WO2011036790A1 - ねじ状砥石の位相合わせ方法及びその装置 - Google Patents

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吉言 ▲柳▼瀬
和幸 石津
智仁 谷
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三菱重工業株式会社
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    • B23F23/1225—Arrangements of abrasive wheel dressing devices on gear-cutting machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/06—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels
    • B24B53/075—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels for workpieces having a grooved profile, e.g. gears, splined shafts, threads, worms

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for phase adjustment of a threaded grindstone for performing phase alignment of a threaded grindstone with respect to a dresser prior to meshing between the threaded grindstone and a dresser during dressing.
  • a gear grinder has been provided as one that grinds a workpiece, which is a gear to be processed after heat treatment, using a grindstone, which is a grinding tool, and efficiently finishes the tooth surface of the workpiece.
  • a gear grinding machine the grindstone and the workpiece are meshed with each other and the workpiece is ground by rotating them synchronously. If the meshing accuracy becomes insufficient, uneven grinding may occur on the tooth surface of the workpiece. In addition, an excessive load is applied to the grindstone, which may shorten the life of the grindstone.
  • the grinding wheel is slid on the workpiece in the axial direction, and the moment when the grinding wheel crosses the thread groove of the workpiece and the moment when the grinding wheel becomes non-contact are detected by the AE sensor.
  • the phase of the grindstone and the workpiece is adjusted by moving the workpiece in the axial direction so that the grindstone faces the middle position of the thread groove obtained based on the detection result.
  • the detection of contact and non-contact of the grindstone with respect to the workpiece is instantaneous, it is difficult to detect with high accuracy.
  • the gear grinding machine grinds the workpiece using a grindstone dressed with a dresser, so that not only the phase alignment between the grindstone and the workpiece during grinding but also the phase alignment between the grindstone and the dresser during dressing is the same. It is thought that this problem will occur.
  • the present invention solves the above-mentioned problem, and detects the contact and non-contact of the threaded grinding wheel with high accuracy, and can perform the phase alignment of the threaded grinding wheel with precision. And an apparatus for the same.
  • the phase matching method for a threaded grindstone according to the first invention for solving the above-mentioned problems is as follows. Prior to meshing of the thread-like grindstone and the dresser at the time of dressing, the thread-like grindstone phasing method for phasing the thread-like grindstone with respect to the dresser, Rotate the threaded grindstone in one direction, Detecting an elastic wave generated when one blade surface of the threaded grindstone contacts one blade surface of the dresser; Even if the screw-shaped grindstone contacts the dresser, if the one-directional measurement value corresponding to the elastic wave does not exceed a predetermined value, the rotational speed of the dresser until the one-directional measurement value exceeds the predetermined value.
  • the screw-shaped grindstone is positioned in a meshable phase.
  • a phase adjusting device for a threaded grindstone according to a second invention for solving the above-mentioned problems A threaded grindstone phasing device for phasing the threaded grindstone with respect to the dresser prior to meshing between the threaded grindstone and the dresser during dressing, Detecting means for detecting an elastic wave generated when the threaded grindstone rotates and contacts the dresser; A determination unit that determines that the threaded grindstone has contacted the dresser when a measurement value corresponding to the elastic wave detected by the detection unit exceeds a predetermined value; Dresser rotation speed setting means for setting the rotation speed of the dresser so that the measured value exceeds the predetermined value when the threaded grindstone contacts the dresser and the measured value does not exceed the predetermined value.
  • Grinding wheel phase control means for positioning the threaded grindstone to a phase that can be engaged based on the phase of the threaded grindstone when the determination means determines contact.
  • a phase adjusting device for a threaded grindstone according to a third invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
  • the dresser rotational speed setting means increases the rotational speed of the dresser stepwise.
  • phase alignment method and apparatus for a threaded grindstone determines whether or not the threaded grindstone is in contact with the dresser based on the measured value according to the elastic wave of the threaded grindstone when contacting the dresser. If the measured value does not exceed the specified value even when the threaded wheel contacts the dresser, the contactor and non-contact of the threaded wheel can be detected with high accuracy by increasing the rotation speed of the dresser. And the phase alignment of the thread-shaped grindstone with respect to the dresser can be precisely performed.
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram of the phase alignment apparatus of the thread-shaped grindstone which concerns on one Example of this invention, Comprising: It is the figure which showed a mode when dressing a thread-shaped grindstone with a disk dresser. It is the figure which showed the mode when grinding a workpiece
  • the gear grinding machine 1 to which the phase adjusting device for a threaded grinding wheel according to the present invention is applied grinds a workpiece (workpiece gear) W of an internal gear material with a barrel-shaped threaded grinding wheel 14. Further, as shown in FIG. 1, it has a dressing function for dressing the threaded grindstone 14 with a disk dresser 32.
  • a grinding wheel head 11 is supported on the gear grinding machine 1 so as to be movable and turnable.
  • a spindle 12 is rotatably supported by the grindstone head 11, and a grindstone arbor 13 is formed at the tip of the spindle 12.
  • a threaded grindstone 14 is detachably attached to the tip of the grindstone arbor 13. That is, by driving the grindstone head 11, the threaded grindstone 14 is rotationally driven via the grindstone arbor 13 of the spindle 12.
  • a rotary table 21 is rotatably supported on the front surface of the grindstone head 11, and a work W is detachably attached to the upper surface of the rotary table 21 via a mounting jig (not shown). That is, by driving the rotary table 21, the workpiece W is rotationally driven.
  • a dresser drive unit 31 is movably supported on the side of the rotary table 21, and a disk dresser 32 is detachably attached to the dresser drive unit 31. That is, by driving the dresser driving unit 31, the disk dresser 32 is rotationally driven.
  • An acoustic emission type AE (Acoustic Emission) fluid sensor (detection means) 42 is supported on the front end surface of the grindstone head 11 via a bracket 41.
  • the AE fluid sensor 42 detects an elastic wave caused by vibration or friction generated in the material through the injected fluid, and processes this as an AE signal. It has an injection hole 42a for injecting it to a predetermined measurement position of the arbor 13, and a detector 42b for detecting an elastic wave propagated from the measurement position via the coolant C. Further, a coolant tank 43 is connected to the injection hole 42a of the AE fluid sensor 42, and an AE sensor amplifier 44 is connected to the detection portion 42b.
  • the coolant C supplied from the coolant tank 43 to the AE fluid sensor 42 is, for example, cutting oil, and the coolant pressure and the injection flow rate can be adjusted according to the distance between the AE fluid sensor 42 and the measurement position. It has become.
  • the coolant C supplied from the coolant tank 43 is sprayed from the spray hole 42a to the measurement position of the grindstone arbor 13, so that the generated elastic wave of the threaded grindstone 14 is passed through the coolant C.
  • the detected elastic wave is input to the AE sensor amplifier 44 as an AE signal.
  • the AE sensor amplifier 44 converts the inputted AE signal into a voltage (measured value) V and displays it as needed.
  • the gear grinding machine 1 is provided with an NC device (determination means, dresser rotation speed setting means, grindstone phase control means) 50.
  • the NC device 50 is connected to, for example, the grindstone head 11, the rotary table 21, the dresser driving unit 31, the AE sensor amplifier 44, and the like, and based on the input workpiece specifications and processing conditions, the threaded grindstone 14 is used.
  • the grinding of the workpiece W and the dressing of the threaded grinding wheel 14 by the disk dresser 32 are controlled, and the magnitude of the elastic wave detected by the AE fluid sensor 44 prior to the meshing (toothing) at the time of grinding or dressing. Based on this, the contact and non-contact between the threaded grinding wheel 14 and the workpiece W or the disk dresser 32 are determined, and the phase of the threaded grinding wheel 14 is adjusted.
  • the threaded grindstone 14 is moved into the workpiece W attached to the rotary table 21.
  • the phase alignment is roughly performed so that the cutting edge of the threaded grindstone 14 and the tooth tip of the workpiece W do not interfere with each other. (Coarse phase alignment).
  • the coolant C is injected toward the measurement position of the grindstone arbor 13 from the injection hole 42a of the AE fluid sensor 42, and the detection is carried out.
  • the detection of the elastic wave of the threaded grindstone 14 is started by the part 42b.
  • the AE sensor amplifier 44 converts the inputted AE signal into a voltage V as shown in FIG. Change will be displayed.
  • the voltage V is measured as the maximum voltage Vf when the threaded grindstone 14 is not in contact, and a threshold value Vo greater than this voltage Vf is automatically set. It is set up. This threshold value Vo is used when determining the contact of the threaded grindstone 14 described later.
  • the phase alignment is performed by positioning the threaded grindstone 14 at the intermediate phase. Is performed precisely (precise phase alignment).
  • the tooth surface of the workpiece W is ground by the blade surface of the threaded grinding wheel 14 by meshing the threaded grinding wheel 14 with the workpiece W and rotating them synchronously in such a precise phase alignment state. .
  • phase alignments are roughly performed (coarse phase alignment) so that the cutting edge of the grindstone 14 and the cutting edge of the disk dresser 32 do not interfere with each other.
  • the disk dresser 32 is rotated while the rotation of the threaded grindstone 14 is stopped, and the coolant C is directed from the injection hole 42a of the AE fluid sensor 42 toward the measurement position of the grindstone arbor 13.
  • the detection of the elastic wave of the threaded grindstone 14 is started by the detecting portion 42b.
  • the rotation speed N of the disk dresser 32 at this time is the minimum rotation speed at which an operator can confirm the contact sound when the screw-shaped grindstone 14 comes into contact with the screw-shaped grindstone 14 when the screw-shaped grindstone 14 comes into contact. It is set to an intermediate value between the maximum rotational speed at which the shaped grindstone 14 and the disk dresser 32 are not damaged.
  • the AE sensor amplifier 44 converts the inputted AE signal into a voltage V as shown in FIG. Change will be displayed.
  • the voltage V is measured as the maximum voltage Vf when the threaded grindstone 14 is not in contact, and a threshold value (predetermined value) larger than the voltage Vf is measured. ) Vo is set automatically. This threshold value Vo is used when determining the contact of the threaded grindstone 14 described later.
  • the threaded grindstone 14 is rotated forward so that one blade surface thereof is brought into contact with one blade surface of the disk dresser 32.
  • the elastic wave of the threaded grindstone 14 generated by the contact is transmitted to the grindstone arbor 13, and the elastic wave transmitted to the grindstone arbor 13 is detected by the AE fluid sensor 42 via the coolant C. .
  • the waveform of the voltage V changes according to the input AE signal, and this voltage (one-way side measured value) V is set in advance.
  • the NC device 50 determines that the threaded grindstone 14 has contacted the disk dresser 32, and the phase (one-side phase) of the threaded grindstone 14 at this time is stored.
  • the threaded grinding wheel 14 is reversed and the other blade surface is brought into contact with the other blade surface of the disk dresser 32.
  • the elastic wave of the threaded grindstone 14 generated by the contact is transmitted to the grindstone arbor 13, and the elastic wave transmitted to the grindstone arbor 13 is detected by the AE fluid sensor 42 via the coolant C. .
  • the waveform of the voltage V changes according to the input AE signal, and this voltage (measurement value in the other direction) V is set in advance.
  • the NC device 50 determines that the threaded grindstone 14 has come into contact with the disk dresser 32, and the phase of the threaded grindstone 14 at this time (phase in the other direction) is stored.
  • the phase alignment is performed by positioning the threaded grindstone 14 at the intermediate phase. Is performed precisely (precise phase alignment).
  • the threaded grindstone 14 is engaged with the disk dresser 32 and the disk dresser 32 is rotated, whereby the blade surface of the threaded grindstone 14 is dressed by the blade surface of the disk dresser 32. It will be.
  • the work W made of the internal gear material is adopted, but a work made of the external gear material may be adopted.
  • work W or the disk dresser 32 was made into the common threshold value Vo, the threshold value of a different value may be used respectively, and these threshold values are each material. It is also possible to set according to the processing conditions.
  • the NC device 50 controls the rotational speed N of the disk dresser 32 to increase. That is, as shown by the dotted line in FIG. 4, when the measured voltage V exceeds the maximum voltage Vf at the time of non-contact and is equal to or less than the threshold value Vo, the disk is kept until the voltage V exceeds the threshold value Vo.
  • the rotational speed N of the dresser 32 is increased stepwise at a constant rate (see FIG. 5), and the elastic wave of the threaded grindstone 14 is forcibly increased. Thereby, the detection sensitivity of the AE fluid sensor 42 is improved, and the contact determination of the threaded grindstone 14 is reliably performed.
  • the increase rate may be constant, but the increase rate may be changed. As shown by the dotted line in the figure, the increase rate may be gradually reduced.
  • step S1 the maximum voltage Vf when the threaded grindstone 14 is not in contact is measured, and then in step S2, the threshold Vo for determining that the threaded grindstone 14 is in contact is the maximum measured in step S1. A value larger than the voltage Vf is set.
  • step S3 the minimum rotational speed at which the operator can confirm the contact sound when the threaded grindstone 14 comes into contact with the screw-shaped grindstone 14 when the threaded grindstone 14 comes into contact with the screw.
  • An intermediate value between the maximum rotational speed and the rotational speed N of the disk dresser 32 is set, and then, in step S4, phase matching of the threaded grindstone 14 with respect to the disk dresser 32 is started.
  • step S5 it is determined whether or not the threaded grinding wheel 14 has come into contact with the disk dresser 32. If yes, the phase alignment of the threaded grindstone 14 is continued in step S6, and the phase alignment ends in step S7. If NO, the rotational speed N of the disk dresser 32 is increased in step S8, and then the process returns to step S5.
  • the phase of the threaded grinding wheel 14 with respect to the disk dresser 32 is adjusted prior to the engagement of the threaded grinding wheel 14 and the disk dresser 32 during dressing. At this time, based on the voltage V corresponding to the elastic wave of the threaded grinding wheel 14 when it contacts the disk dresser 32, it is determined whether or not the threaded grinding wheel 14 has contacted the disk dresser 32.
  • the rotational speed of the disk dresser 32 is increased to forcibly determine contact, and based on the phase of the threaded grindstone 14 at this time, the screw The shaped grindstone 14 is positioned in an intermediate phase that can be meshed. Thereby, the contact and non-contact of the screw-shaped grindstone can be detected with high accuracy, and the phase alignment of the screw-shaped grindstone 14 with respect to the disk dresser 32 can be accurately performed.
  • the present invention can be applied to a gear grinding machine that shortens the non-processing time.

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Abstract

　ねじ状砥石の接触及び非接触を高精度に検出し、ねじ状砥石の位相合わせを精密に行うことができるねじ状砥石の位相合わせ方法及びその装置を提供する。そのため、ドレッシング時におけるねじ状砥石（１４）とディスクドレッサ（３２）との噛み合いに先立って、ディスクドレッサ（３２）に対するねじ状砥石（１４）の位相合わせを行うに際し、ディスクドレッサ（３２）に接触したときのねじ状砥石（１４）の弾性波に応じた電圧（Ｖ）に基づいて、ねじ状砥石（１４）がディスクドレッサ（３２）に接触したか否かを判定し、ねじ状砥石（１４）がディスクドレッサ（３２）に接触しても電圧（Ｖ）が閾値（Ｖｏ）を超えない場合には、ディスクドレッサ（３２）の回転数を上げて強制的に接触判定させ、このときのねじ状砥石（１４）の位相に基づいて、当該ねじ状砥石（１４）を噛み合い可能な中間位相に位置決めする。

Description

ねじ状砥石の位相合わせ方法及びその装置
　本発明は、ドレッシング時におけるねじ状砥石とドレッサとの噛み合いに先立って、ドレッサに対するねじ状砥石の位相合わせを行うねじ状砥石の位相合わせ方法及びその装置に関する。
　従来から、熱処理後の被加工歯車であるワークに対し、研削工具である砥石を用いて研削し、ワークの歯面を効率良く仕上げ加工するものとして、歯車研削盤が提供されている。このような歯車研削盤では、砥石とワークとを噛み合わせた状態で、これらを同期回転させてワークの研削を行うため、噛み合い精度が不十分になると、ワークの歯面に研削むらが生じたり、砥石に過大な負荷がかかり、砥石寿命が短くなったりするおそれがあった。
　そこで、この種の歯車研削盤においては、砥石とワークとの噛み合いを高精度に行うために、研削時の噛み合いに先立って、砥石の切れ刃（山谷）とワークの歯溝（山谷）とが適切な位相関係になるように、両者の位相を位置決めする位相合わせを行っている。このような、砥石とワークとの位相合わせを行う位相合わせ方法は、例えば、特許文献１に開示されている。
特開平５－１３８４３８号公報
　上述した従来の位相合わせ方法では、砥石をワーク上でその軸方向に滑らせて、砥石がワークのねじ溝を越えたときの接触した瞬間及び非接触となった瞬間を、ＡＥセンサにより検出し、この検出結果に基づいて求めたねじ溝の中間位置に、砥石が対向するようにワークをその軸方向に移動させることにより、砥石とワークとの位相合わせを行うようにしている。しかしながら、このような従来の方法では、ワークに対する砥石の接触及び非接触の検出が一瞬であるため、精度良く検出することは困難である。
　また、歯車研削盤においては、ドレッサによりドレッシングした砥石を用いてワークを研削するため、研削時における砥石とワークとの位相合わせだけでなく、ドレッシング時における砥石とドレッサとの位相合わせにおいても、同様の問題が発生すると考えられる。
　従って、本発明は上記課題を解決するものであって、ねじ状砥石の接触及び非接触を高精度に検出し、ねじ状砥石の位相合わせを精密に行うことができるねじ状砥石の位相合わせ方法及びその装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決する第１の発明に係るねじ状砥石の位相合わせ方法は、
　ドレッシング時におけるねじ状砥石とドレッサとの噛み合いに先立って、前記ドレッサに対する前記ねじ状砥石の位相合わせを行うねじ状砥石の位相合わせ方法であって、
　前記ねじ状砥石を一方向に回転させ、
　前記ねじ状砥石の一方の刃面が前記ドレッサの一方の刃面に接触したときに発生する弾性波を検出し、
　前記ねじ状砥石が前記ドレッサに接触しても、その弾性波に応じた一方向側測定値が所定値を超えないときには、前記一方向側測定値が前記所定値を超えるまで前記ドレッサの回転数を上げ、
　前記一方向側測定値が前記所定値を超えたときの前記ねじ状砥石の一方向側位相を記憶し、
　前記ねじ状砥石を他方向に回転させ、
　前記ねじ状砥石の他方の刃面が前記ドレッサの他方の刃面に接触したときに発生する弾性波を検出し、
　前記ねじ状砥石が前記ドレッサに接触しても、その弾性波に応じた他方向側測定値が前記所定値を超えないときには、前記他方向側測定値が前記所定値を超えるまで前記ドレッサの回転数を上げ、
　前記他方向側測定値が前記所定値を超えたときの前記ねじ状砥石の他方向側位相を記憶し、
　前記ねじ状砥石の前記一方向側位相及び前記他方向側位相に基づいて、前記ねじ状砥石を噛み合い可能な位相に位置決めする
　ことを特徴とする。
　上記課題を解決する第２の発明に係るねじ状砥石の位相合わせ装置は、
　ドレッシング時におけるねじ状砥石とドレッサとの噛み合いに先立って、前記ドレッサに対する前記ねじ状砥石の位相合わせを行うねじ状砥石の位相合わせ装置であって、
　前記ねじ状砥石が回転して前記ドレッサに接触したときに発生する弾性波を検出する検出手段と、
　前記検出手段が検出した弾性波に応じた測定値が所定値を超えたときに、前記ねじ状砥石が前記ドレッサに接触したと判定する判定手段と、
　前記ねじ状砥石が前記ドレッサに接触し、且つ、前記測定値が前記所定値を超えないときに、前記測定値が前記所定値を超えるように前記ドレッサの回転数を設定するドレッサ回転数設定手段と、
　前記判定手段が接触判定したときの前記ねじ状砥石の位相に基づいて、前記ねじ状砥石を噛み合い可能な位相に位置決めする砥石位相制御手段とを備える
　ことを特徴とする。
　上記課題を解決する第３の発明に係るねじ状砥石の位相合わせ装置は、
　前記ドレッサ回転数設定手段は、前記ドレッサの回転数を段階的に上げる
　ことを特徴とする。
　本発明に係るねじ状砥石の位相合わせ方法及びその装置によれば、ドレッサに接触したときのねじ状砥石の弾性波に応じた測定値に基づいて、ねじ状砥石がドレッサに接触したか否かを判定し、ねじ状砥石がドレッサに接触しても測定値が所定値を超えない場合には、ドレッサの回転数を上げることにより、ねじ状砥石の接触及び非接触を高精度に検出することができ、ドレッサに対するねじ状砥石の位相合わせを精密に行うことができる。
本発明の一実施例に係るねじ状砥石の位相合わせ装置の概略構成図であって、ねじ状砥石をディスクドレッサによりドレッシングするときの様子を示した図である。 ワークをねじ状砥石により研削するときの様子を示した図である。 ＡＥフルイッドセンサの取付構造を示した図である。 ＡＥフルイッドセンサがねじ状砥石の弾性波を検出したときの電圧の変化を示した図である。 ディスクドレッサの回転数の変化を示した図である。 ディスクドレッサに対するねじ状砥石の位相合わせを行うときのフローチャートである。
　以下、本発明に係るねじ状砥石の位相合わせ方法及びその装置について、図面を用いて詳細に説明する。
　本発明に係るねじ状砥石の位相合わせ装置が適用される歯車研削盤１は、図２に示すように、内歯車素材のワーク（被加工歯車）Ｗを樽形のねじ状砥石１４により研削するものであって、更に、図１に示すように、そのねじ状砥石１４をディスクドレッサ３２によりドレッシングするドレッシング機能を有している。
　図１乃至図３に示すように、歯車研削盤１には、砥石ヘッド１１が移動可能で、且つ、旋回可能に支持されている。この砥石ヘッド１１には、スピンドル１２が回転可能に支持されており、このスピンドル１２の先端には、砥石アーバ１３が形成されている。そして、砥石アーバ１３の先端には、ねじ状砥石１４が着脱可能に取り付けられている。即ち、砥石ヘッド１１を駆動させることにより、スピンドル１２の砥石アーバ１３を介して、ねじ状砥石１４が回転駆動することになる。
　砥石ヘッド１１の正面には、回転テーブル２１が回転可能に支持されており、この回転テーブル２１の上面には、図示しない取付治具を介して、ワークＷが着脱可能に取り付けられている。即ち、回転テーブル２１を駆動させることにより、ワークＷが回転駆動することになる。
　回転テーブル２１の側方には、ドレッサ駆動部３１が移動可能に支持されており、このドレッサ駆動部３１には、ディスクドレッサ３２が着脱可能に取り付けられている。即ち、ドレッサ駆動部３１を駆動させることにより、ディスクドレッサ３２が回転駆動することになる。
　砥石ヘッド１１の先端面には、アコースティックエミッション方式のＡＥ（Acoustic Emission）フルイッドセンサ（検出手段）４２がブラケット４１を介して支持されている。このＡＥフルイッドセンサ４２は、材料中に発生した振動や摩擦等に起因する弾性波を、噴射した流体を介して検出し、これをＡＥ信号として処理するものであって、流体としてのクーラントＣを砥石アーバ１３の所定の測定位置に噴射する噴射孔４２ａと、その測定位置からクーラントＣを介して伝播された弾性波を検出する検出部４２ｂとを有している。更に、ＡＥフルイッドセンサ４２の噴射孔４２ａには、クーラントタンク４３が接続される一方、その検出部４２ｂには、ＡＥセンサアンプ４４が接続されている。
　なお、クーラントタンク４３からＡＥフルイッドセンサ４２に供給されるクーラントＣは、例えば、切削油であって、そのクーラント圧及び噴射流量は、ＡＥフルイッドセンサ４２と測定位置との間の距離に応じて調整可能となっている。
　即ち、ＡＥフルイッドセンサ４２においては、クーラントタンク４３から供給されたクーラントＣを、噴射孔４２ａから砥石アーバ１３の測定位置に噴射することにより、発生したねじ状砥石１４の弾性波を、クーラントＣを介して検出部４２ｂにより検出した後、この検出した弾性波をＡＥ信号としてＡＥセンサアンプ４４に入力するようになっている。そして、図４に示すように、ＡＥセンサアンプ４４においては、入力されたＡＥ信号を電圧（測定値）Ｖに変換し、これを随時表示するようになっている。
　また、歯車研削盤１には、ＮＣ装置（判定手段、ドレッサ回転数設定手段、砥石位相制御手段）５０が設けられている。このＮＣ装置５０は、例えば、砥石ヘッド１１、回転テーブル２１、ドレッサ駆動部３１、ＡＥセンサアンプ４４等に接続されており、入力されたワーク諸元や加工条件に基づいて、ねじ状砥石１４によるワークＷの研削や、ディスクドレッサ３２によるねじ状砥石１４のドレッシングの制御を行うと共に、これらの研削時やドレッシング時における噛み合い（歯合わせ）に先立って、ＡＥフルイッドセンサ４４により検出された弾性波の大きさに基づいて、ねじ状砥石１４とワークＷまたはディスクドレッサ３２との接触及び非接触を判定し、ねじ状砥石１４の位相調整を行うようになっている。
　従って、ワークＷをねじ状砥石１４により研削する場合には、先ず、図２に示すように、回転テーブル２１に取り付けられたワークＷ内に、ねじ状砥石１４を移動させる。次いで、ねじ状砥石１４をワークＷ側に移動させた後、これらを噛み合わせる前に、ねじ状砥石１４の刃先とワークＷの歯先とが干渉しないように、これらの位相合わせを大まかに行う（粗位相合わせ）。そして、このような粗位相合わせ状態で、ねじ状砥石１４とワークＷとを同期回転させると共に、ＡＥフルイッドセンサ４２の噴射孔４２ａから砥石アーバ１３の測定位置に向けてクーラントＣを噴射し、その検出部４２ｂによりねじ状砥石１４の弾性波の検出を開始する。
　このように、ＡＥフルイッドセンサ４２による弾性波の検出が開始されると、図４に示すように、ＡＥセンサアンプ４４においては、入力されたそのＡＥ信号を電圧Ｖに変換し、時間の経過と共にその変化を表示することになる。なお、ＡＥフルイッドセンサ４２による弾性波の検出が開始されると同時に、電圧Ｖはねじ状砥石１４の非接触時における最大電圧Ｖｆと測定されると共に、この電圧Ｖｆよりも大きな値の閾値Ｖｏが自動設定されるようになっている。この閾値Ｖｏは、後述するねじ状砥石１４の接触判定を行うときに使用されるものである。
　次いで、ワークＷの回転速度（回転数）だけを上げることにより、ねじ状砥石１４とワークＷとの同期回転をずらし、ワークＷの一方の歯面をねじ状砥石１４の一方の刃面に接触させる。これにより、接触により発生したねじ状砥石１４の弾性波が砥石アーバ１３に伝達されることになり、この砥石アーバ１３に伝達された弾性波は、クーラントＣを介してＡＥフルイッドセンサ４２により検出される。このとき、図４に示すように、ＡＥセンサアンプ４４においては、入力されたＡＥ信号に応じて電圧Ｖの波形が変化することになり、この電圧Ｖ（Ｖｆ）が予め設定された閾値Ｖｏを超えると、ＮＣ装置５０によりワークＷがねじ状砥石１４に接触したと判定され、このときのねじ状砥石１４の位相が記憶される。
　また逆に、ワークＷの回転速度（回転数）だけを下げることにより、ねじ状砥石１４とワークＷとの同期回転をずらし、ワークＷの他方の歯面をねじ状砥石１４の他方の刃面に接触させる。これにより、接触により発生したねじ状砥石１４の弾性波が砥石アーバ１３に伝達されることになり、この砥石アーバ１３に伝達された弾性波は、クーラントＣを介してＡＥフルイッドセンサ４２により検出される。このとき、図４に示すように、ＡＥセンサアンプ４４においては、入力されたＡＥ信号に応じて電圧Ｖの波形が変化することになり、この電圧Ｖ（Ｖｆ）が予め設定された閾値Ｖｏを超えると、ＮＣ装置５０によりワークＷがねじ状砥石１４に接触したと判定され、このときのねじ状砥石１４の位相が記憶される。
　そして、ＮＣ装置５０によって、記憶された２つのねじ状砥石１４の位相から、その中間の位相である中間位相が求められた後、ねじ状砥石１４をその中間位相に位置決めすることにより、位相合わせが精密に行われる（精密位相合わせ）。次いで、このような精密位相合わせ状態で、ねじ状砥石１４をワークＷに噛み合わせ、これらを同期回転させることにより、ねじ状砥石１４の刃面によりワークＷの歯面が研削されることになる。
　ここで、ねじ状砥石１４を用いて所定数量のワークＷを研削すると、その刃面が磨耗して切れ味が低下するため、定期的にディスクドレッサ３２によりねじ状砥石１４のドレッシングを行う。
　そこで、ねじ状砥石１４をディスクドレッサ３２によりドレッシングする場合には、先ず、図１に示すように、ねじ状砥石１４をディスクドレッサ３２側に移動させた後、これらを噛み合わせる前に、ねじ状砥石１４の刃先とディスクドレッサ３２の刃先とが干渉しないように、これらの位相合わせを大まかに行う（粗位相合わせ）。次いで、このような粗位相合わせ状態で、ねじ状砥石１４の回転を停止したまま、ディスクドレッサ３２を回転させると共に、ＡＥフルイッドセンサ４２の噴射孔４２ａから砥石アーバ１３の測定位置に向けてクーラントＣを噴射し、その検出部４２ｂによりねじ状砥石１４の弾性波の検出を開始する。
　なお、このときのディスクドレッサ３２の回転数Ｎは、ねじ状砥石１４が接触したときに作業者がその接触音を確認できる程度の最低回転数と、ねじ状砥石１４が接触したときに当該ねじ状砥石１４やディスクドレッサ３２が破損しない程度の最大回転数と、の間の中間値に設定されている。
　このように、ＡＥフルイッドセンサ４２による弾性波の検出が開始されると、図４に示すように、ＡＥセンサアンプ４４においては、入力されたそのＡＥ信号を電圧Ｖに変換し、時間の経過と共にその変化を表示することになる。なお、ＡＥフルイッドセンサ４２による弾性波の検出が開始されると同時に、電圧Ｖはねじ状砥石１４の非接触時における最大電圧Ｖｆと測定されると共に、この電圧Ｖｆよりも大きな値の閾値（所定値）Ｖｏが自動設定されるようになっている。この閾値Ｖｏは、後述するねじ状砥石１４の接触判定を行うときに使用されるものである。
　そして、ねじ状砥石１４を正転させて、その一方の刃面をディスクドレッサ３２の一方の刃面に接触させる。これにより、接触により発生したねじ状砥石１４の弾性波が砥石アーバ１３に伝達されることになり、この砥石アーバ１３に伝達された弾性波は、クーラントＣを介してＡＥフルイッドセンサ４２により検出される。このとき、図４に示すように、ＡＥセンサアンプ４４においては、入力されたＡＥ信号に応じて電圧Ｖの波形が変化することになり、この電圧（一方向側測定値）Ｖが予め設定された閾値Ｖｏを超えると、ＮＣ装置５０によりねじ状砥石１４がディスクドレッサ３２に接触したと判定され、このときのねじ状砥石１４の位相（一方向側位相）が記憶される。
　次いで、ねじ状砥石１４を逆転させて、その他方の刃面をディスクドレッサ３２の他方の刃面に接触させる。これにより、接触により発生したねじ状砥石１４の弾性波が砥石アーバ１３に伝達されることになり、この砥石アーバ１３に伝達された弾性波は、クーラントＣを介してＡＥフルイッドセンサ４２により検出される。このとき、図４に示すように、ＡＥセンサアンプ４４においては、入力されたＡＥ信号に応じて電圧Ｖの波形が変化することになり、この電圧（他方向側測定値）Ｖが予め設定された閾値Ｖｏを超えると、ＮＣ装置５０によりねじ状砥石１４がディスクドレッサ３２に接触したと判定され、このときのねじ状砥石１４の位相（他方向側位相）が記憶される。
　そして、ＮＣ装置５０によって、記憶された２つのねじ状砥石１４の位相から、その中間の位相である中間位相が求められた後、ねじ状砥石１４をその中間位相に位置決めすることにより、位相合わせが精密に行われる（精密位相合わせ）。次いで、このような精密位相合わせ状態で、ねじ状砥石１４をディスクドレッサ３２に噛み合わせ、ディスクドレッサ３２を回転させることにより、ディスクドレッサ３２の刃面によりねじ状砥石１４の刃面がドレッシングされることになる。
　なお、本実施例においては、内歯車素材のワークＷを採用したが、外歯車素材のワークを採用しても構わない。また、ねじ状砥石１４とワークＷまたはディスクドレッサ３２との接触判定に用いられる電圧の閾値を、共通の閾値Ｖｏとしたが、それぞれ異なった値の閾値を用いても良く、これら閾値は各材質や加工条件等に応じて設定することも可能である。
　ここで、上述したような、ねじ状砥石１４の正転及び逆転によるディスクドレッサ３２との接触時において、ねじ状砥石１４がディスクドレッサ３２に接触しているにも関わらず、所定時間経過しても電圧Ｖが閾値Ｖｏを超えなかった場合には、ＮＣ装置５０によりディスクドレッサ３２の回転数Ｎが上がるように制御される。即ち、図４の点線で示すように、測定される電圧Ｖが、非接触時における最大電圧Ｖｆを超え、且つ、閾値Ｖｏ以下である場合には、この電圧Ｖが閾値Ｖｏを超えるまで、ディスクドレッサ３２の回転数Ｎを段階的に一定の割合で上げて（図５参照）、ねじ状砥石１４の弾性波を強制的に大きくする。これにより、ＡＥフルイッドセンサ４２の検出感度が向上され、確実にねじ状砥石１４の接触判定が行われることになる。
　そして、このときのディスクドレッサ３２の回転数Ｎの段階的設定方法においては、図５の実線に示すように、その増加割合を一定にしても良いが、その増加割合を変えても良く、例えば、同図の点線に示すように、その増加割合を徐々に小さくしても構わない。
　次に、このようなＮＣ装置５０によるディスクドレッサ３２の回転数設定処理を、図６を用いて説明する。
　先ず、ステップＳ１で、ねじ状砥石１４の非接触時における最大電圧Ｖｆを測定し、次いで、ステップＳ２で、ねじ状砥石１４が接触したと判定するための閾値Ｖｏを、ステップＳ１で測定した最大電圧Ｖｆよりも大きな値で設定する。
　そして、ステップＳ３で、ねじ状砥石１４が接触したときに作業者がその接触音を確認できる程度の最低回転数と、ねじ状砥石１４が接触したときに当該ねじ状砥石１４が破損しない程度の最大回転数と、の間の中間値を、ディスクドレッサ３２の回転数Ｎと設定し、次いで、ステップＳ４で、ディスクドレッサ３２に対するねじ状砥石１４の位相合わせを開始する。
　そして、ステップＳ５で、ねじ状砥石１４がディスクドレッサ３２と接触したか否かが判定される。ここで、可であれば、ステップＳ６で、ねじ状砥石１４の位相合わせが続けられ、ステップＳ７で、その位相合わせが終了する。また、否であれば、ステップＳ８で、ディスクドレッサ３２の回転数Ｎが上げられ、次いで、ステップＳ５に戻る。
　従って、本発明に係るねじ状砥石の位相合わせ方法及び装置によれば、ドレッシング時におけるねじ状砥石１４とディスクドレッサ３２との噛み合いに先立って、ディスクドレッサ３２に対するねじ状砥石１４の位相合わせを行うに際し、ディスクドレッサ３２に接触したときのねじ状砥石１４の弾性波に応じた電圧Ｖに基づいて、ねじ状砥石１４がディスクドレッサ３２に接触したか否かを判定し、ねじ状砥石１４がディスクドレッサ３２に接触しても電圧Ｖが閾値Ｖｏを超えない場合には、ディスクドレッサ３２の回転数を上げて強制的に接触判定させ、このときのねじ状砥石１４の位相に基づいて、当該ねじ状砥石１４を噛み合い可能な中間位相に位置決めするようにした。これにより、ねじ状砥石の接触及び非接触を高精度に検出することができ、ディスクドレッサ３２に対するねじ状砥石１４の位相合わせを精密に行うことができる。
　本発明は、非加工時間の短縮化を図る歯車研削盤に適用可能である。

Claims (3)

  1. 　ドレッシング時におけるねじ状砥石とドレッサとの噛み合いに先立って、前記ドレッサに対する前記ねじ状砥石の位相合わせを行うねじ状砥石の位相合わせ方法であって、
    　前記ねじ状砥石を一方向に回転させ、
    　前記ねじ状砥石の一方の刃面が前記ドレッサの一方の刃面に接触したときに発生する弾性波を検出し、
    　前記ねじ状砥石が前記ドレッサに接触しても、その弾性波に応じた一方向側測定値が所定値を超えないときには、前記一方向側測定値が前記所定値を超えるまで前記ドレッサの回転数を上げ、
    　前記一方向側測定値が前記所定値を超えたときの前記ねじ状砥石の一方向側位相を記憶し、
    　前記ねじ状砥石を他方向に回転させ、
    　前記ねじ状砥石の他方の刃面が前記ドレッサの他方の刃面に接触したときに発生する弾性波を検出し、
    　前記ねじ状砥石が前記ドレッサに接触しても、その弾性波に応じた他方向側測定値が前記所定値を超えないときには、前記他方向側測定値が前記所定値を超えるまで前記ドレッサの回転数を上げ、
    　前記他方向側測定値が前記所定値を超えたときの前記ねじ状砥石の他方向側位相を記憶し、
    　前記ねじ状砥石の前記一方向側位相及び前記他方向側位相に基づいて、前記ねじ状砥石を噛み合い可能な位相に位置決めする
    　ことを特徴とするねじ状砥石の位相合わせ方法。
  2. 　ドレッシング時におけるねじ状砥石とドレッサとの噛み合いに先立って、前記ドレッサに対する前記ねじ状砥石の位相合わせを行うねじ状砥石の位相合わせ装置であって、
    　前記ねじ状砥石が回転して前記ドレッサに接触したときに発生する弾性波を検出する検出手段と、
    　前記検出手段が検出した弾性波に応じた測定値が所定値を超えたときに、前記ねじ状砥石が前記ドレッサに接触したと判定する判定手段と、
    　前記ねじ状砥石が前記ドレッサに接触し、且つ、前記測定値が前記所定値を超えないときに、前記測定値が前記所定値を超えるように前記ドレッサの回転数を設定するドレッサ回転数設定手段と、
    　前記判定手段が接触判定したときの前記ねじ状砥石の位相に基づいて、前記ねじ状砥石を噛み合い可能な位相に位置決めする砥石位相制御手段とを備える
    　ことを特徴とするねじ状砥石の位相合わせ装置。
  3. 　請求項２に記載のねじ状砥石の位相合わせ装置において、
    　前記ドレッサ回転数設定手段は、前記ドレッサの回転数を段階的に上げる
    　ことを特徴とするねじ状砥石の位相合わせ装置。
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