TWI597115B - Gear processing machinery - Google Patents

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TWI597115B
TWI597115B TW103130291A TW103130291A TWI597115B TW I597115 B TWI597115 B TW I597115B TW 103130291 A TW103130291 A TW 103130291A TW 103130291 A TW103130291 A TW 103130291A TW I597115 B TWI597115 B TW I597115B
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Toshimasa Kikuchi
Kazutaka Maruyama
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Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool Co Ltd
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Description

齒輪加工機械
本發明係關於一種齒輪加工機械。
於以先前之齒輪刨製機(gear shaper)為主之齒輪加工機械中，藉由主軸馬達而於工具之上下方向(主軸方向)進行衝程動作(直線往返運動)，且藉由與該主軸馬達同步之凸輪機構而於與主軸正交之方向進行工具靠近被削齒輪或遠離被削齒輪之運動即削端(relieving)動作。
圖13係說明先前之齒輪加工機械之凸輪機構之概略圖。如該圖所示，先前之齒輪加工機械具有於齒輪系中與主軸馬達連接(省略圖示)且機械地同步旋轉之凸輪101，凸輪桿102與凸輪101之旋轉連動，且藉由凸輪桿102之動作，經由配設於凸輪桿102之4節連桿機構104而使切割機105進行削端動作。
圖14係說明先前之齒輪加工機械中之切割機之軌道之模式圖，該圖中之實線箭頭表示切割機之軌道。如該圖所示，先前之齒輪加工機械中之切割機105係於切削步驟(上死點→下死點)中進行加工，於返回步驟(下死點→上死點)中進行削端動作，藉此防止於返回步驟中切割機105與被削齒輪21干涉。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-154921號公報
先前之齒輪加工機械中之切割機之削端動作係根據凸輪之形狀而決定，因此，成為相同之軌道，無法應對下述隆齒加工或錐形加工。並且，無法簡單地更換凸輪。
於上述專利文獻1中，揭示了代替自主軸馬達機械地帶來削端所必需之驅動力而設置自主軸馬達獨立之削端軸馬達之技術，即，對削端動作進行NC(Numerical Control，數值控制)控制之類型之齒輪加工機械。該齒輪加工機械中之削端動作不僅用於防止返回步驟中之切割機與被削齒輪之干涉，亦用於切削步驟中之隆齒加工及錐形加工。
圖15係說明NC控制削端動作之類型之齒輪加工機械中之隆齒加工之圖，(a)表示說明隆齒加工時之切割機之軌道之模式圖，(b)表示被實施隆齒加工之被削齒輪之立體圖。再者，於該圖中，(a)之實線箭頭表示切割機之軌道，(b)之單點鏈線表示未實施隆齒加工之情形之被削齒輪之形狀。
如圖15(a)所示，於切削步驟中，藉由使切割機105之軌道呈圓弧狀地進行削端動作，如圖15(b)所示，可對被削齒輪21實施隆齒加工。
圖16係說明NC控制削端動作之類型之齒輪加工機械中之錐形加工之圖，(a)表示說明錐形加工時之切割機之軌道之模式圖，(b)表示被實施錐形加工之被削齒輪之立體圖。再者，於該圖中，(a)之實線箭頭表示切割機之軌道，(b)之單點鏈線表示錐形量。
如圖16(a)所示，於切削步驟中，藉由使切割機105之軌道呈傾斜狀進行削端動作，如圖16(b)所示，可對被削齒輪21實施錐形加工。
然而，至於如何控制削端軸馬達，上述專利文獻1並未進行敍述，因此，配合被削齒輪所需之形狀準確地進行控制之方法並不明確。
由此，本發明之目的在於提供一種配合被削齒輪所需之形狀準確地控制削端動作之齒輪加工機械。
解決上述課題之第1發明之齒輪加工機械之特徵在於：其包括：切割機；主軸馬達，其經由曲柄機構及主軸而使該切割機於主軸方向進行衝程動作；及馬達控制部，其控制該主軸馬達之旋轉角度；且具備經由連桿機構而使上述切割機於削端軸方向運動之削端軸馬達，且上述馬達控制部基於上述主軸馬達之旋轉角度而控制上述削端軸馬達之旋轉角度。
解決上述課題之第2發明之齒輪加工機械如上述第1發明之齒輪加工機械，其特徵在於上述馬達控制部於將上述主軸馬達之旋轉角度設為θ，將上述主軸方向設為y軸方向，將上述削端軸方向設為x軸方向時，根據上述切割機之x-θ座標上之軌跡及y-θ座標上之軌跡，求出x-y座標上之上述切割機之軌跡，根據上述x-y座標上之上述切割機之軌跡，求出上述切割機之傾斜角度(切割機之傾斜角度與刀盤體(cutter head)(省略圖示)之傾斜角度相等，以下同樣)，根據上述傾斜角度求出上述連桿機構之輸出角度，根據上述輸出角度求出上述連桿機構之輸入角度，藉此控制上述削端軸馬達之旋轉角度。
解決上述課題之第3發明之齒輪加工機械如上述第2發明之齒輪加工機械，其特徵在於 上述馬達控制部以削端區域中之上述切割機之上述x-θ座標上之軌跡成為通用凸輪曲線之方式進行控制。
解決上述課題之第4發明之齒輪加工機械如上述第2或第3發明之齒輪加工機械，其特徵在於上述馬達控制部將上述θ中之加工區域之範圍、及上述削端區域之範圍分別分割成兩部分，按照經分割之該範圍各者而控制上述x-θ座標上之上述切割機之軌跡。
根據本發明之齒輪加工機械，可配合被削齒輪所需之形狀準確地控制削端動作。藉此，可應對隆齒加工或錐形加工，亦可應用於內齒加工。
10‧‧‧馬達控制部
11‧‧‧主軸馬達
12‧‧‧削端軸馬達
13、103‧‧‧曲柄機構
13a‧‧‧曲柄臂
13b‧‧‧連桿
14‧‧‧4節連桿機構
14a‧‧‧支點
15‧‧‧切割機
16‧‧‧主軸
21‧‧‧被削齒輪
31‧‧‧主軸系統設定部
32‧‧‧y軸方向軌跡計算部
33‧‧‧削端軸系統輸入部
34‧‧‧旋轉角度分配部
35‧‧‧x軸方向軌跡計算部
36‧‧‧x-y座標上軌跡計算部
37‧‧‧刀盤體傾斜角度計算部
38‧‧‧削端軸馬達輸入角度計算部
39‧‧‧輸入角度指令部
101‧‧‧凸輪
102‧‧‧凸輪桿
104‧‧‧4節連桿機構
105‧‧‧切割機
B‧‧‧齒輪寬度
L1‧‧‧長度
L2‧‧‧長度
L3‧‧‧長度
L4‧‧‧長度
Larm‧‧‧曲柄臂13a之長度
Lcon‧‧‧連桿13b之長度
R‧‧‧削端量
R1‧‧‧隆齒量
R2‧‧‧錐形量
△δ‧‧‧輸入連桿之旋轉角度之變化量
△ψ‧‧‧刀盤體之傾斜角度
θ‧‧‧主軸馬達之旋轉角度
θ1‧‧‧旋轉角度
θ2‧‧‧旋轉角度
θ3‧‧‧旋轉角度
θ4‧‧‧旋轉角度
ψ0‧‧‧初始輸出角度
δ0‧‧‧初始輸入角度
圖1係本發明之實施例1之齒輪加工機械之概略圖。(a)表示削端軸系統，(b)表示主軸系統。
圖2係說明馬達控制部之構成之方塊圖。
圖3係說明馬達控制部之作動之流程圖。
圖4係分別表示於y-θ座標及v-θ座標上繪製之切割機之軌跡(實線)及速度(虛線)之曲線圖。
圖5係說明主軸馬達之旋轉一圈中之旋轉角度θ與加工區域及削端區域之對應關係之曲線圖。
圖6係表示通用凸輪曲線之一例之曲線圖。
圖7係表示實施隆齒加工之情形之於x-θ座標上繪製之切割機之軌跡之曲線圖。
圖8係表示實施錐形加工之情形之於x-θ座標上繪製之切割機之軌 跡之曲線圖。
圖9係將實施隆齒加工之情形之切割機之軌跡繪製於x-y座標中之曲線圖。
圖10係將實施錐形加工之情形之切割機之軌跡繪製於x-y座標中之曲線圖。
圖11係表示x軸方向位移量、y軸方向位移量、及傾斜角度△Ψ之關係之模式圖。
圖12係表示4節連桿機構之基準位置之概略圖。
圖13係說明先前之齒輪加工機械之凸輪機構之概略圖。
圖14係說明先前之齒輪加工機械中之切割機之軌道之模式圖。
圖15係說明NC控制削端動作之類型之齒輪加工機械中之隆齒加工之圖。(a)表示說明隆齒加工時之切割機之軌道之模式圖，(b)表示被實施隆齒加工之被削齒輪之立體圖。
圖16係說明NC控制削端動作之類型之齒輪加工機械中之錐形加工之圖。(a)表示說明錐形加工時之切割機之軌道之模式圖，(b)表示被實施錐形加工之被削齒輪之立體圖。
以下，利用實施例使用圖式說明本發明之齒輪加工機械。
[實施例1]
本發明之實施例1之齒輪加工機械係以NC控制削端動作者。使用圖1(a)(b)對本發明之實施例1之齒輪加工機械進行說明。
圖1係本發明之實施例1之齒輪加工機械之概略圖，(a)表示削端軸系統，(b)表示主軸系統。如該圖所示，本裝置包括馬達控制部10、主軸馬達11、曲柄機構(滑塊曲柄機構)13、削端軸馬達12、4節連桿機構14、切割機15及主軸16。
如圖1(b)所示，上述主軸馬達11係如下之伺服馬達：藉由將旋轉 運動經由曲柄機構13及主軸16傳遞至切割機15，而使切割機15於y軸方向衝程動作。又，曲柄機構13具備曲柄臂(crank arm)13a及連桿(connecting rod)13b。再者，上述y軸方向係指主軸方向，以下，將與主軸方向正交之削端軸方向設為x軸方向。
如圖1(a)所示，上述削端軸馬達12係如下之伺服馬達：藉由將旋轉運動經由4節連桿機構14傳遞至切割機15，而使切割機15於x軸方向進行削端動作。再者，圖1(a)之4節連桿機構14之L1、L2、L3、L4分別表示固定連桿、輸入連桿、連結連桿、輸出連桿之長度。此處，輸入連桿(長度為L2之連桿)與削端軸馬達12之旋轉連動。
上述馬達控制部10係分別獨立控制主軸馬達11及削端軸馬達12之旋轉角度(旋轉運動)者。以下，對馬達控制部10詳細進行敍述。
圖2係說明馬達控制部10之構成之方塊圖。如該圖所示，馬達控制部10具備主軸系統設定部31、y軸方向軌跡計算部32、削端軸系統輸入部33、旋轉角度分配部34、x軸方向軌跡計算部35、x-y座標上軌跡計算部36、刀盤體傾斜角度計算部37及削端軸馬達輸入角度指令部38。
上述主軸系統設定部31係輸入被削齒輪21之齒輪寬度B(參照圖14)之值，並基於該齒輪寬度B計算曲柄臂13a之長度Larm者。而且，將曲柄臂13a之長度Larm、及預先設定之機械固有之常數即連桿13b之長度Lcon之資料輸出至y軸方向軌跡計算部32。
上述y軸方向軌跡計算部32係基於自主軸系統設定部31輸入之資料，根據旋轉角度θ求出切割機15之y軸方向之位移，而進行主軸馬達11之旋轉運動之控制者。所謂根據旋轉角度θ求出切割機15之y軸方向之位移，換言之係求出切割機15之y-θ座標上之軌跡。
圖4係表示於y-θ座標(及v-θ座標)上繪製之切割機之軌跡(及速度)之曲線圖。切割機15之y-θ座標上之軌跡即y=f(θ)如該曲線圖之實線 所示近似於餘弦曲線。而且，y軸方向軌跡計算部32將y=f(θ)之資料向x-y座標上軌跡計算部36輸出。
上述削端軸系統輸入部33係根據所要加工之被削齒輪21之形狀而輸入削端量R、隆齒量R1及錐形量R2之資料者，且將經輸入之該資料向x軸方向軌跡計算部35輸出。但是，削端量R亦可為預先設定為固定值者。再者，R、R1、R2均為x軸方向之位移量。
又，削端軸系統輸入部33係輸入4節連桿機構14之固定連桿、輸入連桿、連結連桿、輸出連桿各自之長度L1、L2、L3、L4之資料者，將經輸入之該資料向削端軸馬達輸入角度指令部38輸出。
上述旋轉角度分配部34係設定主軸馬達11之旋轉一圈中之旋轉角度θ與切削步驟(加工區域)及返回步驟(削端區域)之對應關係者。首先，如圖5所示，將加工區域分割成兩部分，將與各者對應之旋轉角度θ之範圍設為θ1、θ2，將削端區域亦分割成兩部分，將與各者對應之旋轉角度θ之範圍設為θ3、θ4。
然而，如圖4之虛線所示，θ=0~180deg.之範圍之切割機15之y軸方向速度v於上死點之θ=0deg.及下死點之θ=180deg.分別為零，於θ=90deg.成為最大。由於加工效率根據切割機15之y軸方向速度v而變化，故而於上下死點附近加工效率會降低。
因此，於本實施例中，將90±60deg.設為與加工區域對應之θ之範圍(圖4之斜線部分)。而且，將θ=30~90deg.設為θ1，將θ=90~150deg.設為θ2。
於主軸馬達11之旋轉一圈中之旋轉角度θ中，除與加工區域對應之旋轉角度θ1、θ2以外者成為與削端區域對應之旋轉角度θ3、θ4。此處，將θ=150~270deg.設為θ4，將θ=270~30deg.設為θ3。
再者，於上述中，旋轉角度θ於加工區域設定為θ1、θ2，於削端區域設定為θ3、θ4共四個範圍，但例如亦可設定為於加工區域及削端 區域各一個共兩個範圍。
而且，旋轉角度分配部34將如上述般設定之主軸馬達11之旋轉一圈中之旋轉角度θ與加工區域及削端區域之對應關係之資料向x軸方向軌跡計算部35輸出。
上述x軸方向軌跡計算部35係基於自削端軸系統輸入部33及旋轉角度分配部34輸入之資料，以削端區域(θ3、θ4)中之切割機15之x-θ座標上之軌跡成為通用凸輪曲線之方式進行設定者。
通常，削端量R與隆齒量R1及錐形量R2相比，x軸方向之位移量變大。由此，考慮切割機15高速運轉之情形，削端區域之切割機15之軌跡必須將加速區間與減速區間平滑地連接。因此，藉由以於x-θ座標上繪製之切割機15之軌跡成為通用凸輪曲線之方式進行設定，可實現平滑且連續之NC控制。
於通用凸輪曲線中存在如下述表1之各種曲線，如圖6之一例所示，可藉由固有之參數定義相對於時間T之位移S、速度V及加速度A各自之曲線。但是，由於各自具有優點及缺點，故而根據使用目的而選擇適當之曲線進行設定。
又，x軸方向軌跡計算部35基於自削端軸系統輸入部33及旋轉角度分配部34輸入之資料，設定加工區域(θ1、θ2)中之切割機15之x-θ座標上之軌跡，並使用3次插補而與上述設定之削端區域中之切割機15之軌跡連接、組合。
於加工區域中，於實施隆齒加工之情形時，為了滿足所需之隆齒形狀，而於x-θ座標上繪製切割機15之軌跡，且以齒輪寬度B之範圍之該軌跡成為圓弧狀之方式進行設定。該圓弧之半徑rc係基於隆齒量R1及齒輪寬度B而設定。具體而言，利用下式(1)進行計算。
rc={(0.5‧B)2+R1 2}/2‧R1...(1)
若將以此方式計算出之加工區域(θ1、θ2)中之切割機15之x-θ座標上之軌跡、與上述削端區域中之切割機15之軌跡連接並組合，則成為如圖7所示之曲線。
另一方面，於加工區域中，於實施錐形加工之情形時，為了滿足所需之錐形加工或錐形角度，而於x-θ座標上繪製切割機15之軌跡，且以齒輪寬度B之範圍之該軌跡成為斜直線之方式進行設定。
若將以此方式設定之加工區域(θ1、θ2)中之切割機15之x-θ座標上之軌跡、與上述削端區域之切割機15之軌跡連接並組合，則成為如圖8所示之曲線。
而且，x軸方向軌跡計算部35將上述求出之切割機15之x-θ座標上之軌跡之資料向x-y座標上軌跡計算部36輸出。
上述x-y座標上軌跡計算部36基於自x軸方向軌跡計算部35輸入之資料，將主軸馬達11之旋轉角度θ=0~360deg.中之切割機15之軌跡連續繪製於x-y座標上，求出x-y座標上之切割機15之軌跡即實際之切割機15之軌跡，並將該軌跡之資料向刀盤體傾斜角度計算部37輸出。
圖9係將實施隆齒加工之情形之切割機之軌跡繪製於x-y座標中之曲線圖。圖10係將實施錐形加工之情形之切割機之軌跡繪製於x-y座 標中之曲線圖。再者，圖9、10中之箭頭係表示切割機之移動方向。例如，於旋轉角度θ=0~360deg.之範圍內，繪製(xi，yi)(i=0、...、360)。以此方式製成之x-y座標上之切割機15之軌跡成為如圖9、10所示之實際之切割機15之軌跡。
上述刀盤體傾斜角度計算部37係根據上述切割機15之x-y座標上之(xi，yi)而求出曲柄臂13a之每個旋轉角度θ之刀盤體(省略圖示)之傾斜角度，且將所求出之傾斜角度△Ψi(i=0、...、360)之資料向削端軸馬達輸入角度指令部38輸出。
即，實際之x軸方向之切割機15之移動係藉由削端軸馬達12及4節連桿機構14而實現。如圖1(a)所示，包含安裝有切割機15之主軸之刀盤體(省略圖示)以支點14a為中心擺動(傾斜)自如。4節連桿機構14之輸出連桿(圖1(a)中之長度L4之連桿)與刀盤體始終處於正交關係，若將輸出連桿之旋轉角度之變化量設為△Ψ，則刀盤體之傾斜角度亦成為△Ψ。
圖11係表示x軸方向位移量、y軸方向位移量、及傾斜角度△Ψ之關係之模式圖。如該圖所示，刀盤體之傾斜角度可利用下式(2)算出。
△Ψ=f(θ)=tan-1(x/y)...(2)
再者，由於刀盤體之傾斜角度與切割機15之傾斜角度相等，故而，於刀盤體傾斜角度計算部37中，亦可並非如上述般求出刀盤體之傾斜角度而求出切割機15之傾斜角度。
上述削端軸馬達輸入角度指令部38基於自刀盤體傾斜角度計算部37輸入之資料，根據刀盤體之傾斜角度△Ψ求出4節連桿機構14之輸出角度Ψ，根據該輸出角度Ψ倒算出輸入角度δ(參照圖1(a))。
4節連桿機構14之輸出角度Ψ可利用下式(3)算出。
Ψ=Ψ0-△Ψ...(3)
圖12係表示4節連桿機構14之基準位置之概略圖。如該圖所示，於將切割機15之傾斜角度(刀盤體之傾斜角度)為零之狀態設為基準位置時，上述Ψ0係指該基準位置中之輸出角度(初始輸出角度)。再者，初始輸出角度Ψ0可根據削端軸馬達12相對於支點14a之安裝位置關係、及各連桿之長度L1、L2、L3、L4幾何地求出。
4節連桿機構14之輸出角度Ψ係輸入角度δ及各連桿之長度L1、L2、L3、L4之函數。因此，設為Ψi=f(δi、L1、L2、L3、L4)(i=0、...、360)。而且，對於輸入角度δi，求解該式之反函數得出δi=f-1(Ψi、L1、L2、L3、L4)(i=0、...、360)。
此處，自削端軸系統輸入部33輸入機械固有之常數L1~L4之值。又，由於輸出角度Ψi係由曲柄臂13a之旋轉角度θ決定之值，故而上述δi=f-1(Ψi、L1、L2、L3、L4)(i=0、...、360)可設為δ(θ)=f-1(Ψ(θ))，利用該式計算曲柄臂13a(主軸馬達11)之每旋轉角度θ之4節連桿機構14之輸入角度δ。
又，削端軸馬達輸入角度指令部38向削端軸馬達12輸出指令值Ui。該指令值Ui係由下式(4)算出。
Ui=△δ(θ)=δ(θ)-δ0(i=0、...、360)...(4)
此處，上述δ0係指圖12所示之基準位置中之輸入角度(初始輸入角度)。再者，初始輸入角度δ0可根據削端軸馬達12相對於支點14a之安裝位置關係、及各連桿之長度L1、L2、L3、L4幾何地求出。
即，輸入連桿之旋轉角度之變化量△δi成為向削端軸馬達12之指令值Ui。
以上係馬達控制部10之構成。以下使用圖3之流程圖對馬達控制部10之作動進行說明。
於步驟S1中，藉由曲柄臂13a之旋轉角度即主軸馬達11之旋轉角度θ(θ=0~360deg.)、曲柄臂13a之長度Larm、連桿13b之長度Lcon求出 切割機15之y軸方向之位置。藉由於主軸系統設定部31設定上述Larm、Lcon之值，於y軸方向軌跡計算部32將y=f(θ、Larm、Lcon)設為y=f(θ)，而可求出如圖4之實線所示之切割機15之y-θ座標上之軌跡。藉由該步驟S1，馬達控制部10進行主軸馬達11之控制。
於步驟S2中，於削端軸系統輸入部33中，根據加工之被削齒輪21之形狀設定削端量R、隆齒量R1及錐形量R2。
於步驟S3中，於旋轉角度分配部34，設定主軸馬達11之旋轉一圈中之旋轉角度θ與加工區域及削端區域之對應關係。如圖5所示，將加工區域分割成兩部分，將與各者對應之旋轉角度θ之範圍設為θ1、θ2，亦將削端區域分割成兩部分，將與各者對應之旋轉角度θ之範圍設為θ3、θ4。於本實施例中，將θ=30~90deg.設為θ1，將θ=90~150deg.設為θ2，將θ=150~270deg.設為θ4，將θ=270~30deg.設為θ3。
於步驟S4中，於x軸方向軌跡計算部35，以削端區域(θ3、θ4)中之切割機15之x-θ座標上之軌跡成為通用凸輪曲線之方式進行設定。
於步驟S5中，於x軸方向軌跡計算部35，設定加工區域(θ1、θ2)中之切割機15之x-θ座標上之軌跡，使用3次插補與步驟S4中設定之削端區域中之切割機15之軌跡連接並組合。於實施隆齒加工之情形時，成為如圖7所示之曲線，於實施錐形加工之情形時，成為如圖8所示之曲線。
藉由上述步驟S2~5，加工區域及削端區域之切割機15之x軸方向之位移可作為θ之函數以x=f(θ)定義。
於步驟S6中，於x-y座標上軌跡計算部36中，將藉由步驟S1~5而定義之主軸馬達11之旋轉角度θ=0~360deg.中之切割機15之軌跡連續地繪製於x-y座標上，且求出實際之切割機15之軌跡。例如，於旋轉角度θ=0~360deg.之範圍內，藉由繪製每個旋轉角度θ之(xi，yi)(i =0、...、360)而成為如圖9、10所示之實際之切割機15之軌跡。
於步驟S7中，於刀盤體傾斜角度計算部37，根據於步驟S6中求出之切割機15之x-y座標上之(xi，yi)使用上述式(2)求出曲柄臂13a之每旋轉角度θ之刀盤體之傾斜角度即4節連桿機構14之輸出角度△Ψi(i=0、...、360)。
於步驟S8中，根據刀盤體之傾斜角度△Ψ求出4節連桿機構14之輸出角度Ψ，根據輸出角度Ψ倒算輸入角度δ(參照圖1(a))。
即，於削端軸馬達輸入角度指令部38，首先，藉由削端軸馬達12相對於支點14a之安裝位置關係、及各連桿之長度L1、L2、L3、L4幾何地求出初始輸出角度Ψ0，其次，利用上述式(3)求出輸出角度Ψ。進而，作為Ψi=f(δi、L1、L2、L3、L4)，對於輸入角度δi求解該式之反函數，而得出δi=f-1(Ψi、L1、L2、L3、L4)。
此處，削端軸馬達輸入角度指令部38自削端軸系統輸入部33輸入機械固有之常數即L1~L4之值。自削端軸系統輸入部33輸入L1~L4之值。又，由於輸出角度Ψi係由曲柄臂13a(主軸馬達11)之旋轉角度θ決定之值，故而可設為δ(θ)=f-1(Ψ(θ))，根據該式計算曲柄臂13a(主軸馬達11)之每旋轉角度θ之4節連桿機構14之輸入角度δ。以上為步驟S8。
於步驟S9中，於削端軸馬達輸入角度指令部38，藉由削端軸馬達12相對於支點14a之安裝位置關係、及各連桿之長度L1、L2、L3、L4幾何地求出初始輸出角度δ0，其次，根據上述式(4)計算指令值Ui，進而，將指令值Ui向削端軸馬達12輸出。
藉由上述步驟S1~9，馬達控制部10可向削端軸馬達12進行適當之指令。
以上，對本發明之實施例1之齒輪加工機械進行了說明，但換言之，本裝置係一種齒輪加工機械，其包括：切割機15；主軸馬達10， 其經由曲柄機構13及主軸16而使切割機15向主軸方向衝程動作；及馬達控制部10，其控制主軸馬達10之旋轉角度；且具備經由連桿機構(4節連桿機構14)使切割機15向削端軸方向運動之削端軸馬達12，馬達控制部10基於主軸馬達11之旋轉角度而控制削端軸馬達12之旋轉角度。
又，本裝置之馬達控制部10於將主軸馬達11之旋轉角度設為θ、將主軸方向設為y軸方向、將上述削端軸方向設為x軸方向時，亦可根據切割機15之x-θ座標上之軌跡及y-θ座標上之軌跡求出x-y座標上之切割機15之軌跡，根據x-y座標上之切割機15之軌跡求出切割機15之傾斜角度△Ψ，根據傾斜角度△Ψ求出連桿機構之輸出角度Ψ，根據連桿機構之輸出角度Ψ求出連桿機構之輸入角度δ，藉此控制削端軸馬達12之旋轉角度。
進而，本裝置之馬達控制部10亦能以削端區域中之切割機15之x-θ座標上之軌跡成為通用凸輪曲線之方式進行控制。
進而，本裝置之馬達控制部10亦可將旋轉角度θ中之加工區域之範圍、及削端區域之範圍分別分割成兩部分，按照經分割之該範圍各者而控制x-θ座標上之切割機15之軌跡。
根據上述構成，本裝置可配合被削齒輪之所需之形狀準確地控制削端動作。藉此，可應對隆齒加工或錐形加工，亦可應用於內齒加工。
[產業上之可利用性]
本發明較佳地用作齒輪加工機械。
10‧‧‧馬達控制部
11‧‧‧主軸馬達
12‧‧‧削端軸馬達
13‧‧‧曲柄機構
13a‧‧‧曲柄臂
13b‧‧‧連桿
14‧‧‧4節連桿機構
14a‧‧‧支點
15‧‧‧切割機
16‧‧‧主軸
L1‧‧‧長度
L2‧‧‧長度
L3‧‧‧長度
L4‧‧‧長度
Larm‧‧‧曲柄臂13a之長度
Lcon‧‧‧連桿13b之長度
△δ‧‧‧輸入連桿之旋轉角度之變化量
△ψ‧‧‧刀盤體之傾斜角度
θ1‧‧‧旋轉角度

Claims (3)

  1. 一種齒輪加工機械，其特徵在於包括：切割機；主軸馬達，其經由曲柄機構及主軸而使該切割機向主軸方向進行衝程動作；及馬達控制部，其控制該主軸馬達之旋轉角度；且具備經由連桿機構使上述切割機向削端軸方向運動之削端軸馬達，且上述馬達控制部於將上述主軸馬達之旋轉角度設為θ、將上述主軸方向設為y軸方向、將上述削端軸方向設為x軸方向時，根據上述切割機之x-θ座標上之軌跡及y-θ座標上之軌跡，求出x-y座標上之上述切割機之軌跡，根據上述x-y座標上之上述切割機之軌跡，求出上述切割機之傾斜角度，根據上述傾斜角度求出上述連桿機構之輸出角度，根據上述輸出角度求出上述連桿機構之輸入角度，藉此控制上述削端軸馬達之旋轉角度。
  2. 如請求項1之齒輪加工機械，其中上述馬達控制部以削端區域中之上述切割機之上述x-θ座標上之軌跡成為通用凸輪曲線之方式進行控制。
  3. 如請求項1或2之齒輪加工機械，其中上述馬達控制部將上述θ中之加工區域之範圍、及上述削端區域之範圍分別分割成兩部分，按照經分割之該範圍各者而控制上述x-θ座標上之上述切割機之軌跡。
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