JP6903407B2 - 1つ以上のワークピースを製造する方法 - Google Patents
1つ以上のワークピースを製造する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6903407B2 JP6903407B2 JP2016135570A JP2016135570A JP6903407B2 JP 6903407 B2 JP6903407 B2 JP 6903407B2 JP 2016135570 A JP2016135570 A JP 2016135570A JP 2016135570 A JP2016135570 A JP 2016135570A JP 6903407 B2 JP6903407 B2 JP 6903407B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- dressing
- dresser
- worm
- workpiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
- B23F19/10—Chamfering the end edges of gear teeth
-
- 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
- B24B53/08—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels controlled by information means, e.g. patterns, templets, punched tapes or the like
- B24B53/085—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels controlled by information means, e.g. patterns, templets, punched tapes or the like for workpieces having a grooved profile, e.g. gears, splined shafts, threads, worms
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- B24B53/07—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels by means of forming tools having a shape complementary to that to be produced, e.g. blocks, profile rolls
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
- G05B19/186—Generation of screw- or gearlike surfaces
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49171—Compensate for dressing amount
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Gear Processing (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Description
上記ワークピースの所望のギヤ形状を指定する工程と、
上記工具による機械加工において、少なくとも許容範囲内で上記ワークピースの所望のギヤ形状を実現するためのドレッシング中に、上記工具の適切なプロファイル角及び上記ドレッサと上記工具との適切な相対位置を決定する工程と、
を含む。
上の直線にマッピングされる、ワークピース上の直線を示す。領域128には、2つのクラウニングのみが重畳されており、領域127には、これらに加えて三角エンドリリーフが重畳されている。図30には、斜め研削によるウォームの修整を介して、ワークピース上に移転された、図29の修整の一部をw−z図で表す。領域28’は、クラウニングの形成に寄与する領域を表す。符合127は、三角エンドリリーフの形成にさらに寄与する領域を表す。符合123’,124,及び125は、w及びzにおける直線を表し、これら直線はウォーム上のw及びzにおける直線上にマッピングされる。各直線に沿った修整は、wにおける直線状である。図31には、研削運動により施される、図29の修整の一部(FKFt)をw−z図で表す。唯一の領域である、領域128’’だけが、クラウニングの形成に寄与する。線120’’,121,及び122は、異なる送り位置についての接触パスを表す。それぞれの修整は、これらの線に沿って一定である。図32には、図33の波形の上下の外囲表面をw−z図で表す。図33は、振幅が歯面の端部に向かって大きくなる1つの波形を、異なる方向から見た様子を2つのw−z図に表している。図34は、連続創成ギヤ列における2つのギヤ歯配列であって、共通のラックと両ギヤ歯配列の係合面を有する2つのギヤ歯配列を示す。よりわかりやすく図示するために、2つのギヤ歯配列の相対位置は、連続創成ギヤ列におけるものとは対応していない。この図には、また、円柱形のギヤ歯の創成ラックに対する相対位置が示されている(出典:Niemann, G; Winter, H: Maschinenelemente Band 3 2. Auflage, [Machine Elements Vol. 3, 2nd Edition]Springer Verlag, ベルリン,1983年)。図35は、円錐形ギヤ歯とこれらを創成するラックとを示す。ラックは、らせん角βk=βwだけ旋回され、円錐角θ=VARθ分だけ傾斜している(出典:Zierau, S: Die geometrische Auslegung konischer Zahnraeder und Paarungen mit parallelen Achsen [The Geometrical Designof Conical Gearsand Pairs Having Parallel Axes], Report No. 32, Institute For Construction Science, Braunschweig Technical University)。図36(a)には、円柱形ウォームを例示する。図36(b)には、円錐形ウォームを例示する。図37は、右歯面と創成非対称ラックの係合を示す断面図である。断面図におけるプロファイル角αtwrは、係合面Prの傾斜を定義する。ギヤ歯は、回転角φだけ回転される。図38には、ワークピースの歯面の一部分を、幅全体にわたって研削されていないワークピースの法線方向のベクトルとともに模式的に示す。図中のベクトルの数は、シミュレーション計算に比較して、大幅に減少した。図中に模式的に示す面104は、ベクトルが配置された非修整ワークピースの、概して湾曲した歯面に相当する。ベクトル101及び101’は、既に接触パスの通過を受け、したがって、完全に短縮されている。ベクトル102及び102’は、既に少なくとも1回に短縮されているが、接触パスの通過はまだ受けていない。ベクトル103及び103’は、まだ短縮されておらず、選択された許容量に相当する長さのままである。
本発明の第1の部分は、ギヤ製造機械加工のための工具のドレッシング方法に関し、以下、この方法を創成研削用のウォームを参照しながら、より詳細に説明する。これらのウォームは対称でも非対称でもよく、また、円柱形でも円錐形でもよい。これらウォームの全ては、創成可能なギヤ歯を創成研削するのに適した歯形を有する。これらウォームは、特にインボリュート歯形を有する。
・Rx(φ) x軸周りの角度φの回転。y及びzで同様。
・Tx(ν) x方向へのパスνによる並進運動。y及びzで同様。
・H(A1,・・・,AN) N座標のA1からANまでの合計により同次変換行列で表記可能な一般変換
本明細書中、「座標」という用語は一般的な座標を指し、必ずしも独立的座標を指すとは限らない。
・φS:ウォームの回転角度
・φA:ドレッサの回転角度
・νyA:ドレッサのy位置
・νzS:ウォームの軸方向位置
・d:中心距離
・γB:軸交差角
H(B1,…,BNS)(但しNS≧1) …(2)
ここで
H(B1,…,BNS)=KR …(3)
座標B1,…BNSの計算は、座標変換によって行われ得る。
HBsp1=Rz(−φB1)×Tz(−νV1)×Rx(−φA1)×Tx(−νX1)×Ty(νZ1)×Ry(φC5)×Rz(φB3) …(4)
HBsp2=Rz(−φB1)×Tz(−νV1)×Rx(−φA1)×Tx(−νX1)×Ty(νZ1)×Rz(φB3) …(5)
これら2つの例のような装置を有するギヤ製造機を図22に示す。式(4)及び(5)における指数B1,V1,A1,X1,Z1,C5,B3は、それぞれ図示の機軸に関連する。
式中、bFSは、幅線方向における位置であり、wFSは、インボリュート歯形におけるロール距離(ロール長さともいう)であり、非インボリュート歯形を使用して、歯形をパラメータ化するためのパラメータである。しかし、ロール距離という用語は、以下では、非インボリュートギヤにも使用される。
ΔφS,Δγ,Δd,ΔνyA …(7)
これらの補正は、パラメータΔKに組み合わされる(ΔK=(ΔφS,Δγ,Δd,ΔνyA))。
インボリュートウォームについて、接触線は座標(wFS,bFS)における直線によって、非常に近似して表される。
式中、ρFS(ΔK)は方向を表し、XFS(νzS,ΔK)は直線の位置を表す。方向ρFS(ΔK)の補正ΔKへの依存は、ウォームの形状とドレッサの形状によってのみ得られる程度によく近似しており、方向を仮定できるほど、小さいものである。
γFA=γFA(γFS;ΔK) …(10)
最初に、ウォーム幅の全体にわたって一定である歯形修整の事例について検討する。この修整は、4つのロール距離wFSiに正確に到達するものである(4点法)。4つのロール距離wFSiにおける歯形修整の値fFSiは、座標補正ΔKの関数である。
関数F4
式(12)の関数FFS4とともに、この式を使用して、次の関数^FF4を定義可能である。
修整が指定されるロール角wFSiも、同様に、幅線方向の位置に依存し得る。
この展開は、ドレッシングされたウォームが斜め創成法における創成研削に使用されるときに、特に重要である。この特別な形の創成研削においては、位相修整を具体的にギヤに応用することが可能である。この場合、ウォーム上での同様の位相修整fnFS(wFS,bFS)は、wFS及びbFSに依存する。wFSi(bFS)は、ドレッシング時に、どのロール距離において、幅線方向の位置に依存してどのウォーム上の点において、所望の修整が正確に到達されるかを定義する(図2参照)。例えば、ウォーム上の修整の許容誤差が、全てのwFS及びbFSについて同じではない場合、wFSi(bFS)の自由な選択を使用して、より厳格な許容誤差で、修整を正確に領域に施すことが可能になる。FFSi(bFS)は、次のように求められる:
fi(bFS)=fnFS(wFSi(bFS),bFS),i=1,...,4 ・・・(17)
したがって、式(14)に類似して、任意のbFS0について、設定すべき補正ΔK及び設定すべき軸方向位置νzSを与える根を持つ関数が定義され得る。しかし、所望の修整fnFS(wFS,bFS)が評価される位置が得られるこの計算では、接触線が4本の線wFSi(bFS)と交差しなければならないことに注意すべきである。これらの追加的条件の結果、ここで取り上げられる関数が、以前の5つの要素に代わって、9つの要素を有する。
最初に述べたように、4点法には、ウォーム上では、ドレッサに導入された修整の位置決めについての制御が一切できないという欠点がある。この問題を解決するために、3つのロール角wFSiにおける3つの修整fFSiだけを取り上げる。以下の方法(3点法)でも、これらの3つのロール角は、最初は一定である。この目的のために、ドレッサの半径γFAによりウォームの半径γFSが形成されるという追加的条件を仮定する。関数FF4と類似して、これから、次の関数FF3が構築できる。
mbFV×cosβbFV=mbFS×cosβbFS ・・・(20)
γFA(bFS)及びγFS(bFS)は、ウォームの幅位置に依存した、ドレッサ半径のウォーム半径への関連付けを表す。図3は、半径の可変な関連付けを使用してドレッシングされたウォームの修整を示している。
ここで、A(w)は上記ドレッサが運動を補正せずにウォーム上に施すことになる歯形修整を表し、Δw0FS(XFS)は、上記ドレッサ上の半径と上記ウォーム上の半径との関連付けを変更することによりもたらされた、上記接触線の位置に依存する、この歯形修整の変位を表す。正確に計算するためには、上記ドレッサ上の半径と上記ウォーム上の半径との実際の関連付けを考慮に入れるために、補正値ΔKに依存する、全てのロール距離に対する相対的な正の伸長を考慮に入れることも追加で必要になる。これは4点法の場合にも同様である。4点法によれば、三次多項式を用いた非常に良好な近似で上記歯形修整を記述可能である。
本発明において開示される方法は、両歯面ドレッシングにも転用可能である。この目的のためには、例えば、上記3点法による3つのロール角度又は上記4点法による4つのロール角度を両歯面にわたって所望のやり方で分散させればよい。3点法の場合、上記ドレッサの上の半径と上記ウォーム上の半径との関連付けは、両歯面のいずれか1つに対して実施され得る。両歯面ドレッシングにおいて施し得る修整は、歯面1つにつき考慮される点の個数が少なくなるために、1つの歯面に対して施し得る修整に限定される。しかしながら、両歯面ドレッシングによれば、ドレッシング時間の短縮が可能になる。インボリュートウォームの場合、例えば4点の変形例を用いることにより、両歯面上のストック角度及びプロファイル角が、このようにしてある限度内で指定可能となる。3点の変形例によれば、これら4つの数値のうちの3つが指定可能となるだけである。4つ目の結果は自動的に得られるが、ウォームの形状に影響を及ぼされることもある。両歯面ドレッシングは、ウォームに対して歯形のみの修整を施す場合にも使用可能であるし、ウォームに対して位相修整を施す場合にも使用可能である。
斜め創成法を用いて位相修整の創成研削を行う際に必要とされる位相修整では、研削は、ギヤ上の複数の点をウォーム上の複数の点と関連付けることにより決まるが、これにより、式(23)による形状と、上記ドレッサにより可変に配置された修整とが常に組み合わされるわけではない。とはいうものの、ある場合には、上記ウォーム上で必要とされる修整を、上記方法を用いて施され得る修整により十分に近似することも可能である。このような近似は、例えば、曲線適合を用いることにより実行可能である。このような曲線適合では、上記3点法とは異なり、歯形上の3点を軸補正値ΔKの計算時に考慮に入れるだけではなく、優決定方程式系(overdetermined equation system)が得られるように、少なくとも4点を考慮に入れる。次に、距離関数を最適化することにより、この方程式系を解く。このような距離関数において、別々に考慮された複数の点には、必要な場合には、それぞれ異なる重み付けを行ってもよく、あるいは、異なる複数の距離関数を用いてもよい。このように距離関数や重み付けに関して異なる選択肢を用意することは、考慮した複数の点の公差の全てが同じではない場合には有益である。このようにすれば、例えば、より厳しい公差を持つ点には、より大きな重みを与えることもできる。全ての点に対して同じ重みを付ける曲線適合の典型的な変形例としては、2ノルムを距離関数として用いる最小自乗法が挙げられる。ドレッサ上の複数の半径をウォーム上の複数の半径と関連付ける条件は、二次的な条件に関する最適化の問題が得られるように、曲線適合を用いて維持可能である。とはいうものの、この条件を上記距離関数に含めることも可能である。なぜなら、このような関連付けには、通常同様の誤差が許容されるからである。また、同様に、ウォーム上及びドレッサ上の異なる複数の半径についての複数の関連付けを上記距離関数に含めることも(そのような関連付けを1つだけ順守すればいいというのでなければ)可能である。これは、ドレッシングが両歯面に対してなされる際には、特に有益である。また、このような曲線適合は、ここに記載したその他の方法(具体的には、4点法や、1つ又は2つの所望の追加条件を持つ変形例など)の拡張としても同様に用いることができる。それらの追加の条件は、一般に、上記距離関数の一成分でもあってもよいし、また厳密に順守すべき二次的な条件として生かしてもよい。
ここに記載される方法は、円柱形ウォームに限定されるわけではなく、円錐形ウォームにも直接転用可能である。ここで、円錐形ウォームとは、その左右の歯面において互いに異なる前進距離を有するウォームを意味する。そのような円錐形ウォームの一例を図36(b)に示す。インボリュートウォームの場合、それらは「ベベロイド」と呼ばれる。円錐形ウォームをドレッシングする際には、ドレッサ上の複数の半径のウォーム上の複数の半径(ウォームの幅全体にわたって変化する)への関連付けは、特に重要である。なぜなら、このようなウォームは、テーパ状であるため、全ての幅直線位置において異なる直径範囲にわたってドレッシングされるからである。したがって、ギヤの先端リリーフの開始部を研削するウォーム上の複数の点は、例えば、各幅位置において異なる半径に位置する。
最初に述べたように、ほとんどの場合、いくつかの具体的なウォーム直径用に構成された複数のドレッサを広い範囲のウォーム直径に適用することができる。これにより、ドレッシング時にウォームに対して所望の歯形修整を施すことが可能になり、その結果、ギヤに対しても正しい歯形修整を施すことができる。しかしながら、研削対象であるギヤのモジュールに対するウォーム直径の比が小さすぎたり、条数が多すぎたりするときには、このようにうまくはいかなくなる。例えば、干渉する輪郭が原因でこれ以上大きなウォームに対して研削を創成することが不可能な場合には、小さい直径を有するウォームを用いることができる。別の応用例としては、大型のモジュールを有するギヤの研削が挙げられる。利用可能なウォームの直径には上限があるので、モジュールが増大するにつれて、ウォームの直径のモジュールに対する比は低下する。また、近年のギヤ製造機が高いテーブル回転速度(table speeds)を実現する能力を考慮すれば、より多くの条数を有するウォームを用いることも可能である。
できるだけ経済的にドレッシングを実行可能とするためには、ドレッシング中にウォームの歯先から歯元まで接触するドレッサを用いるのが有益である。本発明によれば、このようなドレッサを用いて歯形形状に影響を及ぼすことが可能になるが、汎用のドレッサでは可能ではない歯形修整もある。しかしながら、契約製造(contract production)及び小規模の製造(small batch production)の場合には、高度の柔軟性が要求される。したがって、噛み合領域(active regions)がより狭いドレッサを用いると、一回のストロークにつきそのようなドレッサを用いてドレッシング可能なのは、上記歯形の一部のみであり、これらの領域のそれぞれにおいて、ここに記載する方法が利用可能となる。具体的には、3又は4のロール距離における修整を指定可能である。これにより、歯形修整を非常に柔軟に設計することが可能になるが、従来の技術により知られている点接触による外形ドレッシングと比べると、はるかに少ない回数のストロークが必要になる。ここで、各ストロークにおけるドレッサの噛み合領域を、現在のストロークでドレッシングされるべき領域に関連付けるためには、好ましくは、上記3点法が利用可能である。図20(a)は、3つの領域30、31及び32から構成される歯形修整fnFSを一例として示す。これらの領域のそれぞれについて、プロファイル角偏差と歯形クラウニングとを個別に指定可能である。領域30及び32はそれぞれ、一回のストロークでドレッシングされ、メインのプロファイル31は、四回のストロークでドレッシングされる。ここで、ドレッサ上の噛み合領域のサイズは、領域34がウォームの利用可能な歯底円直径wNfFS未満で開始するように選択される。このように利用可能な歯底円直径未満に低下しても、ある限界内に収まっていれば重要ではない。なぜなら、ウォームのこの領域は、研削を創成中、通常はギヤ装置と接触しているからである。しかしながら、ドレッサをこれに対応して広い範囲から選択可能とすれば、利用可能な歯底円直径が低下しない噛み合領域の場合と比べて、メインのプロファイルに要求されるストローク回数が減少するという効果が得られる。このようにすることで柔軟性を失うことなくストローク回数をさらに減少させるためには、好ましくは互いに異なるサイズである、複数の噛み合領域を有するドレッサを用いるという選択肢もある。そうすれば、ウォーム上の異なる複数の領域を、ドレッサ上の異なる複数の噛み合領域でドレッシングすることが可能になる。先ほど検討した例で、ドレッサの複数の噛み合領域のうち広い噛み合領域をメインのプロファイルに選択すれば、これに必要なストロークの回数を4回から2回に減らすことができる(図20(b)を参照)。このようなドレッサ及びこのような関連付けを記述する方法は、既に独国特許第19624842号明細書により公知である。しかしながら、上記特許に記載される方法によれば、ドレッシング運動を介して個々の領域のプロファイル角を指定することが可能なだけであり、3点又は4点で実現可能な、より複雑な修整を指定することは、不可能である。具体的には、個々の領域で歯形クラウニングを指定することは不可能である。実現可能な歯形クラウニングは、ドレッサに施された修整から得られるに過ぎない。
上で既に言及したように、純粋にドレッシング運動に基づいて施し得る修整は、異なる複数の条件により限定される。それらの条件とは、すなわち、
・上記数学的部分において構成された上記複数の関数に根が存在することにより決定され得る、純粋に数学的な限定
・上記ドレッサの上記側歯面への衝突
・上記ウォームのネジ山のアンダカッティング、及び
・上記相対的プロファイル伸長
これらの制限を与える歯面の全ては
・上記ウォームの条数zS
・上記ウォームの直径dS
・上記ドレッサの直径dA、及び
・インボリュート歯形の場合、上記ウォームのプロファイル角αnFS
に依存する。
具体的には歯形クラウニングである、単一歯面ドレッシングにおいて施し得る最大の歯形修整を検討すると、そのような修整は、
・ウォームの条数が増加するとき、
・ウォームの直径が減少するとき、
・ドレッサの直径が減少するとき、
・ドレッサの外部ジャケット面の幅が減少するとき、
・ウォームのネジ山の厚さが減少するとき、及び
・インボリュートウォームにおいてプロファイル角が増加するとき
に増大することがわかる。ここで、優勢な制約としては、側歯面とアンダカッティングとの衝突が挙げられる。上記形状値に対してこのような制約を与えると、プロセスに対して悪影響が及ぼされ得る。したがって、例えば、条数を増やし、ウォームの直径を小さくすると、切削速度が一定である一方でテーブルの回転速度が増加する結果となる。近年のギヤ製造機では一層高いテーブル回転速度が許容されてはいるものの、要求されるテーブル回転速度が技術的に可能なテーブル回転速度を容易に超える事態はなお発生し得る。これに加えて、創成研削時にはウォーム上の接触線がより長くなり、且つますます多数の研磨粒子が噛み合ってくるので、より大きな直径を有するウォームを用いることにより、一面では、より良好な粗度値が実現され得る。噛み合面が小さくなることにより、耐用年数が短くなる限りでは、ドレッサの直径を小さくすると、不利益が生じ得る。このような具体的なケースにおいて発生するこれらの制約を避ける可能な方法としては、例えば、空隙においてより大きな空間を残すことにより、衝突やアンダカッティングを回避可能とする目的で、ウォームにおける個々の条を省略するやり方が挙げられる。例えば、条数が2であるウォームを用いて研削を行うべき場合、ドレッシング中にそれら2本の条のうち1つを少なくとも部分的に取り除けば、その条は研削プロセス時に噛み合わなくなる。また、必要な場合には、歯元の半径を元々のウォームの半径よりも縮小してもよい。このようなウォームを用いて研削プロセスをどう行うかは、ギヤ装置の歯の個数に依存する。ギヤ装置が奇数個の歯を有する場合、プロセスは元の研削ストロークの回数のままで実行可能であるが、技術上のパラメータを実質的に変更しないようにするためには、送り出しは半分にすることになる。一方、歯の個数が偶数である場合、全てのストロークは、元の送り出しの倍で実行され、ギヤ装置は、各ストロークを繰り返す前に、1ピッチだけ回転される。この原則は、より多くの条数についても直接拡張可能である。なぜなら、周期的に発生するピッチジャンプを回避すべく、機械加工を一回のストロークで実行可能なように条数を選択することは、有益であるからである。また、残っている歯のうち隣接する2つのネジ山よりも多くを取り除くこと、及び/又は、同様に残っているネジ山の間から取り除くネジ山の個数を選択することも可能である。
複数の形状値の集合について、ある与えられた歯形修整の製造能力をチェックする際、又はある与えられた歯形修整に基づいて複数の形状値からなる集合を決定する際には、先に述べた制約に加えて、ドレッシングに必要な軸補正値ΔKを検討することも有益である。図8、図9、図10及び図11は、それらの形状値のうちの4つが軸補正値に及ぼす(一部は非常に甚大な)影響を示す図である。しかしながら、補正値が大きすぎると、悪影響が及ぼされることがある。軸を大きく動かしすぎると、例えばウォーム及び/又はドレッサと、機械の部品との間に衝突が生じることもある。別の問題としては、ドレッサをウォームに対して位置決めする際に、移動距離が長すぎると偏差が生じることが挙げられる。選択された形状値次第では、軸補正の量が、施すべき歯形修整の量を超える大きさの場合もある。そのような場合、軸補正の量は、最新技術による方法で典型的に要求される軸補正量を大幅に上回ることになる。施された修整に対してそのような偏差が及ぼす影響は、関数fnFS(wFS;ΔK)を用いて計算することができる。ここでΔKには偏差が与えられる。軸補正量に依存して、主に機械的にもたらされる軸の偏差が既知である場合、施すべき歯形修整に対する影響及びその歯形修整における誤差を計算することができる。次に、歯形修整における誤差が与えられた許容値未満になるように形状値が決定され得る。同様のこと(observation)は、位相修整を施す場合にもそのまま当てはまる。その場合、計算は、好ましくは、接触線上の異なる複数の位置について実行される。
軸の偏差が既知でない場合、それらの軸偏差によりもたらされる歯形の誤差からそれらの軸偏差を逆算することもできる。この目的のために、本発明の基礎をなす計算法を、実際に施された歯形修整から軸補正量ΔKを計算するために用いる。このようにして計算された軸補正量は、ドレッシング中に機械に設定された軸補正量と比較されることにより、軸値の偏差がその差に基づいて得られる。位相修整がドレッシングされる場合、接触線上の異なる複数の位置についてこの計算が実行され得る。このようにして、異なる複数の軸値について偏差が得られる。偏差が既知である場合、軸値はしたがってさらなるドレッシングプロセスで補正され得、歯形誤差はこのようにして最小化され得る。
プロファイル伸長の効果を具体的に用いることもできる。例えば、修整されたドレッサを用いてウォームをドレッシングすべきだが、ドレッサに施された修整が、ウォームに対して伸長又は圧縮された歯形修整をもたらす場合、ウォームに施される歯形修整が正しく伸長されるように、本発明による方法をこのように用いて相対的プロファイル伸長を設定することができる。相対的プロファイル伸長が施されれば、例えばインボリュート歯形に対しては、歯形クラウニングが同時に生じる。中でも与えられた相対的プロファイル伸長に対してこれがいかに大きいものであるかは、ウォーム及びドレッサの形状値に依存する(図13参照)。具体的なケースでは、この歯形クラウニングは非常に小さいため、実質的に伸長のみが結果として生じ、歯形クラウニングは同時に生じないことがある。したがって、ウォームの形状はこれを達成可能なように選択され得る。しかしながら、プロファイル伸長だけではなく、ドレッシング運動によりもたらされる歯形修整、具体的には、インボリュートギヤの場合には歯形クラウニングもまた、仕様により達成可能であるように、ウォームの形状を選択することも可能である。このことは、位相修整されたウォームのドレッシングにも転用可能である。これにより、具体的にはウォームの幅全体にわたって適切なウォーム形状及びドレッサ形状に応じて、プロファイル伸長を変化させることが可能になり、無視できるほどに小さい歯形クラウニングを施すことも可能になる。具体的にはウォームの幅全体にわたって、プロファイル伸長及び歯形クラウニングの両方を互いに結合されるように変化させることも可能である。この結合は、正確に整合されたウォーム形状とドレッサ形状(具体的には条数、プロファイル角、及び両者の直径)とを用いることにより、要求どおりに設定され得る。第1のアプローチによれば線形であるこの結合は、図13に示される。プロファイル伸長及び例えば歯形修整は、現在の接触線に沿ったそれぞれの幅位置について有効である。非対称なギヤの場合、及び/又は、左右の歯面について結合が難しい場合、具体的には円錐形のウォームを用いることができ、円錐角の変化を、左右の歯面上に結合を別々に設定することにも用いることができる。しかしながら、ウォームの直径が小さくなればなるほど、この結合はより変化することになる。そのような結合の変化は、その後、プロファイル角をこれに対応して適合調整することにより補正され得る。
本発明の第2部においては、円柱形及び円錐形(ベベロイド)のインボリュートギヤ歯の歯面(flank)に特定の種類の位相表面修整を施す方法が説明される。ギヤ歯は、対称でも非対称でもよい。すなわち、左右の歯面のプロファイル角は、異なっていてもよく、そうでなくてもよい。この方法は、中でも、以下の製造方法において使用される。
・ギヤのホブ切り
・スカイビングホブ切り
・シェービング
・創成研削
・ホーニング
XF=wFsinρF+zFcosρF …(26)
fFt(wF,zF)は、正確な表面修整、あるいは少なくとも近似的な表面修整を表す。したがって、それぞれのXFは、座標(wF,zF)における歯面上の直線を一義的に定義する。
・Rχ(φ) χ軸周りの角度φの回転。y及びzに類似。
・Tχ(ν) χ方向へのパスνによる並進運動。y及びzに類似
・H(A1,・・・AN) N座標のA1からANまでの合計により同次変換行列で表記可能な一般変換
本明細書中、「座標」という用語は一般的な座標を指し、必ずしも独立的(非依存)座標を指すとは限らない。
工具とワークピースとの相対的位置は、次の運動連鎖KRによって表される:
KR=Rz(−φ1)×Tz(−zV1)×Ty(d)×Ry(γ)×Tz(zV2)×Rz(φ2)・・・(28)
・φ1:工具の回転角度
・φ2:ワークピースの回転角度
・zV1:工具の軸方向送り出し(シフト位置とも呼ばれる)
・zV2:ワークピースの軸方向送り出し
・d:中心間隔(工具/ワークピース)
・γ:軸交差角(工具/ワークピース)
工具とワークピースとの相対的位置は、次の運動連鎖KRによって表される:
KR=Rz(−φ1)×Ty(rw1)×Rx(VARθ1)×Tz(−zV1)×Ty(d)×Ry(γ)×Tz(zV2)×Rz(φ2)・・・(29)
・φ1:工具の回転角度
・φ2:ワークピースの回転角度
・zV1:工具の送り出し(シフト位置とも呼ばれる)
・zV2:ワークピースの軸方向送り出し
・d:中心間隔の寸法(工具/ワークピース)
・γ:軸交差角(工具/ワークピース)
・VARθ1:工具の円錐角
・γw1:工具のピッチ円の半径
工具とワークピースとの相対的位置は、次の運動連鎖KRによって表される:
KR=Rz(−φ1)×Tz(−zV1)×Ty(d)×Ry(γ)×Tz(zV2)×Rx(−VARθ2)×Ty(−rw2)×Rz(φ2)・・・(30)
・φ1:工具の回転角度
・φ2:ワークピースの回転角度
・zV1:工具の軸方向送り出し(シフト位置とも呼ばれる)
・zV2:ワークピースの送り出し
・d:中心間隔の寸法(工具/ワークピース)
・γ:軸交差角(工具/ワークピース)
・VARθ2:ワークピースの円錐角
・γw2:ワークピースのピッチ円の半径
工具とワークピースとの相対的位置は、次の運動連鎖KRによって表される:
KR=Rz(−φ1)×Ty(rw1)×Rx(VARθ1)×Tz(−zV1)×Ty(d)×Ry(γ)×Tz(zV2)×Rx(−VARθ2)×Ty(−rw2)×Rz(φ2)・・・(31)
・φ1:工具の回転角度
・φ2:ワークピースの回転角度
・zV1:工具の送り出し(シフト位置とも呼ばれる)
・zV2:ワークピースの送り出し
・d:中心間隔の寸法(工具/ワークピース)
・γ:軸交差角(工具/ワークピース)
・VARθ1:工具の円錐角
・VARθ2:ワークピースの円錐角
・γw1:工具のピッチ円の半径
・γw2:ワークピースのピッチ円の半径
ここで、
H(A1,・・・,ANs)=KR…(33)
である。座標A1,…ANsの計算は、座標変換によって行われる。
HBsp1=Rz(φB1)×Tz(−νV1)×Rx(90°−φA1)×Tz(−νZ1)×Tx(−νX1)×RZ(φC2)…(34)
HBsp2=Rz(φB1)×Rx(90°−φA1)×Tz(−νY1)×Tz(−νZ1)×Tx(−νX1)×RZ(φC2)…(35)
図22には、HBSρ1で表される移動装置を有するギヤ製造機を概略的に示す。
zV1(zV2)=KZV1×zV2+zV01…(36)
ここで、KZV1は対角比であり、zV01は固定オフセットである。この固定オフセットによって、工具の様々な点に本発明の修整を位置させることができ、又は、ウォーム上の使用すべき領域を選択することができる。KZV1が0でない場合に、斜め創成法について言及される。
wF1sinρF1+zF1cosρF1=XF1…(37)
ρF1はこの直線の方向を決定する。これは、条数、ウォームの直径、ドレッシングホイールの直径、ウォームのプロファイル角、ドレッサに対するウォームの相対位置により、わずかに影響され得る。
fFn=fFt×cosβbF・・・(38)
円柱形工具と円柱形ワークピースとの組み合わせにおいて、式(25)の修整を有するウォームを使用して、同じく式(25)による修整を、但しある範囲内で指定可能な角度ρF2で、斜め送り創成研削で施す方法を以下に説明する。この目的のために、最初に、ワークピースとウォームとの接触点の経路(接触パス)を軸方向送り出しzv1及びzv2に関連して説明する。この経路は、ワークピースとウォームの基礎円半径と基礎らせん角度、並びに、中心間隔d及び軸交差角γに依存する。この考察において、ウォームに対するワークピースの相対位置は、式(28)で表される。この経路は、数学的には、幅線方向(zF)における位置と、ウォーム(指数1)及びワークピース(指数2)のロール距離(wF)との関係(R6)として、次式のように表せる:
zF1=CFw1×wF1−zV1+CFc1・・・(39)
zF2=CFw2×wF2−zV2+CFc2・・・(40)
CFw1=CFw1(βbF1)・・・(41)
CFc1=CFc1(βbF1,βbF2,γbF1,d,γ)・・・(42)
CFw2=CFw2(βbF2)・・・(43)
CFc2=CFc2(βbF1,βbF2,γbF2,d,γ)・・・(44)
この関係は、zF,wF及びzVの間に、ウォームとワークピースの両方について線形関係があることを示す。
今日の創成研削は、円柱形ウォームを使用するもののみが知られている。しかし、円錐形ウォームを工具として使用することも可能である。このプロセス運動は、円錐形ホイール及び円柱形ホイールを有する連続的創成研削ギヤ列により説明可能である。この運動は、式(29)により表される運動連鎖により説明される。2つの円柱形ホイールを有する連続的創成研削ギヤ列の場合と同様に、両ホイールの間にも理論上の点接触が存在する。これにより円柱形工具についても同じ手法が使用できる。すなわち、式(25)の修整を有するウォームを、斜め創成法に使用して、ワークピースに同じく式(25)の修整を施す。ワークピースとウォームとの接触点の経路は、数学的に次式により表される。
zF2=CFw2×wF2+CFzV12×zV1−zV2+CFc2…(51)
ここで、式中の係数CFw1,CFc1,CFw2,CFzV11,CFzV12,及びCFc2には次の依存関係がある:
CFw1=CFw1(βbF1)…(52)
CFc1=CFc1(βbF1,βbF2,γbF1,d,γ,VARθ1)・・・(53)
CFw2=CFw2(βbF2)…(54)
CFc2=CFc2(βbF1,βbF2,γbF2,d,γ,VARθ1)・・・(55)
CFzV11=CFzV11(βbF1,βbF2,γbF1,d,γ,VARθ1)・・・(56)
CFzV12=CFzV12(βbF1,βbF2,γbF2,d,γ,VARθ1)・・・(57)
式(45)は次式と置換される:
本明細書に記載の方法は、斜め創成法による円錐形ワークピースの創成研削に直接転用できる。最初に、式(25)の修整を有する円柱形ウォームについて検討する。ここでも、ウォームとワークピースとは、連続創成ギヤ列を形成し、このギヤ列運動は式(30)により表される。また、ここでもウォームとワークピースとの間には、理論上の点接触がある。ウォームとワークピースとの接触点の経路は、数学的に次式により表される。
zF2=CFw2×wF2+CFzV22×zV2+CFc2・・・(64)
ここで、式中の係数CFw1,CFc1,CFw2,CFzV22,CFzV21及びCFc2には、次の依存関係がある:
CFw1=CFw1(βbF1)・・・(65)
CFc1=CFc1(βbF1,βbF2,γbF1,d,γ,VARθ2)・・・(66)
CFw2=CFw2(βbF2)・・・(67)
CFc2=CFc2(βbF1,βbF2,γbF2,d,γ,VARθ2)・・・(68)
CFzV22=CFzV22(βbF1,βbF2,γbF2,d,γ,VARθ2)・・・(69)
CFzV21=CFzV21(βbF1,βbF2,γbF1,d,γ,VARθ2)・・・(70)
式(45)は次式により置換される:
円錐形工具と円錐形ワークピースのとの組み合わせの計算は、上述の組み合わせの場合と類似の方法で行える。ここでも、ウォームとワークピースとは連続創成ギヤ列を形成し、このギヤ列運動は式(31)により表される。また、ここでもウォームとワークピースとの間には、理論上の点接触がある。ウォームとワークピースとの接触点の経路は、数学的に次式により表される。
zF2=CFw2×wF2+CFzV12×zV1+CFzV22×zV2+CFc2・・・(77)
ここで、式中の係数CFw1,CFc1,CFw2,CFzV22,CFzV21,CFzV12,CFzV11及びCFc2には、次の依存関係がある:
CFw1=CFw1(βbF1)・・・(78)
CFc1=CFc1(βbF1,βbF2,γbF1,d,γ,VARθ1,VARθ2)・・・(79)
CFw2=CFw2(βbF2)・・・(80)
CFc2=CFc2(βbF1,βbF2,γbF2,d,γ,VARθ1,VARθ2)・・・(81)
CFzV22=CFzV22(βbF1,βbF2,γbF2,d,γ,VARθ1,VARθ2)・・・(82)
CFzV21=CFzV21(βbF1,βbF2,γbF1,d,γ,VARθ1,VARθ2)・・・(83)
CFzV12=CFzV12(βbF1,βbF2,γbF2,d,γ,VARθ1,VARθ2)・・・(84)
CFzV11=CFzV11(βbF1,βbF2,γbF1,d,γ,VARθ1,VARθ2)・・・(85)
式(45)は、次式に置き換えられる:
以下に、計算アプローチを示す。このアプローチにより、送り出しに応じて、上に用いた接触パスを計算し得る。2つの理論ラック(基本ラックとも呼ばれる)を用いて、ワークピースと工具との接触を算出する。2つの理論ラックのうち一方はワークピース用、もう一方は工具用であり、それぞれ、概して非対称の台形の歯形を有し、これら歯形により、ギヤ歯が創成され得る。工具及びワークピースの両方がインボリュートギヤ歯であるので、この観察結果は、工具とワークピースとを入れ替えをしても、対称である。
mbF1×cosβbF1=mbF2×cosβbF2…(93)
ここで計算された対角比もまた、とりわけ、ウォームのマクロ形状(特に、条数、基礎らせん角度、基礎円半径、外径(円錐形工具の場合、定義されたz位置における外径、並びに必要な場合は、円錐角)に依存する。このため、これらの値を利用して、所定の方向ρFとともに設定される予定の対角比に影響を及ぼし得る。従って、加工領域を延長又は短縮することも可能になり、工具の分割に好適になり得る。対角比が影響を及ぼすことも、科学技術的理由のために、理にかない得る。
本明細書に前述された方法では、一定の、指定された対角比で機械加工プロセスを実施する必要がある。対角比と、ワークピースの幅と、オーバーランとにより、機械加工に必要なワークピースの送り出し量が求められる。工具上の接触パスの延長とともに、送り出し量により、工具における機械加工に関わる部分(加工領域とも呼ばれる)の長さが求められる。一方、加工領域の長さにより、工具の最小の長さが求められたり、加工領域が短く、工具が長い場合、ウォーム上に配置され得る修整領域の数が求められたりする。両方の場合に、加工領域の長さを延長及び短縮することが好適であり得る。工具の形状(特に、基礎円半径及び基礎らせん角度)を変更することにより、加工領域の長さを変更し得る。しかしながら、加工領域の長さに対するこの変形の影響は、概して、非常に小さい。加工領域の長さを変更し得る別の方法としては、機械加工中に対角比を変更することが挙げられる。接触点の経路が修整領域全体を通過する間にこの変更がされる場合、修整の偏差が生じることになる。この偏差がまだ許容値内にある場合には、対角比の変更を用いることは妥当であり得る。
式中、FZV1は、zv1とzv2との関係を表す任意の所望の連続関数である。対角比は、FZV1(zV2)からzV2までの偏差によって表され、従って、概して一定ではない。FZV1が線形ではない場合、w−z図におけるウォーム上の直線は、w−z図におけるワークピース上の直線にもはやマッピングされない。XF1によって定義されたウォーム上の直線にマッピングされた、ワークピース上のw−z図における点の経路を表す曲線は、関数zF2(wF2,XF1)によって表し得る。円錐形ワークピース及び円錐形ウォームの最も一般的なケースでは、FZV1(zV2)、zF2(wF2,XF1)、wF2、XF1間の関係(R20)が、次のようにして得られる。式(76)及び(77)からの等式系が、zv1と、zv2とについて解かれ、2つの送り出し量を式(94)に挿入し、続いて、zF1及びwF1が、式(37)及び(86)を利用して置換される。これらの関係によって、XF1毎の所定の関数FZV1に対して、zF2(wF2,XF1)によって表されるワークピースの歯面上の点の経路が決定されるが、これらの点は、XF1によって定義されたウォーム上の直線にマッピングされる。逆に、何らかのXF1について表された経路zF2(wF2,XF1)から、関数FZV1(zV2)も求め得る。さらに、関係(R20)から関数FXF1(wF2,zF2)を求め得る。この関数により、所定のzF2及びwF2について、XF1、ひいては、ウォーム上の直線を求め、この直線に、ギヤ歯上の点がマッピングされる。ワークピース及び/又はウォームが円柱形である場合については、類似の手順に従うことができる。
・XF1の経路からFZV1(zv2)を計算
・以前に求めたFZV1(zv2)から他のXF1の経路を計算
・歯面1の経路からFZV1(zv2)を計算
・FZV1(zv2)から歯面2の経路を計算
(R7)において、wF1が、wF2と、ワークピースとウォームとの接触点の経路とを用いて表される。
従来技術から公知の修整は、本明細書に記載された方法を用いて施し得る修整に対して干渉することなく、付加的に重畳され得る。一方で、これらの修整は、プロファイルのみの修整である。このような修整fPFtは、左右の歯面について別々に指定し得るが、ロール距離に依存するに過ぎず、円柱形ギヤ装置のためのz位置に依存するものではない。これら修整は、以下の式により数学的に表され得る。
fPFt=fPFt(wF)・・・(97)
fPFt=fPFt(wF+mFzF)・・・(98)
fKFt(wF,zF)=FKFt(wFsinρKF+zFcosρKF)・・・(99)
ギヤ歯の機械加工は、荒加工工程及び精密、すなわち、仕上げ加工工程で行われることが多い。これらの別々の機械加工工程は、工具の同じ領域及び別々の領域の両方、又は、別々の工具を用いて行い得る。荒加工工程は、本明細書に記載の方法を用いて、全体的又は部分的に行い得る。しかしながら、荒加工工程のための他の方法、特に、対角比が0の、又は、科学技術的に導かれた対角比が非常に小さい軸方向研削を実行することも可能である。このような荒加工により、荒加工領域又はウォーム上の領域をより適切に利用できるようになるが、ギヤ歯に対する所望の修整は施されない。本明細書に記載の方法が、荒加工中に既に使用されている場合、精密、すなわち、仕上げ加工の開始時のストックは、より均等に分配されており、仕上げ加工領域には、より均等に負荷がかけられる。荒加工において、本明細書に記載の方法を用いることも可能であるが、多量の材料を除去しなければならない荒加工領域における領域でウォームに負荷をかけすぎないように、修整の量を、精密、すなわち、仕上げ加工と比べて少なくすることも可能である。複数の荒加工工程を実行する場合、修整の量を段階的に増加させてもよい。荒加工中にギヤ歯に施された修整に近似させることだけを行うことも可能であり、特に、ρFによって表される方向に近似させて、加工領域を延長したり短縮したりすることにより、科学技術的観点から最適な方法でウォームを分割することも可能である。荒仕上げ領域及び仕上げ加工領域は、円柱形ウォームと円錐形ウォームとの両方の場合に、ウォームの幅全体にわたって望む通りに位置付けされ得る。
本発明の基礎をなす方法は、ドレッシング可能な工具を用いる創成研削と及び歯形ローラドレッサによるドレッシングの例として、前述されている。しかしながら、ドレッシング不可能な工具も、式(25)に従った修整を有する限り、同様に使用し得る。これらドレッシング不可能な工具を製造する製造方法次第では、ρFによって表されるコンスタント修整の方向を、自由に、又は、少なくとも決まった範囲内で自由に選択することにより、次に、創成研削中の対角比と、ひいては加工領域も影響を受け得るようにすることが可能である。このρFの自由な選択も、工具の外形ドレッシングにより可能である。
本明細書に記載された発明の、従来技術に対する効果を一部示すとともに、上記方法の例をいくらか示すことを目的とする単純な適用例を、以下にいくつか説明する。
fB(wF,zF)=KB2×(wFsinρBF+zFcosρBF)2+KB1×(wFsinρBF+zFcosρBF)+KB0・・・(103)
ρBF=0の場合、これは歯すじクラウニングである。ρBF=±π/2の場合、歯形クラウニング(profilecrowning)である。他の場合には、有向クラウニングの問題となる。このようなクラウニングは、ねじれを形成するので、「直接ねじれを有するクラウニング」と呼ばれることがよくある。クラウニングは、円形クラウニングと定義されることもよくあるが、本明細書に記載の二次関数的クラウニングにより、非常に良好に近似され得る。
以下、本発明の重要な態様を示す。これらの重要な態様は、それ自体、互いの組み合わせ、従前の記載に示す態様との組み合わせのいずれについても、本願の主題である。ここで、具体的には、工具のドレッシングについて示されるこれらの態様は、これらの態様において斜め創成法のために使用される工具に修整を施すために使用され得る。
<A.I. ロール角の仕様>
1. 工具上で、ワークピースのギヤ歯機械加工を行うために使用可能な工具のドレッシング方法であって、前記ドレッシングは、前記ドレッサと前記工具が線接触した状態で行われ、
前記工具の表面形状の特定の修整は、ドレッシングの際に、前記工具に対して前記ドレッサの位置を適切に選択することによって施され、
前記工具の表面形状の前記特定の修整を少なくとも3つのロール角で指定することができ、及び/又は前記工具の表面形状の特定の修整のクラウニングを指定でき、
及び/又は前記工具の表面形状の前記特定の修整を少なくとも2つのロール角で指定することができ、加えて、前記工具の特定の半径に対して前記ドレッサの特定の半径の関連付けを行い、
及び/又は前記工具の表面形状の前記特定の修整のピッチが指定可能であり、加えて、前記工具の特定の半径に対して前記ドレッサの特定の半径の関連付けを行い、
及び/又は前記工具の2つの特定の半径に対し、前記ドレッサの2つの特定の半径の関連付けを行い、
及び/又は前記工具の回転角度及び前記工具の幅位置がドレッシングの際に変更されて前記ドレッサが前記工具に沿って案内され、前記ドレッサと前記工具との相対的位置の少なくとも2つ以上の自由度が、ドレッシングにより加工されるギヤ歯形状に影響を与えるように及び/又は前記工具の特定の半径に対して前記ドレッサの特定の半径を関連付けるために、それぞれ独立して設定される、方法。
・前記工具の所望の歯形修整を指定する工程と、
・前記所望の歯形修整に応じて、ドレッシング中に前記ドレッサと前記工具との相対的位置に影響を与える前記ドレッシング機の複数の運動軸を設定する工程と備え、
修整済みのドレッサが用いられ、前記ドレッサの歯形修整及び前記ドレッシング機の設定された前記複数の運動軸によって前記工具の前記歯形修整が施される、方法。
及び/又はドレッシング機の複数の運動軸の設定により施される前記工具の歯形修整の一部が少なくとも1つのロール角で、好ましくは2つ又は3つのロール角で指定又は決定され、
及び/又は前記工具上の前記ドレッサの前記歯形修整の所望の位置が指定され又は決定され、
及び/又は前記工具上の前記ドレッサの前記歯形修整の所望の伸長又は圧縮が指定され又は決定され、
及び/又は前記工具の適切なプロファイル角が選択される、方法。
及び/又は前記ドレッシング機の複数の運動軸は前記工具の幅位置に応じて設定されて前記特定の修整が施され、
及び/又は前記工具の特定の半径に対する前記ドレッサの特定の半径の前記関連付けは、前記工具の幅位置の関数として指定可能であり、
及び/又は前記ドレッシング機の複数の運動軸は前記工具の幅位置に応じて設定されて前記特定の修整が施され、
前記修整がそれらで指定可能になる前記ロール角のうち少なくとも1つのロール角、さらに好ましくは2つ又は3つのロール角は、前記工具の幅方向で異なって選択され、さらに好ましくは前記工具の幅位置の関数として指定可能である方法。
前記ドレッサの修整により施される歯面の修整位置は指定可能であることが好ましく、具体的には前記工具幅方向における位置の関数として、及び/又は前記工具の特定の半径に対する前記ドレッサの特定の半径の関連付けによって指定可能であり、及び/又は
前記工具上の前記ドレッサの前記修整の所望の伸長又は圧縮が指定可能であることが好ましく、前記工具の幅方向における位置の関数として、具体的には前記工具の2つの特定の半径に対する前記ドレッサの2つの特定の半径の関連付けによって指定可能であることが好ましく、
及び/又は前記工具の適切なプロファイル角が選択され、
及び/又は前記修整済みのドレッサは、その完全なアクティブ歯形に対して不変の修整がされ、例えば不変のクラウニングを有し、又は前記修整済みのドレッサは、少なくとも1つの、第1部分領域で修整されており、その歯形は少なくとも1つの第2部分領域における歯形と異なっており、前記第1部分領域における修整は、好適には、異なったプロファイル角及び/又は異なるクラウニングを有し、具体的に前記修整は縁部を有することが可能であり、及び/又は前記ドレッサは、好ましくは、ドレッシング中に前記第1及び第2部分領域で同時に前記工具表面と接し、
及び/又は複合ドレッサが、歯末と歯面のドレッシングを同時に行うのに使用され、歯先のたけは、好ましくは、ドレッシング中のドレッシング機の複数の運動軸を設定することにより指定され及び実現され、歯先のたけは、好ましくは、前記工具の幅位置の関数として指定可能である、方法。
及び/又は前記工具によって加工される前記ギヤ歯形状又は前記ドレッシングにより前記工具に加工される前記ギヤ歯形状が測定され、ドレッシング中に起こるそれらの所望の設定からの前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の偏差は、所望の形状からの偏差から決定される、方法。
及び/又は第1のマクロ形状及び/又は第1の所望の表面形状を有する工具に対して構成されたドレッサは、第2のマクロ形状及び/又は第2の所望の表面形状を有する工具をドレッシングするのに使用され、前記第1のマクロ形状及び/又は前記第1の所望の表面形状を有する前記工具に対する前記構成により生じる複数の誤りは、第2のマクロ形状及び/又は第2の所望の表面形状を有する前記工具をドレッシングする際に、前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の対応する設定値により少なくとも部分的に補償され、
及び/又はドレッシング中の前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の前記設定及び/又は前記ドレッサの前記マクロ形状及び/又は前記ドレッサの前記修整及び/又は前記工具の前記マクロ形状は、曲線適合によって決定され、前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の設定の変更によって曲線適合の一部として実現可能な創成パターン内での修整は、前記工具の幅方向に対して角度ρFSを有する方向において2つ、3つ又は4つのロール角で好ましくは変更され、それらの方向に沿って補間され、好ましくは、一次、二次及び/又は3次元関数であると想定され、所望の修整と比較され、距離関数が好ましくは前記偏差を定量化するのに用いられ、前記距離関数は、好ましくは創成パターン内での位置に応じた重み付けを有する、方法。
少なくとも1つの機能しない条が、2つの機能する条の間に設けられている及び/又は省略され、
及び/又は創成カップリング(generatingcoupling)における前記ワークピースの機械加工時に、多くて1つの歯おきに前記工具に好ましくは次々に順次係合し、及び/又は前記ワークピースの歯の少なくとも1つの第1部分は、少なくとも1つの第1通路(pass)において前記ワークピースの歯の数に応じて、及び/又は前記ワークピースの条数に応じて機械加工され、その結果、少なくとも1つの第2の動作(pass)において前記歯の少なくとも1つの第2の部分を機械加工すべく、前記ワークピースが前記工具に対して回転する、方法。
前記2回以上のストロークで前記ドレッサと前記工具との間の異なる位置付けに必要な位置の変更に加えて、前記ドレッシング機の前記複数の運動軸は各ストロークでドレッシング中に異なるように設定されるのが好ましく、少なくともそれらのストロークのうち1回における前記修整のピッチ及び/又はクラウニングに影響し、
前記特定の修整は、前記少なくとも1回のストロークによって加工される表面形状が少なくとも1回の第2ストロークによって加工される表面形状に所望の角度で、具体的には接線方向に隣接するように、前記ストロークうちの少なくとも1回で設定が可能であり、
及び/又は前記工具の前記特定の修整は好ましくは、少なくとも1回のストロークで少なくとも2つの、好ましくは3つのロール角で指定され、及び/又は、前記工具の特定の半径に対して前記ドレッサの特定の半径の関連付けを、少なくとも1回のストロークに対して、好ましくは各ストロークに対して行う、方法。
及び/又は前記各ストロークによって施された複数の修整が互いに隣接する1つ又は複数の箇所は、前記工具の幅位置に応じて変更される、方法。
前記工具の表面形状の特定の修整は、第1から第15の態様のいずれか1つの態様による方法によって施され、
前記創成法、具体的には前記斜め創成法による前記特定の修整により、前記ワークピースの表面上の対応する修整が施される、方法。
前記工具の表面形状の前記特定の修整を指定可能にする入力関数と、
前記ドレッサと前記工具が線接触した状態でドレッシングを行う際、前記修整を施すのに必要な前記ドレッサと前記工具との前記相対的位置を決定し、又は前記特定の修整を施すのに必要な前記複数の運動軸の設定値を決定する演算関数を備え、
前記入力関数及び前記演算関数は、それらが上述のいずれか1つの方法を実施するのに使用可能であるように構成され、及び/又は
前記入力関数及び前記演算関数は、前記工具の表面形状の前記特定の修整が少なくとも3つのロール角で指定可能になるように、及び前記算出された相対的位置又は前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の設定値によってここに施され得るように構成され、及び/又は前記ギヤ装置のクラウニングが指定可能になるように及び前記算出された相対的位置又は前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の設定値によって施され得るように構成され、
及び/又は前記入力関数及び前記演算関数は、前記工具の表面形状の前記特定の修整が少なくとも2つのロール角で指定可能になるように、及び前記算出された相対的位置又は前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の前記設定値によってここで施され得るように構成され、それに加えて、前記工具の特定の半径に対する前記ドレッサの特定の半径の関連付けが指定可能又は算出可能であり、前記算出された相対的位置又は前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の設定値に基づいて行われるように構成され、
及び/又は、前記入力関数及び前記演算関数は、前記ギヤ装置の修整のピッチが指定可能になるように、及び前記算出された相対的位置又は前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の設定値によって施され得るように構成され、それに加えて、前記工具の特定の半径に対する前記ドレッサの特定の半径の関連付けが指定可能又は算出可能であり、前記算出された相対的位置又は前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の設定値に基づいて行われるように構成され、
及び/又は、前記入力関数及び前記演算関数は、前記工具の2つの特定の半径に対する前記ドレッサの2つの特定の半径の関連付けを行うように構成され、
及び/又は、前記入力関数及び前記演算関数は、修整済みのドレッサに対するデータが入力されることが可能になるように構成され、決定部が、前記工具の所望の歯形修整が前記ドレッサの前記歯形修整及び前記ドレッシング機の設定された前記複数の運動軸に少なくとも近い状態で施されるように、前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の前記設定値を決定するように構成されている、装置及び/又はソフトウェアプログラム。
前記制御器は、前記工具の回転角度及び前記工具の幅位置がドレッシングの際に変更されて前記ドレッサが前記工具に沿って案内されるように、前記複数の運動軸を制御し、前記ドレッサと前記工具との前記相対的位置の少なくとも2つ以上の自由度は、前記ドレッシングにより加工されるギヤ歯形状に影響を与えるように、それぞれ独立して設定及び/又は制御及び/又は指定可能であり、
及び/又は前記制御器は、前記工具の表面形状の前記特定の修整を指定可能にする入力関数を有し、
前記制御器は、前記特定の修整から、前記ドレッサと前記工具が線接触した状態でドレッシングを行う際に前記特定の修整を施すのに必要な前記複数の運動軸の設定値を決定する演算関数を有し、
前記制御器は、前記ドレッサと前記工具が線接触した状態でドレッシングを行う際に前記複数の運動軸の対応する設定を行う制御関数を有し、
前記入力関数、前記演算関数、及び前記制御関数は、それらが上述のいずれか1つの方法を実施するのに使用可能であるように構成され、
及び/又は前記入力関数、前記演算関数、及び前記制御関数は、前記工具の表面形状の前記特定の修整が少なくとも3つのロール角で指定可能であり、及び前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の設定によってここで施されるように、及び/又はギヤのクラウニングが指定可能であり、及び前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の前記設定によってここで施され得るように構成され、
及び/又は、前記入力関数、前記演算関数、及び前記制御関数は、前記工具の表面形状の前記特定の修整が少なくとも2つのロール角で指定可能であり、及び前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の前記設定によってここで施されるように構成され、それに加えて、前記工具の特定の半径に対する前記ドレッサの特定の半径の関連付けが指定可能又は算出され、前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の前記設定に基づいて行われるように構成され、
及び/又は、前記入力関数、前記演算関数、及び前記制御関数は、前記ギヤ装置のピッチが指定可能であり、及び前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の前記設定によって施されるように構成され、それに加えて、前記工具の特定の半径に対する前記ドレッサの特定の半径の関連付けが指定可能又は算出され、前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の前記設定に基づいて行われるように構成され、
及び/又は、前記入力関数、前記演算関数、及び前記制御関数は、前記工具の2つの特定の半径に対する前記ドレッサの2つの特定の半径の関連付けを行うように構成され、
及び/又は、前記入力関数、前記演算関数、及び前記制御関数は、修整済みのドレッサに対するデータが入力されることが可能になるように構成され、決定部が、前記工具の所望の歯形修整が前記ドレッサの前記歯形修整及び前記ドレッシング機の設定された前記複数の運動軸に少なくとも近似して施されるように、前記ドレッシング機の前記複数の運動軸の前記設定を決定するように構成されている、装置及び/又はソフトウェアプログラム。
1. 適切にドレッシングされた工具を用いて、所望のギヤ形状を有するワークピースを製造する方法であって、
前記ワークピースにおける所望のギヤ形状を指定する工程と、
少なくとも許容誤差範囲内において前記ワークピースにおける所望のギヤ形状が得られるように、ドレッサと工具から組み合わせを選択する工程と、
前記工具において適切なギヤ形状を得るために、線接触させながら、前記ドレッサを用いて前記工具をドレッシングする工程と、
少なくとも許容誤差範囲内において前記ワークピースにおける所望のギヤ形状が得られるように、前記ドレッシングされた工具を用いて前記ワークピースを機械加工する工程と、を備える方法。
前記選択は、前記ワークピースにおける所望のギヤ形状に応じて、複数のドレッサ及び/又は複数の工具の中から行われ、及び/又は、
前記複数のドレッサ及び/又は前記複数の工具は、好ましくは、少なくとも部分的に指定され、又は既存の範囲内にあり、及び/又は、
前記複数のドレッサは、互いに異なる工具に用いられるように設計され、及び/又は互いに異なる修整、及び/又は互いに異なる直径を有し、及び/又は、
前記複数の工具は、マクロ形状、特に条数及び/又は直径、及び/又はプロファイル角が互いに異なり、及び/又は、
使用可能なドレッサ及び/又は工具に対してスペックが定められ、該スペックは、選択された組み合わせにより、少なくとも許容誤差範囲内において前記ワークピースにおける所望のギヤ形状が得られるように補完的に用いられ、及び/又は、
前記工具は、そのマクロ形状、特に条数、及び/又は直径及び/又はプロファイル角に応じて選択される方法。
前記ワークピースにおける所望のギヤ形状を指定する工程と、
前記ドレッサと工具との特定の組み合わせを用いて、線接触させながら前記工具をドレッシングできるか否か、及び少なくとも許容誤差範囲内において前記所望のギヤ形状が得られるように、前記ドレッシングされた工具を用いて前記ワークピースを機械加工できるか否かを判定する工程と、
前記判定に基づいて、前記ワークピースの製造キャパシティに関する情報を出力する工程と、を備え、
前記ドレッサと工具との特定の組み合わせによって形成され得る前記ワークピースの複数のギヤ形状に関するデータが計算され、さらに好ましくは、全てのギヤ形状に関するデータが計算され、特に実施可能な修整の最小値及び/又は最大値と前記データとが比較され、さらに好ましくは、前記ワークピースにおける所望のギヤ形状と前記データとが比較される方法。
前記複数のワークピースにおける所望のギヤ形状、及び/又は、前記複数のワークピースのギヤ形状の所望の範囲を指定する工程と、
前記複数のドレッサ及び/又は複数の工具のうち1つのドレッサと1つの工具との組み合わせを用いて、少なくとも許容誤差範囲内において、前記複数のワークピースにおける前記所望のギヤ形状をできるだけ多く、及び/又は、前記複数のワークピースのギヤ形状の前記所望の範囲をできるだけ広く形成できるように、前記複数のワークピースにおける前記所望のギヤ形状、及び/又は、前記複数のワークピースのギヤ形状の前記所望の範囲に応じて、複数のドレッサ及び/又は複数の工具を決定する工程と、を備える方法。
前記ワークピースにおける前記所望のギヤ形状は、修整されたギヤ形状であって、及び/又は、
前記工具は、修整が施されるようにドレッシングされ、又は、
第3又は4の態様において、
前記複数のワークピースにおける前記所望のギヤ形状、及び/又は、前記複数のワークピースのギヤ形状の前記所望の範囲には、少なくとも1つの、好ましくは、複数の修整されたギヤ形状が含まれる方法。
前記1つ又は複数のドレッサの選択及び/又は決定と、前記1つ又は複数の工具の選択及び/又は決定と、前記製造キャパシティの確認のうちのいずれか1つを行う際に、前記ドレッサの歯形、及び/又はドレッシング中にドレッシング機の運動軸を適切に設定することにより、前記ドレッサによって得られる前記工具の修整が、考慮される方法。
ドレッシング中にドレッシング機の運動軸を適切に設定することにより実施される前記工具のプロファイル角及び/又はクラウニングの変更が考慮され、及び/又は、
前記工具の修整は、少なくとも2つの、好ましくは、3つのロール角において特定できること、ドレッシング中にドレッシング機の運動軸を適切に設定することにより得られることが考慮され、及び/又は、
前記ドレッサの特定の半径と前記工具の特定の半径とが関連付けされることが考慮され、及び/又は、
前記ワークピースにおける所望のギヤ形状は、単純な歯形修整によるものであり、及び/又は、
前記工具に形成されるギヤ形状は、単純な歯形修整によるものであり、及び/又は、
前記複数のワークピースにおける所望のギヤ形状、及び/又は、前記複数のワークピースのギヤ形状の前記所望の範囲は、修整を有さない、又は、単純な歯形修整のみを有するギヤ形状のみであり、及び/又は、
修整を有さない及び/又は施さない、及び/又は単純な歯形修整のみを有する及び/又は施すギヤ形状のみが、前記ドレッサ及び/又は工具を選択する際に考慮され、及び/又は、
特に誤差を抑制できるように、前記1つ又は複数のドレッサ及び/又は前記複数の工具を決定及び/又は選択する際、ドレッシング中にドレッシング機の運動軸における偏差によって生じる、前記工具に施される修整における誤差が考慮される方法。
前記工具に対する前記ドレッサの位置が、ドレッシング中に前記工具の幅方向位置に基づいて変更されることによって創成される前記工具の表面形状の特定の修整が考慮され、
ロール角における前記工具の表面形状における前記特定の修整が前記工具の幅方向の位置関数C0FSとして指定できることが好ましくは考慮され、及び/又は、
前記工具の幅方向に対して角度ρFSを有する前記工具の第1方向における、前記工具の表面形状の少なくともピッチ及び/又はクラウニングが前記工具の幅方向の位置関数として指定できることが好ましくは考慮され、及び/又は、
前記工具の表面形状における前記特定の修整は、少なくとも2つの、好ましくは、3つのロール角において前記工具の幅方向の位置関数として指定できることが好ましくは考慮され、及び/又は、
好ましくは、前記ドレッサの特定の半径と前記工具の特定の半径とが関連付け可能であることが考慮され、さらに好ましくは、前記関連付けは、前記工具の幅方向の位置関数として指定できることが考慮され、及び/又は、
前記ワークピースにおける所望のギヤ形状は、前記ワークピースの幅方向位置に依存する修整によるものであり、及び/又は、
前記工具に形成されるギヤ形状は、前記工具の幅方向位置に依存する修整によるものであり、及び/又は、
前記複数のワークピースにおける所望のギヤ形状、及び/又は、前記複数のワークピースのギヤ形状の前記所望の範囲は、ワークピースの幅方向位置に依存する少なくとも1つの、好ましくは、複数のギヤ形状を含み、及び/又は、
前記工具に形成され、前記工具の幅方向位置に依存するギヤ形状も、前記ドレッサ及び/又は工具を選択する際に考慮される方法。
ドレッシング中に、前記ドレッサの特定の歯形により、及び/又はドレッシング機の運動軸を適切に設定することにより得られる修整に対する前記工具及び/又は前記ドレッサのマクロ形状により生じる制限が、前記1つ又は複数のドレッサ及び/又は前記1つ又は複数の工具を選択及び/又は決定する際に考慮され、特に前記条数と、前記工具の直径と、前記工具のプロファイル角と、前記ドレッサの直径のうち少なくとも1つが考慮され、及び/又は、対向歯面の単面ドレッシング中に起こり得る前記ドレッサの衝突と、前記工具の歯のアンダカットと、相対的なプロファイル伸長と、相対的なプロファイル圧縮中のうちの少なくとも1つが考慮される方法。
前記複数のドレッサに関し、個々の領域のみが前記ワークピースと接触し得ることが考慮され、及び/又は、
前記複数のドレッサは、異なるストロークに用いられる異なる領域を有してもよく、及び/又は、
前記複数のドレッサ中のいくつかのドレッサは、連続するストロークにおいて、前記工具における異なる領域をドレッシングできる方法。
ドレッサ及び/又は工具の複数の組み合わせにより得られるギヤ形状に関する各々のデータを含むデータベース関数を有し、及び/又は、
ドレッサ及び/又は工具の少なくとも1つの、好ましくは、複数の組み合わせにより得られるギヤ形状に関する各々のデータを計算するための演算関数を有し、
前記データが、好ましくは組み合わせにより最小限及び/又は最大限に得られる前記修整に関する情報、及び/又は組み合わせにより得られる修整範囲に関する情報を含み、
さらに好ましくは、入力関数が設けられ、これを介して、ワークピースにおける所望のギヤ形状が入力可能であり、及び/又は、決定関数が設けられ、これにより、少なくとも許容誤差範囲内において前記ワークピースにおける所望のギヤ形状が得られる、ドレッサと工具との少なくとも1つの組み合わせが決定され、及び/又は前記決定関数により、ドレッサと工具との特定の組み合わせを用いて、所望のギヤ形状を有するワークピースが製造され得るか否かが確認でき、好ましくは、前記決定関数には、前記データベース関数及び/又は前記演算関数が用いられ、及び/又は、
さらに好ましくは、さらなる入力関数が設けられ、これを介して、ドレッサと工具との組み合わせに関するデータ、及び/又は複数のドレッサ及び/又は複数の工具に関するデータが入力でき、及び/又は、
さらに好ましくは、さらなる入力関数が設けられ、これを介して、ドレッサと工具との組み合わせに関するスペック、及び/又は複数のドレッサ及び/又は複数の工具に関するスペックが入力でき、前記決定関数により、前記スペックに基づいて、ドレッサと工具との適切な組み合わせが決定され、及び/又は、
前記データベース関数及び/又は演算関数の前記データは、さらに好ましくは、ドレッシング中にドレッシング機の運動軸を適切に設定することにより前記ドレッサによって得られる前記工具の修整を考慮し、及び/又は、
さらに好ましくは、さらなる決定関数が設けられ、これにより、ドレッサと工具との特定の組み合わせにおいて必要なドレッシング中のドレッシング機の運動軸の設定内容が決定され、その結果、前記工具のギヤ形状が形成され、これにより、少なくとも許容誤差範囲内においてワークピースにおける所望のギヤ形状が得られ、及び/又は、
出力関数が設けられ、これにより、前記必要なドレッシング中のドレッシング機の運動軸の設定が出力され、及び/又は、
前記データベース関数及び/又は演算関数は、さらに好ましくは、第1から10の態様のいずれか1つにおける方法を実行できるように構成され、及び/又は、組み合わせを選択する際に、第1から10の態様のいずれか1つにおける方法の枠組み内で考慮される要素が前記データに含まれるように構成される、装置及び/又はソフトウェアプログラム。
ドレッサ及び/又は工具の複数の組み合わせにより得られる複数のギヤ形状に関する各々のデータを含むデータベース関数を有し、及び/又は、
ドレッサ及び/又は工具の複数の組み合わせにより得られるギヤ形状に関する各々のデータを計算するための演算関数を有し、
前記データは、好ましくは、組み合わせにより最小限及び/又は最大限に得られる前記修整に関する情報、及び/又は組み合わせにより得られる修整範囲に関する情報を含み、
さらに好ましくは、入力関数が設けられ、これを介して、複数のワークピースにおける所望のギヤ形状、及び/又は、複数のワークピースのギヤ形状の所望の範囲が入力でき、及び/又は、
決定関数が設けられ、これにより、前記複数のドレッサ及び/又は複数の工具のうち少なくとも1つのドレッサと1つの工具との組み合わせによって、少なくとも許容誤差範囲内において、前記複数のワークピースにおける前記所望のギヤ形状をできるだけ多く、前記複数のワークピースのギヤ形状の前記所望の範囲をできるだけ広く形成できるように、複数のドレッサ及び/又は複数の工具が決定され、及び/又は、
さらに好ましくは、さらなる入力関数が設けられ、これを介して、既存のドレッサ及び/又は工具が入力でき、前記決定関数によって前記既存のドレッサ及び/又は工具が補完され、及び/又は、
さらに好ましくは、さらなる入力関数が設けられ、これを介して、前記決定関数に用いられる前記ドレッサ及び/又は工具の最大許容数が指定でき、及び/又は、
前記データベース関数及び/又は演算関数は、さらに好ましくは、第1から11の態様のいずれか1つにおける方法が実施できるように構成され、及び/又は組み合わせを選択する際に、第1から11の態様のいずれか1つにおける方法の枠組み内で考慮される要素が前記データに含まれるように構成される装置及び/又はソフトウェアプログラム。
前記装置は、ディスプレイを有し、又は、前記ソフトウェアプログラムは、前記決定関数によって決定された、少なくとも1つの適切なドレッサと工具との組み合わせを表示するようにディスプレイを制御し、
ドレッサと工具の複数の適切な組み合わせが決定される場合、好ましくは、その中の1つの組み合わせが選択可能であり、及び/又は、
好ましくは、前記ドレッサ及び/又は工具が選択可能な状態で、前記複数のドレッサ及び/又は複数の工具が表示され、選択されたドレッサ及び/又は複数の工具に関する情報が順序付け関数に供給可能である装置及び/又はソフトウェアプログラム。
この目的で使用されるドレッサを保持するドレッサホルダと、
第11から13の態様のいずれか1つにおける装置及び/又はソフトウェアプログラムを有する制御器と、を備えるドレッシング機であって、
前記ドレッサホルダは、回転軸を有し、
前記ドレッシング機は、複数の運動軸を有し、これにより、前記ドレッサと線接触した状態で前記工具をドレッシングする際の自由度をそれぞれ独立して設定でき、
好ましくは、前記制御器は、入力関数を有し、これを介して、ワークピースにおける所望の修整が指定でき、及び/又は、
好ましくは、前記制御器は、ドレッサと工具との組み合わせを決定し、この組み合わせにより、少なくとも許容誤差範囲内において前記ワークピースにおける所望のギヤ形状が得られ、
好ましくは、前記ドレッシング機は、前記ドレッサと工具との組み合わせを表示するディスプレイを有し、及び/又は、
さらに好ましくは、前記制御器は、演算関数を有し、これにより、ワークピースにおける所望の修整から、前記ワークピースに修整を施すのに必要な、ドレッサと工具が線接触した状態で行われるドレッシング中の前記運動軸の設定内容が決定され、
好ましくは、前記制御器は、制御関数を有し、これにより、ドレッサと工具が線接触した状態で行われるドレッシング中の前記運動軸の設定が行われ、
前記入力関数、前記演算関数、前記制御関数は、第1から13の態様のいずれか1つにおける方法の実施に用いられるように構成されるドレッシング機。
第11から13の態様のいずれか1つにおける装置及び/又はソフトウェアプログラムを備えるギヤ製造機において、
前記ギヤ製造機は、好ましくは、
前記ドレッシング機の前記工具ホルダに加え、必要に応じて設けられたワークピースホルダ及び工具ホルダと、
ギヤ製造機械加工を行うために、特に、第1から10の態様のいずれか1つにおける方法を実施するために、前記ワークピースホルダ及び前記工具ホルダを制御するギヤ製造機械加工制御器と、を備えるギヤ製造機。
1. 適切にドレッシングされた工具によって、所望のギヤ形状を有する1つ以上のワークピースを製造する方法であって、1つ以上の加工工程を実行した後、同じワークピース又は別の複数のワークピースに対してさらなる加工工程が実行される前に前記工具をドレッサによりドレッシングする方法において、
工具の径を小さくすることにより、中心距離を小さくするのに加えて、前記ドレッサと前記工具との相対位置は、先のドレッシング処理に対して、後のドレッシング処理でドレッシング機の運動軸を対応するように付加的に調整することにより変更される、方法。
前記ドレッシング機の運動軸を付加的に調整することにより、工具の径が小さくなることに起因するギヤ形状の修整を部分的に補償し、
このような付加的な調整のないドレッシングと比較して、前記ドレッシング機の運動軸を付加的に調整することにより、ドレッシング中に生じる歯形クラウニングを変化させ、
前記付加的な調整を選択して、前記ワークピースに対して形成されたギヤ形状における、所望のギヤ形状からの偏差の低減並びに/あるいは最小化が行われ、及び/又は
前記付加的な調整により、前記ドレッサにより前記工具に対して形成されたギヤ形状における、所望形状からの偏差が低減又は最小化される、方法。
後のドレッシング処理では、先のドレッシング処理から、前記工具のプロファイル角が変更されることにより、1つ又は複数のワークピースに対して、後のドレッシング処理後には、先のドレッシング処理後とは異なる前記工具のギヤ装置のプロファイル角でギヤ製造加工が行われ、
前記プロファイル角を選択することにより、前記ワークピースに対して形成されたギヤ形状における、所望のギヤ形状からの偏差の低減又は最小化が行われ、及び/又は、
前記プロファイル角の変更により、修整済みドレッサにより前記工具に施された修整における伸長量並びに/あるいは圧縮量の低減又は最小化が行われる、方法。
非対称のギヤが形成され、
左右歯面に対する前記工具の前記プロファイル角を選択することにより、前記ワークピースの左右歯面に対して形成されたギヤ形状における、所望のギヤ形状からの偏差の全体的な低減並びに/あるいは最小化が行われ、及び/又は、
修整済みドレッサにより前記工具に施された左右歯面に対する修整における伸長量並びに/あるいは圧縮量の全体的な低減又は最小化が行われる、方法。
円錐形の基本形状を有する工具を用い、
円錐角を選択することにより、前記ワークピースに対して形成されたギヤ形状における、所望のギヤ形状からの偏差が、可能な限り小さくなるようにすることが好ましく、
具体的には非対称のギヤの製造時における前記工具の前記プロファイル角の変更により、修整済みドレッサにより前記工具に施された修整における伸長量並びに/あるいは圧縮量の低減又は最小化が行われ、及び/又は、
後のドレッシング処理では、先のドレッシング処理に対して前記円錐角を変更する、方法。
1つ以上のワークピースの製造後、別の複数のワークピースを機械加工する前に、前記工具をドレッシングする、
複数のワークピースを製造する、方法。
前記ワークピースの所望のギヤ形状を指定する工程と、
前記工具による機械加工において、少なくとも許容範囲内で前記ワークピースの所望のギヤ形状を実現するための前記工具のドレッシング中に、前記工具の適切なプロファイル角及び前記ドレッサと前記工具との相対位置を決定する工程と、
を含む、方法。
ドレッシング中に、プロファイル角及び前記ドレッサと前記工具との相対位置を決定することにより、ドレッサの修整における所望の伸長並びに/あるいは圧縮がドレッシング中に前記工具に施されるようにし、具体的には、前記プロファイル角を決定することにより、前記ドレッサと前記工具との相対位置に起因する、前記工具に施された前記ドレッサの修整における圧縮量並びに/あるいは伸長量が、前記プロファイル角によって補償されるようにする、方法。
前記ドレッシング機の運動軸は、前記工具のドレッシング中に設定され、及び/又は、
前記工具並びに/あるいは前記ドレッサのマクロ形状、具体的には、前記工具の条数と、径と、プロファイル角と、円錐角とのうち少なくとも1つ、及び/又は前記ドレッサの径を選択することにより、前記ドレッサの修整を、特定の量だけ圧縮又は伸長した前記工具及び/又は圧縮又は伸長した前記ワークピースに適用する、方法。
前記工具の所望の修整は、少なくとも2つ、好ましくは3つのロール角に指定されるとともに、前記ドレッシング機の運動軸の設定により施され、
前記ドレッサと前記工具との相対位置はドレッシング中に決定されることにより、前記工具に対して所望の歯形クラウニングが施されるようにし、及び/又は
前記工具の特定の半径と前記ドレッサの特定の半径の関連付けが、前記ドレッシング機の運動軸の対応する設定により具体化され、実現される、方法。
第1の工具径を入力するための入力関数が与えられることが好適であり、
前記第1の工具径を有する前記工具をドレッシングするために使用される前記ドレッシング機の運動軸の設定を決定するための決定関数が与えられ、
ドレッサが構成される第2の工具径を入力するための入力関数、又は前記ワークピースあるいは工具の所望のギヤ形状を入力するための入力関数が与えられることがさらに好適である、装置又はソフトウェアプログラム。
前記ワークピースの所望のギヤ形状を入力するための入力関数、及び/又は前記工具あるいはワークピースに対して前記ドレッサにより施される修整における所望の伸長量並びに/あるいは圧縮量を入力するための入力関数、及び
前記工具による機械加工中において前記ワークピースの所望のギヤ形状を実現するためのドレッシング中に、前記工具の適切なプロファイル角、及び前記ドレッサと前記工具との適切な相対位置を決定するための決定関数と、前記工具あるいはワークピースに対して前記ドレッサにより施される修整における所望の伸長量並びに/あるいは圧縮量を実現するための決定関数と、前記工具をドレッシングする際に前記ドレッシング機の運動軸の設定を決定するための決定関数と、前記工具並びに/あるいは前記ドレッサのマクロ形状、具体的には、前記工具の条数と、径と、プロファイル角と、円錐角とのうち少なくとも1つ、及び/又は前記ドレッサの径を決定するための決定関数と、第1から第10の態様のうちいずれか1つに記載の方法において前記工具をドレッシングする際の前記ドレッシング機の運動軸、及び/又は前記工具のマクロ形状の設定を決定するための決定関数とのうち少なくとも1つ、
を備える、装置又はソフトウェアプログラム。
前記ドレッサホルダは回転軸を有し、
前記ドレッシング機は、前記ドレッサと線接触する前記工具をドレッシングする際に互いに依存することなく別の自由度を設定可能とする別の運動軸を有し、
前記ドレッシング機は、第11又は12の態様のいずれか1つに記載の装置及び/又はソフトウェアプログラムを有する制御器、並びに/あるいは、第1から第10の態様のうちいずれか1つに記載の方法においてドレッシング工程を実行するための関数、具体的には、前記ドレッシング機の運動軸の設定が変更された工具のドレッシング処理を複数回行うための関数を備え、
前記制御器は、工具の径を小さくすることにより、中心距離を小さくするのに加えて、後のドレッシング処理で、ドレッシング機の運動軸を対応するように付加的に調整することにより、先のドレッシング処理から、前記ドレッサと前記工具との相対位置を変更するようにプログラムされることが好ましい、ドレッシング機。
前記ギヤ製造機は、前記ドレッシング機の前記工具ホルダに加えて、必要な場合に設けられるワークピースホルダ及び工具ホルダと、ギヤ製造加工、具体的には、第1から第10の態様のうちいずれか1つに記載の方法を実行する目的で、前記ワークピースホルダ及び前記工具ホルダを制御するためのギヤ製造加工制御器とを有することが好ましい、ギヤ製造機。
1. ドレッサの上で、ワークピースのギヤ歯加工に用いられ得る、工具をドレッシングする方法であって、上記ドレッシングは、前記ドレッサと前記工具とが線接触した状態で行われ、ドレッシング中に、前記工具に対する前記ドレッサの位置が、前記工具の幅位置に依存して変更されることで、前記工具の表面形状に特定の修整が施される方法において、
ドレッシング時に、前記工具に対する前記ドレッサの位置が、前記工具の幅位置に依存して変更されることによって施される、前記工具の表面形状の前記特定の修整は、ロール角において、前記工具の幅方向における位置の関数C0FSとして指定可能であり、少なくとも前記工具の表面形状のピッチは、前記工具の幅方向に対して角度ρFSを有する前記工具の第1の方向において、前記工具の幅方向の位置の関数として指定可能であり、及び/又は
ドレッシング時に、前記工具に対する前記ドレッサの位置が、前記工具の幅位置に依存して変更されることによって施される、前記工具の表面形状の前記特定の修整は、少なくとも2つのロール角において、前記工具の幅位置の関数として指定可能であり、
及び/又は
ドレッシング時に、前記工具に対する前記ドレッサの位置が、前記工具の幅位置に依存して変更されることによって施される、前記工具の表面形状の前記特定の修整は、少なくとも1つのロール角において、前記工具の幅位置の関数として指定可能であり、さらに前記ドレッサの特定の半径と前記工具の特定の半径とが関連付けられ、この関連付けが好ましくは前記工具の幅位置の関数として指定可能であり、及び/又は
ドレッシング時に、前記工具に対する前記ドレッサの位置が、前記工具の幅位置に依存して変更されることによって施される、前記工具の表面形状の前記特定の修整のピッチは少なくとも、前記工具の幅方向に対して角度ρFSを有する前記工具の第1の方向において、前記工具の幅方向の位置関数として指定可能であり、さらに前記ドレッサの特定の半径と前記工具の特定の半径とが関連付けられ、この関連付けが好ましくは前記工具の幅位置の関数として指定可能であり、
及び/又は
ドレッシング時に、前記工具に対する前記ドレッサの位置が、前記工具の幅位置に依存して変更されることによって施される、前記工具の表面形状の前記特定の修整のクラウニングは少なくとも、前記工具の幅方向に対して角度ρFSを有する前記工具の第1の方向において、前記工具の幅方向の位置の関数として指定可能であり、
及び/又は
創成パターン内で、前記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に表すことができる前記工具の修整は、指定可能であるか又は施され、これらの一次関数及び/又は二次関数の係数が、前記第1の方向に垂直に延びる前記工具の第2の方向において、定数部分については係数関数FFtC,1により、一次関数部分についてはFFtL,1により、及び/又は二次関数部分についてはFFtQ,1により形成され、FFtC,1は上記第2の方向における位置に非線形に依存し、FFtL,1は一定ではなく、
及び/又は
前記工具の回転角度及び/又は前記工具の幅位置に依存して変化するピッチ及び/又はクラウニングを有する、前記工具の修整は、指定可能であるか又は施され、さらに、歯の厚さは前記工具の回転角度及び/又は前記工具の幅位置に依存して非線形に変化し、
及び/又は
前記工具に対する前記ドレッサの相対位置について少なくとも2の自由度が、線接触した状態でのドレッシング時に、前記工具の幅位置の関数として、互いに独立して指定可能であり、及び/又は制御される
方法。
ドレッシング時に、前記工具に対する前記ドレッサの位置が前記工具の幅位置に依存して変更されることによって施される、前記工具の表面形状の前記特定の修整が、創成パターン内で、前記第1の方向において少なくとも近似的に、一次関数、二次関数又は三次関数として表すことができ、これら関数の前記工具の幅方向における係数は、関数C0FS、C1FS、C2FS及び/又はC3FSにより与えられ、及び/又は定数部分については係数関数FFtC,1により、一次関数部分についてはFFtL,1により、及び/又は二次関数部分についてはFFtQ,1により与えられる、方法。
ドレッシング時に、前記工具に対する前記ドレッサの位置が、前記工具の幅位置に依存して変更されることによって施される、前記工具の表面形状の前記特定の修整は、前記工具の幅位置の関数として指定可能であり、
及び/又は
前記ドレッサの特定の半径が前記工具の特定の半径に関連付けられ、この関連付けは、少なくとも3つ又は4つのロール角において、前記工具の幅位置の関数として好ましくは指定可能であり、
及び/又は
前記ドレッサの2つの特定の半径が前記工具の2つの特定の半径に関連付けられ、この関連付けが、前記工具の幅方向における位置の関数として指定可能であり、
及び/又は
前記修整が指定可能である前記ロール角のうち少なくとも1つ、好ましくは2つ又は3つのロール角は、前記工具の幅方向において別々に選択され、好ましくは前記工具の幅位置の関数として指定可能である、方法。
上記ドレッシングが、1つの面において行われ、前記1つの面において前記少なくとも2つ又は3つのロール角が形成され、
上記ドレッシングが、2つの面において行われ、前記2つの面において前記少なくとも2つ又は3つのロール角が分配され、及び/又は
上記ドレッシングが、2つの面において行われ、円錐形の基本形状を有する工具が用いられ、その円錐角が上記修整を設定するために好ましくは用いられる、方法。
ドレッシング中に前記ドレッサの修整が前記工具に適用される位置が、前記工具の幅位置に依存して指定可能であるか、又はドレッシング中に前記ドレッシング機の運動軸を制御することによって変更される、方法。
前記第1のストロークで施される修整が前記第2のストロークで施される修整に隣接する位置は、前記工具の幅位置に依存して変更される、方法。
前記ストロークのうちの少なくとも1回における前記修整の前記ピッチ及び/又は前記クラウニングに影響を与えることを目的として、前記2回のストロークにおいて異なる前記ドレッサと前記工具との位置決めを行うために必要な変更に加えて、ドレッシング中に、前記ドレッシング機の運動軸が、少なくとも1回の第1ストローク及び1回の第2のストロークにおいて好ましくは別々に設定され、前記ピッチ及び/又はクラウニングは、好ましくは前記工具の幅位置の関数として指定可能であり、
及び/又は
前記特定の修整は、前記第1のストロークによって施された前記表面形状が前記第2のストロークによって施された前記表面形状に、所望の角度で、特に接線方向で、隣接するように、前記ストロークのうちの少なくとも1回において好ましくは設定され、
及び/又は
前記工具の所望の修整は、少なくとも1回のストロークについて、好ましくは各ストロークについて、少なくとも2つのロール角において、好ましくは3つのロール角において、好ましくは指定可能であり、前記修整は、前記工具の幅位置の関数として好ましくは指定可能であり、
及び/又は
前記ドレッサの特定の半径が前記工具の特定の半径に、少なくとも1回のストロークについて、好ましくは各ストロークについて、関連付けられ、この関連付けが、前記工具の幅位置の関数として好ましくは行われ、
及び/又は
前記ドレッサの異なる領域が、前記第1及び第2のストロークについて用いられるか、又は異なるドレッサが前記第1及び第2のストロークについて用いられ、及び/又は前記ストロークのうちの1回が、歯元又は歯末に修整を施すために、例えば前記歯元又は前記歯末にリリーフを施すために用いられる、方法。
前記ドレッサの修整によって施される修整と、ドレッシング中に前記工具に対する前記ドレッサの位置を変更することによって施される前記工具の表面形状の特定の修整とが、重畳され、
前記ドレッサの修整によって施される前記修整の位置は、好ましくは指定可能であり、特に前記工具の幅方向の位置の関数として指定可能であり、及び/又は前記ドレッサの特定の半径と前記工具の特定の半径との関連付けによって指定可能であり、及び/又は
前記工具上での前記ドレッサの前記修整の所望の伸長又は圧縮は、好ましくは指定可能であり、好ましくは前記工具の幅方向の位置の関数として指定可能であり、特に前記ドレッサの2つの特定の半径と前記工具の2つの特定の半径との関連付けによって指定可能であり、
及び/又は
前記修整ドレッサは、好ましくはその全体のアクティブ歯形について不変の修整、例えば不変のクラウニング、を有し、又は前記修整ドレッサは、好ましくは第2の部分領域の歯形とは形状が異なる歯形を有する第1の部分領域における修整を有し、前記第1の部分領域における前記修整は、好適には異なるプロファイル角及び/又は異なるクラウニングを有し、前記修整は、特にはエッジを有することが可能であり、及び/又は前記ドレッサは、前記第1及び第2の部分領域において同時に前記工具の表面と好ましくは接触し、
及び/又は
複合ドレッサ(combination dresser)が、前記歯末及び前記歯面を同時にドレッシングするために用いられ、歯末たけは、ドレッシング中に前記ドレッシング機の前記運動軸を設定することによって好ましくは指定されて生じ、前記歯末たけは、前記工具の幅位置の関数として好ましくは指定可能である、方法。
前記ドレッサと前記工具との相対位置が同じである前記ドレッシング機の前記運動軸の複数の設定値から、指定された条件をよりよく満たす設定値が選択され、前記設定値としては、より高精度で、及び/又はより少ない位置エラーで前記所望の相対位置が得られるものが好ましくは選択され、及び/又は前記ドレッシング機の軸の移動距離が短くて済むものが選択され、及び/又は前記ドレッサ、前記工具及び/又は機械部品が互いに衝突するのを回避するものが選択され、
及び/又は
前記工具によって施されるギヤ形状又は前記ドレッシングによって前記工具に対して施されるギヤ形状が測定され、ドレッシング中の前記ドレッシング機の前記運動軸の所望の設定値からのズレが、所望の形状からのズレに基づいて決定される、方法。
前記所望の修整を施すために、少なくとも自由度3、好ましくは4又は5の自由度が、前記ドレッサと前記工具との相対位置を決定する際に用いられ、
前記自由度は、前記所望の修整を施すために互いに独立して調節可能であり、及び/又は前記自由度は、以下に示す5の自由度、すなわち、前記工具の回転角度、前記工具の軸方向位置、前記ドレッサのy位置、中心距離及び/又は軸交差角のうちの好ましくは少なくとも3つ、4つ、又はその全てであり、
前記工具の軸方向位置、すなわち、前記工具の幅位置は、好ましくは前記ドレッサの接触線を変位させるために用いられ、
前記接触線に沿って前記修整に影響を与えることを目的として、それ以外の前記4の自由度のうち2、3あるいは4が、前記工具の軸方向位置すなわち前記工具の幅位置の関数として、互いに独立して用いられる、方法。
ドレッサの表面形状のエラーが、前記ドレッシング機の前記運動軸の前記設定値に対して、対応する補正値を指定することによって、少なくとも部分的に補正され、
及び/又は
第1のマクロ形状及び/又は第1の所望の表面形状を有する工具のために構成されたドレッサが、第2のマクロ形状及び/又は第2の所望の表面形状を有する工具をドレッシングするために用いられ、前記第1のマクロ形状及び/又は前記第1の所望の表面形状を有する前記工具のための構成によって生じた前記エラーは、第2のマクロ形状及び/又は第2の所望の表面形状を有する前記工具をドレッシングする際に、前記ドレッシング機の前記運動軸の対応する設定値によって、少なくとも部分的に補償され、
及び/又は
ドレッシング中の前記ドレッシング機の前記運動軸の設定値、及び/又は前記ドレッサの前記マクロ形状又は前記修整、及び/又は前記工具の前記マクロ形状は、曲線適合により決定され、前記ドレッシング機の前記運動軸の前記設定値を変更することによって達成可能である前記創成パターン内での前記修整は、前記工具の幅方向に対して角度ρFSを有する方向において、2つ、3つ又は4つのロール角で好ましくは変更され、これらのロール角の間に好ましくは補間され、特に一次関数、二次関数及び/又は三次関数として仮定され、所望の修整と比較され、前記ズレを定量化するために好ましくは距離関数が用いられ、前記距離関数が好ましくは前記創成パターン内の位置に依存する重み付けを有する、方法。
少なくとも1つのネジ山が非アクティブ及び/又は省略状態であり、及び/又は第1の面のドレッシング中に、前記ドレッサが反対側の面の輪郭に少なくとも部分的に係合する、工具が用いられ、
及び/又は
少なくとも1つの歯面が、前記ワークピースの機械加工時に前記ワークピースに接触せず、非アクティブ状態となるようにドレッシングされ、少なくとも1つのネジ山が、前記ワークピースの機械加工時に前記ワークピースに接触せず、非アクティブ状態となるように、好ましくはドレッシングされ、
少なくとも1つの非アクティブ及び/又は省略状態のネジ山が、2つのアクティブ状態のネジ山の間に設けられ、
及び/又は
創成カップリング(generating coupling)内で、前記ワークピースの機械加工時に、多くても1つの歯おきに前記工具と順次係合し、及び/又は前記ワークピースの前記歯の少なくとも1つの第1の部分が、1つの第1の動作(passage)において、前記ワークピースの前記歯の数及び/又は少なくとも条数に依存して、好ましくは機械加工され、その結果、少なくとも1つの第2の動作において前記歯の少なくとも1つの第2の部分を機械加工すべく、前記ワークピースが前記工具に対して回転する、方法。
前記工具の表面形状の特定の修整は、第1から第12の態様のいずれか1つに記載の方法により施され、
具体的には斜め創成法である前記創成法による前記工具の前記特定の修整により、前記ワークピースの表面に、対応する修整が施される、方法。
前記工具の前記所望の修整が指定可能となる入力関数と、
前記所望の修整から、前記ドレッサと前記工具とが線接触した状態でのドレッシング中に、前記特定の修整を施すために必要な前記ドレッサと前記工具との相対位置を決定するか、又は前記特定の修整を施すために必要な前記運動軸の設定値を、前記工具の幅位置の関数として決定する、演算関数とを備え、
前記入力関数及び前記演算関数は、第1から第13の態様に記載の方法のいずれか1つを実行するために使用可能となるように構成され、及び/又は
前記入力関数及び前記演算関数は、
前記工具の表面形状の前記特定の修整が、ロール角において前記工具の幅方向の位置の関数C0FSとして指定可能となるように、且つ少なくとも前記工具の前記表面形状の前記ピッチ及び/又は前記クラウニングが、前記工具の幅方向に対して角度ρFSを有する前記工具の第1の方向において、前記工具の幅方向の位置の関数として指定可能となるように構成され、前記修整は、演算された前記相対位置の経路及び/又は演算された前記ドレッシング機の前記運動軸の前記設定値の経路によって施すことが可能であり、及び/又は
前記入力関数及び前記演算関数は、前記工具の表面形状の前記特定の修整が、少なくとも2つのロール角において、前記工具の幅位置の関数として指定可能となるように構成され、前記修整は、演算された前記相対位置の経路又は演算された前記ドレッシング機の前記運動軸の前記設定値の経路によって施すことが可能であり、及び/又は
前記入力関数及び前記演算関数は、前記工具の表面形状の前記特定の修整が、少なくとも1つのロール角において、前記工具の幅位置の関数として指定可能となるように、且つ前記ドレッサの特定の半径と前記工具の特定の半径とが関連付けられるように構成され、前記修整は、演算された前記相対位置の経路又は演算された前記ドレッシング機の前記運動軸の前記設定値の経路によって施すことが可能であり、前記関連付けは、前記工具の幅位置の関数として好ましくは指定可能であり、
及び/又は
前記入力関数及び前記演算関数は、創成パターン内で、前記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に表すことができる前記工具の修整が、指定可能であるか又は施され、これらの一次関数及び/又は二次関数の係数が、前記第1の方向に垂直に延びる前記工具の第2の方向において、定数部分については係数関数FFtC,1により、一次関数部分についてはFFtL,1により、及び/又は二次関数部分についてはFFtQ,1により形成され、FFtC,1は前記第2の方向における位置に非線形に依存し、FFtL,1は一定ではないように構成され、
及び/又は
前記入力関数及び前記演算関数は、前記工具の回転角度及び/又は前記工具の幅位置に依存して変化するピッチ及び/又はクラウニングを有する、前記工具の前記表面形状の特定の修整が、指定可能となるか又は施されるように、且つ歯の厚さが前記工具の前記回転角度及び/又は前記工具の幅位置に依存して非線形に変化するように構成される、装置及び/又はソフトウェアプログラム。
前記ドレッサの指定された修整の入力を可能にし、前記工具における前記ドレッサの修整の所望の位置を指定可能とする入力関数であって、前記工具における前記ドレッサの修整の前記所望の位置の指定は、前記ドレッサの特定の半径と前記工具の特定の半径とを関連付けることによって行われる、入力関数と、
前記ドレッサの前記指定された修整と、前記工具における前記ドレッサの修整の前記所望の位置とから、前記ドレッサと前記工具とが線接触した状態でのドレッシング中に、前記指定された修整を施すために必要な、前記ドレッサと前記工具との相対位置を決定するか、又は前記指定された修整を施すために必要な前記運動軸の前記設定値を決定する、演算関数とを備え、
前記入力関数及び前記演算関数は、好ましくは先行する方法のいずれか1つを実行するために用いられ得るように構成され、及び/又は
前記入力関数及び前記演算関数は、前記工具に対する前記修整の位置が、前記工具の幅位置に依存して、前記入力関数を介して指定可能となるように、且つ前記演算関数が、必要とされる前記ドレッサと前記工具との前記相対位置又は前記相対位置を設定するために必要な前記運動軸の前記設定値を、前記工具の幅位置の関数として決定するように、好ましくは構成される、装置及び/又はソフトウェアプログラム。
前記ドレッサと前記工具とが線接触した状態でのマルチハブドレッシングのために必要な、前記運動軸の前記設定値を決定するマルチハブ演算関数を有し、
第1のストロークで施される修整が第2のストロークを用いて施される修整に隣接する位置を、前記工具の幅位置の関数として指定可能とする入力関数を有し、及び/又は
入力関数及び決定関数を有し、前記工具の所望の修整が前記入力関数により指定可能であり、前記決定関数が前記所望の修整を施すのに必要なストロークを決定し、前記決定関数は、第1のストロークで施される前記修整が第2のストロークを用いて施される前記修整に隣接する前記位置を、前記工具の幅位置の関数として変更又は決定し、
前記マルチハブ演算関数は、第1のストロークで施される前記修整が第2のストロークを用いて施される前記修整に隣接する前記位置から、前記ドレッサと前記工具とが線接触した状態でのドレッシング中に前記修整を施すのに必要な、前記運動軸の前記設定値を決定し、
前記入力関数、前記演算関数及び前記制御関数は、先行する方法のいずれか1つを実行するために用いられ得るように、好ましくは構成される、装置及び/又はソフトウェアプログラム。
前記ドレッシング機は、前記工具と前記ドレッサの前記相対位置における少なくともさらに別の2の自由度、好ましくは3又は4の自由度を、互いに独立して設定可能な、さらに別の運動軸を有し、且つ
前記ドレッシング機は、前記さらに別の2の自由度、好ましくは3又は4の自由度の設定を、前記ドレッサと線接触した状態で、互いに独立して、前記工具の幅位置の関数として、指定可能及び/又は制御可能とする、制御器を有し、
及び/又は
前記ドレッシング機は、前記工具の前記所望の修整を、前記工具の幅位置の関数として指定可能とする入力関数を有する制御器を有し、
前記制御器は、前記所望の修整から、前記ドレッサと前記工具とが線接触した状態でのドレッシング中に、前記特定の修整を施すために必要な前記運動軸の前記設定値を、前記工具の幅位置の関数として決定する演算関数を有し、
前記制御器は、前記ドレッサと前記工具とが線接触した状態でのドレッシング中に、対応する前記運動軸の設定を、前記工具の幅位置の関数として実行する制御関数を有し、
前記入力関数、前記演算関数及び前記制御関数は、第1から第13の態様のいずれか1つに記載の方法のいずれか1つを実行するために用いられ得るように構成され、
及び/又は
前記入力関数、前記演算関数及び前記制御関数は、前記工具の表面形状の前記特定の修整が、ロール角において前記工具の幅方向の位置の関数C0FSとして指定可能となるように、且つ少なくとも前記工具の前記表面形状の前記ピッチ及び/又は前記クラウニングが、前記工具の幅方向に対して角度ρFSを有する前記工具の第1の方向において、前記工具の幅方向の位置の関数として指定可能となるように構成され、前記修整は、前記制御関数によって実行される前記ドレッシング機の前記運動軸の設定によって施されることが可能であり、
及び/又は
前記入力関数、前記演算関数及び前記制御関数は、前記工具の表面形状の特定の修整が、少なくとも2つのロール角において、前記工具の幅位置の関数として指定可能となるように構成され、前記修整は、前記制御関数によって実行される前記ドレッシング機の前記運動軸の設定によって施されることが可能であり、
及び/又は
前記入力関数、前記演算関数及び前記制御関数は、前記工具の表面形状の上記特定の修整が、少なくとも1つのロール角において、前記工具の幅位置の関数として指定可能となるように構成され、さらに、前記ドレッサの特定の半径と前記工具の特定の半径とが関連付けられ、前記修整が、前記制御関数によって実行される前記ドレッシング機の前記運動軸の設定により施されることが可能であり、前記関連付けが、前記工具の幅位置の関数として好ましくは指定可能であり、
及び/又は
前記入力関数及び前記演算関数は、創成パターン内で、前記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に表すことができる前記工具の修整が、指定可能であるか又は施され、これらの一次関数及び/又は二次関数の係数が、前記第1の方向に垂直に延びる前記工具の第2の方向において、定数部分については係数関数FFtC,1により、一次関数部分についてはFFtL,1により、及び/又は二次関数部分についてはFFtQ,1により形成され、FFtC,1は前記第2の方向における位置に非線形に依存し、FFtL,1は一定ではないように構成され、
及び/又は
前記入力関数及び前記演算関数は、前記工具の回転角度及び/又は前記工具の幅位置に依存して変化するピッチ及び/又はクラウニングを有する、前記工具の前記表面形状の特定の修整が、指定可能となるか又は施されるように、且つ歯の厚さが前記工具の前記回転角度及び/又は前記工具の幅位置に依存して非線形に変化するように構成される、ドレッシング機。
前記制御器は、前記ドレッサの指定された修整の入力を可能にし、前記工具における前記ドレッサの修整の所望の位置を指定可能とする入力関数を有し、前記工具における前記ドレッサの修整の前記所望の位置の指定は、前記ドレッサの特定の半径と前記工具の特定の半径とを関連付けることによって好ましくは行われ、
前記制御器は、前記ドレッサの前記指定された修整と、前記工具における前記ドレッサの修整の前記所望の位置とから、前記ドレッサと前記工具とが線接触した状態でのドレッシング中に、前記修整を施すために必要な前記運動軸の前記設定値を決定する演算関数を有し、
前記制御器は、前記ドレッサと前記工具とが線接触した状態でのドレッシング中に、前記運動軸の対応する設定を実行する制御関数を有し、
前記入力関数、前記演算関数及び前記制御関数は、先行する方法のいずれか1つを実行するために用いられ得るように構成され、及び/又は
前記入力関数、前記演算関数及び前記制御関数は、前記工具に対する前記修整の位置が、前記工具の幅位置に依存して、前記入力関数を介して指定可能となるように、且つ前記演算関数及び前記制御関数が、前記工具の幅位置の関数として、前記運動軸の設定を実行する、ドレッシング機。
前記制御器は、前記ドレッサがそれぞれ前記工具と線接触した状態で、少なくとも1回の第1のストローク及び1回の第2のストロークでドレッシング工程を行うマルチハブドレッシング機能を有し、
前記制御器は、第1のストロークで施される修整が第2のストロークを用いて施される修整に隣接する位置を、前記工具の幅位置の関数として指定可能とし、及び/又は前記工具の所望の修整を指定可能とする入力関数を有し、前記制御器は、前記修整を施すために必要なストロークを決定し、第1のストロークで施される前記修整が第2のストロークを用いて施される修整に隣接する位置を前記工具の幅位置の関数として決定する決定関数を有し、
前記制御器は、第1のストロークで施される前記修整が第2のストロークを用いて施される前記修整に隣接する位置から、前記ドレッサと前記工具とが線接触した状態でのドレッシング中に、前記修整を施すのに必要な前記運動軸の設定値を決定する演算関数を有し、
前記制御器は、前記ドレッサと前記工具とが線接触した状態でのドレッシング中に、対応する前記運動軸の設定を行う制御関数を有し、
前記入力関数、前記演算関数及び前記制御関数は、先行する方法のいずれか1つを実施するために用いられ得るように構成される、ドレッシング機。
前記ギヤ製造機は、好ましくはワークピースホルダと、前記ドレッシング機の前記工具ホルダに追加して任意に設けられた工具ホルダと、ギヤ製造を行うために、具体的には第13の態様に記載の方法を実施するために、前記ワークピースホルダ及び前記工具ホルダを制御するギヤ製造制御器とを有する、ギヤ製造機。
<B.I.対角比の設定>
1. 斜め創成法により修整済み工具を使用して、修整済み表面形状を有する歯付ワークピースを製造する方法であって、
修整を表面形状中に含む工具が使用され、前記修整は、創成パターン内で、前記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、一次及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に表すことができ、
前記一次及び/又は二次関数の係数が、前記第1の方向に垂直に延びる前記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,1,FFtL,1,及びFFtQ,1のうちの少なくとも1つにより、及び/又は、ピッチとクラウニングの少なくとも一方が前記工具の回転角度及び/又は前記工具の幅位置に依存して変化する修整により決定され、
前記工具の前記斜め創成法による前記特定の修整により、対応する修整が前記ワークピースの表面に施され、
前記ワークピースの前記表面形状の所望の修整が指定され、前記所望の修整を施すのに適した前記工具の表面形状の修整が、前記所望の修整を施すのに適した前記斜め創成法における対角比と組み合わされて決定される、方法。
前記工具の前記第1の方向が、斜め創成法において、前記ワークピースの前記所望の修整を施すのに適した前記ワークピースの一方向にマッピングされるように、前記対角比が設定され、好ましくは、前記対角比が曲線適合により及び/又は解析的に決定される、方法。
前記ワークピースの前記表面形状の前記所望の修整が、修整として指定可能であるか、又は、前記創成パターン内で、前記ワークピースの第1の方向において少なくとも局所的に、一次及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に表すことができる修整を有し、
前記一次及び/又は二次関数の係数が、前記第1の方向に垂直に延びる前記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,2,FFtL,2,及びFFtQ,2のうちの少なくとも1つにより構成され、及び/又は、修整として指定可能であるか、又は、ピッチとクラウニングのうちの少なくとも一方が前記ワークピースの幅位置に依存して変化する修整を含む、方法。
前記工具の前記表面形状の前記修整の係数関数FFtC,1,FFtL,1,及びFFtQ,1のうちの少なくとも1つは、前記ワークピースの前記表面形状の前記所望の修整を施すために、少なくとも特定の条件下で自由に選択可能であり、及び/又は
係数関数FFtC,2,FFtL,2,及びFFtQ,2のうちの少なくとも1つ、及び/又は、前記ワークピースの前記表面形状の前記修整の第1の方向が、少なくとも一定の条件下で自由に指定可能及び/又は選択可能であり、及び/又は
前記工具の前記表面の前記修整のピッチとクラウニングの少なくとも一方が、少なくとも一定の条件下で、前記工具幅位置の関数として、自由に選択可能であり、及び/又は
前記ワークピースの前記表面の前記修整のピッチとクラウニングの少なくとも一方が、少なくとも一定の条件下で、前記ワークピース幅位置の関数として、自由に選択可能であり、
前記対角比が、前記ワークピース上の前記修整の前記第1の方向に依存して決定される、方法。
前記工具の前記表面形状の前記修整は、斜め創成研削において前記工具の表面の前記ワークピースの表面へのマッピングを表す関連付関数の逆変換を介して、前記ワークピースの前記表面形状の前記所望の修整から決定され、前記関連付関数は前記対角比に依存し、前記決定は、好ましくは、斜め送り創成研削において前記工具の表面の前記ワークピースの表面へのマッピングを解析的に表す関数を使用して行われ、及び/又は、
前記ワークピースの前記表面形状の前記所望の修整は、連続関数として、及び/又は、散布図上に指定され、前記連続関数は、好ましくは、歯面の表面上に指定され、及び/又は、前記散布図は前記歯面の表面上に広がり、及び/又は
前記工具の前記表面形状の前記修整は、連続関数として、及び/又は、散布図上に指定され、前記連続関数は、好ましくは、前記歯面の表面上に指定され、及び/又は、前記散布図は前記歯面の表面上に広がり、及び/又は
前記ワークピースの前記表面形状の前記修整は、少なくとも2つ又は3つのロール角において、前記工具幅位置の関数として指定可能及び/又は選択可能であり、前記ロール角の間のロール角領域について補間が行われ、及び/又は
前記工具の前記表面の前記修整は、前記工具幅位置の関数としての少なくとも2つ又は3つのロール角における前記決定及び/又は指定の枠組み内で可変であり、前記ロール角の間の前記ロール角領域について補間が行われる、方法。
前記工具の前記表面形状の前記修整は、ドレッシング時に、前記工具とドレッサとの間の相対位置の修整により施され、前記ドレッサは、好ましくは、ドレッシング時に前記工具と線接触し、及び/又は、前記工具の前記表面形状の前記修整の前記第1の方向は、前記工具のドレッシング時の前記ドレッサの作用線に対応し及び/又は前記ドレッサの作用線により指定され、
前記工具は、好ましくは、修整済みの様式で、歯形ローラドレッサ又はフォームローラドレッサによってドレッシングされ、
より好ましくは、前記歯形ローラドレッサ又は前記フォームローラドレッサは、前記ドレッシング時に、前記工具の歯に対し歯元領域から歯先領域まで接触して、1回のストロークで歯たけ全体にわたって前記修整を施し、あるいは、
前記歯形ローラドレッサ又は前記フォームローラドレッサは、前記ドレッシング時に、
前記工具の歯に対し歯元と歯先との間の部分的領域にのみ接触し、複数回のストロークで且つ前記ドレッサの各相対位置決めにおいて、前記特定の修整を歯たけ全体にわたって施す、方法。
ドレッシング時に、前記工具に対する前記ドレッサの位置が、前記工具の回転角度及び/又は前記工具幅位置に依存して変更されることで、前記工具の前記表面形状の前記修整が施され、
少なくとも自由度3、好ましくは4又は5の自由度を使用して前記ドレッサと前記工具との間の相対位置決めに前記所望の修整を施すことで、前記工具の前記特定の修整が施され、
前記各自由度は、前記所望の修整を施すために、それぞれ互いから独立して設定可能であり、及び/又は、前記自由度は、前記工具の回転角度と、前記工具の軸方向位置と、前記ドレッサのy位置と、中心距離と、軸方向交差角の5のうちの少なくとも3、又は4、又は全てであり、前記工具の前記軸方向位置、すなわち、前記工具幅位置は、前記ドレッサの前記接触線をずらすために使用され、残りの4の自由度のうちの2、3、又は4は、前記接触線に沿って前記指定された修整を施すために、互いから独立して設定される、方法。
前記ワークピースの前記表面形状の所望の修整が指定され、
前記工具の前記表面形状の適切な関数FFtC,1,FFtL,1及び/又はFFtQ,1が、前記ワークピースの前記表面形状の前記所望の修整に依存して決定されるとともに、適切な対角比が決定され、及び/又は、
ドレッシングの際の、前記工具の回転角度と前記工具幅位置の少なくとも一方に依存する、前記工具に対する前記ドレッサの位置の適切な変化が、前記ワークピースの前記表面形状の前記所望の修整と前記工具幅位置の少なくとも一方に依存して決定されるとともに、適切な対角比が決定される、方法。
前記ワークピースの前記表面形状の前記修整の所望の配向が指定されるとともに、前記修整の前記所望の配向が斜め創成機械加工の際に施されるように前記対角比が設定され、及び/又は、前記対角比が、少なくとも各ストロークにわたって一定である、方法。
前記対角比は、ワークピースの機械加工の一部として変更される、方法。
前記工具の基本形状は円錐形であり、前記工具の円錐角度は好ましくは1′よりも大きく、好ましくは30′よりも大きく、より好ましくは1°よりも大きく、及び/又は、前記工具の円錐角度は50°よりも小さく、好ましくは20°よりも小さく、より好ましくは10°よりも小さい、方法。
前記ギヤ製造機は、好適には、上記第1から第12の態様のいずれか1つの方法を実行するための制御器を有し、及び/又は
好適には、前記ギヤ製造機は入力関数と制御関数とを備え、前記入力関数を介して前記ワークピースの前記表面形状の所望の修整を指定可能であり、前記制御関数によって、前記ワークピースの前記表面形状の前記修整を施すのに適した前記工具の前記表面形状の前記修整が決定されるとともに、適切な対角比が決定され、
好ましくは、前記制御関数によって、ドレッシング時に前記工具の前記表面形状の前記修整が施され、及び/又は、前記対角比で前記工具を機械加工するために前記斜め創成法が実施される
ギヤ製造機。
前記ギヤ製造機は、前記工具の修整ドレッシングのためのドレッシング機能を備え、前記ドレッシング機能により、ドレッシング時に前記工具の回転角度に依存して、前記工具に対する前記ドレッサの位置が変更され、及び/又は、前記工具幅位置が変更され、好ましくは、前記ドレッシング機能により、前記工具の回転角度と前記工具幅位置の少なくとも一方に依存して、少なくとも前記ドレッサの動作深さと圧力角とが変更され、及び/又は、前記ドレッシング機能は、前記ドレッサと前記工具との間の相対位置決め中に前記所望の修整を施すために、少なくとも自由度3、好ましくは4又は5の自由度を利用し、前記自由度は、好ましくは、前記所望の修整を施すために、互いから独立して設定される
ギヤ製造機。
前記入力関数により、前記ワークピースの前記表面形状の前記所望の修整を、定数関数として及び/又は散布図上で指定でき、前記定数関数は、好ましくは、歯面の表面上に指定可能であり、及び/又は、前記散布図は、好ましくは、歯面の表面上に広がり、及び/又は、
前記入力関数により、少なくとも2つ又は3つのロール角において、前記ワークピースの前記表面形状の前記所望の修整を、前記ワークピース幅位置の関数として指定できるとともに、前記ロール角の間のロール角領域について補間が行われる
ギヤ製造機。
前記ギヤ製造機により、前記工具の前記表面形状の前記修整が、定数関数として及び/又は散布図上に決定され、及び/又は、
前記ギヤ製造機により、前記工具の前記表面形状の前記修整を、定数関数として及び/又は散布図上で指定でき、前記定数関数は、好ましくは歯面の表面上に決定され及び/又は指定可能であり、及び/又は、前記散布図は、好ましくは、歯面の表面上に広がり、及び/又は、
前記工具の前記表面形状の前記修整は、少なくとも2つ又は3つのロール角において、前記決定及び/又は指定の枠組み内で、前記工具幅位置の関数として可変であり、前記制御器が、前記ロール角の間のロール角領域について補間を行う
ギヤ製造機。
前記ギヤ製造機により、前記ワークピースの前記表面形状の所望の修整を、創成パターン内で前記ワークピースの第1の方向において少なくとも局所的に、一次及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に表すことができる関数として指定でき、前記一次及び/又は二次関数の係数が、前記第1の方向に垂直に延びる前記ワークピースの第2の方向において、係数関数FFtC,2,FFtL,2,及びFFtQ,2のうちの少なくとも1つにより構成され、前記係数関数FFtL,2,FFtll,2,及び前記ワークピースの前記表面形状の前記修整の前記第1の方向のうちの少なくとも1つが、少なくとも一定の条件下で自由に変更可能及び/又は選択可能であり、及び/又は
前記ギヤ製造機により、前記ワークピースの前記表面形状の所望の修整を、前記ワークピースの幅方向に変化する第1の方向におけるピッチとクラウニングの少なくとも一方を有する関数として指定でき、
前記ワークピースの前記表面形状の前記修整は、好ましくは、少なくとも2つ又は3つのロール角において、前記工具幅位置の関数として指定可能であり、前記制御器が、前記ロール角の間のロール角領域について補間を行う
ギヤ製造機。
前記ギヤ製造機は、前記工具の前記表面形状の修整を、創成パターン内で前記ワークピースの第1の方向において少なくとも局所的に、一次及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に表すことができる関数として指定及び/又は決定でき、
前記一次及び/又は二次関数の係数が、前記第1の方向に垂直に延びる前記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,1,FFtL,1,及びFFtQ,1のうちの少なくとも1つにより構成され、
好ましくは、前記工具の前記表面形状の前記修整の前記係数関数FFtC,1,FFtL,1,及びFFtQ,1のうちの少なくとも1つが、少なくとも一定の条件下で自由に変更可能及び/又は選択可能であり、及び/又は、
前記ギヤ製造機により、前記ワークピースの前記表面形状の修整を、前記ワークピース幅方向に変化する第1の方向においてピッチとクラウニングの少なくとも一方を有する関数として指定又は決定でき、
前記工具の前記表面形状の前記修整は、好ましくは、少なくとも2つ又は3つのロール角において、前記決定及び/又は指定の枠組み内で、前記ワークピースの前記幅位置の関数として指定可能及び/又は可変であり、前記制御器が、前記ロール角の間のロール角領域について補間を行う
ギヤ製造機。
前記各関数が、上記態様のいずれか1つの方法を実行する
コンピュータプログラム。
1. 修整済み工具を使用して、修整された表面形状を有する歯付ワークピースを斜め創成法によって製造する方法であって、
工具が使用され、
前記工具の表面形状は、
創成パターン内で、前記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に表すことが可能な修整、及び/又は、
ピッチ及び/又はクラウニングが前記工具の回転角度に依存して、及び/又は前記工具の幅位置に依存して変化する修整を有し、
前記一次関数及び/又は二次関数の係数は、前記第1の方向に対して垂直に延びる前記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,1、FFtL,1、及び/又はFFtQ,1により構成され、
前記斜め創成法による前記工具の具体的な修整は、前記ワークピースの表面上に、対応する修整を施し、
前記工具の前記具体的な修整によって施される前記ワークピースの前記修整は、歯形修整及び/又は前記ワークピースの機械加工手順中の機械運動の変更によって生じる修整によって重畳される
方法。
各修整の形、及び/又は複数の部分、及び/又は複数のパラメータは、曲線適合により及び/又は解析的に決定される方法。
工具が使用され、
前記工具の表面形状は、
創成パターン内で、前記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に表すことが可能な修整、及び/又は
ピッチ及び/又はクラウニングが前記工具の回転角度に依存して、及び/又は前記工具の幅位置に依存して変化する修整を有し、
前記一次関数及び/又は二次関数の係数は、前記第1の方向に対して垂直に延びる、前記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,1、FFtL,1、及び/又はFFtQ,1により構成され
前記斜め創成法による前記工具の具体的な修整は、前記ワークピースの表面上に、対応する修整を施し、
前記工具の前記表面形状の修整の形、並びに、前記ワークピースの機械加工プロセス及び/又は前記工具のマクロ形状の少なくとも1つのパラメータ及び好ましくは複数のパラメータは、所望の修整を少なくとも近似的に施すことができるように決定され、
前記決定は、具体的には、曲線適合により及び/又は解析的に行われる
方法。
前記斜め創成法中の対角比及び/又は軸交差角、及び/又は前記工具の円錐角及び/又はプロファイル角が決定され、
好ましくは前記工具幅にわたって一定である、一定の対角比が決定され、又は
前記対角比は、好ましくは送り位置の非定数関数として決定される
方法。
工具のドレッシングプロセスの修整、及び/又は前記工具をドレッシングするために使用されるドレッサの修整、及び/又はワークピースの機械加工手順の修整によって施される少なくとも2つの異なる修整を重畳することによって、前記ワークピースの修整を行い、
前記ワークピースの所望の修整は、ロール角wFとワークピース幅位置zFとを用いる二次多項式として創成パターン内に指定可能であり、該多項式の係数は、少なくとも1つ、好ましくは複数、さらに好ましくは全ての係数が、ある一定の条件内で、自由に選択可能であり、及び/又は
前記ワークピースの前記所望の修整は、ある一定の条件内で複数の方向が自由に選択可能な複数のクラウニングの重畳として指定可能であり、及び/又は所望の歯形クラウニングと所望の歯すじクラウニングとが指定可能であり、及び/又は
前記ワークピースの前記所望の修整は、波の伝播方向を横断する非定数値を有する振幅を持つ波として指定可能であり、
上記波の伝搬方向に対して横断し、特に上記波のピークに沿う、少なくとも1つの一次関数形状及び/又は二次関数形状を有する振幅関数を指定することが好ましく、
少なくとも特定の条件内において、上記振幅関数の1つ以上の係数を自由に選択可能であることが好ましく、及び/又は
前記振幅が側面の全方向で変化するように、前記振幅を指定可能である
方法。
前記工具の表面形状の具体的な修整によって施される、前記ワークピースの表面形状の第1の修整、
前記第1の修整において
前記具体的な修整は、ドレッシング中に、前記工具の前記回転角度及び/又は前記工具の幅位置に依存して前記工具に対する前記ドレッサの位置を変えることによって施され、及び/又は、
前記具体的な修整は、前記創成パターン内で、前記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に記述可能な修整、及び/又はピッチ及び/又はクラウニングが、前記工具の前記回転角度及び/又は前記工具の幅位置に依存して変化する修整、を有する表面形状を持つ工具を使用することによって施され、
前記一次関数及び/又は二次関数の複数の係数は、前記第1の方向に対して垂直に延びる前記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,1、FFtL,1、及び/又はFFtQ,1によって決定され、
前記ドレッサの歯形修整によって施される、前記ワークピースの表面形状の第2の修整、及び/又は
前記ワークピースの機械加工手順中に機械運動を変更することによって施される、前記ワークピースの表面形状の第3の修整
のうちの少なくとも2つの修整を重畳し、
各修整の形、及び/又は複数の部分、及び/又は複数のパラメータは、曲線適合により及び/又は解析的に決定される
方法。
前記ワークピースの表面形状の所望の修整は、以下の修整、すなわち
前記創成パターン内で、前記ワークピースの第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に記述することが可能な第1の修整、
前記第1の修整において、上記一次関数及び/又は二次関数の複数の係数は、前記第1の方向に対して垂直に延びる前記ワークピースの第2の方向において、係数関数FFtC,2、FFtL,2、及び/又はFFtQ,2によって、及び/又はピッチ及び/又はクラウニングが前記ワークピース幅位置に依存して変化する修整によって構成され、
歯形修整のみによって施される第2の修整、及び/又は
前記ワークピースの第3の方向においては、前記創成パターン内で少なくとも局所的に一定値を有するとともに、前記第3の方向に垂直に延びる前記ワークピースの第4の方向においては、関数FKFtで表される第3の修整、
のうちの少なくとも2つの修整に少なくとも近似的に分解される
方法。
前記ワークピースの表面形状の所望の修整は指定され、
前記機械加工手順のパラメータ、及び/又は前記工具のマクロ形状のパラメータ、及び/又は前記工具の表面形状の直接的な修整、及び/又は前記所望の修整に可能な限り最適に近似させる及び/又は前記所望の修整を正確に決定する修整の組み合わせは、曲線適合を用いて及び/又は解析的に決定され、
前記所望の修整は、連続関数及び/又は散布図として指定されることが好ましく、
歯面の表面上の定数関数は指定可能である、及び/又は前記散布図は前記歯面の表面上に広がることが好ましく、及び/又は
前記修整の形、及び/又は前記複数の修整の形は、複数の点において、及び/又は複数の連続関数として決定される
方法。
各修整の合計として与えられる全体の修整と所望の修整との差を定量化する距離関数が上記曲線適合の枠組み内で使用され、
前記距離関数によって、複数の点又は前記創成パターン全体の平均値を作成することが好ましく、及び/又は
ロール距離wF及び歯幅位置zFに依存する距離関数A(wF、zF)が上記曲線適合の枠組み内で使用され、及び/又は
加重距離関数が上記曲線適合の枠組み内で使用され、前記ワークピースの特定の領域における差に対する加重が、その他の領域における差に対する加重よりも強いことが好ましく、
及び/又は
前記ワークピースの表面形状の具体的な修整は、前記曲線適合の途中で決定され、前記創成パターン内で、前記ワークピースの第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に記述可能であり、
この一次関数及び/又は二次関数の係数は、前記第1の方向に垂直に延びる前記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,2、FFtL,2、及び/又はFFtQ,2によって構成され、及び/又は
第1の方向において測定されるピッチ及び/又はクラウニングが前記ワークピース幅位置に依存して変化するような前記ワークピースの修整を決定し、少なくともさらに1つの修整とともに、所望の修整に理想的に近似させる、及び/又は所望の修整を正確に施し、
上記ワークピースの表面形状の所望の修整から、この目的のために必要な工具の表面形状の修整、及び/又はドレッシング中にこの目的のために必要な機械運動が決定され、
及び/又は
前記機械加工手順の少なくとも1つの、好ましくは複数のパラメータ、及び/又は前記工具のマクロ形状の少なくとも1つの、好ましくは複数のパラメータ、及び/又は、可能な修整のうちの少なくとも1つ及び好ましくは2つあるいは3つの修整の形と、部分と、パラメータとのうちの少なくとも1つを、曲線適合の枠組み内で変更することによって、これらパラメータ、及び/又は前記所望の修整に可能な限り最適に近似させ及び/又は上記所望の修整を正確に施すような上記修整、及び/又は上記修整の組み合わせを決定し、
係数関数FFt。1/2、FFtL,1/2、及び/又はFFtQ,1/2の形、及び/又は関数FKFtの形、及び/又は歯形修整の形、及び/又は前記第1の方向を変更することが好ましく、及び/又は
前記第1の修整の前記第1の方向、前記対角比、前記斜め創成法中の軸交差角、前記円錐角、及び前記工具のプロファイル角のうちの少なくとも1つを変更することが好ましく、
前記工具幅にわたって一定である対角比が変更されることが好ましく、あるいは前記対角比が、送り位置の非定数関数として変更されることが好ましい
方法。
前記工具の表面形状の修整は、ドレッシング中に前記工具と前記ドレッサとの相対位置を修整することにより施し、前記ドレッサは、好ましくは、ドレッシング中は前記工具と線接触し、及び/又は、前記工具の表面形状に施される修整の前記第1の方向は、前記工具をドレッシングする際の前記ドレッサの作用線に対応し、及び/又はその作用線により指定され、
前記工具は、歯形ローラドレッサあるいはフォームローラドレッサを用いて、修整された形状にドレッシングされることが好ましく、
さらに、前記歯形ローラドレッサあるいは前記フォームローラドレッサは、一回のストロークで歯たけ全体にわたって前記修整が生じるように、前記ドレッシング中、歯元の領域から歯先の領域まで前記工具の歯と接触することが好ましく、
あるいは、代替的に
前記歯形ローラドレッサあるいは前記フォームローラドレッサは、複数回のストロークで歯たけ全体にわたり、上記ドレッサの互いに異なる相対位置において、上記具体的な修整が生じるように、上記ドレッシング中、上記歯元の領域と上記歯先の領域との間の部分領域のみで上記工具の歯と接触し、及び/又は
前記工具の表面形状の具体的な修整は、前記工具の回転角度及び/又は前記工具の幅位置に依存して、ドレッシングプロセス中の機械運動を変更することによって施され、
具体的には、所望の修整のために前記ドレッサと前記工具との間の相対位置を決めるにあたり、少なくとも3度の自由度、好ましくは4度あるいは5度の自由度が用いられ、
この自由度は、前記所望の修整を施すために、互いに独立して設定可能であることが好ましく、及び/又は
この自由度は、以下の5度の自由度、すなわち、前記工具の回転角度、前記工具の軸位置、前記ドレッサのy位置、中心距離及び軸交差角のうちの少なくとも3度、あるいは4度、あるいは全ての自由度が用いられることが好ましく、
前記工具の軸位置、すなわち前記工具の幅位置が、前記ドレッサの接触線を変位させるのに用いられることが好ましく、
前記接触線に沿って前記具体的な修整を施すためには、残りの4度の自由度のうち、2度の自由度、3度の自由度、あるいは全4度の自由度が、互いに独立して設定され、
歯形修整を施すために、修整されたドレッサを追加的に使用することが好ましい
方法。
機械加工中における、前記工具の軸方向送り出しと前記ワークピースの軸方向送り出しとの間の比によって与えられる対角比を利用して、前記工具の軸方向の送り出しが行われ、
前記対角比は、ワークピースの機械加工の一部として変更される
方法。
前記工具は円錐形の基本形状を有し、
前記工具の円錐角は、1′よりも大きく、好ましくは30′よりも大きく、より好ましくは1°よりも大きく、及び/又は、
前記工具の円錐角は、50°よりも小さく、好ましくは20°よりも小さく、より好ましくは10°よりも小さい
方法。
前記ギヤ製造機は、好適には、機械加工手順中及び/又はドレッシングプロセス中に機械運動の運動力学的な変更を指定できる、及び/又は決定できる入力関数及び/又は演算関数を有し、及び/又は前記機械加工手順中及び/又は前記ドレッシングプロセス中に、前記機械運動を変更する制御関数を有し、
前記入力関数は、所望の修整の入力を許可することが好ましく、
上記演算関数は、製造に必要な複数の修整を決定し、及び/又は、前記複数の修整を施すのに必要な前記機械加工手順中及び/又は前記ドレッシングプロセス中に、前記機械運動の変更を決定する
ギヤ製造機。
前記コンピュータシステム及び/又はソフトウェアプログラムは、所望の修整を指定するための入力関数と、分解関数とを有し、
前記分解関数は、所望の修整に可能な限り最適に近似させる、及び/又は所望の修整を正確に決定するような複数の修整の組み合わせを決定し、
前記分解関数は、
前記創成パターン内で、前記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に記述可能な前記工具の表面形状の具体的な修整、及び/又は
ピッチ及び/又はクラウニングが、前記工具の回転角度及び/又は前記工具の幅位置に依存して変化する修整、
によって施される前記ワークピースに施される修整と、歯形修整及び/又は機械加工手順中の機械運動の変更による修整との、この目的に適した組み合わせを決定し、
前記一次関数及び/又は二次関数の係数は、前記第1の方向に対して垂直に延びる前記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,1、FFtL,1、及び/又はFFtQ,1により構成され、
前記分解関数は、前記ワークピースの指定された所望の修整を、曲線適合により及び/又は解析的に、前記ワークピースの異なる2つの修整に少なくとも近似的に分解することが好ましく、
前記ワークピースの異なる2つの修整は、それぞれ、前記工具のドレッシングプロセスの修整によって、及び/又は前記工具のドレッシングに使用されるドレッサの修整によって、及び/又は前記ワークピースの機械加工手順の修整によって施すことが可能であり、
前記分解関数は、指定された所望の修整を、以下の修整、すなわち
前記ワークピースの第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に記述可能な第1の修整、及び/又は、ピッチ及び/又はクラウニングがワークピース幅位置に依存して変化する修整であって、前記一次関数及び/又は二次関数の係数が、上記第1の方向に対して垂直に延びる前記ワークピースの第2の方向において、係数関数FFtC,2、FFtL,2、及び/又はFFtQ,2によって構成される修整、
歯形修整のみによって施される第2の修整、及び/又は
前記ワークピースの第3の方向においては、前記創成パターン内で少なくとも局所的に一定値を有するとともに、前記第3の方向に垂直に延びる前記ワークピースの第4の方向においては、関数FKFtで表される第3の修整、
のうちの少なくとも2つの修整に、少なくとも近似的に分解することがさらに好ましく、
前記コンピュータシステム及び/又はソフトウェアプログラムは、演算関数を有することが好ましく、
該演算関数は、
前記工具のドレッシングプロセスの修整を決定し、及び/又は
前記工具のドレッシングに使用されるドレッサの修整を決定し、及び/又は
このように決定された前記ワークピース及び/又は前記工具の上記修整から、該修整を施すために必要な、前記ワークピースの機械加工手順の修整を決定する
コンピュータシステム及び/又はソフトウェアプログラム。
前記コンピュータシステム及び/又はソフトウェアプログラムは、所望の修整を指定するための関数と、決定関数とを有し、
前記決定関数は、
上記創成パターン内で、前記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に記述可能な、前記工具の表面形状の具体的な修整の形を決定し、
前記一次関数及び/又は二次関数の係数は、前記第1の方向の方向に対して垂直に延びる前記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,1、FFtL,1、及び/又はFFtQ,1によって構成され、及び/又は
前記決定関数は、
ピッチ及び/又はクラウニングが、前記工具の回転角度及び/又は前記工具の幅位置に依存して変化する修整、及び
前記工具のマクロ形状の少なくとも1つのパラメータ、好ましくは複数のパラメータ、及び/又は、前記所望の修整を可能な限り最適に近似させることができる斜め創成法及び/又は前記所望の修整を正確に施すことができる斜め創成法の少なくとも1つのパラメータ、好ましくは複数のパラメータ
を決定する
コンピュータシステム及び/又はソフトウェアプログラム。
前記コンピュータシステム及び/又はソフトウェアプログラムは、第1から第12の態様に記載の方法の演算工程を実行し、及び/又は、
第13の態様に記載のギヤ製造機に対するインタフェースを有する、もしくは該ギヤ製造機にインストール可能であり、
機械運動の変更は、機械加工手順中及び/又はドレッシングプロセス中に、前記コンピュータシステム及び/又はソフトウェアプログラムによって指定可能である、及び/又は決定可能である。
0. 修整済み工具を用いた斜め創成法により、修整された表面形状を有する歯付ワークピースを製造する方法であって、
上記工具のドレッシングプロセスと、上記工具をドレッシングするのに用いるドレッサと、上記ワークピースの機械加工プロセスのうち少なくとも1つに修整を施すことにより行われ得る、少なくとも2つの異なる修整が、上記ワークピースに修整を施す目的で重畳され、及び/又は
上記ワークピースに上記修整を施すために工具が用いられ、上記ワークピースの表面形状は、創成パターン内で上記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に記述可能な修整を含んでおり、
上記一次関数及び/又は上記二次関数の係数は、上記第1の方向に対して垂直に延びる、上記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,1、FFtL,1及びFFtQ,1のうち少なくとも1つにより形成され、及び/又は
上記ワークピースの表面形状は、そのピッチ及び/又はクラウニングが、上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅位置に依存して変化する修整をさらに含み、
上記ワークピースに施す所望の修整は、ロール角wF及び上記ワークピースの幅位置zFを用いる二次多項式として上記創成パターン内に指定可能である、方法。
上記ワークピースに上記修整を施すために工具が用いられ、上記ワークピースの表面形状は、創成パターン内で上記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に記述可能な修整を含んでおり、
上記一次関数及び/又は上記二次関数の係数は、上記第1の方向に対して垂直に延びる、上記工具の第2の方向において、定数関数部分については係数関数FFtC,1により、一次関数部分についてはFFtL,1により、及び/又は二次関数部分についてはFFtQ,1により形成され、FFtC,1は上記第2の方向における位置に非線形に依存し、FFtL,1は一定ではなく、及び/又は
上記ワークピースの表面形状は、そのピッチ及び/又はクラウニングが、上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅位置に依存して変化する修整であって、
その歯の厚さが、上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅位置に依存して非線形に変化する、修整を含む、方法。
上記工具の上記表面形状に対する具体的な修整は、上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅位置に依存して、ドレッサの上記工具に対する位置をドレッシング中に線接触で変化させることにより施され、及び/又は
その表面形状が、創成パターン内で上記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、定数関数、一次関数及び二次関数のうち少なくとも1つによって少なくとも近似的に記述可能な修整を含む工具が用いられ、
上記定数関数、上記一次関数及び上記二次関数のうち少なくとも1つの係数は、上記第1の方向に対して垂直に延びる、上記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,1、FFtL,1及びFFtQ,1のうち少なくとも1つにより形成され、
そのピッチ及び/又はクラウニングが、上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅位置に依存して変化する修整をその表面形状が有する工具が用いられ、
上記ワークピースに施す所望の修整は、複数の具体的な条件の組み合わせの下で方向を自由に選択可能である、複数のクラウニングの重畳として指定可能であり、及び/又は
所望の歯形クラウニングが指定可能である、方法。
上記一次関数の係数は、上記第1の方向に対して垂直に延びる、上記工具の第2の方向において、定数関数部分については係数関数FFtC,1により、一次関数部分についてはFFtL,1により形成され、及び/又は
上記係数関数FFtC,1は、好ましくは上記第2の方向における位置に二次関数的に依存し、及び/又は
上記係数関数FFtL,1は、好ましくは上記第2の方向における位置に一次関数的に依存し、及び/又は
上記工具の上記修整は、上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅位置に依存して一次関数的に変化するピッチを有し、
歯の厚さは、上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅位置に依存して二次関数的に変化し、及び/又は
上記所望の修整は、少なくとも1つの第1の修整及び少なくとも1つの第2の修整に分解され、
上記第1の修整は、創成パターン内で上記ワークピースの第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数によって少なくとも近似的に記述可能であり、
上記一次関数の係数は、上記第1の方向に対して垂直に延びる、上記ワークピースの第2の方向において、定数関数部分については係数関数FFtC,2により、一次関数部分についてはFFtL,2により形成され、及び/又は
上記工具の表面形状は、そのピッチが上記ワークピースの幅位置に依存して変化する修整を含み、
上記係数関数FFtC,2は、好ましくは上記第2の方向における位置に二次関数的に依存し、及び/又は
上記係数関数FFtL,2は、好ましくは上記第2の方向における位置に一次関数的に依存し、及び/又は
上記ワークピースの上記修整は、上記ワークピースの回転角度及び/又は上記ワークピースの幅位置に依存して一次関数的に変化するピッチを有し、
歯の厚さは、上記ワークピースの回転角度及び/又は上記ワークピースの幅位置に依存して二次関数的に変化し、
上記第2の修整は、機械加工プロセス中に機械運動を変更することにより施され得、及び/又は上記ワークピースの第3の方向において、上記創成パターン内に少なくとも局所的に一定値を有し、上記第3の方向に対して垂直に延びる、上記ワークピースの第4の方向において、関数FKFtにより与えられ、
上記関数FKFtは、上記第4の方向の位置に好ましくは非線形に依存し、より好ましくは二次関数的に依存する、第0の態様から第4の態様のいずれか1つに記載の方法。
上記付加的な修整は、好ましくは印が付けられた方向を有し、及び/又は上記ワークピースのエンドリリーフであり、
上記付加的な修整の向き、具体的には上記エンドリリーフの向きは、複数の具体的条件の組み合わせの下で自由に指定可能であり、具体的には三角エンドリリーフが好ましくは指定可能であり、
上記対角比は、さらに好ましくは、上記ワークピースの上記斜め創成機械加工中に、上記付加的な修整の所望の向き、及び具体的には上記エンドリリーフの向きに依存して決定される、第0の態様から第6の態様のいずれか1つに記載の方法。
上記ワークピースの表面形状に施す所望の修整に基づき、該所望の修整を施すのに適した上記工具の表面形状に対する修整が決定され、且つ上記機械加工プロセス中の上記機械運動に対する適切な修整が決定され、
上記工具の上記表面形状に対する上記修整は、上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅位置に依存して、ドレッサの上記工具に対する位置をドレッシング中に線接触で変化させることにより施され、及び/又は
上記工具の表面形状は、創成パターン内で上記ワークピースの第1の方向において少なくとも局所的に、定数関数、一次関数及び二次関数のうち少なくとも1つによって少なくとも近似的に記述可能な修整を含み、
上記定数関数、上記一次関数及び上記二次関数のうち少なくとも1つの係数は、上記第1の方向に対して垂直に延びる、上記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,1、FFtL,1及びFFtQ,1のうち少なくとも1つにより形成され、
上記ワークピースに施す上記所望の修整は、少なくとも1つのクラウニングの、上記ワークピースのエンドリリーフへの重畳として指定可能である、方法。
複数の具体的条件の組み合わせの下で自由に選択可能な方向を有する複数のクラウニングが指定可能であり、及び/又は
所望の歯形クラウニング及び/又は所望の歯すじのクラウニングが指定可能である、第8の態様に記載の方法。
上記エンドリリーフが定数関数、一次関数及び二次関数のうち少なくとも1つにより少なくとも近似的に記述可能である、上記エンドリリーフの第1の方向は、上記ギヤの上記作用線に対して60度未満の角度をなし、好適には30度未満の角度をなし、さらに好適には10度未満の角度をなし、且つ好ましくは上記作用線に対して平行に延びており、及び/又は
上端部及び下端部にはそれぞれ異なるエンドリリーフ、具体的には互いに異なる向きを有するエンドリリーフが設けられ、
上記2つのエンドリリーフを機械加工するにあたり、それぞれ異なる2つの対角比が好ましくは設定される、第0の態様から第9の態様のいずれか1つに記載の方法。
上記工具の上記表面形状に対する具体的な修整は、上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅位置に依存して、ドレッサの上記工具に対する位置をドレッシング中に線接触で変化させることにより施され、及び/又は
その表面形状が、創成パターン内で上記工具の第1の方向において少なくとも局所的に、定数関数、一次関数及び二次関数のうち少なくとも1つによって少なくとも近似的に記述可能な修整を含む工具が用いられ、
上記定数関数、上記一次関数及び上記二次関数のうち少なくとも1つの係数は、上記第1の方向に対して垂直に延びる、上記工具の第2の方向において、係数関数FFtC,1、FFtL,1及びFFtQ,1のうち少なくとも1つにより形成され、
そのピッチ及び/又はクラウニングが、上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅位置に依存して変化する修整をその表面形状が有する工具が用いられ、
上記斜め創成法による上記工具の修整により、上記ワークピースの表面にも対応する修整が施され、
上記ワークピースに施す上記所望の修整は、波状の修整として指定可能であり、上記波状の修整は、上記波状修整の伝搬方向に対して横断する非定数値を有する振幅を有する、方法。
上記振幅関数の係数のうち1つ以上は、好ましくは少なくとも複数の具体的条件の組み合わせの下で自由に選択可能であり、
上記振幅は、歯面の全ての方向で変化するように指定可能であり、及び/又は
上記振幅関数は、上記創成パターンにおいて、ロール角wFを用いて二次多項式として指定可能であり、且つ上記ワークピースの幅位置zFを用いても指定可能であり、及び/又は
上記波状修整の向きは、少なくとも複数の具体的条件の組み合わせの下に自由に選択可能である、第11の態様に記載の方法。
上記工具の上記表面形状に対する具体的な修整は、上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅位置に依存して、ドレッサの上記工具に対する位置をドレッシング中に線接触で変化させることにより施され、
上記斜め創成法により上記工具に修整を施すことにより、上記ワークピースの表面にも対応する修整が施され、
上記修正済み工具により上記ワークピースに施された修整は、創成パターン内で上記ワークピースの第1の方向において少なくとも局所的に、一次関数及び/又は二次関数によって少なくとも近似的に記述可能であり、
上記一次関数及び/又は上記二次関数の係数は、上記第1の方向に対して垂直に延びる、上記ワークピースの第2の方向において、係数関数FFtC,2、FFtL,2及びFFtQ,2のうち少なくとも1つにより形成され、及び/又は
上記修正済み工具により第1の方向において上記ワークピース上に施された上記修整は、上記ワークピースの回転角度及び/又は上記ワークピースの幅位置に依存して変化するピッチ及び/又はクラウニングを有し、
上記第1の方向は、上記ワークピースにおいて、ギヤの作用線に対して60度未満の角度で延び、好適には30度未満の角度で延び、より好適には10度未満の角度で延び、さらに好ましくは平行に延びる、方法。
上記ドレッサは、好ましくは、ドレッシング中に上記工具と線接触し、及び/又は
上記ドレッシングは、1つの歯面又は2つの歯面上で行われ、及び/又は
上記工具の上記表面形状に施す上記修整の第1の方向は、上記工具をドレッシングしたときの上記ドレッサの作用線に対応し、及び/又は上記作用線により指定され、
上記工具は、好ましくは、歯形ローラドレッサ又はフォームローラドレッサを用いて修整された形状にドレッシングされ、
さらに好ましくは、上記歯形ローラドレッサ又は上記フォームローラドレッサは、一回のストロークで歯たけ全体にわたって上記修整が生じるように、上記ドレッシング中、歯元の領域から歯先の領域まで上記工具の歯と接触するか、あるいは
上記歯形ローラドレッサ又は上記フォームローラドレッサは、複数回のストロークで歯たけ全体にわたり、上記ドレッサの互いに異なる相対位置において上記具体的な修整が生じるように、上記ドレッシング中、上記歯元の領域と上記歯先の領域との間の部分領域においてのみ上記工具の歯と接触し、及び/又は
上記工具の上記表面形状に対する上記具体的な修整は、上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅位置に依存して、上記ドレッシングプロセス中に機械運動を変更することにより施され、上記ドレッサと上記所望の修整を施す上記工具との間の相対的な位置決めの間に、具体的には少なくとも3度、好ましくは、4度又は5度の自由度が用いられ、
上記自由度は、好ましくは、上記所望の修整を施すことを目的として互いに独立して設定可能であり、及び/又は
上記自由度は、以下に示す5度の自由度、すなわち、上記工具の回転角度、上記工具の軸位置、上記ドレッサのy位置、中心距離及び軸交差角のうちの少なくとも好ましくは3度であって、又は4度、あるいはそれらの全てであり、
上記工具の軸位置、すなわち、上記工具の幅位置は、好ましくは上記ドレッサの接触線を変位させるのに用いられ、
それ以外の上記4の自由度のうち2、3あるいは4は、上記接触線に沿って上記具体的な修整を施すように互いに独立して設定される、第0の態様から第13の態様のいずれか1つに記載の方法。
上記ギヤ製造機は、上記所望の修整を指定可能とする入力関数と、上記工具の上記ドレッシングの一部として、及び/又は上記ワークピースの上記機械加工の一部として上記機械運動に対して対応する制御を行うことにより、上記所望の修整を生成する制御関数と、を有し、
上記機械加工プロセス中、及び/又は必要な場合には上記修整を施すのに必要な上記ドレッシングプロセス中に、上記ワークピースに上記所望の修整を施し、及び/又は上記機械運動を変更するのに適した上記工具の修整を決定する演算関数が好ましくは提供される、ギヤ製造機。
所望の修整を入力するための関数を有し、
上記ワークピースに施す上記所望の修整及び/又は上記工具に必要な修整に基づき上記所望の修整を施すのに必要であり、及び/又は上記工具に修整を施すのに必要な上記ドレッシングプロセス及び/又は上記ドレッサを修整するのに必要である、上記ワークピースの上記機械加工プロセスのパラメータを決定する演算関数を有する、コンピュータシステム及び/又はソフトウェアプログラム。
1.斜め創成法により、具体的には、既出の態様のうちいずれか1つに記載の修整済み工具を用いて、歯付ワークピース、具体的には、修整済みの表面形状を有するワークピースを製造する方法であって、上記工具の軸方向送り出しが、上記工具の軸方向送り出しと上記ワークピースの軸方向送り出しとの間の関係により表される対角比での機械加工中に行われ、上記対角比は、ワークピースの機械加工の一部として変更される、方法。
上記ワークピースの同じ領域を機械加工するために、上記工具の異なる複数の領域を用いて、異なる複数の対角比で加工が行われ、上記それぞれの領域内において一定の対角比で加工が行われることが好ましい方法。
上記ワークピースの異なる複数の領域を機械加工するために、異なる複数の対角比で加工が行われ、及び/又は、上記対角比が変更されるとともに、ギヤ幅は、ギヤ製造加工の一部として変更されることが好ましく、上記それぞれの領域内で一定の対角比で加工されることが好ましい方法。
上記対角比は、上記ワークピース及び/又は上記工具の軸方向送り出しに応じて、上記ワークピースの機械加工中に変更されるとともに、
上記対角比は、少なくとも上記軸方向送り出しの領域において、上記軸方向送り出しの一定ではない連続関数として与えられることが好ましく、及び/又は、上記ワークピースの修整領域を掃引する際に、上記対角比の変更が行われることが好ましく、及び/又は、上記ワークピースに対する修整を表す少なくとも1本の線の経路が指定されることが好ましく、この線に沿って、上記修整は、一次関数及び/又は二次関数により表され、これにより、上記軸方向送り出し、及び、具体的には、この軸方向送り出しを表す、上記一定ではない連続関数に応じて、上記対角比の変更が決定される、方法。
上記工具が幅方向に上記ワークピースに沿って案内されている間に、上記対角比の変更が行われ、
上記工具は、円錐形の基本形状を有し、上記対角比の変更によって実現し得る修整は、機械加工プロセス及び/又は上記工具のマクロ形状の持つ複数のパラメータ、特に、上記工具の軸交差角、中心距離、円錐角、及びプロファイル角のうち、少なくとも1つのパラメータ、好ましくは複数のパラメータを適切に選択することにより具体的に影響を受けることが好ましい方法。
上記工具は、少なくとも1ヵ所の修整領域並びに1ヵ所の非修整領域、別々の修整を有する少なくとも2ヵ所の領域、特に、配向が別々の修整を有する少なくとも2ヵ所の領域、及び/又は、間に非修整領域を配置した2ヵ所の修整領域を有し、別々の対角比で少なくとも2ヵ所の領域で加工を行うことが好ましい方法。
上記工具は、上記ワークピースの同じ領域を機械加工するために次々に用いる少なくとも2ヵ所の領域、特に、少なくとも1ヵ所の荒加工領域及び少なくとも1ヵ所の仕上げ加工領域を有し、上記2ヵ所の領域を用いる機械加工工程、特に、荒加工工程及び仕上げ加工工程が、別々の対角比で実施され、機械加工に用いる領域は、工具の幅方向全体を利用することが好ましく、且つ/又は、少なくとも1ヵ所の領域、特に仕上げ加工領域を修整することが好ましく、両方の領域、特に、上記荒加工領域及び上記仕上げ加工領域の両方を修整する場合には、修整はそれぞれ異なる配向を有し、且つ/又は、上記荒加工領域に対する修整により、ギヤ歯に対して所望の修整が近似的にしか施されない方法。
上記工具は、上記ワークピースの別々の領域を機械加工するために次々に用いる少なくとも2ヵ所の領域を有し、一方の領域において、他方の領域における対角比とは異なる対角比で機械加工が行われ、上記工具は、修整領域及び非修整領域を有することが好ましく、上記非修整領域における上記対角比を、上記修整領域における対角比よりも小さくして、上記工具の幅を短縮することが好ましく、又は、上記非修整領域における上記対角比を、上記修整領域における対角比よりも大きくして、この領域における上記工具に対する負荷を低減する方法。
上記工具は、間に非修整領域を配置するとともに上記ワークピースの別々の領域を機械加工するために次々に用いる2ヵ所の修整領域を有し、上記修整領域において別々の対角比で少なくとも加工を行うことにより、上記ワークピースのそれぞれの領域において、別々の修整、特に、配向が別々の修整が施され、上記領域は、上記工具と上記ワークピースとの接触点の経路が、少なくとも1ヵ所の研削位置で上記非修整領域内に完全に位置するように配置されることが好ましい方法。
上記ギヤ製造機は、別々の対角比及び/又は可変の対角比を指定し、且つ/又は、求め得る入力関数と、演算関数と、ワークピースの機械加工の枠組み内で上記対角比を変更する制御関数とのうちいずれか1つを有することが好適であるギヤ製造機。
上記制御関数は、次々に行われる、上記ワークピースの同じ領域を機械加工するために上記工具の対応する他の領域を用いる少なくとも2つの機械加工工程、特に、少なくとも1つの荒加工工程及び少なくとも1つの仕上げ加工工程を実行し、上記機械加工工程、特に上記荒加工工程及び上記仕上げ加工工程は、別々の対角比で行われるギヤ製造機。
上記制御関数は、機械加工工程の途中で少なくとも1回上記対角比を変更し、且つ/又は、ギヤ歯機械加工の途中でギヤ歯の幅を移動する間に上記対角比を変更し、上記制御関数は、上記ワークピースの別々の領域を機械加工するために別々の対角比で作用することが好ましく、それぞれの領域内で一定の対角比で作用することがさらに好ましく、且つ/又は、上記制御関数は、上記ワークピースの機械加工中に、上記ワークピースの軸方向送り出し及び/又は上記工具の軸方向送り出しに応じて、上記対角比を変更し、上記対角比は、少なくとも上記軸方向送り出しの1ヵ所の領域において、軸方向送り出しの、非定数関数として、必要な場合には連続関数として表されるギヤ製造機。
1.斜め創成法により、具体的には、既出の態様のうちいずれか1つに記載の修整済み工具を用いて、歯付ワークピース、具体的には、修整済みの表面形状を有するワークピースを製造する方法であって、
上記工具は、一定の円錐形状を有し、上記工具の円錐角は、好ましくは1’よりも大きく、より好ましくは30’よりも大きく、さらに好ましくは1°よりも大きく、且つ/又は、上記工具の円錐角は、好ましくは50°よりも小さく、より好ましくは20°よりも小さく、さらに好ましくは10°よりも小さい方法。
異なる複数の修整、具体的には、配向が互いに異なる複数の修整が、上記ワークピースの左右の歯面に施され、上記左右の歯面上の上記ワークピースのギヤ装置は非対称であり、及び/又は、上記ワークピースの機械加工が2つの歯面に対して行われる方法。
上記ワークピースは、円柱形又は円錐形の基本形状を有する方法。
上記工具の円錐角を適切に選択することにより、上記ワークピースの左右の歯面に対して修整の所望の配向を実現する方法。
上記工具の軸方向送り出しは、上記ワークピースに対する上記工具の送り出し動作に重畳され、重畳された動作は、円錐方向に実施されることが好ましい方法。
上記工具は、円錐形の基本形状を有し、上記工具は、一次関数及び/又は二次関数により、上記工具の第1の方向においては創成パターン内で少なくとも近似的に且つ少なくとも局所的に表され得る表面形状の修整、及び/又は、ピッチ並びに/あるいはクラウニングが上記工具の回転角度及び/又は上記工具の幅方向位置に応じて変化する修整を有し、上記一次関数及び/又は上記二次関数の係数は、上記第1の方向に垂直に延びる上記工具の第2の方向においては、係数関数FFtC,1、FFtL,1、及びFFtQ,1のうち少なくとも1つにより形成され、上記工具の円錐角は、好ましくは1’よりも大きく、より好ましくは30’よりも大きく、さらに好ましくは1°よりも大きく、且つ/又は、上記工具の円錐角は、50°よりも小さく、好ましくは20°よりも小さく、さらに好ましくは10°よりも小さい工具。
上記ギヤ製造機は、上記工具及び/又はワークピースの円錐角と、プロファイル角とのうちのいずれか1つを入力し且つ/又は指定し得る入力関数を有することが好適であり、且つ/又は、上記ギヤ製造機のNC軸を制御して、円錐形の基本形状を有する工具が、機械加工中の斜め創成処理中に上記ワークピース上でロールオフするようにする制御関数を有することが好適であり、上記工具の軸方向送り出しは、上記ワークピースに向けられた上記工具の送り出し動作に重畳されることが好ましく、重畳された動作は、円錐方向に実施されることが好ましく、且つ/又は、上記ギヤ製造機は、上記ギヤ製造機のNC軸を制御して、上記ドレッサが、円錐形の基本形状を有する工具のドレッシング中に、円錐形の基本形状に追従するようにする制御関数を有し、且つ/又は、上記ギヤ製造機は、上記ワークピースの所望の修整の入力をできるようにする入力関数と、修整を施すために必要なドレッシングプロセス中の機械運動的変更、上記工具の円錐角、及び上記工具のプロファイル角のうちのいずれか1つを求める演算関数と、を備え、且つ/又は、上記ギヤ製造機は、上記工具の所望の修整と、円錐角と、プロファイル角と、これらの修整を施すために必要な機械運動的変更とのうちいずれか1つをドレッシングプロセス中に入力し得る入力関数を備え、機械加工プロセス及び/又はドレッシングプロセス中に機械運動を相応に変更する制御関数が与えられることが好ましいギヤ製造機。
・補正されたドレッシング運動によりギヤ装置を創成研削するためのウォームをドレッシングする。この場合、歯形形状又は歯形修整は、4つのロール距離で指定される。
・ギヤ装置を創成研削するためのウォームをドレッシングする。この場合、歯形形状又は歯形修整は、3つのロール距離で指定され、ドレッサの半径は、ウォームの半径と関連付けられる。
・補正されたドレッシング運動によりギヤ装置を創成研削するためのウォームをドレッシングする。この場合、歯形形状又は歯形修整は、4つのロール距離で、ウォームの幅全体にわたって可変的に指定されるが、ウォームの幅全体にわたってこれら4つのロール距離を可変的に選択してもよい。
・ギヤ装置を創成研削するためのウォームをドレッシングする。この場合、歯形形状又は歯形修整は、3つのロール距離でウォームの幅全体にわたって可変的に指定され、ドレッサの半径は、ウォームの半径と関連付けられるが、ウォームの幅全体にわたってこれら3つのロール距離を可変的に選択し、及び/又は、ウォームの幅全体にわたって、ドレッサの半径の、ウォームの半径との関連付けを可変的に選択してもよい。
・先に述べた方法のうち1つに記載のドレッシングにおいて、ウォームにおけるドレッシングされる対象の領域が、具体的に指定される。
・ウォームを、荒加工領域及び/又は仕上げ加工領域として用い得る複数の修整領域又は非修整領域に分割し、具体的には、荒加工領域は、仕上げ加工領域同士の間に配置され得る。
・インボリュートウォームに対する歯形クラウニングの特殊ケースにおいて、必要な場合には、相対的なプロファイル伸長(profilestretching)を考慮しながら、具体的には、ドレッサの可変的に配置された歯形修整と組み合わせて、式(23)に従って非常に良好に近似させる。
・具体的には、ギヤ製造機における歯形を前もって測定することによる、歯形修整(具体的には、歯形クラウニング)の補正。
・例えば、曲線適合(具体的には、指定可能な重み付け)を用いて、所望の修整(位相修整又は歯形のみの修整)に近似させる。
・円錐形ウォームに対しても該方法を用いる。
・修整なしでも、円錐形ウォーム全般をドレッシングする。
・小さいウォーム径及び/又は多くの条数により、望ましくない歯形誤差を補正する。
・円柱形及び円錐形インボリュートウォームのプロファイル角に適合してもしなくても、小さいウォーム径及び/又は多くの条数により、望ましくない歯形クラウニングを補正する。
・複数の行程でドレッシングして、1回の行程につき、歯たけの一部のみがドレッシングされ、これらの領域のそれぞれで本発明を利用し得るようにする。この場合、以下の選択肢がある。
ウォームの全体幅にわたって1回の行程でドレッシングされる領域を変位させることにより、位相修整を施す
1回の行程毎にドレッシングされる各領域において、ウォームの幅全体にわたって修整を変更する
ウォーム上の異なる複数の領域に対してドレッサ上の異なる複数の領域を利用する。この場合、ドレッサ上の個々の領域は、それぞれ異なる修整を有し得る
1つ以上のドレッサを用いる。この場合、異なる複数のドレッサは、異なる複数の修整及び/又は形状を有し得る
・以下の目的で用いられる演算ユニット/ソフトウェア
与えられた複数の幾何学的ドレッササイズ及び複数のウォームサイズの集合に対して施され得る全ての歯形修整、具体的には、施され得る最大/最小歯形クラウニングについて3点法及び4点法のfiFsを計算すること
ある与えられた歯形修整(具体的には、歯形修整のため3点法及び4点法について与えられたfiFs)から適切な幾何学値を計算すること
最後の2点を位相修整に転用すること
データベースから適切なウォーム及び/又はドレッサを選択すること
・ネジ山が省略されたウォームを用いる。
・上記幾何学値を計算する際に、軸の偏差によってもたらされた歯形の誤差を考慮する。
・移動装置における座標B1…BNSに対する適切な解を選択する。これらの解は、具体的には、
軸の偏差によってもたらされる歯形誤差を最小にし、及び/又は、
ウォーム並びに/あるいはドレッサとの衝突、及び/又は、機械部品同士の衝突を引き起こさない
ように最適化された、座標B1…BNSについての明確ではない解となる。
・歯形/位相修整における誤差から、軸の偏差を計算する。
・歯形修整及び位相修整にプロファイル伸長を具体的に利用する。
適切なウォーム形状及びドレッサ形状を選択する
ウォームが小さくなるときに、ウォーム形状を適合させる(具体的には、プロファイル角を適合させる)。
・式(25)に従った修整をギヤ歯に施すための斜め創成法では、式(25)に従った修整を有する工具を用いてギヤ歯を機械加工する。機械加工は、ギヤ付工具と、連続創成ギヤ列の運動とを利用する方法、例えば、以下のうち1つを用いて行われ得る。
創成研削
ホブ切り
スカイビングホブ切り
シェービング
内部及び外部ホーニング
・この方法は、1つの歯面にも、2つの歯面にも使用できる。
・工具及びワークピースは、円錐形でも、円柱形でもよい。
・方向ρF及び形状FFtC(XF),FFtL(XF),FFtQ(XF)は、両方の歯面について自由に指定できる。
・特に特別な保護の価値がある応用例
単歯面ドレッシング又は両歯面ドレッシングによる、自由に選択可能な対角比での所望のいずれかの方向に沿ったクラウニング
複数のクラウニングの重畳、必要な場合には、本明細書に記載された方法を用いて施し得る、所望の何らかの形状を有する有向修整の、例えば、単歯面ドレッシング又は両歯面ドレッシングによるエンドリリーフ又は三角エンドリリーフとの重畳
・創成研削中に、ドレッシング可能な工具及びドレッシング不可能な工具が使用できる。ドレッシングは、1つの歯面、具体的なケースでは2つの歯面に対しても行われ得る。歯形全体にわたって又は複数の行程で線接触する歯形ローラドレッサを用いるか、又は、外形ドレッシングを行う。
・外形ドレッシング又はドレッシング不可能な工具を用いる場合、ρFによって表されるコンスタント修整の方向を、工具の製造方法に応じて自由に選択できる。
・荒加工領域及び仕上げ加工領域への工具の分割において、荒加工領域を修整しても修整しなくてもよい。
・例えば、工具に対する負荷又は工具の分割を最適化するために、荒加工中には、近似的にしかギヤ装置に対する修整を施さない。
・工具の分割を最適化するために、近似的にしかギヤ装置に対する修整を施さない。修整とは関係なく対角比を設定する。ギヤ幅とウォームの「対角領域」との間の直接の依存関係が本明細書に前述されている。この方法でしか、ワークピースの幅全体にわたる異なる対角線を想定できない。
・歯形のみの修整、及び/又は、補正機械加工運動の修整(式(100))により、式(25)に従ってギヤ装置に対して修整の重畳を行う。
・例えば、曲線適合により、FFtC,FFtL,FFtQ,及びρFを正確に又は近似的に解き、求める。
・例えば、曲線適合により、FFtC,FFtL,FFtQ,及びρFと、fPFtと、FKFtとのうち少なくとも1つを正確に又は近似的に解き、求める。
・科学技術的側面を考慮しながら、例えば、曲線適合により、FFtC,FFtL,FFtQ,及びρFと、fPFtと、FKFtとのうち少なくとも1つを正確に又は近似的に解き、求める。
・修整領域及び非修整領域への歯面の分割において、修整領域に対する修整を、別々のρFによって表し得る。機械加工中に別々の対角比を設定する。
・工具のマクロ形状、特に、条数、基礎らせん角度、基礎円半径、外径(円錐形工具の場合、定義されたz位置までの外径)、及び/又は円錐角を選択して、
本明細書に記載の方法に従って計算された対角比が、所定の値を採るか、又は、所定の範囲にあるようにし、且つ/又は
本明細書に記載の方法に従って計算された加工領域が、所定の値を採るか、又は、所定の範囲にあるようにする。
・工具のマクロ形状、特に、ドレッサの条数、基礎らせん角度、基礎円半径、外径(円錐形工具の場合、定義されたz位置までの外径)、及び/又は円錐角を選択して、
ドレッシング中に、接触線に沿った必要なクラウニングを実現し、
両歯面ドレッシングで、ウォームの幅全体にわたって左右の歯面に必要な線形部分を実現し得るようにする。
・ウォーム上の直線を、ワークピース上の具体的に指定された経路に対してマッピングして、修整が、ワークピース上のこの経路に沿って二次多項式により少なくとも近似的に表されるようにする、一定でない対角比による創成研削
・片側又は両側の経路の変位に影響を及ぼす、適切なウォーム形状、特に円錐角、プロファイル角、及び適切な研削運動、特に軸交差角の選択
・機械加工中に、FZV1,FFt1C,FFt1L,FFt1Q,fPFt,FKFtと、ウォームのマクロ形状、特に、軸交差角並びに円錐角及びプロファイル角を求めることにより、できる限りうまく修整に近似させる曲線適合
・異なるXF1の場合、特に、円錐ギヤ歯の場合、可能な経路と、これらの変位/展開を計算するソフトウェア。なぜなら、この後、このソフトウェアは重要になるからである。この展開は、円筒ギヤ歯の場合の変位に過ぎない。円錐形ウォームにより研削が行われる場合、変位が行われる方向を計算しなければならない。
・2つの歯面の研削中に可能な経路を計算するソフトウェア。この場合、一方の歯面上の経路は、他方の歯面上の経路に影響を及ぼす。
Claims (13)
- ドレッシングされた工具によって、所望のギヤ形状を有する1つ以上のワークピースを製造する方法であって、1つ以上の加工工程を実行した後、同じワークピース又は別の複数のワークピースに対してさらなる加工工程が実行される前に前記工具をドレッサによりドレッシングする方法において、
前記ドレッサは、ドレッシング中に上記工具と線接触し、
第1のドレッシング処理で前記工具の径を小さくし、
前記第1のドレッシング処理後のドレッシング処理において、前記第1のドレッシング処理により工具の径が小さくなるのに合わせ、前記ドレッサと前記工具との中心距離を小さくするのに加えて、前記ドレッサと前記工具との相対位置は、上記第1のドレッシング処理に対し、ドレッシング機の運動軸を対応するように付加的に調整することにより変更され、
上記工具と上記ドレッサとの中心距離が小さくなる前記ドレッシング機の運動軸の調整に加え、追加の前記ドレッシング機の運動軸の調整が行われ、
前記ドレッシング機の運動軸を付加的に調整することにより、工具の径が小さくなることに起因するギヤ形状の修整を部分的に補償し、
前記付加的な調整のないドレッシングと比較して、前記ドレッシング機の運動軸を付加的に調整することにより、ドレッシング中に生じるクラウニング形状の変化に影響を及ぼし、ドレッシング中の前記ドレッサと前記工具との相対位置は、所望の形状のクラウニング形状が前記工具上に生成されるように、又は、前記クラウニング形状の望まない変化ができるだけ行われないように、決定される
ことを特徴とする方法。 - ドレッシングされた工具によって、所望のギヤ形状を有する1つ以上のワークピースを製造する方法であって、1つ以上の加工工程を実行した後、同じワークピース又は別の複数のワークピースに対してさらなる加工工程が実行される前に前記工具をドレッシングする方法において、
ドレッサは、ドレッシング中に上記工具と線接触し、
第1のドレッシング処理で前記工具の径を小さくし、
前記第1のドレッシング処理後のドレッシング処理において、前記第1のドレッシング処理により工具の径が小さくなるのに合わせ、前記ドレッサと前記工具との中心距離を小さくするのに加えて、前記ドレッサと前記工具との相対位置は、上記第1のドレッシング処理に対し、ドレッシング機の運動軸を対応するように付加的に調整することにより変更され、
後のドレッシング処理では、上記工具と上記ドレッサとの中心距離が小さくなる前記ドレッシング機の運動軸の調整に加え、追加の前記ドレッシング機の運動軸の調整が行われ、前記第1のドレッシング処理から、前記工具のプロファイル角が変更されることにより、1つ又は複数のワークピースに対して、後のドレッシング処理後には、先のドレッシング処理後とは異なる前記工具のギヤ装置のプロファイル角でギヤ製造加工が行われ、
前記プロファイル角の変更により、修整済みドレッサにより前記工具に施された修整における伸長量並びに/あるいは圧縮量の低減又は最小化が前記ワークピースにおいて行われる
ことを特徴とする方法。 - 請求項2において、
非対称のギヤが形成され、
(a)左右歯面に対する前記工具の前記プロファイル角を選択することにより、前記ワークピースの左右歯面に対して形成されたギヤ形状における、所望のギヤ形状からの偏差の全体的な低減又は最小化が行われることと、
(b)修整済みドレッサにより前記工具に施された左右歯面に対する修整における伸長量及び圧縮量の少なくとも1つの全体的な低減又は最小化が行われることの少なくとも1つが行われる
ことを特徴とする方法。 - 請求項1から3のうちいずれか1つにおいて、
円錐形の基本形状を有する工具を用い、
(a)円錐角を選択することにより、前記ワークピースに対して形成されたギヤ形状における、所望のギヤ形状からの偏差が、可能な限り小さくなるようにすることと、
(b)非対称のギヤの製造時における前記工具のプロファイル角の変更により、修整済みドレッサにより前記工具に施された修整における伸長量及び圧縮量の少なくとも1つの低減又は最小化が行われることと、
(c)後のドレッシング処理では、先のドレッシング処理に対して前記円錐角を変更することとの少なくとも1つが行われる
ことを特徴とする方法。 - 請求項1から4のうちいずれか1つにおいて、
1つ以上のワークピースの製造後、別の複数のワークピースを機械加工する前に、前記工具をドレッシングし、複数のワークピースを製造する
ことを特徴とする方法。 - 修整済みドレッサによりドレッシングされた工具によって、所望のギヤ形状を有するワークピースを製造する請求項2に記載の方法であって、
前記ワークピースの所望のギヤ形状を指定する工程と、
前記工具による機械加工において、少なくとも許容範囲内で前記ワークピースの所望のギヤ形状を実現するための前記工具のドレッシング中に、前記工具のプロファイル角及び前記ドレッサと前記工具との相対位置を決定する工程と、
を含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項6において、
ドレッシング中に、プロファイル角及び前記ドレッサと前記工具との相対位置を決定することにより、ドレッサの修整における所望の伸長及び圧縮の少なくとも1つがドレッシング中に前記工具に施されるようにし、前記プロファイル角を決定することにより、前記ドレッサと前記工具との相対位置に起因する、前記工具に施された前記ドレッサの修整における圧縮量及び伸長量の少なくとも1つが、前記プロファイル角によって補償されるようにする
ことを特徴とする方法。 - 請求項1から7のうちいずれか1つにおいて、
ドレッシング機の上でのワークピースのギヤ製造加工に用い得る工具の修整済みドレッシングのための方法であって、修整済みドレッサが前記工具をドレッシングするために使用される方法において、
前記ドレッシング機の運動軸は、前記工具のドレッシング中に設定され、
前記工具の開始点の数と、径と、プロファイル角と、円錐角とのうち少なくとも1つ、及び/又は前記ドレッサの径を選択することにより、前記ドレッサの修整を、特定の量だけ圧縮又は伸長した前記工具及び/又は圧縮又は伸長した前記ワークピースに適用する
ことを特徴とする方法。 - 請求項1から8のうちいずれか1つにおいて、
(a)前記工具の所望の修整は、少なくとも2つのロール角に指定されるとともに、ドレッシング機の運動軸の設定により施されることと、
(b)前記工具の特定の半径と前記ドレッサの特定の半径の関連付けが、前記ドレッシング機の運動軸の対応する設定により具体化され、実現されることとの少なくとも1つが行われる
ことを特徴とする方法。 - 請求項1から9のうちいずれか1つに記載の方法において、
同じドレッサを用いて工具を複数回ドレッシングするために使用するドレッシング機の運動軸の設定を決定するためのソフトウェアプログラムであって、
第1の工具径を入力するための入力関数が与えられ、
前記第1の工具径を有する前記工具をドレッシングするために使用される前記ドレッシング機の運動軸の設定を決定するための決定関数が与えられ、
ドレッサが構成される第2の工具径を入力するための入力関数、又は前記ワークピースあるいは工具の所望のギヤ形状を入力するための入力関数が与えられる
ことを特徴とするソフトウェアプログラム。 - 修整済みドレッサによりドレッシングされた工具によって所望のギヤ形状を有するワークピースを製造するために使用される、ドレッシング機の運動軸又は前記工具の形状の設定を決定するためのソフトウェアプログラムであって、
前記ワークピースの所望のギヤ形状を入力するための入力関数、及び/又は前記工具あるいはワークピースに対して前記ドレッサにより施される修整における所望の伸長量並びに/あるいは圧縮量を入力するための入力関数、及び
前記工具による機械加工中において前記ワークピースの所望のギヤ形状を実現するためのドレッシング中に、前記工具のプロファイル角、及び前記ドレッサと前記工具との間の相対位置を決定するための決定関数と、前記工具あるいはワークピースに対して前記ドレッサにより施される修整における所望の伸長量並びに/あるいは圧縮量を実現するための決定関数と、前記工具をドレッシングする際に前記ドレッシング機の運動軸の設定を決定するための決定関数と、前記工具並びに/あるいは前記ドレッサのマクロ形状、具体的には、前記工具の開始点の数と、径と、プロファイル角と、円錐角とのうち少なくとも1つ、及び/又は前記ドレッサの径を決定するための決定関数と、請求項1から9のうちいずれか1つに記載の方法において前記工具をドレッシングする際の前記ドレッシング機の運動軸、及び/又は前記工具のマクロ形状の設定を決定するための決定関数とのうち少なくとも1つ、
を備える
ことを特徴とするソフトウェアプログラム。 - ドレッシングされる工具を保持する工具ホルダと、ドレッシングするために使用されるドレッサを保持するドレッサホルダとを有するドレッシング機であって、
前記ドレッサホルダは回転軸を有し、
前記ドレッシング機は、前記ドレッサと線接触する前記工具をドレッシングする際に互いに依存することなく別の自由度を設定可能とする別の運動軸を有し、
前記ドレッシング機は、請求項10又は11のいずれか1つに記載のソフトウェアプログラムを有する制御器、並びに/あるいは、請求項1から9のうちいずれか1つに記載の方法においてドレッシング工程を実行するための関数、具体的には、前記ドレッシング機の運動軸の設定が変更された工具のドレッシング処理を複数回行うための関数を備え、
前記制御器は、工具の径を小さくすることにより、中心距離を小さくするのに加えて、後のドレッシング処理で、ドレッシング機の運動軸を対応するように付加的に調整することにより、先のドレッシング処理から、前記ドレッサと前記工具との相対位置を変更するようにプログラムされる
ことを特徴とするドレッシング機。 - 請求項12に記載のドレッシング機と、請求項10又は11のいずれか1つに記載のソフトウェアプログラムとのうち少なくとも1つを有するギヤ製造機であって、
前記ギヤ製造機は、前記ドレッシング機の工具ホルダに加えて、必要な場合に設けられるワークピースホルダ及び工具ホルダと、請求項1から9のうちいずれか1つに記載の方法を実行する目的で、前記ワークピースホルダ及び前記工具ホルダを制御するためのギヤ製造加工制御器とを有する
ことを特徴とするギヤ製造機。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015008972.2 | 2015-07-10 | ||
DE102015008972.2A DE102015008972A1 (de) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | Verfahren zur Herstellung eines oder mehrerer Werkstücke |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017052086A JP2017052086A (ja) | 2017-03-16 |
JP6903407B2 true JP6903407B2 (ja) | 2021-07-14 |
Family
ID=55970918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016135570A Active JP6903407B2 (ja) | 2015-07-10 | 2016-07-08 | 1つ以上のワークピースを製造する方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10500657B2 (ja) |
EP (2) | EP3139228B2 (ja) |
JP (1) | JP6903407B2 (ja) |
KR (1) | KR102575457B1 (ja) |
DE (1) | DE102015008972A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017000072A1 (de) * | 2017-01-05 | 2018-07-05 | Liebherr-Verzahntechnik Gmbh | Verfahren zum automatischen Bestimmen der geometrischen Abmessungen eines Werkzeuges in einer Verzahnmaschine |
DE102019209201A1 (de) * | 2019-06-26 | 2020-03-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Fertigung eines Verzahnungsbauteils und Verzahnungsschleifmaschine |
DE102020104122A1 (de) | 2020-02-18 | 2021-08-19 | Audi Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Getriebes |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE279627C (ja) | ||||
DE1527157A1 (de) | 1965-05-24 | 1969-07-17 | Zahnschneidemaschinenfabrik Mo | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Waelzfraesern und Duplexschnecken |
JPS5375591A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-05 | Kobe Steel Ltd | Method of dressing thread surface of screw formed grinder wheel |
DE2834149C2 (de) * | 1978-08-04 | 1982-08-12 | Dieter Dr.-Ing. 7505 Ettlingen Wiener | Abrichtvorrichtung für eine mit einer Topfschleifscheibe arbeitende Vorrichtung zum Schleifen bogenverzahnter Kegelräder |
CH639305A5 (de) | 1979-06-20 | 1983-11-15 | Maag Zahnraeder & Maschinen Ag | Teilwaelzverfahren und vorrichtung zum schleifen von verzahnungen mit evolventenfoermigem zahnflankenprofil. |
DE3704607A1 (de) | 1987-02-13 | 1988-08-25 | Liebherr Verzahntech Gmbh | Verfahren zur bearbeitung von zahnraedern |
DE3707664C1 (de) * | 1987-03-10 | 1988-10-13 | Liebherr Verzahntech Gmbh | Werkzeugmaschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von vorverzahnten Zahnraedern |
DE3816270A1 (de) | 1988-05-12 | 1989-11-23 | Pfauter Hermann Gmbh Co | Verfahren zum diskontinuierlichen profilschleifen bzw. profilfraesen von zahnraedern |
DE4112122C3 (de) * | 1990-04-19 | 1993-11-18 | Pfauter Hermann Gmbh Co | Verfahren zum Zahnflankenschleifen oder -fräsen innen- bzw. außenverzahnter Werkstücke mit einem profilierten scheibenförmigen Werkzeug |
US5083474A (en) | 1991-06-04 | 1992-01-28 | Axicon Gear Company | Zero transmission error gearing |
DE4302353A1 (en) | 1993-01-28 | 1993-08-19 | Kapp Werkzeugmasch | Grinding machine for shaping and profiling workpiece e.g. toothed wheel - uses computer to redress grinding wheel controlled by differences between stored profile and measured workpiece profile |
DE4323935C1 (de) * | 1993-07-16 | 1994-10-06 | Hurth Maschinen Werkzeuge | Maschine zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von zahnradförmigen Werkstücken mit einem innenverzahnten Werkzeug |
DE19624842C2 (de) | 1996-06-21 | 2000-08-10 | Reishauer Ag | Verfahren zum flexiblen Profilieren von Schleifschnecken, ein Profilierwerkzeug und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US5802921A (en) | 1996-08-13 | 1998-09-08 | Rouverol; William S. | Maximum power density gearing |
DE19706867C5 (de) | 1997-02-21 | 2014-12-11 | Reishauer Ag | Profiliermethoden zur Erzeugung modifizierter Schleifschnecken |
US6217409B1 (en) * | 1998-03-18 | 2001-04-17 | The Gleason Works | Threaded grinding wheel and method of dressing |
DE19911235B4 (de) | 1999-03-15 | 2007-08-16 | Gleason-Pfauter Maschinenfabrik Gmbh | Verfahren zur Bearbeitung der Flanken im wesentlichen zylindrischer, aber breitenballig modifizierter Verzahnungen im kontinuierlichen Diagonal-Wälzverfahren |
DE10208531B4 (de) | 2002-02-27 | 2009-06-04 | Reishauer Ag | Verfahren zur Modifikation von Flankenlinien und/oder zur Korrektur von Flankenlinienabweichungen eines Zahnrads |
JP4220944B2 (ja) * | 2004-07-15 | 2009-02-04 | 三菱重工業株式会社 | 歯車研削盤 |
JP4202306B2 (ja) | 2004-07-29 | 2008-12-24 | 三菱重工業株式会社 | 歯車研削盤 |
JP4648219B2 (ja) | 2006-02-28 | 2011-03-09 | 三菱重工業株式会社 | 歯車研削盤 |
DE102007009359B4 (de) | 2007-02-23 | 2010-08-12 | Dr. Kaiser Diamantwerkzeuge Verwaltungs-Kg | Vorrichtung und Verfahren zur Kontrolle oder zum Einrichten von Abrichtwerkzeugen |
DE102007020479B4 (de) * | 2007-04-27 | 2010-10-21 | Kapp Gmbh | Verfahren und Schleifmaschine zum Profilieren eines Schleifwerkzeugs |
EP1995010B1 (de) | 2007-05-22 | 2012-10-31 | GLEASON-PFAUTER, Maschinenfabrik GmbH | Diagonalwälzverfahren zur Erzeugung von Flanken mit vorgegebener Schränkung bei vorgegebener Breitenballigkeit |
DE102007043404A1 (de) * | 2007-09-12 | 2009-03-19 | Präwema Antriebstechnik GmbH | Verfahren zum Abrichten eines für die Feinbearbeitung der Zähne eines Zahnrades bestimmten Werkzeugs |
EP2161092B1 (de) * | 2008-09-04 | 2012-04-18 | GLEASON-PFAUTER, Maschinenfabrik GmbH | Verzahnungsschleifmaschine und Verfahren zum Abrichten eines Schleifwerkzeuges |
CN102223978B (zh) | 2008-11-25 | 2014-10-01 | 格里森-普法特机械制造有限公司 | 使用对角展成工艺加工大致圆柱形鼓形修正齿轮的齿侧的方法 |
JP5285416B2 (ja) * | 2008-12-22 | 2013-09-11 | 三菱重工業株式会社 | 内歯車研削盤及び樽形ねじ状工具のドレッシング方法 |
DE102011103216A1 (de) * | 2011-06-01 | 2012-12-06 | Liebherr-Verzahntechnik Gmbh | Verfahren zum Abrichten eines Werkzeugs |
DE102012006581A1 (de) | 2012-03-30 | 2013-10-02 | Liebherr-Verzahntechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen von modifizierten Verzahnungen |
DE102012015846A1 (de) | 2012-04-17 | 2013-10-17 | Liebherr-Verzahntechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Hartfeinbearbeiten von modifizierten Verzahnungen |
DE102012017840B3 (de) * | 2012-09-08 | 2013-12-12 | Klingelnberg Gmbh | Verzahnungsschleifmaschine mit einer Schleifeinheit und mit einer Abrichteinheit |
DE102012108717A1 (de) | 2012-09-17 | 2014-03-20 | Präwema Antriebstechnik GmbH | Verfahren zum Modifizieren der Flanken eines Zahns eines Zahnrads mit Hilfe eines Werkzeugs |
DE102013011048A1 (de) | 2013-07-02 | 2015-01-08 | Liebherr-Verzahntechnik Gmbh | Doppelabrichter |
DE102013011941A1 (de) * | 2013-07-17 | 2015-01-22 | The Gleason Works | Verfahren und Vorrichtung zum Feinbearbeiten eines verzahnten Werkstücks und Programm zu deren Steuerung |
CH709478A1 (de) | 2014-04-08 | 2015-10-15 | Reishauer Ag | Verfahren und Vorrichtungen zum schnellen und flexiblen Abrichten von Schleifschnecken. |
JP6119670B2 (ja) | 2014-05-27 | 2017-04-26 | 住友電装株式会社 | コネクタ |
-
2015
- 2015-07-10 DE DE102015008972.2A patent/DE102015008972A1/de active Pending
-
2016
- 2016-05-14 EP EP16169742.0A patent/EP3139228B2/de active Active
- 2016-05-14 EP EP20173556.0A patent/EP3712725A1/de active Pending
- 2016-07-08 JP JP2016135570A patent/JP6903407B2/ja active Active
- 2016-07-09 KR KR1020160087192A patent/KR102575457B1/ko active Active
- 2016-07-11 US US15/207,442 patent/US10500657B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170008104A1 (en) | 2017-01-12 |
DE102015008972A1 (de) | 2017-01-12 |
EP3139228B2 (de) | 2023-12-27 |
EP3139228A2 (de) | 2017-03-08 |
KR102575457B1 (ko) | 2023-09-07 |
EP3139228A3 (de) | 2017-08-09 |
JP2017052086A (ja) | 2017-03-16 |
KR20170007200A (ko) | 2017-01-18 |
EP3139228B1 (de) | 2020-06-24 |
EP3712725A1 (de) | 2020-09-23 |
US10500657B2 (en) | 2019-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6990502B2 (ja) | 工具のドレッシング方法 | |
JP7009050B2 (ja) | 工具のドレッシング方法、ソフトウエアプログラム及びギヤ製造機 | |
JP7014507B2 (ja) | 所望のギヤ形状を有するワークピースを製造する方法 | |
JP6780970B2 (ja) | 修整された表面形状を有する歯付のワークピースを製造する方法 | |
JP6780969B2 (ja) | 修整された表面形状を有する歯付ワークピースを製造する方法 | |
JP6867759B2 (ja) | 修整された表面形状を有する歯付のワークピースを製造する方法 | |
JP6667475B2 (ja) | ギヤの製造プロセス、並びに、ギヤ製造装置、計算機及びソフトウェア | |
JP7058069B2 (ja) | 修整済みギヤ歯形状を有するワークピースの製造方法 | |
JP6903407B2 (ja) | 1つ以上のワークピースを製造する方法 | |
JP6297074B2 (ja) | 斜め創成法による、ワークピースのギヤの機械加工方法、工具及びギヤ製造機 | |
JP6408485B2 (ja) | 不等リードねじを有するロータを機械加工する方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190308 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200331 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200629 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200729 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210105 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20210401 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210524 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210608 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210623 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6903407 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |