(57)【要約】  １条又は多条のねじ切りされたホブ４６をリリーフ研削するための多軸のコンピュータ制御工作機械。この機械は、角度を付けて位置決めする（旋回する）ことができ、それによって、２種類の研削法に対応するために研削スピンドル組立体を交換すること又は機械構成を修正することが必要なく、或いは、スピンドルを再方向付けするために追加の機械軸を使用することが必要なく、ホブ及びミリング・カッタのリリーブド歯の幾何形状を研削するためにカップ形状の研削砥石５５及び鉛筆形状の研削砥石５２の両方を使用するという融通性をもたらす、角度を有する向きのスピンドル６５を有する。
2013505843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転切削工具を研削するための機械であって、
テーブルと、
ワークピースの軸を中心にワークピースを回転させるためのワークピース・スピンドルと、
工具の軸を中心に工具を回転させるための工具スピンドルと、
前記ワークピース・スピンドルに面する第１の側面を有する垂直方向組立体と
を有し、
前記工具スピンドルが、前記第１の側面上に位置し、前記垂直方向組立体の前記第１の側面に沿って垂直方向に移動可能であり、前記工具スピンドルが、前記第１の側面に対して概して垂直に延在する旋回軸を中心に旋回することができ、
前記工具スピンドルが、前記第１の側面に対して傾斜して所定の傾斜角度で方向付けられる、機械。
【請求項２】
前記垂直方向組立体が前記テーブル上に位置し、前記テーブルの長手方向及び前記テーブルの幅方向のうちの少なくとも１つにおいて移動可能である、請求項１に記載の機械。
【請求項３】
前記傾斜角度が２５度である、請求項１に記載の機械。
【請求項４】
前記工具が鉛筆形状の研削砥石を有する、請求項１に記載の機械。
【請求項５】
前記工具がカップ形状の研削砥石を有する、請求項１に記載の機械。
【請求項６】
前記工具スピンドルが旋回組立体内に位置し、前記旋回組立体上にプローブが位置決めされる、請求項１に記載の機械。
【請求項７】
複数の工具保管ステーションを有する自動工具取換え装置をさらに含む、請求項１に記載の機械。
【請求項８】
前記ワークピースに対して、前記工具の径方向のカム動作及びオフセット径方向のカム動作のうちの少なくとも１つの実現するように動作可能である、請求項１に記載の機械。
【請求項９】
径方向のカム動作及びオフセット径方向のカム動作のうちの前記少なくとも１つに重ね合わせて、前記工具の振動動作を追加で伝えるようにさらに動作可能である、請求項８に記載の機械。
【請求項１０】
前記ワークピースが１条ボブ、多条ホブ又はミリング・カッタを有する、請求項１に記載の機械。
【請求項１１】
研削盤上で研削砥石を用いて回転切削工具を研削する方法であって、
ワークピースの軸を中心に前記回転切削工具を回転させるステップと、
工具の軸を中心に前記研削砥石を回転させるステップと、
互いに垂直な最大で３方向において、前記回転切削工具と前記研削砥石との間で相対運動を行わせるステップと、
旋回軸を中心に前記研削砥石を旋回させるステップであって、前記旋回軸が前記研削盤上の垂直方向組立体の垂直方向に方向付けられた第１の側面に対して垂直であり、前記第１の側面が前記回転切削工具に面し、前記研削砥石が前記第１の側面に対して傾斜して所定の傾斜角度で方向付けられる、ステップと、
前記研削砥石及び前記回転切削工具を互いに係合させて、径方向のカム動作及びオフセット径方向のカム動作のうちの少なくとも１つを実行するために前記研削砥石及び前記回転切削工具を互いに対して移動させる、ステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記研削砥石を振動させるステップと、前記振動を径方向のカム動作及びオフセット径方向のカム動作のうちの前記少なくとも１つに重ね合わせるステップとをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記傾斜角度が２５度である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記研削砥石が、鉛筆形状の研削砥石又はカップ形状の研削砥石のうちの１つを有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ワークピースが１条ボブ又は多条ホブ又はミリング・カッタを有する、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工具研削盤などの工作機械を対象とし、詳細には、回転切削工具の二番取りされた歯プロファイルを研削するための多軸、高精度のコンピュータ制御工作機械を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
歯車用ホブ、ウォーム・ギア・ホブ、直角法線ピッチが一定のホブ、及び、８モジュールを超えるモジュール・サイズのミリング・カッタなどの、切削工具の歯プロファイルを研削する際、フランク（ｆｌａｎｋ）及び先端部フィーチャの両方の歯プロファイル全体を仕上げるのに多数の研削砥石が使用される。モジュール・サイズが８から約１６まで増大すると、仕上げられた歯の所望される再研削寿命及びプロファイルの歯元における歯溝の幅に応じて、研削に対して異なる手法が使用され得る。歯の再研削寿命又はカムにより二番取りされた歯面の長さは、長さとの比較において比較的小さい直径を有する鉛筆形状のテーパ形円錐の研削砥石を使用することにより最大化され得る。歯面の二番取りされた長さは、ホブねじの歯のつる巻き線（ｔｏｏｔｈ  ｈｅｌｉｘ）又はミリング・カッタの場合には割り出し位置に沿ってラジアルカムが逃げ面を研削する際の、隣接する次の歯に対する研削砥石の干渉点によって決まる。
【０００３】
歯溝の幾何形状によっては、考慮しなければならない、研削のための表面速度の実際的な限界値、及び、鉛筆形状の砥石の先端部の曲げ強さ／剪断強さの脆弱性が存在する。鉛筆形状の砥石での研削における実際的な使用制限に対応する際、幅との比較において比較的大きい直径を有するカップ形状の研削砥石を使用する別の研削プロセスが採用されてよい。研削の表面速度及び歯の歯元部分を研削する砥石の部分の強度は解決される。しかし、カップ形状の研削砥石の欠点は、その直径が大きいため、上述したカムにより二番取りされた歯面の干渉点までの長さが制限されることである。モジュール・サイズが１６モジュールを超えて最大で５０モジュールまで増大すると、説明したように砥石が隣接する歯に干渉するため、カップ形状の砥石の使用は制限される。ほとんどの場合、再研削寿命に対して歯の十分な二番取りされた長さをもたらすために、１６モジュールを超える基準寸法のホブ歯サイズに対しては鉛筆形状のテーパ形円錐の研削砥石が使用されなければならない。
【０００４】
現在の工具製造の通例では、歯フランク、歯先の丸み、及び、歯先の外径を複数（最大５回）のセットアップで個別に研削するために複数の研削砥石及び研削砥石形状から作られるプロファイルを組み合わせることを用いる。ＣＮＣ機械の動作技術及び回転式の形直し／ドレッシング装置を用いると、例えば歯底部分の半径／斜面、歯の圧力角の側面（ｔｏｏｔｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ａｎｇｌｅ  ｆｌａｎｋ）、歯先の丸み、及び、歯先の外径といったような、複数のフィーチャを具体化するために、上述した鉛筆形状又はカップ形状の研削砥石の外形を作ることが可能である。言及する例では、仕上げ研削プロセスは、２つの鉛筆形状又はカップ形状の研削砥石のみのプロファイルを組み合わせることにまで縮小され得る。音響による接触感知を用いるＲｅｎｉｓｈａｗ  ３−Ｄなどのプローブを使用してプロファイルを検査することが、左側及び右側の歯基準点に対して研削砥石を相対的に位置決めすることを補助し、更には、必要な歯プロファイル及び歯厚を得るためにプロファイルを組み合わせることを補助する。
【０００５】
上記のことから、多くの工具製造用設備は、鉛筆形状の砥石又はカップ形状の砥石のいずれかに専用の複数の研削盤を使用する。少数例において、鉛筆形状の砥石又はカップ形状の砥石のいずれかの物理的向きに対応できるようにスピンドル組立体及び駆動機構を交換することを可能にする工作機械デザインが採用されている。たいていの場合、鉛筆形状の砥石のみでの研削又はカップ形状の砥石のみでの研削で可能であるような物理的向きを有する専用の機械を使用することが必要である。すべてではないがほとんどの場合、工作機械上でのカムによる二番取り動作（ｃａｍ  ｒｅｌｉｅｆ  ｍｏｔｉｏｎ）では、カムによる二番取りの径方向動作を行うために１つの軸が使用されるが、これは機械の融通性を制限してしまう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｂｕｃｋｉｎｇｈａｍ、Ｅａｒｌ、Ｓｐｕｒ  Ｇｅａｒｓ、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ  Ｂｏｏｋ  Ｃｏ．Ｉｎｃ．、ＮＹ、１９２８年
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、角度を付けて位置決めする（旋回する）ことができ、それによって、２種類の研削法に対応するために研削スピンドル組立体を交換すること又は機械構成を修正することが必要なく、或いは、スピンドルを再方向付けするために追加の機械軸を使用することが必要なく、ホブ及びミリング・カッタの二番取りされた歯の幾何形状を研削するためにカップ形状の研削砥石及び鉛筆形状の研削砥石の両方を使用するという融通性をもたらす、角度を有する向きのスピンドルを備える、工作機械を対象とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１（ａ）】カップ形状の研削砥石とユニバーサル・モジュール・サイズのホブ歯のプロファイルとの、設定進み角の関係を示す図である。
【図１（ｂ）】カップ形状の研削砥石とユニバーサル・モジュール・サイズのホブ歯のプロファイルとの、設定進み角の関係を示す図である。
【図１（ｃ）】カップ形状の研削砥石とユニバーサル・モジュール・サイズのホブ歯のプロファイルとの、設定進み角の関係を示す図である。
【図２（ａ）】鉛筆形状の研削砥石とユニバーサル・モジュール・サイズのホブ歯プロファイルとの、設定進み角の関係を示す図である。
【図２（ｂ）】鉛筆形状の研削砥石とユニバーサル・モジュール・サイズのホブ歯プロファイルとの、設定進み角の関係を示す図である。
【図２（ｃ）】鉛筆形状の研削砥石とユニバーサル・モジュール・サイズのホブ歯プロファイルとの、設定進み角の関係を示す図である。
【図３】インボリュート・ヘリコイドに沿った、ホブの前部プロファイルから後部プロファイルまでの径方向カムによる二番取り動作に関連する設計図である。
【図４】一定の法線ピッチのホブ歯プロファイルの前部から後部への圧力角の変化を示す図である。
【図５】機械の主要構成要素と、ホブのワークピースと、鉛筆形状の研削砥石を使用するように方向付けられた研削砥石スピンドル組立体との関係及びカムによる二番取りの方向を示す図である。
【図６】機械の主要構成要素と、ホブのワークピースと、カップ形砥石を使用するように方向付けられた研削砥石スピンドル組立体との関係及びカムによる二番取りの方向を示す図である。
【図７】機械の中で動作位置にある本発明の研削スピンドル組立体を示す、範囲を拡大した図である。
【図８】研削スピンドル装着インターフェースと保管ステーションとの間で研削砥石パック及び冷却剤マニホルドを交換するための、機械ベースに取り付けられた自動砥石交換ユニットを示す、範囲を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のいずれかの特徴及び少なくとも１つの構成を詳細に説明する前に、本発明が、その用途において、以下の説明に記載される又は図面に示される構成及び構成要素の配置の詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は別の構成が可能であり、種々の形で実施又は実行され得る。また、本明細書で使用される表現及び用語は説明を目的としており、限定するものとしてみなされるべきではないことを理解されたい。
【００１０】
本明細書での「備える」、「有する」及び「含む」並びにその語尾変化の使用は、以下に記載される項目及びその均等物更には追加の項目を包含することを意味する。方法又はプロセスの要素を特定するのに使用される文言は単に特定するためのものであり、それらの要素が特定の順番で実施されるべきであることを示すような意味ではない。
【００１１】
図面を説明する際、以下では、上側、下側、上方、下方、後方、底部、頂部、前部、後部などの方向に対して言及がなされ得るが、都合上、それらの言及は図面（標準的に見る）を基準にしてなされる。これらの方向は、文字通りの意味にとられたり、本発明を何らかの形態に限定したりすることを意図しない。更に、本明細書では、説明のために「第１の」、「第２の」、「第３の」などの用語が使用されるが、これらは重要度又は意義を示したり含意したりすることを意図しない。
【００１２】
図１（ａ）、１（ｂ）及び１（ｃ）は、１条又は多条のねじ山経路４に沿った一連の連続したホブ歯３のうちの１つのインボリュート・ヘリコイド２に沿って接触しているカップ形状の研削砥石１の場合の、座標系にある研削砥石の角度関係を示しており、ホブ歯３は、ねじ山のインボリュート・ヘリコイド２と直線又は螺旋状の溝６とが交差することによって画定される切削面のところに前部プロファイル５を有し、更に、インボリュート・ヘリコイド２に沿った研削砥石１と隣接するホブ歯９との干渉点８により長さが制限される歯の位置の、研削寿命の終期近くにおける二番取りされた後部プロファイル７を有する。図１（ａ）、１（ｂ）及び１（ｃ）で定義される関係は、研削スピンドル組立体の固定角ＨＡ（角度１０）、研削砥石の圧力角ＰＡ（角度１１）及びホブ歯の軸平面圧力角ＡＰＡ（角度１２）、前方から見たインボリュート・ヘリコイド１３の進み角ＬＡＳ１及びＬＡＳ２、及び、前方から見た研削ヘッド組立体の旋回装置取付角の設定値１４、並びに、座標系に対する二番取りの方向１５である。
【００１３】
図２（ａ）、２（ｂ）及び２（ｃ）は、１条又は多条のねじ山経路１９に沿った一連の連続したホブ歯１８のうちの１つのインボリュート・ヘリコイド１７に沿って接触している鉛筆形状又は円錐形状の研削砥石１６の場合の、座標系にある研削砥石の角度関係を示しており、ホブ歯１８は、ねじ山のインボリュート・ヘリコイド１７と直線又は螺旋状の溝２１とが交差することによって画定される切削面のところに前部プロファイル２０を有し、更に、インボリュート・ヘリコイド１７に沿った研削砥石１６と隣接するホブ歯２４との干渉点２３により長さが制限される歯の位置の、研削寿命の終期近くにおける二番取りされた後部プロファイル２２を有する。図２（ａ）、２（ｂ）及び２（ｃ）で定義される関係は、研削スピンドル組立体の固定角２５、研削砥石上で形直し／ドレッシングされる圧力角ＰＡとホブ歯の軸平面圧力角ＡＰＡ（角度２７）との差の角度Ｂ（角度２６）、前方から見たインボリュート・ヘリコイド２８の進み角ＬＡＳ１及びＬＡＳ２、及び、前方から見た研削ヘッド組立体の旋回装置取付角の設定値２９、並びに、座標系に対する二番取りの方向３０である。
【００１４】
図３は、インボリュートを修正して又は修正せずに理論上の歯プロファイルからのずれを減少させるために研削砥石の幾何形状を最適化するのに使用される設計図と、歯の圧力角の接合体接触点（ｃｏｎｊｕｇａｎｔ  ｃｏｎｔａｃｔ  ｐｏｉｎｔ）に対するホブ歯研削砥石の固有誤差とを定義している。デザイン設計図は、前部３１セクション、カムによる二番取り３２セクションの中間点、及び、後部３３セクションのところで画定される。関連する公称のホブ歯先円半径３４、公称のホブ中間点半径３５、及び、鋭化寿命の端部の公称のホブ半径３６が更に示されている。
【００１５】
図４は、通常の工作機械による製造法によって作られるインボリュート・プロファイルのホブ歯の場合の特有の誤差を示している。理論上、ホブが前方から後方に研削される毎に新たな別のホブが作られる。研削されたホブは、新しいホブとして、概略の形までしか歯車を切削しない。また、更にホブが後方に研削されると、誤差が増大する。図４は、説明のためにインボリュートの修正を行っていない、ホブ歯のインボリュート・ヘリコイド・プロファイルの２つの軸方向セクションを示しており、ここでは、歯のインボリュート・ヘリコイドに沿って、新しいホブの理論上の正確な前部位置３７、及び、研削寿命の終期近くにおける研削された後部位置３８を示している。元々固定された幾何学的プロファイルを有する研削砥石又は成形工具が、機械が二番取り動作することにより、固定された経路で駆動されて、セクション３７及び３８の両方においてこのヘリコイド表面に接触しようとするとき、固有誤差３９（誤差Ａ及び誤差Ｂ）が生じる。
【００１６】
上述した固有誤差の問題の認識及び解決の試みが、「Ｂｕｃｋｉｎｇｈａｍ、Ｅａｒｌ、Ｓｐｕｒ  Ｇｅａｒｓ、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ  Ｂｏｏｋ  Ｃｏ．Ｉｎｃ．、ＮＹ、１９２８年」から知られており、ここでは、インボリュート・ヘリコイドの特別な性質を利用してホブの歯面を二番取りすることが考察されている。開示される方法では、二番取りされた面と研削砥石との間の接点がインボリュート・ヘリコイドの直線状の母線となり、二番取りされた面自体がインボリュート・ヘリコイドとなる。しかし、この方法は、セミトッピングの傾斜、インボリュートの修正、及び、プロチュバランスなどの、修正を行わない。微細なピッチのホブの場合は固有誤差は無視され得、低品質の粗いピッチのホブの場合でも誤差の大きさは重要ではない。精密なホブの場合、固有誤差の箇所は以下の方程式で特定され得る：
【００１７】
【数１】
2013505843.tif 000003
【００１８】
ファクターＱが２０より大きい場合、これは、直線の軸方向プロファイルを有するホブが真のインボリュート・プロファイルを実際上有する歯車を切削する概略的な範囲を示している。ファクターＱが減少すると、ホブ歯の軸方向プロファイルがより湾曲していき、固有誤差の潜在性が増大する。
【００１９】
修正された歯のインボリュート・ヘリコイドとの研削砥石の接触パターン、設定角度、及び、研削砥石のオフセット値をコンピュータ解析することにより、研削プロセスを最適化して固有誤差を減少させることができるが、固有誤差を排除することはできない。二番取りプロセス中に圧力角の関係を変更するために機械が修正動作することにより、固有誤差を許容可能なレベルにまで最小化することができ、それにより、より精密でより長寿命のホブが得られる。本発明の研削砥石ヘッド組立体４０（図６）は、固有誤差を最小化するために、二番取り動作に同期した研削砥石の振動動作を実現し得る。
【００２０】
本発明の研削盤のＣＮＣコントローラ（Ｆａｎｕｃ  １６０ｉＢのコンピュータ制御装置など）は、研削ヘッド組立体が研削用のカップ形砥石を使用するために水平方向の平面付近に位置決めされている場合に水平方向の平面内で移動する１つの軸から、ラジアルカム又はオフセットラジアルカムによる二番取り動作を行うように、或いは、研削ヘッド組立体が研削用の鉛筆形砥石を使用するために垂直方向の平面付近に位置決めされている場合にカムによる二番取り動作を実現するために複数の軸を使用して、垂直方向の平面に対して複合角度で、ラジアルカム又はオフセットラジアルカムによる二番取り動作を行うように、動作可能である。更に、研削ヘッド組立体は、ラジアルカム又はオフセットラジアルカムによる二番取り動作に重ね合わせて研削砥石に振動動作を伝えることができ、この振動動作は、ホブ歯プロファイルの圧力角に対する研削砥石の旋回の向きを変更する働きをし、それにより、二番取りされた歯プロファイルの前部及び中間点に対してホブ歯の後部のところの歯圧力角が減少する。この動作により、本発明の以前のホブ研削では作られ得ないような一定の歯直角法線ピッチのホブを製造することが可能となる。
【００２１】
図５は、テーブル４１と、直接モータ駆動主軸台４２と、回転センタの心押台４３と、アーバ組立体を載荷するのを補助するための振れ止４４と、工作物保持アーバ４５（図６）と、ホブのワークピース４６と、リニア・モータ駆動の長手軸方向摺動組立体４７と、リニア・モータ駆動の垂直方向摺動組立体４８と、リニア・モータ駆動の水平径方向送込み摺動組立体４９と、鉛筆形砥石で研削するように方向付けられた研削スピンドル旋回組立体５０と、スピンドル６５を備える、傾斜した（好適には２５度）研削スピンドル・ハウジング５１と、スピンドル装着式アダプタ６６を備える鉛筆形研削砥石５２と、を有する本発明の機械を示している。ベクトル５３は、方向の二番取り動作（すなわち、カムによる二番取り動作）の合成角を示す。主軸台４２及び長手方向軸摺動体４７がホブねじのリードを発生させ、垂直方向摺動組立体４８及び水平方向摺動組立体４９が組み合わさってカムによる二番取り動作５３を発生させ、またカムによる二番取り動作５３に重ね合わされる研削砥石旋回組立体５０の任意選択の振動が圧力角のプロファイルの固有誤差を最小化するには、５つの軸を同期させる必要がある。
【００２２】
図６は、機械テーブル４１と、直接モータ駆動主軸台４２と、回転センタの心押台４３と、アーバ組立体を載荷するのを補助するための振れ止４４と、工作物保持アーバ４５と、ホブのワークピース４６と、リニア・モータ駆動の長手軸方向摺動組立体４７と、リニア・モータ駆動の垂直方向摺動組立体４８と、リニア・モータ駆動の水平径方向送込み摺動組立体４９と、カップ形状の砥石で研削するように方向付けられた研削スピンドル旋回組立体５０と、スピンドル６５を備える、傾斜した（好適には２５度）研削スピンドル・ハウジング５１と、スピンドル装着式アダプタ６６を備えるカップ形状の研削砥石５５とを示している。ベクトル５６は、径方向の二番取り動作（すなわち、カムによる二番取り動作）の合成角を示す。カムねじが二番取りをすることにより、主軸台４２及び長手軸方向摺動体４７がホブねじのリードを発生させるように位置決めされ、また、水平方向摺動組立体４９がカムによる二番取り動作５６を発生させるように位置決めされるには、３つの軸を同期させる必要がある。研削砥石旋回組立体５０のオフセットのセットアップ角度及び垂直軸４８の高さは、カップ形砥石で研削するときのカムによる二番取り・プロセスの間は固定した位置で保持される。
【００２３】
垂直方向の動作のために装着される研削砥石ヘッド組立体４０は好適には、研削砥石のプロファイル、カッタのねじ山のリード及び研削スピンドルの向きに応じて所望される通りに設定される合成角度まで、少なくともプラス又はマイナス１２０度の垂直の円弧面を自動で揺動することができる、可変速の高周波研削スピンドルを有する。研削スピンドル・ハウジング５１は、研削砥石ヘッド４０の垂直の旋回平面から固定された角度位置で方向付けられ、好適には垂直平面から約２５度であり、ここでは、研削砥石の位置がワークピースに接近しており、スピンドル６５の直接駆動式のモータがワークピースから離れている。
【００２４】
研削スピンドル６５の好適な２５度の向きは、カップ形状の研削砥石５５（図６）を使用する場合に研削スピンドルのモータ・ハウジング５１とワークピースの外径との間に追加のクリアランスを形成し、この場合、研削砥石ヘッド４０が水平方向の平面からプラス又はマイナス約３０度のところに位置決めされ、ここでは、二番取り研削は、回転動作及び長手方向動作と組み合わせて迅速な水平方向動作を使用する。好適な２５度で方向付けられた研削スピンドルはまた、垂直平面からプラス又はマイナス約４０度に位置決めされる研削砥石ヘッド４０を備えるように、鉛筆形状の研削砥石５２（図５）を補助することができ、それにより、二番取り研削動作が、回転動作及び長手方向動作との組み合わせで迅速な垂直方向動作及び水平方向動作の両方を使用するようになる。記載される動作に加えて、研削砥石ヘッド組立体は、二番取り動作中に、設定された角度位置からプラス又はマイナス約３．５度で振動することができ、それにより、二番取りされたホブ歯のフランクの後部更には前部において修正された歯プロファイルの圧力角を有するような、粗い基準寸法の直角法線ピッチのホブが得られる。研削スピンドルは固定された２５度の向きが好適であるが、本発明はそれのみに限定されない。別の角度の向きも企図され、本開示の範囲に含まれる。
【００２５】
図７は、研削砥石交換キャビネット５７と、傾斜した研削スピンドル５１を含む研削砥石旋回組立体５０と、セットアップ機能及び検査機能のためのプローブ５８（例えば、Ｒｅｎｉｓｈａｗ  ３Ｄ）と、テーブルに装着される回転ドレッサ（砥石修正装置）組立体５９と、を含む追加の機械構成を示している。ホブの自動研削工程及び複数の砥石プロファイルを組み合わせる工程には、好適には、スピンドル・アダプタに装着される研削砥石パックを機械運転時に交換することと、プローブ５８を用いて、歯溝のそれぞれの歯フランク上のピッチ点を基準にして研削砥石の位置を概して決定することと、研削砥石プロファイルの位置がホブのその時点の歯プロファイルに接触していることを確認するために音響接触感知を用いることと、テーブルに装着されるドレッサ５９を使用する多数の研削砥石技術（ＣＢＮなどの超砥粒を含む）において研削砥石プロファイルを生成するために、音響接触感知を用いて、機械軸を使用して外形を作ることと、砥石プロファイルを組み合わせるために及び誤差の修正のために、研削されたプロファイルをプロービング・システム５８を用いて測定することと、プロファイルの誤差を修正するために自動で分析してフィードバックすることとが含まれる。
【００２６】
図８は、回転式ラック６１上に装着される複数のステーションを備える自動砥石交換機６０の実例を示しており、この回転式ラック６１は、研削スピンドル・アダプタに組み付けられた砥石パック（集合的に６２）及び付随する冷却剤マニホルド６３を保管する。プログラム可能な摺動組立体６４が、研削スピンドル５１とラック６１上の複数のステーションとの間で砥石パック６２及び冷却剤マニホルド６３を同時に交換することを促進する。ホブ又はミリング・カッタを完全に自動で研削するのを促進するために、砥石及び冷却剤マニホルドの自動交換装置６０（キャビネット５７内に位置する）が工作機械に取り付けられる。この自動砥石取換え装置は、付随する冷却剤マニホルドを備えるスピンドル・アダプタ上に装着される多数の研削砥石を設置することができ、また、この装置と研削スピンドルとの間で冷却剤マニホルドを備える研削砥石パックを自動で交換することができ、それにより、ホブ又はミリング・カッタの歯プロファイル全体を仕上げるのに必要となる多数の砥石が自動で提供される。この砥石取換え装置の中のステーションの標準の数は好適には８であるが、空間的制約によってのみ使用が制限される又は使用可能な冷却剤マニホルドを備える使用可能な砥石パックの数を増大させるためにマガジン保管装置が研削砥石交換機に接続されてもよい。複数の研削砥石に対して歯溝の位置決めセッティングを行うために、更には、形直し／ドレッシングのためのプロファイル経路の自動修正フィードバックを用いて研削後に検査を行うために、プロービング・システム（例えば、Ｒｅｎｉｓｈａｗ  ３Ｄ）が組み込まれる。現在国際的に受け入れられているホブ及びミリング・カッタのＡＧＭＡ標準規格及びＤＩＮ規格に従って研削されたプロファイルの品質を測定して報告することも企図される。
【００２７】
本発明の機械は、複数の直線の溝又は螺旋状の溝（刃溝）によって画定される歯切削面を備える約８から約５０モジュール歯サイズの範囲内にある、好適には２００ｍｍの外径を超える１条又は多条ホブを研削することができる。本機械はまた、歯が軸方向に割り出しされ、複数の直線の溝又は螺旋状の溝によって画定される歯切削面を備える、好適には２００ｍｍを越える大型のミリング・カッタを二番取り研削することができる。本機械は、好適には、ホブ又はミリング・カッタの各歯プロファイルを二番取り研削するために、回転動作、垂直方向動作、水平方向動作、長手方向動作、及び、研削ヘッド旋回動作を定義通りに組み合わせた、グラス・スケールによる精密な位置フィードバックを用いる、リニア・モータにより直接に駆動される高速応答のプログラム可能な軸を組み込む。テーパ状の外径又は外形が作られた外径を有するホブ及びミリング・カッタも研削され得る。左フランク及び右フランク、歯先の丸み並びに歯先円直径を仕上げるために各歯溝を研削するのに、複数の研削砥石が必要となる場合がある。
【００２８】
好適な実施例を参照して本発明を説明してきたが、本発明がこれらの好適な実施例の特色のみに限定されないことを理解されたい。本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲から逸脱することなく主題が関連する、当業者には明白であろう修正形態を含むことを意図される。
【図１ａ】
2013505843.tif 000004
【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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