(57)【要約】歯車を設計して機械加工するための方法であって、ａ）歯車の機能指向型幾何形状を得るための、製造される歯車のソフトウェアベースのコンピュータ支援設計、ｂ）機能指向型幾何形状に対応するか又は近似として機能する、歯車の理論的に製造可能な幾何形状を特定するための、ソフトウェアベースのコンピュータ支援方法を適用するステップ、ｃ）理論的に製造可能な幾何形状を表す製造データを提供するステップ、ｄ）ＣＮＣ制御式の機械加工ツールにおいて、製造データに基づいて歯車を機械加工するステップ、ｅ）実際のデータセットを得るために歯車を測定するステップ、ｆ）製造データと実際のデータセットとの比較を実行するステップ、ｇ）修正変数を適用するステップ、ｈ）機械加工の修正を用いる歯車を仕上げ加工するか、又は機械加工ツールの中の少なくとも１つの更なる歯車の機械加工のために修正された製造データを適用するステップ、を含む方法。
2020507485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車を設計して機械加工するための方法（２００）であって、
ａ）歯車（Ｚ）の機能指向型幾何形状（ｆＧ）を得るための、製造される歯車（Ｚ）のソフトウェアベースのコンピュータ支援設計（Ｓ１）、
ｂ）機能指向型幾何形状（ｆＧ）に対応するか、又は機能指向型幾何形状（ｆＧ）の近似として機能する、歯車（Ｚ）の理論的に製造可能な幾何形状（ｔｈＧ）を特定するための、ソフトウェアベースのコンピュータ支援方法を適用するステップ（Ｓ２）、
ｃ）理論的に製造可能な幾何形状（ｔｈＧ）を表す製造データ（ＰＤ）を提供するステップ、
ｄ）ＣＮＣ制御式の機械加工ツール（５０）において、製造データ（ＰＤ）に基づいて歯車（Ｚ＊）を機械加工するステップ（Ｓ３）、
ｅ）実際のデータセット（ＩＤ）を得るために歯車（Ｚ＊）を測定するステップ（Ｓ４）、
ｆ）少なくとも１つの修正変数（ΔＰＤ）を特定するために、製造データ（ＰＤ）と実際のデータセット（ＩＤ）との比較を実行するステップ（Ｓ５）、
ｇ）製造データ（ＰＤ）から修正された製造データ（ｋＰＤ）を特定するために、又は機械加工ツール（５０）において機械加工の修正を実行するために、修正変数（ΔＰＤ）を適用するステップ（Ｓ６）、
ｈ）機械加工の修正を用いる歯車（Ｚ＊）を仕上げ加工するか、又は機械加工ツール（５０）の中の少なくとも１つの更なる歯車の機械加工のために修正された製造データ（ｋＰＤ）を適用するステップ、
を含む方法（２００）。
【請求項２】
歯車（Ｚ）の理論的に製造可能な幾何形状（ｔｈＧ）を特定する際に、ステップｂ）においてツールデータ（ＷＤ）を考慮することができるように、ツールデータ（ＷＤ）を提供するステップを更に含む、請求項１に記載の方法（２００）。
【請求項３】
ステップｂ）において、前記方法は、歯車（Ｚ）の理論的に製造可能な幾何形状（ｔｈＧ）を特定するための反復的な方法として設計され、これにより、ユーザは、第１ツールを選択し、この第１ツールのツールデータに基づいて、歯車（Ｚ）の理論的に製造可能な幾何形状（ｔｈＧ）を特定することができ、理論的に作成可能な幾何形状（ｔｈＧ）が適切でない場合、ユーザは、第２ツールを選択し、この第２ツールのツールデータに基づいて、歯車（Ｚ）の理論的に作成可能な幾何形状（ｔｈＧ）を特定することができる、請求項１に記載の方法（２００）。
【請求項４】
機械加工ツール（５０）の製造データに基づいて、歯車（Ｚ）の機械加工に最適であるツールの最適なツールデータ（ＷＤ）を計算するステップを更に含む、請求項１に記載の方法（２００）。
【請求項５】
最適なツールデータに対応するツールか、又は同等のツールデータを有するツールを選択するステップを更に含む、請求項４に記載の方法（２００）。
【請求項６】
ステップｂ）において、歯車（Ｚ）の理論的に製造可能な幾何形状（ｔｈＧ）を特定するために、好適には切削シミュレーションの形態で、コンピュータベースの機械加工シミュレーションが実行されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の方法（２００）。
【請求項７】
ステップｂ）とステップａ）との間に相互作用（Ｗｗ）があり、これにより、ユーザは、歯車（Ｚ）の適合した機能指向型幾何形状を得るために、ステップａ）を少なくとも部分的に再度通過することができることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の方法（２００）。
【請求項８】
既存のツール及び既存の機械加工ツール（５０）に基づいて製造データ（ＰＤ）を特定するように特に設計されていることを特徴とする、請求項７に記載の方法（２００）。
【請求項９】
製造データ（ＰＤ）は、ＣＮＣ制御式の機械加工ツール（５０）において、ステップｄ）の中で歯車の機械加工をするための実用的な機械加工手順を指定することを特徴とする、請求項８に記載の方法（２００）。
【請求項１０】
コンピュータを含み、又はコンピュータ（１０．１，１０．２）若しくはコンピュータネットワークに接続可能であり、請求項１〜９のいずれかに記載の方法（２００）を実行する機械加工ツール（５０）。
【請求項１１】
歯車（Ｚ）の切削機械加工のための少なくとも１つの機械加工ツール（５０）と、精密測定装置（２０）と、を含む製造環境に接続可能なコンピュータ（１０．１，１０．２）又はコンピュータネットワークの中にインストールされるように設計されたソフトウェアであって、実行された場合、請求項１〜９のいずれかに記載の方法（２００）のステップ群を実行する、ソフトウェア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車の自動設計及び機械加工のための方法に関する。本発明は、対応する機械加工ツール及びソフトウェアにも関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車又は輪軸ペアの最初の設計工程から、輪軸を完成して取り付ける工程までの間には、多数の計算、機械加工、及び文書化の工程がある。
【発明の概要】
【０００３】
歯車の製造は、典型的には、コンピュータ設計から始まり、例えば顧客の仕様に基づいて実行される。ここには様々なアプローチがあり、最終的にすべてが対象データセット又はニュートラルデータセットを提供する。このデータセットは典型的には、機械加工ツールの中に読み込まれる。機械加工ツールは、データセットを機械加工データに変換し、歯車ワークピースの機械加工は、機械加工データに基づいて実行される。このようにして製造された歯車が元の設計に対応していない場合、この方法で修正が行われ、更なる歯車が製造される。
【０００４】
現在の製造及び機械加工のシーケンスはますます複雑になっており、精度に関する要求が増加している。さらに、廃棄物を出さず、又はわずかな廃棄物しか出さないように、とりわけ単一部品又は小規模の連続製造に対して努力がなされている。
【０００５】
本発明の目的は、設計に従って、確実かつ効率的に、歯車又は輪軸を設計及び製造することを可能にするロバストな方法を提供することである。
【０００６】
この目的は、請求項１に記載の方法によって達成される。主題の有利な実施形態は、従属特許請求項から推測できる。
【０００７】
本発明はまた、コンピュータ上で本発明の方法を実行するように設計されたソフトウェア又はソフトウェアモジュールに関する。そのようなソフトウェアモジュールは、例えば、顧客のコンピュータプラットフォーム上のユーザフレンドリーなアプリケーションのための、モジュールプログラムシステムの一部であり得る。
【０００８】
本発明の方法は、実質的に自律的に動作するソフトウェアベースのコンピュータ支援方法として設計される。
【０００９】
しかしながら、この方法は、例えば、ユーザが表示画面上で入力を実行でき、及び／又はツールの選択に影響を与え得る限りにおいて、好適な実施形態にユーザを組み込むことができる。
【００１０】
本発明は、製造される歯車の又は輪軸の機能指向型幾何形状（funktionsorientierten Geometrie）を指定することができる設計方法（寸法決定段階又は設計段階とも呼ばれる）に基づく。以下、常に単一の歯車Ｚのみが言及されるが、本発明は輪軸に適用されてもよい。設計方法は、変更の有無にかかわらず、歯車の理論的、数学的な定義のみであることが好ましい。この設計は、好適には、顧客の仕様を使用して実行される。
【００１１】
さらに、本発明は、歯車の理論的に製造可能な幾何形状を定義する方法に基づき、この方法は、機能指向型幾何形状から開始し、又は機能指向型幾何形状に基づいている。
【００１２】
理論的に製造可能な幾何形状の定義は、好適には、利用可能な機械加工ツール及び／又は利用可能なツール又はツールシステム（例えば、異なるバーカッタを装着できるカッタヘッド）を考慮して、すべての実施形態で実行される。
【００１３】
本発明は、設計に関連する（理論的な）側面及び製造に関連する運動学的な（実用的な）側面の別個の取り扱いに準的に基づいている。
【００１４】
本発明によれば、機械加工ツールに転送された対象データ又はニュートラルデータ（ここでは一般的に製造データと呼ばれる）に基づいて、少なくとも１つの歯車の製造（機械加工）が実行される。対象データは、歯車の理論的に製造可能な幾何形状の定義から事前に導出又は特定されている。
【００１５】
少なくとも１つの歯車の製造後、歯車の測定が実行され、実際のデータが特定され、その後、対象データと比較される。
【００１６】
このようにして、好適には、少なくとも１つの修正変数が特定されてもよく、それを使用して、機械加工ツールに関与し、及び／又は適合した製造データを計算することができる。例えば、これらの適合した製造データは、（例えば、少量生産の）更なる歯車の製造に使用できる。
【００１７】
本発明は、複数の方法のモジュール又はプロセスを含む方法に基づくものであり、ここで、これらは、相互にインターリーブされ、及び／又は構築され、設計から製造までのロバストな機能的プロセスチェーンを形成する。この、機能的プロセスチェーンは、高品質な歯車の製造を可能にする。
【００１８】
好ましい実施形態では、本発明は、適切なツールの対象選択と、歯車を機械加工するための多軸ＣＮＣ制御式の機械加工ツールの適切な機械加工運動学の定義と、に基づく。機械加工運動学は、好適には、コンピュータベースの製造及び／又は機械加工シミュレーションの範囲内で特定される。
【００１９】
歯車の理論的に製造可能な幾何形状を特定するためのソフトウェアベースのコンピュータ支援方法は、ツール及び機械加工ツールの両方の運動学的側面を考慮に入れるように使用されることが好ましい。好適には、すべての運動学的関係がここで特定される。
【００２０】
好適な実施形態では、本発明は、修正されたツールの使用の代わりに、又はツールを修正する必要さえなく、既存のツールの使用に基づいている。
【００２１】
本発明の利点は、既存のツールを広範囲に使用できることである。したがって、これらがドレッシング可能な研削ツールである場合、本発明の更なる利点は、標準的なドレッシング方法が、既存のツールをドレッシングするために適用可能であるという事実である。したがって、従来技術とは対照的に、修正されたツールも、対応する修正されたドレッシング方法も、ここでは使用されない。
【００２２】
本発明は、とりわけ、元の設計に広く対応する、（歯列のトポロジーの意味での）歯の幾何学的形状及び／又は歯面の表面構造を有する歯車の製造を可能にする。本発明の方法は、適切な機械加工ツールの中で使用するための適切なツールの選択を可能にし、設計の範囲内で定義された機能指向型幾何形状に可能な限り近い歯形状及び／又は表面構造を有する歯車を製造する。
【００２３】
本発明によれば、歯面の修正（例えば、歯面のクラウニング、端部の除去等）は、設計中、すなわち機能指向型幾何形状の特定中に指定でき、これは、例えば、所望の方法で、歯車を別の歯車と、輪軸のペアとして一組にするために必要であり得る。本発明の方法は、この場合、常に製造されるそのような歯車の製造のための最も効率的な可能な経路を特定するのに役立つ。ただし、これは、理論的に指定された歯車の可能な限り最良の近似であると考えられる。これは、製造データを提供するために使用される歯車の理論的に製造可能な幾何形状が機能指向型幾何形状とは異なるとともに、製造された歯車の実際のデータが製造データから逸脱するからである。
【００２４】
本発明は、歯車の製造／機械加工をロバストかつ確実に可能にする方法経路を見出すことを可能にし、これは、狭い公差内で機能指向型幾何形状に可能な限り対応する。
【００２５】
本発明は、少なくとも５つのＣＮＣ制御軸を有するＣＮＣ機械加工ツールに適用されてもよい。特に、本発明は、歯車のフライス加工（例えば、ダイアゴナル創成フライス加工）、剥離（例えば、ホブ剥離）、又は研削（例えば、ダイアゴナル創成研削）に適用されてもよい。
【００２６】
本発明は、単一割出方法及び連続割出方法の両方に適用されてもよい。
【００２７】
ニュートラルデータ機械として設計されたＣＮＣ制御式の機械加工ツールは、好適には、本発明の範囲内で使用される。
【００２８】
本発明は、例えば、ＥＰ３０３４２２１  Ａ１による創成研削機、ＥＰ２５２０３９０  Ａ１によるホブ剥離機、又はＷＯ２００７０１２３５１  Ａ１によるユニバーサル機械と組み合わせて使用されてもよい。
【００２９】
例えば、ソフトウェア及び／又はソフトウェアがインストールされるコンピュータは、好適には機械加工ツールへのインタフェースを有し、及び／又はソフトウェアは、機械加工ツールにインストール可能である。
【００３０】
特に、機械加工ツールは、この場合、本発明のソフトウェアによる本発明の使用に適合している。
【００３１】
本発明は、好適には、ＣＮＣ制御式の機械加工ツール及び精密測定装置に加えて、例えば（ツール設定装置を有し得る）ツールステーションを含む製造環境において使用される。
【００３２】
本発明は、歯車又は輪軸の迅速かつ的を絞った開発、及びその直後の製造を可能にする。
【００３３】
本発明は、高い品質レベルを確保し、不良品発生率を低く保つことを可能にする。さらに、本発明のアプローチはロバストであり、したがって、高いプロセス信頼性を保証する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
以下、本発明の例示的な実施形態が、図面を参照してより詳細に説明される。
【００３５】
【図１Ａ】本発明の方法の模式図である。
【図１Ｂ】平行的な模式図の中で、本発明の方法のフローチャートを示している。
【図２】本発明の方法の一部のステップの模式図を示している。
【図３Ａ】本発明の方法の更なる一部のステップの模式図を示している。
【図３Ｂ】本発明の方法の更なる一部のステップの模式図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
用語は、本説明と併せて使用される。用語は、関連する出版物及び特許においても使用されている。しかしながら、これらの用語の使用は、単に理解を深めるためだけのものであることに注意すべきである。発明の概念及び保護のための請求項の保護の範囲は、用語の特定の選択によって、解釈において制限されるべきではない。本発明は、他の用語システム及び／又は技術分野に容易に移転されてもよい。これらの用語は、他の技術分野においても適宜適用される。
【００３７】
これは、複数のインターリーブされた一部のステップ又はプロセスを含む歯車Ｚを設計及び機械加工及び／又は製造するための方法に関する。本発明の基本的な態様は、まず、図１Ａ及び図１Ｂに関連して説明される。図１Ａは、歯車Ｚの機械加工の模式図を示す。正確には、本方法は、ブランク又は歯車ワークピースから始まる。しかしながら、説明を複雑にしないために、以下歯車Ｚが常に参照される。非常に模式的なフローチャートが図１Ｂの平行図に示されている。図１Ｂは、個々の（方法）ブロックの形で基本的なステップを示している。
【００３８】
第１ステップＳ１では、製造される歯車Ｚのソフトウェアベースのコンピュータ支援設計が実行される。ステップＳ１の目的は、歯車Ｚの機能指向型幾何形状ｆＧの提供である。図１Ａでは、例えば表示画面１２．１を有するコンピュータ１０．１にインストールされて実行されるソフトウェアＳＷ１によって、ステップＳ１を実行又は支援できることが示されている。
【００３９】
図１Ａでは、機能指向型幾何形状ｆＧが次のステップＳ２（例えば、ソフトウェアＳＷ２）に転送されることが、矢印２０１によって表されている。
【００４０】
第２ステップＳ２では、この歯車Ｚの理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧの、ソフトウェアベースのコンピュータ支援の特定が実行される。第２ステップＳ２は、提供された機能指向型幾何形状ｆＧから始まる。
【００４１】
ステップＳ２の目的は、幾何形状ｔｈＧを提供することにある。幾何形状ｔｈＧは、機能指向型幾何形状ｆＧに対応するか、又は機能指向型幾何形状ｆＧの近似とみなされる。一般的に、機能指向型幾何形状ｆＧと、理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧとの間には、常に違いがある。図１Ａは、例えば、表示画面１２．２を有するコンピュータ１０．２にインストールされて実行されるソフトウェアＳＷ２によって、ステップＳ２を実行又は支援できることを示している。
【００４２】
しかしながら、ステップＳ１及びＳ２は、すべての実施形態において、同じコンピュータ１０上で、コンピュータネットワーク内で、及び／又は同じソフトウェアＳＷを使用して、実行できる。ソフトウェアＳＷは、この場合、対応して設計された２つのソフトウェアモジュールＳＷ１及びＳＷ２を含むことが好ましい。
【００４３】
第２ステップＳ２の結果として、製造データＰＤが提供され、図１Ａに矢印２０２によって表されているように、例えば機械加工ツール５０に転送されてもよい。これらの製造データＰＤは、理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧを表す。すなわち、理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧは、これらの製造データＰＤの中に含まれるか、又は製造データＰＤによって表される。
【００４４】
製造データＰＤは、すべての実施形態において、理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧに加えて、
・ツールデータ、
・（所望のドレッシング運動を含む）機械加工運動、
・対象測定データ、
を含むこともできる。
【００４５】
「製造データＰＤ」という用語は、ここでは、ソフトウェアの提供者、機械加工ツール５０の生産者、及びユーザに応じて、異なるデータセット及び／又は標準が通信目的に使用されるという事実を考慮するように使用される。製造データＰＤは通常、対象データ又はニュートラルデータである。
【００４６】
更なるステップＳ３では、機械加工ツール５０の歯車の実際の機械加工が実行される。その結果、機械加工ツール５０は歯車を提供する。歯車はここでは参照符号Ｚ＊で識別される。なぜなら、最初に製造される予定であった歯車Ｚと、現在製造されている歯車Ｚ＊と、の間には、（例えば、製造の不正確さのため）常に偏差があるからである。このステップでは、ＣＮＣ制御式の機械加工ツール５０を使用することが好ましい。
【００４７】
更なるステップＳ４では、歯車Ｚ＊は、機械加工ツール５０、又は、例えば、別個の測定機２０において測定を受ける。そのような別個の測定機２０は、例として図１Ａに示されている。歯車Ｚ＊の移動は、図１Ａの矢印２０３で表されている。
【００４８】
歯車Ｚ＊を測定する目的は、実際のデータセットＩＤを提供することである。
【００４９】
更なるステップＳ５において、製造データＰＤは実際のデータセットＩＤに関連付けられる。個々の製造データＰＤと実際のデータセットＩＤの個々のデータとの比較は、好適には、偏差をカバーするために、及びそこから少なくとも１つの修正変数ΔＰＤを特定するために行われる。
【００５０】
図１Ａでは、製造データＰＤの実際のデータセットＩＤへの関連付けは、ソフトウェアＳＷ３によって実行される。この目的のために、製造データ（矢印２０４を参照）及び実際のデータセットＩＤ（矢印２０５を参照）は、このソフトウェアＳＷ３に転送される。
【００５１】
更なるステップＳ６では、修正変数ΔＰＤは、機械加工ツール５０に関与する（矢印２０６を参照）ために、又は修正された製造データｋＰＤを特定する（矢印２０７を参照）ために使用される。
【００５２】
機械加工ツール５０における関与が、例えば、実行されて、機械加工ツール５０は、同じ歯車Ｚ＊を仕上げ加工する場合に修正を実行でき、又は、機械加工は、後続の更なる歯車の機械加工中に修正された形で最初から行われる。
【００５３】
修正された製造データｋＰＤを特定する場合、これはすべての実施形態において、例えば図１Ａが示すように、ソフトウェアＳＷ２の（新たな）使用によって実行される。この場合、修正された製造データｋＰＤは、接続２０２を介して機械加工ツール５０に転送され、そこで少なくとも１つの更なる歯車の機械加工が行われる。
【００５４】
本発明の方法の更なる詳細が以下に記載され、更なる実施形態が説明される。
【００５５】
本発明は、ステップＳ１において、製造される歯車Ｚ又は輪軸の機能指向型幾何形状ｆＧを指定することができる設計方法に基づいている。すべての実施形態において、これは、好適には、変更の有無にかかわらず、歯車Ｚの理論的、数学的な定義のみに関する（このような変更は、修正とも呼ばれるが、この用語は正確ではない）。この設計は、好適には、ステップＳ１の中で、入力変数、例えば、歯の数、直径、及び歯幅、ねじれ角及び噛合い角度、歯の高さ及び歯の頭の高さ、歯の厚さ、歯のシステムの選択、輪軸の歯車を取り付けるための軸方向角度及び軸方向オフセット、製造される輪軸の動力伝達の仕様、伝達比、効率、ノイズの挙動の仕様を使用して実行される。
【００５６】
入力変数は、例えば、顧客仕様ＫＶの形式（例えば、輪軸の要件プロファイルの形式）で指定できる。顧客仕様ＫＶの使用は、図２中に、ボックスＳ１の方向を指す入力矢印によって示されている。
【００５７】
顧客仕様ＫＶから開始する代わりに、又は顧客仕様ＫＶの補足として、ステップＳ１は、データセットＤＳを（例えば、別の開発環境から）読み込むこともできる。したがって、更なる選択的な入力矢印ＤＳが図２の中に示されている。
【００５８】
ただし、代わりに又は追加的に、図２にキーボード１３．１によって示されているように、必要な入力変数は、システムに入力されてもよい。
【００５９】
設計に関して、例えば、ステップＳ１の中で既存のソフトウェアが使用されてもよい。このソフトウェアを本発明のステップに適応させるために、変更及び拡張が実行される必要がある。
【００６０】
入力変数から開始した場合、ステップＳ１において、歯車Ｚ又は輪軸の機能指向型幾何形状ｆＧが、それぞれ確認される。この目的のために、式Ｆ１がソフトウェアの中に格納され（図２参照）、又は式もしくは式のセットが読み込まれてもよい。
【００６１】
この設計の範囲内で、次の部分的なステップのうちの１つ以上が実行されてもよい。
・コンピュータ強度の分析（Ｍ１）
・製造についての許容範囲の確認（Ｍ２）
・静的及び／又は動的な観測（Ｍ３）
・微小幾何形状の（例えば、飛行変更による）コンピュータ最適化（Ｍ４）
・歯車ペアの２つの歯車の歯当たりの解析（Ｍ５）
・合成の簡易化（Ｍ６）
【００６２】
図２に示されているように、すべての実施形態において、対応するソフトウェアモジュールＭ１からＭ６がステップＳ１で使用されることが好ましい。
【００６３】
ステップＳ１は、例えば、矢印２０１によって示されているように、機能指向型幾何形状ｆＧを後続のステップＳ２に直接転送することができ、又は機能指向型幾何形状ｆＧは、（中央）データベースに（一時的に）格納されてもよい。
【００６４】
ステップＳ２において、本発明は、歯車Ｚの理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧの定義のための方法に基づいており、この方法は、機能指向型幾何形状ｆＧから開始するか、又は機能指向型幾何形状ｆＧ上に構築する。この方法の目標は、機械加工ツール５０に直接的又は間接的に（例えば（中央）データベースを介して）転送できる対象データ又はニュートラルデータ（ここでは一般に製造データＰＤと呼ばれる）の提供である。
【００６５】
機能指向型幾何形状ｆＧから開始した場合、ステップＳ２において、歯車Ｚ又は輪軸の理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧがそれぞれ確認される。この目的のために、式Ｆ２がソフトウェアの中に格納され（図３Ａ参照）、又は式もしくは式のセットが読み込まれてもよい。理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧは、例えば、数値的な最適化方法によって確認可能である。この方法では、理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧと機能指向型幾何形状ｆＧとの偏差が最小になり、又はこの方法は、機能指向型幾何形状ｆＧからの理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧの偏差が許容範囲内になるように適用される。
【００６６】
図３Ｂは、例えば、ステップＳ２の範囲内で、データベース１１からツールデータＷＤを読み込むことができることを示している。この部分的なステップは選択的である。
【００６７】
図３Ａに示されるように、対応するソフトウェアモジュールＭ７〜Ｍｘは、すべての実施形態においてステップＳ２の中で使用されることが好ましい。
【００６８】
さらに、図３Ａにキーボード１３．２によって示されているように、ステップＳ２の中では、手動によるデータの入力又は選択が必要になる場合がある。
【００６９】
切削シミュレーションの形態のコンピュータベースの機械加工シミュレーションは、好適には、すべての実施形態においてステップＳ２の中で使用され、歯車Ｚの理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧを特定する。
【００７０】
理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧの定義のための方法の最後に、矢印２０２によって示されているように、製造データＰＤは、提供されて保存され、及び／又は機械加工ツール５０に転送される。
【００７１】
理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧの定義のための方法の最後に、グラフィック表示が選択的に（例えば、評価ページとして）実行され、機能指向型幾何形状ｆＧに関して理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧの偏差をユーザに示すこともできる。
【００７２】
本発明によれば、製造関連の詳細（例えば、単一割出方法又は連続割出方法を適用すべきか否かの問題）は、理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧの定義中に対処される。これは、この方法のステップが、とりわけ、運動学的側面にも関するからである。これらの製造関連の詳細は、例えば、個々のソフトウェアモジュールＭ７〜Ｍｘの形態で対処又は処理される。
【００７３】
すべての実施形態は、歯車Ｚの切削機械加工のための少なくとも１つのＣＮＣ制御式の機械加工ツール５０を含むことが好ましい。
【００７４】
そのような機械加工ツール５０は、例えば、製造データＰＤを適切な機械加工データに変換することができ、その結果、機械加工ステップ及び軸方向の動きは、機械加工ツール５０内で時系列及び空間的に調整された方法で実行される。歯車の切削機械加工は、図１ＢのステップＳ３に要約されている。
【００７５】
ステップＳ３の最後に、図１Ａに示すように、歯車Ｚ＊は、直接的又は間接的に（例えば、一時的な保存を介して）、機械加工ツール５０内の測定装置２０又は別個の測定機２０に転送される。この転送は、すべての実施形態において、手動で、半自動的に、又は完全に自動的に、実行される。
【００７６】
測定装置２０又は測定機２０は、本発明の全体的な構想に組み込まれている。すべての実施形態において、これは、完全自動又は半自動の測定装置２０又は測定機２０であってもよい。
【００７７】
測定Ｓ４のための（例えば、地形測定のための）製造データＰＤは、データベース（例えば、中央製造データベース）から入力される。測定Ｓ４から得られる歯車Ｚ＊の実際のデータＩＤは、関連するデータセットの中に格納されてもよい。
【００７８】
本発明の方法は、好適には、すべての実施形態において、ステップＳ５の中で対象／実際の比較を実行する。適切なパラメーター（例えば、設計Ｓ１の範囲で事前に定義された許容範囲）を使用して、そこから決定された修正変数ΔＰＤを直接的又は間接的に（例えば、データベースを介して、又はソフトウェアＳＷ２を介して）、機械加工ツール５０に転送されてもよい。
【００７９】
実際には、個々のデータセットは、顧客の注文ごとに管理され、設計、定義、機械加工、及び測定のシーケンスを、製造のために、正確に混乱なく開発できることが好ましい。したがって、関連するすべてのプロセスステップＳ１〜Ｓ６の継続的な文書化が同時に保証される。
【００８０】
すべての実施形態において、例えば、２つのデータベースが使用されてもよく、ここで、データベースの一方は開発データ（例えば、ｆＧ及びｔｈＧ）のために使用され、他方は製造データＰＤのために使用される。開発データを有するデータベースは、機械加工ツール５０に接続されることができるが、そうされる必要はない。製造データＰＤを有する（すなわち、対象データ及び／又はニュートラルデータを有する）データベースは、典型的には、機械加工ツール５０に接続される。
【００８１】
上記のデータベースは、ネットワークを介して、全部又は一部のみが到達可能である。
【００８２】
図１Ａに基づいて、更なる実施形態を説明する。
【００８３】
２つのコンピュータ１０．１とコンピュータ１０．２との間、又はソフトウェアＳＷ１とソフトウェアＳＷ２との間にはそれぞれ、選択的なフィードバック又は相互作用の矢印Ｗｗが表示されている。この矢印Ｗｗは、特定の環境では、ステップＳ１とステップＳ２との間に、反復の形態が存在し得ることを示している。これを簡単な例に基づいて説明する。
【００８４】
ステップＳ１では、理論的、数学的な観察のみが実行される。ステップＳ２は、まず実践との関係を提供する。したがって、ステップＳ１で機能指向型幾何形状ｆＧが開発され、それがステップＳ２で全く製造可能ではないか、又は経済的に合理的に製造可能でないことが証明されることは十分に考えられる。
【００８５】
これで、ステップＳ２は、計画製造のための可能な限り最良の近似を提供できる。しかしながら、この近似が、例えば、顧客の期待に応じていない場合、そのような近似は破棄する必要がある。この場合、本発明の方法は、ステップＳ１に分岐して戻り、機能指向型幾何形状ｆＧの一部に対して修正を実行するオプションをユーザに与えることができる。
【００８６】
歯車Ｚの理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧを特定するために使用されるステップＳ２の方法は、反復的な方法として設計され、これにより、ユーザは、（例えば、図３Ｂの中のツールデータベース１１から）第１ツールを選択し、この第１ツールのツールデータＷＤに基づいて歯車Ｚの理論的に製造可能な幾何形状ｔｈＧを特定することができ、理論的に作成可能な幾何形状ｔｈＧが適切でない場合、ユーザは、第２ツールを選択し、この第２ツールのツールデータＷＤに基づいて歯車Ｚの理論的に作成可能な幾何形状ｔｈＧを特定することができる。
【００８７】
ステップＳ２はまた、すべての実施形態において、オプションとして、ツールの最適なツールデータＷＤの計算を提供することもできる。これらの最適なツールデータＷＤは、機械加工ツール５０の製造データＰＤに基づいて、歯車Ｚの機械加工（ステップＳ３）に最適なツールを記述する。ユーザは、最適なツールデータＷＤに基づいて、（例えば、バーカッタを研削して、これらのバーカッタをカッタヘッドに装着すること、又は研削砥石をドレッシングすること、又はドレッシングツールを選択することによって）ツールを組み立てることができ、あるいは、ツール製造者に、対応するツールを注文することができる。
【符号の説明】
【００８８】
計算機／コンピュータ／プロセッサー  １０．１，１０．２
データベース／記憶媒体  １１
表示画面／ディスプレイ  １２．１，１２．２
キーボード  １３．１，１３．２
測定機／測定装置  ２０
機械加工ツール  ５０
方法  ２００
矢印  ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５
修正変数  ΔＰＤ
データセット  ＤＳ
数式  Ｆ１，Ｆ２
機能指向型幾何形状  ｆＧ
実際のデータセット／実際のデータ  ＩＤ
修正された製造データ  ｋＰＤ
顧客仕様  ＫＶ
ソフトウェアモジュール  Ｍ１−Ｍ６，Ｍ７−Ｍｘ
製造データ  ＰＤ
方法ステップ  Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７
対象データセット（ニュートラルデータ）／製造データ  ＳＤ
ソフトウェア  ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３
理論的に作成可能な幾何形状  ｔｈＧ
ツールデータ  ＷＤ
インタラクション  Ｗｗ
歯車  Ｚ，Ｚ＊
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2020507485.tif 000004
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【国際調査報告】
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