(57)【要約】【課題】１つの歯車、特に小型歯車の歯元の面を研削するための多条円筒研削ウォームをドレッシングする方法及びドレッシング工具を提供する。【解決手段】好適には小型歯車歯の連続発生研削のための多条研削ウォーム（４）をプロファイリングするため砥粒で塗布される回転ドレッシング工具（２）においてストリッピング帯域（６）、予備プロファイリング帯域（７）及び仕上プロファイリング（８）が提供される。ドレッシング工具の回転軸に対して直角な旋回軸（Ｆ）に対してドレッシング位置まで旋回された後、これらプロファイリング帯域は研削ウォーム（４）と噛み合うよう次々と移動される。予備プロファイリング帯域と仕上プロファイリング帯域のプロファイルリブの数は研削ウォームのねじ山スタートの数と等しいか多くする。【選択図】図３
2005313320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続発生研削方法による歯車の歯面を研削するための多条円筒研削ウォーム（４）のドレッシング方法であって、研削ウォーム上でドレッシング工具（２）のリブプロファイルを複製することにより研削ウォームプロファイル（９）を製造する方法において、研削ウォームプロファイルは、研削ウォーム（４）がドレッシング工具（２）の予備プロファイリング帯域（７）を使用して予備プロファイルされ、更に研削ウォーム（４）及びドレッシング工具（２）を同時に設置して研削ウォーム（４）はドレッシング工具（２）の仕上プロファイリング帯域（８）を使用してプロファイルを仕上げることにより製造され、予備プロファイリングは第１の研削作業で実施され、仕上プロファイリングは第２の研削作業で実施され、これらの研削作業は個別に次々と実施されることを特徴とするドレッシング方法。
【請求項２】
研削ウォーム（４）とドレッシング工具（２）を同時に設置する際に研削ウォーム（４）上の不要な研削ウォームプロファイル（９）はドレッシング工具（２）のストリッピング帯域（６）を使用して剥ぎ取られることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１にストリッピングを行い次に予備プロファイリング及び仕上プロファイリングを行い、これらの３つの研削作業は個別に次々と実施されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
研削ウォーム（４）とドレッシング工具（２）の相対的な位置は予備プロファイリングストロークと仕上プロファイリングストロークに平行な軸において変化し、更に少なくとも予備プロファイリングストローク毎に研削ウォーム（４）の全てのウォームねじ山が同じドレッシングストロークにおいてプロファイルされることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
ドレッシング工具（２）はドレッシング工具（２）の旋回軸に対して直角な軸（Ｆ）に対して旋回し、予備プロファイリング帯域（７）及び仕上プロファイリング帯域（８）及び適切であればストリッピング帯域（６）はこの旋回作用によりドレッシング位置に移動されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
連続発生研削方法による歯車の歯面を研削するための多条円筒研削ウォーム（４）のドレッシング工具であって、その周囲は研削ウォーム（４）を予備プロファイリングするための予備プロファイリング帯域（７）及び研削ウォーム（４）を仕上プロファイリングするための仕上プロファイリング帯域（８）を提供し、これら２つのプロファイリング帯域（７，８）は独立した連続研削作業において研削ウォームと噛み合うよう構成されることを特徴とするドレッシング工具。
【請求項７】
旋回軸（１２）を有し、更に予備プロファイリング帯域（７）及び仕上プロファイリング帯域（８）はこの旋回軸（１２）に沿って並んで配置されることを特徴とする請求項６記載のドレッシング工具。
【請求項８】
ドレッシング工具（２）の周囲は研削ウォーム（４）を剥ぎ取るためのストリッピング帯域（６）を備え、ストリッピング帯域（６）、予備プロファイリング帯域（７）及び仕上プロファイリング帯域（８）は連続研削作業において研削ウォーム（４）と噛み合うよう構成されることを特徴とする請求項６または７に記載のドレッシング工具。
【請求項９】
ストリッピング帯域（６）は回転軸（１２）方向に予備プロファイリング及び仕上プロファイリング帯域（７，８）と並んで配置されることを特徴とする請求項７または８のいずれかに記載のドレッシング工具。
【請求項１０】
ストリッピング帯域（６）は直線状あるいは中高包絡面（１０）及びリードランド（１１）を有することを特徴とする請求項８または９記載のドレッシング工具。
【請求項１１】
予備プロファイリング帯域（７）は研削ウォームスタートの数と少なくとも等しいプロファイリングリブの数を有することを特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載のドレッシング工具。
【請求項１２】
仕上プロファイリング帯域（８）は研削ウォームスタートの数と少なくとも等しいかそれより多いプロファイリングリブの数を有することを特徴とする請求項６乃至１１のいずれかに記載のドレッシング工具。
【請求項１３】
包絡面を備え、予備プロファリング帯域（７）、仕上プロファイリング帯域（８）及び妥当な場合、ストリッピング帯域（６）がこの包絡面上に配置され、これらの帯域（６，７，８）はそれぞれ円錐角を有し互いに間隔を有しており、この角度及び間隔はこれらの帯域（６，７，８）がそれぞれ互いに対して衝突することなく研削ウォーム（４）と噛み合うことができるように設計されることを特徴とする請求項６乃至１２のいずれかに記載のドレッシング工具。
【請求項１４】
ドレッシング工具（２）のドレッシング主軸（１）の軸（１２）に対して直角な旋回軸（Ｆ）に対して旋回可能であり、且つ予備プロファイリング帯域（７）、仕上プロファイリング帯域（８）及び必要であれば、ストリッピング帯域（６）がこの旋回作用によりドレッシング位置に移動されることを特徴とする請求項６乃至１３のいずれかに記載のドレッシング工具。
【請求項１５】
予備プロファイリング帯域（７）及び仕上プロファイリング帯域（８）は同一の直径を有するドレッシング工具（２）の同軸円筒表面上に配置されることを特徴とする請求項６乃至１４のいずれかに記載のドレッシング工具。
【請求項１６】
予備プロファイリング帯域（７）及び仕上プロファイリング帯域（８）はドレッシング工具（２）の同軸円筒表面上に配置され、仕上プロファイリング帯域（８）の直径は予備プロファイリング帯域（７）の直径よりも所望の仕上プロファイリング切込み深さの２倍量大きいことを特徴とする請求項６乃至１４のいずれかに記載のドレッシング工具。
【請求項１７】
ドレッシング工具（２）は１つの部品あるいはいくつかの部品から構成されることを特徴とする請求項６乃至１６のいずれかに記載のドレッシング工具。
【請求項１８】
予備プロファイリング帯域（７）、仕上プロファイリング帯域（８）及び必要であればストリッピング帯域（６）の砥粒は研磨型、粒径、塗布パターン、密度、化学結合の特徴事項の内のいずれか１つにおいて互いに異なることを特徴とする請求項６乃至１７のいずれかに記載のドレッシング工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドレッシング方法及びドレッシング工具に関する。本発明は連続発生方法により、回転円板型の、研磨ドレッシング工具を使用して、歯車、特に小型歯車の歯面を研削する際に、多条円筒研削ウォーム、特に陶化ボンド（ｖｉｔｒｉｆｉｅｄ  ｂｏｎｄ）を備えた研削ウォームのドレッシングに関する。このドレッシングは、予備プロファイリング及び仕上プロファイリングあるいは研削ウォームねじ山の較正を包含し、更に好適には研削ウォーム周囲のストリッピングまで包含する。
【背景技術】
【０００２】
１−３ｍｍの範囲のモジュール寸法の歯車の連続発生研削における円筒研削ウォームのドレッシングに関して、ガングロールあるいはフルプロファイルロールが度々使用され、１つ以上のねじ山全体で所望の研削ウォームプロファイルを覆う。このような工具は例えばスイス国特許出願公開第６８６１７１号Ａ５明細書から公知であり、これは特定の構造により二条円筒研削ウォームの両方のねじ山をドレッシングするための合成ダイヤモンドドレッシング工具に対してダイヤモンドコーティングの再度機械加工を可能にする。
【０００３】
特に１ｍｍ未満のモジュール寸法の加工歯の場合には、３−５のプロファイルリブを有するいわゆるフルプロファイルロールが使用され、ねじ山ドレッシングロールと同様に、研削ウォームプロファイル全体における３−５の隣接したねじ山を同時に覆う。このプロファイルロールは研削ウォームと噛み合っており図１に示される。
【０００４】
このようなフルプロファイルロールの欠点として、ねじの側面配置を修正し、研削された歯車の十分な表面品質を保証するのに研削コーティングの再加工はこれまでのところ、技術的に達成できず、従ってそれらは非常に高価で否定的なあるいは逆工程などの時間浪費を伴って製造される。このことはドレッシング工程の終了まで研削ウォームねじ山は更なるドレッシングの切込みなしで、ドレッシング工具の数種のプロファイルリブと次々に噛み合うよう実施することにより、許容値まで研削ウォームの側面の効果的な粗さ深さを減少させ、且つプロファイルを「修正」することを意味する。
【０００５】
１ｍｍまでのモジュール寸法を有する細かい及び超微細な歯の連続発生研削の際に、５条以上の多条研削ウォームが通常使用される。このような研削ウォームに対して周知の上述のフルプロファイルロールは、全ての研削ウォームねじ山を同時に、すなわち同じドレッシングストロークでプロファイルするために十分な数のリブを有していない。このことから、予備プロファイリングする際にこれらの研削ウォームの全ての研削ウォームねじ山を製造するのに、プロファイルロールは何度も軸方向に偏移させて開始させる必要がある。図２は５つの研削ウォームねじ山のうちの最初の３つを製造するための、１リードを有する５条研削ウォームの研削ウォーム第１回転における第１の軸方向ドレッシング位置Ｙ１、第２回転における軸方向ドレッシング位置Ｙ１’、第３回転における軸方向ドレッシング位置Ｙ１”における３−リブプロファイルロール２を示す。残りの２つの研削ウォームねじ山を予備プロファイルするために、このプロファイルロールは第２のドレッシング位置Ｙ２、Ｙ２’に移動し、これは第１ドレッシング位置Ｙ１、Ｙ１’、Ｙ１”に対して２つのプロファイルリブ分離れて軸上に配置される。研削ウォームスタートの数とプロファイルロール上のリブの数は整数比を有さないため、ドレッシング工具のプロファイルリブ側面は不均一な使用による不均一な摩耗を生じるため次の仕上プロファイリングの際に精度の点で損失が生じる。
【０００６】
プロファイルリブの数が研削ウォームスタートの数よりも少ない場合の別の欠点として、ドレッシング工具に備わるリブが予備プロファイリング作業と仕上プロファイリング作業との両方を実施する必要があることである。このことは仕上プロファイリングの品質、すなわち較正品質において、予備プロファイリング中の研削コーティングによる非常に多量な摩耗が生じることから悪化することを意味する。
【０００７】
上述した欠点により、３−５のプロファイルリブを備えた周知のフルプロファイルロールは多条小型化研削ウォームのプロファイリングには不適切であることが明らかである。
【０００８】
更に、大型加工品の研削とは対照的に微細な歯の発生研削において、新しい加工物に切り替える際に、もはや必要でない研削ウォームプロファイルを取り除き、且つ研削ウォームを完全に新しくプロファイルすることが通常行われる。周知のプロファイルロールの研削プロファイルはもはや必要でない研削ウォームプロファイルを剥ぎ取ることあるいは取り除くことに不適切であるため、この上述の目的に適した別の工具を装置上に提供するか、あるいは必要でない研削ウォームプロファイルを剥ぎ取るために研削ウォームを装置から外す際に分解しまた新しく設置する必要がある。
【０００９】
【特許文献１】スイス国特許出願公開第６８６１７１号Ａ５明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題とそのための手段】
【００１０】
本発明の目的の１つとして、連続発生研削方法及びドレッシング工具により、１つの歯車、特に小型歯車の歯元の面を研削する際に多条円筒研削ウォームをドレッシングする方法を提供し、これにより研削ウォームが高い精密度で再プロファイルされるかあるいは新しい研削ウォームプロファイルが提供される。
【００１１】
この目的は請求項１及び６にそれぞれ記載される特徴事項を有する方法及びドレッシング工具により達成される。
【００１２】
本発明に関して、新規なあるいは新しくドレッシングされた研削ウォームプロファイルの製造は予備プロファイリング帯域、及び仕上プロファイリングあるいは較正帯域を備えるドレッシング工具を使用して実施される。これらは単一に組立てられた研削ウォーム及びドレッシング工具における別々の連続加工処理において研削ウォームと噛み合うことにより実施される。
【００１３】
好適には少なくとも予備プロファイリング帯域はドレッシングプロファイルを提供し、研削ウォームねじ山の少なくともリード全体で研削ウォームプロファイルを覆う。
【００１４】
本発明の別の目的として、連続発生研削方法により、１つの歯車、特に小型歯車の歯元の面を研削するための多条円筒研削ウォームをドレッシングするための方法及びドレッシング工具に関し、不要な研削ウォームプロファイルは可能な限り最短の時間内で新しいものに取り替え可能となる。
【００１５】
この目的は請求項２及び８にそれぞれ記載される特徴事項を有する方法及びドレッシング工具により達成される。
【００１６】
本発明に関して、不要な研削ウォームプロファイルを剥ぎ取ることは上述のドレッシング工具により実施され、この工具はストリッピング帯域を追加して提供する。このストリッピング帯域、予備プロファイリング帯域、及び仕上プロファイリングあるいは較正帯域は連続的に研削ウォームと噛み合うよう構成される。
【００１７】
研削ウォームとドレッシング工具の組立てはストリッピングから予備プロファイリングへ、あるいは予備プロファイリングから仕上プロファイリングへのいずれの切替えの際にも取替える必要がないため、研削ウォームは２倍早い時間で剥ぎ取り及びプロファイルが可能である。新しい加工物へ交換する際に研削ウォームを交換することは不要となる。不要な研削ウォームプロファイルはもはや取り除く必要がなく且つ加工物毎に新しく製造され且つ較正される。
【００１８】
本発明に係る方法および本発明に係る装置は陶化ボンドを備えた研削ウォーム及び／または小型歯車、すなわち１ｍｍ以下の大きさのものに適している。
【００１９】
本発明の更なる有利な特徴は関連する請求項から明らかである。
【００２０】
本発明を添付の図面に図示する好適な実施形態により以下詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は回転ドレッシングスピンドル１に固着された３つのリブ付き砥粒ドレッシングあるいはプロファイルロール２の概略図を示し、前記ロール２は回転研削盤主軸３に固着された円筒研削ウォーム４と噛み合う。研削ウォームプロファイル９、より正確にはウォームねじ山プロファイルのドレッシングは、研削ウォーム４の回転軸５に対して平行なストローク方向Ｙにおけるプロファイルロール２の数回のドレッシングストロークによって生じる。
【００２２】
図２は上述のように、研削ウォームの第１回転における第１の軸方向ドレッシング位置Ｙ１、第２回転における第２の軸方向位置Ｙ’、第３回転における第３の軸方向位置Ｙ”における３つのリブ付きプロファイルロール２を部分的に示し、ねじの１リードＨを有する５条研削ウォーム４の最初の３つのねじ山を製造する。残り２つの研削ウォームねじ山を予備プロファイリングする際に、プロファイルロール２は第２のドレッシング位置Ｙ２及びＹ２’に配置され、これは第１ドレッシング位置Ｙ１、Ｙ１’、Ｙ１”に対して２つのプロファイリングリブを軸方向に移動したものである。これにより、２つのドレッシング位置において、予め製造された研削ウォームねじ山の内の１つに対して再プロファイリングが行われることにより、ピッチ誤差を生じさせる。
【００２３】
図３には、本発明のドレッシングあるいはプロファイルロールの第１実施例を示し、微細及び超微細歯の連続発生研削のための円筒研削ウォームのドレッシングに関する。これもまた研削ウォーム４で再生されるリブ付きプロファイルを提供する。これはドレッシング主軸１に対して固着可能であり且つその回転軸１２に対して回転可能である。
【００２４】
本発明に関する解決手段の基礎は公知の連続発生研削における円筒研削ウォームのプロファイリング方法及び、多条研削ウォームを使用して１ｍｍ未満の大きさの微細な歯の製造における特別の要望により実現される。
【００２５】
ドレッシング工具２のプロファイルは少なくとも２つ、ここではプロファイルリブを除く帯域において互いに分離された３つの異なるプロファイル帯域６，７，８から構成される。これらのプロファイル帯域６，７，８は他の領域と衝突することなく所望の配列で独立して研削ウォームと噛み合うことが可能であり、ここではプロファイルロール２は回転軸１２に対して直角な旋回軸Ｆに対して最初に旋回し、次に切込み方向Ｘに切込まれる。
【００２６】
２つのプロファイル帯域７，８は連続的に研削ウォームねじ山の予備プロファイル及び仕上プロファイルを提供する。別のプロファイル帯域６は任意であり、研削ウォームプロファイルを剥ぎ取るためのものである。このストリッピング領域６はほぼまっすぐかやや凸状の円錐台形状、すなわち中高包絡面１０及びリードランド１１を有する。円錐台形状の予備プロファイリング帯域７及び好適な円筒仕上プロファイリング帯域８により研削ウォーム４の負のプロファイルが提供される。予備プロファイリング帯域７のプロファイルリブの数は研削ウォームのスタートの数に相当する。仕上プロファイリング、すなわち較正帯域８のプロファイルリブの数は研削ウォームスタートの数より少なくできる。しかしながら、好適には、この数と同じかあるいは多くする。
【００２７】
仕上プロファイリング、すなわち研削ウォームねじ山の較正は公知の方法で行われ、仕上プロファイリング帯域８のプロファイルリブは個々の研削ウォームねじ山に対して次々と多様に配置され更なるドレッシングの切込みを行うことなく、あるいは最小に留めることにより研削ウォームねじ山毎に数個のプロファイルリブによってドレッシングを仕上げる。仕上プロファイリングストロークの必要数を最小化するために、仕上プロファイリング帯域８のプロファイルリブの数を、好適には研削ウォームスタートの数よりいくらか多い較正リブにする。仕上プロファイリング毎に、すなわち較正ドレッシングストローク毎に、全ての研削ウォームねじ山は常に一緒に較正されることにより、研削ウォーム４の所望の効果的な粗さ深さは最も効果的な方法で達成することができる。
【００２８】
プロファイリング帯域６，７，８は１つの工具に結合されるか、あるいは好適には個別のディスクにより構成し、それらを結合することにより１つのガング工具を形成することが可能であり、更にこれらの砥粒は特に複合設計の場合において、以下の特徴事項：型、粒径、塗布パターン、密度及び化学結合のうちの少なくとも１つに関して異なっている。これらの特徴事項は関連する操作目的に対して任意に適応させる。
【００２９】
本発明のドレッシング工具における第２の実施態様において、すなわち、図４に示されたプロファイルロール２において、予備プロファイル帯域７及び仕上プロファイルあるいは較正帯域８は同じ旋回角度で配置される。ここに示される、この実施態様の第１の変形例として、これらのプロファイル帯域７，８は同じ直径を有するドレッシング工具の同軸円筒表面上に配置される。仕上プロファイリングは従って新たな半径方向ドレッシングの切込みを行うことなく較正のみで実施する。
【００３０】
第２の変形例として、仕上プロファイリング帯域８は予備プロファイリング帯域７よりかなり大きい直径を有する。好適には予備プロファイリング帯域７の直径より所望の仕上プロファイリング切込み深さの少なくとも２倍量ほど大きい。この場合には、仕上プロファイリングはプロファイリング帯域７，８間の半径の差の半分に相当する切込み深さが生じる。両方の場合において、研削ウォーム４をドレッシングする際に予備プロファイリング帯域７は仕上プロファイリング帯域８より常に前に進むことを確実に実施する必要がある。従ってプロファイルロール２のこれら２つの変形例において、プロファイリングは２つのドレッシングストローク方向Ｙのうちの１つにおいてのみ実施可能である。これら２つの実施態様の第３の変形例において、別個の予備プロファイリング帯域７が仕上プロファイリング帯域８の両側に提供される。プロファリングは従って両ドレッシングストローク方向Ｙにおいて実施される。
【００３１】
図４の実施態様及び上述の変形例において、ストリッピング帯域６は任意的に提供される。ここでもこのストリッピング帯域６はプロファイリング帯域７，８に対して角度をもって配置され、これにより研削ウォームが別のプロファリング帯域と衝突することなく研削ウォームプロファイルの剥ぎ取りが可能となる。なおこのストリッピング帯域６は別の工具として追加のドレッシング主軸上に配置することも可能である。
【００３２】
上述の全ての実施態様において、予備プロファイリング帯域７と仕上プロファリング帯域８と、更に任意にストリッピング帯域６はそれぞれ円錐角度で互いに間隔を有し、この角度及び間隔は、これらの各帯域６，７，８が互いの帯域と衝突せずに研削ウォーム４と噛み合うよう構成される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の従来技術における研削ウォームと噛み合ったプロファイルロールの概略図を示す。
【図２】本発明の従来技術におけるドレッシング中のプロファイルロールの様々な噛み合せの位置の部分概略図を示す。
【図３】本発明の第１実施形態におけるプロファイルロールの概略図を示す。
【図４】本発明の第２実施形態におけるプロファイルロールの概略図を示す。
【符号の説明】
【００３４】
１    ドレッシング主軸
２    プロファイルロール
３    研削主軸
４    研削ウォーム
５    研削ウォームの回転軸
６    ストリッピング帯域
７    予備プロファイリング帯域
８    完成プロファイリング帯域
９    研削ウォームプロファイル
１０  包絡面
１１  リードランド
１２  プロファイルロールの回転軸
Ｆ    旋回軸
Ｈ    研削ウォームリード
Ｙ    ドレッシングストローク方向
Ｙ１  第１軸方向ドレッシング位置
Ｙ１’研削ウォーム第２回転における第１軸方向ドレッシング位置
Ｙ１”研削ウォーム第３回転における第１軸方向ドレッシング位置
Ｙ２  第２軸方向ドレッシング位置
Ｙ２’研削ウォーム第２回転における第２軸方向ドレッシング位置
Ｘ    切込み方向
【図１】
2005313320.tif 000003
【図２】
2005313320.tif 000004
【図３】
2005313320.tif 000005
【図４】
2005313320.tif 000006