내기 절삭)된 치형 프로파일로의 연삭을 위한 다축, 고정밀의 컴퓨터 제어 공작기계에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine tool such as a tool grinding apparatus, and more particularly to a multi-axis, high-precision computer-controlled machine tool for grinding into a toothed profile with relieving (relief cut- Machine.

8 모듈보다 큰 모듈 크기를 가지는, 기어 호브, 웜 기어 호브, 고정 법선 피치 호브 및 밀링 커터와 같은 절삭 공구의 치형 프로파일을 연삭함에 있어서는, 플랭크 외형면과 팁 외형면의 양쪽 모두의 전체 치형 프로파일을 완성하기 위해 다수의 연삭 휠이 사용된다. 모듈 크기가 8에서 대략 16까지 증가함에 따라, 소정의 완성된 이로의 추가 샤프닝가공 실행구간 및 치형 프로파일의 이뿌리에서의 이홈의 폭에 따라 연삭에 대한 다양한 접근법이 사용될 수 있다. 이의 추가 샤프닝가공 실행구간 다시 말해 캠 릴리빙되는 잇면의 길이는 길이에 비해 상대적으로 작은 직경을 가진 펜슬-형상 테이퍼 콘 연삭 휠을 사용하면서 최대화될 수 있다. 잇면의 릴리빙되는 길이는, 레이디얼 캠이 호브 나사의 이 나선을 따라 또는 밀링 커터의 경우 분할 위치를 따라 릴리프를 연삭할 때, 연삭 휠의 다음번 인접한 이와의 간섭 지점에 따라 좌우된다. In grinding the tooth profiles of cutting tools such as gear hobs, worm gear hobs, fixed normal pitch hobs and milling cutters with a module size larger than 8 modules, the entire tooth profiles of both the flank contour surface and the tip contour surface Multiple grinding wheels are used to complete. As the module size increases from 8 to about 16, various approaches to grinding can be used depending on the width of the grooves in the root of the tooth profile and the additional sharpening run interval to the desired finished tooth. The length of the additional sharpening process execution section, in other words, the length of the cam surface to be reeled, can be maximized by using a pencil-shaped tapered cone grinding wheel having a relatively small diameter as compared to the length. The reeled length of the face is dependent on the point of interference with the next adjacent of the grinding wheel when the radial cam follows the spiral of the hob screw or in the case of a milling cutter, grinding the relief along the split position.

이홈의 기하형상으로 인해, 반드시 고려되어져야만 하는 펜슬-형상 휠의 팁의 실용상의 표면 연삭 속도 한계 및 굽힘/전단 강도 약화가 존재한다. 펜슬-형상 휠 연삭의 실용상의 적용 한계에 대하여 접근할 때, 폭에 비해 상대적으로 큰 직경을 가지는 컵-형상 연삭 휠을 활용하는 다른 연삭 공정이 채용될 수 있다. 이것에 의해, 이의 이뿌리 부분을 연삭하는 휠 부분의 표면 연삭 속도 및 강도는 극복된다. 하지만, 컵-형상 연삭 휠의 단점은 그것의 큰 직경이 캠 릴리빙되는 잇면의 길이를 전술한 바와 같이 간섭 지점까지로 제한시킨다는 것이다. 모듈 크기가 16 모듈을 초과하고 50 모듈까지 증가할 때에는, 전술한 인접한 이에 대한 휠의 간섭으로 인해 컵-형상 휠의 사용은 제한된다. 대개의 경우, 추가 샤프닝 실행구간을 위한 적합한 이의 릴리빙되는 길이를 제공하기 위해 16 모듈을 초과하는 모듈 호브 이 크기에 대해서는 펜슬-형상 테이퍼 콘 연삭 휠이 사용되어져야만 한다. Due to the geometry of the grooves, there is a practical surface grinding speed limit and bending / shear strength weakness of the tip of the pencil-shaped wheel that must be considered. When approaching the practical application limit of pencil-shaped wheel grinding, other grinding processes utilizing a cup-shaped grinding wheel having a relatively large diameter relative to its width can be employed. As a result, the surface grinding speed and strength of the wheel portion that grinds the root portion thereof are overcome. However, the disadvantage of the cup-shaped grinding wheel is that its large diameter limits the length of the cam-relieved face to the point of interference as described above. When the module size exceeds 16 modules and increases to 50 modules, the use of the cup-shaped wheel is limited due to the interference of the wheels with the adjacent ones described above. In most cases, a pencil-shaped tapered cone grinding wheel must be used for the size of the module hobs in excess of 16 modules in order to provide a suitable relaxed length for additional sharpening run intervals.

현재의 공구 제조법에 있어서는 다수의 연삭 휠 및 휠 형상으로부터 생성되는 프로파일들의 혼성을 이용하여, 다수의 셋업으로(예컨대, 5가지까지의 셋업으로) 이 플랭크(tooth flank), 이 팁 반경부(tooth tip radius) 및 이 팁 외경부(tooth tip outside diameter)를 개별적으로 연삭하고 있다. CNC 공작기계 동작 기술 및 회전 트루잉/드레싱 장치에 의해, 예컨대 이 바닥 반경부/램프, 이 압력각 플랭크, 이 팁 반경부 및 이 팁 외경부와 같은 다수의 외형면들을 포괄하도록 전술한 펜슬-형상 또는 컵-형상 연삭 휠의 윤곽내기를 할 수 있다. 전술한 예에서는, 다듬질 연삭 공정은 단지 2개의 펜슬-형상 또는 컵-형상 연삭 휠의 혼성 프로파일로 축소될 수 있다. 초음파 터치 감지 기능을 가진 레니쇼 3D(Renishaw 3D)와 같은 탐침을 사용하는 프로파일의 탐침 측정은 좌우의 이 기준점들에 대한 연삭 휠의 상대 위치 결정과 필요한 치형 프로파일 및 이 두께를 성취하기 위한 프로파일들의 혼성에 도움을 준다. In current tool making methods, it is possible to use a mixture of profiles generated from a number of grinding wheels and wheel shapes so that in a number of setups (e.g., up to 5 setups) a tooth flank, a tip radius tip radius and the tooth tip outside diameter are separately ground. The CNC machine tool operating technique and the rotating truing / dressing device can be used to encompass a number of contour surfaces such as, for example, the bottom radius / ramp, the pressure angle flank, the tip radius, Shape or a cup-shaped grinding wheel. In the above example, the finish grinding process may be reduced to a hybrid profile of only two pencil-shaped or cup-shaped grinding wheels. The probe measurement of a profile using a probe, such as Renishaw 3D with ultrasonic touch sensing, determines the relative positioning of the grinding wheel relative to these left and right reference points and the required tooth profile and the profile Helps to blend.

이상에 있어서는, 많은 공구 제조 설비는 펜슬-형상 휠 또는 컵-형상 휠 중의 어느 한쪽만에 전용되는 복수의 연삭 장치를 채용하고 있다. 몇몇의 공구 제조 설비는 스핀들 어셈블리 및 구동 기구의 교체에 의해, 펜슬-형상 휠 또는 컵-형상 휠의 물리적 방향정위(배향)에 대응할 수 있게 해주는 공작기계 설계를 도입하고 있다. 대개는 펜슬-형상 휠만의 연삭을 위해 또는 컵-형상 휠만의 연삭을 위해 소용될 수 있는 물리적 방향정위를 가지는 전용의 연삭 장치의 사용을 필요로 한다. 모든 경우는 아니지만 대부분의 경우, 공작기계 상에서의 캠 릴리빙 운동은 캠 릴리프를 위해 레이디얼 운동을 제공하는 하나의 축을 사용하고 있으며, 이는 기계장치의 유연성을 제한한다. In the foregoing, many tool manufacturing plants employ a plurality of grinding apparatuses dedicated to either pencil-shaped wheels or cup-shaped wheels. Some tool making facilities have introduced machine tool designs that allow them to respond to the physical orientation of the pencil-shaped wheel or cup-shaped wheel, by replacing the spindle assembly and drive mechanism. Usually requires the use of a dedicated grinding device with a physical orientation that can be used for grinding only pencil-shaped wheels or for grinding only cup-shaped wheels. In most but not all cases, the cam-relieving motion on the machine tool employs one axis that provides radial motion for the cam relief, which limits the flexibility of the machine.

본 발명은 각위치 설정될(선회할) 수 있어, 컵-형상 연삭 휠에 의한 연삭 방법과 펜슬-형상 연삭 휠에 의한 연삭 방법의 2가지 타입의 연삭 방법에 대응하기 위해 연삭 스핀들 어셈블리를 교체하거나 장치 구조를 변경시키거나 스핀들의 재배향을 위해 추가적인 장치 축을 사용하는 일 없이, 호브 및 밀링 커터의 릴리빙된 이 기하형상을 연삭하기 위해 컵-형상 연삭 휠과 펜슬-형상 연삭 휠의 양쪽 모두를 사용하는 유연성을 제공하는 각도 배향되는 스핀들을 구비한 공작기계에 관한 것이다. The present invention can be individually positioned (swiveled) so that the grinding spindle assembly can be replaced or replaced in order to accommodate two types of grinding methods: a cup-shaped grinding wheel grinding method and a pencil- Shaped grinding wheel and a pencil-shaped grinding wheel to grind this reeled geometry of the hob and milling cutter without changing the device geometry or using additional device axes for reorientation of the spindle To a machine tool having an angularly oriented spindle which provides flexibility in use.

도 1(a), 1(b) 및 1(c)는 보편적인 모듈 크기의 호브 치형 프로파일에 대한 컵-형상 연삭 휠의 리드 세팅 각도 관계를 도시하고 있다.
도 2(a), 2(b) 및 2(c)는 보편적인 모듈 크기의 호브 치형 프로파일에 대한 펜슬-형상 연삭 휠의 리드 세팅 각도 관계를 도시하고 있다.
도 3은 인벌루트 헬리코이드를 따라 전방 프로파일로부터 후방 프로파일까지의 레이디얼 캠 릴리빙 운동에 대한 설계 평면을 도시하고 있다.
도 4는 고정 법선 피치 호브 치형 프로파일의 전방에서 후방까지의 압력각의 변화를 도시하고 있다.
도 5는 펜슬-형상 연삭 휠을 사용하기 위해 배향된 장치 주요 구성요소인 호브 워크피스와 연삭 휠 스핀들에 대한 캠 릴리빙 관계 및 방향을 도시하고 있다.
도 6은 컵-형상 연삭 휠을 사용하기 위해 배향된 장치 주요 구성요소인 호브 워크피스와 연삭 휠 스핀들에 대한 캠 릴리빙 관계 및 방향을 도시하고 있다. .
도 7은 장치 내의 작동 위치에 있는 본 발명의 연삭 스핀들 어셈블리의 확대도이다.
도 8은 연삭 스핀들 장착 인터페이스와 저장 스테이션 사이의 연삭 휠 팩 및 냉매 매니폴드를 교체하기 위해 장치 베이스에 부착된 자동 휠 교체 유닛의 확대도이다. Figures 1 (a), 1 (b) and 1 (c) illustrate the lead setting angle relationship of the cup-shaped grinding wheel to a universal module size hob tooth profile.
Figures 2 (a), 2 (b), and 2 (c) illustrate the lead setting angle relationship of the pencil-shaped grinding wheel to the universal module size hob tooth profile.
Figure 3 shows a design plane for a radial cam relieving motion from a forward profile to a rear profile along involute helicoid.
Figure 4 shows the change in pressure angle from front to back of a fixed-pitch pitch hob tooth profile.
Figure 5 shows the cam reel relationship and direction for the hob workpiece and grinding wheel spindle, which are the main components of the device oriented for use of the pencil-shaped grinding wheel.
Figure 6 shows the cam reel relationship and direction for the hob workpiece and grinding wheel spindle, which are the main components of the device oriented to use cup-shaped grinding wheels. .
7 is an enlarged view of a grinding spindle assembly of the present invention in an operative position within the apparatus.
8 is an enlarged view of an automatic wheel changing unit attached to the apparatus base for replacing the grinding wheel pack and the refrigerant manifold between the grinding spindle mounting interface and the storage station.

본 발명의 어떠한 특징 및 적어도 하나의 구성을 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명은 이하의 설명이나 도면에 예시된 상세한 구성에만 적용되는 것으로 한정되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 본 발명은 다른 구성으로 이루어질 수 있으며, 다양한 방식으로 실시 및 실행될 수 있다. 또한, 여기에 사용되는 용어는 설명을 위한 것으로 이해되어야 하며, 한정하는 것으로 간주되어서는 안된다. Before describing in detail certain features and at least one configuration of the present invention, it should be understood that the present invention should not be construed as being limited to the specific configurations illustrated in the following description or drawings. The present invention may have other configurations and may be implemented and executed in various ways. Also, the terms used herein should be understood to be illustrative and should not be construed as limiting.

여기서 사용되는 "구비하는", "가지는", "포함하는" 의 표현 및 그 변형된 형태의 표현은 그 뒤에 열거되는 항목들과 그 항목들에 균등한 것뿐만 아니라 부가적인 항목도 포괄하는 것을 의미한다. 방법 또는 공정의 요소를 식별하기 위한 자구의 사용은 단순히 식별을 위한 것으로, 그 요소들이 특정 순서로 실행되어야 한다는 것을 나타내지 않는다. As used herein, the expressions "comprising "," including ", "including ", and variations thereof denote encompassing the items listed thereafter and equivalents thereof as well as additional items do. The use of a domain to identify elements of a method or process is merely for identification, and does not indicate that the elements must be executed in a particular order.

도면을 설명함에 있어 상, 하, 상방, 하방, 후방, 바닥부, 상부, 전방, 후방 등과 같은 방향에 대한 언급이 이하에 이루어지겠지만, 이러한 언급은 편의를 위해 도면(일반적인 방향에서 본)에 대해 이루어지는 것이다. 이러한 방향들은 문자 그대로 받아들여지거나 어떤 형태로 본 발명을 한정하는 것으로 의도된 것이 아니다. 또한, "제1", "제2", "제3", 등과 같은 용어들은 설명을 위해 여기에 사용되는 것으로 중요도나 심각성을 나타내거나 부여하는 것으로 의도된 것이 아니다. In describing the drawings, reference will be made below to directions such as up, down, up, down, rear, bottom, top, front, rear, etc., . These directions are not intended to be taken literally or to limit the invention in any way. Also, terms such as " first ", "second "," third ", and the like are used herein for illustration and are not intended to imply or imply importance or severity.

도 1(a), 1(b) 및 1(c)는 한 줄 또는 여러 줄 나사의 나사선 경로(4)를 따르는 연속된 일련의 호브 이들 중의 하나의 호브 이(3)로서, 나사 인벌루트 헬리코이드(2)와 직선 또는 비틀림 홈(6)의 교차에 의해 한정되는 절삭면의 전방 프로파일(5)과, 인벌루트 헬리코이드(2)를 따른 연삭 휠(1)의 인접한 호브 이(9)와의 간섭 지점(8)에 의해 길이가 제한되는, 이 위치 중의 샤프닝 가공 실행구간의 끝부 근방의 릴리빙된 후방 프로파일(7)을 구비하고 있는 하나의 호브 이(3)의 인벌루트 헬리코이드(2)와 접촉하고 있는 컵-형상 연삭 휠(1)에 대한 좌표계 내에서의 연삭 휠의 각도 관계를 보여주고 있다. 도 1(a), 1(b) 및 1(c)에서 정해지는 관계로서는, 연삭 스핀들 어셈블리의 고정각(HA)(10), 연삭 휠 압력각(PA)(11), 호브 이의 축방향 압력각(APA)(12), 전방에서 보았을 때의 인벌루트 헬리코이드의 리드각(LAS1, LAS2)(13), 전방에서 보았을 때의 연삭 헤드 어셈블리의 선회 세팅각(14), 및 좌표계에 대한 릴리빙 방향(15)이 있다. Figures 1 (a), 1 (b) and 1 (c) show one hob 3 of a series of continuous hobs along a threaded path 4 of a single or multi- The front profile 5 of the cutting surface defined by the intersection of the core 2 and the straight or tortuous groove 6 and the adjacent profile 5 of the grinding wheel 1 along the involute helicoid 2 (3) having a reeled rear profile (7) near the end of the sharpening process execution section in this position, the length of which is limited by the interference point (8) with the involute helicoid Shaped grinding wheel 1 which is in contact with the cup-shaped grinding wheel 2 in the coordinate system. 1 (a), 1 (b) and 1 (c), there are a fixed angle (HA) 10 of a grinding spindle assembly, a grinding wheel pressure angle (PA) 11, (APA) 12, the lead angles of involute helicoid when viewed from the front (LAS 1 , The LAS 2 ) 13, the turning setting angle 14 of the grinding head assembly when viewed from the front, and the reeling direction 15 for the coordinate system.

도 2(a), 2(b) 및 2(c)는 한 줄 또는 여러 줄 나사의 나사선 경로(19)를 따르는 연속된 일련의 호브 이들 중의 하나의 호브 이(18)로서, 나사 인벌루트 헬리코이드(17)와 직선 또는 비틀림 홈(21)의 교차에 의해 한정되는 절삭면의 전방 프로파일(5)과, 인벌루트 헬리코이드(17)를 따른 연삭 휠(16)의 인접한 호브 이(24)와의 간섭 지점(23)에 의해 길이가 제한되는, 이 위치 중의 샤프닝 가공 실행구간의 끝부 근방의 릴리빙된 후방 프로파일(22)을 구비하고 있는 하나의 호브 이(18)의 인벌루트 헬리코이드(17)와 접촉하고 있는 펜슬-형상 즉 콘-형상 연삭 휠(16)에 대한 좌표계 내에서의 연삭 휠의 각도 관계를 보여주고 있다. 도 2(a), 2(b) 및 2(c)에서 정해지는 관계로서는, 연삭 스핀들 어셈블리의 고정각(25), 연삭 휠 상의 트루잉/드레싱된 압력각(PA)과 호브 이의 축방향 압력각(APA)(27) 간의 차이인 각도(B)(26), 전방에서 보았을 때의 인벌루트 헬리코이드의 리드각(LAS1, LAS2)(28), 전방에서 보았을 때의 연삭 헤드 어셈블리의 선회 세팅각(29), 및 좌표계에 대한 릴리빙 방향(30)이 있다. Figures 2 (a), 2 (b) and 2 (c) show one of the successive series of hobs 18 along a threaded path 19 of single or multi-threaded threads, The front profile 5 of the cutting surface defined by the intersection of the guide 17 and the straight or tortuous groove 21 and the adjacent profile of the hob 24 of the grinding wheel 16 along the involute helicoid 17 (18) having a reeled rear profile (22) near the end of the sharpening machining interval in this position, the length of which is limited by the interference point (23) with the circumferential helicoid Shape or cone-shaped grinding wheel 16 that is in contact with the grinding wheel 17, as shown in Fig. 2 (a), 2 (b), and 2 (c), the fixed angle 25 of the grinding spindle assembly, the tangential / dressed pressure angle PA on the grinding wheel and the axial pressure (B) 26, which is the difference between the apexes 27 (APA) 27, the lead angles LAS 1 , LAS 2 of the involute helicoid when viewed from the front, LAS 2 ) 28, a turning setting angle 29 of the grinding head assembly when viewed from the front, and a reel living direction 30 for the coordinate system.

도 3은 인벌루트 수정의 유무와는 무관한 이론적 치형 프로파일로부터의 편차 및 호브 이 연삭 휠의 이 압력각 접촉점에 대한 고유 오차를 감소시키도록 연삭 휠 기하형상을 최적화하기 위해 사용되는 설계 평면들을 형성하고 있다. 설계 평면들은 전방 구역(31), 캠 릴리프(32)의 중간 구역(32), 및 후방 구역(33)에 형성되어 있다. 관련된 공칭 호브 외측 반경(34), 공칭 호브 중간 반경, 및 샤프닝 가공 실행구간의 끝부의 공칭 호브 반경(36)도 나타내져 있다. FIG. 3 shows the design planes used to optimize the grinding wheel geometry so as to reduce the deviation from the theoretical tooth profile, with or without involute modification, and to reduce the intrinsic error of the hob to this pressure angular contact point of the grinding wheel. . The design planes are formed in the front section 31, the middle section 32 of the cam relief 32, and the rear section 33. The associated nominal hob radius 34, the nominal hob radius, and the nominal hob radius 36 at the end of the sharpening execution interval are also shown.

도 4는 통상의 공작기계 제조 방법에 의해 발생되는 인벌루트 프로파일의 호브 이의 특성 오차를 보여주고 있다. 이론적으로는, 호브가 전방으로부터 후방까지 샤프닝 가공될 때마다 새롭고 상이한 호브가 생성된다. 샤프닝 가공된 호브는 새롭게 생성된 호브로서 기어를 근사적인 형태로만 절삭한다. 또한, 호브가 재차로 더 많이 샤프닝 가공될수록, 오차는 더 악화된다. 도 4는 예시를 위해 인벌루트 수정은 없는 것으로 하여, 새로운 호브의 이론적으로 정확한 전방 위치(37)와, 이 인벌루트 헬리코이드를 따른 연삭 실행구간의 끝부 근방의 샤프닝 가공된 후방 위치(38)를 나타내는, 호브 이 인벌루트 헬리코이드 프로파일의 2개의 축방향 구역을 나타내고 있다. 고유 오차(39)(오차(A) 및 오차(B))는 근본적으로 정해진 기하형상 프로파일을 가지고 있는 연삭 휠 또는 성형 공구가 장치 릴리빙 운동에 의해 정해진 경로로 구동될 때 양 구역(37, 38)에서 헬리코이드면과 접촉하려고 할 때 발생한다. Fig. 4 shows a characteristic error of a Hob of a involute profile generated by a conventional machine tool manufacturing method. Theoretically, a new and different hob is created each time the hob is sharpened from front to back. The sharpened hob is a newly created hob and only cuts the gear in an approximate form. Further, as the hob is further sharpened again, the error becomes worse. 4 shows the theoretical correct front position 37 of the new hob and the sharpened back position 38 near the end of the grinding performance section along this involute helicoid, assuming no involute modification for the sake of illustration. The hob represents the two axial zones of the involute helicoid profile. The intrinsic error 39 (error (A) and error (B)) is the difference between the two areas 37, 38 when the grinding wheel or the forming tool, which has a fundamentally defined geometric profile, is driven by a path defined by the device- ) To contact the helicoid surface.

전술한 고유 오차 문제를 인식하고 이를 해결하려는 시도한 예가 "1928년 뉴욕의 맥그로-힐 출판사(McGraw-Hill Book Co. Inc.)에서 발행된 버킹햄 얼(Buckingham, Earl) 저자의 스퍼 기어스(Spur Gears) 책자"에서 공지된 바 있으며, 여기서는 인벌루트 헬리코이드의 특수한 특성을 활용하여 호브 잇면을 릴리빙하는 방법을 개시하고 있다. 상기 방법에 의해서는, 릴리빙되는 표면과 연삭 휠 사이의 접촉은 인벌루트 헬리코이드의 직선형 제너레이트릭스(generatrix)로 되고, 릴리빙되는 표면 자체는 인벌루트 헬리코이드로 된다. 하지만, 이 방법은 세미토핑 램프(semi-topping ramp), 인벌루트 수정 및 프로튜브랜스(protuberance)와 같은 수정에 대한 어떠한 대비도 하고 있지 않다. 미세 피치 호브(소형 호브)의 경우, 고유 오차는 무시될 수 있고, 저질의 큰 피치 호브의 경우, 오차의 크기는 중요하지 않다. 정밀 호브의 경우에는, 고유 오차 지점이 다음의 방정식으로 확인될 수 있다. An example of an attempt to recognize and solve the aforementioned inherent error problem is described in "Spur Gears, " by Buckingham, Earl, 1928, McGraw-Hill Book Co., Quot; booklet "), which discloses a method of lily glazing hobgus surfaces utilizing the special properties of involute helicoids. According to the method, the contact between the surface to be re-grilled and the grinding wheel becomes a straight line generatrix of involute helicoid, and the surface to be relaxed itself becomes an involute helicoid. However, this method has no preparation for modifications such as semi-topping ramp, involute modification and protuberance. In the case of fine pitch hobs (small hobs), intrinsic errors can be ignored, and for large pitch hobs of poor quality, the magnitude of the error is not critical. In the case of a precision hob, the intrinsic error point can be confirmed by the following equation.

Figure 112012031043974-pct00001
(1)
Figure 112012031043974-pct00001
(One)

Q 계수가 20보다 크면, 직선형 축방향 프로파일을 가진 호브가 사실상 트루 인벌루트 프로파일을 가지는 기어를 절삭하게 되는 근사 구역을 나타낸다. Q 계수가 감소함에 따라, 호브 이 축방향 프로파일은 보다 더 만곡되고 고유 오차의 가능성은 증가한다. If the Q factor is greater than 20, the hob with a linear axial profile represents the approximate area from which a gear with a true involute profile is to be cut. As the Q factor decreases, the axial profile of the hob is more curved and the likelihood of inherent error increases.

수정된 이 인벌루트 헬리코이드, 연삭 휠의 셋업각 및 오프셋을 가지는 연삭 휠 접촉 패턴의 컴퓨터 분석은 고유 오차를 감소시키도록 연삭 공정을 최적화시킬 수는 있지만 제거할 수는 없다. 릴리빙 공정시에 압력각 관계를 변화시키기 위한 교정 장치 운동은 고유 오차를 허용가능한 수준으로 최소화하여 더 정밀하고, 긴 실행구간의 호브를 제공할 수 있다. 본 발명의 연삭 휠 헤드 어셈블리(40)(도 6)는 릴리빙 운동과 동기화되는 연삭 휠 요동 운동을 제공하여 고유 오차를 최소화할 수 있다. Computer analysis of this modified involute helicoid, grinding wheel set-up angle, and offset grinding wheel contact pattern can optimize, but not eliminate, the grinding process to reduce inherent errors. Calibrator motion for varying the pressure angle relationship during the reeling process minimizes the inherent error to an acceptable level, providing a more precise, long running section of the hob. The grinding wheel head assembly 40 (Fig. 6) of the present invention provides a grinding wheel pivot motion synchronized with the reeling motion to minimize inherent errors.

본 발명의 연삭 장치의 CNC 제어장치(화낙(Fanuc)사의 160iB 컴퓨터 제어장치와 같은)는 연삭 헤드 어셈블리가 연삭을 위해 컵-형상 연삭 휠을 사용하기 위해 수평방향 평면 주위에 위치될 때 수평방향 평면 내에서 이동하는 단일축에 의해, 또는 연삭 헤드 어셈블리가 연삭을 위해 펜슬-형상 연삭 휠을 사용하기 위해 수직방향 평면 주위에 위치될 때 캠 릴리빙 운동을 제공하도록 다축을 사용하여 수직방향 평면 주위의 복합 각도로 레이디얼 또는 오프셋 레이디얼 캠 릴리빙 운동을 제공하도록 작동될 수 있다. 또한, 연삭 헤드 어셈블리는 레이디얼 또는 오프셋 레이디얼 캠 릴리빙 운동에 부가되는 요동 운동을 연삭 휠에 부여할 수 있으며, 상기 요동 운동은 호브 치형 프로파일의 압력각에 대한 연삭 휠의 선회 배향을 변경시켜, 릴리빙되는 치형 프로파일 중의 전방 구역 및 중간 구역에 대해 상대적으로 호브 이의 후방 구역에서의 이 압력각을 감소시키는 작용을 한다. 이러한 운동은 본 발명 이전의 호브 연삭법에 의해서는 생성될 수 없었던 고정 법선 피치 호브를 제작하는 것을 가능하게 해준다. The CNC control device of the grinding device of the present invention (such as a 160iB computer control device from Fanuc) has a horizontal direction plane when the grinding head assembly is positioned around a horizontal plane to use the cup-shaped grinding wheel for grinding Or by using a multi-axis to provide cam-relaxing motion when the grinding head assembly is positioned around a vertical plane to use a pencil-shaped grinding wheel for grinding, And can be operated to provide a radial or offset radial cam restraining motion at a complex angle. The grinding head assembly may also impart to the grinding wheel a swinging motion that is added to the radial or offset radial cam restoring motion, the swinging motion altering the turning orientation of the grinding wheel relative to the pressure angle of the hob- , Acts to reduce this pressure angle in the rear zone of the hob relative to the front zone and mid zone of the reeled tooth profile. This motion makes it possible to produce fixed-pitch hobs that could not be produced by the hob grinding method prior to the present invention.

도 5는 테이블(41), 다이렉트 모터 구동식 헤드 스톡(42), 라이브 센터 테일스톡(43), 아버 어셈블리의 적재를 보조하는 스테디 레스트(44), 워크 홀딩 아버(45)(도 6), 호브 워크피스(46), 리니어 모터 구동식 구동 종축 슬라이드 어셈블리(47), 리니어 모터 구동식 수직방향 슬라이드 어셈블리(48), 리니어 모터 구동식 수평방향 레이디얼 인피드 슬라이드 어셈블리(49), 펜슬-형상 연삭 휠 연삭을 위해 배향된 연삭 스핀들 선회 어셈블리(50), 스핀들(65)을 구비한 경사진(바람직하게는 25도) 연삭 스핀들 하우징(51), 및 스핀들 장착 어댑터(66)를 구비한 펜슬-형상 연삭 휠(52)을 가지고 있는 본 발명의 장치를 예시하고 있다. 라이브 센터 테일스톡(43)은 워크피스 스핀들을 예시하고 있다. 벡터(53)는 상대 복합 각도 레이디얼 릴리빙 운동(즉, 캠 릴리빙 운동)을 예시하고 있다. 헤드 스톡(42) 및 종축 슬라이드 어셈블리(47)가 호브 나사 리드를 생성하고, 수직방향 슬라이드 어셈블리(48)와 수평방향 슬라이드 어셈블리(49)가 조합되어 캠 릴리빙 운동(53)을 생성하고, 캠 릴리빙 운동(53)에 부가되는 연삭 휠 선회 어셈블리(50)의 선택적 요동이 고유 압력각 프로파일 오차를 최소화시키는 데 5축 동기화가 필요하다. 5 shows a table 41, a direct motorized head stock 42, a live center tail stock 43, a steered rest 44 that assists in loading the arbor assembly, a work holding arbor 45 (Fig. 6) The hob work piece 46, the linear motor driven drive longitudinal slide assembly 47, the linear motor driven vertical slide assembly 48, the linear motor driven horizontal directional infeed slide assembly 49, A grinding spindle pivot assembly 50 oriented for grinding wheel grinding, a tilted (preferably 25) grinding spindle housing 51 with a spindle 65, and a pencil- Shape grinding wheel 52. In the embodiment of Fig. The live center tail stock 43 illustrates a workpiece spindle. The vector 53 illustrates a relative complex angle radial relief motion (i.e., cam-relaxing motion). The head stock 42 and the longitudinal slide assembly 47 create hob thread leads and the vertical slide assembly 48 and the horizontal slide assembly 49 are combined to create a cam-restoring motion 53, Optional swinging of the grinding wheel pivot assembly 50, which is added to the relief motion 53, requires 5-axis synchronization to minimize the inherent pressure angle profile error.

도 6은 테이블(41), 다이렉트 모터 구동식 헤드 스톡(42), 라이브 센터 테일스톡(43), 아버 어셈블리의 적재를 보조하는 스테디 레스트(44), 워크 홀딩 아버(45), 호브 워크피스(46), 리니어 모터 구동식 구동 종축 슬라이드 어셈블리(47), 리니어 모터 구동식 수직방향 슬라이드 어셈블리(48), 리니어 모터 구동식 수평방향 레이디얼 인피드 슬라이드 어셈블리(49), 컵-형상 연삭 휠 연삭을 위해 배향된 연삭 스핀들 선회 어셈블리(50), 스핀들(65)을 구비한 경사진(바람직하게는 25도) 연삭 스핀들 하우징(51), 및 스핀들 장착 어댑터(66)를 구비한 컵-형상 연삭 휠(52)을 가지고 있는 본 발명의 장치를 예시하고 있다. 라이브 센터 테일스톡(43)은 워크피스 스핀들을 예시하고 있다. 벡터(56)는 상대 복합 각도 레이디얼 릴리빙 운동(즉, 캠 릴리빙 운동)을 예시하고 있다. 호브 나사 리드를 생성하기 위한 헤드 스톡(42) 및 종축 슬라이드 어셈블리(47)의 캠 나사 릴리빙 위치를 결정하고, 수평방향 슬라이드 어셈블리(49)가 캠 릴리빙 운동(53)을 생성하는 데 3축 동기화가 필요하다. 연삭 휠 선회 어셈블리(50)의 오프셋 세팅각 및 수직방향 축(48) 높이는 컵-형상 휠 연삭시의 캠 릴리빙 공정 중에는 고정 위치에 유지된다. 6 shows a table 41, a direct motor driven head stock 42, a live center tail stock 43, a stadi rest 44 for assisting the loading of the arbor assembly, a work holding arbor 45, 46), a linear motor driven drive longitudinal slide assembly (47), a linear motor driven vertical slide assembly (48), a linear motor driven horizontal directional infeed slide assembly (49) (Preferably 25 degrees) grinding spindle housing 51 with a spindle 65 and a cup-shaped grinding wheel (not shown) with a spindle mounting adapter 66 52 of the present invention. The live center tail stock 43 illustrates a workpiece spindle. The vector 56 illustrates the relative complex angle radial relief motion (i.e., the cam-relieving motion). To determine the cam screw reeling position of the head stock 42 and longitudinal slide assembly 47 for creating the hob thread lead and to determine the cam screw reel position of the horizontal slide assembly 49 to produce cam- Synchronization is required. The offset setting angle of the grinding wheel pivot assembly 50 and the height of the vertical axis 48 are held in a fixed position during the cam-reeling process during cup-shaped wheel grinding.

수직방향 운동하도록 장착된 연삭 휠 헤드 어셈블리(40)는 바람직하게는 가변 속도 고주파 연삭 스핀들을 포함하고, 연삭 휠의 프로파일, 커터의 나사 리드 및 연삭 스핀들의 배향에 따른 소정의 셋업 복합 각도까지 적어도 플러스 또는 마이너스 120도의 수직방향 평면 원호에 걸쳐 자동적으로 요동될 수 있다. 연삭 스핀들 하우징(51)은 연삭 휠이 워크피스에 가깝고 스핀들(65)의 다이렉트 드라이브 모터는 워크피스에서 먼 상태로 연삭 휠 헤드 어셈블리(40)의 수직방향 선회 평면으로부터 정해진 각위치에, 바람직하게는 수직방향 선회 평면으로부터 25도의 각위치에 배향된다. The grinding wheel head assembly 40 mounted for vertical movement preferably includes a variable speed high frequency grinding spindle and includes at least a positive set up combination angle according to the profile of the grinding wheel, the thread lead of the cutter and the orientation of the grinding spindle, Or a vertical plane arc of minus 120 degrees. The grinding spindle housing 51 is positioned at an angular position determined from the vertical turning plane of the grinding wheel head assembly 40 to a state where the grinding wheel is close to the workpiece and the direct drive motor of the spindle 65 is far from the workpiece, And is oriented at angular positions of 25 degrees from the vertical turning plane.

바람직한 연삭 스핀들(65)의 25도 배향은, 연삭 휠 헤드 어셈블리(40)가 수평방향 평면으로부터 대략 플러스 또는 마이너스 30도의 각도로 위치되고 릴리프 연삭에 회전 운동과 종방향 운동이 조합된 급속 수평방향 운동을 이용하는 상태에서 컵-형상 연삭 휠(55)(도 6)을 사용할 때, 연삭 스핀들 모터 하우징(51)과 워크피스의 외경부 사이에 추가적인 클리어런스를 제공한다. 바람직하게 25도 배향된 연삭 스핀들은 또한 연삭 휠 헤드 어셈블리(40)가 수직방향 평면으로부터 대략 플러스 또는 마이너스 40도나 그 근사치의 각도로 위치된 상태에서 펜슬-형상 연삭 휠(52)(도 5)이 회전 운동과 종방향 운동이 조합된 급속 수직방향 운동 및 수평방향 운동의 양자 모두를 이용하여 릴리프 연삭 운동을 발생시키는 것을 용이하게 해준다. 전술의 운동들에 더하여, 연삭 휠 헤드 어셈블리는, 추후에 후방 및 전방 릴리빙 호브 이 플랭크에서의 치형 프로파일 압력각을 교정하게 될 큰 모듈 법선 피치 호브를 생성하기 위한 릴리빙 운동시에, 셋업각 위치로부터 대략 플러스 또는 마이너스 3.5도 요동될 수 있다. 연삭 스핀들의 정해진 25도 배향이 바람직하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 다른 각도 배향이 고려될 수 있으며, 이는 본 출원의 개시 범위에 속한다. The 25 degree orientation of the preferred grinding spindle 65 is such that the grinding wheel head assembly 40 is positioned at an angle of approximately plus or minus 30 degrees from the horizontal plane and the rapid horizontal motion To provide additional clearance between the grinding spindle motor housing 51 and the outer diameter of the workpiece when using the cup-shaped grinding wheel 55 (Fig. The grinding spindle preferably oriented at 25 degrees is also positioned so that the pencil-shaped grinding wheel 52 (FIG. 5) is positioned at an angle of approximately plus or minus 40 degrees or approximate from the vertical plane of the grinding wheel head assembly 40 Facilitating relief grinding motion using both rapid vertical motion and horizontal motion combined with rotational motion and longitudinal motion. In addition to the above-mentioned motions, the grinding wheel head assembly is configured such that, during a reeling motion to create a large modulus normal pitch hob such that the rear and front reel hobs will later calibrate the tooth profile pressure angles at the flanks, Position can be oscillated about plus or minus 3.5 degrees. Although a defined 25 degree orientation of the grinding spindle is preferred, the invention is not so limited. Other angular orientations may be considered, which falls within the scope of disclosure of the present application.

도 7은 연삭 휠 교체 장치 캐비넷(57), 경사진 연삭 스핀들(51)을 포함하고 있는 연삭 휠 선회 어셈블리(50), 셋업 및 검사 기능을 위한 탐침(58)(예컨대, 레니쇼 3D(Renishaw 3D)), 및 테이블 장착 회전 드레서(휠 트루잉) 어셈블리(59)를 포함하고 있는 추가적인 장치 구성을 예시하고 있다. 탐침(58)은 선회 어셈블리(50) 상에 위치된다. 호브의 자동 연삭 및 다수의 휠 프로파일의 혼성은 바람직하게는 스핀들 어댑터 상에 장착된 연삭 휠 팩의 인-사이클(in-cycle) 교체, 탐침(58)의 사용에 의한 이홈의 각각의 이 플랭크 상의 피치점에 대한 대강의 연삭 휠 위치의 결정, 호브의 기존 치형 프로파일에 대한 연삭 휠 프로파일의 접촉 위치를 확인하기 위한 음향 터치 감지 기능, 테이블 장착 드레서(59)를 사용하여 다수의 연삭 휠 기술(CBN과 같은 초연삭재 포함)에 기초하여 연삭 휠 프로파일을 생성하기 위해 음향 터치 기능과 함께 장치 축들을 이용하는 윤곽내기, 탐침 시스템(58)에 의한 오차 교정 및 혼성을 위한 연삭된 프로파일의 측정, 및 프로파일의 오차 교정을 위한 자동 분석 및 피드백을 포함한다. 7 shows a grinding wheel swivel assembly cabinet 57, a grinding wheel swivel assembly 50 including an inclined grinding spindle 51, a probe 58 for setup and inspection functions (e.g., a Renishaw 3D ), And a table-mounted rotating dresser (wheel-truing) assembly 59. The probe 58 is positioned on the pivot assembly 50. The automatic grinding of the hob and the mixing of the multiple wheel profiles is preferably achieved by in-cycle replacement of the grinding wheel pack mounted on the spindle adapter, the use of the probe 58, An acoustic touch sensing function for determining the approximate position of the grinding wheel relative to the pitch point, the contact position of the grinding wheel profile with respect to the existing tooth profile of the hob, a number of grinding wheel techniques CBN Contouring using device axes with an acoustic touch function to create a grinding wheel profile based on the grinding wheel profile, including a super abrasive such as, for example, And automatic analysis and feedback for error correction.

도 8은 연삭 스핀들 어댑터에 조립된 휠 팩(공통적으로 62로 나타냄) 및 대응하는 냉매 매니폴드(63)를 저장하고 있는 회전 캐러셀(61) 상에 장착된 다수의 스테이션을 구비한 자동 휠 교체 장치(60)의 예를 도시하고 있다. 프로그램화 가능한 슬라이드 어셈블리(64)가 캐러셀(61) 상의 연삭 스핀들(51)(도 7)과 다수의 스테이션 사이의 휠 팩(62) 및 냉매 매니폴드(63)의 동시적인 교체를 용이하게 해준다. 자동 휠 및 냉매 매니폴드 교체 장치(60)(캐비넷(57) 내에 배치됨)는 호브 또는 밀링 커터의 완전 자동 연삭을 용이하게 해주는 공작기계에 부착된다. 자동 휠 교체 장치는 스핀들 어댑터 상에 장착된 다수의 연삭 휠을 대응하는 냉매 매니폴드와 함께 다단화하여, 자동 휠 교체 장치와 연삭 스핀들 간에 냉매 매니폴드와 함께 연삭 휠 팩을 자동적으로 교체하여 전체 호브 또는 밀링 커터 치형 프로 파일을 완성하는 데 필요한 다수의 휠을 자동적으로 제공할 수 있다. 휠 교체 장치 내의 스테이션의 표준적인 개수는 바람직하게는 8개이지만, 가용성이나 공간 제약으로 제한되는 가용한 휠 팩의 개수를 냉매 매니폴드와 함께 증가시키기 위해 중간에 매거진 저장 장치가 휠 교체 장치에 연결될 수 있다. 탐침 시스템(예컨대, 레니쇼 3D(Renishaw 3D))이 다수의 연삭 휠에 이홈 셋업 위치결정을 제공함과 동시에 트루잉/드레싱을 위한 자동 프로파일 경로 교정 피드백에 의한 연삭후 검사를 제공하기 위해 편입된다. AGMA(미국기어제조업자협회) 및 DIN(독일공업규격위원회)의 국제적으로 수용되는 호브 및 밀링 커터 규격에 따른 연삭된 프로파일 품질의 측정 및 보고도 계획된다. Figure 8 shows an automatic wheel replacement with a number of stations mounted on a rotating carousel 61 storing a wheel pack (commonly designated 62) assembled in a grinding spindle adapter and a corresponding refrigerant manifold 63 An example of the device 60 is shown. The programmable slide assembly 64 facilitates simultaneous replacement of the wheel pack 62 and the refrigerant manifold 63 between the grinding spindle 51 (Figure 7) on the carousel 61 and the multiple stations . The automatic wheel and coolant manifold replacement device 60 (disposed within the cabinet 57) is attached to a machine tool that facilitates fully automatic grinding of the hob or milling cutter. The automatic wheel changing device is a device in which a plurality of grinding wheels mounted on a spindle adapter are diced together with corresponding refrigerant manifolds to automatically replace the grinding wheel pack with a refrigerant manifold between the automatic wheel changing device and the grinding spindles, Or automatically provide a number of wheels needed to complete a milling cutter tooth profile. The standard number of stations in the wheel change device is preferably eight but in the middle the magazine storage device is connected to the wheel change device to increase the number of available wheel packs limited by availability or space constraints with the coolant manifold . A probe system (e.g., Renishaw 3D) is incorporated to provide post-set-up position determination on multiple grinding wheels while providing post-grinding inspection with automatic profile path correction feedback for truing / dressing. Measurement and reporting of the grinded profile quality according to the internationally accepted hob and milling cutter specifications of AGMA (American Gear Manufacturers Association) and DIN (German Industrial Standards Committee) are also planned.

본 발명의 장치는 바람직하게는 200 mm 외경보다 크고 대략 8 내지 50 모듈의 이 크기 범위로 이 절삭면이 다수의 직선 또는 비틀림 홈에 의해 한정되는 한 줄 및 여러 줄 나사 호브를 연삭할 수 있다. 장치는 또한 바람직하게는 200 mm보 크고 이의 축방향 분할이 이루어지고 이 절삭면이 다수의 직선 또는 비틀림 홈에 의해 한정되는 대형 밀링 커터의 릴리프 연삭도 행할 수 있다. 장치는 바람직하게는 호브 또는 밀링 커터의 각각의 치형 프로파일의 릴리프 연삭을 실행하기 위한 회전 운동, 수직방향 운동, 수평방향 운동, 종방향 운동 및 연삭 헤드 선회 운동의 소정의 조합에 있어서의 정밀 글라스 스케일 위치 피드백을 가지는 프로그램화 가능한 급속 응답 다이렉트 및 리니어 모터 구동 축들을 편입한다. 테이퍼 가공되거나 또는 윤곽내기된 외경 호브도 연삭될 수 있다. The device of the present invention is preferably capable of grinding single-row and multi-row threaded hobs whose cutting surface is defined by a plurality of straight or tortuous grooves, with a size range greater than 200 mm outer diameter and approximately 8 to 50 modules. The apparatus can also perform relief grinding of a large milling cutter, which is preferably 200 mm wide and its axial division is made and the cutting surface is defined by a plurality of straight or tortuous grooves. The apparatus preferably has a precision glass scale in a predetermined combination of rotational motion, vertical motion, horizontal motion, longitudinal motion and grinding head pivot motion for performing relief grinding of each tooth profile of the hob or milling cutter, Incorporates programmable rapid response direct and linear motor drive axes with position feedback. The tapered or contoured outer diameter hob may also be ground.

바람직한 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 특정 실시형태에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다. 본 발명은 첨부의 청구범위의 사상과 범위에서 벗어남이 없이 당업자에게 명백한 변형을 포함하는 것으로 한다. While the present invention has been described with reference to preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the specific embodiments thereof. It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their scope.

Claims (15)

회전 절삭 공구를 연삭하는 연삭 장치로서,
테이블;
회전 절삭 공구 축을 중심으로 회전 절삭 공구를 회전시키기 위한 워크피스 스핀들;
연삭 휠 축을 중심으로 연삭 휠을 회전시키기 위한 공구 스핀들;
상기 워크피스 스핀들을 향해 있는 제1 측면을 가진 수직방향 어셈블리;를 포함하고 있고,
상기 공구 스핀들은 상기 수직방향 어셈블리의 상기 제1 측면 상에 위치되어 상기 수직방향 어셈블리의 상기 제1 측면을 따라 수직방향으로 이동가능하고, 상기 공구 스핀들은 상기 수직방향 어셈블리의 상기 제1 측면에 대해 직교방향으로 뻗어 있는 선회 축을 중심으로 선회할 수 있고,
상기 공구 스핀들은 상기 수직방향 어셈블리의 상기 제1 측면에 대해 소정의 경사각으로 경사져 배향되는 것을 특징으로 하는 연삭 장치. A grinding apparatus for grinding a rotary cutting tool,
table;
A workpiece spindle for rotating a rotating cutting tool about a rotary cutting tool axis;
A tool spindle for rotating the grinding wheel about the grinding wheel axis;
And a vertical assembly having a first side facing the workpiece spindle,
Wherein the tool spindle is located on the first side of the vertical direction assembly and is vertically movable along the first side of the vertical direction assembly and the tool spindle is movable relative to the first side of the vertical direction assembly It is possible to pivot about the pivot axis extending in the orthogonal direction,
Wherein the tool spindle is oriented obliquely at a predetermined tilt angle with respect to the first side of the vertical direction assembly. 제 1 항에 있어서, 상기 수직방향 어셈블리는 상기 테이블 상에 위치되어 상기 테이블의 종방향과 상기 테이블의 폭방향 중의 하나 이상의 방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 연삭 장치. 2. The apparatus of claim 1, wherein the vertical assembly is located on the table and is movable in at least one of a longitudinal direction of the table and a width direction of the table. 제 1 항에 있어서, 상기 경사각은 25도인 것을 특징으로 하는 연삭 장치. The grinding apparatus according to claim 1, wherein the inclination angle is 25 degrees. 제 1 항에 있어서, 상기 연삭 휠은 펜슬-형상 연삭 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 연삭 장치. The grinding apparatus according to claim 1, wherein the grinding wheel includes a pencil-shaped grinding wheel. 제 1 항에 있어서, 상기 연삭 휠은 컵-형상 연삭 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 연삭 장치. The grinding apparatus of claim 1, wherein the grinding wheel includes a cup-shaped grinding wheel. 제 1 항에 있어서, 상기 공구 스핀들은 선회 어셈블리 내에 위치되고, 탐침이 상기 선회 어셈블리 상에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 연삭 장치. The grinding device of claim 1, wherein the tool spindle is located in a swivel assembly, and a probe is positioned on the swivel assembly. 제 1 항에 있어서, 다수의 공구 저장 스테이션을 포함하는 자동 공구 교체 장치를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 연삭 장치. The grinding apparatus according to claim 1, further comprising an automatic tool changing device including a plurality of tool storage stations. 제 1 항에 있어서, 상기 연삭 장치는 상기 회전 절삭 공구에 대해 레이디얼 캠 운동과 오프셋 레이디얼 캠 운동 중의 하나 이상의 운동을 제공하도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 연삭 장치. The grinding device according to claim 1, wherein the grinding device is operable to provide at least one of a radial cam movement and an offset radial cam movement relative to the rotary cutting tool. 제 8 항에 있어서, 상기 연삭 장치는 상기 레이디얼 캠 운동과 오프셋 레이디얼 캠 운동 중의 하나 이상의 운동에 부가되는 상기 연삭 휠의 요동 운동을 추가적으로 부여하도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 연삭 장치. The grinding device of claim 8, wherein the grinding device is operable to additionally impart a pivoting movement of the grinding wheel in addition to at least one of the radial cam movement and the offset radial cam movement. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 절삭 공구는 한 줄 나사 호브, 여러 줄 나사 호브 또는 밀링 커터를 포함하는 것을 특징으로 하는 연삭 장치. The grinding device according to claim 1, wherein the rotary cutting tool comprises a single-row screw hob, a multi-row screw hob or a milling cutter. 연삭 장치 상에 설치된 연삭 휠로 회전 절삭 공구를 연삭하는 연삭 방법으로서,
회전 절삭 공구 축을 중심으로 하는 상기 회전 절삭 공구의 회전을 제공하는 단계;
연삭 휠 축을 중심으로 하는 상기 연삭 휠의 회전을 제공하는 단계;
서로 직교하는 최대 3개의 방향에서 상기 회전 절삭 공구 및 상기 연삭 휠 사이의 상대 운동을 제공하는 단계;
상기 연삭 장치 상의 수직방향 어셈블리의 수직방향으로 배향된 제1 측면이 상기 회전 절삭 공구를 향해 있고, 상기 연삭 휠이 상기 연삭 장치 상의 상기 수직방향 어셈블리의 상기 수직방향으로 배향된 제1 측면에 대해 소정의 경사각으로 경사져 배향되어 있는 상태에서, 상기 연삭 장치 상의 상기 수직방향 어셈블리의 상기 수직방향으로 배향된 제1 측면에 대해 직교하는 선회 축을 중심으로 하는 상기 연삭 휠의 선회 운동을 제공하는 단계;
상기 연삭 휠과 상기 회전 절삭 공구를 서로 맞닿음시키고, 레이디얼 캠 운동과 오프셋 레이디얼 캠 운동 중의 하나 이상의 운동을 실행하도록 상기 연삭 휠과 상기 회전 절삭 공구를 서로에 대해 상대적으로 이동시키는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 연삭 방법. A grinding method for grinding a rotary cutting tool with a grinding wheel provided on an grinding apparatus,
Providing rotation of the rotary cutting tool about a rotary cutting tool axis;
Providing rotation of the grinding wheel about a grinding wheel axis;
Providing relative motion between the rotating cutting tool and the grinding wheel in a maximum of three directions orthogonal to each other;
Wherein a vertically oriented first side of the vertically oriented assembly on the grinding device faces the rotary cutting tool and the grinding wheel is positioned on a predetermined side of the vertically oriented first side of the vertical assembly Providing a pivoting motion of the grinding wheel about a pivot axis that is orthogonal to the vertically oriented first side of the vertical assembly on the grinding device in a tilted orientation of the grinding wheel;
Moving the grinding wheel and the rotary cutting tool relative to each other to bring the grinding wheel and the rotary cutting tool into contact with each other and to perform at least one of a radial cam movement and an offset radial cam movement; And grinding the grinding wheel. 제 11 항에 있어서, 상기 연삭 휠을 요동 운동 운동시켜, 상기 연삭 휠의 요동 운동을 상기 레이디얼 캠 운동과 오프셋 레이디얼 캠 운동 중의 하나 이상의 운동에 부가하는 단계를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 연삭 방법. 12. The method of claim 11, further comprising pivoting the grinding wheel to add a pivoting motion of the grinding wheel to at least one of the radial cam movement and the offset radial cam movement Grinding method. 제 11 항에 있어서, 상기 경사각을 25도로 하는 것을 특징으로 하는 연삭 방법. The grinding method according to claim 11, wherein the inclination angle is 25 degrees. 제 11 항에 있어서, 상기 연삭 휠이 펜슬-형상 연삭 휠과 컵-형상 연삭 휠 중의 하나를 포함하도록 한 것을 특징으로 하는 연삭 방법. 12. The method of claim 11, wherein the grinding wheel comprises one of a pencil-shaped grinding wheel and a cup-shaped grinding wheel. 제 11 항에 있어서, 상기 회전 절삭 공구가 한 줄 나사 호브, 여러 줄 나사 호브 또는 밀링 커터를 포함하도록 한 것을 특징으로 하는 연삭 방법. 12. A method according to claim 11, wherein the rotary cutting tool comprises a single-row screw hob, a multi-row screw hob or a milling cutter.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2314404B1 (en) * 2009-10-22 2012-06-20 Klingelnberg AG Method for hard fine processing of the tooth flanks of a gear wheel
KR101059740B1 (en) 2011-05-27 2011-08-26 전용배 A hob grinder
US8801503B2 (en) 2012-06-19 2014-08-12 Gleason Cutting Tools Corporation Grinding machine with multi-spindle grinding head
JP5969346B2 (en) * 2012-10-01 2016-08-17 オークマ株式会社 Threading machine
US20140189991A1 (en) * 2012-10-08 2014-07-10 D4D Technologies, Llc Milling machine having six (6) axis motion system
JP5536250B1 (en) * 2013-03-22 2014-07-02 三菱重工業株式会社 Gear processing equipment
RU2538519C2 (en) * 2013-04-05 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Dressing of abrasive wheel
US9555485B2 (en) 2014-04-25 2017-01-31 Gws Tool, Llc Diamond plated grinding endmill for advanced hardened ceramics machining
DE102014007646A1 (en) 2014-05-23 2015-11-26 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Method for determining the position of the involute in gears
US10639756B2 (en) 2015-06-05 2020-05-05 Gleason Cutting Tools Corporation Tools with removable information device
KR101700335B1 (en) * 2016-11-11 2017-02-13 디티알주식회사 A composite Spiral-type Sharpening machine
CN106985009B (en) * 2017-04-21 2019-01-18 成都壹佰科技有限公司 A kind of five axis to edge a knife on hard alloy heterodont imitate type equipment and outer diameter detection method
CH714443B1 (en) 2017-12-15 2020-10-15 Reishauer Ag Method and device for measuring a rolling machining tool.
JP2021041525A (en) * 2019-09-11 2021-03-18 アガトン・アクチエンゲゼルシャフト・マシーネンファブリーク Modular clamp device
CN113103080B (en) * 2021-04-21 2022-04-05 重庆大学 Archimedes worm gear hob design method, cutter grinding correction method and worm gear master machine configuration method
CN114670063A (en) * 2022-05-23 2022-06-28 唐山市燕南制锹有限公司 Automatic edging machine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008068337A (en) * 2006-09-12 2008-03-27 Olympus Corp Grinding method and grinder
JP2009528177A (en) * 2006-03-03 2009-08-06 エルヴィン ユンカー マシーネンファブリーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Method for flank grinding of a tool for threading and grinding machine for carrying out the method

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE18247E (en) * 1931-11-10 Hob grinding machine
GB153900A (en) * 1919-11-08 1922-02-06 Louis Faure Dujarric Improvements in locks
GB169370A (en) * 1920-08-21 1921-09-29 Holberry Mensforth Improved apparatus for grinding the teeth of hobs and like tools used for cutting pinions and gear wheels
US1662078A (en) * 1925-01-12 1928-03-13 O K Tool Co Inc Method of and machine for grinding fine-tooth hobs
US1874592A (en) * 1929-06-08 1932-08-30 Illinois Tool Works Hob grinding machine
GB793621A (en) * 1953-07-09 1958-04-23 Alfred Hugo Schutte A method of grinding helical cutting edges on tools, more particularly milling cutters
GB782783A (en) * 1955-09-01 1957-09-11 Oskar Scheubeck Improvements in or relating to apparatus for grinding a radius on a workpiece
DE1448407B1 (en) * 1962-10-05 1970-02-12 Feinmechanik Gmbh Additional optical device for milling tool grinding machines
GB1530900A (en) * 1975-11-10 1978-11-01 Ward M Grinding apparatus
JPH0536576Y2 (en) * 1986-04-01 1993-09-16
JPS6411755A (en) * 1987-07-01 1989-01-17 Mazda Motor Grinding method of tooth surface of hob
JPH01264767A (en) * 1988-11-17 1989-10-23 G N Tool Kk Grindstone automatic exchanging cnc tool grinding machine
JPH0585538U (en) * 1992-04-22 1993-11-19 日立精機株式会社 NC tool grinder
JP4508782B2 (en) * 2004-08-27 2010-07-21 三菱重工業株式会社 Tooth profile management system for shaving cutter tooth profile grinder
US7874895B1 (en) * 2006-11-23 2011-01-25 Jeffrey Toycen Benchtop end mill grinding center
US7462143B2 (en) * 2006-12-14 2008-12-09 Gleason Cutting Tools Corporation Machine spindle
DE102008010301A1 (en) * 2008-02-21 2009-09-03 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Method for operating a gear grinding machine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009528177A (en) * 2006-03-03 2009-08-06 エルヴィン ユンカー マシーネンファブリーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Method for flank grinding of a tool for threading and grinding machine for carrying out the method
JP2008068337A (en) * 2006-09-12 2008-03-27 Olympus Corp Grinding method and grinder

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