WO2015025807A1 - 回転加工機及びその加工方法 - Google Patents

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teeth
tooth
grinding
rotating device
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Inventor
加藤　進
明 高開
大谷　昌弘
Original Assignee
アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F17/00—Special methods or machines for making gear teeth, not covered by the preceding groups
    • B23F17/001—Special methods or machines for making gear teeth, not covered by the preceding groups for making gear pairs
    • 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
    • B23F23/02—Loading, unloading or chucking arrangements for workpieces
    • B23F23/04—Loading or unloading arrangements
    • 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
    • B23F23/1225—Arrangements of abrasive wheel dressing devices on gear-cutting machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F5/00—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made
    • B23F5/02—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by grinding
    • B23F5/04—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by grinding the tool being a grinding worm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • 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 rotary machine equipped with a processing device for grinding a rotating workpiece with a rotating grindstone and a processing method thereof.
  • the shape of the rotary grindstone is appropriately formed using a dresser according to the type of workpiece to be processed.
  • a dresser is prepared for each type of workpiece, and the pressure angle and tooth profile roundness of the wheel surface of the rotating wheel (curved bulge from the tooth root to the tooth tip) (Shape) is adjusted.
  • Patent Document 1 a table that holds and rotates a workpiece, a counter column that supports one end of the workpiece, and a grindstone shaft for mounting a grindstone that grinds the workpiece are advanced and retreated on the bed.
  • a gear grinding machine provided with a column is disclosed.
  • a dressing device for dressing a grindstone mounted on a grindstone shaft is provided on a ring-shaped member that can turn the outer periphery of a counter column.
  • the dressing apparatus is rationally arranged in the gear grinding machine.
  • Patent Document 2 discloses a gear tooth surface modification method for modifying a tooth surface so as not to cause a single contact based on misalignment of the gear shaft when the gear is disposed. Yes.
  • this tooth surface modification method in order to keep the meshing transmission error small, the crowning amount and tooth profile that can avoid contact with each other in the error tooth surface obtained by converting misalignment into pressure angle error and torsion angle error. The rounding amount is obtained.
  • the present invention has been made in view of such a background, and provides a rotary processing machine and a processing method thereof capable of quickly and easily forming a grindstone surface of a rotary grindstone and improving productivity of a helical gear. It was obtained by trying to provide.
  • One aspect of the present invention is a rotating device that supports and rotates a workpiece on which helical teeth are formed, and a processing device that grinds the helical teeth of the workpiece rotated by the rotating device with grinding teeth of a rotating grindstone.
  • a rotary processing machine comprising: a conveying device that carries the workpiece into and out of the rotating device, The conveying device has a plurality of grippers for sandwiching the workpiece and a dresser for forming a tooth surface of the grinding tooth, each around a turning center axis, and swiveling around the turning center axis.
  • the grippers are sequentially approached to the rotating device, and the dressers are sequentially approached to the processing device.
  • the dressing teeth of the dressers are in a rotary processing machine having different tooth surface shapes.
  • the processing apparatus is a processing method of a rotary processing machine that performs grinding on a plurality of types of workpieces having different shapes of tooth surfaces of the helical teeth by the grinding teeth formed by the dressers.
  • the conveying device in the rotary machine has a plurality of dressers for forming the tooth surfaces of the grinding teeth of the rotating grindstone around the turning center axis. Further, the dressing teeth of each dresser have different tooth surface shapes.
  • a dresser having dress teeth having a required tooth surface shape is selected from a plurality of dressers according to the type of workpiece. . Then, the conveying device is turned around the turning center axis, and the selected dresser is brought closer to the processing device. Thereby, a required dresser can be easily made to oppose the rotating grindstone of a processing apparatus by turning a conveying apparatus.
  • the rotary processing machine it is only necessary to select a dresser having a dressing tooth having a required tooth surface shape from among a plurality of dressers according to the type of work, and the tooth surface of the grinding tooth of the rotating grindstone is selected. Molding can be performed quickly and easily. The frequency of exchanging the dresser can be reduced, and the productivity of the helical gear that is produced by grinding the helical teeth of the workpiece by the grinding teeth of the rotating grindstone can be improved.
  • the workpiece is ground as follows.
  • the work sandwiched between the grippers is made to approach the rotating device by turning of the conveying device and then supported by the rotating device.
  • the grinding teeth of the rotating grindstone in the processing device grind the helical teeth of the workpiece rotated by the rotating device.
  • the work after the grinding process is held between the rotating device and the gripper, and the conveying device is turned.
  • the effects of the rotary machine can be obtained, and the productivity of a plurality of types of helical gears can be easily improved.
  • the perspective view which shows the rotary processing machine concerning an Example The top view which shows the rotary processing machine concerning an Example. Explanatory drawing which expands and shows the state which shape
  • the dressing teeth of the dressers are formed in order to form the tooth surfaces of the grinding teeth so that at least one of the pressure angle of the helical tooth surface of the workpiece and the roundness of the tooth profile is different from each other. You may have mutually different tooth surface shape.
  • the transport device is configured such that a swivel loader portion is pivotably disposed on a swivel strut portion through which the swivel center axis passes, and each gripper is arranged vertically on the outer periphery of the swivel loader portion.
  • the workpiece is arranged so as to be movable and a pair of clamping portions that open and close in the lateral direction so that the workpiece is clamped, and the dressers cannot move in the vertical direction on the outer periphery of the turning loader unit. It may be fixed. In this case, by moving each gripper in the vertical direction, the work can be carried into and out of the rotating device quickly and easily.
  • molds the grinding tooth of a rotating grindstone can be improved because each dresser is being fixed so that it cannot move to an up-down direction.
  • the rotating device is configured to support the workpiece up and down via a workpiece support jig
  • the workpiece support jig includes an upper jig portion attached to an upper support portion in the rotating device, A lower jig part to be mounted on a lower support part in the rotating device, and each gripper not only clamps the work but also the lower jig in a state where the upper jig part is placed.
  • You may be comprised so that a tool part may be clamped.
  • a workpiece support jig for supporting the workpiece on the rotating device can be sandwiched between grippers of the conveying device and carried into and out of the rotating device. Therefore, when the type of workpiece to be processed is changed, the workpiece support jig for supporting the workpiece can be replaced quickly and easily.
  • the plurality of types of workpieces that are ground by the grinding teeth in the processing device may be a pair of gears that mesh with each other. In this case, it is possible to efficiently produce a pair of gears used in mesh with each other in a single rotary machine.
  • the pair of gears produced by the processing method of the rotary machine can be a pair of gears used in an automobile transmission.
  • the tooth surface shapes of the drive-side gear and the driven-side gear can be made slightly different so that the tooth contact is not biased by the inclination of the gear that occurs when the gears mesh with each other.
  • the rotary machine 1 of this example supports a rotating device 2 that supports and rotates a workpiece 8 on which a helical tooth 81 is formed, and a helical tooth 81 of the workpiece 8 that is rotated by the rotating device 2. Furthermore, a processing device 3 that performs grinding with the grinding teeth 71 of the rotating grindstone 7 and a transport device 4 that carries the workpiece 8 into and out of the rotating device 2 are provided.
  • the conveying device 4 includes a plurality of grippers 51 for sandwiching the workpiece 8 and a plurality of dressers 52 for forming the grinding teeth 71 around the turning center axis 401.
  • the conveying device 4 is configured to turn around a turning center axis 401 so that the grippers 51 are sequentially approached to the rotating device 2 and the dressers 52 are sequentially approached to the processing device 3. As shown in FIG. 3, the dressing teeth 522 of each dresser 52 have different tooth surface 523 shapes.
  • the processing device 3 and the rotation device 2 of this example constitute a gear grinder that grinds the helical teeth 81 formed on the outer periphery of the workpiece 8 by the grinding teeth 71 of the rotating grindstone 7.
  • the rotary machine 1 of the present example is a gear grinding machine that enables conveyance of the workpiece 8 and changeover (exchange) of the workpiece support jig 6 that supports the workpiece 8.
  • the helical surface 81 of the workpiece 8 is finished with the tooth surface 811 to produce a helical gear as a product.
  • the helical gear can be a helical gear that is used with the axial directions of gears meshing with each other being parallel, or a screw gear that is used with the axial directions of gears meshing with each other being orthogonal.
  • the processing apparatus 3 is configured by inclining a rotation center axis 301 of a grindstone gripping part (grindstone axis) 31 on which the rotating grindstone 7 is mounted with respect to the horizontal direction.
  • the rotating device 2 is configured to rotate around a rotation center axis 201 along the vertical direction.
  • the processing device 3 is configured to rotate the grindstone gripping portion 31 about a rotation center axis 300 orthogonal to or intersecting with the rotation center axis 201 of the rotation device 2 and to move back and forth, left and right, and up and down.
  • the grindstone gripping portion 31 is configured to grip the shaft portions on both sides of the rotating grindstone 7.
  • the rotating device 2 is disposed in a space between the processing device 3 and the conveying device 4.
  • the processing device 3 performs grinding on a plurality of types of workpieces 8 having different shapes of the tooth surfaces 811 of the helical teeth 81 by the grinding teeth 71 formed by the dressers 52.
  • the plural types of workpieces 8 in this example are a pair of gears that are used in mesh with each other in an automobile transmission.
  • the rotating device 2 is configured to support the workpiece 8 up and down via a workpiece support jig 6.
  • the jig support portion 21 of the rotating device 2 includes an upper support portion 212 and a lower support portion 211.
  • the workpiece support jig 6 is divided into an upper jig portion 62 to be attached to the upper support portion 212 in the rotating device 2 and a lower jig portion 61 to be attached to the lower support portion 211 in the rotating device 2. It is comprised so that may be pinched.
  • the workpiece 8 is supported by the rotating device 2 with the axial direction thereof being the vertical direction.
  • the rotation device 2 is configured to support the workpiece 8 from above and below both sides via the workpiece support jig 6 and rotate around a rotation center axis 201 parallel to the turning center axis 401 of the transport device 4.
  • the lower support portion 211 of the rotating device 2 is attached to the upper end portion of the rotary table 20 that is rotated by a drive source such as a motor.
  • the upper support 212 of the rotating device 2 is provided on the swivel support column 41 of the transport device 4 so as to be slidable up and down by an actuator.
  • the transport device 4 is configured by turning a turning loader portion 42 on a turning column portion 41 through which a turning center axis 401 passes so as to be capable of turning.
  • Each gripper 51 is disposed on the turning loader unit 42 so as to be movable in the vertical direction by being driven by an actuator.
  • Each gripper 51 is configured to sandwich the workpiece 8 by a pair of sandwiching portions 511 that are driven by other actuators to open and close in the lateral direction.
  • Each dresser 52 is fixed to the turning loader portion 42 so as not to move in the vertical direction.
  • the turning center axis 401 of the turning support column 41 is directed in the vertical direction, and each gripper 51 and each dresser 52 are configured to turn around the turning support portion 41 in the horizontal direction by the turning loader unit 42. .
  • each gripper 51 is configured to sandwich the lower jig portion 61 in a state where the upper jig portion 62 is placed, in addition to sandwiching the workpiece 8.
  • Each gripper 51 is configured to sandwich the outer peripheral portion of the workpiece 8 on which the helical teeth 81 are formed or the outer peripheral portion of the lower jig portion 61.
  • the gripper 51 is configured to be able to hold a plurality of types of workpieces 8 and lower jig parts 61 having different outer diameters by changing the distance between the pair of holding parts 511.
  • the sandwiching inner side surfaces 512 of the pair of sandwiching portions 511 are formed in a V shape in which inclined surfaces come into contact with two places in the circumferential direction in order to facilitate sandwiching of the workpiece 8 and the lower jig portion 61.
  • the transfer device 4 is a turning loader that can turn so that a plurality of grippers 51 disposed at the same radial distance from the turning center axis 401 are sequentially opposed to the rotating device 2. Each gripper 51 can directly and directly hold the workpiece 8 and the workpiece support jig 6.
  • the transfer device 4 holds the workpiece 8 or the workpiece support jig 6 between the grippers 51 and turns the turning loader portion 42 so that the workpiece 8 or the workpiece support jig 6 is transferred to or from the rotating device 2. It is configured.
  • the plurality of grippers 51 respectively grip the workpiece 8 or the workpiece support jig 6 from the direction orthogonal to the turning center axis 401 of the transport device 4 and the rotation center axis 201 of the rotating device 2.
  • the rotating device 2 is configured to pass between the lower support portion 211 and the upper support portion 212.
  • the grippers 51 of this example are provided at two positions that are shifted from each other in the circumferential direction of 180 ° in the circumferential direction of the turning loader portion 42.
  • the dresser 52 is located at two positions in the circumferential direction of the turning loader portion 42, that is, a position that is 90 ° out of phase with the position where the gripper 51 is provided, and that is shifted 180 ° in the circumferential direction. Is provided.
  • the gripper 51 and the dresser 52 can also be provided in three or more places around the turning loader portion 42.
  • each dresser 52 includes a rotary shaft portion 521 provided with dress teeth 522, and a support bracket 524 provided with a pair of support portions 525 that rotatably support both ends of the rotary shaft portion 521.
  • the dressing teeth 52 of the rotating shaft portion 521 mesh with the grinding teeth 71 of the rotating grindstone 7 and grind the tooth surfaces 711 of the grinding teeth 71.
  • the support bracket 524 is fixed to the turning loader unit 42.
  • the dressing teeth 522 of one dresser 52 and the dressing teeth 522 of the other dresser 52 are at least one of the pressure angle ⁇ of the tooth surface 811 of the helical tooth 81 of the workpiece 8 to be ground and the roundness ⁇ of the tooth profile.
  • a plurality of dressers 52 are provided in the swivel loader portion 42 of the conveying device 4 in order to finely adjust at least one of the pressure angle ⁇ of the tooth surface 811 formed on the helical tooth 81 of the workpiece 8 and the roundness ⁇ of the tooth profile. Yes.
  • the tooth surface 523 of the dressing tooth 522 of the dresser 52 is ground by the tooth surface 711 of the grinding tooth 71 of the rotating grindstone 7 to the helical tooth 81 having the required pressure angle ⁇ and roundness ⁇ . It is formed in the shape to do.
  • the shape of the tooth surface 523 of the dressing teeth 522 of the dresser 52 determines the pressure angle ⁇ and the roundness ⁇ formed on the helical teeth 81 of the workpiece 8 by the grinding teeth 71.
  • the pressure angle ⁇ is expressed as an angle formed by a radial line L1 in the radial direction from the center of the workpiece 8 and a tangent line L2 to the tooth profile.
  • the tooth shape roundness ⁇ is expressed as a curved bulge shape (the size of the convex shape in the radial direction) from the tooth root to the tooth tip of the helical tooth 81.
  • the torsion angle (inclination angle around the axial direction of the workpiece 8) formed on the helical tooth 81 of the workpiece 8 is changed by adjusting the inclination angle of the rotation center axis 301 of the grindstone gripping portion 31 that grips the rotating grindstone 7. can do.
  • the crowning (roundness in the tooth trace direction or width direction) formed on the helical tooth 81 of the workpiece 8 is the center of rotation of the grindstone gripping portion 31 that grips the rotary grindstone 7 while grinding in the tooth trace direction of the helical tooth 81. It can be formed by changing the inclination angle of the axis 301.
  • the workpiece 8 is ground by the grinding teeth 71 of the rotary grindstone 7 as follows.
  • the rotating device 2 is provided with a work support jig 6 corresponding to the workpiece 8 to be ground, for holding the gripper 51 in the conveying device 4 and a turning loader.
  • the part 42 is turned and installed. Then, the work 8 is sandwiched between the grippers 51, and the work 8 is brought close to the rotating device 2 by turning of the turning loader unit 42.
  • the gripper 51 is moved up and down and the upper jig part 62 in the upper support part 212 is moved up and down to support the work 8 between the upper jig part 62 and the lower jig part 61 in the rotating device 2.
  • the grinding teeth 71 of the rotating grindstone 7 in the processing device 3 perform grinding processing on the helical teeth 81 of the workpiece 8 rotated by the rotating device 2.
  • the workpiece 8 is unloaded from the rotating device 2
  • the workpiece 8 after the grinding process is held between the rotating device 2 and the gripper 51, and the turning loader portion 42 of the transport device 4 is turned.
  • the grinding teeth 71 of the rotating grindstone 7 are formed by the dressing teeth 522 of the dresser 52 as follows. As shown in FIGS. 1 and 2, in forming the tooth surface 711 of the grinding tooth 71 of the rotary grindstone 7 into a predetermined shape, the turning loader portion 42 of the conveying device 4 is turned and the dresser 52 is rotated by the processing device 3. It is made to oppose the grindstone 7. Next, as shown in FIG. 3, the grindstone gripping portion 31 of the processing apparatus 3 is moved to mesh the grinding teeth 71 of the rotating grindstone 7 gripped by the grindstone gripping portion 31 with the dressing teeth 522 of the dresser 52.
  • the rotating shaft part 521 provided with the dressing tooth 522 of the dresser 52 is rotated, and the tooth surface 711 of the grinding tooth 71 of the rotating grindstone 7 is rotated by the dressing tooth 522.
  • Perform molding Further, the grindstone gripping portion 31 of the processing apparatus 3 is moved in the axial direction of the rotating grindstone 7, and the tooth surfaces 523 of the dressing teeth 522 of the dresser 52 are sequentially applied to the entire tooth surfaces 711 of the grinding teeth 71 of the rotating grindstone 7.
  • the grinding teeth 71 of the rotating grindstone 7 are formed in contact with each other.
  • the grinding teeth 71 of the rotating grindstone 7 can be formed by being divided into a plurality of locations in the axial direction of the rotating grindstone 7. Each part of the grinding tooth 71 formed by division can be formed in a state in which at least one of the module, the pressure angle ⁇ , and the tooth shape roundness ⁇ formed on the helical tooth 81 of the workpiece 8 is different from each other. In this case, different dressers 52 can be used to form each portion of the grinding teeth 71 formed in a divided manner.
  • the effect by the rotary machine 1 of this example and its processing method is demonstrated.
  • the dresser 52 When forming the tooth surface 711 of the grinding tooth 71 of the rotary grindstone 7 in the processing apparatus 3 by the dresser 52, the shape of the tooth surface 523 required among the plurality of dressers 52 according to the type of the workpiece 8.
  • the dresser 52 having the dressing teeth 522 is selected.
  • the turning loader unit 42 is turned around the turning center axis 401 in the turning support column 41, and the selected dresser 52 is brought closer to the processing device 3. Thereby, the turning loader part 42 is turned, and the required dresser 52 can be easily opposed to the rotating grindstone 7 of the processing device 3.
  • the dresser 52 having the dressing teeth 522 having the required tooth surface 523 is selected from the plurality of dressers 52 according to the type of the workpiece 8.
  • the tooth surface 711 of the grinding tooth 71 of the rotating grindstone 7 can be formed quickly and easily.
  • the frequency of replacing the dresser 52 can be reduced, and the productivity of the helical gear produced by grinding the helical teeth 81 of the workpiece 8 by the grinding teeth 71 of the rotary grindstone 7 can be improved.

Abstract

回転加工機(１)は、ヘリカル歯が形成されたワークを支持して回転させる回転装置(２)と、回転装置(２)によって回転するワークのヘリカル歯に、回転砥石(７)の研削歯(７１)によって研削加工を行う加工装置(３)と、回転装置(２)へのワーク(８)の搬入出を行う搬送装置(４)とを備えている。搬送装置(４)は、ワークを挟持するためのグリッパ(５１)と、研削歯(７１)を成形するためのドレッサー(５２)とをそれぞれ複数有している。搬送装置(４)は、旋回中心軸線(４０１)の回りに旋回して、各グリッパ(５１)を回転装置(２)に順次接近させるとともに、各ドレッサー(５２)を加工装置(３)に順次接近させる。各ドレッサー(５２)のドレス歯は、互いに異なる歯面の形状を有している。

Description

回転加工機及びその加工方法
　本発明は、回転するワークに回転砥石によって研削加工を行う加工装置を備えた回転加工機及びその加工方法に関する。
　回転装置によって回転させるワークに、加工装置の回転砥石によって研削加工を行う回転加工機においては、加工するワークの種類に応じて、ドレッサーを用いて回転砥石の形状を適切に成形している。例えば、ワークのヘリカル歯を研削加工する回転砥石においては、ワークの種類ごとにドレッサーを準備し、回転砥石の砥石歯面の圧力角及び歯形の丸み（歯元から歯先までの曲面状の膨らみ形状）を調整している。
　例えば、特許文献１には、ベッド上に、加工物を保持して回転するテーブルと、加工物の一端を支えるカウンタコラムと、加工物を研削加工する砥石を装着するための砥石軸が進退するコラムとが設けられた歯車研削盤について開示されている。この歯車研削盤においては、カウンタコラムの外周を旋回可能な輪状部材に、砥石軸に装着された砥石をドレッシングするドレッシング装置が設けられている。これにより、歯車研削盤において、ドレッシング装置を合理的に配置している。
　また、例えば、特許文献２には、歯車を配設する際の歯車軸のミスアライメントに基づいて、片当たりを生じることがないように歯面を修整する歯車の歯面修整方法について開示されている。この歯面修整方法においては、噛合い伝達誤差を小さく維持するために、ミスアライメントを圧力角誤差及びねじれ角誤差に換算して求められた誤差歯面において、片当たりを回避できるクラウニング量及び歯形丸み量を求めている。
特開２００５－１１１６００号公報 特開平８－１９７３３２号公報
　しかしながら、上記特許文献１の歯車研削盤においては、ドレッシング装置が１台しか配置されておらず、ワークの種類ごとにドレッシング装置を交換する必要がある。そのため、ドレッシング装置を交換するために時間がかかり、ヘリカルギヤの生産性をあまり向上させることができない。また、上記特許文献２においては、ドレッシング装置についての工夫は何らなされていない。
　本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、回転砥石の砥石歯面の成形を迅速かつ容易に行うことができ、ヘリカルギヤの生産性を向上させることができる回転加工機及びその加工方法を提供しようとして得られたものである。
　本発明の一態様は、ヘリカル歯が形成されたワークを支持して回転させる回転装置と、該回転装置によって回転する上記ワークのヘリカル歯に、回転砥石の研削歯によって研削加工を行う加工装置と、上記回転装置への上記ワークの搬入出を行う搬送装置と、を備える回転加工機において、
　上記搬送装置は、上記ワークを挟持するためのグリッパと、上記研削歯の歯面を成形するためのドレッサーとを旋回中心軸線の回りにそれぞれ複数有し、かつ、該旋回中心軸線の回りに旋回して、上記各グリッパを上記回転装置に順次接近させるとともに、上記各ドレッサーを上記加工装置に順次接近させるよう構成されており、
　上記各ドレッサーのドレス歯は、互いに異なる歯面形状を有していることを特徴とする回転加工機にある。
　本発明の他の態様は、上記回転加工機を用いた加工方法であって、
　上記加工装置は、上記各ドレッサーによって成形された上記研削歯によって、上記ヘリカル歯の歯面の形状が異なる複数種類のワークに研削加工を行うことを特徴とする回転加工機の加工方法にある。
　上記回転加工機における搬送装置は、旋回中心軸線の回りに、回転砥石の研削歯の歯面を成形するためのドレッサーを複数有している。また、各ドレッサーのドレス歯は、互いに異なる歯面形状を有している。
　ドレッサーによって、加工装置における回転砥石の研削歯の歯面に成形を行う際には、ワークの種類に応じて、複数のドレッサーのうち、必要とする歯面形状のドレス歯を有するドレッサーを選択する。そして、搬送装置を旋回中心軸線の回りに旋回させ、選択したドレッサーを加工装置に接近させる。これにより、搬送装置の旋回を行って、加工装置の回転砥石に、必要とするドレッサーを容易に対向させることができる。
　それ故、上記回転加工機によれば、ワークの種類に応じて、複数のドレッサーのうち必要とする歯面形状のドレス歯を有するドレッサーを選択すればよく、回転砥石の研削歯における歯面の成形を迅速かつ容易に行うことができる。そして、ドレッサーを交換する頻度を少なくすることができ、回転砥石の研削歯によって、ワークのヘリカル歯に研削加工を行って生産するヘリカルギヤの生産性を向上させることができる。
　なお、回転加工機においては、次のようにして、ワークに研削加工を行う。
　回転装置にワークを搬入するときには、グリッパに挟持するワークは、搬送装置の旋回によって回転装置に接近させた後、回転装置に支持させる。そして、回転装置によって回転させるワークのヘリカル歯に、加工装置における回転砥石の研削歯が研削加工を行う。その後、回転装置からワークを搬出するときには、研削加工が行われた後のワークを回転装置からグリッパに挟持し、搬送装置を旋回させる。
　上記回転加工機の加工方法によれば、上記回転加工機の効果が得られるとともに、複数種類のヘリカルギヤの生産性を容易に向上させることができる。
実施例にかかる、回転加工機を示す斜視図。 実施例にかかる、回転加工機を示す平面図。 実施例にかかる、ドレッサーによって回転砥石の研削歯を成形する状態を拡大して示す説明図。 実施例にかかる、回転砥石の研削歯によってワークのヘリカル歯に研削加工を行う状態の回転加工機を示す斜視図。 実施例にかかる、ワーク支持治具を搬入出する状態の回転加工機を示す正面図。 実施例にかかる、ワークのヘリカル歯を示す斜視図。
　上述した回転加工機及びその加工方法における好ましい実施の形態につき説明する。
　上記回転加工機においては、上記各ドレッサーのドレス歯は、上記ワークのヘリカル歯の歯面の圧力角及び歯形の丸みの少なくとも一方を互いに異ならせるよう上記研削歯の歯面を成形するために、互いに異なる歯面形状を有していてもよい。
　この場合には、複数のドレッサーを用いることにより、回転加工機によって、歯面の圧力角及び歯形の丸みの少なくとも一方が異なる複数種類のワークのヘリカル歯を研削加工することができる。
　また、上記搬送装置は、上記旋回中心軸線が通過する旋回支柱部に、旋回ローダ部を旋回可能に配設して構成されており、上記各グリッパは、上記旋回ローダ部の外周に上下方向に移動可能に配設されているとともに、横方向に開閉する一対の挟持部によって、上記ワークを挟持するよう構成されており、上記各ドレッサーは、上記旋回ローダ部の外周に上下方向に移動不能に固定されていてもよい。
　この場合には、各グリッパを上下方向に移動させることにより、回転装置へのワークの搬入出を迅速かつ容易に行うことができる。また、各ドレッサーが上下方向に移動不能に固定されていることにより、回転砥石の研削歯を成形する精度を向上させることができる。
　また、上記回転装置は、ワーク支持治具を介して上記ワークを上下に支持するよう構成されており、上記ワーク支持治具は、上記回転装置における上支持部に装着する上治具部と、上記回転装置における下支持部に装着する下治具部とを有しており、上記各グリッパは、上記ワークを挟持する以外にも、上記上治具部が載置された状態の上記下治具部を挟持するよう構成されていてもよい。
　この場合には、回転装置にワークを支持するためのワーク支持治具を、搬送装置のグリッパに挟持して、回転装置に搬入出させることができる。そのため、加工するワークの種類が変更されたときに、このワークを支持するワーク支持治具の交換を迅速かつ容易に行うことができる。
　上記回転加工機の加工方法において、上記加工装置における上記研削歯によって研削加工を行う上記複数種類のワークは、互いに噛み合わせて使用する一対の歯車であってもよい。
　この場合には、１台の回転加工機において、互いに噛み合わせて使用する一対の歯車を効率よく生産することができる。
　また、回転加工機の加工方法によって生産する一対の歯車は、自動車用トランスミッションにおいて使用する一対の歯車とすることができる。この場合には、特に、歯車同士が噛み合うときに生じる歯車の傾きによって歯当たりが偏らないように、駆動側の歯車と従動側の歯車との歯面形状を微量に異ならせることができる。
　以下に、回転加工機及びその加工方法にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
　本例の回転加工機１は、図１、図２に示すごとく、ヘリカル歯８１が形成されたワーク８を支持して回転させる回転装置２と、回転装置２によって回転するワーク８のヘリカル歯８１に、回転砥石７の研削歯７１によって研削加工を行う加工装置３と、回転装置２へのワーク８の搬入出を行う搬送装置４とを備えている。
　搬送装置４は、ワーク８を挟持するためのグリッパ５１と、研削歯７１を成形するためのドレッサー５２とを旋回中心軸線４０１の回りにそれぞれ複数有している。搬送装置４は、旋回中心軸線４０１の回りに旋回して、各グリッパ５１を回転装置２に順次接近させるとともに、各ドレッサー５２を加工装置３に順次接近させるよう構成されている。図３に示すごとく、各ドレッサー５２のドレス歯５２２は、互いに異なる歯面５２３の形状を有している。
　以下に、本例の回転加工機１及びその加工方法につき、図１～図６を参照して詳説する。
　図４に示すごとく、本例の加工装置３及び回転装置２は、回転砥石７の研削歯７１によってワーク８の外周に形成されたヘリカル歯８１を研削加工する歯車研削盤を構成する。本例の回転加工機１は、歯車研削盤において、ワーク８の搬送、及びワーク８を支持するワーク支持治具６の段替え（交換）を可能にしたものである。本例の加工装置３及び回転装置２においては、ワーク８のヘリカル歯８１に歯面８１１の仕上げ加工を行い、製品としてのヘリカルギヤを製造する。ヘリカルギヤは、互いに噛合する歯車の軸方向を平行にして使用するはすば歯車、又は互いに噛合する歯車の軸方向を直交させて使用するねじ歯車とすることができる。
　図５に示すごとく、加工装置３は、回転砥石７を装着する砥石把持部（砥石軸）３１の回転中心軸線３０１を水平方向に対して傾斜させて構成されている。回転装置２は、上下方向に沿った回転中心軸線２０１の回りに回転するよう構成されている。
　加工装置３は、砥石把持部３１を、回転装置２の回転中心軸線２０１に直交又は交差する回転中心軸線３００を中心に回転可能であるとともに前後、左右及び上下に移動させるよう構成されている。砥石把持部３１は、回転砥石７の両側の軸部を把持するように構成されている。回転装置２は、加工装置３と搬送装置４との間のスペースに配設されている。
　また、加工装置３は、各ドレッサー５２によって成形された研削歯７１によって、ヘリカル歯８１の歯面８１１の形状が異なる複数種類のワーク８に研削加工を行う。本例の複数種類のワーク８は、自動車用トランスミッションにおいて、互いに噛み合わせて使用する一対の歯車である。
　図４に示すごとく、回転装置２は、ワーク支持治具６を介してワーク８を上下に支持するよう構成されている。回転装置２の治具支持部２１は、上支持部２１２と下支持部２１１とによって構成されている。ワーク支持治具６は、回転装置２における上支持部２１２に装着する上治具部６２と、回転装置２における下支持部２１１に装着する下治具部６１とに分かれて、上下からワーク８を挟持するよう構成されている。ワーク８は、その軸方向を上下方向にして回転装置２に支持される。
　回転装置２は、ワーク支持治具６を介してワーク８を上下の両側から支持し、搬送装置４の旋回中心軸線４０１と平行な回転中心軸線２０１の回りに回転するよう構成されている。回転装置２の下支持部２１１は、モータ等の駆動源によって回転する回転テーブル２０の上端部に取り付けられている。回転装置２の上支持部２１２は、搬送装置４の旋回支柱部４１に、アクチュエータによって上下にスライド可能に設けられている。
　図１、図２に示すごとく、搬送装置４は、旋回中心軸線４０１が通過する旋回支柱部４１に、旋回ローダ部４２を旋回可能に配設して構成されている。各グリッパ５１は、旋回ローダ部４２に、アクチュエータに駆動されて上下方向に移動可能に配設されている。また、各グリッパ５１は、他のアクチュエータに駆動されて横方向に開閉する一対の挟持部５１１によって、ワーク８を挟持するよう構成されている。各ドレッサー５２は、旋回ローダ部４２に上下方向に移動不能に固定されている。旋回支柱部４１の旋回中心軸線４０１は上下方向に向けられており、各グリッパ５１及び各ドレッサー５２は、旋回ローダ部４２によって、旋回支柱部４１の回りを水平方向に旋回するよう構成されている。
　図２、図５に示すごとく、各グリッパ５１は、ワーク８を挟持する以外にも、上治具部６２が載置された状態の下治具部６１を挟持するよう構成されている。各グリッパ５１は、ワーク８のヘリカル歯８１が形成された外周部分、又は下治具部６１の外周部分を挟持するよう構成されている。グリッパ５１は、一対の挟持部５１１の間隔を可変させることにより、外径が異なる複数種類のワーク８及び下治具部６１を挟持できるよう構成されている。一対の挟持部５１１の挟持内側面５１２は、ワーク８及び下治具部６１の挟持を容易にするために、周方向の２箇所に傾斜面が当接するＶ形状に形成されている。
　搬送装置４は、旋回中心軸線４０１から同一半径距離に配設された複数のグリッパ５１を、回転装置２に順次対向させるよう旋回可能にした旋回ローダである。各グリッパ５１は、ワーク８とワーク支持治具６とをそれぞれ別個に直接挟持可能である。搬送装置４は、ワーク８又はワーク支持治具６をグリッパ５１に挟持し、旋回ローダ部４２を旋回させて、回転装置２との間でのワーク８又はワーク支持治具６の受け渡しを行うよう構成されている。
　図４、図５に示すごとく、複数のグリッパ５１は、搬送装置４の旋回中心軸線４０１及び回転装置２の回転中心軸線２０１に対して直交する方向からワーク８又はワーク支持治具６をそれぞれ把持し、回転装置２の下支持部２１１と上支持部２１２との間を通過するよう構成されている。
　本例のグリッパ５１は、旋回ローダ部４２の周方向において、互いに１８０°周方向にずれた位置の２箇所に設けられている。また、ドレッサー５２は、旋回ローダ部４２の周方向において、グリッパ５１が設けられた位置と周方向に９０°位相がずれた位置であって、互いに１８０°周方向にずれた位置の２箇所に設けられている。なお、グリッパ５１及びドレッサー５２は、旋回ローダ部４２の回りの３箇所以上に設けることもできる。
　図４に示すごとく、各ドレッサー５２は、ドレス歯５２２が設けられた回転軸部５２１と、回転軸部５２１の両端部を回転可能に支持する一対の支持部５２５が設けられた支持ブラケット５２４とを有している。回転軸部５２１のドレス歯５２は、回転砥石７の研削歯７１に噛み合って、研削歯７１の歯面７１１を研削する。支持ブラケット５２４は、旋回ローダ部４２に固定されている。
　１つのドレッサー５２のドレス歯５２２と、他の１つのドレッサー５２のドレス歯５２２とは、研削加工を行うワーク８のヘリカル歯８１の歯面８１１の圧力角α及び歯形の丸みβの少なくとも一方を互いに異ならせるよう研削歯７１の歯面７１１を成形するために、互いに異なる歯面形状を有している。ドレッサー５２は、ワーク８のヘリカル歯８１に形成する歯面８１１の圧力角αと歯形の丸みβとの少なくとも一方の微調整を行うために、搬送装置４の旋回ローダ部４２に複数設けられている。
　図３、図６に示すごとく、ドレッサー５２のドレス歯５２２における歯面５２３は、回転砥石７の研削歯７１の歯面７１１によって、必要とする圧力角α及び丸みβのヘリカル歯８１を研削加工する形状に形成されている。ドレッサー５２のドレス歯５２２における歯面５２３の形状は、研削歯７１によってワーク８のヘリカル歯８１に形成する圧力角α及び丸みβを決定するものである。圧力角αは、ワーク８の中心から径方向への半径線Ｌ１と、歯形への接線Ｌ２とのなす角度として表される。歯形の丸みβは、ヘリカル歯８１の歯元から歯先までの曲面状の膨らみ形状（径方向の凸形状の大きさ）として表される。
　なお、ワーク８のヘリカル歯８１に形成するねじれ角（ワーク８の軸方向回りの傾斜角度）は、回転砥石７を把持する砥石把持部３１の回転中心軸線３０１の傾斜角度を調整することによって変更することができる。また、ワーク８のヘリカル歯８１に形成するクラウニング（歯筋方向又は幅方向の丸み）は、ヘリカル歯８１の歯筋方向に研削を進めながら、回転砥石７を把持する砥石把持部３１の回転中心軸線３０１の傾斜角度を変化させることによって形成することができる。
　回転加工機１においては、次のようにして、回転砥石７の研削歯７１によってワーク８に研削加工を行う。
　図４に示すごとく、回転装置２にワーク８を搬入するときには、回転装置２には、研削加工を行うワーク８に対応したワーク支持治具６を、搬送装置４におけるグリッパ５１の挟持及び旋回ローダ部４２の旋回の動作を行って装着しておく。そして、グリッパ５１にワーク８を挟持し、このワーク８を、旋回ローダ部４２の旋回によって回転装置２に接近させる。次いで、グリッパ５１の昇降及び上支持部２１２における上治具部６２の昇降を行って、ワーク８を、回転装置２における上治具部６２と下治具部６１との間に支持させる。次いで、回転装置２によって回転させるワーク８のヘリカル歯８１に、加工装置３における回転砥石７の研削歯７１が研削加工を行う。その後、回転装置２からワーク８を搬出するときには、研削加工が行われた後のワーク８を回転装置２からグリッパ５１に挟持し、搬送装置４の旋回ローダ部４２を旋回させる。
　また、回転加工機１においては、次のようにして、ドレッサー５２のドレス歯５２２によって回転砥石７の研削歯７１に成形を行う。
　図１、図２に示すごとく、回転砥石７の研削歯７１の歯面７１１を所定の形状に成形するに当たっては、搬送装置４の旋回ローダ部４２を旋回させ、ドレッサー５２を加工装置３の回転砥石７に対向させる。次いで、図３に示すごとく、加工装置３の砥石把持部３１を移動させ、砥石把持部３１に把持する回転砥石７の研削歯７１と、ドレッサー５２のドレス歯５２２とを噛み合わせる。そして、砥石把持部３１によって回転砥石７を回転させるとともに、ドレッサー５２のドレス歯５２２が設けられた回転軸部５２１を回転させて、ドレス歯５２２によって回転砥石７の研削歯７１の歯面７１１の成形を行う。また、加工装置３の砥石把持部３１を回転砥石７の軸方向に移動させ、回転砥石７の研削歯７１の歯面７１１の全体に対して、ドレッサー５２のドレス歯５２２の歯面５２３を順次接触させて、回転砥石７の研削歯７１の成形を行う。
　また、回転砥石７の研削歯７１は、回転砥石７の軸方向の複数箇所に分割して形成することができる。この分割して形成した研削歯７１の各部分は、ワーク８のヘリカル歯８１に形成するモジュール、圧力角α及び歯形の丸みβの少なくとも一つが互いに異なる状態に形成することができる。この場合には、分割して形成した研削歯７１の各部分を成形するために、異なるドレッサー５２を使用することができる。
　次に、本例の回転加工機１及びその加工方法による作用効果につき説明する。
　ドレッサー５２によって、加工装置３における回転砥石７の研削歯７１の歯面７１１に成形を行う際には、ワーク８の種類に応じて、複数のドレッサー５２のうち、必要とする歯面５２３の形状のドレス歯５２２を有するドレッサー５２を選択する。そして、旋回ローダ部４２を旋回支柱部４１における旋回中心軸線４０１の回りに旋回させ、選択したドレッサー５２を加工装置３に接近させる。これにより、旋回ローダ部４２の旋回を行って、加工装置３の回転砥石７に、必要とするドレッサー５２を容易に対向させることができる。
　それ故、本例の回転加工機１及びその加工方法によれば、ワーク８の種類に応じて、複数のドレッサー５２のうち必要とする歯面５２３の形状のドレス歯５２２を有するドレッサー５２を選択すればよく、回転砥石７の研削歯７１における歯面７１１の成形を迅速かつ容易に行うことができる。そして、ドレッサー５２を交換する頻度を少なくすることができ、回転砥石７の研削歯７１によって、ワーク８のヘリカル歯８１に研削加工を行って生産するヘリカルギヤの生産性を向上させることができる。

Claims (6)

  1. 　ヘリカル歯が形成されたワークを支持して回転させる回転装置と、該回転装置によって回転する上記ワークのヘリカル歯に、回転砥石の研削歯によって研削加工を行う加工装置と、上記回転装置への上記ワークの搬入出を行う搬送装置と、を備える回転加工機において、
    　上記搬送装置は、上記ワークを挟持するためのグリッパと、上記研削歯の歯面を成形するためのドレッサーとを旋回中心軸線の回りにそれぞれ複数有し、かつ、該旋回中心軸線の回りに旋回して、上記各グリッパを上記回転装置に順次接近させるとともに、上記各ドレッサーを上記加工装置に順次接近させるよう構成されており、
    　上記各ドレッサーのドレス歯は、互いに異なる歯面形状を有していることを特徴とする回転加工機。
  2. 　上記各ドレッサーのドレス歯は、上記ワークのヘリカル歯の歯面の圧力角及び歯形の丸みの少なくとも一方を互いに異ならせるよう上記研削歯の歯面を成形するために、互いに異なる歯面形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の回転加工機。
  3. 　上記搬送装置は、上記旋回中心軸線が通過する旋回支柱部に、旋回ローダ部を旋回可能に配設して構成されており、
    　上記各グリッパは、上記旋回ローダ部に上下方向に移動可能に配設されているとともに、横方向に開閉する一対の挟持部によって、上記ワークを挟持するよう構成されており、
    　上記各ドレッサーは、上記旋回ローダ部に上下方向に移動不能に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転加工機。
  4. 　上記回転装置は、ワーク支持治具を介して上記ワークを上下に支持するよう構成されており、
    　上記ワーク支持治具は、上記回転装置における上支持部に装着する上治具部と、上記回転装置における下支持部に装着する下治具部とを有しており、
    　上記各グリッパは、上記ワークを挟持する以外にも、上記上治具部が載置された状態の上記下治具部を挟持するよう構成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の回転加工機。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の回転加工機を用いた加工方法であって、
    　上記加工装置は、上記各ドレッサーによって成形された上記研削歯によって、上記ヘリカル歯の歯面の形状が異なる複数種類のワークに研削加工を行うことを特徴とする回転加工機の加工方法。
  6. 　上記加工装置における上記研削歯によって研削加工を行う上記複数種類のワークは、互いに噛み合わせて使用する一対の歯車であることを特徴とする請求項５に記載の回転加工機の加工方法。
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