(57)【要約】【課題】簡素な構成で、且つ、高精度に、歯車の加工を行うことができる歯車加工機械を提供する。【解決手段】研削を行うに先立って歯合わせ動作を行う歯車研削盤において、ワーク加工位置Ｐ２のワークＷ１を回転させるワーク加工用回転軸２２と、ワークＷ１を保持するテールストック５０をワーク交換位置Ｐ１側とワーク加工位置Ｐ２側との間でワーク旋回軸Ｃ２周りに旋回させると共にワーク旋回軸Ｃ２方向に移動可能に支持するワーク旋回装置３０と、テールストック５０のワークＷ１を回転させる歯合わせ用回転軸５２と、歯合わせ用回転軸５２によって回転したワークＷ１の回転位相を検出する歯合わせ用センサ４３とを備え、テールストック５０のワークＷ１をワーク加工位置Ｐ２に配置する前に、歯合わせ用センサ４３の検出結果に基づいて、ワークＷ１がねじ状砥石１６と噛み合い可能な回転位相となるように、ワーク歯合わせ用回転軸５２の回転を制御する。【選択図】図１
2011212762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車加工用工具による被加工歯車の加工を行うに先立って、前記歯車加工用工具と被加工歯車とが噛み合い可能な回転位相関係となるような歯合わせ動作を行うようにした歯車加工機械において、
ベッドに回転可能に支持され、前記歯車加工用工具による加工を行うためのワーク加工位置に配置された被加工歯車を回転させるワーク加工用回転軸と、
被加工歯車を保持可能なテールストックと、
前記ベッドに回転可能に支持され、前記テールストックを、前記ワーク加工位置側と未加工の被加工歯車に交換するためのワーク交換位置側との間でワーク旋回軸周りに旋回させると共に、ワーク旋回軸方向に移動可能に支持するワーク旋回手段と、
前記ワーク旋回手段に設けられ、前記テールストックをワーク旋回軸方向に移動させるワーク移動手段と、
前記テールストックに設けられ、当該テールストックに保持された被加工歯車を回転させるワーク歯合わせ用回転軸と、
前記ワーク歯合わせ用回転軸によって回転された被加工歯車の回転位相を検出する回転位相検出手段と、
前記ワーク旋回手段及び前記ワーク移動手段によって、前記テールストックに保持された被加工歯車を前記ワーク加工位置に配置する前に、前記回転位相検出手段が検出した検出結果に基づいて、被加工歯車が前記歯車加工用工具と噛み合い可能な回転位相となるように、前記ワーク歯合わせ用回転軸の回転を制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする歯車加工機械。
【請求項２】
請求項１に記載の歯車加工機械において、
前記歯車加工用工具は、外周面に螺旋状にねじ山が形成されたねじ状砥石であって、
前記制御手段は、
前記ワーク旋回手段及び前記ワーク移動手段によって、前記テールストックに保持された被加工歯車を前記ワーク加工位置に配置する前に、前記回転位相検出手段が検出した検出結果に基づいて、被加工歯車が前記ねじ砥石と噛み合い可能な回転位相となるように、前記ワーク歯合わせ用回転軸の回転を制御した後、更に、被加工歯車が前記ねじ状砥石と同期回転する前記ワーク加工用回転軸の回転速度と同じ回転速度で回転するように、前記ワーク歯合わせ用回転軸の回転を制御する
ことを特徴とする歯車加工機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじ状砥石による被加工歯車の研削を行うに先立って、ねじ状砥石と被加工歯車とが噛み合い可能な回転位相関係となるような歯合わせ動作を行うようにした歯車加工機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、熱処理後の歯車をねじ状砥石等により研削し、その歯車の歯面を効率良く仕上げ加工するものとして、歯車研削盤が提供されている。このような歯車研削盤においては、ねじ状砥石と歯車とを噛み合わせた状態で、これらを相対的に回転させることにより、歯車を研削するため、ねじ状砥石と歯車とを噛み合わせるのに先立って、ねじ状砥石の刃（山谷）と歯車の歯（山谷）とが噛み合い可能な回転位相関係となるような、歯合わせ動作を行うようにしている。
【０００３】
また、歯車研削盤の中には、加工サイクルタイムの短縮を図ることを目的として、歯車をワーク加工位置に搬入する前に、当該歯車の回転位相を制御して、上述した歯合わせ動作を予め完了させておくようにしたものが提供されている。このような、歯合わせ動作を行うようにした歯車研削盤は、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５３２２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、研削時の歯車には、目標となる加工精度を確保するための高精度な位置決めや、加工負荷に耐えるだけの大きな回転駆動力が必要となる。これにより、研削時にその歯車を回転させるためのワーク加工用モータは、高精度で、且つ、大きなモータとなる傾向にある。
【０００６】
そして、上記従来の歯車研削盤においては、未加工の歯車に交換するためのワーク交換位置と、歯車を研削するためのワーク加工位置との間で、歯車を回転プレートより旋回させるようにしており、その回転プレート自体に、上述したワーク加工用モータを複数設けるようにしている。しかしながら、このような構成では、回転プレートを回転させるモータも、高精度で、且つ、大きなモータにしなくてはならない。また、重量化された回転プレートを高精度に位置決めすることは困難となるため、加工精度の低下を招くおそれがある。
【０００７】
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、簡素な構成で、且つ、高精度に、歯車の加工を行うことができる歯車加工機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する第１の発明に係る歯車加工機械は、
歯車加工用工具による被加工歯車の加工を行うに先立って、前記歯車加工用工具と被加工歯車とが噛み合い可能な回転位相関係となるような歯合わせ動作を行うようにした歯車加工機械において、
ベッドに回転可能に支持され、前記歯車加工用工具による加工を行うためのワーク加工位置に配置された被加工歯車を回転させるワーク加工用回転軸と、
被加工歯車を保持可能なテールストックと、
前記ベッドに回転可能に支持され、前記テールストックを、前記ワーク加工位置側と未加工の被加工歯車に交換するためのワーク交換位置側との間でワーク旋回軸周りに旋回させると共に、ワーク旋回軸方向に移動可能に支持するワーク旋回手段と、
前記ワーク旋回手段に設けられ、前記テールストックをワーク旋回軸方向に移動させるワーク移動手段と、
前記テールストックに設けられ、当該テールストックに保持された被加工歯車を回転させるワーク歯合わせ用回転軸と、
前記ワーク歯合わせ用回転軸によって回転された被加工歯車の回転位相を検出する回転位相検出手段と、
前記ワーク旋回手段及び前記ワーク移動手段によって、前記テールストックに保持された被加工歯車を前記ワーク加工位置に配置する前に、前記回転位相検出手段が検出した検出結果に基づいて、被加工歯車が前記歯車加工用工具と噛み合い可能な回転位相となるように、前記ワーク歯合わせ用回転軸の回転を制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明に係る歯車加工機械は、
前記歯車加工用工具は、外周面に螺旋状にねじ山が形成されたねじ状砥石であって、
前記制御手段は、
前記ワーク旋回手段及び前記ワーク移動手段によって、前記テールストックに保持された被加工歯車を前記ワーク加工位置に配置する前に、前記回転位相検出手段が検出した検出結果に基づいて、被加工歯車が前記ねじ砥石と噛み合い可能な回転位相となるように、前記ワーク歯合わせ用回転軸の回転を制御した後、更に、被加工歯車が前記ねじ状砥石と同期回転する前記ワーク加工用回転軸の回転速度と同じ回転速度で回転するように、前記ワーク歯合わせ用回転軸の回転を制御する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
従って、本発明に係る歯車加工機械によれば、ワーク加工用回転軸をベッドに回転可能に支持する一方、ワーク歯合わせ用回転軸を、ベッドに回転可能に支持されたワーク旋回手段のテールストックに回転可能に支持することにより、ワーク加工用回転軸とワーク歯合わせ用回転軸とを別々に回転させることができるので、簡素な構成で、且つ、高精度に、被加工歯車の加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例に係る歯車研削盤の正面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る歯車研削盤の平面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る歯車研削盤の要部拡大図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る歯車研削盤の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る歯車加工機械について、図面を用いて詳細に説明する。なお、下記に記載した実施形態は、本発明に係る歯車加工機械を歯車研削盤に適用したものとなっている。
【実施例】
【００１３】
図１及び図２に示すように、歯車研削盤（歯車加工機械）１には、ベッド１１が設けられており、このベッド１１上には、コラム１２が水平なＸ軸方向に移動可能に支持されている。コラム１２には、サドル１３が鉛直なＺ軸方向に昇降可能に支持されており、このサドル１３には、砥石ヘッド１４がＸ軸方向及びＺ軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能に支持されている。そして、砥石ヘッド１４には、砥石主軸１５がＹ軸方向と平行な砥石回転軸Ｂ周りに回転可能に支持されており、この砥石主軸１５の先端には、外周面に螺旋状にねじ山が形成されたねじ状砥石（歯車加工用工具）１６が着脱可能に装着されている。
【００１４】
従って、コラム１２、サドル１３、砥石ヘッド１４を駆動させることにより、ねじ状砥石１６をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させることができると共に、砥石主軸１５を砥石ヘッド１４により回転させることにより、ねじ状砥石１６を砥石回転軸Ｂ周りに回転させることができる。
【００１５】
また、図１及び図３に示すように、ベッド１１上には、円筒状のテーブル２１がコラム１２のねじ状砥石１６と対向するように設けられている。テーブル２１内には、円筒状のワーク加工用回転軸２２が、軸受２３を介して、鉛直なワーク回転軸Ｃ１周りに回転可能に支持されており、このワーク加工用回転軸２２の上端には、被加工外歯車であるワークＷ１がクランプ可能となっている。更に、ワーク加工用回転軸２２内には、ワーククランプ用ロッド２４がその軸（ワーク回転軸Ｃ１）方向に摺動可能に支持されている。
【００１６】
ワーククランプ用ロッド２４の上端には、把持部２４ａが形成されており、この把持部２４ａは、後述する係合部材５６の係合部５６ａを把持可能となっている。また、ワーククランプ用ロッド２４の中間部には、大径のピストン部２４ｂが形成されており、このピストン部２４ｂは、ワーク加工用回転軸２２内に形成されたシリンダ室２２ａに収容されている。
【００１７】
即ち、シリンダ室２２ａとピストン部２４ｂとの間の上側空間部に油圧を供給すると、ピストン部２４ｂが下方に押圧されるため、そのワーククランプ用ロッド２４は下方に向けて摺動することになる。一方、シリンダ室２２ａとピストン部２４ｂとの間の下側空間部に油圧を供給すると、ピストン部２４ｂが上方に押圧されるため、そのワーククランプ用ロッド２４は上方に向けて摺動することになる。
【００１８】
そして、テーブル２１の内周面とワーク加工用回転軸２２の外周面との間には、固定子と回転子とからなるワーク加工用モータ２５が設けられている。従って、ワーク加工用モータ２５を駆動させることにより、ワーク加工用回転軸２２と共にワーククランプ用ロッド２４が回転するため、そのワーク加工用回転軸２２の上端にクランプされたワークＷ１を、ワーク回転軸Ｃ１周りに回転させることができる。このとき、ワーク加工用回転軸２２の回転角度は、ワーク加工用回転軸２２の下端に設けられた図示しない回転角度検出器により検出されるようになっている。
【００１９】
更に、図１乃至図３に示すように、ベッド１１上には、ワーク旋回装置（ワーク旋回手段）３０が、テーブル２１を挟んだコラム１２の反対側に設けられている。詳細は後述するが、このワーク旋回装置３０は、未加工のワークＷ１に交換するためのワーク交換位置Ｐ１と、その未加工のワークＷ１をねじ状砥石１６により研削するためのワーク加工位置Ｐ２との間で、テールストック５０が保持したワークＷ１を搬送するものである。
【００２０】
ワーク旋回装置３０は、固定部３１と回転部３２とを有している。固定部３１は、ベッド１１上に固定されており、回転部３２は、その固定部３１の上部に、軸受３３，３４を介して、ワーク旋回軸Ｃ２周りに回転可能に支持されている。
【００２１】
回転部３２の下端には、軸部３２ａが形成されている。この軸部３２ａの外周面と固定部３１の内周面との間には、固定子と回転子とからなるワーク旋回用モータ３５が設けられており、当該軸部３２ａの下端には、回転角度検出器３６が設けられている。従って、ワーク旋回用モータ３５を駆動させることにより、回転部３２をワーク旋回軸Ｃ２周りに回転させることができる。このとき、回転部３２の回転角度は、回転角度検出器３６により検出されるようになっている。
【００２２】
また、固定部３１におけるテーブル２１と対向した側面の反対側の側面には、ワーク交換台４１が設けられている。ワーク交換台４１上には、円筒上のワーク取付治具４２が取り付けられており、このワーク取付治具４２には、ワークＷ１が取り付け可能となっている。即ち、ワークＷ１は、ワーク取付治具４２に取り付けられることで、上述したワーク交換位置Ｐ１に配置されたことになる。
【００２３】
そして、ワーク交換台４１には、歯合わせ用センサ（回転位相検出手段）４３が取付板４４を介して取り付けられている。この歯合わせ用センサ４３は、近接センサ等の非接触式センサであって、ワークＷ１の歯部及び歯溝部（山谷）や左右両歯面の位置を検出するものである。なお、歯合わせ用センサ４３の取付位置は、ワーク交換位置Ｐ１よりも僅かに上方に位置したワークＷ１と対向するように設定されている。
【００２４】
一方、回転部３２における対向した各側面には、Ｚ軸方向に延在した左右一対のガイドレール３７がそれぞれ設けられている。これら各組のガイドレール３７には、テールストック５０がＺ軸方向に昇降可能に支持されており、回転部３２の上部には、各テールストック５０に対応して、テールストック昇降用モータ（ワーク移動手段）５１が設けられている。従って、テールストック昇降用モータ５１の駆動させることにより、テールストック５０をＺ軸方向に昇降させることができる。
【００２５】
テールストック５０内には、円筒状のワーク歯合わせ用回転軸５２が軸受５３を介して回転可能に支持されており、その下端には、ワークアーバ５４が接続されている。そして、これらワーク歯合わせ用回転軸５２内及びワークアーバ５４内には、ワーク保持用ロッド５５がそれらの軸方向に摺動可能に支持されている。また、ワーク保持用ロッド５５の下端には、係合部材５６が接続されており、この係合部材５６の下端には、球状の係合部５５ａが形成されている。なお、この係合部５６ａは、上述したワーククランプ用ロッド２４の把持部２４ａと係合可能となっている。
【００２６】
更に、ワークアーバ５４の下端とワーク保持用ロッド５５の下端との間には、これらの外周面に亘って、環状のコレット５７が設けられている。コレット５７は、ワークＷ１をその内側から保持可能とするものであって、その外径は、ワークＷ１の内径よりも僅かに小さく形成されている。
【００２７】
また、コレット５７の内周面は、その軸方向中間部を境にした２つの上側傾斜面及び下側傾斜面から構成されており、これら上側傾斜面と下側傾斜面とは、ワークアーバ５４の下端に形成されるアーバ傾斜面と、ワーク保持用ロッド５５の下端に形成されるロッド傾斜面とに、それぞれ接触可能となっている。従って、ワーク保持用ロッド５５を摺動させることにより、そのロッド傾斜面の下側傾斜面へのくさび作用によって、コレット５７が拡径または縮径するため、当該コレット５７によるワークＷ１の保持またはワークＷ１の保持解除（離脱）を行うことができる。
【００２８】
そして、ワーク歯合わせ用回転軸５２の上端には、大径のばね収容部５２ａが形成される一方、ワーク保持用ロッド５５の上端には、押圧部５５ａが形成されている。押圧部５５ａは、ばね収容部５２ａ内に摺動可能に支持されており、ばね収容部５２ａと押圧部５５ａとの間には、伸長状態のワーク保持用ばね５８が介在されている。また、テールストック５０の上端には、ワーク保持解除用シリンダ５９が設けられており、このワーク保持解除用シリンダ５９のロッド５９ａは、ワーク保持用ロッド５５の押圧部５５ａを押圧可能となっている。
【００２９】
従って、ワーク保持用ばね５８によって、ワーク保持用ロッド５５が上方に向けて引っ張られることにより、そのロッド傾斜面が上昇して、コレット５７の下側傾斜面（内周面）が押圧される。これにより、コレット５７が拡径するため、ワークＷ１を当該コレット５７より保持することができる。
【００３０】
一方、ワーク保持解除用シリンダ５９のロッド５９ａによって、ワーク保持用ロッド５５の押圧部５５ａを押圧して、ワーク保持用ばね５８を縮ませることにより、そのロッド傾斜面が下降して、コレット５７の下側傾斜面（内周面）から離れる。これにより、コレット５７が縮径するため、当該コレット５７よるワークＷ１の保持を解除することができる。
【００３１】
また、テールストック５０の内周面とワーク歯合わせ用回転軸５２（ばね収容部５２ａ）の外周面との間には、固定子と回転子とからなるワーク歯合わせ用モータ６０が設けられており、当該ワーク歯合わせ用回転軸５２の上端には回転角度検出器６０が設けられている。従って、ワーク歯合わせ用モータ６０を駆動させることにより、ワーク歯合わせ用回転軸５２と共にワーク保持用ロッド５５が回転するため、コレット５７により保持したワークＷ１を回転させることができる。このとき、ワーク歯合わせ用回転軸５２の回転角度は、回転角度検出器６０により検出されるようになっている。
【００３２】
そして、歯車研削盤１には、当該歯車研削盤１全体を統合的に制御するＮＣ装置（制御手段）９０が設けられており、このＮＣ装置９０は、例えば、コラム１２、サドル１３、砥石ヘッド１４、ワーク旋回装置３０、歯合わせ用センサ４３、テールストック５０等に接続されている。これにより、ＮＣ装置９０においては、入力されたワーク諸元や加工（研削）条件に基づいて、ねじ状砥石１６によるワークＷ１の研削動作を制御すると共に、この研削動作を行うに先立って、ねじ状砥石１６とワークＷ１とが噛み合い可能な回転位相関係となるような歯合わせ動作を制御するようになっている。
【００３３】
従って、歯車研削盤１を用いてワークＷ１の研削を行う場合には、図３に示すように、先ず、ワーク交換位置Ｐ１であるワーク取付治具４２上において、加工済みのワークＷ１から未加工のワークＷ１に交換する。
【００３４】
次いで、ワーク交換位置Ｐ１の軸上に旋回済みのテールストック５０を下降させ、そのコレット５７をワークＷ１の内側に配置する。
【００３５】
そして、ワーク保持用ばね５８の作用により、コレット５７を拡径させて、ワークＷ１を保持した後、テールストック５０を僅かに上昇させる。
【００３６】
次いで、ワーク歯合わせ用モータ６０を駆動させ、ワークＷ１を低速の歯合わせ用回転速度で回転させる。このとき、歯合わせ用センサ４３によって、ワークＷ１の歯（山谷）からその回転位相誤差が検出される。
【００３７】
そして、検出したワークＷ１の回転位相誤差に基づいて、ワーク歯合わせ用モータ６０をその回転位相誤差が修正されるように更に駆動させ、ワークＷ１を高速の加工用回転速度で回転させる。
【００３８】
これと同時に、テールストック５０を更に上昇させた後、ワーク旋回用モータ３５を駆動させ、ワークＷ１を保持したテールストック５０をワーク旋回軸Ｃ２周りに旋回させる。これにより、ワークＷ１が、ワーク加工位置Ｐ２側に移動することとなり、ワーク回転軸Ｃ１と同軸上に配置されることになる。
【００３９】
次いで、テールストック５０を下降させ、ワークＷ１をワーク加工位置Ｐ２となるワーク加工用回転軸２２上に配置する。
【００４０】
このとき、係合部材５６の係合部５６ａがワーククランプ用ロッド２４の把持部２４に把持されると共に、シリンダ室２２ａの上側空間部への油圧の供給により、ワーククランプ用ロッド２４が下方に向けて摺動するため、ワーク加工用回転軸２２とワークアーバ５４と間で、ワークＷ１がクランプされることになる。これにより、ワークＷ１は、クランプされた状態で、ワーク回転軸Ｃ１周りに加工用回転速度で回転することになる。なお、ワーク加工用回転軸２２は、ワークＷ１がクランプされる前に予め上記加工用回転速度で回転している。
【００４１】
そして、コラム１２、サドル１３、砥石ヘッド１４、砥石主軸１５を駆動させ、ねじ状砥石１６を、砥石回転軸Ｂに回転させながら、クランプされたワークＷ１に噛み合わせる。
【００４２】
次いで、このような噛み合い状態から、ねじ状砥石１６をＺ軸方向に揺動させることにより、当該ねじ状砥石１６の刃面により、ワークＷ１の歯面が研削される。
【００４３】
その後、ワークＷ１の研削が完了すると、このワークＷ１からねじ状砥石１６を離間させた後、ワーク加工用回転軸２２及びワーク歯合わせ用回転軸５２の駆動を停止する。このとき、シリンダ室２２ａの下側空間部に油圧が供給され、ワーククランプ用ロッド２４が上方に向けて摺動するため、ワーク加工用回転軸２２とワークアーバ５４と間で、ワークＷ１がアンクランプされることになる。
【００４４】
次いで、テールストック５０を上昇させた後、旋回させて、更に下降させて、保持した加工済みのワークＷ１をワーク取付治具上に配置する。
【００４５】
そして、ワーク保持解除用シリンダ５９を駆動させることにより、コレット５７を縮径させて、ワークＷ１の保持を解除した後、テールストック５０を上昇させる。これにより、また、新たな未加工のワークＷ１に交換して、上述した歯合わせ動作及び研削動作を繰り返し行う。
【００４６】
なお、上述した実施形態では、ワークＷ１を研削する砥石として、ねじ状砥石１６を用いたが、円盤状の砥石（歯車加工用工具）を用いても構わない。
【００４７】
このような砥石を用いる場合には、歯合わせ用センサ４３によって、ワークＷ１の回転位相誤差を検出した後、ワーク歯合わせ用モータ６０によって、ワークＷ１をその回転位相誤差が修正されるように位置決めする。次いで、位置決めした状態のワークＷ１を旋回させて、ワーク加工位置Ｐ２にクランプする。そして、ワーク加工用回転軸２２及びワーク歯合わせ用回転軸５２を、ワークＷ１の１つの歯溝分で割出回転させながら、砥石回転軸Ｂ周りに回転させた上記砥石によって、当該ワークＷ１の研削を行うようにする。
【００４８】
更に、上述した実施形態では、研削するための被加工歯車を、外歯車のワークＷ１としたが、内歯車のワークＷ２としても構わない。そこで、このような被加工内歯車であるワークＷ２を研削可能な歯車研削盤について、図４（ａ），（ｂ）を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施形態において説明した部材と同一の部材には、同一の符号を付し、重複した説明を省略してある。
【００４９】
図４（ａ）示すように、ワーク加工用回転軸２２の上端には、円筒状のコレット収容部７１が形成されており、ワーククランプ用ロッド２４の上端には、円筒状のワーククランプ用コレット７２が接続されている。そして、ワーククランプ用コレット７２は、コレット収容部７１内に収容されるように配置されている。
【００５０】
ワーククランプ用コレット７２は、ワークＷ２をその外側からクランプ可能とするものであって、その内径は、ワークＷ２の外径よりも僅かに大きく形成されている。また、ワーククランプ用コレット７２の上端外周面には、外側傾斜面が形成されており、この外側傾斜面は、コレット収容部７１の上端に形成される内側傾斜面と接触可能となっている。従って、ワーククランプ用ロッド２４を摺動させることにより、内側傾斜面の外側傾斜面へのくさび作用によって、ワーククランプ用コレット７２の上端が拡径または縮径するため、当該ワーククランプ用コレット７２によるワークＷ２のクランプまたはアンクランプを行うことができる。
【００５１】
更に、図４（ｂ）に示すように、ワーク歯合わせ用回転軸５２の下端には、円筒状のワークアーバ８１が接続されており、このワークアーバ８１内には、ワーク保持用ロッド５５がその軸方向に摺動可能に支持されている。そして、ワーク保持用ロッド５５の下端には、円筒状のワーク保持用コレット８２が接続されており、このワーク保持用コレット８２は、ワークアーバ８１内に収容されるように配置されている。
【００５２】
ワーク保持用コレット８２は、ワークＷ２をその外側から保持可能とするものであって、その内径は、ワークＷ２の外径よりも僅かに大きく形成されている。また、ワーク保持用コレット８２の下端外周面には、外側傾斜面が形成されており、この外側傾斜面は、ワークアーバ８１の下端に形成される内側傾斜面と接触可能となっている。従って、ワーク保持用ロッド５５を摺動させることにより、内側傾斜面の外側傾斜面へのくさび作用によって、ワーク保持用コレット８２の下端が拡径または縮径するため、当該ワーク保持用コレット８２によるワークＷ２の保持またはワークＷ２の保持解除（離脱）を行うことができる。
【００５３】
なお、図４（ｂ）に示すように、歯合わせ用センサ４３は、ワーク取付治具４２の内側に設けるようにする。また、ねじ状砥石１６は、ワークＷ２の内歯と噛み合うことができるような大きさのものに変更する。そして、ワークＷ２をワーククランプ用コレット７２でクランプした後、ワーク保持用コレット８２の保持を解除して、当該ワーク保持用コレット８２を上方に退避させる。次いで、ワークＷ２内に移動させたねじ状砥石１６によって、当該ワークＷ２の研削を行うようにする。
【００５４】
従って、本発明に係る歯車研削盤によれば、ワーク加工用回転軸２２をベッド１１に回転可能に支持する一方、ワーク歯合わせ用回転軸５２を、ベッド１１に回転可能に支持されたワーク旋回装置３０のテールストック５０内に回転可能に支持することにより、ワーク加工用回転軸２２を回転させるためのワーク加工用モータ２５と、ワーク歯合わせ用回転軸５２を回転させるためのワーク歯合わせ用モータ６０とを別々に設けることができる。
【００５５】
これにより、ワーク歯合わせ用モータ６０は、ワークＷ１，Ｗ２の歯合わせの際には、ワークＷ１，Ｗ２を単に回転させるだけであり、ワークＷ１を研削する際には、ワーク加工用回転軸２２との間でワークＷ１をクランプして当該ワーク加工用回転軸２２と同じ加工用回転速度で回転し、ワークＷ２を研削する際には、当該ワークＷ２から退避して回転する必要がなくなる。
【００５６】
この結果、ワーク歯合わせ用モータ６０を、安価で、且つ、小さなものにすることができ、更に、このワーク歯合わせ用モータ６０を備えるテールストック５０を旋回させるためのワーク旋回用モータ３５も、比較的小さなものにすることができる。また、ワーク加工用回転軸２２を、高い剛性を有するベッド１１に回転可能に支持することにより、ねじ状砥石１６からの加工負荷に影響されることなく、当該ワーク加工用回転軸２２を回転させることができる。よって、簡素な構成で、且つ、高精度に、ワークＷ１，Ｗ２の研削を行うことができる。
【００５７】
なお、上述した実施形態では、本発明に係る歯車加工機械を歯車研削盤に適用した場合について説明したが、ホブカッタによるホブ切りや、スカイビングホブによるスカイビング仕上げを行うホブ盤にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、ねじ状砥石と被加工歯車との間の歯合わせを、短時間で、且つ、適正に行うことを目的とした歯車研削盤に適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１      歯車研削盤
１１      ベッド
１２      コラム
１３      サドル
１４      砥石ヘッド
１５      砥石主軸
１６      ねじ状砥石
２１      テーブル
２２      ワーク加工用回転軸
２４      ワーククランプ用ロッド
２５      ワーク加工用モータ
３０      ワーク旋回装置
３１      固定部
３２      回転部
３５      ワーク旋回用モータ
４２      ワーク取付治具
４３      歯合わせ用センサ
５０      テールストック
５１      テールストック昇降用モータ
５２      ワーク歯合わせ用回転軸
５４，８１      ワークアーバ
５５      ワーク保持用ロッド
５７      コレット
５８      ワーク保持用ばね
５９      ワーク保持解除用シリンダ
６０      ワーク歯合わせ用モータ
７１      コレット収容部
７２      ワーククランプ用コレット
８２      ワーク保持用コレット
９０      ＮＣ装置
Ｗ１，Ｗ２      ワーク
Ｐ１      ワーク交換位置
Ｐ２      ワーク加工位置
【図１】
2011212762.tif 000003
【図２】
2011212762.tif 000004
【図３】
2011212762.tif 000005
【図４】
2011212762.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、砥石による被加工歯車の研削を行うに先立って、ねじ状砥石と被加工歯車とが噛み合い可能な回転位相関係となるような歯合わせ動作を行うようにした歯車加工機械に関する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
テールストック５０内には、円筒状のワーク歯合わせ用回転軸５２が軸受５３を介して回転可能に支持されており、その下端には、ワークアーバ５４が接続されている。そして、これらワーク歯合わせ用回転軸５２内及びワークアーバ５４内には、ワーク保持用ロッド５５がそれらの軸方向に摺動可能に支持されている。また、ワーク保持用ロッド５５の下端には、係合部材５６が接続されており、この係合部材５６の下端には、球状の係合部５６ａが形成されている。なお、この係合部５６ａは、上述したワーククランプ用ロッド２４の把持部２４ａと係合可能となっている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、テールストック５０の内周面とワーク歯合わせ用回転軸５２（ばね収容部５２ａ）の外周面との間には、固定子と回転子とからなるワーク歯合わせ用モータ６０が設けられており、当該ワーク歯合わせ用回転軸５２の上端には回転角度検出器６１が設けられている。従って、ワーク歯合わせ用モータ６０を駆動させることにより、ワーク歯合わせ用回転軸５２と共にワーク保持用ロッド５５が回転するため、コレット５７により保持したワークＷ１を回転させることができる。このとき、ワーク歯合わせ用回転軸５２の回転角度は、回転角度検出器６１により検出されるようになっている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
このとき、係合部材５６の係合部５６ａがワーククランプ用ロッド２４の把持部２４ａに把持されると共に、シリンダ室２２ａの上側空間部への油圧の供給により、ワーククランプ用ロッド２４が下方に向けて摺動するため、ワーク加工用回転軸２２とワークアーバ５４と間で、ワークＷ１がクランプされることになる。これにより、ワークＷ１は、クランプされた状態で、ワーク回転軸Ｃ１周りに加工用回転速度で回転することになる。なお、ワーク加工用回転軸２２は、ワークＷ１がクランプされる前に予め上記加工用回転速度で回転している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
次いで、テールストック５０を上昇させた後、旋回させて、更に下降させて、保持した加工済みのワークＷ１をワーク取付治具４２上に配置する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
更に、上述した実施形態では、研削するための被加工歯車を、外歯車のワークＷ１としたが、内歯車のワークＷ２としても構わない。そこで、このような被加工内歯車であるワークＷ２を研削可能な歯車研削盤（歯車加工機械）について、図４（ａ），（ｂ）を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施形態において説明した部材と同一の部材には、同一の符号を付し、重複した説明を省略してある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
本発明は、砥石と被加工歯車との間の歯合わせを、短時間で、且つ、適正に行うことを目的とした歯車研削盤に適用可能である。