旋转加工机以及其加工方法 |
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| 申请号 | CN201480041404.3 | 申请日 | 2014-08-18 | 公开(公告)号 | CN105392588B | 公开(公告)日 | 2017-07-28 |
| 申请人 | 爱信艾达株式会社; | 发明人 | 加藤进; 高开明; 大谷昌弘; | ||||
| 摘要 | 旋转加工机(1)具备对形成有 螺旋齿 的 工件 进行支承并使其旋转的旋转装置(2)、通过旋转 砂轮 (7)的磨削齿(71)对由于旋转装置(2)而旋转的工件的螺旋齿进行磨削加工的加工装置(3)、以及进行工件(8)朝旋转装置(2)的搬入搬出的搬运装置(4)。搬运装置(4)分别具有多个用于夹持工件的夹持爪(51)、和用于使磨削齿(71)成形的砂轮修整器(52)。搬运装置(4)绕回转中 心轴 线(401)旋转，使各夹持爪(51)依次接近旋转装置(2)，并且使各砂轮修整器(52)依次接近加工装置(3)。各砂轮修整器(52)的修整齿具有相互不同的 齿面 的形状。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种旋转加工机，其具备对形成有螺旋齿的工件进行支承并使其旋转的旋转装置、通过旋转砂轮的磨削齿对由于该旋转装置而旋转的所述工件的螺旋齿进行磨削加工的加工装置、以及进行所述工件相对于所述旋转装置的搬入搬出的搬运装置，其特征在于，所述搬运装置绕回转中心轴线分别具有多个用于夹持所述工件的夹持爪、和用于使所述磨削齿的齿面成形的砂轮修整器，并且所述搬运装置构成为绕该回转中心轴线旋转，从而使所述各夹持爪依次接近所述旋转装置，并且使所述各砂轮修整器依次接近所述加工装置， |
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| 说明书全文 | 旋转加工机以及其加工方法技术领域背景技术[0002] 在通过加工装置的旋转砂轮对利用旋转装置而旋转的工件进行磨削加工的旋转加工机中，根据加工的工件的种类，使用砂轮修整器使旋转砂轮的形状适当地成形。例如，对工件的螺旋齿进行磨削加工的旋转砂轮，对每种工件的种类准备砂轮修整器，调整旋转砂轮的砂轮齿面的压力角以及齿形的圆角(从齿根至齿顶的曲面状的膨胀形状)。 [0003] 例如，专利文献1公开了一种齿轮磨床，在机座上设置有保持加工物并旋转的工作台、支承加工物的一端的副立柱、以及用于安装对加工物进行磨削加工的砂轮的砂轮轴进退的立柱。该齿轮磨床中，在相对立柱的外周能够旋转的环状部件设置有对安装于砂轮轴的砂轮进行修整的修整装置。由此，齿轮磨床中合理地配置修整装置。 [0004] 另外，例如，专利文献2公开有基于不发生因配设齿轮时的齿轮轴错位而防止产生单边接触的情况地修整齿面的齿轮的齿面修整方法。在该齿面修整方法中，为了使得啮合的传递误差小，在将错位换算为压力角误差以及扭转角误差而求出的误差齿面中，求出能够避免单边接触的凸面加工量以及齿形圆角量。 [0005] 专利文献1:日本特开2005-111600号公报 [0006] 专利文献2:日本特开平8-197332号公报 [0007] 然而，在上述专利文献1的齿轮磨床中，修整装置只配置有1台，需要对每种工件的种类更换修整装置。因此，为了更换修整装置而花费时间，几乎无法提高螺旋齿轮的生产率。另外，上述专利文献2中，针对修整装置没有进行研究。 发明内容[0008] 本发明是鉴于这样的背景而完成的，目的在于提供能够迅速并且容易地进行旋转砂轮的砂轮齿面的成形，并能够提高螺旋齿轮的生产率的旋转加工机以及其加工方法。 [0009] 本发明的一方式是一种旋转加工机，其具备对形成有螺旋齿的工件进行支承并使其旋转的旋转装置、通过旋转砂轮的磨削齿对由于该旋转装置而旋转的上述工件的螺旋齿进行磨削加工的加工装置、以及进行所述工件相对于所述旋转装置的搬入搬出的搬运装置，该旋转加工机的特征在于， [0010] 上述搬运装置回转中心轴线分别具有多个用于夹持所述工件的夹持爪、和用于使所述磨削齿的齿面成形的砂轮修整器，并且所述搬运装置构成为绕该回转中心轴线旋转，从而使所述各夹持爪依次接近所述旋转装置，并且使所述各砂轮修整器依次接近所述加工装置， [0011] 上述各砂轮修整器的修整齿具有相互不同的齿面形状。 [0012] 本发明的其他方式是使用了上述旋转加工机的加工方法， [0013] 上述加工装置利用通过上述各砂轮修整器而成形的上述磨削齿，对上述螺旋齿的齿面的形状不同的多个种类的工件进行磨削加工。 [0014] 上述旋转加工机的搬运装置绕回转中心轴线具有多个用于使旋转砂轮的磨削齿的齿面成形的砂轮修整器。另外，各砂轮修整器的修整齿具有相互不同的齿面形状。 [0015] 在通过砂轮修整器对加工装置的旋转砂轮的磨削齿的齿面进行成形时，根据工件的种类，选择多个砂轮修整器中的具有需要的齿面形状的修整齿的砂轮修整器。而且，使搬运装置绕回转中心轴线旋转，使选择的砂轮修整器接近加工装置。由此，进行搬运装置的回转，能够容易地使需要的砂轮修整器与加工装置的旋转砂轮对置。 [0016] 因此，根据上述旋转加工机，与工件的种类对应地选择多个砂轮修整器中的具有需要的齿面形状的修整齿的砂轮修整器即可，从而能够迅速并且容易地成形旋转砂轮的磨削齿的齿面。而且，能够减少更换砂轮修整器的频率，从而能够提高通过旋转砂轮的磨削齿对工件的螺旋齿进行磨削加工而生产的螺旋齿轮的生产率。 [0017] 此外，在旋转加工机中，如以下那样，对工件进行磨削加工。 [0018] 在将工件搬入旋转装置时，夹持于夹持爪的工件在由于搬运装置的回转而接近旋转装置后，被支承于旋转装置。而且，加工装置的旋转砂轮的磨削齿对因旋转装置而旋转的工件的螺旋齿进行磨削加工。其后，在从旋转装置将工件搬出时，将进行了磨削加工后的工件从旋转装置夹持于夹持爪，使搬运装置回转。 [0020] 图1是表示实施例的旋转加工机的立体图。 [0021] 图2是表示实施例的旋转加工机的俯视图。 [0022] 图3是将通过实施例的砂轮修整器使旋转砂轮的磨削齿成形的状态放大示出的说明图。 [0023] 图4是表示通过实施例的旋转砂轮的磨削齿对工件的螺旋齿进行磨削加工的状态的旋转加工机的立体图。 [0024] 图5是表示将实施例的工件支承夹具搬入搬出的状态的旋转加工机的主视图。 [0025] 图6是表示实施例的工件的螺旋齿的立体图。 具体实施方式[0026] 针对上述的旋转加工机以及其加工方法的优选实施方式进行说明。 [0027] 上述旋转加工机中，为了以使上述工件的螺旋齿的齿面的压力角以及齿形的圆角的至少一方相互不同的方式使上述磨削齿的齿面成形，上述各砂轮修整器的修整齿也可以具有相互不同的齿面形状。 [0028] 此时，通过使用多个砂轮修整器，能够利用旋转加工机对齿面的压力角以及齿形的圆角的至少一方不同的多个种类的工件的螺旋齿进行磨削加工。 [0029] 另外，上述搬运装置也可以构成为在上述回转中心轴线所通过的回转支柱部以能够回转的方式配设回转装载器部，上述各夹持爪构成为，以能够沿上下方向移动的方式配设于上述回转装载器部，并且通过在横向方向开闭的一对夹持部来夹持上述工件，上述各砂轮修整器以无法沿上下方向移动的方式固定于上述回转装载器部的外周。 [0030] 此时，通过使各夹持爪沿上下方向移动，能够迅速并且容易地进行工件朝旋转装置的搬入搬出。另外，各砂轮修整器以无法沿上下方向移动的方式固定，由此能够提高使旋转砂轮的磨削齿成形的精度。 [0031] 另外，上述旋转装置构成为，经由工件支承夹具上下支承上述工件，上述工件支承夹具具有安装于上述旋转装置的上支承部的上夹具部、和安装于上述旋转装置的下支承部的下夹具部，上述各夹持爪也可以构成为，除了夹持上述工件以外，还夹持载置有上述上夹具部的状态的上述下夹具部。 [0032] 此时，能够使用于在旋转装置支承工件的工件支承夹具夹持于搬运装置的夹持爪而搬入搬出于旋转装置。因此，在加工的工件的种类变更时，迅速并且容易地更换支承该工件的工件支承夹具。 [0033] 上述旋转加工机的加工方法中，利用所述加工装置的所述磨削齿进行磨削加工的所述多个种类的工件也可以是相互啮合使用的一对齿轮。 [0034] 此时，能够在一台旋转加工机中高效地生产相互啮合使用的一对齿轮。 [0035] 另外，由旋转加工机的加工方法而生产的一对齿轮能够成为在汽车用变速器中使用的一对齿轮。此时，特别是，为了不产生因齿轮彼此啮合时产生的齿轮的倾斜而使齿接触偏斜，能够使驱动侧的齿轮与从动侧的齿轮的齿面形状微量地不同。 [0036] 实施例 [0037] 以下，参照附图对旋转加工机以及其加工方法的实施例进行说明。 [0038] 本例的旋转加工机1如图1、图2所示，具备：对形成有螺旋齿81的工件8进行支承并使其旋转的旋转装置2、通过旋转砂轮7的磨削齿71对通过旋转装置2而旋转的工件8的螺旋齿81进行磨削加工的加工装置3、以及进行工件8朝旋转装置2的搬入搬出的搬运装置4。 [0039] 搬运装置4绕回转中心轴线401分别具有多个用于夹持工件8的夹持爪51、和用于使磨削齿71成形的砂轮修整器52。搬运装置4构成为，绕回转中心轴线401旋转，使各夹持爪51依次接近旋转装置2，并且使各砂轮修整器52依次接近加工装置3。如图3所示那样，各砂轮修整器52的修整齿522具有相互不同的齿面523的形状。 [0040] 以下，参照图1～图6对针对本例的旋转加工机1以及其加工方法详细地进行说明。 [0041] 如图4所示，本例的加工装置3以及旋转装置2构成利用旋转砂轮7的磨削齿71对形成于工件8的外周的螺旋齿81进行磨削加工的齿轮磨床。本例的旋转加工机1在齿轮磨床中，能够进行工件8的搬运、以及对工件8进行支承的工件支承夹具6的替换(更换)。在本例的加工装置3以及旋转装置2中，对工件8的螺旋齿81进行齿面811的精加工，制造作为产品的螺旋齿轮。螺旋齿轮能够做成使相互啮合的齿轮的轴向平行而使用的斜齿轮、或者使相互啮合的齿轮的轴向正交使用的螺旋齿轮。 [0042] 如图5所示那样，加工装置3构成为，使安装旋转砂轮7的砂轮把持部(砂轮轴)31的回转中心轴线301相对于水平方向倾斜。旋转装置2构成为绕沿着上下方向的回转中心轴线201旋转。 [0043] 加工装置3构成为，使砂轮把持部31能够以与旋转装置2的回转中心轴线201正交或者交叉的回转中心轴线300为中心旋转，并且沿前后、左右以及上下移动。砂轮把持部31构成为把持旋转砂轮7的两侧的轴部。旋转装置2配设于加工装置3与搬运装置4之间的空间。 [0044] 另外，加工装置3通过利用各砂轮修整器52成形的磨削齿71对螺旋齿81的齿面811的形状不同的多个种类的工件8进行磨削加工。本例的多个种类的工件8在汽车用变速器中是相互啮合使用的一对齿轮。 [0045] 如图4所示那样，旋转装置2构成为经由工件支承夹具6上下支承工件8。旋转装置2的夹具支承部21由上支承部212和下支承部211构成。工件支承夹具6构成为，分为安装于旋转装置2的上支承部212的上夹具部62、和安装于旋转装置2的下支承部211的下夹具部61，并从上下夹持工件8。工件8使其轴向为上下方向被支承于旋转装置2。 [0046] 旋转装置2构成为，经由工件支承夹具6从上下的两侧对工件8进行支承，并绕与搬运装置4的回转中心轴线401平行的回转中心轴线201旋转。旋转装置2的下支承部211安装于通过马达等驱动源而旋转的旋转工作台20的上端部。旋转装置2的上支承部212以通过促动器而能够上下滑动的方式设置于搬运装置4的回转支柱部41。 [0047] 如图1、图2所示那样，搬运装置4构成为，在回转中心轴线401所通过的回转支柱部41以能够回转的方式配设回转装载器部42。各夹持爪51以被促动器驱动而能够沿上下方向移动的方式配设于回转装载器部42。另外，各夹持爪51构成为利用被其他促动器驱动而在横向方向开闭的一对夹持部511夹持工件8。各砂轮修整器52以无法沿上下方向移动的方式固定于回转装载器部42。回转支柱部41的回转中心轴线401朝向上下方向，各夹持爪51以及各砂轮修整器52构成为，通过回转装载器部42在水平方向绕回转支柱部41旋转。 [0048] 如图2、图5所示那样，各夹持爪51构成为除了夹持工件8以外，还夹持载置了上夹具部62的状态的下夹具部61。各夹持爪51构成为，夹持工件8的形成有螺旋齿81的外周部分、或者下夹具部61的外周部分。夹持爪51构成为，通过使一对夹持部511的间隔可变，能够夹持外径不同的多个种类的工件8以及下夹具部61。一对夹持部511的夹持内侧面512为了容易进行工件8以及下夹具部61的夹持，形成为在周向的两个位置供倾斜面抵接的V形状。 [0049] 搬运装置4是使以距回转中心轴线401相同半径距离配设的多个夹持爪51能够以与旋转装置2依次对置的方式旋转的旋转装载器。各夹持爪51能够分别直接夹持工件8与工件支承夹具6。搬运装置4构成为，将工件8或者工件支承夹具6夹持于夹持爪51，使回转装载器部42回转，进行在与旋转装置2之间的工件8或者工件支承夹具6的交接。 [0050] 如图4、图5所示那样，多个夹持爪51构成为，从与搬运装置4的回转中心轴线401以及旋转装置2的回转中心轴线201正交的方向分别把持工件8或者工件支承夹具6，并在旋转装置2的下支承部211与上支承部212之间通过。 [0051] 本例的夹持爪51在回转装载器部42的周向上，设置于相互在周向错开180°的位置的两个位置。另外，砂轮修整器52在回转装载器部42的周向上，设置于与设置有夹持爪51的位置在周向上错开90°相位的位置且相互在周向上错开180°的位置的两个位置。此外，夹持爪51以及砂轮修整器52也能够设置于绕回转装载器部42的三个位置以上。 [0052] 如图4所示那样，各砂轮修整器52具有：设置有修整齿522的旋转轴部521、和设置有将旋转轴部521的两端部支承为能够旋转的一对支承部525的支承托架524。旋转轴部521的修整齿52与旋转砂轮7的磨削齿71啮合，对磨削齿71的齿面711进行磨削。支承托架524固定于回转装载器部42。 [0053] 一个砂轮修整器52的修整齿522与另一个砂轮修整器52的修整齿522为了以使进行磨削加工的工件8的螺旋齿81的齿面811的压力角α以及齿形的圆角β的至少一方相互不同的方式使磨削齿71的齿面711成形，具有相互不同的齿面形状。砂轮修整器52为了进行形成于工件8的螺旋齿81的齿面811的压力角α与齿形的圆角β的至少一方的微调，而在搬运装置4的回转装载器部42设置有多个。 [0054] 如图3、图6所示那样，砂轮修整器52的修整齿522的齿面523形成为利用旋转砂轮7的磨削齿71的齿面711对需要的压力角α以及圆角β的螺旋齿81进行磨削加工的形状。砂轮修整器52的修整齿522的齿面523的形状通过磨削齿71来决定形成于工件8的螺旋齿81的压力角α以及圆角β。压力角α作为从工件8的中心朝径向的半径线L1与针对齿形的切线L2所成的角度而表示。齿形的圆角β作为从螺旋齿81的齿根至齿顶的曲面状的膨胀形状(径向的凸形状的大小)而表示。 [0055] 此外，形成于工件8的螺旋齿81的扭转角(绕工件8的轴向的倾斜角度)通过调整把持旋转砂轮7的砂轮把持部31的回转中心轴线301的倾斜角度而能够变更。另外，形成于工件8的螺旋齿81的凸面加工(齿线方向或者宽度方向的圆角)在螺旋齿81的齿线方向进行磨削，并且通过使把持旋转砂轮7的砂轮把持部31的回转中心轴线301的倾斜角度变化而能够形成。 [0056] 在旋转加工机1中，如以下那样，通过旋转砂轮7的磨削齿71对工件8进行磨削加工。 [0057] 如图4所示那样，在将工件8搬入旋转装置2时，在旋转装置2，使与进行磨削加工的工件8对应的工件支承夹具6进行搬运装置4的夹持爪51的夹持以及回转装载器部42的旋转的动作而安装。而且，将工件8夹持于夹持爪51，通过回转装载器部42的旋转使该工件8接近旋转装置2。接下来，进行夹持爪51的升降以及上支承部212的上夹具部62的升降，使工件8在旋转装置2的上夹具部62与下夹具部61之间被支承。接下来，加工装置3的旋转砂轮7的磨削齿71对通过旋转装置2而旋转的工件8的螺旋齿81进行磨削加工。其后，在从旋转装置2将工件8搬出时，将进行了磨削加工后的工件8从旋转装置2夹持于夹持爪51，使搬运装置4的回转装载器部42旋转。 [0058] 另外，在旋转加工机1中，如以下那样，通过砂轮修整器52的修整齿522对旋转砂轮7的磨削齿71进行成形。 [0059] 如图1、图2所示，在使旋转砂轮7的磨削齿71的齿面711成形为规定的形状时，使搬运装置4的回转装载器部42旋转，使砂轮修整器52与加工装置3的旋转砂轮7对置。接下来，如图3所示那样，使加工装置3的砂轮把持部31移动，使把持于砂轮把持部31的旋转砂轮7的磨削齿71与砂轮修整器52的修整齿522啮合。而且，通过砂轮把持部31使旋转砂轮7旋转，并且使设置有砂轮修整器52的修整齿522的旋转轴部521旋转，通过修整齿522进行旋转砂轮7的磨削齿71的齿面711的成形。另外，使加工装置3的砂轮把持部31沿旋转砂轮7的轴向移动，使砂轮修整器52的修整齿522的齿面523相对于旋转砂轮7的磨削齿71的齿面711的全体依次接触，进行旋转砂轮7的磨削齿71的成形。 [0060] 另外，旋转砂轮7的磨削齿71能够在旋转砂轮7的轴向的多个位置分割而形成。该分割而形成的磨削齿71的各部分能够使形成于工件8的螺旋齿81的模块、压力角α以及齿形的圆角β的至少一个形成为相互不同的状态。此时，为了使分割而形成的磨削齿71的各部分成形，能够使用不同的砂轮修整器52。 [0061] 接下来，对基于本例的旋转加工机1以及其加工方法的作用效果进行说明。 [0062] 在利用砂轮修整器52对加工装置3的旋转砂轮7的磨削齿71的齿面711进行成形时，根据工件8的种类，选择多个砂轮修整器52中的具有需要的齿面523的形状的修整齿522的砂轮修整器52。而且，使回转装载器部42绕回转支柱部41的回转中心轴线401旋转，使选择的砂轮修整器52接近加工装置3。由此，进行回转装载器部42的回转，能够容易地使需要的砂轮修整器52与加工装置3的旋转砂轮7对置。 [0063] 因此，根据本例的旋转加工机1以及其加工方法，与工件8的种类对应地选择多个砂轮修整器52中的具有需要的齿面523的形状的修整齿522的砂轮修整器52即可，能够迅速并且容易地进行旋转砂轮7的磨削齿71的齿面711的成形。而且，能够减少更换砂轮修整器52的频率，从而能够提高利用旋转砂轮7的磨削齿71对工件8的螺旋齿81进行磨削加工而生产的螺旋齿轮的生产率。 |
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