(57)【要約】歯面、特に硬質金属チップを有する丸鋸刃（１４）の歯面を両側研削するための研削盤（１０）に関する。研削盤は、研削体をそれぞれ備えた２つの研削ユニット（１６、１８）と、鋸刃（１４）を含む面と直交する第１軸（ｘ1、ｘ2）に沿って２つの研削ユニット（１６、１８）の少なくとも１つを移動させる第１駆動体と、研削体の回転軸と平行に延長された第２軸（ｚ）に沿って２つの研削ユニット（１６、１８）の少なくとも１つを移動させる第２駆動体（３６）とを備えている。この研削盤は第１軸（ｘ1、ｘ2）および第２軸（ｙ）と平行に延長する第３軸（ｙ）に沿って２つの研削ユニット（１６、１８）の少なくとも１つを移動させる第３駆動体（３８）をさらに備えていることを特徴とする。また、研削盤（１０）を用いる本発明の研削方法は、歯の研削中における歯面の接線方向逃げ角が歯面に沿って変化するように制御されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯面（５２）、特に硬質金属チップを有する丸鋸刃（１４）の歯面（５２）を両側研削するための研削盤（１０）であって、
研削体（４２、４４）をそれぞれ備えた２つの研削ユニット（１６、１８）と、
前記鋸刃（１４）を含む面と直交する第１軸（ｘ1、ｘ2）に沿って前記２つの研削ユニット（１６、１８）の少なくとも１つを移動させる第１駆動体（３２、３４）と、
前記研削体（４２、４４）の回転軸と平行に延長された第２軸（ｚ）に沿って前記２つの研削ユニット（１６、１８）の少なくとも１つを移動させる第２駆動体（３６）とを備え、
前記第１軸（ｘ1、ｘ2）および前記第２軸（ｚ）と直交する第３軸（ｙ）に沿って前記２つの研削ユニット（１６、１８）の少なくとも１つを移動させる第３駆動体（３８）をさらに備えていることを特徴とする丸鋸刃の歯面を両側研削するための研削盤。
【請求項２】
少なくとも前記第２駆動体（３６）および第３駆動体（３８）を制御する共通制御ユニット（４０）を設け、前記共通制御ユニット（４０）は、歯（４８）の研削中に前記歯面（５２）の接線方向逃げ角（ａt）が前記第２軸（ｚ）に沿って変化可能となるように、前記第２軸（ｚ）および前記第３軸（ｙ）に沿った前記研削ユニット（１６、１８）の移動を調整していることを特徴とする請求項１に記載の丸鋸刃の歯面を両側研削するための研削盤。
【請求項３】
前記２つの研削ユニット（１６、１８）が共通のキャリア（２８）上に配置され、該共通のキャリア（２８）が、前記第３駆動体（３８）によって前記第３軸（ｙ）に沿って移動可能になっていることを特徴とする請求項１または２に記載の丸鋸刃の歯面を両側研削するための研削盤。
【請求項４】
前記キャリア（２８）が、さらに前記第２駆動体（３６）によって前記第２軸（ｚ）に沿って移動可能になっていることを特徴とする請求項３に記載の丸鋸刃の歯面を両側研削するための研削盤。
【請求項５】
第４駆動体（３４）が設けられ、前記第１駆動体（３２）および前記第４駆動体（３４）によって、前記２つの研削ユニット（１６、２２）が、前記第１軸（ｘ1）および前記第１軸（ｘ1）と平行の第２軸（ｘ2）に沿って互いに独立して移動可能になっていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の丸鋸刃の歯面を両側研削するための研削盤。
【請求項６】
少なくとも前記第３駆動体（３８）が、サーボモータ（３８′）で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の丸鋸刃の歯面を両側研削するための研削盤。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の研削盤（１０）を制御する方法であって、歯（４６）の研削中に前記歯面（５２）の接線方向逃げ角（ａt）が、前記歯面（５２）に沿って変化するように制御されていることを特徴とする研削盤を制御する方法。
【請求項８】
前記接線方向逃げ角（ａt）が、前記第２駆動体（３６）および前記第３駆動体（３８）の協同作用によって変化することを特徴とする請求項７に記載の研削盤を制御する方法。
【請求項９】
前記接線方向逃げ角（ａt）が、前記歯面（５２）の略中心（６０）で最小値になるように選択されていることを特徴とする請求項８または９に記載の研削盤を制御する方法。
【請求項１０】
前記接線方向逃げ角（ａt）が、前記歯面（５２）の径方向に前記中心（６０）から離れた反対側の領域（５８、６２）で、一定の比率により大きくなることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載の研削盤を制御する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋸刃縁、特に硬質金属チップを有する丸鋸刃の縁を両側研削するための研削盤であって、各々が研削体を備える２つの研削ユニットと、鋸刃を含む面と直交する第１軸に沿って２つの研削ユニットの少なくとも１つを移動させる第１駆動体と、研削体の回転軸を平行に延長する第２軸に沿って２つの研削ユニットの少なくとも１つを移動させる第２駆動体を備える研削盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の研削盤は、特許文献１によって知られている。この公知の研削盤には、２つの研削ユニットに対して設けられた２つの受け台が備えられている。この２つの受け台によって、各研削ユニットは、互いに直交する２つの軸に沿って移動可能になっている。２つの軸のうちの第１軸は、鋸刃の配置されている面（鋸刃面）と平行に延長されている。２つの研削ユニットは、第１駆動体によって第１軸に沿って互いに向かって移動し、鋸刃を加工する。また、２つの研削ユニットは、第２駆動体によって第２軸に沿って前進することができる。
【０００３】
この公知の研削盤において、鋸刃面を有する２つの歯面によって囲まれる接線逃げ角は、研削体の直径を適切に選択し、研削プロセスの最初に第２軸である前進方向に対して研削体の回転軸を傾斜させることによって設定することができる。ただし、研削中、この接線逃げ角は変更できない。
【特許文献１】
西独国特許出願公開第４２４４１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は機能を拡張した研削盤を得ることおよびこの研削盤の適切な制御方法を例示することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、請求項１による装置および請求項６による方法によって達成されることになる。従属項は好ましい種々の構成および本発明のさらなる発展に関するものである。
【０００６】
冒頭に述べた特徴を有する研削盤を改善した本発明の研削盤によれば、２つの研削ユニットの１つまたは２つを第１軸および第２軸と直交する第３軸に沿って移動させる第３駆動体をさらに備えている点に特徴がある。このように構成された研削盤は、歯の研削中に歯面の接線逃げ角が第２軸に沿って、すなわち、本発明による制御方法によって歯面に沿って変化するように制御されるとよい。接線逃げ角をこのように変化させることによって、歯面を所定の断面形状に加工することができる。従って、本発明の研削盤によれば、歯面の加工における自由度を高めることができる。
【０００７】
歯面に沿った接線逃げ角は、好ましくは第２軸および第３軸に沿って研削の軌跡を制御することによって変化させるとよい。この目的を達成するために、少なくとも第２駆動体および第３駆動体用の共通制御ユニットを設けるとよい。この制御ユニットは、２つの研削体を第２軸および第３軸に沿って互いに連携させてかつ同時に移動させることができる。この場合、研削体の第３軸に沿った変位を歯面の第２軸に沿った異なる点において変化させることによって、接線逃げ角を変化させることができる。
【０００８】
２つの研削ユニットは、好ましくは、共通のキャリア上に配置されるとよい。共通のキャリアは、例えば、第３駆動体によって第３軸に沿って移動可能な作業台の形態を有しているとよい。本発明によるこの種の研削盤の構成によれば、２つの研削ユニットを単一の駆動体によって第３軸に沿って同時に移動させることができる。しかし、２つの研削ユニットを第１軸および第２軸と直交する方向に互いに独立して移動させるために、２つの研削ユニットの各々に対して個別の駆動体を設けてもよい。
【０００９】
２つの研削ユニットが共通のキャリア上に配置されている場合、このキャリアは第２駆動体によって第２軸に沿ってさらに移動可能であるように構成されてもよい。２つの研削ユニットは、研削体の回転軸に平行に延長する方向、すなわち、前進方向に沿って同時に前後に移動可能になる。しかし、２つの研削ユニットを互いに独立して第２軸に沿って移動させたい場合、２つの研削ユニットの各々に対して駆動体を設けてもよい。
【００１０】
好ましい一実施例によれば、２つの研削ユニットの１つを鋸刃面と直交する方向に沿って移動させる第４駆動体が設けられ、第１駆動体および第４駆動体によって、２つの研削ユニットは、鋸刃面と直交する方向に互いに独立して移動可能である。
【００１１】
好ましくは、少なくとも第３駆動体は、サーボモータで構成されている。他の駆動体にもサーボモータを設けてもよい。
【００１２】
本発明の詳細および利点は、以下の好適な実施例の説明および図面に基づいてさらに明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明による研削盤１０の一実施例および鋸刃１４の位置決め装置１２を示す透視図である。位置決め装置１２は、鋸刃１４をその鋸刃１４の直径とは無関係に研削盤１０に対して位置決めすることができる。
【００１４】
研削盤１０は、２つの研削ユニット１６および１８を備えている。研削ユニット１６および１８は各々図１には示されていない研削ディスクの形状を有する研削体を備えている。研削体を駆動するための駆動モータ２０および２２がそれぞれ研削ユニット１６および１８に設けられている。
【００１５】
２つの研削ユニット１６および１８は、それぞれ関連する駆動モータ２０および２２と共に別々の受け台２４および２６上に配置されている。研削盤１０は、２つの受け台２４および２６用のガイド３０を有する作業台状のキャリア２８を備えている。ガイド３０は、２つの受け台２４および２６とその上に配置される研削ユニット１６および１８を共に鋸刃１４の配置面と直交する方向に移動かつ案内するように構成されている。
【００１６】
２つの受け台２４および２６には、駆動体３２および３４がそれぞれ設けられている。２つの駆動体３２および３４によって、２つの研削ユニット１６および１８は、ガイド３０に沿って移動可能になっている。第１研削ユニット１６は、対応する駆動体３４によって鋸刃面と直交する第１軸（矢印ｘ1で示す）に沿って移動可能である。第２研削ユニット１８は、対応する駆動体３２によってｘ1軸と同軸の軸（ｘ2で示す）に沿って移動可能になっている。
【００１７】
別の駆動体３６がキャリア２８に対して設けられている。駆動体３６は、研削ユニット１６および１８を前進させる。駆動体３６によって、キャリア２８およびそのキャリア上に配置された研削ユニット１６および１８は、研削体の回転軸と平行に移動可能になっている。すなわち、駆動体３６は、研削ユニット１６および１８を研削体の回転軸と平行に延長する軸（矢印ｚで示す前進方向）に沿って共に移動させている。
【００１８】
キャリア２８は、そのキャリア２８をｚ軸および２つのｘ軸と直交する方向に移動させるさらに別の駆動体３８と連結されている。駆動体３８によって、研削ユニット１６および１８は、矢印ｙで示される方向に移動可能になっている。すなわち、矢印ｙは、２つの研削ユニット１６および１８が駆動体３８によって移動する方向を示している。
【００１９】
研削盤１０は、さらに図において概略的に示されている制御ユニット４０を備えている。制御ユニット４０は、駆動体３６をｚ軸に沿って移動させると共に駆動体３８をｙ軸に沿って同時に移動させることができる。図１には示していないが、制御ユニット４０は、研削ユニット１６および１８用の駆動体３２および３４も制御している。
【００２０】
図２は、図１に示す研削盤１０を異なった方向から見た透視図である。この図２には、第１研削ユニット１６に対応するディスク状の第１研削体４２および第２研削ユニット１８に対応するディスク状の第２研削体４４が示されている。
【００２１】
図３は、図１および図２に示す駆動体３２、３４、３６および３８の具体的な構成例を示している。駆動体３２、３４、３６および３８は、それぞれサーボモータ３２′、３４′、３６′、および３８′を備えている。これらのサーボモータ３２′、３４′、３６′、および３８′は、それぞれベルト３２″、３４″、３６″および３８″を介して図３に示されていないボールネジに連結されている。図３に示す研削盤１０では、キャリア２８の下部構造４６は、図１および図２に示す研削盤１０の下部構造とはいくらか異なっているように描かれている。しかし、それによってどのような機能上の違いもない。
【００２２】
図４は、図２に示すディスク状の研削体４２と鋸刃１４、さらに具体的には、鋸刃の歯４８の硬質金属エッジ５０との接触を概略的に示している。
【００２３】
図５は、硬質金属エッジ５０を研削する間における関連する各角度、すなわち、すくい角ａ、径方向逃げ角(radial clearance angle)ａr、および接線方向逃げ角(tangential clearance angle)ａtを示している。研削盤の各駆動体を適切に制御することによって、すくい角ａ、径方向逃げ角ａr、および接線方向逃げ角ａtのいずれか１つ以上をプログラム化して、人的設定を行なうことなく自動的に研削に用いることが可能である。このような各角度のプログラム化は、特に各研削ユニットをｙ軸に沿って移動させる駆動体を付加的に設けることによって達成されている。以下の例では主に接線方向逃げ角ａtをｚ方向に沿って変化させているが、すくい角ａおよび径方向逃げ角ａrを同様にプログラム制御することも可能である。
【００２４】
ｚ軸に沿った所定の位置における歯面(tooth flank)５２の接線逃げ角ａtは、歯面５２の下側長手方向縁５６の位置に対する歯面５２の上側長手方向縁５４の位置の関数になっている。ｚ軸の所定の点において、２つの上側長手方向縁５４および下側長手方向縁５６の互いに対向する点での接線が鋸刃面と平行に延長されている場合、接線逃げ角ａtは０度である。一方、接線が鋸刃面に対して傾斜している場合、接線方向逃げ角ａtは接線の位置に依存して０度よりも大きいかまたは小さくなっている。
【００２５】
研削中に設定される接線方向逃げ角ａtは、ｙ軸に沿った研削ディスクと歯面５２の接点の相対位置の関数になっている。これは、接線方向逃げ角ａtがｙ軸に沿った歯面５２に対する研削ディスクの変位Δｙによって変化することを意味している。
【００２６】
研削中に研削体を研削の対象である硬質金属エッジに対してｚ軸に沿って相対的に移動させながら研削ディスクの位置をｙ軸に沿って変化させた場合、ｙ軸に沿った研削ディスクと歯面５２との接触位置、すなわち、接触方向逃げ角ａtが変化する。従って、ｚ軸およびｙ軸に沿った研削体の移動を適切に制御することによって、歯面５２の接線方向逃げ角ａtの変化を調整することができる。
【００２７】
図６は、研削が完了した後の硬質金属エッジ５０を概略的に示している。硬質金属エッジ５０の歯面５２は王冠状に研削されている。
【００２８】
歯面５２の上側長手方向縁５４は実線で描かれ、下側長手方向縁５６は点線で描かれている。図６における硬質金属エッジ５０の平面図から明らかなように、ｚ軸に沿った硬質金属エッジ５０の中心領域６０、すなわち、最大隆起部の領域６０において、上側長手方向縁５４および下側長手方向縁５６の互いに対向する点の接線は鋸刃面と平行に延長している。従って、接線方向逃げ角ａtはこの領域６０において厳密に０°である。
【００２９】
ｚ軸に沿って点６０から左または右方向に移動すると、下側長手方向縁５６は硬質金属エッジ５０の長軸Ａに沿って上側長手方向縁５４に対して少しずつ大きく変位（オフセット）している。これは点６０からｚ軸に沿った両方向において接線方向逃げ角ａtが徐々に大きくなっていることを意味している。歯面５２に沿った接線方向逃げ角ａtの変化は図１に示す駆動体３６と駆動体３８との相互作用による。
【００３０】
接線方向逃げ角ａtと関連させて歯面５２の断面形状をプログラム化させ、そのプログラムに基づいて、歯面５２を所定の断面形状に研削することができる。図６に示すように、接線方向逃げ角ａtは歯面５２の中心６０において最小値（例えば、ａt＝０）になるように選択されている。中心６０に対して径方向において互いに対向する歯面５２の端部領域５８および６２において、接線方向逃げａtは、一定の比率で大きくなっている。硬質金属エッジ５０の端部領域５８および６２において、接線方向逃げ角ａtは好ましくは正の最大値、例えば、＋１°≦ａt≦＋３°の範囲内に設定されるとよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による研削盤の第１透視図である。
【図２】図１に示す研削盤の第２透視図である。
【図３】本発明による研削ユニットの駆動体を示す図である。
【図４】ディスク状研削体と鋸刃の接触を示す図である。
【図５】鋸刃の研削と相関する各角度を示す図である。
【図６】本発明による研削方法に基づいて図１ないし３に示す研削盤によって研削された鋸刃を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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