齿轮磨床 |
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| 申请号 | CN201180042301.5 | 申请日 | 2011-08-25 | 公开(公告)号 | CN103079763B | 公开(公告)日 | 2015-04-01 |
| 申请人 | 三菱重工业株式会社; | 发明人 | 胜间俊文; 渡边邦广; 菊池寿真; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 齿轮 磨床，其能够与齿轮的大小无关，在安装了齿轮的状态下对 砂轮 进行修整。因此，提供一种齿轮磨床（1），其通过使 工件 （W）和砂轮（17）以 啮合 的状态进行互相旋转，对工件（W）进行磨削加工，其中，具备：保持工件（W）并绕工件旋 转轴 （C）进行旋转的旋转 工作台 （22）和可绕工件 旋转轴 （C）回转地被支承的回转工作台（31），将可修整砂轮（17）的修整装置（40）设于回转工作台（31），使该回转工作台（31）回转，以使整装置（40）在修整 位置 （D1）和退避位置（D2）之间进行移动。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种齿轮磨床，其通过使被加工齿轮和砂轮以啮合的状态进行互相旋转，对被加工齿轮进行磨削加工，其特征在于，具备： |
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| 说明书全文 | 齿轮磨床技术领域背景技术[0002] 以往，作为利用砂轮对热处理后的齿轮进行磨削，对其齿面高效地进行精加工的工具，提供了齿轮磨床。在这种齿轮磨床中，若持续进行磨削加工时，由于砂轮磨损，其锋利度降低，因此在磨削了规定数量的齿轮后，需要对磨损了的砂轮进行修整，以使其刃面再生为锋利的刃面。 [0004] 现有技术文献 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：日本特开2005－111600号公报 发明内容[0007] 发明解决的问题 [0008] 在上述现有齿轮磨床中，相对于保持齿轮的旋转工作台，在支承砂轮的立柱的相反侧，设有相对立柱。而且，在相对立柱的外周可回转地支承有回转环，并且在该回转环上设有可抓住齿轮的抓爪和可修整砂轮的修整装置。因此，通过使抓爪相对于旋转工作台进行回转，就可以进行齿轮的搬入及搬出，另一方面，通过使修整装置相对于被立柱支承的砂轮进行回转，可以进行砂轮的修整。 [0009] 但是，在这种现有齿轮磨床中，由于在立柱和相对立柱之间设有用于安装齿轮的旋转工作台，因此，若在将比较大的齿轮安装在旋转工作台上的状态下，利用修整装置对砂轮进行修整时，修整动作中的砂轮或修整装置有可能与该大的齿轮接触。 [0010] 另外，作为解决这种问题的方法，还可以考虑在对砂轮进行修整前，事先将齿轮从旋转工作台上卸下，但齿轮较大时，该齿轮装拆作业往往费工费时。 [0011] 因此，本发明是为解决上述课题而设立的，目的在于提供一种齿轮磨床，其能够与齿轮的大小无关，在安装上齿轮的状态下对砂轮进行修整。 [0012] 解决问题的技术方案 [0013] 解决上述课题的第一发明提供一种齿轮磨床，通过使被加工齿轮和砂轮以互相啮合的状态进行旋转，对被加工齿轮进行磨削加工，其特征为，具备： [0015] 砂轮移动单元，其可旋转地支承所述砂轮，使所述砂轮相对于所述工件旋转轴进行移动； [0016] 环状的回转工作台，其和所述旋转工作台在同轴上，且配置于该旋转工作台的径向外侧，被支承为绕所述工件旋转轴可回转； [0017] 修整单元，其设于所述回转工作台上，具有可修整所述砂轮的修整器； [0018] 工作台回转单元，其以所述修整单元在可修整被所述砂轮移动单元支承的所述砂轮的修整位置和在磨削加工中从所述修整位置退避的退避位置之间进行移动的方式，使所述回转工作台绕所述工件旋转轴进行回转。 [0019] 解决上述课题的第二发明的齿轮磨床，其特征为，所述工作台回转单元以所述修整单元向可更换所述修整器的修整器更换位置进行移动的方式，使所述回转工作台绕所述工件旋转轴进行回转。 [0020] 解决上述课题的第三发明的齿轮磨床，其特征为，具备： [0021] 固定工作台，其设于所述旋转工作台的径向外侧，支承该旋转工作台，使所述旋转工作台绕所述工件旋转轴能够旋转； [0022] 环状槽，其设于所述固定工作台的径向外侧，容纳所述回转工作台，使所述回转工作台能够回转。 [0023] 解决上述课题的第四发明的齿轮磨床，其特征为，具备砂轮支承台，其设于所述回转工作台上，可放置所述砂轮，所述工作台回转单元以所述砂轮支承台在相对于所述砂轮移动单元可更换所述砂轮的砂轮更换位置和相对于所述砂轮支承台可搬入及搬出所述砂轮的砂轮搬入搬出位置之间进行移动的方式，使所述回转工作台绕所述工件旋转轴进行回转。 [0024] 发明效果 [0025] 因此，根据本发明的齿轮磨床，在保持被加工齿轮并绕工件旋转轴进行旋转的旋转工作台的径向外侧，使回转工作台绕工件旋转轴回转，使修整单元在修整位置和退避位置之间移动，由此，能够与被加工齿轮的大小无关，在将被加工齿轮安装在旋转工作台上的状态下对砂轮进行修整。附图说明 [0026] 图1是本发明一实施例的齿轮磨床的侧面图； [0027] 图2是本发明一实施例的齿轮磨床的平面图； [0028] 图3是图1的要部放大图； [0029] 图4是表示将修整装置配置在修整位置时的样子的图，(a)为其平面图，(b)为其侧面图； [0030] 图5是表示将修整装置配置在修整器更换位置，并且将砂轮支承台配置在砂轮更换位置时的样子的图，(a)为其平面图，(b)为其侧面图； [0031] 图6是表示将修整装置配置在退避位置，并且将砂轮支承台配置在砂轮搬入搬出位置时的样子的图。 具体实施方式[0032] 下面，使用附图对本发明的齿轮磨床详细地进行说明。 [0033] 如图1及图2所示，在齿轮磨床1中，设有床身11，在该床身11上，沿水平的X轴方向可移动地支承有立柱12。另外，在立柱12上，沿铅直的Z轴方向可升降地支承有滑座13，在该滑座13上，沿砂轮旋转轴B1的轴向(水平的Y轴方向)可移动地支承有砂轮头 14。 [0034] 另外，在砂轮头14上设有砂轮旋转用电动机15，在该砂轮旋转用电动机15上，绕砂轮旋转轴B1可旋转地支承有砂轮轴16。而且，在砂轮轴16上，可装拆地安装有在外周面螺旋状地形成有螺纹牙的、螺纹状的砂轮17。 [0035] 另外，用于将砂轮17安装于砂轮轴16上的砂轮安装结构为，从圆筒状的砂轮17的贯通孔的两侧分别嵌入凸缘部件，以用其凸缘部件的凸缘部18夹持的状态将该砂轮17固定在砂轮轴16上。 [0036] 因此，通过使立柱12、滑座13和砂轮头14驱动，就能够使砂轮17向X轴、Y轴、Z轴方向及砂轮旋转轴B1的轴方向移动。另外，通过使砂轮旋转用电动机15驱动，就能够使砂轮17经由砂轮轴16绕砂轮旋转轴B1进行旋转。另外，立柱12、滑座13和砂轮头14构成用于使砂轮17移动的砂轮移动单元。 [0037] 另外，在床身11的上部，设有圆筒状的固定工作台21，在该固定工作台21的径方向内侧，经由轴承23a、23b支承有轴状的旋转工作台22，使旋转工作台22绕铅直的工件旋转轴C可旋转。 [0038] 在固定工作台21和旋转工作台22之间设有工作台旋转用电动机24，该工作台旋转用电动机24由被固定于固定工作台21的内周面上的固定件24a和被固定于旋转工作台22的外周面上的旋转件24b构成。而且，在旋转工作台22的上面，经由安装夹具25安装有工件(被加工齿轮)W。因此，通过使工作台旋转用电动机24驱动，能够使工件W与旋转工作台22仪器绕工件旋转轴C进行旋转。 [0039] 另一方面，在固定工作台21的径向外侧，沿着该固定工作台21的周方向形成有向上方开口的环状的环状槽21a。在该环状槽21a内，经由轴承32容纳有环状的回转工作台31，使回转工作台31绕工件旋转轴C可回转。即，回转工作台31与固定工作台21及旋转工作台22配置于同轴上。 [0040] 另外，如图3所示，在回转工作台31的外周面，沿着其周向形成有回转用齿轮31a。并且，在回转工作台31的内周面上的下部，沿着其周向形成有定位用齿轮31b。 [0041] 在此，在环状槽21a中，一体形成有中空状的齿轮箱部21b。该齿轮箱部21b从旋转工作台22的中心(工件旋转轴C)向径向(X轴方向)外侧且向立柱12的相反侧延伸设置，在其外端上部，设有工作台回转用电动机(工作台回转单元)33。工作台回转用电动机33的驱动轴34配置于齿轮箱部21b内，在该驱动轴34的外周面上，沿其周方向形成有驱动齿轮34a。 [0042] 另外，在齿轮箱部21b内，可旋转地支承有中间轴35及从动轴36。在中间轴35上设有上中间齿轮35a及下中间齿轮35b，在从动轴36上设有从动齿轮36a。而且，驱动齿轮34a和下中间齿轮35b相啮合，上中间齿轮35a和从动齿轮36a相啮合，从动齿轮36a和回转用齿轮31a相啮合。 [0043] 另外，如图1及图3所示，在环状槽21a的内壁面(固定工作台21的外周面)和回转工作台31的内周面之间，以上下排列的方式设有环状的滑动部件37及固定部件38。 [0044] 在环状槽21a的内壁面形成有凹状的缸体部21C，滑动部件37经由其缸体部21c被支承为沿上下方向可滑动。另外，在缸体部21c中的上部及下部，可给排油压，当向缸体部21c的上部供给油压时，滑动部件37下降，另一方面，当向缸体部21c的下部供给油压时，滑动部件37上升。另外，在滑动部件37的下面形成有定位用齿轮37a。另一方面，固定部件38被固定于环状槽21a内，在其上面形成有定位用齿轮38a。 [0045] 而且，滑动部件37的定位用齿轮37a、回转工作台31的定位用齿轮31b及固定部件38的定位用齿轮38a，在上下方向可以啮合。即，定位用齿轮31b、37a、38a构成齿轮联轴节，通过它们的啮合而进行回转工作台31的回转方向的定位。 [0046] 因此，通过使工作台回转用电动机33驱动，能够使回转工作台31经由各齿轮34a、35a、35b、36a及31a绕工件旋转轴C进行旋转。这时，在滑动部件37滑动到最上位的状态下，由于定位用齿轮37a和定位用齿轮31b、38a不相啮合，因此回转工作台31是可以回转的。另一方面，在滑动部件37滑动到最下位的状态下，由于定位用齿轮37a和定位用齿轮 31b、38a相啮合，因此，可以实现回转工作台31的回转方向的定位。 [0048] 修整装置40是对砂轮17进行修整的装置，由固定在回转工作台31的上面的装置主体41、设于该装置主体41的修整器旋转用电动机42和可装拆地安装于该修整器旋转用电动机42的圆盘状的修整器43构成。因此，通过使修整器旋转用电动机42驱动，就能够使修整器43绕水平的修整器旋转轴B2进行旋转。 [0049] 另一方面，砂轮支承台50是放置砂轮17的支承台，由可装拆地安装于回转工作台31的上面的支承台主体51和设于该支承台主体51的宽度方向两侧的左右一对支承部件 52构成。另外，左右一对支承部件52间的距离设定为与设于砂轮17的两端部的凸缘部18间的长度相同，这些支承部件52，以能够嵌入其凸缘部18的方式，其上面形成为圆弧状。 [0050] 然后，如图1、图2、图4乃至图6所示，通过使回转工作台31以规定的回转角度回转并定位，就能够将修整装置40配置于修整位置D1、退避位置D2、修整器更换位置D2的任意位置，并且，能够使砂轮支承台50配置于砂轮更换位置G1或砂轮搬入搬出位置G2。 [0051] 在此，修整位置D1(回转工作台31的回转角度为0°的状态)是修整装置40与被安装在砂轮轴16上的砂轮17对向的位置。而且，通过使修整装置40配置于修整位置D1，就能够利用修整器43对砂轮17进行修整。 [0052] 另外，退避位置D2(回转工作台31的回转角度为180°的状态)是修整装置40距离修整位置D1最远的位置，即，隔着旋转工作台22的立柱12的相反侧的位置。而且，通过使修整装置40配置于退避位置D2，就能够利用砂轮17对工件W进行磨削。 [0053] 此外，修整器更换位置D3(回转工作台31的回转角度为90°的状态)为在修整位置D1和退避位置D2之间的中间点且与操作者对向的位置。而且，通过将修整装置40配置于修整器更换位置D3，操作者就能够进行修整器43的更换。 [0054] 另一方面，砂轮更换位置G1(回转工作台31的回转角度为90°的状态)为砂轮支承台50与被安装在砂轮轴16上的砂轮17对向的位置。而且，通过将砂轮支承台50配置于砂轮更换位置G1，能够相对于砂轮头14更换砂轮17。 [0055] 另外，砂轮搬入搬出位置G2(回转工作台31的回转角度为180°的状态)为与操作者对向的位置。而且，通过将砂轮支承台50配置于砂轮搬入搬出位置G2，操作者就能够对砂轮支承台50进行砂轮17的搬入及搬出(替换)。 [0056] 接着，使用图4～图6对齿轮磨床1的动作进行说明。 [0057] 在利用砂轮17磨削工件W的情况下，首先，使砂轮17沿X轴、Y轴、Z轴方向及砂轮旋转轴B1的轴向移动，在安装于安装夹具25上的工件W的上侧或下侧待机。 [0058] 接着，使砂轮17绕砂轮旋转轴B1旋转，并且使工件W绕工件旋转轴C旋转，之后，使砂轮17沿Z轴方向移动并与工件W啮合。由此，利用砂轮17的刃面磨削工件W的齿面。 [0059] 另外，在如上所述的磨削加工中，如图6所示，使回转工作台31进行回转，事先将修整装置40配置于退避位置D2。另一方面，如图4(a)、(b)的双点划线所示，砂轮支承台50被事先从回转工作台31拆下。 [0060] 在此，使用砂轮17对规定数量的工件W进行磨削时，由于其刃面磨损，锋利度降低，因此需要利用修整器43对砂轮17定期地进行修整。 [0061] 于是，在利用修整器43修整砂轮17的情况下，如图4(a)、(b)所示，首先在将工件W安装在安装夹具25上不动的状态下，使回转工作台31进行回转，将修整装置40从退避位置D2配置于修整位置D1。 [0062] 接着，使修整器43绕修整器旋转轴B2旋转，之后，使砂轮17沿X轴、Y轴、Z轴方向及砂轮旋转轴B1的轴向移动，使其与配置于修整位置D1的修整器43啮合。 [0063] 然后，从这种啮合状态开始，使砂轮17绕砂轮旋转轴B1旋转，并且沿Y轴方向及砂轮旋转轴B1的轴向移动。由此，利用修整器43的刃面修整砂轮17的刃面。 [0064] 另外，在修整器43磨损，或更换为新的修整器43，或根据砂轮17的刃形而更换为其它种类的修整器43的情况下，首先，如图5(a)、(b)所示，在将工件W安装在安装夹具25上不动的状态下，使回转工作台31进行回转，将修整装置40从修整位置D1或退避位置D2配置于修整器更换位置D3。 [0065] 接着，对配置于修整器更换位置D3的修整装置40，由操作者进行修整器43的更换作业。 [0066] 然后，如图4(a)、(b)所示，使回转工作台31进行回转，将完成了修整器更换作业的修整装置40从修整器更换位置D3配置于修整位置D1，之后，利用更换好的修整器43对砂轮17继续进行修整。 [0067] 或者，如图6所示，使回转工作台31进行回转，将完成了修整器更换作业的修整装置40从修整器更换位置D3配置于退避位置D2，之后，使更换好的修整器43待机，准备下一次的修整。 [0068] 另外，在砂轮17磨损，或更换为新的砂轮17，或根据工件W的齿形更换为其它种类的砂轮17的情况下，首先在将工件W安装于安装夹具25上不动的状态下，使回转工作台31进行回转，由操作者将空的砂轮支承台50安装在砂轮搬入搬出位置G2上的回转工作台 31的规定位置。 [0069] 接着，如图5(a)所示，使回转工作台31进行回转，将空的砂轮支承台50从砂轮搬入搬出位置G2配置于砂轮更换位置G1。 [0070] 然后，使砂轮17沿X轴、Y轴、Z轴方向及砂轮旋转轴B1的轴向移动，将其放在配置于砂轮更换位置G1的空的砂轮支承台50。这时，砂轮17的凸缘部18被嵌入砂轮支承台50的支承部件52。 [0071] 接着，如图5(b)所示，在使砂轮17放在砂轮支承台50的状态下，使砂轮头14沿X轴、Y轴、Z轴方向及砂轮旋转轴B1的轴向移动，从该砂轮17抽出砂轮轴16。由此，砂轮17从砂轮头14脱离。 [0072] 然后，如图6所示，使回转工作台31回转，将放上了砂轮17的砂轮支承台50从砂轮更换位置G1配置于砂轮搬入搬出位置G2。 [0073] 接着，相对于配置在砂轮搬入搬出位置G2的砂轮支承台50，由操作者进行砂轮17的搬入出(替换)作业。即，从砂轮支承台50搬出放置好的砂轮17后，将新的砂轮17搬入变空的砂轮支承台50。 [0074] 然后，如图5(b)所示，使回转工作台31进行回转，将放上了新的砂轮17的砂轮支承台50从砂轮搬入搬出位置G2配置于砂轮更换位置G1。 [0075] 接着，如图5(a)所示，在将砂轮17放置在砂轮支承台50的状态下，使砂轮头14向X轴、Y轴、Z轴方向及砂轮旋转轴B1的轴方向移动，将砂轮轴16嵌入该砂轮17。由此，新的砂轮17被安装在砂轮轴16上，完成砂轮17的更换。 [0076] 然后，如图6所示，使回转工作台31回转，使空的砂轮支承台50从砂轮更换位置G1配置于砂轮搬入搬出位置G2后，由操作者卸下砂轮支承台50。 [0077] 另外，在如上所述的实施方式中，将本发明的齿轮磨床应用在了采用螺纹状的砂轮17的创成磨削法的齿轮磨床1，但也可以应用于采用圆盘状砂轮的成形磨削法的齿轮磨床。 [0078] 因此，根据本发明的齿轮磨床，在保持工件W并绕工件旋转轴C进行旋转的旋转工作台22的径向外侧，通过使回转工作台31绕工件旋转轴C进行回转，使修整装置40在修整位置D1和退避位置D2之间移动，能够防止修整装置40和工件W的接触。由此，能够与工件W的大小无关，在将工件W安装在旋转工作台22的状态下，利用修整器43对砂轮17进行修整。 [0079] 另外，通过使回转工作台31回转，使修整装置40向修整器更换位置D3移动，就能够在将工件W安装在旋转工作台22上的状态下，容易地更换修整器43。 [0080] 另外，在可旋转地支承旋转工作台22的固定工作台21的径向外侧设有环状槽21a，通过在该环状槽21a内可旋转地容纳回转工作台31，就能够使回转工作台31稳定地回转。 [0081] 进而，通过使回转工作台31绕工件旋转轴C回转，使砂轮支承台50在砂轮更换位置G1和砂轮搬入搬出位置G2之间进行移动，能够防止砂轮支承台50及放在其上的砂轮17和工件W的接触。由此，能够与工件W的大小无关，在将工件W安装在旋转工作台22上的状态下，容易地更换砂轮17。 [0082] 工业上的应用 [0083] 本发明可应用于要实现省空间化的齿轮磨床。 |
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