KR960003540B1 - 길이방향으로 만곡된 톱니기어의 톱니를 형성하는 방법 - Google Patents

길이방향으로 만곡된 톱니기어의 톱니를 형성하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR960003540B1
KR960003540B1 KR1019930700086A KR930700086A KR960003540B1 KR 960003540 B1 KR960003540 B1 KR 960003540B1 KR 1019930700086 A KR1019930700086 A KR 1019930700086A KR 930700086 A KR930700086 A KR 930700086A KR 960003540 B1 KR960003540 B1 KR 960003540B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tool
dish
shaped
axis
cup
Prior art date
Application number
KR1019930700086A
Other languages
English (en)
Inventor
제이. 크렌저 씨어도어
Original Assignee
더 글리슨 워크스
랄프 이. 하퍼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 더 글리슨 워크스, 랄프 이. 하퍼 filed Critical 더 글리슨 워크스
Application granted granted Critical
Publication of KR960003540B1 publication Critical patent/KR960003540B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F23/00—Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
    • B23F23/12—Other devices, e.g. tool holders; Checking devices for controlling workpieces in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F23/1237—Tool holders
    • B23F23/1268—Face-mill-type grinding wheel holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F19/00—Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
    • B23F19/002—Modifying the theoretical tooth flank form, e.g. crowning
    • B23F19/005—Modifying the theoretical tooth flank form, e.g. crowning using a face-mill-type tool, e.g. a milling or a grinding tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F9/00—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction
    • B23F9/02—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by grinding
    • B23F9/025—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by grinding with a face-mill-type, i.e. cup-shaped, grinding wheel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S451/00—Abrading
    • Y10S451/90—Gear abrader

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Gear Processing (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

길이방향으로 만곡된 톱니기어의 톱니를 형성하는 방법
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 공정을 수행하는 장치를 개략적으로 도시한 도면.
제2도는 기어톱니의 길이방향 곡률을 통하여 접시형 공구의 진공운동을 예시한 도면.
제3도는 컵형 절삭공구에 비유되는 접시형공구의 작동위치관계를 도시한 도면.
제4도는 공작물기어와 맞물림하는 접시형 연삭휠을 예시한 도면.
제5a도, 제5b도, 제5c도 및 제5d도는 어떠한 부가적인 운동도 연삭휠의 진동운동에 부가되지 않으면서 연삭된 톱니의 블록 및 오목측에 대한 접촉 패턴을 예시한 도면.
제6a도, 제6b도, 제6c도 및 제6d도는 선형 압력각 변화가 접시형 연삭휠의 진동운동에 부가된 상태에서 기어톱니의 블록 및 오목측면에 대한 접촉패턴을 나타낸 도면.
제7도는 기어톱니의 블록측면상의 선형 압력각 변동에 대한 효과를 예시한 도면.
제8도는 기어톱니의 오목측면상의 선형 압력각 변동에 대한 효과를 예시한 도면.
제9a도,제9b도, 제9c도 및 제9d도는 2차 압력각 변화가 접시형 연삭휠의 진동운동에 부가된 상태에서 기어톱니의 블록 및 오목측면에 대한 접촉 패턴을 나타낸 도면.
제10도는 기어톱니의 블록 측면상의 2차압력각 변화에 대한 효과를 예시한 도면.
제11도는 기어톱니의 오목 측면상의 2차압력각 변화에 대한 효과를 예시한 도면.
제12a도,제12b도, 제12c도및 제12d도는 3차 압력각 변화가 접시형 연삭휠의 진동운동에 부가된 상태에서 기어톱니의 블록 및 오목측면에 접촉 패턴을 나타낸 도면.
제13도는 기어톱니의 블록측면상의 3차 압력각 변동에 대한 효과를 예시한 도면.
제14도는 기어톱니의 오목측면상의 3차 압력각 변동에 대한 효과를 예시한 도면.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 길이방향으로 만곡된 기어톱니를 형성하는 공정에 관한 것이고, 더 상세히는 스파이럴 베벨 및 하이포드기어와 같이 만곡된 기어톱니를 정밀하게 형성하기 위해 나팔형 또는 접시형 공구를 사용하는 공정에 관한 것이다.
[발명의 배경]
수년간 나팔형 또는 접시형 연삭휠은 스파이얼 베벨 및 하이포이드기어를 연삭다듬질하는 기어연삭기구로 사용되어 왔다. 연삭공정은 자체축선에 대하여 나팔형 또는 접시형 연삭휠을 회전시키면서 동시적으로 베벨 또는 하이포이드기어 톱니의 요망된 길이방향형상의 곡률에 상당하는 원호를 통하여 연삭휠을 진동시키는 것으로 구성된다. 이 공정의 주요 장점은 충분한 간극이 연삭휠과 기어톱니와의 사이의 냉각제 삽입을 향상시키도록 제공되어 톱니표면의 과열 및 손상을 상당히 제거하는 것이다. 이 공정의 상세한 설명은 쉬레싱거(Shlesinger)등에 의한 미합중국 제1,815,336호와 테일러(Taylor)에 의한 제1,830,971호의 명세서에 개시되어 있다.
베벨 또는 하이포이드기어 톱니를 연삭하는 공지된 방법에 따라, 나팔형 또는 접시형 연삭 휠을 갖춘 공작기계는 공작물 기어쌍중 한 부재의 근접한 톱니측면등을 동시적 총형연삭하도록 사용되지만, 다른 한 부재의 근접 톱니측면은 종래의 컵형연삭 휠로 분리적으로 창성된다. 공작물 기어쌍중 한부재에 있는 기어톱니측면들의 분리 취급은 총형연삭부재의 길이 방향 톱니 곡률을 적당히 비정합하도록 요구되어 왔다. 전형적으로, 서로 맞물리는 톱니 곡률사이의 비정합의 작은 양은 서로 맞물리는 기어의 작동위치를 조절하는데 바람직하지만, 그러나 공지된 방법에 의해 서로 맞물리는 기어의 양부재에서의 근접한 기어톱니를 동시적으로 형성하는 시도와 연관된 비정합의 양은 서로 맞물리는 톱니 곡률사이의 바람직한 비정합을 과도하게 할 수 있다. 마찬가지로, 양부재에서의 근접기어톱니를 동시적으로 형성하는 대안으로써, 분리가공단계 또는 작동에서의 서로 맞물리는 공작물기어쌍중 적어도 하나의 부재의 근접 기어톱니 측면들의 형성은 시간이 쇼오되며 공작물 기어톱쌍의 제조를 위해 상당한 비용을 더할 수 있다.
또한 공지된 방법에 따라서, 길이방향 비정합은 기어세트중 한부재에 있는 톱니측면을 연삭하는데 사용되는 컵형연삭휠의 반경을 그 쌍중 다른 한 부재의 서로 맞물리는 톱니측면을 연삭하는데 사용되는 접시형 연삭휠의 진동반경에 대하여 조절함으로서 서로 맞물리는 베벨 및 하이포이드 기어톱니사이에 제공되어 진다. 서로 맞물리는 톱니측면들 사이의 길이방향 비정합은 컵형 연삭휠의 각각의 반경과 접시형 연삭휠의 진동에 대한 아치형 통로와의 사이의 차이에 의해서 결정된다. 그래서, 서로 맞물리는 베벨과 하이포이드 기어톱니 사이의 공지된 비정합은 단하나의 지점에서 이론적으로 일치하는 상이한 반경의 2개의 원호들사이의 분리로서 나타내어질 수 있다. 그러나 하중하에서, 2개의 표면사이에서 접촉하는 그리고 약간 이형하는 경향이 있는 서로 맞물리는 기어톱니는 톱니길이의 일부위에 펼쳐져 있다.
서로 맞물리는 기어톱니사이의 접촉패턴을 제어하는 하나의 방법은 그리슨 등에 의한 미합중국 특허 제1,982,050호에 소재되어 있는데 여기에서 연삭휠은 공작물 기어의 면을 가로질러 이동할때에 나선형통로를 따른다. 이러한 나선형 운동은 연삭휠이 톱니의 곡률을 통하여 진동될 때 톱니의 피치선에 수직으로 컵형 절삭기 축선을 방향잡아서 컵형 절삭기 축선을 따라 운동을 부가함으로써 도입되어진다. 나선형 운동은 연삭휠의 작용표면과 기어의 피치표면과의 사이의 일정 기울기를 유지하고 그리고 서로 맞물리는 기어톱니 측면들로 접촉 엇갈림을 제어하는 톱니윤곽부를 산출한다.
길이 방향 비정합을 제어하는 방법은 코디(Cody), 제이알(Jr) 등에 의해 미합중국 특허 제4,780,990호에 개시되어 있는데, 이것에 의해 크레이들 축선을 따른 운동은 크레이들 축선에 대하여 연삭휠의 진동과 함께 부가되어 있다. 연삭휠은 연삭휠의 진동과 시간관계에서 크레이들 축선을 따라 공작물 기어 지지대에 대하여 왕복운동하고 이 시간관계는 공작물 기어 지지대의 이동률이 크레이들축에 대한 연삭휠의 각도상 이동에 대하여 변화하도록 제어된다. 이러한 공정은 예를 들면 공작물기어의 톱니 끝에서 연삭휠을 후퇴시키도록 할 수 있어 서로 맞물리는 부재의 톱니와 공작물 기어의 톱니를 적당하게 비정합하기 위하여 공작물 기어의 길이방향 톱니곡률의 반경을 효율적으로 제어하도록 한다.
상술된 시간관계는 공작물 기어의 이동이 접시형 연삭휠의 각도상 이동의 함수로써 결정되는 멱급수 방정식에 의해 또한 한정된다. 멱급수 방정식의 특정항목은 서로 맞물리는 기어톱니사이의 개량된 비정합의 형성을 산출하도록 상대 기계운동을 제어하는데에 사용될 수 있다. 이러한 방식으로 비정합을 제어함으로써, 요망하는 접촉 특성은 하중의 넓은 범위에 걸친 서로 맞물리는 기어톱니와 장착 조절과의 사이에 보존된다.
그러나, 기어톱니의 윤곽을 더 완벽하게 그리고 정확하게 제어하기 위하여 크레이들 축선을 따른 상술된 운동이외의 운동에 대한 필요가 유지되어 있어 이에 의해 요망된 비정합의 양과 위치를 더 정확하게 산출하도록 그리고 서로 맞물리는 기어톱니 사이의 접촉패턴을 향상시키도록 한다.
[발명의 개요]
본 출원은 역삭휠과 같은 접시형 공구의 진동운동과 시간관계에서 볼때, 베벨 또는 하이포이드 기어톱니와 같은 기어톱니의 형상을 수정하는 공구의 제어된 가공통로를 각각 한정하는 복수의 운동이 개시되어 있어서, 서로 맞물리는 기어의 톱니와 기어톱니와의 향상된 접촉패턴의 제어된 구성을 할 수가 있다.
본 발명은 각각의 공작물 기어와 공구 지지대상에 공작물 기어와 접시형 공구를 장착하는 것으로 구성된다. 명세서 및 청구범위에 걸쳐 “접시형”공구 항목이 접시형 절삭공구와 접시형 연삭휠 둘다를 포함하도록 의도되어 있으며, 이 연삭휠이 “나팔컵”형 공구로 공지되어 있는 것을 알수가 있다. 접시형 공구는 실질적으로 자체의 중심을 통과하는 공구축선에 대하여 회전하고 있다. 이 공구축선은 컵형 절삭기 축선의 이론적인 위치에 관계한 각도에서 기울어져 있는데 여기에서 컵형 절삭기 축선은 공작물 기어의 톱니를 절삭 형성하도록 요구되는 정면밀링 절삭기인 절사공구의 회전에 대한 이론적인 축선이다.
회전 접시형 공구의 진동이 컵형 절삭기축선에 관계되어 있는 상태에서 공작물 기어에 대하여 징공된다. 이 진동은 접시형 공구가 기어톱니의 요망된 길이방향 곡률에 상응하는 원호를 통하여 선회하도록 한다. 원호의 양은 절단기 위상각으로서 언급되고 길이방향으로 만곡된 톱니표면을 절삭해 버리도록 각도상 운동이 컵형 절삭기 축선에 주위를 회전하는 접시형 공구에 의해 요구될 때 한정된다. 회전 및 진동 접시형 공구는 접촉선을 갖춘 공작물기어의 톱니중 적어도 한측면, 보통 양측면상에 이끝부에서 경사부로 뻗어있는 선을 따라 공작물 기어톱니와 접촉하게 되고, 컵형 절삭기 축선은 순간 방사 평면을 한정한다.
접시형 공구가 컵형 절삭기 축선에 대하여 회전될때에 부가적인 제어된 운동은 컵형 절삭기 축선에 대하여 접시형 공구를 가변 가능하게 위치시키도록 부가되어 있다. 가변 가능한 위치결정은 접시형 공구의 통로를 수정하여 접촉선과 공작물 기어톱니와의 사이의 상대적인 방향성을 변화시킨다. 공구의 가변 가능한 위치결정은 공구의 진동과 시간관계에 있다. 시간관계는 진동통로를 따른 어떤 지점에서도 기어톱니와 선접촉과의 사이의 상대적인 방향성을 변화시키도록 제어한다.
제1운동은 압력각에서의 변화에 영향을 주고 가공된 톱니의 높이를 따른 어느한 지점에서 순간 방사평면에 수직으로 뻗어있는 선에 대하여 접시형 공구를 피벗팅함으로써 얻게된다. 이 피벗팅은 컵형 절삭기 축선에 대하여 공구를 가변 가능하게 위치시킴으로써 가져오게되어 압력각에서의 변화에 상응하는 컵형 절삭기 축선과 접시형 공구축선과의 사이의 상대적인 각도에서의 변화에 영향을 준다.
제2운동은 방사선이 컵형 절삭기 축선에 실질적으로 수직인 상태에서 접시형 공구의 팁의 근처로부터 컵형 절삭기 축선으로 뻗어 있는 방사선에 대하여 접시형 공구를 피벗팅하는 것이다. 접시형 공구피벗지점은 톱니 슬롯에서의 공구의 팁 근처에 있다. 이 운동은 압력각에서의 상대적인 변화에 영향을 준다.
제3운동은 공구가 진동될때에 상술한 방사선을 따른 접시형 공구의 이동으로 구성된다. 이러한 선형운동은 톱니의 다른 한 측면보다도 톱니의 한 측면으로부터의 스톡재료의 보다 많은 양을 제거하는데에 영향을 준다.
제4운동은 접촉선에서 톱니의 세로방향에 접하는 선을 따라 접시형 공구의 이동으로 구성된다. 이 운동은 톱니표면의 한측면으로부터 접선을 따라 스톡재료를 제거하면서 톱니의 다른 한 측면상의 스톡재료의 상응하는 양을 남겨두도록 한다.
상술된 운동은 모두 컵형 절삭기 축선 주위를 회전하는 접시형 공구의 진동의 상대적인 각도상 이동을 근거로한 함수이다. 접시형 공구의 진동으로 포함되는 단 하나의 운동이외에 상술된 운동의 어떤 결합도 또한 포함될 수 있다.
본 발명은 적어도 본 발명 공정의 진동, 접촉, 가변 가능한 위치결정 및 제어단계에 대해 컴퓨터 수치제어를 또한 정관하고 있다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명의 상세한 설명은 단지 예에 의하여 본 발명을 나타내는 첨부된 도면과 바람직한 실시예를 참조로 논의될 것이다.
본 발명은 제어상태의 부가적인 운동이 접시형 공구의 새로운 가공통로를 한정하기 위하여 진동운동에 포함되는 방식으로 연삭휠인 접시형 공구의 진동운동을 수정될 수 있도록 하는 공정으로 구성되어 있다.
본 발명의 공정은 접시형 공구의 진공운동으로 부가적인 운동을 포함할 수 있는 기계에서 수행될 수 있다. 기계식 공작기계는 앞서 논의되고 코디(Cody), 제이알(Jr),등에게 공동으로 양도된 미합중국 특허 제4,780,990호에 의해서 지적된 바와 같이 부가적인 운동을 도입하도록 특별하게 설계된 캠을 포함할 수 있다. 그러나 1987년 8월 24일 등록된 PCT/US 87/02083호에 개시되고 본 발명의 공정을 수행하기 위하여 1989년 3월 9일 WO98/01838호와 같이 공개된 공작기계를 이용하는 것은 바람직하다.
상술된 개시는 공동으로 양도된 미합중국 특허 제4,981,402호에 근거하고 상응하는 것이며, 이것은 아래에 참조로 설명된다. 이러한 공작기계는 컴퓨터 수치제어 또는 CNC기계로 공지된 타입이며 이 기계는 복수의 축으로 구성되어 있고 이 축을 따라 연삭 또는 절사공구 및 공작물의 이동은 이 기계의 작동제한내의 거의 모든 위치에서 서로에 상대적으로 공구 및 공작물을 방향잡도록 제어될 수 있다.
상술한 통로를 따라 복합공작기계축선의 이동을 제어하는 CNC 시스템은 이제 평범한 것이다. 이러한 현상의 시스템은 공작물 기어에 대하여 접시형 공구를 방향잡도록 상술된 통로를 따라 선택된 축선의 이동을 제어하기 위한 본 발명에서 설명되었다.
상기 미합중국 특허 제4.891,402호와 유사한 공작기계는 제1도에 도시되어 있다. 장치(14)는 제1도에서 접시형 연삭휠로 도시된 접시형 공구(2)를 위한 공구지지대(15)로 구성된다. 접시형 연삭휠(2)은 공구헤드(18)내에 회전시키도록 교대로 저어널된 공구 스핀들(16)에 해제 가능하게 장착되어 있다. 공구 헤드(18)는 캐리지(32)에 부착된 통로(24)를 따라 수직이동(Y축선)을 할 수 있다. 공구지지대(15)는 기계기초부(30)에 부착된 진로(26)을 따라 수평이동(X축)을 할 수 있다. 접시형 연삭휠(2)은 그 회전축선(T)에 대하여 회전이동을 할 수 있다.
장치(14)는 공작물지지대(17)로 또한 구성되어 있는데 여기에서 공작물기어(12)는 공작물 스핀들(23)에 해재 가능하게 장착되어 있다. 공작물 스핀들(23)은 공작물헤드(22)내에 회전하도록 저어널되어 있고 길이방향축선(W)에 대하여 회전운동을 할 수 있다. 공작물헤드(22)는 테이블(34)위에 장착되어 있고 수직축선(P)에 대하여 각도상(피벗)이동을 할 수 있다. 동일관계의 각도상 또는 피벗 이동은 수직축선에 대하여 캐리지(32)를 피벗함으로써 이룰수 있다는 것을 알 수 있다. 테이블(34)은 기계기초부(30)에 부착된 진로(38)를 따라 수평이동(Z축)이 가능하다.
진로(24, 26, 28)는 3개가 서로 직교하는 방향에서 접시형 연삭휠(2)과 공작물기어(12)의 상대선형이동을 하도록 한다.
공구스핀들(16), 공작물스핀들(23), 공작물헤드(22), 테이블(34), 공구헤드(18) 및 캐리지(32)의 이동은 구동모우터(도시되지 않음)을 분리함으로써 부여된다. 상기 명칭의 구성요소들은 서로 대하여 독립적으로 이동할 수 있고 서로 동시적으로 이동할 수가 있다. 각각의 모우터는 컴퓨터(도시되지 않음)에 입력된 지시에 따라 구동모우터의 작동을 조절하는 CNC 시스템의 일부인 선형 또는 회전부호기(도시되지 않음)와 결합된다. 부호기는 이동가능한 축선 각각의 작용위치에 관하여 컴퓨터에 피드백 정보를 제공한다.
모든 축을 따른 접시형 연삭휠(2)과 공작물 기어(12)의 상대이동에 의해 공작물(12)의 어떠한 지역도 접시형 연삭휠(2)에 제공될 수 있도록 서로에 대하여 접시형 연삭휠(2)과 공작물 기계(12)를 방향잡는 것이 가능하다는 것을 명확하게 알수가 있다. 일단 제공되면, 접시형 연삭휠(2) 및/또는 공작물 기어(12)의 이동은 기어톱니의 측면을 가로질러 접시형 연삭휠(2)이 진공하도록 초래되어 진동기능인 상술된 부가적인 운동의 어떠한 것도 일체화시킨다. 연삭통로는 입력지시에 대응하여 컴퓨터에 의해 인도되어, 톱니측면상의 요망된 표면을 산출하기 위하여 각각의 축선을 따른 이동을 제어하도록 한다.
제2도는 연삭휠이 기어(12)톱니의 측면을 가로질러 위상각(Q)을 통하여 움직일 때에 기어톱니의 길이방향 원호형 곡률에 상응하는 연삭휠이 난팔형 접시형 공구(2)의 진동통로(7)를 예시하고 있다. 위상각(Q)은 제2도에 도시된 바와 같이 톱니의 길이를 따라 중간지점으로부터 측정된다. 중간지점위치는 보통 라디안으로 측정되는 위상각(Q)가 0인 위치를 영점으로 또한 언급된다. 영점의 한쪽으로의 각도상 이동은 음(-)에 값으로 표시되고 영점의 다른 한쪽으로의 각도상 이동은 양(+)에 값으로 표시되며, 이값 역시 라디안으로 표시된다. 문자(H, V)는 각각 수평 및 수직 방향선을 표시하고 단지 비제한 참조목적으로만 사용된다. 접시형 공구는 그 축선(4)에 대하여 회전을 하고 축선(4)은 컵형 절삭기의 축선(6)의 이론상 위치에 대하여 각도(Q)를 통하여 진동되고 각도(Q)로 기울어져 있다. 컵형 절삭기 축선(6)은 공작물 기어(12)의 톱니를 절삭형성하는데 필요한 정면 밀링커터인 절삭공구회전의 이론상 축선이다. 컵형 공구로 공작물기어로부터 스톡 소재를 제거하는 것은 본 발명의 일부를 형성하지 않는다. 그러나, 본 발명의 접시형 공구의 부가된 새로운 운동, 진동 및 축선위치를 적절하게 그리고 올바르게 설명하기 위해서, 공작물 기어의 톱니를 절삭형성하는데 필요되는 컵형 절삭기 축선의 이론상 위치는 언급되어야 한다.
컵형 연삭휠 축선은 컵형 연삭휠축선의 이론상 위치가 컵형 절삭기 축의 위치와 실지로 동일하기 때문에 참조 축선으로 또한 사용될 수 있다. 컵형 절삭기 축선과 접시형 연삭휠 축선의 위치에 대한 상술된 설명은 이전에 논의되고 테일러에서 공동으로 양도된 미합중국 특허 제1,830,971호에서 발견될 수 있으며, 이 특허의 개시는 참조에 의해서 아래에 설명되어 있다.
제3도는 공작물기어(12)내의 톱니를 절삭형성하는데 요구되는 컵형절삭기(5)의 이론상 위치와 접시형 공구(2)의 관계를 도시하고 있다. 접시형 공구축선(4)이 컵형 절삭기 축선(6)에 경사져 있고, 이러한 각도상 위치가 접시형 공구(2)를 공작물 기어(12)의 요망되는 톱니측면과 선접촉할 수 있도록 하는 것을 알수가 있다. 연삭 경우에 있어서 선접촉은 톱니의 소성(burning), 즉, 전 길이를 따라 톱니측면과 접촉하는 연삭휠 내에서 발생되는 문제를 방지하도록 톱니슬롯안으로 냉각제를 허용하는 장점을 가지고 있는데, 상기 문제는 선접촉 및 컵형 절삭기축선(6)은 순간 방사상 평면을 형성하는 순간 방사상선(8)은 제5a도 내지 제5b도를 참조로 톱니의 블록 및 오목측면에 대한 접촉패턴이 도시되어 있다.
제5a도는 블록톱니측면의 전,후단에서 접촉패턴을 도시하고, 제5b도는 블록톱니측면의 중심선에서 접촉패턴을 도시하고 있다. 제5c도는 오목톱니측면의 전,후단에 대한 접촉패턴을 도시하고, 제5b도는 블록톱니 측면의 중심선에서 접촉패턴을 도시하고 있다.
이러한 패턴은 어떠한 부가적인 운동이 진동에 부가됨없이 접시형 연삭휠의 진동에 대한 종래의 방법에 의해 산출된다. 이러한 운동은 기초선 운동으로 언급될 수 있다. 이것은 다른 운동에 비교가 되는 기초가 된다.
본 발명의 공정은 접시형 연삭휠을 사용하는 연삭을 참조로 예시되지만, 본 발명의 운동이 접시형 절삭공구를 사용하는 절삭에 동등하게 적용가능하다는 것이 이해될 것이다.
논의될 제1운동은 접시형 연삭휠이 톱니 측면을 가로질러 위상각을 통하여 진동할 때에 압력각에서 변화를 초래한다. 이 운동은 순간 방사상평면에 실질적으로 직각으로뻗어있는 선에 대하여 접시형 연삭휠을 피벗팅함으로써 이루어진다. 이 선은 톱니높이를 따라 지점(B)(제3도)에서 바람직하게는 중간톱니 높이주의에서 순간 방사평면과 교차한다. 피벗팅은 접시형 연삭휠축선(4)과 컵형 절삭기축선(6)과의 사이의 각도(D)에서의 변화에 의해 영향을 받는다. 각도(D)에서의 변화는 압력각에서의 변화를 나타낸다. 각도(D)는 각도(Q)를 통하여 접시형 연삭휠(2)이 진동하는 동안 순간적으로 어떤 양만큼 변화되어서 접촉선과 기어톱니사이의 상대방향을 변화시키도록 할 수 있다. 접시형 연삭휠(2)은 각도(Q)를 통하여 컵형 절삭기축선(6)에 대하여 진동될 때에 예를 들면 컵형 절삭기축선(6)과 연삭휠 축선(4)과의 사이의 각도(D)는 접시형 연삭휠을 지점(B)에 대하여 피벗팅하고 압력각에서의 변화를 초래하도록 변화될 수 있다.
압력각(D)의 변화에 대하여 공작물기어(12)의 면을 가로지르는 접시형 연삭휠(2)의 진동과의 정량시간관계는 다른 방법들 중에서 Q의 항목에서의 D에 대한 멱급수방정식에 의해 수학적으로 설명될 수 있다.
D=A1xQ +A2xQ2+ A3xQ3…
여기서 계수(A1내지 A3등)는 접시형 연삭휠(2)과 공작물기어(12) 각각의 운동들 사이의 정밀한 관계를 제어하도록 선택되어져 있다. 독립적으로 또는 조합적으로 간주되는 멱급수의 순열 항목은 독립변수(Q)에 관한 D의 특정함수를 규정한다. 우수 순열항목(A2xQ2등) 각각은 U자형의 함수족을 한정한다. 제1순열 항목(A1xQ)은 선형함수를 한정하고 나머지 기수 순열 항목(A2xQ3등)은 연속 “S”자형 함수의 족을 한정한다.
제6도, 제7도 및 제8도는 연삭휠(2)의 팁으로부터의 0.2인치에서 선택된 피벗지점(B)과 0.02의 A1값으로부터 초래한 기어톱니의 볼록 및 오목표면에서의 변화와 기초선 접촉패턴으로부터의 변화를 예시하고 있다. A2및 A3값은 0.0으로 설정되어 있다.
이것은 제6a도 내지 제6d도를 사선 변화가 초래한 제5a도 내지 제5d도의 기초선과 비교함으로써 알수가 있다. 접촉패턴의 형은 이끝부에서 오목측면상의 경사부로 및 후방부에서 전방부로 그리고 이끝부에서 볼록측면상의 경사부로 및 전방부에서 후방부로 현저하게 변화된다.
제7도는 기어톱니의 블록측면에 대한 표면기하학상에서의 변화를 개략적으로 예시하고 있다. 실선은 기초선 표면을 나타내고 점선은 부가적인 운동으로부터 초래한 표면을 나타내고 있다. 압력각에서의 선형변화(A1xQ)는 경사부의 후단부에서 그리고 이끝부의 선단부에서 금속이 남아있는 한편 이끝부의 후단부의 그리고 경사부의 선단부에서 부가적인 금속이 제거되는 제2차 표면을 산출한다는 것을 알수가 있다. 그 반대 결과가 제8도에 의해 개략적으로 도시된 바와 같이 기어톱니의 오목측상에서 발생하는데 즉 부가적인 금속은 이끝부의 후단부에서 및 경사부의 선단부에서 남아있고 그리고 경사부의 후단부에서 및 이끝부의 선단부에서 제거된다.
이러한 실예에서 사용된 접시형 연삭휠은 톱니슬롯을 통하여 진동할 때에 인접기어톱니의 측면들을 동시적으로 가공하도록 연삭휠의 주변에서 내외스톡을 제거하는 표면을 포함하고 있다. 그러나 본 발명에 의해서 정관된 운동은 연삭휠이 톱니슬롯을 통과할 때에 적어도 기어톱니의 한측면에서 접촉하는 연삭휠을 사용하는 연삭공정에 또한 적용될 수 있다. 이러한 공정에 포함되는 톱니를 가로질러 진동하는 동안 동시적으로 톱니의 양측면들과 또는 톱니의 단지 한측면과 접촉하는 연삭휠이다.
제9도, 제10도 및 제11도는 피벗지점(B)를 연삭휠 팁으로 부터 0.2인치에서 유지하면서 A2값을 0.05로 그리고 A1및 A2값을 0.0으로 설정함으로서 가져오게 되는 표면구성 및 접촉패턴에서의 변동을 예시하고 있다. 제9a도 및 제9c도를 제5a도 및 제5c도의 기초선과 비교할 때에 볼록측면 접촉패턴의 형상이 선단부와 후단부 양자에서의 경사부에서 외향위치로부터 선단부와 후단부 양자에서의 이끝부에서 내향위치로 뻗어있는 변화를 하고 있는 것을 알수가 있다. 오목측면 접촉패턴의 형상은 후단부와 선단부 양자에서의 이끝부에서 외향위치로부터 후단부와 선단부 양자에서의 경사부에서 내향위치로 또한 뻗어있는 변화를 하고 있다. 이러한 이끝부에서 경사부로의 곡률변화는 다이아몬드 변화로 공지되어 있다.
제10도는 기어톱니의 블록측면에 대하여 표면기하학상에서의 2차 (A2xQ2)의 압력 각 변화를 예시하고 있으며 여기에서 3차 표면에 형성된다. 부가적인 금속이 이끝부에서 선단부와 후단부 양자로부터 제거되고 경사부에서 선단부와 후단부 양자상에 남아있는 것을 알 수가 있다. 이러한 변화는 정합톱니표면과의 접촉이 이끝부에서 톱니 중앙을 향하여 그리고 경사부에서 톱니 끝을 향하여 전개되도록 한다. 제9a도를 다시 참조하면 상기예의 경우가 도시되어 있다.
제11도는 기어톱니 오목측면의 표면기하학상에서 변화를 개략적으로 예시하고 있다. 제10도의 반대결과가 도시되어 있는데, 즉 부가적인 금속이 선단부와 후단부 양자상의 이끝부에서 남아있고 그리고 선단부와 후단부 양자에서의 경사부에서 제거되어 있다.
제10도 및 제11도는 중앙선에 작게 기대되는 접촉 패턴 변화를 나타내는 톱니측변들의 중앙에서의 매우 작은 변화를 도시하고 있다. 제9b도 및 제9d도는 제5b 및 제5d도의 기초선과 비교될 때 작은 변화를 도시함으로써 이러한 것을 입증한다.
제12도, 제13도 및 제14도는 A1및 A2값이 0.0으로 설정되어 있으면서 A3값(0.3)으로부터 초래하는 접촉패턴과 표면구성 변화를 도시하고 있다. 다시 지점 B는 연삭휠 팁으로부터 0.2인치에서 위치되어 있다. 3차 변화압력값 (A3xQ3)은 톱니의 모퉁이에 형성된 4차 표면으로 보여진다. 제12a도는 볼록측면에 대한 접촉패턴의 형상이 제5a도의 기초선과 비교될 때 선단부의 이끝부에서 외향위치로부터 선단부의 경사부에서 내향위치로 뻗어서 변화하고 있는 것을 도시하고 있다. 후단부에서 접촉패턴의 형상은 이끝부에서 내향위치로부터 경사부에서 외향위치로 뻗어서 변화하고 있다.
오목측에 대한 접촉은 제12c도에서 도시되어 있는데 여기서 후단부에 대한 접촉 패턴의 형상은 제5c도의 기초선과 비교될 때 이끝부에서 외향위치로부터 경사부에서 내향위치로 뻗어서 변화하고 있는 것을 알수가 있다. 제12c도의 선단부에서의 접촉은 이끝부에서 내향위치로부터 경사부에서 외향위치로 뻗어서 변화하고 있는 접촉 패턴형상을 보여주고 있다.
제13도 및 제14도는 기어톱니의 블록 및 오목측면에 대하여 표면 기하학상에서 변화를 개략적으로 예시하고 있는데 여기에서 3차 변화 압력각(A3xQ3)은 접시형 연삭휠의 진동에 부가되어 있다. 제13도는 이끝부에서 부가적인 금속이 선단부에 남아있고 후방부에서 제거되어 있는 것을 도시하고 있다. 경사부에서 부가적인 금속이 선단부에서 제거되고 힐끝에서 부가되어 있다. 제14도는 톱니의 이끝부에서 부가적인 금속이 선단부로부터 제거되어 있고 후단부에서 부가되어 있다. 톱니의 경사부에서, 부가적인 금속이 선단부에서 부가되어 있고 후단부에서 제거되어 있다.
제13도 및 제14도는 제5b도 및 제5d도의 기초선과 제12b도 및 제12d도와의 비교에 의해 또한 도시되어 있는 볼록 및 오목측면의 중앙선 지역에서의 작은 변화를 도시하고 있다.
본 발명의 공정으로 기어톱니표면과 그 표면과 서로 맞물리는 기어톱니표면과의 사이의 접촉패턴은 정확하게 제어될 수 있다는 것을 상기 설명으로부터 명확하게 알 수가 있다. 차이값을 계수(A1, A2, A3)로 할당함으로써 변화의 크기가 가변될 수 있다. 멱급수의 다른 항목은 기어톱니의 접촉패턴에 특별히 관계하도록 함께 사용될 수 있다는 것을 또한 알수가 있다.
본 발명의 공정 단계는 적어도 연삭휠의 진동단계, 연삭휠을 공작물 기어와 접촉시키는 단계, 컵형 절삭기 축선에 대하여 연삭휠을 가변가능하게 위치시키는 단계 그리고 연삭휠의 가변 가능한 위치와 진동과의 사이의 시간 관계를 제어하는 단계로 구성되며 이 모드는 컴퓨터 수치제어로 이루어질 수 있다. 그러나 공작물 지지대상에 공작물 기어의 장착과 공작물 상에 접시형 연삭휠의 장착은 수동적으로 수행될 수 있다.
접시형 연삭휠의 진동운동에 부가될 수 있는 제2운동은 순간방사상선(8)(제3도 및 제4도)에 대한 회전운동이다. 상기 운동이 앞에 논의된 바와 같이 상기 운동의 제1효과는 톱니의 길이에 따라 압력각을 변화시키는 것이다. 연삭휠의 가장자리는 연삭휠이 톱니를 가로질러 지나가게 될때에 톱니의 이뿌리선에 관계하여 뒤틀어진다. 피벗지점은 연삭휠의 팁에서 또는 근처에서 (부근에서) 존재되어야 한다. 제2창성을 피하기 위하여 연삭휠의 후미가장자리는 공작물기어밖으로 경사져야 한다. 이 운동(M)은 접시형 연삭휠의 위상각(Q)을 기초로 한 다음의 다항식에 의해 설명될 수 있다.
M=C1xQ+C2xQ2+C3xQ3+C4xQ4…
여기에서 계수(C1내지 C4등)는 접시형 연삭휠과 공작물기어(12)와의 각각의 운동들 사이에서의 정밀한 관계를 제어하도록 선택되어 있다.
선형항목(C1xQ)은 사선변화형에서의 2차 표면변화를 가져온다. 제 3차 항목(C3xQ3)은 각각의 끝에서 상기 결과들이 반대가 되는 상태에서 4차 표면변화가 톱니의 끝에 초래하도록 한다. 상술된 바와 같이 연삭휠의 후미 가장자리는 2차 창성을 피하기 위하여 공작물 기어밖으로 경사져야 한다. 이 특별한 운동의 선형 및 제3차 항목은 연삭휠이 톱니표면을 가로질러 진동하는 동안 방사상선(8)에 대하여 피벗될 때에 연삭휠의 이동으로 인하여 2차 창성의 위험을 제출시킨다. 따라서 이러한 항목들의 값은 매우 작거나 또는 0이 되어야 한다. 그러므로 이러한 운동은 톱니의 양측면상의 이끝부에서 그리고 측면의 양끝에서 부가적인 금속이 절삭되도록 초래하는 2차(C2xQ2) 및/또는 (C4xQ4) 항목에 주로 제한한다. 2차 항목은 톱니측면의 선단부에서의 “외측사선”(“biasout”) 그리고 톱니측면의 후단부에서의 “내측사선”(“biasin”)의 접촉패턴을 초래한다.4차항목은 보다 높은 차수를 제외한 2차 항목에서와 같이 상기 끝에서 동일 효과를 가져온다.
다항식의 모든 항목이 양(+)의 값으로 표시되지만, 어떤 또는 모든 항목이 양항목의 연관된 운동에 대한 효과에 반대가 되는 음(-)의 값이 또한 될수 있다는 것을 알수가 있다.
접시형 연삭휠의 진동운동에 부가될 수 있는 제3운동은 순간 방사선(8)(제3도 및 제4도)을 따르는 운동(L)이다. 이러한 운동은 부가적인 스톡소재를 기어톱니의 한측면에서 절삭하고 다른 한측면상의 부가적인 스톡을 남겨둔다. 이 운동은(L)은 접시형 연삭휠이 위상각(Q)을 기초로 한 다음의 다항식에 의해 설명될 수 있다.
L=R1xQ +R2xQ2+R3xQ3…
여기에서 계수(R1내지 R3등)은 접시형 연삭휠(2)과 공작물(12)과의 사이의 정밀관계를 제어하도록 선택되어져 있다.
선형 항목(R1xQ)은 톱니의 나선각도에서의 변화를 가져와서 보통 사용되지 않는다. 이러한 변화는 상술된 간극규제에 의해서 또한 제한된다.
2차 항목(R2xQ2)은 톱니측면의 양끝상에서 부가적인 금속을 남기거나 또는 절삭하고 그리고 톱니의 다른 한 측면상에서 부가적인 금속을 그 반대로 시행한다. 2차 항목의 효과는 R2의 양 또는 음의 부호에 따라 접촉패턴이 길어지거나 또는 짧아진다. 4차항목(R4xQ4만약 사용된다면)은 보다 높은 차수를 제외한 2차 항목과 같은 효과를 갖는다.
3차 항목은 톱니측면의 한 끝에서 부가적인 금속을 절삭하고 톱니측면의 다른 한끝에서 부가적인 금속을 남기는 한편 다른 톱니측면상에서 그 반대로 실행한다. 3차 항목의 효과는 R3의 양 또는 음의 부호에 따라 전방부를 연장하면서 후방부를 수축시키고 또한 전방부를 수축시키면서 후방부를 연장시키는 것이다. 다시, 이 효력은 공작물 기어 톱니의 2개의 측면상에 반대이다.
4차 운동은 톱니곡률(제2도)의 세로방향으로 접하는 선형운동(G)이다. 곡률규제로 인하여 이러한 운동은 매우 제한을 받는다. 운동(G)은 접시형 연삭휠의 위상각(Q)을 기초로 한 다항식으로 설명될 수 있다.
G=S1xQ +S2xQ2+S3xQ3…
여기에서 계수 (S1내지 S3등)는 접시형 연삭휠(2)과 공작물 (12)과의 사이의 정밀관계를 제어하도록 선택되어져 있다.
선형 항목 (S1xQ)은 톱니의 나선각도에서의 변화를 가져와서 보통 사용되지 않는다. S2 의 부호에 아니라 2차항목(S2xQ2)은 공작물 기어톱니의 2개의 측면들상에 상기 효력이 반대적인 상태에서 접촉패턴을 길게 또는 짧게 한다. S3 의 부호에 따라 3차 항목(S3xQ3)은 전방부를 길게하고 후방부를 짧게하는 또는 전방부를 짧게하고 후방부를 길게하는 효과를 갖는다. 이 효과는 공작물 기어톱니의 2개의 측면상에서 반대적이다.
본 발명의 공정에 의하여 접시형 연삭휠이 공작물 기어톱니의 측면을 가로질러 진동할때에 접시형 연삭휠의 가공통로가 수정될 수 있는 것을 명확하게 알 수가 있다. 공작물 기어톱니와 서로 맞물리는 기어의 톱니와의 사이의 접촉 양 및 위치를 교대로 더 정밀제어 할 수 있는 요망된 비정합의 양 및 위치를 공개된 운동은 더 정밀제어할 수 있다.
상술된 바와 같이 설명된 본 발명의 운동이 접시형 절삭공구를 이용하는 절삭공정에 또한 동등하게 적용될 수 있다는 것을 알수가 있다.
연삭휠이 톱니측면을 따라 진동할 때에 하나 이상의 운동이 포함될 수 있다는 것을 또한 알수가 있다. 운동들은 복수의 운동의 동시적으로 기인되는 복수의 운동의 효과를 요구하는 요망된 결과를 산출하기 위하여 겸비될 수 있다. 복수의 운동이 톱니 길이를 따라 일련적으로 포함될 수 있는 본 발명에 의한 또한 정관되어 진다. 예를 들면 압력각 변화운동(D)은 톱니 길이를 따른 “0위치”의 한측면상에서의 연삭휠의 진동으로 포함될 수도 있고 그리고 접하는 운동(G)은 “0위치”의 다른 측면상에서 포함될 수 있다. 개시된 운동의 어떠한 결합도 본 발명의 공정으로 가능하게 된다.
본 발명 공정이 바람직한 실시예를 참조로 설명되어지는 한편 본 발명이 본 발명의 특징에 제한되지 않는 것을 알수가 있다. 본 발명은 첨부된 청구범위의 정신과 영영역에 벗어남이 없이 본주제에 관계하는 분야의 숙련된 사람들에게 명확한 수정을 포함하도록 의도되어 있다.

Claims (32)

  1. 길이방향으로 만곡된 기어톱니의 톱니를 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법은 공작물지지대상(17)에 공작물기어(12)를 장착하는 단계, 공구지지대(15)상에 접시형 공구(2)를 장착하는 단계, 상기 접시형 공구(2)의 중심을 지나가는 공구축선(4)에 대하여 상기 접시형 공구(2)를 회전시키는 단계로서, 상기 공구축선(4)이 컵형절삭기(5)의 축선(6)의 이론적인 위치에 관계한 각도(D)에서 경사져 있고, 상기 컵형 절삭기 축선(6)이 상기 공작물기어(12)의 상기 톱니를 절삭하여 형상하는데 필요되는 절삭공굴(5)의 회전에 대한 이론적인 축선인 상태에서 회전시키는 단계, 상기 공작물기어(12)에 대하여 상기 접시형공구(2)를 상기 컵형 절삭기 축선(6)에 상대적인 진동으로 진동시키는 단계, 상기 공작물기어(12)를 상기 회전 및 진동 접시형 공구(2)와 접촉시키는 단계로서, 상기 접시형 공구(2)가 상기 공작물기어(12)의 톱니의 적어도 하나의 측면과 이 끝부에서 경사부까지 선접촉을 갖게하고 상기 선접촉과 상기 컵형 절삭기 축선(6)이 순간 방사상 평면을 형성하게 하는 상태에서 접촉하는 단계, 상기 순간 방사상 평면에 수직인 방향으로 뻗어서 상기 톱니의 높이를 따라 한지점(B)에서 상기 방사상 평면을 가로지르는 선에 대하여 상기 접시형 공구(2)를 피벗이동시키도록 상기 컵형 절삭기 축선(6)과 상기 공구축선(4)과의 사이의 상대적인 경사각도(D)를 가변시키는데 있어서 상기 접시형 공구(2)의 가공통로를 한정하도록 상기 접시형 공구(2)의 상기 진동과 시간관계에서 가변시킴으로써 상기 컵형 절삭기 축선(6)에 대한 상기 접시형 공구를 가변 가능하게 위치시키는 단계, 그리고 상기 컵형 절삭기 축선(6)에 대한 상기 접시형 공구(2)의 상기 진동의 상대적인 각도상 이동(Q)에 대하여 압력각에서 상대적인 변화를 일으키도록 상기 시간관계를 제어하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 길이방향으로 만곡된 톱니기어의 톱니를 형성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 진동, 접촉, 가변 가능한 위치결정 및 제어의 단계들은 컴퓨터 수치제어로 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 시간관계는 멱급수로써 표현되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 멱급수는 D=A1xQ +A2xQ2+ A3xQ3…으로 표현되며, 여기에서 D는 압력각에서의 변화, Q는 접시형 공구가 진동되는 각도. A1내지 A3는 접시형 공구와 공작물 기어의 각각의 운동들 사이의 정밀관계를 제어하도록 선택된 계수인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 접시형 공구(2)는 접시형 연삭휠로 구성된 것을 특징으로 하는 방법
  6. 제5항에 있어서, 상기 접시형 연삭휠은 인접기어톱니의 측면들을 동시적으로 가공하기 위하여 연삭휠의 주변에 위치된 내외스톡 제거표면을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 접시형 연삭휠은 상기 진동시 기어톱니의 적어도 하나의 측면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 접시형 공구는 접시형 절삭공구로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 길이방향으로 만곡된 기어의 톱니를 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 공작물지지대(17)상에 공작물기어(12)를 장착하는 단계, 공구지지대(15)상에 접시형 공구(2)를 장착하는 단계, 상기 접시형 공구(2)의 중심을 지나가는 공구축선(4)에 대하여 상기 접시형 공구(2)를 회전시키는 단계로서, 상기 공구축선(4)이 컵형 절삭기(5)의 축선(6)의 이론적인 위치에 관계한 각도(D)에서 경사져 있고 상기 컵형 절삭기 축선(6)이 상기 공작물기어(12)의 상기 톱니를 절삭하여 형성하는데 필요되는 절삭공구(5)의 회전에 대한 이론적인 축선인 상태에서 회전시키는 단계, 상기 공작물기어(12)에 대하여 상기 접시형 공구(2)를 상기 컵형 절삭기 축선(6)에 상대적인 진동으로 진동시키는 단계, 상기 공작물기어(12)를 회전 및 진동접시형 공구(2)와 접촉시키는 단계로서, 상기 접시형 공구(2)가 상기 공작물기어(12)의 톱니의 적어도 하나의 측면과 이끝부에서 경사부까지의 선 접촉을 갖게 하고 상기 선 접촉과 상기 컵형 절삭기 축선(6)이 순간 방사상 평면을 형성하게 하는 상태에서 접촉시키는 단계, 상기 접시형 공구(2)의 팁근처에 위치된 지점에 상기 접시형 공구(2)를 피벗 이동(M)시키도록 상기 방사상선(8)에 대하여 상기 공구축선(2)을, 상기 접시형 공구(2)의 가공통로를 한정하도록 상기 접시형 공구(2)의 상기 진동과 시간관계에서 회전시키도록 구성으로 되어 있는 상태에서 컵형 절삭기 축선(6)에 수직이고 상기 컵형 절삭기 축선(6)으로부터 상기 접촉선까지 뻗어있는 방사상의 선에 대하여 상기 접시형 공구(2)를 가변 가능하게 위치시키는 단계, 그리고 상기 컵형 절삭기 축선(6)에 대한 상기 접시형 공구(2)를 가변 가능하게 위치시키는 단계, 그리고 상기 컵형 절삭기 축선(6)에 대한 상기 접시형 공구(2)의 상기 진동의 상대적인 각도상 이동(Q)에 대하여 압력간에서 상대적인 변화를 일으키도록 상기 시간 관계를 제어하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 길이방향으로 만곡된 기어의 톱니를 형성하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 적어도 진동, 접촉, 가변 가능한 위치결정 및 제어의 단계들은 컴퓨터 수치제어로 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 시간관계는 멱급수로써 표현되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 멱급수는 M=C1xQ+C2xQ2+C3xQ3+C4xQ4…으로 표현되며, 여기에서 M은 방사상 선에 대한 회전운동량, Q는 접시형 공구가 진동되는 각도, C1내지 C-는 접시형 공구와 공작물기어의 각각의 운동들 사이의 정밀관계를 제어하도록 선택된 계수인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 접시형 공구(2)는 접시형 연삭휠로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 접시형 연삭휠은 상기 공작물기어의 인접톱니의 측면들을 동시적으로 가공하기 위하여 연삭휠의 주변에 위치한 내외스톡 제거표면을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 접시형 연삭휠은 상기 진동시 기어톱니의 적어도 하나의 측면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제9항에 있어서, 상기 접시형 공구는 접시형 절삭공구로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 길이방향으로 만곡된 톱니기어의 톱니를 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 공작물지지대(17) 사이에 공작물기어(12)를 장착하는 단계, 공구지지대(15)상에 접시형 공구(2)를 장착하는 단계, 상기 접시형 공구(2)의 중심을 지나가는 공구축선(4)에 대하여 상기 접시형 공구(2)를 회전시키는 단계로서, 상기 공구축선(4)이 컵형 절삭기(5)의 축선(6)의 이론적인 위치에 관계한 각도(D)에서 경사져있고 상기 컵형 절삭기 축선(6)이 상기 공작물기어(12)의 상기 톱니를 절삭하여 형성하는데 필요되는 절삭공구(5)의 회전에 대한 이론적인 축선인 상태에서 회전시키는 단계, 상기 공작물기어(12)에 대하여 상기 접시형 공구(2)를 상기 컵형 절삭기 축선(6)에 상대적인 진동으로 진동시키는 단계, 상기 공작물 기어(12)를 회전 및 진동접시형 공구(2)와 접촉시키는 단계로서, 상기 접시형 공구(2)가 상기 공작물기어(12)의 톱니의 적어도 하나의 측면과 이끝부에서 경사부까지의 선 접촉을 갖게하고 상기 선 접촉과 상기 컵형 절삭기 축선(6)이 순간방사상 평면을 형성하게 하는 상태에서 접촉시키는 단계, 상기 접시형 공구(2)의 가공통로를 한정하기 위하여 상기 접시형 공구(2)의 상기 진동과 시간관계에서 방사상의 선(8) L을 따라 상기 접시형 공구(2)의 위치를 가변시키는 구성으로 되어 있는 상태에서 상기 컵형 절삭기 축선(6)에 수직이고 상기 컵형 절삭기 축선(6)으로부터 상기 접촉선까지 뻗어있는 상기 방사선의 선(8)에 대하여 상기 컵형 공구(2)를 가변가능하게 위치시키는 단계, 그리고 상기 컵형 절삭기 축선(6)에 대한 상기 접시 공구(2)의 상기 진동의 상대적인 각도상 이동(Q)에 대하여 상기 톱니의 한 측면으로부터의 스톡재료량을 상기 톱니의 다른 한 측면보다 많이 제거하도록 상기 시간관계를 제어하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 길이방향으로 만곡된 톱니기어의 톱니를 형성하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 적어도 진동, 접촉, 가변 가능한 위치결정 및 제어의 단계들은 컴퓨터 수치제어로 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 시간관계는 멱급수로써 표현되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 멱급수는 L=R1xQ +R2xQ2+R3xQ3…으로 표현되며, 여기에서 L은 방사상선을 따른 운동량 Q는 접시형 공구가 진동되는 각도 R1내지 R3는 접시형 공구와 공작물기어의 각각의 운동들 사이의 절밀관계를 제어하도록 선택된 계수인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제17항에 있어서, 상기 접시형 공구(2)는 접시형 연삭휠로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 접시형 연삭휠은 상기 공작물기어의 인접톱니 측면들을 동시적으로 가공하기 위하여 연삭휠의 주변에 내외스톡 제거표면을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 접시형 연삭휠은 상기 진동시 기어톱니의 적어도 하나의 측면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제17항에 있어서, 상기 접시형 공구는 접시형 절삭공구로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 길이방향으로 만곡된 톱니기어의 톱니를 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 공작물지지대(17)상에 공작물기어(12)를 장착하는 단계, 공구지지대(15)상에 접시형공구(12)를 장착하는 단계, 공구지지대(15)상에 접시형 공구(2)를 장착하는 단계, 상기 접시형 공구(2)의 중심을 지나가는 공구축선(4)에 대하여 상기 접시형 공구(2)를 회전시키는 단계로서, 상기 공구축선(4)이 컵형 절삭기(5)의 축선(6)의 이론적인 위치에 관계한 각도(D)에서 경사져 있고 상기 컵형 절삭기 축선(6)이 상기 공작물기어(12)의 상기 톱니를 절삭하여 형성하는데 필요되는 절삭공구(5)의 회전에 대한 이론적인 축선인 상태에서 회전시키는 단계, 상기 공작물기어(12)에 대하여 상기 접시형 공구(2)를 상기 컵형 절삭기 축선(6)에 상대적인 진동으로 진동시키는 단계, 상기 공작물기어(12)를 회전 및 진동접시형 공구(2)와 접촉시키는 단계로서, 상기 접시형 공구(2)가 상기 공작물기어(12)의 톱니의 적어도 하나의 측면과 이끝부에 경사부까지의 선 접촉을 갖게 하고 상기 선 접촉과 상기 컵형 절삭기 축선(6)이 순간방사상 평면을 형성하게 하는 상태에서 접촉시키는 단계, 상기 접시형 공구(2)의 가공통로를 한정하기 위하여 상기 접시형 공구(2)의 상기 진동과 시간관계에서 접선(G)을 따라 상기 접시형 공구(2)의 위치를 가변시키는 구성으로 되어 있는 상태에서 상기 접촉선에서 톱니의 세로방향에 접하는 선(G)에 대하여 상기 접시형 공구를 가변가능하게 위치시키는 단계, 그리고 상기 컵형 절삭기 축선(6)에 대한 상기 접시형 공구(2)의 상기 진동의 상대적인 각도상 이동에 대하여 상기 접선(G)을 따라 상기 톱니의 한 측면으로부터 스톡 재료량을 제거하면서 상기 톱니의 다른 한 측면상에 동일한 스톡재료의 양이 남게되도록 상기 시간관계를 제어하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 길이방향으로 만곡된 톱니기어의 톱니를 형성하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 적어도 진동, 접촉, 가변 가능한 위치결정 및 제어의 단계들은 컴퓨터 수치제어로 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제25항에 있어서, 상기 시간관계는 멱급수로써 표현되는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 멱급수는 G=S1xQ+S2xQ2+S3xQ3…으로 표현되며, 여기에서 G는 톱니길이에 접하는 운동량, Q는 접시형 공구가 진동하는 각도, S1내지 S3는 접시형 공구와 공작물기어의 각각의 운동들 사이의 정밀관계를 제어하도록 선택된 계수인 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제25항에 있어서, 상기 접시형 공구(2)는 접시형 연삭휠로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 접시형 연삭휠은 상기 공작물의 인접톱니 측면들을 동시적으로 가공하기 위하여 연삭휠의 주변에서 내외스톡 제거표면을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 접시형 연삭휠은 상기 진동시 기어톱니의 적어도 하나의 측면관 접촉하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제25항에 있어서, 상기 접시형 공구는 접시형 절삭공구로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
KR1019930700086A 1990-08-06 1991-06-19 길이방향으로 만곡된 톱니기어의 톱니를 형성하는 방법 KR960003540B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56358790A 1990-08-06 1990-08-06
US563,587 1991-05-09
US697,839 1991-05-09
US07/697,839 US5088243A (en) 1990-08-06 1991-05-09 Method of forming the teeth of longitudinally curved tooth gears
PCT/US1991/004448 WO1992002328A1 (en) 1990-08-06 1991-06-19 Method of forming the teeth of longitudinally curved tooth gears

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR960003540B1 true KR960003540B1 (ko) 1996-03-15

Family

ID=27073330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930700086A KR960003540B1 (ko) 1990-08-06 1991-06-19 길이방향으로 만곡된 톱니기어의 톱니를 형성하는 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5088243A (ko)
EP (1) EP0542762B1 (ko)
JP (1) JP2582978B2 (ko)
KR (1) KR960003540B1 (ko)
AU (1) AU648568B2 (ko)
CA (1) CA2084880C (ko)
DE (1) DE69109866T2 (ko)
WO (1) WO1992002328A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5116173A (en) * 1991-02-26 1992-05-26 The Gleason Works Method of generating bevel and hypoid gears
US5503588A (en) * 1993-06-30 1996-04-02 The Gleason Works Method of sharpening cutting blades
US5580298A (en) * 1994-09-27 1996-12-03 The Gleason Works Method of producing tooth flank surface modifications
DE4443513C1 (de) * 1994-12-07 1995-12-14 Klingelnberg Soehne Verfahren zum Erzeugen kontinuierlicher Korrekturen an bogenverzahnten Kegelrädern
US20030086769A1 (en) * 2001-09-17 2003-05-08 Hyatt Gregory A. Apparatus and methods for producing a curved tooth
AU2004287509B2 (en) * 2003-11-07 2007-11-22 Bishop Innovation Limited Method and apparatus for forging gear teeth
US7104870B2 (en) * 2004-01-21 2006-09-12 Zhang-Hua Fong Modified radial motion (MRM) method for modifying lengthwise curvature of face-milling spiral bevel and hypoid gears
PL1574286T3 (pl) * 2004-03-01 2008-08-29 Wolfgang Linnenbrink Sposób pracy i urządzenie do nagniatania kół zębatych
US20060090340A1 (en) * 2004-11-03 2006-05-04 Yakov Fleytman Method of generation of face enveloping gears
RU2507040C2 (ru) * 2008-06-23 2014-02-20 Те Глисон Воркс Изготовление конических зубчатых колес
EP2736668A2 (en) * 2011-07-29 2014-06-04 The Gleason Works Optimization of face cone element for spiral bevel and hypoid gears
CA2920753C (en) * 2013-09-12 2020-12-01 The Gleason Works Internal bevel gear
CN110014332A (zh) * 2019-04-09 2019-07-16 中南大学 一种大尺寸车轴变轨外花键高效精密磨削加工方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1830971A (en) * 1926-04-13 1931-11-10 Gleason Works Method of and apparatus for grinding gears
US1811254A (en) * 1926-09-21 1931-06-23 Bevel Gear Grinding Company Method and apparatus for generating curved surfaces on gear teeth
US1815336A (en) * 1929-02-28 1931-07-21 Gleason Works Method and apparatus for grinding gears
US1982050A (en) * 1932-03-25 1934-11-27 Gleason Works Method of and machine for producing gears
US2910808A (en) * 1954-01-15 1959-11-03 Wildhaber Ernest Method and apparatus for grinding gears
DE1752941A1 (de) * 1968-08-09 1971-04-15 Klingelnberg Soehne Ferd Maschine zum Schleifen der Zahnflanken von Kegelraedern mit gekruemmten Flankenlinien
GB1287900A (ko) * 1969-08-29 1972-09-06
DE2945483C2 (de) * 1979-11-10 1984-03-01 Dieter Dr.-Ing. 7505 Ettlingen Wiener Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen bogenverzahnter Kegelräder
EP0022586B1 (de) * 1979-07-12 1982-12-15 Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon-Bührle AG Verfahren zum Balligschleifen von Zahnrädern mit längsgekrümmten Zähnen und Schleifkopf zur Durchführung des Verfahrens
DE3066966D1 (en) * 1979-08-16 1984-04-19 Oerlikon Buehrle Ag Process for manufacturing bevel and hypoid gear pairs
DE3320042A1 (de) * 1983-06-03 1984-12-13 Dieter Dr.-Ing. 7505 Ettlingen Wiener Verfahren zum schleifen vorverzahnter und schleifmaschine zum durchfuehren dieses verfahrens
DE3333845C2 (de) * 1983-09-20 1986-10-02 Thyssen Industrie AG Schmiedetechnik/Bergbautechnik, 5630 Remscheid Verfahren zum Herstellen eines Meisterrades
CH664717A5 (de) * 1984-11-03 1988-03-31 Maag Zahnraeder & Maschinen Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung evolventenfoermiger zahnflanken.
EP0229894B1 (de) * 1985-12-13 1991-07-03 Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon-Bührle AG Verfahren zum Schleifen der Verzahnung von Kegelrädern mit längsgekrümmten Zähnen sowie Werkzeug und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US4780990A (en) * 1986-06-16 1988-11-01 The Gleason Works Machine and process for forming longitudinally curved tooth gears
DE3752009T3 (de) * 1987-08-24 2004-04-01 The Gleason Works Mehrfachachsenzahnradwälzmaschine zur herstellung von kegelrädern und hypoidrädern

Also Published As

Publication number Publication date
AU8100991A (en) 1992-03-02
DE69109866D1 (de) 1995-06-22
EP0542762B1 (en) 1995-05-17
WO1992002328A1 (en) 1992-02-20
EP0542762A1 (en) 1993-05-26
US5088243A (en) 1992-02-18
JPH05509043A (ja) 1993-12-16
DE69109866T2 (de) 1995-12-07
CA2084880C (en) 1995-04-25
JP2582978B2 (ja) 1997-02-19
AU648568B2 (en) 1994-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960003540B1 (ko) 길이방향으로 만곡된 톱니기어의 톱니를 형성하는 방법
CN109803781B (zh) 齿轮加工设备及齿轮加工方法
US4339895A (en) Method of grinding gear teeth flanks
AU2004230856A1 (en) Coolant delivery apparatus for machine tool
AU647536B2 (en) Universal dressing roller and method and apparatus for dressing cup-shaped grinding wheels
JPH0775916A (ja) 内歯を付けられた工具によって歯車形の工作物の歯面を精密加工する方法及びこの工具を仕上げ加工する方法並びにこの仕上げ加工に適した仕上げ車
US5716174A (en) Tool feeding method
JP2003516237A (ja) 機械加工に使用される切刃の少なくとも一の面を研削する方法、その方法の使用、およびその方法を実施するために使用される研削用ホイール
JP2005516782A (ja) 切削ブレードを研削する方法
JPH03142128A (ja) 長手方向に湾曲した歯車と、それを形成する方法及び機械
KR0157664B1 (ko) 연마에 의한 커터 블레이드의 수정 및 각도 조정 방법
US4467567A (en) Method of crown grinding gears having lengthwise curved teeth
US2231762A (en) Grinding apparatus
EP0850120B1 (en) Tool feeding method
GB2276575A (en) Producing an integrally bladed rotor
GB2385815A (en) Method of manufacturing turbine blades
SU1146151A2 (ru) Способ нарезани зубчатых колес
SU1703291A1 (ru) Способ обработки фасонных поверхностей
SU1509282A1 (ru) Способ заточки боковых граней зубьев дисковых пил, оснащенных вставками с режущими элементами
RU1798053C (ru) Способ обработки пазов на торцах деталей
SU1232375A2 (ru) Способ точени
SU772822A1 (ru) Способ шлифовани поверхности детали с профилем в виде дуги окружности
JPH0773809B2 (ja) 鼓形ウォーム用ピニオン形研削工具
GB2117288A (en) Machine for grinding of cutting tools
JPS6254602A (ja) 鏡面切削装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20020128

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee