修整装置及齿轮磨削装置 |
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| 申请号 | CN201380051460.0 | 申请日 | 2013-07-19 | 公开(公告)号 | CN104684685B | 公开(公告)日 | 2017-04-05 |
| 申请人 | 三菱重工工作机械株式会社; | 发明人 | 柳濑吉言; 神林晓; 广木刚; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种修整装置及 齿轮 磨削装置。修整装置具有将 螺纹 状 砂轮 (10)支承为旋转自如的齿轮磨削工具轴(7)、及对所述螺纹状砂轮(10)进行修整的修整工具(30)，驱动所述螺纹状砂轮(10)旋转，使所述螺纹状砂轮(10)及所述修整工具(30)中的至少一方相对地移动，由此进行所述螺纹状砂轮(10)的修整，其中，使所述螺纹状砂轮(10)和所述修整工具(30)中的至少一方以一定的速度移动并使所述螺纹状砂轮(10)的转速变化，或者使所述螺纹状砂轮(10)以一定的速度旋转并使所述螺纹状砂轮(10)和所述修整工具(30)中的至少一方的向所述轴方向的移动速度变化，由此对所述螺纹状砂轮(10)实施 压 力 角 沿着齿筋方向变化的修整加工。根据本发明，不伴随装置的大型化、制造成本的增加而能够进行齿轮的偏斜量的调整。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种修整装置，具有：齿轮磨削工具轴，将用于齿轮的加工的螺纹状砂轮支承为旋转自如；及修整工具，被支承为与所述齿轮磨削工具轴平行且旋转自如，对所述螺纹状砂轮进行修整， |
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| 说明书全文 | 修整装置及齿轮磨削装置技术领域背景技术[0002] 齿轮根据使用用途等而分类成各个种类，齿轮的齿等进行符合使用用途或使用环境等的细微的形状设定。例如，在沿齿形方向描绘了压力角θ(通常为θ＝20°)的渐开式曲线的渐开式齿形中，具有即使相邻的齿轮的中心间距离稍微变化也顺畅地旋转等的使用容易度的优点。而且，在齿面上设置沿着齿筋方向而齿的中央鼓出且齿的两端薄的鼓凸，由此能够防止齿面的单接触引起的齿的折损等。 [0003] 前述那样的细微的形状能够通过齿轮磨削装置而容易地在齿轮设定。然而，将前述那样的细微的形状合并而设定于一个齿轮的情况下，例如，欲在前述的渐开式齿形上设定鼓凸的情况下，难以将渐开式曲线及鼓凸一起一定地加工。通过设置鼓凸，渐开式曲线及压力角θ在齿筋方向上发生变化，成为扭转那样的齿面。 [0004] 将这样的齿面的扭转称为偏斜、将扭转的程度称为偏斜量。通常，以没有齿面的扭转的方式进行了使偏斜量为零的偏斜修正及偏斜调整的技术研究。 [0005] 在先技术文献 [0007] 专利文献1：日本专利4648219号公报 发明内容[0008] 发明要解决的课题 [0009] 作为对前述那样的齿轮的偏斜进行修正的技术，例如存在专利文献1。这是如下所述的技术：使螺纹状砂轮倾斜而进行基于修整工具的修整，由此使在螺纹状砂轮的周面上形成为螺旋状的齿的压力角θ沿齿筋方向变化。由此，对应于螺纹状砂轮的压力角θ的变化，能够施加斜齿轮齿面的压力角θ随着从沿着齿筋方向的一端侧朝向另一端侧而逐渐变化的偏斜修正。 [0010] 然而，是如下技术：为了使螺纹状砂轮回旋而使齿的压力角θ变化，需要将螺纹状砂轮的回旋机构高刚性地构成，并具备位置检测传感器等而进行高精度的回旋动作，从而伴随着作为齿轮磨削装置的大型化、制造成本的增加。 [0011] 本发明鉴于上述那样的问题而作出，其目的在于不伴随装置的大型化、制造成本的增加而能够进行齿轮的偏斜量的调整。 [0012] 用于解决课题的方案 [0013] 解决上述课题的第一发明的修整装置具有：齿轮磨削工具轴，将用于齿轮的加工的螺纹状砂轮支承为旋转自如；及修整工具，被支承为与所述齿轮磨削工具轴平行且旋转自如，对所述螺纹状砂轮进行修整，所述修整装置驱动所述螺纹状砂轮旋转，使所述螺纹状砂轮与所述修整工具接触，使所述螺纹状砂轮及所述修整工具中的至少一方相对地向所述螺纹状砂轮及所述修整工具的轴方向移动，由此进行所述螺纹状砂轮的修整，其特征在于，使所述螺纹状砂轮和所述修整工具中的至少一方沿所述轴方向以一定的速度移动并使所述螺纹状砂轮的转速变化，或者使所述螺纹状砂轮以一定的速度旋转并使所述螺纹状砂轮和所述修整工具中的至少一方的向所述轴方向的移动速度变化，由此对所述螺纹状砂轮实施压力角沿着齿筋方向变化的修整加工。 [0014] 解决上述课题的第二发明的齿轮磨削装置具有：将被削齿轮支承为旋转自如的被削齿轮轴；及将磨削所述被削齿轮的螺纹状砂轮支承为旋转自如且平行于与所述被削齿轮轴正交的方向的齿轮磨削工具轴，所述齿轮磨削装置能够利用所述螺纹状砂轮进行所述被削齿轮的偏斜调整，其特征在于，作为所述螺纹状砂轮，使用压力角沿齿筋方向变化的工具，驱动所述被削齿轮及所述螺纹状砂轮旋转，并以使所述螺纹状砂轮的压力角变化的齿面与所述被削齿轮的齿面接触的方式，使所述被削齿轮和所述螺纹状砂轮中的至少一方沿所述螺纹状砂轮的轴方向移动，对应于所述螺纹状砂轮的导程的变化来控制所述被削齿轮的转速。 [0015] 发明效果 [0016] 根据第一发明的修整装置，使螺纹状砂轮和修整工具中的至少一方沿螺纹状砂轮及修整工具的轴方向以一定的速度移动并使螺纹状砂轮的转速变化，或者使螺纹状砂轮以一定的速度旋转并使螺纹状砂轮和修整工具中的至少一方的螺纹状砂轮及修整工具的向轴方向的移动速度变化，由此不使齿轮磨削工具轴及修整工具倾斜地对螺纹状砂轮实施压力角沿着齿筋方向变化的修整加工。由此，无需具备使齿轮磨削工具轴及修整工具倾斜的机构、计测倾斜的传感器等，因此能够抑制修整装置的制造成本增加。 [0017] 根据第二发明的齿轮磨削装置，驱动被削齿轮及螺纹状砂轮旋转，并以使螺纹状砂轮的压力角变化的齿面与被削齿轮的齿面接触的方式使被削齿轮和螺纹状砂轮中的至少一方沿螺纹状砂轮的轴方向移动，对应于螺纹状砂轮的导程的变化来控制被削齿轮的转速，由此能够将导程一定的被削齿轮制成规定的形状，容易进行偏斜的调整。附图说明 [0018] 图1是表示实施例1的齿轮磨削装置的修整的概略图。 [0019] 图2是表示实施例1的齿轮磨削装置的齿轮磨削的概略图。 [0020] 图3是表示实施例1的齿轮磨削装置的概略图。 具体实施方式[0021] 以下，参照附图，详细说明本发明的齿轮磨削装置的实施例。当然，本发明没有限定为以下的实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然能够进行各种变更。 [0022] 实施例1 [0023] 关于本发明的实施例1的齿轮磨削装置的结构，参照图1至图3进行说明。 [0024] 本实施例的齿轮磨削装置是装入了齿轮的磨削功能和螺纹状砂轮的修整功能的装置，如图3所示，具有床身1、支柱2、工作台3、反向支柱4。在床身1上能够向一方向(X方向)移动地设置支柱2，在支柱2的移动方向的前方以能够旋转的方式设置工作台3，在进而更前方设置反向支柱4。在本实施例中，将支柱2的移动方向设为X轴，将与X轴正交的铅垂方向设为Z轴，将与X轴及Z轴正交的方向设为Y轴，将绕着X轴设为A轴旋转，将绕着Y轴设为B轴旋转，将绕着Z轴设为C轴旋转。 [0025] 在床身1上能够沿X轴方向移动的支柱2上，经由能够沿Z轴方向移动的Z轴移动机构5及能够沿Y轴方向移动的Y轴移动机构6而具备齿轮磨削工具轴7，将作为齿轮的磨削工具的螺纹状砂轮10支承为旋转自如。 [0026] 本实施例的齿轮磨削装置的使用于齿轮的磨削的螺纹状砂轮10通过后述的螺纹状砂轮10的修整动作，修整加工成与以往不同的形状。在螺纹状砂轮10上呈螺旋状地设置一条齿，为从螺纹状砂轮10的轴方向的一端侧朝向另一端侧而齿的导程逐渐减小，从螺纹状砂轮10的齿筋方向的一端侧朝向另一端侧而齿的压力角θ逐渐增大的形状。这样，通过在齿筋方向上使压力角θ变化，在螺纹状砂轮10对被削齿轮20的磨削中，能够进行偏斜量的调整。 [0027] 在反向支柱4具备能够在其外周回旋的回旋环8。通过设于回旋环8的未图示的夹钳来把持被削齿轮20，通过回旋环8回旋来进行被削齿轮20的向工作台4的搬入及搬出。当将被削齿轮20向工作台4搬入而固定时，能够进行螺纹状砂轮10对被削齿轮20的磨削(参照图2)。 [0028] 需要说明的是，在螺纹状砂轮10对被削齿轮20的磨削中，对于进行C轴旋转的被削齿轮20，利用支柱2的X轴方向的移动而使进行B轴旋转的螺纹状砂轮10接近被削齿轮20，利用支柱2的Z轴移动机构5而使进行B轴旋转的螺纹状砂轮10向Z轴方向移动，且利用支柱2的Y轴移动机构6而使进行B轴旋转的螺纹状砂轮10向Y轴方向移动。 [0029] 进行螺纹状砂轮10的修整的修整单元9设置在与回旋环8的未图示的夹钳不同的位置，在修整单元9安装有修整工具30。修整单元9通过回旋环8的回旋而相对于螺纹状砂轮10进行接近背离。当使修整单元9位于螺纹状砂轮10的附近时，能够进行修整工具30对螺纹状砂轮10的修整(参照图1)。 [0030] 需要说明的是，在修整工具30对螺纹状砂轮10的修整中，对于进行B轴旋转的螺纹状砂轮10，修整工具30通过未图示的按压机构而被压紧于螺纹状砂轮10，螺纹状砂轮10通过支柱2的Y轴移动机构6而向Y轴方向移动。 [0031] 接着，参照图1及图3，说明本实施例的齿轮磨削装置的修整动作。 [0032] 使被削齿轮20为从工作台3能够脱离的状态，利用反向支柱4具备的未图示的夹钳进行把持。在利用未图示的夹钳把持被削齿轮20的状态下使反向支柱4旋转，使被削齿轮20从工作台3脱离，并使修整单元9接近螺纹状砂轮10。驱动齿轮磨削工具轴7及螺纹状砂轮10旋转，利用未图示的按压机构将修整工具30压紧于旋转的螺纹状砂轮10而进行修整。 [0033] 如前述那样，为了形成具有压力角θ在齿筋方向上变化的一条齿的螺纹状砂轮10，利用支柱2的Y轴移动机构6使螺纹状砂轮10以一定的速度向Y轴方向移动，利用齿轮磨削工具轴7使螺纹状砂轮10的转速变化。通过使螺纹状砂轮10的Y轴进给速度一定且使转速变动，由此使螺纹状砂轮10的导程在轴方向上变化，能够形成压力角θ在齿筋方向上变化的一条齿。 [0034] 在本实施例中，在螺纹状砂轮10的Y轴进给速度一定的状态下，将修整工具30压紧于螺纹状砂轮10的位置从螺纹状砂轮10的一端侧至另一端侧，使螺纹状砂轮10的转速从低旋转向高旋转变化。当比较螺纹状砂轮10的齿的导程时，在一端侧导程大，在另一端侧导程小。而且，伴随着螺纹状砂轮10的齿的导程的变化，螺纹状砂轮10的齿的压力角θ进行变化。当比较螺纹状砂轮10的齿的压力角θ时，在一端侧压力角θ小，在另一端侧压力角θ大。 [0035] 当然，螺纹状砂轮10的齿的形状没有限定为本实施例。例如，在螺纹状砂轮10的修整中，从螺纹状砂轮10的一端侧朝向中央部而使螺纹状砂轮10的转速从高旋转向低旋转变化，从螺纹状砂轮10的中央部朝向另一端侧而使螺纹状砂轮10的转速从低旋转向高旋转变化。由此，能够形成两端附近的压力角θ大、中央附近的压力角θ小的螺纹状砂轮10。 [0036] 另外，为了形成具有压力角θ在齿筋方向上变化的一条齿的螺纹状砂轮10，利用齿轮磨削工具轴7使螺纹状砂轮10以一定的速度旋转，利用支柱2的Y轴移动机构6使螺纹状砂轮10的向Y轴方向的移动速度变化。通过使螺纹状砂轮10的转速一定并使Y轴进给速度变动，由此使螺纹状砂轮10的导程在轴方向上变化，也可以形成压力角θ在齿筋方向上变化的一条齿。 [0037] 如以上那样，能够不使齿轮磨削工具轴7及修整工具30倾斜而将压力角θ在齿筋方向上变化的齿形成于螺纹状砂轮10。由此，无需具备使齿轮磨削工具轴7及修整工具30倾斜的机构、计测倾斜的传感器等，因此能够抑制齿轮磨削装置的制造成本增加。 [0038] 接着，参照图1及图2，说明本实施例的齿轮磨削装置的齿轮磨削动作。 [0039] 在本实施例中，在被削齿轮20的齿设置鼓凸，以使一个齿的压力角θ在齿筋方向上成为一定的方式磨削被削齿轮20。即，制造偏斜量为零的被削齿轮20。 [0040] 在前述的齿轮磨削装置的螺纹状砂轮10的修整加工后，将未加工的被削齿轮20向工作台3搬入，因此利用反向支柱4具备的未图示的夹钳来把持未加工的被削齿轮20。在利用夹钳将被削齿轮20把持的状态下使反向支柱4旋转，使修整工具30从螺纹状砂轮10脱离，并将被削齿轮20向工作台3搬入。被削齿轮20固定于工作台3。 [0041] 在不进行螺纹状砂轮10的修整加工而连续进行被削齿轮20的齿轮磨削动作的情况下，通过使反向支柱4旋转而将加工完的被削齿轮20与未加工的被削齿轮20替换。需要说明的是，未图示的供给装置将未加工的被削齿轮20向未图示的夹钳交付，未图示的排出装置从未图示的夹钳接收加工完的被削齿轮20。 [0042] 驱动齿轮磨削工具轴7及螺纹状砂轮10旋转，进行被削齿轮20的磨削。被削齿轮20的磨削是利用未图示的控制装置进行以下所示的控制来进行的。 [0043] 以往的螺纹状砂轮的压力角θ及导程一定，因此使被削齿轮的转速及螺纹状砂轮的转速以及Z轴进给速度一定而进行了被削齿轮的磨削。另一方面，在本实施例中，使螺纹状砂轮10的压力角θ及导程不一定而变化，因此使被削齿轮20的转速及螺纹状砂轮10的转速以及Z轴进给速度变化，由此将被削齿轮20磨削成规定的形状。 [0044] 需要说明的是，关于被削齿轮20的转速及螺纹状砂轮10的转速以及Z轴进给速度，利用未图示的控制装置来计算各速度值，以算出的值为基础进行被削齿轮20的旋转及螺纹状砂轮10的旋转以及Z轴进给的驱动控制。 [0045] 使螺纹状砂轮10的压力角θ小的一端侧的齿抵碰于压力角θ比设定加工得大(以下，称为齿尖下降)的部位，并使螺纹状砂轮10的压力角θ大的另一端侧的齿抵碰于压力角θ比设定加工得小(以下，称为齿尖上升)的部位。 [0046] 在本实施例中，被削齿轮20的齿尖下降为齿筋方向的一端侧且齿尖上升为齿筋方向的另一端侧，因此使螺纹状砂轮10的齿的一端侧抵碰于被削齿轮20的齿的一端侧，并使螺纹状砂轮10的齿的另一端侧抵碰于被削齿轮20的齿的另一端侧。即，使螺纹状砂轮10的一条齿的从一端侧到另一端侧抵碰于被削齿轮20的一条齿。由此，相对于被削齿轮20而使螺纹状砂轮10向Z轴方向较大地移动。 [0047] 此时，螺纹状砂轮10的齿的导程从一端侧向另一端侧变化，因此对应于螺纹状砂轮10的齿的导程的变化而使被削齿轮20的转速变化。在使螺纹状砂轮10从齿的导程大的一端侧向齿的导程小的另一端侧移动的情况下，加快被削齿轮20的转速。这样对应于螺纹状砂轮10的齿的导程的变化而使被削齿轮20的转速变化，由此能够将导程一定的被削齿轮20制造成规定的形状(在本实施例中，偏斜量为零)。 [0048] 当然，被削齿轮20的形状没有限定为本实施例。例如，也可以产生规定的偏斜地进行调整来形成被削齿轮20。而且，也可以在被削齿轮20的齿的左齿面和右齿面设定不同的鼓凸，并分别进行对应的偏斜调整。 [0049] 标号说明 [0050] 1 床身 [0051] 2 支柱 [0052] 3 工作台 [0053] 4 反向支柱 [0054] 5 Z轴移动机构 [0055] 6 Y轴移动机构 [0056] 7 齿轮磨削工具轴 [0057] 8 回旋环 [0058] 9 修整单元 [0059] 10 螺纹状砂轮 [0060] 20 被削齿轮 [0061] 30 修整工具 |
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