TWI501837B - Drum-shaped gear-like stone dressing method and dish dressing device - Google Patents

Description

鼓形齒輪狀砥石之修整方法及碟形修整器

本發明係關於一種修整可研磨螺旋齒輪之鼓形之齒輪狀砥石之鼓形齒輪狀砥石之修整方法、及使用於該修整方法之碟形修整器。

自過去以來，在齒輪之研磨中，使用用以有效精整加工其齒面之多個種類之砥石。但，若使用如此之砥石不斷進行研磨後，則該砥石會磨耗，而導致其鋒利度降低。因此，研磨特定數量之齒輪後，有必要對經磨耗之砥石進行修整，使其刃面再生為銳利之刃面。

因此，自過去以來，提供有利用各種修整器修整經磨耗之砥石之砥石之修整方法。例如，於專利文獻1中，揭示有利用修整齒輪修整鼓形之齒輪狀砥石之鼓形齒輪狀砥石之修整方法。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平10-58230號公報

但，在上述先前之修整方法中，由於使用修整齒輪進行修整，故必須於特定之精度內加工該修整齒輪之所有齒之齒形形狀，使該齒形形狀之精度管理非常困難。

又，如上述先前之修整方法，若採用修整齒輪，則將齒 輪之齒形形狀進行微修整之情形、或只將其進行變更之情形時，有必要依據其而變更修整齒輪之齒形形狀，進而，藉由該修整齒輪之修整而變更齒輪狀砥石之刃形形狀。即，在上述先前之修整方法中，每當在一些狀況下變更齒輪之齒形形狀時，有必要亦變更修整齒輪之齒形形狀與齒形狀砥石之刃形形狀。

因此，本發明係解決上述課題者，目的在於提供一種鼓形齒輪狀砥石之修整方法及碟形修整器，其可高精度地修整鼓形之齒輪狀砥石，且無需變更碟形修整器之刃形形狀，而可變更齒輪狀砥石之刃形形狀。

解決上述課題之第1發明之鼓形齒輪狀砥石之修整方法，其係藉由使鼓形之齒輪狀砥石與形成為圓盤狀之碟形修整器在咬合之狀態下同步旋轉，而利用上述碟形修整器修整上述齒輪狀砥石，上述鼓形之齒輪狀砥石以將螺旋齒輪之各齒之與扭轉方向垂直之齒直角剖面之輪廓之方式對該螺旋齒輪線接觸，研磨上述螺旋齒輪者，且上述鼓形齒輪狀砥石之修整方法之特徵在於：使上述碟形修整器之刃形形狀與研磨後之上述螺旋齒輪之上述齒之齒直角剖面形狀一致，使上述齒輪狀砥石及上述碟形修整器依據上述齒輪狀砥石之鼓形形狀及扭轉角於正交三軸方向相對地移動，並且使上述碟形修整器依據上述齒輪狀砥石之扭轉角，以特定之迴旋角度繞與上述碟形修整器之修整器旋轉軸正交之 修整器迴旋軸迴旋而定位，從而繞著上述螺旋齒輪之齒輪旋轉軸迴旋。

解決上述課題之第2發明之鼓形齒輪狀砥石之修整方法，其係藉由使鼓形之齒輪狀砥石與形成為圓盤狀之碟形修整器在咬合之狀態下同步旋轉，而利用上述碟形修整器修整上述齒輪狀砥石，上述鼓形之齒輪狀砥石以將螺旋齒輪之各齒之與扭轉方向垂直之齒直角剖面之輪廓連接之方式對該螺旋齒輪線接觸，研磨上述螺旋齒輪者，且上述鼓形齒輪狀砥石之修整方法之特徵在於：使上述碟形修整器之刃形形狀與研磨後之上述螺旋齒輪之上述齒之齒直角剖面形狀一致，使上述齒輪狀砥石及上述碟形修整器依據上述齒輪狀砥石之鼓形形狀及扭轉角於正交三軸方向相對地移動，並且使上述碟形修整器依據上述齒輪狀砥石之扭轉角，繞著與上述碟形修整器之修整器旋轉軸正交之修整器迴旋軸迴旋。

解決上述課題之第3發明之碟形修整器，其係能夠修整鼓形之齒輪狀砥石，且形成為圓盤狀，該鼓形之齒輪狀砥石以將螺旋齒輪之各齒之與扭轉方向垂直之齒直角剖面之輪廓之方式對該螺旋齒輪線接觸，而研磨上述螺旋齒輪者，且上述碟形修整器之特徵在於：使其刃形形狀與研磨後之上述螺旋齒輪之上述齒之齒直角剖面形狀一致。

因此，根據本發明之鼓形齒輪狀砥石之修整方法，藉由 利用刃形形狀與研磨後之螺旋齒輪之各齒之齒直角剖面形狀一致之碟形修整器，修整以對於螺旋齒輪連接其各齒之齒直角剖面之輪廓之方式線接觸之鼓形之齒輪狀砥石，可高精度地修整齒輪狀砥石，且無需變更碟形修整器之刃形形狀，而可變更齒輪狀砥石之刃形形狀。

又，根據本發明之碟形修整器，藉由使刃形形狀與利用鼓形之齒輪狀砥石之研磨後之螺旋齒輪之各齒之齒直角剖面形狀一致，可高精度地修整齒輪狀砥石，且無需變更其刃形形狀，而可變更齒輪狀砥石之刃形形狀。

以下，利用圖式詳細說明本發明之鼓形齒輪狀砥石之修整方法及碟形修整器。

[實施例]

首先，如圖2所示，採用本發明之修整方法之齒輪磨床(圖示省略)係利用鼓形之齒輪狀砥石12研磨螺旋齒輪即工件(被加工齒輪)W者，再者，如圖1所示，在該機床上，具備利用圓盤狀之碟形修整器14修整齒輪狀砥石12之修整裝置(圖示省略)。

接著，利用圖1至圖5，說明齒輪磨床之構成。

如圖2所示，將旋轉平台13可繞著鉛直之工件旋轉軸C1旋轉地支持於齒輪磨床上，於該旋轉平台13之上表面上，可裝卸地安裝有工件W。因此，藉由使旋轉平台13旋轉驅動，可使工件W繞著工件旋轉軸C1旋轉。

又，將砥石主軸11可繞著砥石旋轉軸B1旋轉地支持於齒 輪磨床上，於該砥石主軸11之下端，可裝卸地安裝有齒輪狀砥石12。因此，藉由使砥石主軸11旋轉驅動，可使齒輪狀砥石12繞著砥石旋轉軸B1旋轉。

再者，砥石主軸11於水平之X軸方向(砥石切入方向)、與X軸方向及鉛直之Z軸方向正交之水平之Y軸方向、及Z軸方向上可移動地被支持，且可繞著於X軸方向上延伸之砥石迴旋軸A迴旋地被支持。因此，藉由驅動砥石主軸11，可使齒輪狀砥石12於X軸、Y軸、及Z軸方向上移動，且可使齒輪狀砥石12繞著砥石迴旋軸A迴旋。

且，如圖3所示，藉由使齒輪狀砥石12繞著砥石迴旋軸A迴旋，可依據工件W之扭轉角及齒輪狀砥石12之扭轉角，而調整齒輪狀砥石12之砥石旋轉軸B1與工件W之工件旋轉軸C1之間之軸交叉角Σ。即，軸交叉角Σ為齒輪狀砥石12之安裝角度，研磨時之齒輪狀砥石12在被賦予該軸交叉角Σ之狀態下，繞著砥石旋轉軸B1旋轉。

此處，齒輪狀砥石12為螺旋齒輪狀，且形成為其外徑尺寸隨著自砥石寬度方向中央部向砥石寬度方朝向兩端部而增大之鼓形。另，顯示齒輪狀砥石12之砥石寬度方向之外形形狀之鼓形形狀，依據軸交叉角Σ及工件W之外徑尺寸等而規定成特定之曲率。

又，齒輪狀砥石12之刃面係遍及該齒輪狀砥石12之砥石寬度方向全域連續地扭轉而形成。再者，齒輪狀砥石12由於其外形形狀為鼓形，故其扭轉角隨著自砥石寬度方向中央部向砥石寬度方向兩端部而逐漸變化。

因此，藉由將齒輪狀砥石12配置成特定之軸交叉角Σ，且形成為特定之鼓形，可使該齒輪狀砥石12與工件W以互相線接觸之方式咬合。且，藉由自如此之咬合狀態使齒輪狀砥石12於Z軸方向上搖動，可使用齒輪狀砥石12之砥石寬度方向全域而研磨工件W。其時，齒輪狀砥石12之刃面沿該工件W之齒筋方向、即該工件W之扭轉方向研磨工件W之齒面。

另一方面，如圖4所示，工件W相對研磨時之齒輪狀砥石12，時常以其齒寬度方向全域線接觸之方式咬合，將該研磨時之工件W之與齒輪狀砥石12之接觸線表示為Wb。因此，如上所述，由於齒輪狀砥石12沿其扭轉方向研磨工件W，故研磨時之接觸線Wb成為連接工件W之各齒Wa之與其扭轉方向垂直之齒直角剖面之輪廓之線，且時常在與扭轉方向正交之狀態下，於該扭轉方向上移動。

又，如圖1所示，於齒輪磨床上設置有上述修整裝置，於該修整裝置中，碟形修整器14於X軸、Y軸、及Z軸方向上可移動地被支持，並以可繞著修整器迴旋軸B2迴旋，且可繞著修整器旋轉軸C3旋轉地被支持。

另，修整器迴旋軸B2與修整器旋轉軸C3，在碟形修整器14之中心部，以互相正交之方式配置。即，修整器迴旋軸B2於碟形修整器14之徑向延伸，修整器旋轉軸C3配置於與碟形修整器14之中心軸同軸上。

因此，藉由驅動修整裝置，可使碟形修整器14在可修整齒輪狀砥石12之修整位置、與自該修整位置退避之退避位 置之間移動。再者，藉由驅動修整裝置，可使碟形修整器14依據齒輪狀砥石12之扭轉角而繞著修整器迴旋軸B2迴旋，同時可使碟形修整器14繞著修整器旋轉軸C3旋轉。

且，如圖5所示，碟形修整器14之刃形形狀與沿接觸線Wb分斷研磨後之工件W時之各齒Wa之剖面形狀、即研磨後之工件W之各齒Wa之與其扭轉方向垂直之齒直角剖面形狀一致。藉此，可使修整時之碟形修整器14與齒輪狀砥石12之間之咬合狀態、與研磨時之齒輪狀砥石12與工件W之間之咬合狀態一致。

接著，利用圖1、圖2、圖3、及圖5，說明齒輪磨床之動作。

利用齒輪狀砥石12研磨工件W之情形時，如圖2及圖3所示，首先，將工件W安裝於旋轉平台11上之後，使齒輪狀砥石12於X軸、Y軸、及Z軸方向上移動，同時繞著砥石迴旋軸A迴旋。藉此，齒輪狀砥石12在賦予軸交叉角Σ之狀態下，與工件W咬合。

接著，自上述之咬合狀態，使齒輪狀砥石12繞著砥石旋轉軸B1旋轉，同時使工件W繞著工件旋轉軸C1旋轉。

接著，使齒輪狀砥石12於X軸方向上切入後，使該齒輪狀砥石12於Z軸方向上搖動。藉此，齒輪狀砥石12使用其砥石寬度方向全域而研磨工件W。

其結果，因齒輪狀砥石12與工件W之間之同步旋轉及軸交叉角Σ，而於齒輪狀砥石12之刃面與工件W之齒面之間產生較大之滑移，故利用齒輪狀砥石12之刃面微細地研磨 工件W之齒面。

此處，使用齒輪狀砥石12研磨特定數量之工件W後，由於其刃面會磨耗而使得鋒利度降低，故需利用碟形修整器14定期修整齒輪狀砥石12。又，不僅如此之於齒輪狀砥石12之刃面磨耗之情形，而且於將工件W之齒形形狀進行微修整之情形、或只變更工件W之齒形形狀之情形下，皆需使用碟形修整器14修整齒輪狀砥石12。

而在本實施形態之齒輪磨床中，作為利用碟形修整器14修整鼓形之齒輪狀砥石12之方法，採用下述所示之兩種修整方法中之任一種方法。

對此，在第一種修整方法中，如圖1所示，首先，使碟形修整器14自退避位置移動至修整位置後，使定位於該修整位置之碟形修整器14依據齒輪狀砥石12之扭轉角，以特定之迴旋角度繞著修整器迴旋軸B2迴旋而定位。

其後，使齒輪狀砥石12於X軸、Y軸、及Z軸方向上移動，並繞著砥石迴旋軸A迴旋。藉此，如圖5所示，齒輪狀砥石12在被賦予軸交叉角Σ之狀態下，與碟形修整器14咬合。

接著，自上述之咬合狀態，使齒輪狀砥石12依據該齒輪狀砥石12之鼓形形狀及扭轉角繞著砥石旋轉軸B1旋轉，並於X軸、Y軸、及Z軸方向上移動。與此同時，使碟形修整器14繞著修整器旋轉軸C3旋轉，並依據齒輪狀砥石12之扭轉角繞著工件旋轉軸C1迴旋。藉此，利用碟形修整器14之刃面修整齒輪狀砥石12之刃面。

其後，依據齒輪狀砥石12之刃溝槽之數量份，相應地進行如上述之修整動作，當所有刃溝槽之修整動作結束後，使碟形修整器14自修整位置移動至退避位置，成為待機狀態。

又，在第二種修整方法中，如圖1所示，首先，使碟形修整器14自退避位置移動至修整位置。

其後，使齒輪狀砥石12於X軸、Y軸、及Z軸方向上移動，並繞著砥石迴旋軸A迴旋。藉此，如圖5所示，齒輪狀砥石12在被賦予軸交叉角Σ之狀態下，與碟形修整器14咬合。

接著，自上述之咬合狀態，使齒輪狀砥石12依據該齒輪狀砥石12之鼓形形狀及扭轉角繞著砥石旋轉軸B1旋轉，並於X軸、Y軸、及Z軸方向上移動。與此同時，使碟形修整器14繞著修整器旋轉軸C3旋轉，且依據齒輪狀砥石12之扭轉角繞著修整器旋轉軸B2迴旋。藉此，利用碟形修整器14之刃面修整齒輪狀砥石12之刃面。

其後，依據齒輪狀砥石12之刃溝槽之數量份，相應地進行如上述之修整動作，當所有刃溝槽之修整動作結束後，使碟形修整器14自修整位置移動至退避位置，成為待機狀態。

另，在上述之本實施形態中，在修整時，雖使齒輪狀砥石12依據該齒輪狀砥石12之鼓形形狀及扭轉角，於作為正交三軸方向之X軸、Y軸、Z軸方向上移動，但亦可使齒輪狀砥石12及碟形修整器14於X軸、Y軸、及Z軸方向上相對 移動。

因此，根據本發明之鼓形齒輪狀砥石之修整方法，藉由利用刃形形狀與研磨後之工件W之各齒Wa之齒直角剖面形狀一致之碟形修整器14，修整以對於工件W連接其各齒Wa之齒直角剖面之輪廓之方式可線接觸之鼓形之齒輪狀砥石12，可高精度地修整齒輪狀砥石12，且無需變更碟形修整器14之刃形形狀，而可變更齒輪狀砥石12之刃形形狀及工件W之齒形形狀。

又，根據本發明之碟形修整器14，藉由使刃形形狀與利用鼓形之齒輪狀砥石12之研磨後之工件W之各齒Wa之齒直角剖面形狀一致，可高精度地修整齒輪狀砥石12，且無需變更其刃形形狀，而可變更齒輪狀砥石12之刃形形狀及工件W之齒形形狀。

[產業上之可利用性]

本發明可應用於可謀求縮短修整時間之鼓形齒輪狀砥石之修整方法及碟形修整器。

11‧‧‧砥石主軸

12‧‧‧齒輪狀砥石

13‧‧‧旋轉平台

14‧‧‧碟形修整器

A‧‧‧砥石迴旋軸

B1‧‧‧砥石旋轉軸

B2‧‧‧修整器迴旋軸

C1‧‧‧工件旋轉軸

C3‧‧‧修整器旋轉軸

W‧‧‧工件

Wa‧‧‧齒

Wb‧‧‧接觸線

Σ‧‧‧軸交叉角

圖1係顯示本發明之一實施例之鼓形齒輪狀砥石之修整方法之圖。

圖2係顯示利用鼓形齒輪狀砥石研磨工件時之情況之圖。

圖3係顯示工件與鼓形齒輪狀砥石之咬合狀態之圖。

圖4係顯示工件之與鼓形齒輪狀砥石之接觸線之圖。

圖5係顯示工件之齒之齒直角剖面形狀與碟形修整器之 刃形形狀一致之情況之圖。

11‧‧‧砥石主軸

12‧‧‧齒輪狀砥石

14‧‧‧碟形修整器

A‧‧‧砥石迴旋軸

B1‧‧‧砥石旋轉軸

B2‧‧‧修整器迴旋軸

C1‧‧‧工件旋轉軸

C3‧‧‧修整器旋轉軸

Claims (3)

1. 一種鼓形齒輪狀砥石之修整方法，其係藉由使鼓形之齒輪狀砥石與形成為圓盤狀之碟形修整器在咬合之狀態下同步旋轉，而利用上述碟形修整器修整上述齒輪狀砥石，上述鼓形之齒輪狀砥石以將螺旋齒輪之各齒之與扭轉方向垂直之齒直角剖面之輪廓連接之方式對該螺旋齒輪線接觸，而以使該螺旋齒輪上之接觸線在上述螺旋齒輪之扭轉方向移動的方式研磨上述螺旋齒輪者，且上述鼓形齒輪狀砥石之修整方法之特徵在於：使上述碟形修整器之刃形形狀與研磨後之上述螺旋齒輪之上述齒之齒直角剖面形狀一致，使上述齒輪狀砥石及上述碟形修整器依據上述齒輪狀砥石之鼓形形狀及扭轉角，於正交三軸方向相對地移動，並且使上述碟形修整器依據上述齒輪狀砥石之扭轉角，以特定之迴旋角度繞著與上述碟形修整器之修整器旋轉軸在該碟形修整器之中心部正交，且與上述螺旋齒輪之齒輪旋轉軸不平行之修整器迴旋軸迴旋而定位，從而繞著上述螺旋齒輪之齒輪旋轉軸迴旋。
2. 一種鼓形齒輪狀砥石之修整方法，其係藉由使鼓形之齒輪狀砥石與形成為圓盤狀之碟形修整器在咬合之狀態下同步旋轉，而利用上述碟形修整器修整上述齒輪狀砥石，上述鼓形之齒輪狀砥石以將螺旋齒輪之各齒之與扭轉方向垂直之齒直角剖面之輪廓連接之方式對該螺旋齒 輪線接觸，而以使該螺旋齒輪上之接觸線在上述螺旋齒輪之扭轉方向移動的方式研磨上述螺旋齒輪者，且上述鼓形齒輪狀砥石之修整方法之特徵在於：使上述碟形修整器之刃形形狀與研磨後之上述螺旋齒輪之上述齒之齒直角剖面形狀一致，使上述齒輪狀砥石及上述碟形修整器依據上述齒輪狀砥石之鼓形形狀及扭轉角，於正交三軸方向相對地移動，並且使上述碟形修整器依據上述齒輪狀砥石之扭轉角，繞著與上述碟形修整器之修整器旋轉軸在該碟形修整器之中心部正交，且與上述螺旋齒輪之齒輪旋轉軸不平行之修整器迴旋軸迴旋。
3. 一種碟形修整器，其係能夠修整鼓形之齒輪狀砥石，且形成為圓盤狀，該鼓形之齒輪狀砥石以將螺旋齒輪之各齒之與扭轉方向垂直之齒直角剖面之輪廓連接之方式對該螺旋齒輪線接觸，而以使該螺旋齒輪上之接觸線在上述螺旋齒輪之扭轉方向移動的方式研磨上述螺旋齒輪者，且上述碟形修整器之特徵在於：使其刃形形狀與研磨後之上述螺旋齒輪之上述齒之齒直角剖面形狀一致。