(57)【要約】回転軸（Ｃ１０）の周りで回転駆動可能な歯付きワークピース（１）の機械加工プロセスを準備する方法であって、機械加工プロセスは、その回転軸（Ｂ１０）の周りで回転駆動可能なツール（１１）によって実行され、ワークピースの歯部（２）とのツールの同期した一致係合を確立するために、ワークピースとの接触は、位置決め軸（Ｚ１０、Ｙ１０）を介して移動を実行することによって生成できるか、または生成され、運動軸（Ｂ１０、Ｃ１０）に専用の移動の監視によって、ワークピースへの接触は、ワークピースの相対回転位置に関する情報を確立するために使用され、これにより、ツールの一部によって接触が行われ、専用の運動軸は、ワークピースまたはツールを移動または回転できる軸であるが、位置決め軸ではない、方法。
2021513922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（１０）の周りで回転駆動可能な歯付きワークピース（１）の機械加工プロセスを準備する方法であって、前記機械加工プロセスは、回転軸（Ｂ１０）の周りで回転駆動可能なツール（１１）によって実行され、前記ツールと前記ワークピースの歯部（２）の同期した一致係合を確立するために、前記ワークピース（１）との接触は、位置決め軸（Ｚ１０；Ｙ１０）を介して移動を実行することにより生成できるか、または生成され、運動軸（Ｂ１０；Ｃ１０）に専用の移動の監視によって、前記ワークピース（１）への接触は、前記ワークピースの相対回転位置に関する情報を確立するために使用され、
前記接触は、前記ツール（１１）の一部（１２）によって行われ、前記専用の運動軸（Ｂ１０；Ｃ１０）は、前記ワークピースまたは前記ツールを移動または回転できる軸であるが、前記位置決め軸（Ｚ１０；Ｙ１０）ではないことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記位置決め軸は、前記ワークピースの前記回転軸（Ｃ１０）の方向に主方向成分で前記ツールを移動させる第１の軸（Ｚ１０）であり、前記第１の軸は、特に、前記ワークピースの前記回転軸に平行である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記専用の運動軸（Ｂ１０）は、前記ツールの前記回転軸である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記接触が生成される場合、前記第１の軸（Ｚ１０）による位置決めは、前記ワークピースの回転増分の実行後、接触が生成されなくなるまで繰り返される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ツール（１１）が星形であり、前記位置決め移動の前に、前記ワークピースの歯部のエンベロープとの前記ツールの前記歯（１４、１２）のうちの１つの半径方向（Ｘ１０）の重なりのために事前位置決めが行われる、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記接触生成において、前記ツールの前記接触部分は、前記ツールの切断機能のために提供される前記ツールの前記部分以外の部分である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記位置決め軸は、前記ワークピースの前記回転軸に接する主方向成分で前記ツールを移動させる第２の軸（Ｙ１０）であり、前記第２の軸は、半径方向の位置決め軸（Ｘ１０）および前記ワークピースの前記回転軸（Ｃ１０）に及ぶ平面に直交する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ワークピースの回転軸（Ｃ１０）は、前記第２の軸の前記位置決めのための前記専用の運動軸である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
接触は、前記ワークピースの歯部（２）の歯付き歯面の左歯面および右歯面で行われる、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記左歯面または前記右歯面への前記位置決め移動が等しい長さになるまで、前記ワークピースの中間の回転位置補正を用いて、次々と前記歯面の接触生成が反復的に繰り返される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ワークピースの前記回転位置の決定に加えて、前記ワークピースの歯部の歯溝中心の前記回転位置を検出することができる非接触センサが提供されて前記位置を測定し、前記測定の値が心出し基準として保存され、後続の等しいワークピースの心出し操作を、前記ツールを使用せずに前記センサで実行できるようにする、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の回転軸（Ｂ１０）の周りで回転駆動可能なツール（１１）により実行される、回転軸（Ｃ１０）の周りで回転駆動可能な歯付きワークピース（１）の機械加工を実行する方法であって、前記ツールは、前記ワークピースの歯部のエッジを面取りするための面取りツールであり、前記ワークピースの歯部（２）の測定は、前記面取りツール（１１）を使用して、前記歯車の作業に使用するのと同じ前記ワークピースのクランピングで実行される、方法。
【請求項１３】
前記ツールの前記測定は、前記ワークピースの歯部の前記回転位置を決定することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ツールの前記測定は、前記ワークピースの歯部（２）の前記歯の厚さを決定する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ワークピースの第１の歯の左歯面が前記接触を受ける一方で、第２の歯の右歯面が前記接触を受け、前記第１の歯は、それぞれの接触時の回転位置間のピッチの少なくとも半分だけ前記第２の歯から離れている、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記歯の側面で、前記接触は、前記ツールの一部（１２２）が真っ直ぐであるか、または曲率が低い状態で行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
接触前に、前記一部（１２２）は、ツールの回転により、前記ツールが前記ワークピースに対して旋回される場合に、前記ワークピースの横断面にもたらされる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記機械の制御上で実行されるときに、請求項１に記載の方法を前記機械に実行させる歯車機械用の制御ソフトウェア。
【請求項１９】
請求項１に記載の準備方法を実行するためにステーションを制御するように構成された制御を含む、歯付きワークピースを面取りするための面取りステーション。
【請求項２０】
請求項１９に記載の面取りステーションを備えた歯車機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その回転軸の周りで回転駆動可能な、歯車などの歯付きワークピース用の機械加工プロセスを準備する方法であって、機械加工プロセスは、その回転軸の周りで回転駆動可能なツールによって実行され、ワークピースの歯部とのツールの同期した一致係合を確立するために、ワークピースとの接触は、位置決め軸を介して移動を実行することにより生成され得るか、または生成され、運動軸に専用の移動の監視により、ワークピースへの接触が、ワークピースの相対回転位置に関する情報を確立するために使用される、方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既に歯が付けられたワークピースのそのような機械加工プロセスは、例えば、ＤＥ  １０  ２０１１／１１０  ９１１  Ａ１に開示されているように、例えば、回転する切断ツールによるワークピースの歯エッジの面取り動作であり得る。
【０００３】
しかしながら、面取り動作が開始し得る前に、ワークピースの歯部との面取りツールの同期した一致係合のための開始条件が確実に達成されるようにしなければならない。つまり、ツールの係合を開始するときは、ワークピースの回転位置を知る必要がある（一方、軸間の回転比は、歯車とツールのデータからすでに既知である）。
【０００４】
この開始情報を取得するために、多くの場合、心出しセンサ、例えば、研削の関連においてＵＳ６，５６５，４１８に説明されるような、例えば非接触センサが使用される。
【０００５】
本発明の根底にある目的は、特に信頼性および単純化されたセットアップオプションに関して、改善された準備方法を提供することである。
【発明の概要】
【０００６】
この目的は、上記の導入部分で示したような方法をさらに発展させることによって達成され、これは、接触がツールの一部によって行われ、専用の運動軸が、ワークピースまたはツールを移動または回転できる軸であるが、位置決め軸ではないことを本質的に特徴としている。
【０００７】
現在、非接触式の心出しセンサが主に使用されているが、例えばツールを運ぶスライドユニットのような固定された機械側基準に対するそのようなセンサの位置および／または位置決めの不正確さに起因して、ワークピースの回転位置（つまり、ワークピースの歯溝の中心の位置）を不正確に決定する危険性があり得る。
【０００８】
さらに、一部の接触ベースの歯車測定では、位置決め軸はまた、接触が達成されたときに監視下にあるものと同じ軸でもある。あるいは、本発明では、しかしながら、位置決め軸を介して接触を達成するための移動は、接触が確立されたときの監視から切り離すことができ、接触が確立されたときの監視は、別の軸を介して達成できる。これにより、例えば、位置決め軸のより速い動きが可能になる。監視は直接または間接的に行うことができ、特に専用軸に発生するトルクまたは電流の観測を介して行うことができる。
【０００９】
本発明の第１の部分準備ステップおよび実施形態では、位置決め軸は、ワークピースの回転軸の方向に主方向成分でツールを移動させる第１の軸とすることができ、第１の軸は、特にワークピースの回転軸に平行である。このステップは、ワークピースの回転軸に対して、やはり未知の円周方向の位置決めで、ツールをワークピースの歯間隙／歯溝に入れるために独自に機能する。
【００１０】
ここで、専用の運動軸はツールの回転軸であることが好ましい。つまり、ワークピースの歯がツールの軸方向の変位をブロックするようなワークピースの回転位置である場合、ツールは、トルクのない追跡モードで保持されているとき、その軸方向の動きに逆らう方向に回転し始めることができ、その回転は、接触の監視のためにモニタすることができる。あるいは、その（通常の）位置制御モードのままである専用軸の停止トルクまたは電流の監視を提供することができる。
【００１１】
好ましい実施形態では、接触生成の場合において、第１の軸による位置決めは、ワークピースの回転増分の実行後、接触が生成されなくなるまで繰り返される。これは、最終的にツールをワークピースの歯間隙に入れるために行われる。もちろん、回転の増分は、ワークピースの歯部のピッチの整数倍であってはならないが、例えば、ピッチの０．５もしくは０．２５またはピッチのその他の分数である可能性があり、これにより、少なくとも数回の繰り返しの後、接触は生成されず、ツールはワークピースの歯間隙に入ることができるのを確実にすることになる。
【００１２】
好ましい実施形態では、ツールは星形、特に星形の円盤形状であり、位置決め移動の前に、ツールの歯のうちの１つとワークピースの歯部のエンベロープとの半径方向の重なりのために事前位置決めが行われる。その半径方向の重なりは、ワークピース軸に直交する平面への投影で理解されるべきであり、ツールの歯は、依然としてワークピースの歯部のエンベロープの軸方向外側にある。ワークピースの歯部のエンベロープは、ワークピースが回転したときに生成されるワークピースの歯部のエンベロープによって、つまり、歯間隙が埋められたワークピースの体積に対応して規定される。星形とは、ツール上に少なくとも１つの歯、好ましくは少なくとも２つの歯、特に２つ〜６つの数の歯があり、下部半径方向の延在部の中間部分があることを意味する。特に、ツールはフライカッターにすることができる。
【００１３】
好ましい実施形態では、その接触生成のためのツールの接触部分は、ツールの切断機能のために提供されるツールの部分以外の部分である。これにより、より高い衝撃速度で接触が確立された場合でも、ツールの切断エッジに悪影響が及ぶことはない。しかしながら、接触は、（カーブした）切断エッジによって、および特に平歯車または低ねじれ角の場合、以下で説明する測定の態様によっても行われ得る。
【００１４】
ツールの歯がワークピースの歯間隙の内側にあると、歯間隙の中心に対する歯の間隙内でのツールの歯の位置決めがわからないまま、ワークピースの歯間隙の中心の回転位置が、第２のステップで決定される。
【００１５】
この目的のために、好ましい実施形態では、位置決め軸として第２の軸が設定され、その軸に沿って、ツールは、ワークピースの回転軸に接する主方向成分で、特に、半径方向の位置決め軸およびワークピースの回転軸に及ぶ平面に直交する軸で移動する。ちなみに、基礎となる機械の半径方向の位置決め軸は、決定されるワークピースの歯間隙の中心の回転位置に関する機械基準と呼ばれることがあり、ワークピースの回転位置は、例えば、ワークピーススピンドルのロータリエンコーダによって提供される。
【００１６】
位置決め軸として第２の軸の場合における専用の運動軸は、ワークピースの回転軸であることが好ましい。つまり、接線方向の機械軸は、ツールとワークピースの間の接触を生成するための移動を提供する一方で、ワークピースの回転軸は、発生している接触の生成をモニタする監視下の軸である。しかしながら、位置決め移動は、（ワークピースの）横断面における位置移動の変化を可能にするために、半径方向軸などの追加の機械軸も含み得る。
【００１７】
歯間隙に対する運動経路から左歯面と右歯面まで、歯間隙の中心を決定することができる。
【００１８】
計算なしの方法でこれを行う１つの可能性は、左歯面と右歯面のための第２の位置決め軸によるその接触の確立を反復して繰り返す形であり、一方、２つの反復ステップの間にワークピースは、初期位置から左側または右側の歯車歯面まで第２の軸に沿った位置決め移動からの経路の長い方を短くする方向に回転される。
【００１９】
上記の初期位置として、半径方向の位置決め軸の位置を使用することができ、これは、接線方向に見ると、ツールがワークピース軸の配置に対して中心に置かれている。
【００２０】
さらなるまたは追加の実施形態では、ツールの初期位置がワークピースの軸に対して中心から外れていることも提供され、それにより、左歯面および右歯面は、同じ歯間隙の回転位置で同じ歯間隙を取り囲んでいないワークピースのそれぞれの歯の位置にある。接触は、半径方向の中心軸に対して外側歯面で行われる。特に、そのような実施形態の場合、ツール側での接触は、ツールの一部が真っ直ぐであるか、または曲率が低い状態で行われることが好ましい。これにより、歯車技術のインボリュート接触条件により、接触点の法線がインボリュート歯車の基礎円の接線になるため、さらにより正確な決定が可能になり、それにより、ワークピースの論理的な歯形上の未知の偶然に存在する追加の物質は、ツールの中心位置に対する接触位置決め測定に小さな影響を与える。さらに、ツールの切断エッジの丸みの未知の影響による不正確さはない。
【００２１】
このように、ツールは、ワークピースの歯部の歯間隙の中心回転位置を決定するだけでなく、ワークピースの特性、特にワークピースの歯部の歯厚を（例えば、ホブ切り、パワースカイビング、シェーピング、またはかさ歯車用などのその他の製造方法であり得る、その生成プロセスの後に）決定するだけでなく、ピッチ、同心度、歯形、および歯面ライン構成のうちの１つ以上としてのその他の特性を決定するためにも使用される。
【００２２】
したがって、本発明は、回転軸の周りで回転駆動可能な作業ツールによって実行される、その回転軸の周りで回転駆動可能な歯付きワークピースの機械加工プロセスを実行する方法であって、ツールは面取りツール、好ましくは、ワークピースの歯部のエッジを面取りするためのフライカッターであり、ワークピースの歯部の測定は、面取りツールを使用して、機械加工プロセスに使用されるのと同じワークピースのクランピングで実行される、方法を独立してかつ保護に値して開示する。
【００２３】
好ましくは、ツールをワークピースの歯部と接触させるための位置決め接触移動は、ワークピースの歯部の歯面の外形（例えばインボリュート）に垂直な方向のワークピースの横断面内にある。はすばワークピース歯車およびワークピース軸に対するツール軸の対応する旋回の場合、ツールの回転により、接触ツールエッジ（好ましくは直線）を横断面に再び導くことが望ましい。それにより、測定のために選択されたもの以外の他の横断面における望ましくない誤解を招く接触を回避する。ここで、接触決定のための監視対象軸は、接触するための位置決めに使用する軸ではないことが好ましい。実際には、面取りステーションを歯車計測マシンとしても使用する。
【００２４】
さらに、本発明は、前述の方法の態様のいずれかに従って（準備）方法を実行するためにステーションを制御するように構成された制御を含む、歯付きワークピースを面取りするための面取りステーションを提供する。
【００２５】
本発明のさらなる詳細、特徴、および利点は、添付の図面を参照して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】ツールをワークピースに軸方向に挿入できない状況を模式的に示している。
【図１Ｂ】ツールをワークピースに軸方向に挿入できない状況を模式的に示している。
【図１Ｃ】ツールをワークピースに軸方向に挿入できない状況を模式的に示している。
【図２Ａ】軸方向の挿入が可能な状況を模式的に示している。
【図２Ｂ】軸方向の挿入が可能な状況を模式的に示している。
【図２Ｃ】軸方向の挿入が可能な状況を模式的に示している。
【図３Ａ】ツールの接線方向の変位の開始位置を模式的に示している。
【図３Ｂ】ツールの接線方向の変位の開始位置を模式的に示している。
【図３Ｃ】ツールの接線方向の変位の開始位置を模式的に示している。
【図４Ａ】図３Ｃの状況から開始する接触位置を示している。
【図４Ｂ】図３Ｃの状況から開始する接触位置を示している。
【図５Ａ】一方の歯面の中心から外れた位置からの接触の確立を模式的に示している。
【図５Ｂ】一方の歯面の中心から外れた位置からの接触の確立を模式的に示している。
【図６Ａ】図５とは別の歯面の中心から外れた位置から開始する接触の確立を模式的に示している。
【図６Ｂ】図５とは別の歯面の中心から外れた位置から開始する接触の確立を模式的に示している。
【図７】ここでは基礎円との接触状況を再び示している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
ここで、本発明の詳細を、単に例として、本発明を例示する添付図面を参照して論じる。さらに、この明細書は、本出願のいかなる特定の部分、段落、記述、または図面において、あらゆる請求項によってカバーされる主題を説明または限定しようと努めるものではない。本主題は、明細書全体、すべての図面、および以下のあらゆる請求項に言及することによって理解されるべきである。本発明は、他の構成が可能であり、様々な方法で実施され、または実行されることが可能である。また、本明細書で使用される表現および用語は、説明のためのものであり、限定するものと見なされるべきではないことが、理解される。
【００２８】
以下では、図１、特に図１Ｃを参照して、ワークピース１の歯部２の２つの歯４の間にその２つの歯のうちの１つを有する星状の作業ツール１１をもたらす方法であって、ワークピースの間の前述の歯４と歯溝の未知の回転位置から出発する方法を説明する。ここで、ツール１１は、ワークピース１に対して接線方向（図１Ｃの上下方向）の中心にある。
【００２９】
ツール１１は、その回転軸Ｂ１０の周りで回転駆動可能であるが、トルクのない追跡モードでも回転可能であり、この例示的な実施形態では、互いに方位角的に等間隔にある２つの歯を有する。しかしながら、例えば３つ、４つ、５つ、またはさらには６つの歯など、より多くの歯を有するツールも可能である。この場合、歯は、アーム１４および切断ブレード１２によって形成され、これは、ツールの回転軸Ｂ１０から本質的に半径方向に延在するアーム１４上に取り付けられている。上述のように、位置制御モードでは停止トルクまたは電流を介してモニタリングを行うこともできる。
【００３０】
最初に、図１Ａおよび図１Ｂに示されるワークピース１に対する相対位置へのツール１１の事前位置決めが実行され、アーム１４は、ワークピースの回転軸Ｃ１０に対して半径方向およびその上に向けられるが、アーム１４は、その回転軸の周りのワークピース１の回転によって生成されるその体積を表すワークピース１のエンベロープの外側に依然として軸方向（Ｚ１０）にある。本実施形態では、アーム１４は、ワークピースの回転軸Ｃ１０に直交する半径方向軸Ｘ１０に延在するが、ツール１１は、ワークピースの軸Ｃ１０に平行な軸方向移動がエンベロープの衝突を引き起こすが、ツール１１のさらなる歯１２’、１４’がアーム１４で反時計回り方向に従い、まだワークピース１のエンベロープに入らない限り、図１Ａに示す位置に対して、時計回り方向にいくらか回転することができる。軸方向に見ると、ワークピースに対して向けられたブレード１２とワークピース１の対面する端面６との間には、本例では例えば５ｍｍの間隔がある。間隔を大きくすることは可能であるが、後で説明する移動の時間を増やす。また、間隔を短くすることも可能である。
【００３１】
平歯車ワークピースの場合、ツール、ここではフライカッターの回転軸Ｂ１０は、ワークピースの回転軸Ｃ１０に直交する平面内で位置決めすることができる。あるいは、はすば歯車の場合、図１Ｂに示すように、ツールを旋回させてツール１１の歯の配置がはすばの歯部に従うようにツールを位置決めしてもよい（旋回角度Ａ１０をらせん角に接線的に設定する）。
【００３２】
この事前位置決めから出発して、例えば、ツール１１の運動軸である直線軸Ｚ１０によって、ツール１１とワークピース１の間の軸方向の相対的な接近移動が実行される。これにより、平歯車の場合、ワークピース１は回転しない。はすば歯車の場合、ツールとワークピースの位置の間で同期が行われる。つまり、直線軸Ｚ１０のツールの軸方向移動とワークピース１のロータリＣ１０の回転の追加増分が結合され、これにより、ツール１１の歯１２が、端面６に達するときに歯溝５に衝突することなく軸方向移動Ｚ１０の間に入った場合、歯溝５内の相対位置は、継続的な軸方向移動（はすば歯車の使用における通常の同期）によって維持される。
【００３３】
この事象が発生した場合、つまり、衝突せずに歯溝５に入る場合、軸方向の衝突のない入り込みは最初の試行で成功し、ツール１１は、例えば、幅方向におけるワークピースの中心高さにおける、ワークピース１の歯部の幅方向に対する事前に規定された高さに位置決めすることができる。
【００３４】
しかしながら、上記の状況は、図１Ｃに示される状況には当てはまらない。むしろ、図１Ｃに示されるワークピース１の回転位置により、ツール１１のブレード１２の面とワークピースの歯部２の歯４との衝突が生じる。
【００３５】
軸方向移動を開始する前にトルクのない追跡モードに設定された（または、監視が停止モニタリングで行われる場合は位置制御モードに保持された）ツール１１は、接触の生成によって、追跡可能なトルクを受け取り、このトルクは、ツールの回転軸Ｂ１０の監視のモニタリングによって検出することができる。これにより、接触があったか否か（およびいつ接触したか）を容易に検出することができる。したがって、接触の問題の監視下にある軸は、ツール１１の回転軸Ｂ１０であり、これは、接触をもたらすための位置決め移動中に移動する軸ではない。一方で、接触を生成するための専用の直線軸Ｚ１０に沿った移動は、その接触を検出するためにモニタ／監視される必要がない。結果として、激しい接触が時間評価を妨げることを回避するために、接近する接触を考慮してその移動を減速する必要がないため、軸方向の位置決め移動は、より迅速に実行される可能性がある。
【００３６】
さらに、この例示的な実施形態では、接触は、それ自体は切断機能を持たない切断ブレードの平坦な側面で行われる。したがって、ツール１１／ブレード１２の切断エッジを損傷する危険はない。
【００３７】
図１Ｃに示すように、ツール１１とワークピースの歯部２との間の接触に至った場合、位置決めステップが繰り返されるが、ワークピース１の別の回転開始位置から開始する。この目的のために、ツールはＺ１０軸に沿ってその開始位置まで後退し、ツールの回転軸Ｂ１０はその開始位置に戻される（図１Ａ）。ツール１１の第２の／さらなる位置決め移動を開始する前に、ワークピース１は、ワークピースの歯部２のピッチの倍数から逸脱する増分、例えばピッチの増分０．５または０．２５または０．７５だけ回転する。このようにして、すぐにワークピース１の回転位置が生じ、ツール１１は軸方向に非接触で歯車溝５に入ることができ、その後、軸方向の入り込みが終了し、ツール１１の回転軸Ｂ１０の追跡モードは非アクティブ化され得る。
【００３８】
この状況が達成される回転位置を図２Ｃに示しているが、図２Ａ、図２Ｂは、図１Ａと図１Ｂのものに対応する表現でツール１１とワークピースの歯部２の間の相対的な位置を示す。これにより、上述したように、軸方向の入り込みは、ツール１１が特に切断関連成分に悪影響を与えることなく歯車溝５の位置を見つけることができる、ワークピース位置を見つけることのみに関連するため、ワークピース中心に軸方向に到達することは必須ではない。歯車溝５の全体的な位置に対する歯車溝５に入ったブレード１２の相対的な位置、したがって、歯車溝５の中心の回転位置は依然として未決定である。
【００３９】
以下でより詳細に説明するように、歯溝５の回転位置が、次いで、ワークピースの回転軸Ｃ１０を通過する半径方向軸Ｘ１０であり得る機械基準を参照して決定される前に、ツール１１は、歯／ブレード１２が依然としてワークピースの歯部２のエンベロープ内にあるように、事前位置決め中に設定された半径方向の間隔からいくらか半径方向に後退し得る。これにより、たとえ軸方向の入り込み中に偶然に疑似接触状態があったとしても、ワークピース１の次の歯４の次の歯車の歯面までの接線距離が得られる。
【００４０】
ここで、図３Ａ、図Ｂ、図Ｃに示されるツール１１とワークピース１との間の相対的な位置から出発して、歯溝５の中心の回転位置の決定を説明する。
【００４１】
この目的のために、他の軸が移動され、監視のためにモニタされ、これにより、以下では、図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃの表現に対応する図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃの表現が参照されるが、ブレード１２は、歯車１の歯幅内の溝５にすでに入っている（図３Ａ）。
【００４２】
ワークピース１の回転軸Ｃ１０は、トルクのない追跡モードに設定される（または、前述の停止監視が使用されている場合は、位置制御モードに保持される）。その後、ツール１１は（この実施形態では、ツールを移動する接線軸Ｙ１０によって）接線方向に、まず、例えば、ツール歯１２が軸方向に位置決めされている歯車溝５を囲む歯４の左歯面に移動する。しかしながら、接触の監視対象は、この接線方向の移動の移動軸Ｙ１０ではなく、接触につながる移動に加わらないワークピース１の回転軸Ｃ１０である。左歯面との接触時に（図４Ａ）、軸位置Ｙ１０およびＣ１０を決定し、保存する（Ｃ１０の保存は必須ではない）。続いて、溝５を区切る他の歯の右歯面に接近し（図４Ｂ）、再び接触時のＹ１０／Ｃ１０値を決定（および保存）する。
【００４３】
左歯面または右歯面との接触時の相対的な位置を図４Ａ、図４Ｂに示す。軸方向の挿入（図２）後、ツール先端が歯溝の中心にすでに到達している場合、Ｙ１０が左歯面右または右歯面にそれぞれ移動するために移動距離Ｙ１０L（左歯面まで）とＹ１０R（右歯面まで）は同じになるであろう。
【００４４】
そうでなければ、ワークピースの幾何学的寸法は製造誤差まで既知であり、上述の接線方向の心出しプロセスは、移動経路Ｙ１０LとＹ１０Rの差を等しくする傾向で、ワークピース１が回転した後、繰り返すことができる。したがって、次の反復ステップでは、Ｙ１０LとＹ１０Rの差が小さくなり、反復を急速に収束させることにより、Ｙ１０L(n)とＹ１０R(n)の差が所定の閾値を下回るまで、この方法が続行される。この反復の結果として得られるＣ１０軸の位置は、例えばＸ１０軸（ワークピース軸を通る半径方向軸）である、事前に規定された機械基準に対する歯溝中心の位置となる。もちろん、Ｃ１０（またはＢ１０）値の追跡は、それぞれのスピンドルのロータリエンコーダによって実現できる。
【００４５】
図３および図４に関して説明された実施形態の場合、接線方向の歯の位置決めの開始位置は、（半径方向軸Ｘ１０の周りの歯溝内の）かなり中央の位置であり、接触は、切断エッジの先端の部分、つまり切断エッジの丸みで行われる。
【００４６】
続いて、別の実施形態による方法が説明され、その方法では、歯面接触のための位置決め用の接線方向の移動は、中心から外れた位置から開始している。ここで、ワークピースと接触するツールの領域は、もはや切断エッジの先端の丸みではなく、ブレード１２の直線部分１２２である。
【００４７】
ここで、図５Ａは開始位置を示し、図５Ｂは監視されていない直線軸Ｙ１０の移動によって到達する接触位置（右歯面）を示し、一方で、監視によって接触を決定する軸はまた、トルクのない追跡モードで（または停止監視が実行されている場合は位置制御モードで）保持されるワークピース１の回転軸Ｃ１０である。
【００４８】
左歯面に対する接線方向の位置決めは、図５Ａと図５Ｂの表現に対応する図６Ａと図６Ｂに示されている。図５Ｂと図６Ｂとの比較から、図６の本実施形態における接触領域は、ツール１１の歯／ブレード１２の直線部分１２２であることが認識できる。接触時の法線ベクトルは、インボリュート歯面のあるワークピースの歯部の場合、ワークピースの歯部２の基礎円の接線である。その結果、ワークピースの歯部を製造するときに、理論上の望ましい外形（追加のストック）に対してワークピースの外形から望ましくない偏差がある場合、図３および図４に示す実施形態に関してツールとワークピースの間の相対的な位置決めの決定に可能な限り低い誤差がある。さらに、図５および図６の実施形態を使用することにより、ツールの切断エッジの丸みの詳細は、位置決定においてもはや役割を果たさなくなり、その結果、方法の精度が向上する。したがって、ワークピースの歯溝中心の回転位置を高精度に決定することの他に、この目的のために特別に設計された測定ステーションの精度の範囲内の精度で、接触の監視から得られたデータ（Ｙ１０／Ｃ１０値）からワークピースの歯の厚さ／間隙寸法を決定することもできる。とはいえ、別個の測定ステーションは必要なく、面取りツール１１自体が上記の接触方法によって必要な情報を提供する。
【００４９】
このようにして、以下でより詳細に説明するように、例えば、ワークピース列の最初のワークピースが、その回転位置に関してだけでなくチェックされてもよい。さらに、ツール１１によるワークピース１の機械加工のために設けられたワークピース１のクランプ位置において、ワークピースの歯部２の生成の作業品質に関するワークピースの歯部２のチェックは、例えば、歯の厚さの測定によって行うことができる。
【００５０】
上記のツール１１の直線／接線部分による測定ステップは、単一のステップを参照して後述される。
【００５１】
最初に、例えば右歯面を測定するための開始位置に対するＹ１０／Ｃ１０の位置決めを行う。続いて、ワークピース１の回転軸Ｃ１０をトルクのない追跡モードに設定するか、または位置制御モード（停止監視）に保持する。例えば、ツール１１の専用の直線軸Ｙ１０を使用した移動により、ツール１１の接線方向の移動によって右歯面と接触する。追跡モードに維持されているワークピース１の回転軸Ｃ１０（この場合は軸の負の回転）を監視することにより、接触を監視し、Ｙ１０／Ｃ１０値を決定する。接触後、移動軸Ｙ１０の残りのプログラムされた経路は無視することができ、Ｙ１０／Ｃ１０の位置決めは、左歯面を測定するための開始位置に設定される（図５から図６への表現の変更）。続いて、Ｚ１０軸を再びトルクのない追跡モードに設定するか、または位置制御モード（停止監視）に保持し、ツール１１を使用して左歯面の接線方向の接触位置決めを行う。監視対象の軸Ｃ１０の正の軸の回転の決定と、それぞれのＹ１０／Ｃ１０値の保存は、直線軸Ｙ１０の残りのプログラムされた経路を無視して共に行われる。これにより、歯溝５の中心を決定（心出し操作）できるだけでなく、歯幅を計算することもできる。これは、接触測定によって得られた結果と、接触法線上の接触点とワークピースの基礎円との間の既知の関係（図７も参照）、および歯車製造プロセスに対して規定されたワークピースパラメータから、歯の厚さを計算するために必要なすべてのパラメータが与えられるからである。さらに、他の特徴を測定／チェックすることができる。
【００５２】
このようにして、ワークピースの歯部２を製造するときに、歯幅が所望の理論的な特徴に対応するか否かにせよ、ワークピース列の最初のワークピースを決定できる。対応するフィードバック信号は、ワークピースの歯部２を生成する歯車機械、例えばパワースカイビング機械もしくはホブ切り機械、または任意の他の歯車生成機械の制御に与えることができ、その後、その機械は、生成プロセスに適合し、したがってストック偏差を修正できる。
【００５３】
前述のように測定にツールを使用する場合は、Ｘ１０軸を位置決めに含めて、ワークピースの歯面外形（例えば、インボリュート）に垂直な横断面で位置決め接触移動を行うようにすることが好ましい。さらにまた、ツールの接触点はストックから独立しているため、歯の厚さ、ピッチ、同心度だけでなく、外形構成および歯面ライン構成についても正確な測定を行うことができる。
【００５４】
図７には、横断面の歯面外形に垂直な（直交する）接触移動が再び示されている。接触点Ｐの円は、ツールの表示された直線接触面以外に、曲面が可能であることを示している。参照ｄbでは基礎円が見られ、ｄyではＰを含む円、ｄaでは外径円が見られる。特にはすば歯車の場合、ツールの直線エッジが好まれ、ツールの旋回のためにエッジがそのような平面から外れた後、ツールの回転によって１つの同一の横断面にエッジを再位置決めできる（図１Ｂ）。ワークピース軸方向（Ｚ１０）での望ましい接触高さは、Ｚ１０に平行なそれぞれの軸の移動を含めることで確立できる。
【００５５】
上述のように心出しおよび測定動作を受けているワークピースがすでに十分な品質である場合、ツール１１によるワークピースの歯部２の作業、現在の例では、ワークピースの歯４のエッジの面取り部を切断する動作を実行できる。面取り動作自体は、当業者が、例えばフライカッターシステムでの面取りに使用するように、当業者の基本知識に従って実行することができる。
【００５６】
ツール１１は、図面に示す形態に限定されず、本体に取り付けられた切断ブレードを有する。例えば、ツール１１は、ツール鋼、粉末金属、金属セラミックまたは炭化物材料から均一に製造され得る。
【００５７】
好ましい実施形態および実施例を参照して本発明を説明してきたが、本発明は、その詳細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趣旨および範囲を逸脱することなく、本主題が属する、当業者にとっては明らかであると思われる変更を含むことが意図されている。
【図１Ａ】
2021513922.tif 000003
【図１Ｂ】
2021513922.tif 000004
【図１Ｃ】
2021513922.tif 000005
【図２Ａ】
2021513922.tif 000006
【図２Ｂ】
2021513922.tif 000007
【図２Ｃ】
2021513922.tif 000008
【図３Ａ】
2021513922.tif 000009
【図３Ｂ】
2021513922.tif 000010
【図３Ｃ】
2021513922.tif 000011
【図４Ａ】
2021513922.tif 000012
【図４Ｂ】
2021513922.tif 000013
【図５Ａ】
2021513922.tif 000014
【図５Ｂ】
2021513922.tif 000015
【図６Ａ】
2021513922.tif 000016
【図６Ｂ】
2021513922.tif 000017
【図７】
2021513922.tif 000018
【国際調査報告】
2021513922.tif 000019
2021513922.tif 000020
2021513922.tif 000021