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JPH0622762B2 - 歯車研削盤の転動を制御する方法及び装置 - Google Patents

歯車研削盤の転動を制御する方法及び装置

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Publication number
JPH0622762B2
JPH0622762B2 JP63119398A JP11939888A JPH0622762B2 JP H0622762 B2 JPH0622762 B2 JP H0622762B2 JP 63119398 A JP63119398 A JP 63119398A JP 11939888 A JP11939888 A JP 11939888A JP H0622762 B2 JPH0622762 B2 JP H0622762B2
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JP
Japan
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pitch
slider
belt
pitch block
block
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JP63119398A
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JPS63306818A (ja
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ハインリツヒ・エル・フイツシヤー
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FURUTO MASHIINEN UNTO UERUKUTSUOIGE GmbH
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FURUTO MASHIINEN UNTO UERUKUTSUOIGE GmbH
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/182Numerical 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
    • G05B19/186Generation of screw- or gearlike surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F23/00Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
    • B23F23/003Generating mechanisms

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Gear Processing (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特許請求の範囲第1項の上位概念である歯車
研削盤の転動を制御する方法に関する。
本発明は、さらに前記方法を実施する装置に関する。
〔従来の技術〕
歯車研削盤において、種々の直径の歯車を仕上げる場合
には、転動による回転率を変更しなければならない。こ
のために、工作物の直径の変化に伴つてピツチブロツク
をも交換することが知られている。しかしながら、この
ような過程は、切り替え時間の相当な延長につながる。
西独国特許第3515913号明細書によれば、既に、
特許請求の範囲第1項に記載の上位概念と一致するとこ
ろの無段階に調節可能に転動せしめる方法もまた公知で
ある。この場合、駆動されるピツチブロツクスライダと
ピツチベルトスライダは、リンクを介して1つのロツカ
ーアームに連結されており、該ロツカーアームは、工作
物の直径に応じて調節可能な、機械台上の極点に枢着さ
れていて、前記ピツチブロツクスライダの運動を前記ピ
ツチベルトスライダに伝達している。実際に使用してみ
て明らかにされたように、この公知の転動手段は、その
運動原理に基因して十分な安定性がなく、そしてそれ故
高精度歯車の加工にはあまり適さない。
〔解決しようとする問題点〕
本発明の基礎とする課題は、前記ピツチブロツクスライ
ダ及び前記ピツチベルトスライダの各並進運動がより良
好に同調し、それでもつてピツチブロツクの正確に規定
された転動が生ずるように、前記同種の方法を改良する
ことにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の好ましい実施例の記載に関連して、より詳細に
説明されるように、ピツチブロツクの直径よりも大きな
直径の歯車を加工する場合は、ピツチブロツクスライダ
の運動と同方向の運動をピツチベルトスライダに付与す
ることが必要である。これは、ピツチブロツクスライダ
に対するピツチベルトスライダの相対速度が、常に機械
台に対する相対速度よりも小さいことを意味する。した
がつて、ピツチブロツクスライダに対するピツチベルト
スライダの相対運動、即ち両スライダ間のずれは、電気
測定手段を用いて、機械台に対するピツチベルトスライ
ダの走行距離よりも本質的により正確に測定される。こ
の測定手段によつて割り出された測定値は計算機におい
て処理されるために、測定パルスの周波数には、計算機
の能力によつて決まる必然的な制限がつけられているこ
とを考慮すべきである。この理由からも、両スライダ間
のずれの測定は、機械台に対するピツチブロツクスライ
ダの走行距離の測定よりも本質的に有利である。本発明
の方法によれば、温度変化に基因する機械台の長さ変化
により発生する測定誤差もまた回避される。
本発明の方法を実施する装置及び該方法の目的に合致し
た改良は、特許請求の範囲第2項〜第5項に記載されて
いる。
〔実施例〕
本発明の実施例は図面に示されるとともに以下において
より詳細に説明される。
歯車研削盤の機械台1上には、ピツチブロツクスライダ
2が、適当な案内部内において、図面に対して垂直方向
に往復移動可能かつ駆動可能に支持されている。往復移
動せしめる手段は、第2図及び第3図において示されて
おり、以下においてより詳細に説明される。ピツチブロ
ツクスライダ2の移動方向に対して横向きに、公知であ
るゆえに詳細には示されていない工作物主軸4が支持さ
れている。工作物主軸4の工作物5と反対側の端部に
は、ピツチブロツクスリーブ6が被せられている。工作
物主軸4は、ピツチブロツクスリーブ6と共に、同工作
物主軸に対して横向きに往復移動可能に配設されてい
る。しかしながら、これらは、その軸に対して平行に移
動することはできない。つまり工作物5は、研削砥石車
19に対しては、もつぱら歯高方向のプランジ送りのみ
を実行する。工作物主軸4及びピツチブロツクスリーブ
6の工作物と反対側の端部には、第1図においてケーシ
ングのみが示されているところのそれ自体は公知の配分
装置7が連結されている。ピツチブロツクスリーブ6及
び工作物主軸4を同一の軸受けに支持させることは可能
である。工作物主軸4の配分装置7と反対側の端部に
は、例えばシエービングカツタ又はゲージ歯車等高精度
に研削する必要がある歯車にかかわる工作物5を固定す
ることができる。ピツチブロツクスリーブ6には、ピツ
チブロツク8が、必要に応じて交換可能かつ該ピツチブ
ロツクスリーブに対して調節可能に固定されている。こ
のピツチブロツクには、ピツチベルト9,10が固定さ
れており、ねじ11を用いた適当な方法でピツチベルト
スライダ12に止められている。ピツチベルトスライダ
12は、クロスバー13の図示されていない適当な案内
部内において、工作物主軸4に対して横向きに移動可能
に支持されている。クロスバー13は、機械台1にねじ
固定された台14に固定されている。工作物の歯面を加
工するべく工作物5の歯のすき間内に係合せしめられる
ところの研削砥石車19は、研削主軸台16内において
高さ調節自在に配設されており、該研削主軸台自体は、
研削台17に回動自在に連結されている。研削砥石車1
9の傾斜を変更することによつて、工作物の歯との係合
角度が調節できる。研削台17自体は、機械台1におい
て、工作物の歯の所望の傾斜角度に対応して調節され
る。
ピツチブロツクスライダ2及びピツチベルトスライダ1
2を平行移動せしめるための駆動装置は、第3図に示さ
れている。ピツチブロツクスライダ2は、電気サーボモ
ータ21に連結されているねじスピンドル20と係合し
ている。ピツチベルトスライダ12は、同様の方法によ
り、電気サーボモータ23に連結されているねじスピン
ドル22と係合している。
以下の考察では、ピツチブロツクスライダ2が、ねじス
ピンドル20を介してサーボモータ21によりストロー
クS1をもつて往復移動せしめられ、それに対してピツチ
ベルトスライダ12は、機械台1に対して不動のままで
あることを前提としている。ピツチブロツクスライダ2
がストロークS1を実行する間、ピツチブロツク8は、不
動のピツチベルトスライダ12において転動する。半径
r0を有するピツチブロツク8の回転角は、この時次の式
によつて決定される。
今、工作物の半径に適合せしめるべく前記ピツチブロツ
クを、半径r1の他のピツチブロツクに置き換えたとする
と、該ピツチブロツクには次の回転角が生ずることにな
ろう。
半径r0のピツチブロツク8を用いて、半径r1のピツチブ
ロツクと同じ回転角α1を得るには、ピツチブロツク8
に付加的な回転運動を重ね合わせることが必要である。
これは、ピツチベルトスライダ12のストロークs2の対
応する並進運動によつて生ずる。ピツチブロツク8の重
ね合わされた回転運動に対しては、次の式が適用され
る。
他の表現を用いれば 又は したがつて、 上式によれば、加工後の工作物の半径がピツチブロツク
8の半径に一致する場合は、ピツチブロツクスライダ2
とピツチベルトスライダ12との間のずれは、ピツチブロ
ツクスライダ2の走行距離に一致することになる。この
ような場合、ピツチベルトスライダ12は機械台1に対
して不動である。しかしながら、ピツチブロツク8の半
径に対する工作物の半径の増大に伴つて、両スライダ
2,12間のずれは、機械台1に対するピツチブロツク
スライダ2の走行距離に比較して減少する。この式は、
ピツチブロツクスライダの運動の両終点だけでなく、す
べての中間位置において満足されなければならないこと
に注意すべきである。この条件を満すために、研削盤に
は電子データ処理装置が装備されている。
第3図において、ピツチブロツクスライダ2には、その
運動方向に対して平行に延びる第1のスケール25が固
定されている。このスケール25には、機械台1に固定
された光電センサー27が対応している。ピツチブロツ
クスライダ2には、さらに第2のスケール26が固定さ
れており、該第2のスケールは、同様にその運動方向に
対して平行に延びるとともに、ピツチブロツク8に接す
る平面内に位置している。この第2のスケール26に
は、ピツチベルトスライダ12に固定の第2の光電セン
サー28が対応している。このような配置において、第
1の光電センサー27は、ピツチブロツクスライダ2の
走行距離の増分をカウントすることによつて、機械台1
に対する同ピツチブロツクスライダ2の位置の実値を割
り出す。第2の光電センサー28は、それに対し、第2
のスケール26に対する走行距離の増分をカウントする
ことによつて、ピツチブロツクスライダ2に対するピツ
チベルトスライダ12の位置の実値を割り出す。両光電
センサー27,28の測定信号は、計算機29に入力さ
れる。計算機29は、外部目標値が入力されるようにプ
ログラミングすることができる。この目標値には、一方
では、ピツチブロツクスライダ2のストロークと到達速
度が考慮されており、その結果、該ピツチブロツクスラ
イダを駆動するサーボモータ21は、対応する回転数で
作動することになる。この目的から、計算機29は、対
応する信号をサーボモータ21に付属の制御部30に供
給する。前述の外部目標値には、さらに、加工予定の工
作物5の半径が考慮されており、その結果、条件 が満足される。計算機29は、その上、信号をサーボモ
ータ23に付属の制御部31に送信する。
第3図から理解されるように、ピツチブロツクスライダ
2を駆動するサーボモータ21とピツチベルトスライダ
12を駆動するサーボモータ23とには、それぞれ1つ
の位置制御回路が付属されている。この場合、ピツチベ
ルトスライダ12を位置制御するための目標値として、
ピツチベルトスライダ12とピツチブロツクスライダ2
の間の相対位置の実値と目標値間の差が使用される。こ
のような配置構成を用いれば、ピツチベルトスライダ1
2は、ピツチブロツクスライダ2の運動に依存して、付
属のサーボモータ23により以下のように駆動されるこ
とになる。即ち、現実のピツチブロツク8の半径r0と加
工予定の工作物5の半径r1との差を補正するために必要
な付加的な回転運動がピツチブロツク8に伝達されるよ
うに、同ピツチベルトスライダ12が駆動されるのであ
る。
研削盤の運転に際して、ピツチブロツクスライダ2とピ
ツチベルトスライダ12は逆方向には駆動されないため
に、装着されたピツチブロツク8の半径r0が加工予定の
工作物5の半径r1よりも大きくならないように注意すべ
きである。即ち、達成可能な加工精度は、両スライダ
2,12間の相対速度が小さければ小さいほど、向上す
るのである。ピツチベルトスライダ12に固定の光電セ
ンサー28のある一定のパルス周波数において、ピツチ
ブロツクスライダ2に固定の第2のスケール26に相対
的なセンサー28の速度が小さければ小さいほど、割り
出された走行距離の増分は小さくなるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明が適用される歯車研削盤の概略図、 第2図は、第1図の機械部分の断面図、 第3図は、ピツチブロツクスライダの駆動に関連するピ
ツチベルトスライダの駆動の制御を概略的に示す第2図
に類似する図である。 1……機械台、2……ピツチブロツクスライダ、4……
工作物主軸、5……工作物、6……ピツチブロツクスリ
ーブ、7……配分装置、8……ピツチブロツク、9,1
0……ピツチベルト、11……ねじ、12……ピツチベ
ルトスライダ、13……クロスバー、14……台、16
……研削主軸台、17……研削台、19……研削砥石
車、20……ねじスピンドル、21……サーボモータ、
22……ねじスピンドル、23……サーボモータ、25
……第1のスケール、26……第2のスケール、27,
28……光電センサー、29……CNC計算機、30,3
1……制御部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平歯車又はハスバ歯車の歯面を加工する歯
    車研削盤の転動を制御する方法であつて、工作物を転動
    せしめる回転成分は、工作物の軸に対して横方向に往復
    動可能なピツチベルトスライダに一端が、そしてピツチ
    ブロツクに他端が固定されるとともに該ピツチブロツク
    上に繰り出されているピツチベルトによつて生ぜしめら
    れ、この場合、前記ピツチブロツクと前記工作物は、前
    記ピツチベルトスライダに対して平行に往復動可能なピ
    ツチブロツクスライダ上に支持されており、 前記ピツチベルトスライダと前記ピツチブロツクスライ
    ダは、ほぼ同位相で移動せしめられるものであつて、こ
    の場合、前記ピツチベルトスライダの移動行程と前記ピ
    ツチブロツクスライダの移動行程との比が、前記ピツチ
    ブロツクと前記工作物の直径の差に応じて調節可能であ
    るものにおいて、 前記ピツチベルトスライダの駆動を間欠的に制御するた
    めに、一方では基礎に対して前記ピツチブロツクスライ
    ダが進んだ距離が、そして他方では該ピツチブロツクス
    ライダと該ピツチベルトスライダとの間のずれが割り出
    されること、この両値の比が算出されるとともに、調節
    された移動行程比に対応する目標値と比較されること、
    そして前記ピツチベルトスライダのずれが見つけ出され
    た偏差に応じて補正されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】前記ピツチブロツクスライダと前記ピツチ
    ベルトスライダを摺動自在に支持する機械台と、調節可
    能な移動行程比をもつて該両スライダを近似的に同位相
    で往復動せしめる駆動手段とを具備する請求項1記載の
    方法を実施する装置において、前記ピツチブロツクスラ
    イダ(2)及び前記ピツチベルトスライダ(12)に
    は、それぞれ1つのサーボモータ(21;23)が付設
    されていること、前記機械台(1)に相対的な前記ピツ
    チブロツクスライダ(2)の走行距離を割り出す第1の
    電気測定手段(25,27)が設けられていること、前
    記ピツチブロツクスライダ(2)と前記ピツチベルトス
    ライダ(12)とのずれを割り出す第2の電気測定手段
    (26,28)が設けられていること、そして、前記両
    測定手段(25,27;26,28)から間欠的に発信
    される信号を処理して、前記ピツチベルトスライダ(1
    2)に付設された前記サーボモータ(23)を、前記両
    スライダ(2,12)の各移動行程の調節された比率を
    保守するべく制御するところの計算器(29)が設けら
    れていることを特徴とする、歯車研削盤の転動を制御す
    る装置。
  3. 【請求項3】前記第1の電気測定手段が、前記ピツチブ
    ロツクスライダ(2)にその移動方向に対して平行に配
    設された第1のスケール(25)と、該スケール(2
    5)の対峙して前記機械台(1)に配設された光電管
    (27)とから構成されることを特徴とする請求項2記
    載の装置。
  4. 【請求項4】前記第2の電気測定装置が、前記ピツチブ
    ロツクスライダ(2)にその移動方向に対して平行に配
    設された第2のスケール(26)と、該スケール(2
    6)に対峙して前記ピツチベルトスライダ(12)に配
    設された光電管(28)とから構成されることを特徴と
    する請求項2又は3記載の装置。
  5. 【請求項5】前記ピツチブロツクスライダ(2)に配設
    された前記第2のスケール(26)が、前記ピツチブロ
    ツク(8)に接する平面内に存在することを特徴とする
    請求項4記載の装置。
JP63119398A 1987-05-21 1988-05-18 歯車研削盤の転動を制御する方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0622762B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3717078A DE3717078C1 (de) 1987-05-21 1987-05-21 Vorrichtung zur Regelung des Waelzantriebes einer Zahnradschleifmaschine
DE3717078.3 1987-05-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63306818A JPS63306818A (ja) 1988-12-14
JPH0622762B2 true JPH0622762B2 (ja) 1994-03-30

Family

ID=6328063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63119398A Expired - Lifetime JPH0622762B2 (ja) 1987-05-21 1988-05-18 歯車研削盤の転動を制御する方法及び装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4831788A (ja)
EP (1) EP0292642B1 (ja)
JP (1) JPH0622762B2 (ja)
DE (2) DE3717078C1 (ja)

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Also Published As

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