螺纹状砂轮的相位对合方法及齿轮磨床专利检索- 齿轮或齿条的制造专利检索查询-专利查询网

螺纹状砂轮的相位对合方法及齿轮磨床
申请号	CN200980161678.5	申请日	2009-09-28	公开(公告)号	CN102548710A	公开(公告)日	2012-07-04
申请人	三菱重工业株式会社;			发明人	柳濑吉言; 石津和幸;
摘要	本发明提供一种能够高速地进行螺纹状砂轮相对于被加工齿轮或修整器的相位对合的螺纹状砂轮的相位对合方法及齿轮磨床。因此，在磨削时或修整时的螺纹状砂轮(14)与工件 (W)或盘式修整器(32) 啮合之前，在进行螺纹状砂轮(14)相对于工件(W)或盘式修整器(32)的相位对合之际，以工件(W)的齿尖或盘式修整器(32)的刀尖与螺纹状砂轮(14)的刃槽的中心位置对置的方式，调整该螺纹状砂轮(14)的相位，之后，从该粗相位对合状态开始，通过螺纹状砂轮(14)的向工件(W)或盘式修整器(32)的刃面接触来求出中间相位，然后，以将工件(W)的齿尖或盘式修整器(32)的刀尖配置在该中间相位上的方式，精密地调整螺纹状砂轮(14)的相位。
权利要求	1.一种螺纹状砂轮的相位对合方法，该方法是进行螺纹状砂轮相对于由螺纹状砂轮进行的磨削加工前的被加工齿轮、或所述螺纹状砂轮的修整前的修整器的相位对合的相位对合方法，其特征在于，将来自激光式位移传感器的激光束向旋转的所述螺纹状砂轮的侧面照射，从而测定该侧面的凹凸量，基于所述凹凸量来求出所述螺纹状砂轮的刃槽位置，以被加工齿轮的齿尖或所述修整器的刀尖与所述刃槽位置对置的方式调整所述螺纹状砂轮的相位，使所述螺纹状砂轮向两个方向旋转，由此使所述螺纹状砂轮的一刃面与被加工齿轮的一齿面或所述修整器的一刃面接触，接着使所述螺纹状砂轮的另一刃面与被加工齿轮的另一齿面或所述修整器的另一刃面接触，以将被加工齿轮的齿尖或所述修整器的刀尖配置在接触时的所述螺纹状砂轮的相位间的中间相位上的方式调整所述螺纹状砂轮的相位。 2.一种螺纹状砂轮的相位对合方法，该方法是进行螺纹状砂轮相对于由螺纹状砂轮进行的磨削加工前的被加工齿轮、或所述螺纹状砂轮的修整前的修整器的相位对合的相位对合方法，其特征在于，将来自激光式位移传感器的激光束向旋转的所述螺纹状砂轮的侧面照射，从而测定该侧面的凹凸量，基于所述凹凸量来求出所述螺纹状砂轮的刃槽位置，以被加工齿轮的齿尖或所述修整器的刀尖与所述刃槽位置对置的方式调整所述螺纹状砂轮的相位，使所述螺纹状砂轮向一个方向旋转，将所述螺纹状砂轮的一刃面与被加工齿轮的一齿面或所述修整器的一刃面接触时的所述螺纹状砂轮的相位作为第一相位进行存储，使所述螺纹状砂轮向另一个方向旋转，将所述螺纹状砂轮的另一刃面与被加工齿轮的另一齿面或所述修整器的另一刃面接触时的所述螺纹状砂轮的相位作为第二相位进行存储，求出所述第一相位与所述第二相位之间的所述螺纹状砂轮的中间相位，以将被加工齿轮的齿尖或所述修整器的刀尖配置在所述中间相位上的方式调整所述螺纹状砂轮的相位。 3.一种齿轮磨床，其使螺纹状砂轮和被加工齿轮在啮合的状态下旋转，从而对该被加工齿轮进行磨削加工，其特征在于，具备：修整器，其对所述螺纹状砂轮进行修整；激光式位移传感器，其向旋转的所述螺纹状砂轮的侧面照射激光束，从而测定该侧面的凹凸量；刃槽位置检测部，其基于所述激光式位移传感器测定出的凹凸量，来检测所述螺纹状砂轮的刃槽位置；粗相位对合机构，其以被加工齿轮的齿尖或所述修整器的刀尖与由所述刃槽位置检测部检测出的刃槽位置对置的方式进行所述螺纹状砂轮的相位对合；相位存储部，其使通过所述粗相位对合机构进行了相位对合后的所述螺纹状砂轮向两个方向旋转，对所述螺纹状砂轮的各刃面与被加工物的两齿面或所述修整器的两刃面接触时的所述螺纹状砂轮的各相位进行存储；中间相位算出部，其算出存储于所述相位存储部的所述螺纹状砂轮的各相位间的中间相位；精密相位对合机构，其以将被加工齿轮的齿尖或所述修整器的刀尖配置在所述中间相位算出部所算出的中间相位上的方式，进行所述螺纹状砂轮的相位对合。
说明书全文	螺纹状砂轮的相位对合方法及齿轮磨床技术领域 [0001] 本发明涉及一种螺纹状砂轮相对于由螺纹状砂轮进行的磨削加工前的被加工齿轮、或螺纹状砂轮的修整前的修整器的相位对合方法、及应用了该方法的齿轮磨床。背景技术 [0002] 一直以来，对于作为热处理后的被加工齿轮的工件一直采用作为磨削工具的螺纹状砂轮进行磨削，从而对工件的齿面进行高效率地精加工的齿轮磨床。在这样的齿轮磨床中，在使螺纹状砂轮与工件啮合的状态下，由于使这些构件同步旋转而进行工件的磨削，因此，当啮合精度变得不充分时，有可能发生在工件的齿面上产生磨削不均、或对砂轮施加过大的负载、或使砂轮寿命变短等情况。 [0003] 对此，在这种齿轮磨床中，为了高精度地进行螺纹状砂轮与工件的啮合，而在磨削时的啮合之前，以使螺纹状砂轮的切削刃(峰谷)与工件的齿槽(峰谷)成为适当的相位关系的方式来进行决定两者的相位位置的相位对合。这样的进行螺纹状砂轮与工件的相位对合的相位对合方法例如在专利文献1中所公开。 [0004] 在先技术文献 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：日本特开2003-165023号公报 [0007] 在上述的现有的相位对合方法中，首先，使螺纹状砂轮与工件以各自的峰谷对置的方式粗略地对合了位相(粗相位对合)之后，使工件正转及反转，使其两齿面与对置的螺纹状砂轮的刃面接触，基于该接触时的各齿面的接触位置数据，精密地进行螺纹状砂轮与工件的相位对合(精密相位对合)。 [0008] 然而，在此种现有的方法中，粗相位对合只不过是为了避免螺纹状砂轮的刀尖与工件的齿尖的干涉。由此，工件的齿尖在螺纹状砂轮的刃槽内靠近一侧配置，在工件齿面接触时(精密相位对合时)，工件旋转控制变得复杂，到接触检测为止的时间变长，其结果是，相位对合最终完成为止的时间可能变长。 [0009] 另外，在齿轮磨床中，使用由修整器修整了的螺纹状砂轮来磨削工件，因此认为不仅在磨削时的砂轮与工件的相位对合中，而且在修整时的砂轮与修整器的相位对合中也会发生同样的问题。发明内容 [0010] 因此，本发明是用于解决上述课题而作出的，其目的在于提供一种能够高速地进行螺纹状砂轮相对于被加工齿轮或修整器的相位对合的、螺纹状砂轮的相位对合方法及齿轮磨床。 [0011] 解决上述课题的第一发明的螺纹状砂轮的相位对合方法进行螺纹状砂轮相对于由螺纹状砂轮进行的磨削加工前的被加工齿轮、或所述螺纹状砂轮的修整前的修整器的相位对合，其特征在于， [0012] 将来自激光式位移传感器的激光束向旋转的所述螺纹状砂轮的侧面照射，从而测定该侧面的凹凸量， [0013] 基于所述凹凸量来求出所述螺纹状砂轮的刃槽位置， [0014] 以被加工齿轮的齿尖或所述修整器的刀尖与所述刃槽位置对置的方式调整所述螺纹状砂轮的相位， [0015] 使所述螺纹状砂轮向两个方向旋转，由此使所述螺纹状砂轮的一刃面与被加工齿轮的一齿面或所述修整器的一刃面接触，接着使所述螺纹状砂轮的另一刃面与被加工齿轮的另一齿面或所述修整器的另一刃面接触， [0016] 以将被加工齿轮的齿尖或所述修整器的刀尖配置在接触时的所述螺纹状砂轮的相位间的中间相位上的方式调整所述螺纹状砂轮的相位。 [0017] 解决上述课题的第二发明的螺纹状砂轮的相位对合方法进行螺纹状砂轮相对于由螺纹状砂轮进行的磨削加工前的被加工齿轮、或所述螺纹状砂轮的修整前的修整器的相位对合，其特征在于， [0018] 将来自激光式位移传感器的激光束向旋转的所述螺纹状砂轮的侧面照射，从而测定该侧面的凹凸量， [0019] 基于所述凹凸量来求出所述螺纹状砂轮的刃槽位置， [0020] 以被加工齿轮的齿尖或所述修整器的刀尖与所述刃槽位置对置的方式调整所述螺纹状砂轮的相位， [0021] 使所述螺纹状砂轮向一个方向旋转，将所述螺纹状砂轮的一刃面与被加工齿轮的一齿面或所述修整器的一刃面接触时的所述螺纹状砂轮的相位作为第一相位进行存储，[0022] 使所述螺纹状砂轮向另一个方向旋转，将所述螺纹状砂轮的另一刃面与被加工齿轮的另一齿面或所述修整器的另一刃面接触时的所述螺纹状砂轮的相位作为第二相位进行存储， [0023] 求出所述第一相位与所述第二相位之间的所述螺纹状砂轮的中间相位，[0024] 以将被加工齿轮的齿尖或所述修整器的刀尖配置在所述中间相位上的方式调整所述螺纹状砂轮的相位。 [0025] 解决上述课题的第三发明的齿轮磨床使螺纹状砂轮和被加工齿轮在啮合的状态下旋转，对该被加工齿轮进行磨削加工，其特征在于，具备： [0026] 修整器，其对所述螺纹状砂轮进行修整； [0027] 激光式位移传感器，其向旋转的所述螺纹状砂轮的侧面照射激光束，从而测定该侧面的凹凸量； [0028] 刃槽位置检测部，其基于所述激光式位移传感器测定出的凹凸量，检测所述螺纹状砂轮的刃槽位置； [0029] 粗相位对合机构，其以被加工齿轮的齿尖或所述修整器的刀尖与由所述刃槽位置检测部检测出的刃槽位置对置的方式进行所述螺纹状砂轮的相位对合； [0030] 相位存储部，其使通过所述粗相位对合机构进行了相位对合后的所述螺纹状砂轮向两个方向旋转，对所述螺纹状砂轮的各刃面与被加工物的两齿面或所述修整器的两刃面接触时的所述螺纹状砂轮的各相位进行存储； [0031] 中间相位算出部，其算出存储于所述相位存储部的所述螺纹状砂轮的各相位间的中间相位； [0032] 精密相位对合机构，其以将被加工齿轮的齿尖或所述修整器的刀尖配置在所述中间相位算出部所算出的中间相位上的方式，进行所述螺纹状砂轮的相位对合。 [0033] 发明效果 [0034] 根据本发明的螺纹状砂轮的相位对合方法及齿轮磨床，以被加工齿轮的齿尖或修整器的刀尖与基于其侧面的凹凸量所求出的螺纹状砂轮的刃槽位置对置的方式，调整该螺纹状砂轮的相位，之后，从该状态开始，通过螺纹状砂轮的向被加工齿轮或修整器的刃面接触来求出中间相位，然后，以将被加工齿轮的齿尖或修整器的刀尖配置在该中间相位上的方式，调整螺纹状砂轮的相位，由此，能够缩短整个相位调整花费的时间，因此能够高速地进行螺纹状砂轮相对于被加工齿轮或修整器的相位对合。附图说明 [0035] 图1是适用了本发明的一实施例涉及的螺纹状砂轮的相位对合方法的齿轮磨床的简要结构图，是表示利用盘式修整器对螺纹状砂轮进行修整时的情况的图。 [0036] 图2是表示通过螺纹状砂轮磨削工件时的情况的图。 [0037] 图3是表示激光式位移传感器向螺纹状砂轮进行激光束照射的情况的图。 [0038] 图4是表示激光式位移传感器测定出的到螺纹状砂轮的距离的变化的图。 [0039] 图5是表示螺纹状砂轮相对于工件的粗相位对合的情况的图。 [0040] 图6是表示螺纹状砂轮相对于工件的精密相位对合的情况的图，(a)是表示使螺纹状砂轮的一刃面与工件的一齿面接触时的情况的图，(b)是表示使螺纹状砂轮的另一刃面与工件的另一齿面接触时的情况的图，(c)是表示工件的齿尖配置在螺纹状砂轮的两刃面接触时的相位间的中间相位上时的情况的图。 [0041] 图7是表示螺纹状砂轮相对于盘式修整器的粗相位对合的情况的图。 [0042] 图8是表示螺纹状砂轮相对于盘式修整器的精密相位对合的情况的图，(a)是使螺纹状砂轮的一刃面与盘式修整器的一刃面接触时的情况的图，(b)是使螺纹状砂轮的另一刃面与盘式修整器的另一刃面接触时的情况的图，(c)是表示盘式修整器的刀尖配置在螺纹状砂轮的两刃面接触时的相位间的中间相位上时的情况的图。具体实施方式 [0043] 以下，使用附图，对本发明所涉及的螺纹状砂轮的相位对合方法进行详细说明。 [0044] 【实施例】 [0045] 如图2所示，适用了本发明所涉及的螺纹状砂轮的相位对合方法的齿轮磨床1是通过桶形的螺纹状砂轮14对内齿轮原材料的工件(被加工齿轮)W进行磨削的装置，进而如图1所示，其具有通过盘式修整器32对该螺纹状砂轮14进行修整的修整功能。 [0046] 如图1及图2所示，在齿轮磨床1上支承有能够移动且能够回旋的砂轮头11。在该砂轮头11上支承有能够旋转的主轴12，在该主轴12的前端形成有砂轮轴13。并且，在砂轮轴13的前端安装有可拆装的螺纹状砂轮14。即，通过对砂轮头11进行驱动，而经由主轴12的砂轮轴13驱动螺纹状砂轮14旋转。 [0047] 在砂轮头11的正表面支承有能够旋转的旋转工作台21，在该旋转工作台21的上表面经由未图示的安装夹具而安装有可拆装的工件W。即，通过对旋转工作台21进行驱动，而驱动工件W旋转。 [0048] 在旋转工作台21的侧方支承有能够移动的修整器驱动部31，在该修整器驱动部31上安装有可拆装的盘式修整器32。即，通过对修整器驱动部31进行驱动，而驱动盘式修整器32旋转。 [0049] 在螺纹状砂轮14的侧方设有激光式位移传感器41。该激光式位移传感器41采用一种应用了三角测量的方式，将由投光透镜聚光的半导体激光束向测定对象物照射，使从该测定对象物反射出的激光束聚光在光位置检测元件上于一点(而形成光点)，通过检测该光点的位置，来测定出到测定对象物的位移量。 [0050] 即，如图3所示，将由激光式位移传感器41聚光的激光束L向旋转的螺纹状砂轮14的侧面的刃宽中心位置照射，由此来测定出到该峰谷(刀尖及刃槽)的距离(凹凸量)。然后，如图4所示，通过激光式位移传感器41测定出的距离在砂轮旋转时的测定中始终被显示，该显示的波形的凹部是螺纹状砂轮14的刀尖，该凸部是其刃槽。 [0051] 另外，在齿轮磨床1设有NC装置(刃槽位置检测部、相位存储部、中间相位算出部)50。该NC装置50例如与砂轮头11、旋转工作台21、修整器驱动部31、激光式位移传感器41等连接，并基于所输入的工件各种因素或加工条件，来控制由螺纹状砂轮14进行的工件W的磨削或由盘式修整器32进行的螺纹状砂轮14的修整，并且在这些磨削时或修整时的啮合(咬合)之前，进行螺纹状砂轮14相对于工件W或盘式修整器32的相位调整(粗相位对合机构，精密相位对合机构)。 [0052] 因此，在利用螺纹状砂轮14磨削工件W时，首先，如图2所示，使螺纹状砂轮14移动到安装在旋转工作台21上的工件W内，之后，使其旋转。 [0053] 接着，将激光式位移传感器41的激光束L朝向处于旋转中的螺纹状砂轮14照射。由此，连续地测定出到螺纹状砂轮14的峰谷的距离，如图4所示，该测定的到峰谷的距离与时间的经过一起显示。此时，所显示的波形的凹部被判定为到螺纹状砂轮14的刀尖的距离，并将其凸部判定为到螺纹状砂轮14的刃槽的距离。 [0054] 然后，基于该测定结果，算出螺纹状砂轮14的刃槽的中心位置，如图5所示，以工件W的齿尖与该刃槽的中心位置对置的方式来调整螺纹状砂轮14的相位(粗相位对合)。而且，以工件W的齿尖位于比螺纹状砂轮14的刀尖稍靠刃槽侧(螺纹状砂轮14的中心侧)的方式来调整螺纹状砂轮14的位置。 [0055] 接下来，从此种粗相位对合状态开始，如图6(a)所示，使螺纹状砂轮14正转，使其一刃面与工件W的一齿面接触。如此，当螺纹状砂轮14与工件W接触时，通过未图示的接触传感器，检测此时的螺纹状砂轮14的相位(第一相位)，并存储在NC装置50中。 [0056] 然后，如图6(b)所示，使螺纹状砂轮14反转，使其另一刃面与工件W的另一齿面接触。如此，当螺纹状砂轮14与工件W接触时，通过所述接触传感器，检测此时的螺纹状砂轮14的相位(第二相位)，并存储在NC装置50中。 [0057] 并且，通过NC装置50，根据在正转时及反转时与工件W接触时存储的两个螺纹状砂轮14的相位，求出其中间的相位即中间相位，之后，如图6(c)所示，以将工件W的齿尖配置在所求出的中间相位上的方式，调整螺纹状砂轮14的相位(精密相位对合)。接着，在这样的精密相位对合状态下，通过使螺纹状砂轮14与工件W啮合，并使螺纹状砂轮14及工件W同步旋转，由此利用螺纹状砂轮14的刃面来对工件W的齿面进行磨削。 [0058] 此处，当使用螺纹状砂轮14来磨削规定数量的工件W时，其刃面因磨损而锋利度下降，因此，定期地通过盘式修整器32对螺纹状砂轮14进行修整。 [0059] 因此，在利用盘式修整器32修整螺纹状砂轮14时，首先，如图1所示，使螺纹状砂轮14向盘式修整器32侧移动，之后，使其旋转。 [0060] 接着，将激光式位移传感器41的激光束L朝向处于旋转中的螺纹状砂轮14照射。由此，连续地测定出到螺纹状砂轮14的峰谷的距离，如图4所示，该测定的到峰谷的距离与时间的经过一起显示。此时，所显示的波形的凹部被判定为到螺纹状砂轮14的刀尖的距离，并将其凸部判定为到螺纹状砂轮14的刃槽的距离。 [0061] 然后，基于该测定结果，算出螺纹状砂轮14的刃槽的中心位置，如图7所示，以盘式修整器32的刀尖与该刃槽的中心位置对置的方式来调整螺纹状砂轮14的相位(粗相位对合)。而且，以盘式修整器32的刀尖位于比螺纹状砂轮14的刀尖稍靠刃槽侧(螺纹状砂轮14的中心侧)的方式来调整螺纹状砂轮14的位置。 [0062] 接下来，从此种粗相位对合状态开始，如图8(a)所示，使螺纹状砂轮14正转，使其一刃面与盘式修整器32的一刃面接触。如此，当螺纹状砂轮14与盘式修整器32接触时，通过未图示的接触传感器，检测此时的螺纹状砂轮14的相位(第一相位)，存储在NC装置50中。 [0063] 然后，如图8(b)所示，使螺纹状砂轮14反转，使其另一刃面与盘式修整器32的另一刃面接触。如此，当螺纹状砂轮14与盘式修整器32接触时，通过所述接触传感器，检测此时的螺纹状砂轮14的相位(第二相位)，存储在NC装置50中。 [0064] 并且，通过NC装置50，根据在正转时及反转时与盘式修整器32接触时存储的两个螺纹状砂轮14的相位，求出其中间的相位即中间相位，之后，如图8(c)所示，以将盘式修整器32的刀尖配置在所求出的中间相位上的方式，调整螺纹状砂轮14的相位(精密相位对合)。接着，在这样的精密相位对合状态下，通过使螺纹状砂轮14与盘式修整器32啮合，并使盘式修整器32旋转，由此利用盘式修整器32的刃面来对螺纹状砂轮14的刃面进行修整。 [0065] 需要说明的是，在本实施例中，将本发明的螺纹状砂轮的相位对合方法适用在对内齿轮原材料的工件进行磨削的内齿轮磨床中，不过，也可以使用在对外齿轮原材料的工件进行磨削的外齿轮磨床中。 [0066] 因此，根据本发明所涉及的螺纹状砂轮的相位对合方法及齿轮磨床，在磨削时或修整时的螺纹状砂轮14与工件W或盘式修整器32啮合之前，在进行螺纹状砂轮14相对于工件W或盘式修整器32的相位对合之际，以工件W的齿尖或盘式修整器32的刀尖与螺纹状砂轮14的刃槽的中心位置对置的方式，调整该螺纹状砂轮14的相位，之后，从该粗相位对合状态开始，通过螺纹状砂轮14的向工件W或盘式修整器32的刃面接触来求出中间相位，然后，以将工件W的齿尖或盘式修整器32的刀尖配置在该中间相位上的方式，精密地调整螺纹状砂轮14的相位。由此，能够缩短整个相位调整花费的时间，因此能够高速地进行螺纹状砂轮14相对于工件W或盘式修整器32的相位对合。 [0067] 【工业实用性】 [0068] 本发明能够适用在实现非加工时间的缩短化的齿轮磨床中。

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