齿轮磨床及齿轮磨削方法

申请号 CN201180017088.2 申请日 2011-07-07 公开(公告)号 CN102821900A 公开(公告)日 2012-12-12
申请人 三菱重工业株式会社; 发明人 大槻直洋; 增尾光一;
摘要 本 发明 提供一种 齿轮 磨床及齿轮磨削方法,根据所输入的齿轮各种要素及来自 接触 式探针(120)的信息,算出 斜齿轮 (10)相对于旋转 工作台 (112)的轴心 位置 的实际的轴心位置(S1~S3),根据斜齿轮(10)的实际的轴心位置,算出旋转工作台(112)及 砂轮 (118)的位置及移动的修正值(S8),通过对于旋转工作台(112)及砂轮(118)的位置及移动的基准值加上所述修正值,算出旋转工作台(112)、立柱(113)、 鞍座 (114)、砂轮头(116)的运转值(S9),以按照该运转值动作的方式来控制各 电动机 (112M~114M、116M),由此进行成形磨削加工(S10)。
权利要求

1.一种齿轮磨床,通过圆盘状的砂轮对于以轴心朝向上下方向的方式载置在旋转工作台上且齿线呈螺旋线状的齿轮进行成形磨削加工,其特征在于,
具有:
旋转工作台驱动机构,其使所述旋转工作台绕着上下方向的轴旋转;
砂轮旋转机构,其以使所述砂轮的周缘侧朝向所述旋转工作台上的所述齿轮的方式使该砂轮旋转;
位移计测机构,其对所述旋转工作台上的所述齿轮的在与轴心方向正交的方向上的位移进行计测;
X轴方向移动机构,其使所述砂轮及所述位移计测机构沿着所述旋转工作台上的所述齿轮的齿槽的深度方向移动;
Y轴方向移动机构,其使所述砂轮及所述位移计测机构沿着与所述旋转工作台上的所述齿轮的齿槽的深度方向正交的平方向移动;
Z轴方向移动机构,其使所述砂轮及所述位移计测机构沿着上下方向移动,并且还具有控制机构,该控制机构进行如下控制:
使所述旋转工作台驱动机构及所述轴方向移动机构动作,以便于通过所述位移计测机构在所述旋转工作台上的所述齿轮的周方向及轴方向上对与该齿轮的轴心方向正交的方向的该齿轮的周缘的位置分别进行多次计测,
根据来自所述位移计测机构的信息,算出所述齿轮相对于所述旋转工作台的轴心位置的实际的轴心位置,
根据所述齿轮的实际的轴心位置,相对于该齿轮的轴心与所述旋转工作台的轴心一致时的成形磨削加工之际的该旋转工作台的位置及移动的基准值、以及与该旋转工作台的旋转相位对应的所述砂轮的位置及移动的基准值,算出在成形磨削加工之际消除由该齿轮的实际的轴心位置产生的差量的该旋转工作台及该砂轮的位置及移动的修正值,通过对于所述基准值加上所述修正值,来算出所述旋转工作台驱动机构的运转值、及与该旋转工作台的旋转相位对应的所述X轴方向移动机构、所述Y轴方向移动机构、所述Z轴方向移动机构的运转值,
以使所述旋转工作台驱动机构、所述X轴方向移动机构、所述Y轴方向移动机构、所述Z轴方向移动机构按照所述运转值工作的方式控制该旋转工作台驱动机构、该X轴方向移动机构、该Y轴方向移动机构、该Z轴方向移动机构,由此利用所述砂轮对所述齿轮进行成形磨削加工。
2.如权利要求1所述的齿轮磨床,其特征在于,
所述控制机构进行如下控制:
根据来自所述位移计测机构的信息,
算出所述旋转工作台的基准相位时的所述齿轮的上方处的水平面相对于该旋转工作台的轴心位置的偏心值εu,
并算出所述旋转工作台的基准相位时的所述齿轮的下方处的水平面相对于该旋转工作台的轴心位置的偏心值εd,
根据所述偏心值εu、εd,
算出所述旋转工作台的基准相位时的所述齿轮的轴方向中央部分的水平面相对于该旋转工作台的轴心位置的偏心值εm,
并算出所述旋转工作台的基准相位时的所述齿轮的轴心的铅垂平面相对于该旋转工作台的轴心的倾斜度∑x、∑y,
由此算出所述齿轮相对于所述旋转工作台的轴心位置的实际的轴心位置。
3.如权利要求2所述的齿轮磨床,其特征在于,
所述控制机构进行如下控制:
根据所述偏心值εm,
算出基于所述齿轮的轴心的偏移的影响的、成形磨削加工开始点的水平面位置的修正值,
并算出成形磨削加工时的与向Z轴方向的移动连动的水平面移动的修正值,而且,根据所述倾斜角度∑x、∑y,
算出基于所述齿轮的轴心的倾斜的、上下方向的位置的偏离修正值,
并算出基于所述齿轮的轴心的倾斜的影响的、成形磨削加工动作时的与上下方向的移动连动的水平面方向的移动的偏离修正值,
并算出用于修正齿形误差的与向上下方向的移动连动的水平面方向的移动的修正值,该齿形误差是与基于所述齿轮的轴心的倾斜的影响的、所述砂轮相对于该齿轮的齿面的齿形磨削线的偏离相伴的误差。
4.一种齿轮磨削方法,通过圆盘状的砂轮对于以轴心朝向上下方向的方式载置在旋转工作台上且齿线呈螺旋线状的齿轮进行磨削加工,其特征在于,
在所述旋转工作台上的所述齿轮的周方向及轴方向上对与该齿轮的轴心方向正交的方向的该齿轮的周缘的位置分别进行多次计测,算出所述齿轮相对于所述旋转工作台的轴心位置的实际的轴心位置,
根据所述齿轮的实际的轴心位置,相对于该齿轮的轴心与所述旋转工作台的轴心一致时的成形磨削加工之际的该旋转工作台的位置及移动的基准值、以及与该旋转工作台的旋转相位对应的所述砂轮的位置及移动的基准值,算出在成形磨削加工之际消除由该齿轮的实际的轴心位置产生的差量的该旋转工作台及该砂轮的位置及移动的修正值,通过对于所述基准值加上所述修正值,来算出所述旋转工作台的位置及移动的运转值、以及与该旋转工作台的旋转相位对应的所述砂轮的位置及移动的运转值,使所述旋转工作台及所述砂轮的位置及移动按照所述运转值工作,由此通过该砂轮对所述齿轮进行成形磨削加工。

说明书全文

齿轮磨床及齿轮磨削方法

技术领域

[0001] 本发明涉及齿轮磨床及齿轮磨削方法,尤其是,在对大型的斜齿轮螺旋齿轮等那样的齿线呈螺旋线状的大型的齿轮进行磨削的情况下可有效适用。

背景技术

[0002] 齿轮磨床一边使载置在旋转工作台上的齿轮旋转,一边将驱动旋转的圆盘状的砂轮的周缘侧插入上述齿轮的齿槽中而对该齿轮的齿面进行依次磨削,从而能够提高该齿轮的啮合精度。在这样的齿轮磨床中,当齿轮的轴心相对于旋转工作台的轴心发生偏离(偏移)时,无法适当地进行该齿轮的齿面的磨削,因此,需要对旋转工作台的轴心和齿轮的轴心进行准确地对位(定心),不过,在对直径几米的大型的齿轮进行加工的情况下,该齿轮成为几吨的大重量,往往无法简单地进行上述定心。
[0003] 为此,例如,在下述专利文献1等中,提出如下的技术方案:通过使旋转工作台旋转而对齿轮的摆动进行计测,根据图表来读取齿轮的轴心的位置(心偏离)的值与相位位置的关系,作为与旋转工作台的中心附加关系的位置矢量,分别算出齿宽中央的偏心量、旋转工作台的轴心与齿轮的轴心的交叉度、相对于与旋转工作台的轴心呈直角的任意平面的偏心量、相位角,之后,根据所获得的上述调整数据,在相对于旋转工作台的轴心呈直角移动而使旋转工作台的轴心与齿轮的轴心例如在齿宽中央处交叉,接着使旋转工作台的轴心与齿轮的轴心倾斜这些两轴心的交叉角度,以使工具的引导轴与齿轮的轴心成为一致的方式通过速度、位置和轨道来使工具移动,由此对齿轮进行加工。
[0004] 【在先技术文献】
[0005] 【专利文献】
[0006] 【专利文献1】:日本特开2003-191131号公报
[0007] 但是,在所述专利文献1等记载的齿轮加工方法中,对于齿线呈直线状的直齿齿轮一边进行修正一边进行加工,不过,并未记载有对于斜齿轮或螺旋齿轮等那样的齿线呈螺旋线状的齿轮进行精度良好地加工。另外,在斜齿轮或螺旋齿轮等的成形磨削加工中,砂轮的位置或砂轮的移动与齿轮的旋转的同步运行的误差等会给加工精度施加影响,因此也需要修正对于这些影响地进行成形磨削加工。

发明内容

[0008] 正是由于这样的情况,本发明的目的在于,提供齿轮磨床及齿轮磨削方法,在对于齿线呈螺旋线状的齿轮采用成形磨削加工用的砂轮来进行成形磨削加工之际,能够使加工精度提高。
[0009] 为了解决前述的课题,本发明提供一种齿轮磨床,通过圆盘状的砂轮对于以轴心朝向上下方向的方式载置在旋转工作台上且齿线呈螺旋线状的齿轮进行成形磨削加工,其特征在于,具有:旋转工作台驱动机构,其使所述旋转工作台绕着上下方向的轴旋转;砂轮旋转机构,其以使所述砂轮的周缘侧朝向与所述旋转工作台上的所述齿轮相对的方式使该砂轮旋转;位移计测机构,其对所述旋转工作台上的所述齿轮的在与轴心方向正交的方向上的位移进行计测;X轴方向移动机构,其使所述砂轮及所述位移计测机构沿着所述旋转工作台上的所述齿轮的齿槽的深度方向移动;Y轴方向移动机构,其使所述砂轮及所述位移计测机构沿着与所述旋转工作台上的所述齿轮的齿槽的深度方向正交的平方向移动;Z轴方向移动机构,其使所述砂轮及所述位移计测机构沿着上下方向移动,并且还具有控制机构,该控制机构进行如下控制:使所述旋转工作台驱动机构及所述轴方向移动机构动作,以便于通过所述位移计测机构在所述旋转工作台上的所述齿轮的周方向及轴方向上对与该齿轮的轴心方向正交的方向的该齿轮的周缘的位置分别进行多次计测,根据来自所述位移计测机构的信息,算出所述齿轮相对于所述旋转工作台的轴心位置的实际的轴心位置,根据所述齿轮的实际的轴心位置,相对于该齿轮的轴心与所述旋转工作台的轴心一致时的成形磨削加工之际的该旋转工作台的位置及移动的基准值、以及与该旋转工作台的旋转相位对应的所述砂轮的位置及移动的基准值,来算出在成形磨削加工之际消除由该齿轮的实际的轴心位置所产生的差量的该旋转工作台及该砂轮的位置及移动的修正值,通过对于所述基准值加上所述修正值,来算出所述旋转工作台驱动机构的运转值及与该旋转工作台的旋转相位对应的所述X轴方向移动机构、所述Y轴方向移动机构、所述Z轴方向移动机构的运转值,以使所述旋转工作台驱动机构、所述X轴方向移动机构、所述Y轴方向移动机构、所述Z轴方向移动机构按照所述运转值工作的方式对该旋转工作台驱动机构、该X轴方向移动机构、该Y轴方向移动机构、该Z轴方向移动机构进行控制,由此通过所述砂轮对所述齿轮进行成形磨削加工。
[0010] 另外,本发明所涉及的齿轮磨床在上述的齿轮磨床的基础上,其特征在于,所述控制机构根据来自所述位移计测机构的信息,算出所述旋转工作台的基准相位时的所述齿轮的上方处的水平面相对于该旋转工作台的轴心位置的偏心值εu,并算出所述旋转工作台的基准相位时的所述齿轮的下方处的水平面相对于该旋转工作台的轴心位置的偏心值εd,根据所述偏心值εu、εd,算出所述旋转工作台的基准相位时的所述齿轮的轴方向中央部分的水平面相对于该旋转工作台的轴心位置的偏心值εm,并算出所述旋转工作台的基准相位时的所述齿轮的轴心的铅垂平面相对于该旋转工作台的轴心的倾斜角度∑x、∑y,由此算出所述齿轮相对于所述旋转工作台的轴心位置的实际的轴心位置。
[0011] 另外,本发明所涉及的齿轮磨床在上述的齿轮磨床的基础上,其特征在于,所述控制机构根据所述偏心值εm,算出基于所述齿轮的轴心的偏移的影响的、成形磨削加工开始点的水平面位置的修正值,并算出成形磨削加工时的与向Z轴方向的移动连动的水平面移动的修正值,进而根据所述倾斜角度∑x、∑y,算出基于所述齿轮的轴心的倾斜的、上下方向的位置的偏离修正值,并算出基于所述齿轮的轴心的倾斜的影响的、成形磨削加工动作时的与上下方向的移动连动的水平面方向的移动的偏离修正值,并算出用于修正齿形误差的与向上下方向的移动连动的水平面方向的移动的修正值,该齿形误差是与基于所述齿轮的轴心的倾斜的影响的、所述砂轮相对于该齿轮的齿面的齿形磨削线的偏离相伴的误差。
[0012] 另外,为了解决前述的课题,本发明提供一种齿轮磨削方法,通过圆盘状的砂轮对于以轴心朝向上下方向的方式载置在旋转工作台上且齿线呈螺旋线状的齿轮进行成形磨削加工,其特征在于,在所述旋转工作台上的所述齿轮的周方向及轴方向上对与该齿轮的轴心方向正交的方向的该齿轮的周缘的位置分别进行多次计测,算出所述齿轮相对于所述旋转工作台的轴心位置的实际的轴心位置,根据所述齿轮的实际的轴心位置,相对于该齿轮的轴心与所述旋转工作台的轴心一致时的成形磨削加工之际的该旋转工作台的位置及移动的基准值、以及与该旋转工作台的旋转相位对应的所述砂轮的位置及移动的基准值,来算出在成形磨削加工之际消除由该齿轮的实际的轴心位置所产生的差量的该旋转工作台及该砂轮的位置及移动的修正值,通过对于所述基准值加上所述修正值,来算出所述旋转工作台的位置及移动的运转值、以及与该旋转工作台的旋转相位对应的所述砂轮的位置及移动的运转值,通过使所述旋转工作台及所述砂轮的位置及移动按照所述运转值工作,由此通过该砂轮对所述齿轮进行成形磨削加工。
[0013] 【发明效果】
[0014] 在本发明所涉及的齿轮磨床及齿轮磨削方法中,当齿轮的轴心相对于旋转工作台的轴心偏心(偏移)时,按照各个齿轮的分度出的齿槽来变化成形磨削加工开始点的坐标位置,使该加工开始点以滞动的方式进行移动,故按照各个该齿轮的分度出的齿槽以追赶上述滞动的方式对砂轮的水平面位置进行修正,并且按照各个该齿轮的分度出的齿槽使该齿轮的轴心与旋转工作台的相位同步地动作,故在齿宽方向一方侧和另一方侧、即上侧和下侧处使成形磨削加工点以摇摆的方式进行移动(螺旋回旋),因此,伴随着砂轮的上下方向的动作,不仅以追赶该摇摆的上述加工点的方式对砂轮的水平面移动进行修正,而且通过使齿轮的轴心相对于旋转工作台的轴心倾斜,使砂轮相对于该齿轮的齿面的齿形磨削线从基准的齿形磨削线偏离,该砂轮与该齿面的接触未形成规定的状态,该齿轮的成形磨削加工后的该齿面具有误差,因此,能够根据齿轮的轴心相对于旋转工作台的轴心的倾斜角度,以消除上述齿面的误差的方式与砂轮的向上下方向的移动连动,进而对该砂轮的水平面方向的移动及旋转工作台的旋转移动进行修正,即便齿线呈螺旋线状的大型的齿轮的轴心相对于旋转工作台的轴心偏离,也能够对于该齿轮一边通过圆盘状的砂轮进行修正一边进行成形磨削加工。附图说明
[0015] 图1是本发明所涉及的齿轮磨床的主要实施方式的概略侧视图。
[0016] 图2是在图1的II-II线位置观察时的主视图。
[0017] 图3是图1的齿轮磨床的控制系统的框图
[0018] 图4是图1的齿轮磨床的控制系统的流程图
[0019] 图5是基于图1的齿轮磨床的齿轮的位移量计测顺序的说明图。
[0020] 图6是通过图1的齿轮磨床来算出的各种值的说明图。
[0021] 图7是齿轮的轴心相对于旋转工作台的轴心而偏移时的齿轮的外周的回旋轨迹的说明图。
[0022] 图8是齿轮的轴心相对于旋转工作台的轴心而倾斜时的齿轮的齿面的成形磨削加工状态的说明图。

具体实施方式

[0023] 以下,根据附图关于本发明所涉及的齿轮磨床及齿轮磨削方法的实施方式进行说明,但本发明并不是仅仅限定于根据附图所说明的以下的实施方式。
[0024] <主要的实施方式>
[0025] 根据图1~8,对于本发明所涉及的齿轮磨床及齿轮磨削方法的主要实施方式进行说明。
[0026] 如图1所示,在床身111上的X轴方向一方侧设有能够绕着Z轴、即绕着上下方向的轴旋转的旋转工作台112。在旋转工作台112上以使轴心朝向Z轴方向、即上下方向的方式载置有包括凸台10a、10b的大型(直径几米,重量几吨)的斜齿轮10。
[0027] 如图1、2所示,在床身111上的X轴方向另一方侧经由轨道111a而设有能够沿着X轴方向、即所述旋转工作台112上的所述斜齿轮10的齿槽的深度方向移动的立柱113。在立柱113的正面(旋转工作台112侧的面)经由轨道113a而设有能够沿着Z轴方向、即上下方向移动的鞍座114。在鞍座114的正面设有能够绕着X轴回旋的回旋头115。在回旋头115的正面经由轨道115a而设有能够沿着Y轴方向、即与所述旋转工作台112上的所述斜齿轮10的齿槽的深度方向正交的水平方向移动的砂轮头116。
[0028] 在砂轮头116的正面的Y轴方向一方侧设有以使砂轮轴117a的轴心朝向沿着与Y轴方向平行的铅垂平面的方式来定向的砂轮主轴部117。在砂轮主轴部117的砂轮轴117a以同轴、即使周缘侧朝向所述旋转工作台112侧的方式安装有呈圆盘形的成形磨削加工用的砂轮118。在砂轮头116的正面的Y轴方向另一方侧安装有臂119的基端侧,该臂119以使前端侧位于比所述砂轮118更靠所述旋转工作台112侧的位置的方式突出。在臂119的前端侧安装有作为位移计测机构的接触式探针120,该接触式探针120对与作为所述斜齿轮10的轴心方向正交的方向的X轴方向的位移进行检测。
[0029] 如图3所示,所述接触式探针120与作为控制机构的控制装置121的输入部电连接。在控制装置121的输入部电连接有作为进行所述斜齿轮10的各种要素等的各种条件的输入等的输入机构的输入器122的输出部。
[0030] 控制装置121的输出部与以下的电动机电连接,即:使所述旋转工作台112绕着Z轴旋转的作为旋转工作台驱动机构的电动机112M;使所述立柱113向X轴方向水平移动的电动机113M;使所述鞍座114向Z轴方向升降移动的电动机114M;使所述回旋头115绕着X轴回旋、即使所述砂轮118的轴心沿着铅垂平面回旋的电动机115M;使所述砂轮头116向Y轴方向滑动移动的电动机116M;使所述砂轮主轴部117的砂轮轴117a绕着主轴旋转轴旋转的电动机117M,该控制装置121根据从所述接触式探针120及所述输入器122输入的信息等,能够对所述电动机112M~117M的动作进行控制(详细情况在后叙述)。
[0031] 需要说明的是,在本实施方式中,通过所述床身111、所述立柱113、所述电动机113M等来构成X轴方向移动机构,通过所述鞍座114、所述电动机114M等来构成Z轴方向移动机构,通过所述回旋头115、所述电动机115M等来构成砂轮回旋机构,通过所述砂轮头
116、所述电动机116M等来构成Y轴方向移动机构,通过所述砂轮主轴部117、所述电动机
117M等来构成砂轮旋转机构。
[0032] 接着,关于使用了这样的本实施方式所涉及的齿轮磨床100的齿轮磨削方法进行说明。
[0033] 首先,使所述斜齿轮10以尽可能地形成同轴的方式载置在所述旋转工作台112上。与此同时地,当将上述斜齿轮10的各种要素(直径、宽度、齿宽、齿数、扭转角等)等的各种条件向所述输入器122输入时(图4中、S1),所述控制装置121以使所述接触式探针120位于所述立柱113的Y轴方向中央部分的方式使所述电动机116M动作,从而经由所述砂轮头116及所述臂119使该接触式探针120沿着所述轨道115a从Y轴方向另一方侧朝向一方侧移动,之后,以使该接触式探针120的前端部在相对于所述旋转工作台112的旋转轴(C轴)正交的方向上与所述斜齿轮10的上方的所述凸台10a的外周面抵接的方式使所述电动机113M、114M动作,从而使所述立柱113及所述鞍座114沿着所述轨道111a、113a移动(参考图5A)。
[0034] 当所述接触式探针120的前端部与所述斜齿轮10的所述凸台10a的外周面抵接时,所述控制装置121根据来自所述接触式探针120的信息,求出所述斜齿轮10的此时的相位位置处的X轴方向的位置,之后,以使该接触式探针120的前端部暂时从该斜齿轮10的该凸台10a离开的方式使所述电动机113M动作,从而使所述立柱113沿着所述轨道111a稍稍退避移动后,以使所述旋转工作台112旋转规定角度(例如45°)的方式使所述电动机112M动作。
[0035] 接着,所述控制装置121以使所述接触式探针120的前端部与所述斜齿轮10的所述凸台10a的外周面再次抵接的方式使所述电动机113M动作,从而使所述立柱113沿着所述轨道111a前进移动,在该作用下,重新求出该斜齿轮10的此时的相位位置处的X轴方向的位置,之后,以使该接触式探针120的前端部从该斜齿轮10的该凸台10a再次离开的方式使所述电动机113M动作,从而使所述立柱113沿着所述轨道111a再次退避移动之后,以使所述旋转工作台112再次旋转规定角度(例如45°)的方式使所述电动机112M动作。
[0036] 以下,通过按照与规定角度相应的次数(例如8次)反复进行上述的动作(参考图5C),所述控制装置121在该斜齿轮10的周方向整体上对所述斜齿轮10的上方的所述凸台10a的在X轴方向上的位移量进行计测,(图4中、S2),并基于此,算出伴随着所述旋转工作台112的旋转的该斜齿轮10的上方处的X-Y轴平面(水平面)的轴心位置,具体而言,算出如下内容:伴随着所述旋转工作台112的旋转的该旋转工作台112的轴心(C轴)和该斜齿轮10的上方的轴心连结的线的距离eu;及以所述旋转工作台112的轴心(C轴)为中心的X-Y轴平面(水平面)坐标中的伴随着该旋转工作台112的旋转的该旋转工作台112的轴心(C轴)和该斜齿轮10的上方的轴心连结的线所成的角度 即、该旋转工作台
112的基准相位时的该斜齿轮10的上方处的X-Y轴平面(水平面)相对于该旋转工作台
112的轴心(C轴)位置的偏心值(偏移值)εu(图4中、参考S3/图6A)。
[0037] 接着,所述控制装置121与上方的所述凸台10a的情况同样地,以使所述接触式探针120的前端部与所述斜齿轮10的下方的所述凸台10b的外周面抵接的方式(参考图5B)使所述电动机113M、114M动作,从而使所述立柱113及所述鞍座114沿着所述轨道111a、113a移动,之后,通过进行与上述同样的动作,在该斜齿轮10的周方向整体上对该斜齿轮
10的下方的在X轴方向上的位移量进行计测(图4中、S4),并基于此,算出伴随着所述旋转工作台112的旋转的该斜齿轮10的下方处的X-Y轴平面(水平面)的轴心位置,具体而言,算出如下内容:伴随着所述旋转工作台112的旋转的该旋转工作台112的轴心(C轴)和该斜齿轮10的下方的轴心连结的线的距离ed;及以所述旋转工作台112的轴心(C轴)为中心的X-Y轴平面(水平面)坐标中的伴随着该旋转工作台112的旋转的该旋转工作台
112的轴心(C轴)和该斜齿轮10的下方的轴心连结的线所成的角度 即、该旋转工作台
112的基准相位时的该斜齿轮10的下方处的X-Y轴平面(水平面)相对于该旋转工作台
112的轴心(C轴)位置的偏心值(偏移值)εd(图4中、参考S5/图6B)。
[0038] 然后,所述控制装置121根据上方的所述凸台10a处的X-Y轴平面(水平面)的轴心位置和下方的所述凸台10b处的X-Y轴平面(水平面)的轴心位置,来算出所述斜齿轮10的轴方向(齿宽方向)中央部分处的X-Y轴平面(水平面)的轴心位置,具体而言,算出将上述距离eu、ed平均的距离em及将上述角度 平均的角度φm以及将上述偏心值εu、εd平均的二维下的偏心值(偏移值)εm(图4中、S6),并且算出所述旋转工作台112的基准相位时的该斜齿轮10的轴心的铅垂平面(三维)相对于该旋转工作台112的轴心(C轴)的倾斜角度、即相对于Z轴(C轴)的X轴方向分量的倾斜角度∑x及Y轴方向分量的倾斜角度∑y(图4中、参考S7/图6C),在上述算出的作用下,算出该斜齿轮10相对于所述旋转工作台112的轴心(C轴)位置的实际的轴心位置。
[0039] 当如此算出所述斜齿轮10的实际的轴心位置、即算出所述斜齿轮10的二维下的偏心值(偏移值)εm及三维下的倾斜角度∑x、∑y时,所述控制装置121根据该偏心值(偏移值)εm及该倾斜角度∑x、∑y,相对于该斜齿轮10的轴心与所述旋转工作台112的轴心(C轴)一致时的成形磨削加工之际的该旋转工作台112的位置及移动的基准值、以及与该旋转工作台112的旋转相位对应的所述砂轮118的位置及移动的基准值,来算出在成形磨削加工之际消除由该斜齿轮10的实际的轴心位置所产生的差量的该旋转工作台112的位置及移动的修正值、以及该砂轮118的位置及移动的修正值(图4中、S8)。
[0040] 具体而言,上述控制装置121根据上述偏心值(偏移值)εm分别算出以下修正值:(1)基于上述斜齿轮10的轴心的偏移的影响的、成形磨削加工开始点的X-Y轴(水平面)位置(二维位置)修正值;(2)成形磨削加工时所特有的与向Z轴方向的移动连动的X-Y轴(水平面)移动(二维移动)修正值(二维偏心修正值),进而根据上述倾斜角度∑x、∑y分别算出以下修正值:(3)基于上述斜齿轮10的轴心的倾斜的、Z轴方向(上下方向)及绕着C轴(水平面)的位置(三维位置)的偏离修正值;(4)基于上述斜齿轮10的轴心的倾斜的影响的、成形磨削加工动作时的与Z轴方向(上下方向)的移动(三维移动)连动的X-Y轴(水平面)方向的移动(三维位置)的偏离修正值;(5)用于修正齿形误差的与向Z轴方向(上下方向)的移动(三维移动)连动的X-Y轴方向及绕着C轴(水平面)的移动(三维移动)的修正值(三维偏心修正值),该齿形误差是与基于上述斜齿轮10的轴心的倾斜的影响的、上述砂轮118相对于该斜齿轮10的齿面的齿形磨削线的偏离相伴的误差。
[0041] 需要说明的是,与上述斜齿轮10的上述修正值的算出同时地,所述控制装置121以使所述立柱113暂时退避的方式使所述电动机113动作之后,从而使所述接触式探针120位于所述立柱113的Y轴方向另一方侧、即、以使所述砂轮118位于所述立柱113的Y轴方向中央部分的方式使所述电动机116M动作,从而经由所述砂轮头116及所述臂119而使该接触式探针120沿着所述轨道115a从Y轴方向一方侧朝向另一方侧移动,由此使该接触式探针120向退避位置移动,并且将所述砂轮118定位在动作开始位置处。
[0042] 然后,所述控制装置121算出上述各修正值时,对于所述基准值加上该修正值,算出所述旋转工作台112的位置及移动的实际的运转值,并且算出与该旋转工作台112的旋转相位对应的、所述立柱113、所述鞍座114、所述砂轮头116的位置及移动的实际的运转值(图4中、S9),以使所述回旋头115及所述砂轮118按照上述基准值动作的方式对所述电动机115M、117M进行控制,并且以使所述旋转工作台112、所述立柱113、所述鞍座114、所述回旋头115、所述砂轮头116按照上述运转值动作的方式对所述电动机112M~114M、116M进行控制,从而进行基于上述砂轮118的所述斜齿轮10的成形磨削加工(图4中、S10)。
[0043] 也就是说,如图7所示,当所述斜齿轮10的轴心相对于所述旋转工作台112的轴心(C轴)偏心(偏移)时,按照各个所述斜齿轮10的分度出的齿槽来变化成形磨削加工开始点的坐标位置,使该加工开始点以滞动的方式进行移动,故按照各个该斜齿轮10的分度出的齿槽以追赶上述滞动的方式对所述砂轮118的X-Y轴(水平面)位置及Z轴(上下)位置进行修正,并且按照各个该斜齿轮10的分度出的齿槽使该斜齿轮10的轴心与所述旋转工作台112的相位同步地动作,故在齿宽方向一方侧和另一方侧、即上侧和下侧处使成形磨削加工点以摇摆的方式进行移动(螺旋回旋),因此,伴随着所述砂轮118的Z轴方向(上下方向)的动作,以追赶该摇摆的上述加工点的方式对所述砂轮118的X-Y轴(水平面)移动进行修正。
[0044] 在此基础上,通过使所述斜齿轮10的轴心相对于所述旋转工作台112的轴心(C轴)倾斜,如图8A所示,所述砂轮118相对于所述斜齿轮10的齿面10c的齿形磨削线M1从基准的齿形磨削线M0偏离,该砂轮118与该齿面10c的接触未形成规定的状态,如图8B所示,该斜齿轮10的成形磨削加工后的该齿面10c具有误差,因此,能够根据该斜齿轮10的轴心相对于该旋转工作台112的轴心(C轴)的倾斜角度,以消除该齿面10c的误差的方式与上述砂轮118的向Z轴方向(上下方向)的移动连动,进而对该砂轮118的X-Y轴方向(水平面)的移动及所述旋转工作台112的绕着C轴的旋转(水平面)移动进行修正。
[0045] 因而,根据本实施方式,即便斜齿轮10的轴心相对于旋转工作台112的轴心(C轴)偏离,也能够通过成形磨削加工用的砂轮118对该斜齿轮10进行精度良好地成形磨削加工。
[0046] <其他的实施方式>
[0047] 需要说明的是,在前述的实施方式中,关于对大型的斜齿轮10进行成形磨削加工的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,即便在对小型的斜齿轮进行成形磨削加工的情况下,也能够适用。但是,如前述的实施方式那样,只要是对于齿线呈螺旋线状的大型的齿轮进行成形磨削加工的情况,均能够充分地体现本发明所涉及的齿轮磨床及齿轮磨削方法的作用效果。
[0048] 另外,在前述的实施方式中,关于对斜齿轮10进行成形磨削加工的情况进行了说明,但本发明不局限于此,只要是对于如螺旋齿轮等那样齿线呈螺旋线状的齿轮进行成形磨削加工的情况,均能够与前述的实施方式的情况同样地适用。
[0049] 【工业方面可利用性】
[0050] 本发明所涉及的齿轮磨床及齿轮磨削方法在即便齿线呈螺旋线状的大型的齿轮的轴心相对于旋转工作台的轴心偏离也能够通过成形磨削加工用的砂轮对该齿轮进行精度良好地成形磨削加工,因此,在金属加工工业方面等能够极为有益地利用。
[0051] 附图符号说明
[0052] 10斜齿轮
[0053] 10a、10b 凸台
[0054] 10c 齿面
[0055] 100齿轮磨床
[0056] 111床身
[0057] 111a轨道
[0058] 112旋转工作台
[0059] 112M 电动机
[0060] 113立柱
[0061] 113a轨道
[0062] 113M 电动机
[0063] 114升降台
[0064] 114M 电动机
[0065] 115回旋头
[0066] 115a轨道
[0067] 115M 电动机
[0068] 116砂轮头
[0069] 116M 电动机
[0070] 117砂轮主轴部
[0071] 117a砂轮轴
[0072] 117M 电动机
[0073] 118砂轮
[0074] 119臂
[0075] 120接触式探针
[0076] 121控制装置
[0077] 122输入器
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