JPS63306818A

JPS63306818A - 歯車研削盤の転動を制御する方法及び装置

Info

Publication number: JPS63306818A
Application number: JP63119398A
Authority: JP
Inventors: ハインリツヒ・エル・フイツシヤー
Original assignee: Hurth Verwaltungs GmbH
Current assignee: Hurth Verwaltungs GmbH
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1988-05-18
Publication date: 1988-12-14
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: DE3872597D1; DE3717078C1; EP0292642A2; US4831788A; EP0292642B1; EP0292642A3; JPH0622762B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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量に関する。

〔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ってピッチブロック
をも交換することが知られている。しかしなから、この
ような過程は、切シ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
おる。この場合、駆動されるピッチブロックスライダと
ピッチベルトスライダは、リンクを介して１つのロッカ
ーアームに連結されており、該ロッカーアームは、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、前記ピッチブロックスライダの運動を前記ピ
ッ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シ適さない。

〔解決しようとする問題点〕

本発明の基礎とする課題は、前記ピッチプロ、ツクスラ
イダ及び前記ピッチベルトスライダの各並進運動がより
良好に同調し、それでもってピッチブロックの正確に規
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
説明されるよう罠、ピッチブロックの直径よりも大きな
直径の歯車を加工する場合は、ピッチブロックスライダ
の運動と同方向の運動ヲピッチベルトスライダに付与す
ることが必要である。これは、ピッチブロックスライダ
に対するピッ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
がって、ピッチブロックスライダに対するピッチベルト
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、機械台に対するピッチベルトスライ
ダの走行距離よシも本質的により正確に測定される。

この測定手段によっ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
機の能力によっ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、機械台に対するピッチブロックスラ
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
さ変化によシ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忙合致し
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、ピッチブロックスライダ
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不動可能に支持されている。往り移
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。ピッチブロ
ックスライダ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。工作物主軸専の工作物５と反対側の端部には
、ピッチブロックスリーブ６が被せられている。工作物
主軸４は、ピッチブロックスリーブ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。つまシ工作物５は、研削砥石車１９
に対しては、もっば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及びピッチブロックスリーブ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。ピッチブロックスリーブ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。工作物主軸専の配分装置７と反対側の端部には、例
えばシェービングカッ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。ピッチブロックスリーブ６には、ピッチブロ
ック８が、必要に応じて交換可能かつ該ピッチブロック
スリーブに対して調節可能に固定されている。このピッ
チブロックには、ピッチベル）９．１０が固定されてお
り、ねじ１１を用いた適当な方法でピッチベルトスライ
ダ１２に止められている。ピッチベルトスライダ１２は
、クロスパー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。クロスパー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の歯のすき閣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シ、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つの傾
斜を変更することによって、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。

ピッチブロックスライダ２及びピッチベルトスライダ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。ピッチブロックスライダ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。

ピッチベルトスライダ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、ピッチブロックスライダ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をもって往復移動せしめられ、それに対してピッ
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。ピッチブロックスライダ
２がストロークＳ１を実行する間、ピッチブロック８は
、不動のピッチベルトスライダ１２において転動する。

半径ｒ。を有するピッチブロック８の回転角は、この時
次の式によって決定される。

今、工作物の半径に適合せしめるべく前記ピッチブロッ
クを、半径ｒ１の他のピッチブロックに置き換えたとす
ると、該ピッチブロックには次の回転角が生ずることに
なろう。

半径ｒ。のピッチブロック８を用いて、半径「。

のピッチブロックと同じ回転角α１を得るには、ピッチ
ブロック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、ピッチベルトスライダ１２のストロ
ークＳ２の対応する並進運動によって生ずる。ピッチブ
ロック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って、上式によれば、加工後の工作物の半径がピッチブロック
８の半径に一致する場合は、ピッチブロックスライダ２
とピッチベルトスライダ１２との間のずれは、ピッチブ
ロックスライダ２の走行距離に一致することになる。こ
のような場合、ピッチベルトスライダ１２は機械台１に
対して不動である。しかしながら、ピッチブロック８０
半径に対する工作物の半径の増大に伴って、両スライダ
２，１２間のずれは、機械台１に対するピッチブロック
スライダ２０走行距離に比較して減少する。この式は、
ピッチブロッ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、ピッチブロックスライダ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。ピッチブロッ
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、ピッチブロック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
、ピッチベルトスライダ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、ピッチブロックスライダ２の
走行距離の増分をカウントすることによって、機械台ｌ
に対する同ピツチブロックスライダ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
ことによって、ピッチブロックスライダ２に対するピッ
チベルトスライダ１２の位置の実値を割シ出す。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、ピッチブロックスライダ２のストロークと到達速
度が考慮されており、その結果、該ピッチブロックスラ
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シ、その結果、条件Δｓ　
　　ｒ。

ｓｌｒ。

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、ピッチブロックスライダ
２を駆動するサーボモータ２１とピッチベルトスライダ
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、ピッチベ
ルトスライダ１２を位置制御するための目標値として、
ピッチベルトスライダ１２とピッチブロックスライダ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、ピッチベルトスライダ１
２は、ピッチブロックスライダ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、現実のピッチブロック８の半径ｒ。

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ッチブロック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、ピッチブロックスライダ２とピ
ッチベルトスライダ１２は逆方向には駆動されないため
に、装着されたピッチブロック８の半径ｒ。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。

ピッチベルトスライダ１２に固定の光ｔセンサー２８の
ある一定のパルス周波数において、ピッチブロックスラ
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、割シ出された走行
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、ピッ
チブロックスライダの駆動に関連するピッチベルトスラ
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・・・ピッチブロックスライダ、４
・・・工作物主軸、５・・・工作物、６・・・ピッチブ
ロックスリーブ、７・・・配分装置、８・・・ピッチブ
ロック、９．１０・・・ピッチベルト、１１・・・ねじ
、１２・・・ピッチベルトスライダ、１３・・・クロス
バ−１１４・・・台、１６・・・研削主軸台、１７・・
・研削台、１９・・・研削砥石車、２ｏ・・・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、３０．３１・
・・制御部代理人　弁理士　矢　野　敏　雄　□ Σｙ

Claims

【特許請求の範囲】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
ピッチベルトスライダに一端が、そしてピッチブロック
に他端が固定されるとともに該ピッチブロック上に繰り
出されているピッチベルトによつて生ぜしめられ、この
場合、前記ピッチブロックと前記工作物は、前記ピッチ
ベルト、スライダに対して平行に往復動可能なピッチブ
ロックスライダ上に支持されており、前記ピッチベルトスライダと前記ピッチブロックスライ
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、前記ピッチベルトスライダの移動行程と前記ピ
ッチブロックスライダの移動行程との比が、前記ピッチ
ブロッ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、前記ピッ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ッチブロックスライ
ダが進んだ距離が、そして他方では該ピッチブロックス
ライダと該ピッ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、
そして前記ピッ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、前記ピッチブロックスライダと前記ピッチベルトス
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、前記ピッチブロックスライダ（２
）及び前記ピッチベルトスライダ（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）に相対的な前記ピッチブロック
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、前記ピッチブ
ロックスライダ（２）と前記ピッチベルトスライダ（１
２）とのずれを割り出す第２の電気測定手段（２６、２
８）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、前記ピッチベルトスライダ（１２）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、前記第１の電気測定手段が、前記ピッチブロックス
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（２５）に対峙
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、前記第２の電気測定装置が、前記ピッチブロックス
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（２６）に対峙
して前記ピッチベルトスライダ（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、前記ピッチブロックスライダ（２）に配設された前
記第２のスケール（２６）が、前記ピッチブロック（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。