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CN102481648A - 内齿轮加工方法及内齿轮加工机 - Google Patents

内齿轮加工方法及内齿轮加工机 Download PDF

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CN102481648A
CN102481648A CN2010800376842A CN201080037684A CN102481648A CN 102481648 A CN102481648 A CN 102481648A CN 2010800376842 A CN2010800376842 A CN 2010800376842A CN 201080037684 A CN201080037684 A CN 201080037684A CN 102481648 A CN102481648 A CN 102481648A
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tooth
screw
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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够在使用鼓形螺旋状砂轮对内齿轮的齿形实施磨削加工时修正齿形形状误差从而实现高精度的齿形磨削加工的内齿轮加工方法及内齿轮加工机。因此，作为内齿轮磨削盘(内齿轮加工机)的齿形形状误差修正机构发挥作用的NC装置(31)构成为，通过修正径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动而使计测到的工件(W)(内齿轮)的齿面的压力角误差(ΔfaL、ΔfaR)减少，通过修正螺旋运动而使计测到的工件(W)的齿面的齿向误差(ΔL)减少，通过修正径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动而使计测到的工件(W)的齿面的齿厚误差(Δth)减少。

Description

内齿轮加工方法及内齿轮加工机
技术领域
本发明涉及通过鼓形螺旋状砂轮进行内齿轮的齿面的磨削加工(齿形磨削加工)的内齿轮加工方法及内齿轮加工机。
背景技术
一般而言，在齿轮加工中，通过对规定的齿轮原料进行切齿加工而形成齿轮，在对该加工后的齿轮进行热处理之后，进行用于去除因该热处理造成的变形等的精加工(齿形磨削加工)。一直以来，为了高效地对热处理后的齿轮的齿面进行精加工，提供有通过WA系砂轮或超磨粒(金刚石，CBN等)砂轮等工具进行的各种的齿形磨削方法。另外，对于在这些方法中使用的工具的形状，根据磨削的齿轮的形状也存在外齿轮形、内齿轮形、螺旋(涡轮)形等。
另一方面，在齿轮中，尤其是内齿轮多用于机动车用传动等，近年来，为了实现该传动的低振动化及低噪音化，要求提高其加工精度。
因此，作为热处理后的内齿轮的磨削方法之一，提供有如下的内齿轮的方法，即，通过使内齿轮和鼓形螺旋状砂轮以相互带有轴交叉角的状态啮合而进行同步旋转，从而通过所述鼓形螺旋状砂轮进行所述内齿轮的齿面的磨削加工。在该内齿轮加工方法中，根据所述内齿轮与所述鼓形螺旋状砂轮的啮合旋转和轴交叉角，通过使所述内齿轮与所述鼓形螺旋状砂轮之间产生滑动速度(磨削速度)，从而能够利用所述鼓形螺旋状砂轮对所述内齿轮的齿面进行磨削。
【专利文献1】日本专利第3986320号公报
在利用圆筒形的螺旋状砂轮对外齿轮的齿面进行磨削加工时，即使螺旋状砂轮与工件(外齿轮)的相对位置发生变化，工件的齿形形状也不会变化(但是齿厚发生变化)。另一方面，如上述专利文献1记载的那样，在利用成形砂轮(砂轮机)对外齿轮进行成形磨削的情况下，若砂轮与工件(外齿轮)的相对位置发生变化，则工件的齿形形状发生变化。即，在工件上产生齿形形状误差(压力角误差、齿向误差、齿厚误差)。因此，在上述专利文献1中提出了对这些齿形形状误差进行修正而进行高精度的外齿轮的齿形磨削加工的方法。
在利用螺旋状砂轮对内齿轮进行展成磨削的情况下，为了防止螺旋状砂轮与内齿轮发生干涉，螺旋状砂轮的形状优选形成为随着从其轴向两端部朝向中间部而其直径逐渐增大的鼓形，本申请的发明人等对通过该鼓形螺旋状砂轮进行的内齿轮的齿形磨削加工实施了模拟(数值计算)和实验，其结果获得了如下的新的发现，在利用鼓形螺旋状砂轮对内齿轮进行磨削的情况下，与利用圆筒形螺旋状砂轮对外齿轮进行磨削的情况不同，若鼓形螺旋状砂轮与工件(内齿轮)的相对位置发生变化，则工件(内齿轮)的齿形形状发生变化，即，造成工件(内齿轮)上产生齿形形状误差(压力角误差、齿向误差、齿厚误差)。
发明内容
因此，本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种在利用鼓形螺旋状砂轮实施内齿轮的齿形磨削加工时能够对鼓形螺旋状砂轮与工件(内齿轮)的相对位置进行修正而减小工件的齿形形状误差从而能够实现高精度的齿形磨削加工的内齿轮加工方法及内齿轮加工机。
【用于解决问题的机构】
如上所述，本申请的发明人等通过利用鼓形螺旋状砂轮对内齿轮进行齿形磨削加工的模拟和实验，得到了在鼓形螺旋状砂轮与内齿轮的相对位置发生变化时在内齿轮上产生齿形形状误差(压力角误差、齿向误差、齿厚误差)这种新的发现。此外，本申请的发明人等进一步通过所述模拟，从而明确了各齿形形状误差(压力角误差、齿向误差、齿厚误差)与轴修正项目的关系(参照图7)。本发明的内齿轮加工方法及内齿轮加工机是基于这种新的发现而得到的，其具有以下的特征。
即，关于用来解决上述问题的第一方案的内齿轮加工方法，其通过使内齿轮和鼓形螺旋状砂轮在彼此带有轴交叉角的状态下啮合而同步旋转，从而通过所述鼓形螺旋状砂轮对所述内齿轮的齿面进行磨削加工，其特征在于，
通过修正径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动而使计测到的所述内齿轮的齿面的压力角误差减少，
通过修正螺旋运动而使计测到的所述内齿轮的齿面的齿向误差减少，
通过修正径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动而使计测到的所述内齿轮的齿面的齿厚误差减少。
另外，在第一方案的内齿轮加工方法的基础上，第二方案的内齿轮加工方法的特征在于，
首先，设定使所述齿向误差减少的螺旋运动的修正量，
接着，设定使非对称的所述压力角误差减少的砂轮横向位置的修正量，
然后，设定使对称的所述压力角误差和所述齿厚误差减少的径向位置的修正量和砂轮回旋角的修正量，
并且，根据所述各修正量来修正径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动。
另外，在第一或第二方案的内齿轮加工方法的基础上，第三方案的内齿轮加工方法的特征在于，
对所述压力角误差因径向位置误差、砂轮横向位置误差、砂轮回旋角误差、螺旋运动误差受到的影响、所述齿向误差因所述螺旋运动误差受到的影响、所述齿厚误差因径向位置误差、砂轮回旋角误差、螺旋运动误差受到的影响进行预先解析，根据该解析结果分别设定使所述压力角误差、所述齿向误差及所述齿厚误差减少的径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动、砂轮回旋角的各修正量，并根据所述各修正量修正径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动、砂轮回旋角。
另外，在第一～第三方案中的任意一个方案的内齿轮加工方法的基础上，第四方案的内齿轮加工方法的特征在于，
在所述内齿轮为正齿轮的情况下，使所述螺旋运动的修正量为0。
另外，第五方案的内齿轮加工机通过使内齿轮和鼓形螺旋状砂轮在彼此带有轴交叉角的状态下啮合而同步旋转，从而通过所述鼓形螺旋状砂轮对所述内齿轮的齿面进行磨削加工，其特征在于，
具备齿形形状误差修正机构，其通过修正径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动而使计测到的所述内齿轮的齿面的压力角误差减少，通过修正螺旋运动而使计测到的所述内齿轮的齿面的齿向误差减少，通过修正径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动而使计测到的所述内齿轮的齿面的齿厚误差减少。
另外，在第五方案的内齿轮加工机的基础上，第六方案的内齿轮加工机的特征在于，
所述齿形形状误差修正机构首先设定使所述齿向误差减少的螺旋运动的修正量，接着设定使非对称的所述压力角误差减少的砂轮横向位置的修正量，然后设定使对称的所述压力角误差和所述齿厚误差减少的径向位置的修正量和砂轮回旋角的修正量，并根据所述各修正量对径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动进行。
另外，在第五或第六方案的内齿轮加工机的基础上，第七方案的内齿轮加工机的特征在于，
所述齿形形状误差修正机构根据对所述压力角误差因径向位置误差、砂轮横向位置误差、砂轮回旋角误差、螺旋运动误差而受到的影响、所述齿向误差因所述螺旋运动误差而受到的影响、所述齿厚误差因径向位置误差、砂轮回旋角误差、螺旋运动误差而受到的影响预先解析而得到的解析结果，分别设定使所述压力角误差、所述齿向误差及所述齿厚误差减少的径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动、砂轮回旋角的各修正量，并根据所述各修正量对径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动、砂轮回旋角进行修正。
另外，在第五～第七方案中的任意一个方案的内齿轮加工机的基础上，第八方案的内齿轮加工机的特征在于，
在所述内齿轮为正齿轮的情况下，所述齿形形状误差修正机构使所述螺旋运动的修正量成为0。
【发明效果】
根据第一或第五方案的内齿轮加工方法或内齿轮加工机，通过修正径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动而使所述内齿轮的齿面的压力角误差减少，通过修正螺旋运动而使所述内齿轮的齿面的齿向误差，减少，通过修正径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动而使所述内齿轮的齿面的齿厚误差减少，因此，即使在通过鼓形螺旋状砂轮进行的内齿轮的齿形磨削加工中产生齿形形状误差(压力角误差、齿向误差、齿厚误差)，通过进行与各齿形形状误差相适宜的轴修正项目(径向位置误差、砂轮横向位置误差、砂轮回旋角误差、螺旋运动误差)的修正，从而能够可靠地修正(减少)各齿形形状误差。
根据第二或六方案的内齿轮加工方法或内齿轮加工机，首先设定使所述齿向误差减少的螺旋运动的修正量，接着设定使非对称的所述压力角误差减少的砂轮横向位置的修正量，然后设定使对称的所述压力角误差和所述齿厚误差减少的径向位置的修正量和砂轮回旋角的修正量，
为了根据所述各修正量修正径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动，能够对与各齿形形状误差(非对称的所述压力角误差、对称的所述压力角误差、齿向误差、齿厚误差)相对应的各修正量(径向位置误差的修正量、砂轮横向位置误差的修正量、砂轮回旋角误差的修正量、螺旋运动误差的修正量)进行依次地适当设定，从而能够完成修正。
根据第三或七方案的内齿轮加工方法或内齿轮加工机，预先对所述压力角误差因径向位置误差、砂轮横向位置误差、砂轮回旋角误差、螺旋运动误差受到的影响、所述齿向误差因所述螺旋运动误差受到的影响、所述齿厚误差因径向位置误差、砂轮回旋角误差、螺旋运动误差受到的影响进行预先解析，根据该解析结果分别设定使所述压力角误差、所述齿向误差及所述齿厚误差减少的径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动、砂轮回旋角的各修正量，为了根据所述各修正量修正径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动、砂轮回旋角，考虑内齿轮的压力角误差、齿向误差及齿厚误差的相互影响度而求出径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动(径向位置误差、砂轮横向位置误差、砂轮回旋角误差、螺旋运动误差)的各修正量，从而能够早期地对进行高精度的对内齿轮的齿形形状误差的修正，从而能提高作业性。
根据第四或第八发明的内齿轮加工方法或内齿轮加工机，在所述内齿轮为正齿轮的情况下，由于使所述螺旋运动的修正量为0，所以能够适用于内齿轮为正齿轮的情况。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的内齿轮磨削盘的结构的立体图。
图2是表示在所述内齿轮磨削盘中利用鼓形螺旋状砂轮对内齿轮进行磨削的形态的立体图。
图3是所述鼓形螺旋状砂轮的纵剖视图。
图4是所述鼓形螺旋状砂轮的立体图。
图5是控制所述内齿轮磨削盘的NC控制装置的框图。
图6是表示齿形形状测定的形态的图。
图7是表示内齿轮的齿形形状误差与轴修正项目的关系的表。
图8(a)是例示出非对称的压力角误差的图，图8(b)是例示出对称的压力角误差的图。
图9(a)是用于说明齿形误差传播解析的渐开线齿形，图9(b)及图9(c)是用于说明齿形误差传播解析的齿形图表。
图10(a)是表示修正前的齿形形状的齿形图表，图10(b)是表示修正后的齿形形状的齿形图表。
具体实施方式
以下，根据附图详细说明本发明的实施例。
在图1中，Xw轴、Yw轴、Zw轴是以工件W为基准的(固定在工件W上的)正交坐标系(基准坐标系)的基准轴，Xm轴、Ym轴、Zm轴是内齿轮磨削盘(内齿轮加工机)1的移动轴。Xw轴和Xm轴是同一方向的水平的移动轴，Zw轴和Zm轴是同一方向的铅垂的轴。另一方面，在图示例的情况下，Yw轴为水平的移动轴，而Ym轴是不仅在与Yw轴为同一方向的水平状态下而且在回旋倾斜的状态下也能够成立的移动轴，其详细内容将进行后述。需要说明的是，并不局限于此，本发明在Ym轴不倾斜而始终为与Yw轴同一方向的水平的移动轴的情况下也可以适用。
如图1所示，在内齿轮磨削盘1的机座11上柱12被支承成能够沿Xm轴(Xw轴)方向移动。Xm轴(Xw轴)方向是以对砂轮旋转轴B1与工件旋转轴C1之间的距离进行调整的方式使砂轮旋转轴B1移动的方向。在柱12上床鞍13被支承成能够沿Zm轴(Zw轴)方向升降，在该床鞍13上回旋头14被支承成能够围绕与Xm轴(Xw轴)平行且水平的砂轮回旋轴A回旋。在回旋头14上砂轮头16被支承成能够沿与砂轮旋转轴B1正交的Ym轴方向移动。当回旋头14不回旋时(砂轮旋转轴B1沿着Zm轴方向时)，Ym轴的方向与基准轴的Yw轴方向一致，另一方面，通过回旋头14的回旋使砂轮旋转轴B1围绕砂轮回旋轴A回旋，当砂轮旋转轴B1相对于Zm轴(Zw轴)方向倾斜时，Ym轴方向相对于基准轴的Yw轴方向倾斜。
在砂轮头16上未图示的砂轮主轴及安装在该砂轮主轴上的砂轮轴16a被支承成能够围绕砂轮旋转轴B1旋转，螺旋状砂轮17以拆装自如的方式安装在砂轮轴16a的前端部。
在上述的轴结构的内齿轮磨削盘1中，通过使柱12移动，螺旋状砂轮17与该柱12及床鞍13、回旋头14、砂轮头16(砂轮轴16a)一同如箭头a所示那样向Xm轴(Xw轴)方向移动。另外，通过使床鞍13移动，螺旋状砂轮17与该床鞍13及回旋头14、砂轮头16(砂轮轴16a)一同如箭头b所示那样向Zm轴(Zw轴)方向(内齿轮磨削盘1的上下方向)移动。另外，通过使回旋头14回旋，螺旋状砂轮17与该回旋头14及砂轮头16(砂轮轴16a)一同如箭头c所示那样围绕砂轮回旋轴A回旋。需要说明的是，此时Ym轴方向(砂轮头16的移动方向)也成为与回旋头14一同围绕砂轮回旋轴A回旋的情况。通过使砂轮头16移动，螺旋状砂轮17与该砂轮头16(砂轮轴16a)一同如箭头d所示向Ym轴方向移动。此外，通过使砂轮头16内的砂轮主轴旋转，螺旋状砂轮17与该砂轮主轴及砂轮轴16a一同如箭头e所示围绕砂轮旋转轴B1旋转。
另外，在机座11上，旋转工作台18在柱12的正面上设置成能够围绕铅垂的工件旋转轴C1旋转。在旋转工作台18的上表面设置有圆筒状的安装工具19，作为内齿轮的工件W在该安装工具19的上端内周面安装成拆装自如。因此，若使旋转工作台18旋转，则工件W与该旋转工作台18一同如箭头i所示那样围绕工件旋转轴C1旋转。
另外，在机座11上，在旋转工作台18的侧方设置有修整装置21。在修整装置21上以拆装自如的方式安装有用于对螺旋状砂轮17进行修整的圆盘状的盘修整器22。修整装置21具有设置在机座11上的基部23和设置在该基部23的上部的回旋部24。回旋部24被基部23支承成能够围绕基端部的铅垂的修整器进退轴C2(如箭头f所示)进行分度回旋。修整器旋转驱动用电机25在回旋部24的前端部设置成能够围绕通过盘修整器22的刀尖(刀刃面)之间的水平的修整器回旋轴B2(如箭头g所示)回旋。安装有盘修整器22的修整器旋转驱动用电机25的输出轴能够围绕与修整器回旋轴B2正交的修整器旋转轴C3(如箭头h所示)旋转。
为了通过以上那样结构的内齿轮磨削盘1进行工件W的齿形磨削加工，首先，将工件W安装在安装工具19上。接着，通过使柱12、床鞍13、回旋头14、砂轮头16移动及回旋，螺旋状砂轮17围绕砂轮回旋轴A回旋而被设置成规定的角度，从而成为与工件W的螺旋角对应的轴交叉角∑，然后螺旋状砂轮17向Xm轴(Xw轴)方向、Ym轴(Yw轴)方向及Zm轴(Zw轴)方向的规定位置移动而配置在工件W的内侧。然后，进一步使螺旋状砂轮17向Xm轴(Xw轴)方向移动而与工件W啮合。该螺旋状砂轮17与工件W啮合时的状态如图2所示。
如图3所示，螺旋状砂轮17形成为随着从其轴向中间部朝向轴向两端部其直径逐渐变小的鼓形。通过如此将螺旋状砂轮17形成为鼓形，即使螺旋状砂轮17如图2所示以轴交叉角∑相对于工件W倾斜，螺旋状砂轮17也不会与工件W干涉，能够使螺旋状砂轮17的刀刃与工件W的齿相啮合。使螺旋状砂轮17具备能够与具有规定的工件规格的工件W适当地啮合规定的砂轮规格。轴交叉角∑是工件旋转轴C1与砂轮旋转轴B1所成的角度，可根据工件W的螺旋角和螺旋状砂轮17的螺旋角求出。
在如图2所示那样使螺旋状砂轮17与工件W啮合后，使砂轮旋转轴B1(螺旋状砂轮17)和工件旋转轴C1(工件W)同步旋转。接下来，边使螺旋状砂轮17向切入工件W的方向(Xm轴方向)移动到规定的位置，边使其向Zm轴(Zw轴)方向摆动(升降)。由此，螺旋状砂轮17切入工件W，从而能够利用螺旋状砂轮17的刀刃面对工件W的齿面进行磨削。
需要说明的是，该磨削加工时的螺旋状砂轮17的与工件W啮合的位置成为图4所示那样的接触(啮合)线17a。即，在螺旋状砂轮17对工件W的磨削加工中，螺旋状砂轮17的多个刀刃面对工件W的多个齿面同时进行磨削。另外，在进行该磨削加工时，因为螺旋状砂轮17围绕以轴交叉角∑与工件旋转轴C1交叉的砂轮旋转轴B1旋转，因此，如图2所示，在螺旋状砂轮17与工件W之间产生滑动速度(磨削速度)V。该滑动速度V是螺旋状砂轮17的刀刃面与工件W的齿面的啮合位置的、螺旋状砂轮17的旋转角速度ω2与工件W的旋转角速度ω1的相对速度。通过产生这种滑动速度V，能够通过螺旋状砂轮17的刀刃面对工件W的齿面进行可靠地磨削。
当通过螺旋状砂轮17对规定数量的工件W实施磨削加工时，由于螺旋状砂轮17的刀刃面磨损而造成锋利度降低，通过定期使用修整装置21对螺旋状砂轮17进行修整，能够使螺旋状砂轮17的锋利度得到恢复，在此省略其详细的说明。
此外，在本实施例中，当利用内齿轮磨削盘1对上述的工件W进行齿形磨削加工时，如图5所示，操作部(个人计算机)32根据输入的螺旋状砂轮17和工件W的信息计算加工目标值，NC(数值控制)装置31根据该加工目标值对内齿轮磨削盘1的各部分(各轴)进行驱动控制。
然后，当齿形磨削加工结束后，在产生工件W的齿形形状误差(压力角误差、齿向误差、齿厚误差)的情况下，用于使齿形形状误差减少的必要信息被输入到也作为齿形形状误差修正机构发挥作用的NC装置31，由此，利用接下来的磨削加工进行各轴的配置(定位)、移动的修正的加工。
即，在齿形磨削加工结束后，通过齿形形状计测机构计测磨削加工后的工件W的齿面的左右的压力角、齿向、齿厚，根据这些计测值算出压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth。然后，被指示使这些压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth减少的NC装置31相对于螺旋状砂轮17的位置误差算出砂轮径向(Xw轴方向)位置误差ΔX、砂轮横向(Yw轴方向)位置误差ΔY、砂轮回旋角(A轴)误差Δ∑，进而，算出螺旋运动误差ΔP，确定相对于这些误差ΔX、ΔY、Δ∑、ΔP的内齿轮磨削盘1的螺旋状砂轮17的Xm轴方向、Ym轴方向及Zm轴方向的移动(位置)、围绕砂轮回旋轴A的回旋角(轴交叉角∑)及围绕工件旋转轴C1的旋转速度的修正量而进行修正，从而进行接下来的工件W的齿形磨削加工。
径向位置误差ΔX是螺旋状砂轮17的Xm轴(Xw轴)方向(对工件W的切入方向)的位置误差。砂轮横向位置误差ΔY是Yw轴方向的螺旋状砂轮17的位置误差。需要说明的是，在齿形磨削加工时，砂轮回旋轴B1相对于工件旋转轴C1以轴交叉角∑倾斜，伴随于此，Ym轴也相对于基准轴的Yw轴倾斜。为此，为了对砂轮横向位置误差ΔY进行修正，需要对应于Ym轴相对于Yw轴的倾斜角(相当于轴交叉角∑)将该砂轮横向位置误差ΔY的修正量换算为Ym轴方向位置的修正量，从而根据该修正量对Ym轴方向的位置进行修正。需要说明的是，在进行这种Ym轴方向的位置修正时，由于Zm轴(Zw轴)方向的位置也发生变化，所以在螺旋状砂轮17的Zm轴(Zw轴)方向的加工开始位置等产生螺旋状砂轮17与工件W的接触位置的偏差。因此，在进行Ym轴方向的位置修正的情况下，理想的是对Zm轴(Zw轴)方向的位置也进行修正，从而不产生所述接触位置的偏差。因此，在本实施例的内齿轮磨削盘1中，对该Zm轴(Zw轴)方向的位置也进行修正。需要说明的是，关于Xm轴方向的位置误差(修正量)，其与Xw轴方向的位置误差(修正量)相同，关于Zm轴方向位置的修正量，其与Zw轴方向位置的修正量相同。
砂轮回旋角误差Δ∑是螺旋状砂轮17的围绕砂轮回旋轴A的回旋角误差即轴交叉角∑的误差。螺旋运动误差ΔP是螺旋状砂轮17的Zm轴(Zw轴)方向的摆动(升降)运动与工件W的围绕工件旋转轴C1的旋转运动的同步误差，从而相对于螺旋状砂轮17的围绕砂轮旋转轴B1的旋转运动与Zm轴方向的摆动(升降)运动的工件W的围绕工件旋转轴C1的旋转运动得到修正。
工件W的齿形形状测定是在例如每加工规定数量的内齿轮或螺旋状砂轮17刚被替代为新品之后进行加工时等实施的。作为齿形形状测定机构，可以是装备于内齿轮磨削盘1的齿轮精度计测装置，也可以是在内齿轮磨削盘1的外部设置的一般齿轮精度测定专用的齿轮测定机(即外部测定机)。在使用外部测定机的情况下，通过将齿形磨削加工后的工件W从内齿轮磨削盘1拆下而设置到外部测定机上，从而进行该工件W的齿形形状测定。
在图6中例示出通过装备在内齿轮磨削盘1中的齿轮精度计测装置40(参照图5)的测定元件41进行齿形磨削加工后的工件W的齿形测定的形态。如图6所示，测定元件41通过依据加工目标值使测定元件41及工件W移动，从而根据测定元件41的前端部与工件W的表面(齿面)的接触感觉能够测定工件W的齿面的左右的压力角、齿向、齿厚。此外，能够根据这些测定值算出压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth。在这种情况下，压力角误差ΔfaL、ΔfaR由Xw轴-Yw轴坐标上的最大为100点的点序列表示，齿向误差ΔL由Zw轴-Yw轴坐标上的最大为100点的点序列表示。然后，测定元件41的测定结果经由NC装置31向操作部32输出。需要说明的是，利用NC装置31根据齿厚th算出齿厚误差Δth。
在此，对利用NC装置31算出相对于径向位置误差ΔX、砂轮横向位置误差ΔY、砂轮回旋角误差Δ∑、螺旋运动误差ΔP的内齿轮磨削盘1的各轴的各修正量ΔXm、ΔYm、Δ∑m、ΔPm和Zm轴方向位置的修正量ΔZm的运算方法进行说明。
如图5所示，在齿轮精度计测装置40中，将根据通过测定元件41测定的工件W的齿面的左右的压力角及齿向算出的压力角误差ΔfaL、ΔfaR及齿向误差ΔL、通过测定元件41测定的齿厚th向NC装置31的修正量运算部33输出。需要说明的是，在使用外部测定机的情况下，将利用该外部测定机测定的工件W的左右的压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL和齿厚误差Δth直接或经由操作部32向NC装置31输入。
修正量运算部33具有齿厚误差运算部34、工件旋转轴运动(螺旋运动)修正部35、砂轮位置修正部36。在齿厚误差运算部34，根据目标齿厚和测定齿厚th算出齿厚误差Δth。在工件旋转轴运动修正部35，根据压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL和齿厚误差Δth，设定螺旋运动误差(工件旋转轴运动误差)ΔP的修正量ΔPm。在砂轮位置修正部36，根据压力角误差ΔfaL、ΔfaR及齿厚误差Δth，设定径向位置误差ΔX的修正量ΔXm、砂轮横向位置误差ΔY的修正量ΔYm、砂轮回旋角误差Δ∑的修正量Δ∑m。另外，在砂轮位置修正部36，对Zm轴方向位置的修正量ΔZm也进行设定。
在这种情况下，在工件旋转轴运动修正部35及砂轮位置修正部36，对径向位置误差ΔX、砂轮横向位置误差ΔY、砂轮回旋角误差Δ∑及螺旋运动误差ΔP对压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth带来的影响进行预先解析。该解析通过计算微分系数(影响系数)进行，并还考虑工件W(内齿轮)的工件规格而实施。另外，通过齿形形状计测机构(齿轮精度计测装置40)对工件W的齿形形状误差(压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth)也进行计测。
然后，根据该齿形形状误差的计测结果和上述的解析结果(微分系数(影响系数))，首先以减小压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth的方式(成为最小的方式)算出关于工件基准的坐标轴的修正量，即，径向位置误差ΔX的修正量ΔXw、砂轮横向位置误差ΔY的修正量ΔYw、砂轮回旋角误差Δ∑的修正量Δ∑w、螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw。ΔXw是Xw轴方向位置的修正量，ΔYw是Yw轴方向位置的修正量。
接下来，根据该算出的关于工件基准的坐标轴的修正量ΔXw、ΔYw、Δ∑w、ΔPw，设定关于内齿轮磨削盘1的各轴的修正量ΔXm、ΔYm、Δ∑m、ΔPm。此时，修正量ΔXm、Δ∑m、ΔPm设定成与修正量ΔXw、ΔYw、Δ∑w、ΔPw相同的值。另一方面，关于修正量ΔYm，以修正量ΔYm的Yw轴方向的成分与修正量ΔYw相同的方式，根据Ym轴相对于Yw轴的倾斜角将修正量ΔYw换算为修正量ΔYm而进行设定。另外，随着该修正量ΔYm的设定，为了使加工开始位置等的螺旋状砂轮17与工件W的接触位置的不产生偏差，从而对Zm轴方向位置的修正量ΔZm也进行设定。
需要说明的是，图示例表示工件W(内齿轮)为螺旋齿轮的情况，但在工件W(内齿轮)为正齿轮的情况下，只要螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw(ΔPm)为0(没有)即可。
根据压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth算出径向位置误差ΔX的修正量ΔXw、砂轮横向位置误差ΔY的修正量ΔYw、砂轮回旋角误差Δ∑的修正量Δ∑w、螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw的方法如下所述。
本申请的发明人等首先通过鼓形螺旋状砂轮17进行齿形磨削加工的模拟(数值计算)，从而对使用鼓形螺旋状砂轮17对工件W(内齿轮)进行齿形磨削加工时的、径向位置误差ΔX、砂轮横向位置误差ΔY、砂轮回旋角误差Δ∑及螺旋运动误差ΔP对压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth带来的影响进行了调查。根据该模拟的结果可知，在利用鼓形螺旋状砂轮17对工件W(内齿轮)磨削的情况下，与利用圆筒形螺旋状砂轮对外齿轮进行磨削的情况不同，若鼓形螺旋状砂轮17和工件W(内齿轮)的相对位置发生变化，则工件W(内齿轮)的齿形形状也发生变化，在工件W(内齿轮)上产生齿形形状误差(压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth)。
更进一步而言，根据所述模拟的结果可知，如图7的表所示，压力角误差ΔfaL、ΔfaR受到径向位置误差ΔX、砂轮横向位置误差ΔY、砂轮回旋角误差Δ∑、螺旋运动误差ΔP的全部项目的影响，而齿向误差ΔL仅受到螺旋运动误差ΔP这一个项目的影响，齿厚误差Δth受到径向位置误差ΔX、砂轮回旋角误差Δ∑、螺旋运动误差ΔP这三个项目的影响。
另外，根据所述模拟的结果可知，对压力角误差ΔfaL、ΔfaR带来的砂轮横向位置误差ΔY的影响作为非对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR来表示，对压力角误差ΔfaL、ΔfaR带来的径向位置误差ΔX及砂轮回旋角误差Δ∑的影响作为对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR来表示。需要说明的是，非对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR是指，图8(a)所示那样的工件W的齿的左右的齿面Wa、Wb的压力角相对于实线所示的设计上(目标)的压力角成为测定到的压力角由虚线表示的状态下的情况，即，相对于齿槽的中心线j产生左右非对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR的情况。另外，对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR是指，图8(b)所示那样的工件W的齿的左右的齿面Wa、Wb的压力角相对于实线所示的设计上(目标)的压力角成为测定到的压力角由虚线表示的状态下的情况，即，相对于齿槽的中心线j产生左右对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR的情况。
接下来，通过进行齿形误差传播解析，对内齿轮磨削盘1的各误差(径向位置误差ΔX、砂轮横向位置误差ΔY、砂轮回旋角误差Δ∑、螺旋运动误差ΔP)作为工件W(内齿轮)的齿形形状误差(压力角误差ΔfaL、ΔfaRL、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth)如何传播进行了解析。其结果是，以如下方式获得了对各误差量的齿形误差传播式(1)～(4)。需要说明的是，在工件W(内齿轮)为正齿轮的情况下，螺旋运动误差ΔP为0(没有)。
【式1】
径向位置误差ΔX
【式2】
螺旋运动误差ΔP
Figure BDA0000138083260000142
【式3】
砂轮回旋角误差Δ∑
【式4】
砂轮横向位置误差ΔY
Figure BDA0000138083260000144
根据这种解析结果，用于修正(减少)齿形形状误差(压力角误差ΔfaL、ΔfaR、、齿厚误差Δth、齿向误差ΔL)的各误差(径向位置误差ΔX、砂轮横向位置误差ΔY、砂轮回旋角误差Δ∑、螺旋运动误差ΔP)的修正量ΔXw、ΔYw、Δ∑w、ΔPw按照如下(1)～(3)的顺序进行修正。
(1)首先，作为修正(减少)齿向误差ΔL的修正量，求出相对于螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw。在此求出的螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw也作为用于修正压力角误差ΔfaL、ΔfaR的修正量和用于修正(减少)齿厚误差Δth的修正量使用。
(2)接下来，作为用于修正(减少)非对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR的修正量，求出对砂轮横向位置误差ΔY的修正量ΔYw。
(3)然后，作为修正(减少)对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR和齿厚误差Δth的修正量，求出对径向位置误差ΔX的修正量ΔXw和对砂轮回旋角误差Δ∑的修正量Δ∑w。
在此，对各修正量ΔXw、ΔYw、Δ∑w、ΔPw进行详细描述。根据上述的解析结果，为了修正(减少)齿向误差ΔL而仅使用螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw，首先利用二分法根据测定的齿向误差ΔL首次算出螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw。
接下来，考虑到该螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw，利用滑降简化法等解决逆算问题的最优化算法来算出修正(减少)压力角误差ΔfaL、ΔfaR及齿厚误差Δth的径向位置误差ΔX的修正量ΔXw、砂轮横向位置误差ΔY的修正量ΔYw、砂轮回旋角误差Δ∑的修正量Δ∑w。需要说明的是，众所周知的逆算问题是指，根据结果推出原因的问题。在此，通过使用解决该逆算问题的最优化算法，根据作为结果的齿形形状误差推出成为原因的各轴的误差(修正量)。
在解决逆算问题的最优化算法(滑降简化法等)中，关于非对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR，将左齿面的压力角误差ΔfaL的平方值与右齿面的压力角误差ΔfaR的平方值的和作为评价函数，从而求出该评价函数成为最小的砂轮横向位置误差ΔY的修正量ΔYw。另外，在解决逆算问题的最优化算法(滑降简化法等)中，关于对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR及齿厚误差Δth，将左齿面的压力角误差ΔfaL的平方值、右齿面的压力角误差ΔfaR的平方值、齿厚误差Δth的平方值的和作为评价函数，从而求出该评价函数成为最小的径向位置误差ΔX的修正量ΔXw及砂轮回旋角误差Δ∑的修正量Δ∑w。即，求出能够同时修正(减少)非对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR及齿厚误差Δth的径向位置误差ΔX的修正量ΔXw及砂轮回旋角误差Δ∑的修正量Δ∑w。
例如，在工件W(内齿轮)为螺旋齿轮的情况下，首先，为了修正(使其减少)齿向误差ΔL，需要求出螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw。在齿形误差传播解析中，由于齿向误差ΔL是在Zw-Yw坐标上表示的误差，如图6所示那样求出齿宽方向的各端部的齿形曲线(图6中由点划线表示)，求出各齿形曲线在节圆附近存在何种程度的误差而获得齿向图表，从而求出齿向误差ΔL。在此，利用前述的(2)式求出产生螺旋运动误差ΔP时该齿向图表如何变化。
在齿形误差传播解析中，渐开线齿形的点序列(X0、Y0)如图9(a)所示，在径向位置误差ΔX＝0、砂轮横向位置误差ΔY＝0时，成为与加工目标值一致的齿形图表。因此，通过输入与(2)式的螺旋运动误差ΔP向适宜的数值，从而求出在齿宽方向的各端部的分别如图9(a)所示的渐开线齿形的点序列(X0′、Y0′)。在这种情况下，
ΔX＝X0′-X0
ΔY＝Y0′-Y0，
根据ΔX、ΔY求出齿宽方向的上端和下端的齿向误差ΔLT′、ΔLB′，这些ΔLT′、ΔLB′的合计值为节圆附近的齿向误差ΔL′，从而成为图9(b)所示的齿形图表。
通过二分法根据如此求得的齿向误差ΔL′求出螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw。即，若该齿向误差ΔL′与测定的齿向误差ΔL的差为0，则可正确地推定实际的螺旋运动误差ΔP，从而求出实际上成为最小的螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw。
若如此设定螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw，接下来，根据左右的齿面的压力角误差ΔfaL、ΔfaR及齿厚误差Δth求出砂轮横向位置误差ΔY的修正量ΔYw、径向位置误差ΔX的修正量ΔXw、砂轮回旋角误差Δ∑的修正量Δ∑w，但是，在这种情况下，需要考虑到螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw对压力角误差ΔfaL、ΔfaR和齿厚误差Δth的影响。即，使用前述的(2)式根据螺旋运动误差ΔP求出ΔX0、ΔY0。
在齿形误差传播解析中，渐开线齿形的点序列(X0、Y0)如图9(a)所示，径向位置误差(Xw轴方向位置的误差)ΔX＝0、砂轮横向位置误差ΔY＝0时成为与加工目标值一致的齿形图表，其为压力角误差ΔfaL＝0、ΔfaR＝0。在此，产生砂轮横向位置误差ΔY时，利用前述的(4)式求出该齿形图表如何变化。即，通过输入与该(4)式的ΔY适当的数值，求出图9(a)所示的渐开线齿形的点序列(X0′、Y0′)。在这种情况下，
X0′＝X0+ΔX
Y0′＝Y0+ΔY，
向X0′、Y0′加上利用(2)式根据螺旋运动误差ΔP求出的ΔX0、ΔY0。如此，根据所求出的数据(X0′、Y0′)获得图9(c)所示的齿形图表，从而能够求出压力角误差ΔfaL′(ΔfaR′)。
利用解决逆算问题的最优化算法(滑降简化法等)根据如此求出的压力角误差ΔfaL′、ΔfaR′求出砂轮横向位置误差ΔY的修正量ΔYw。这种情况下的评价函数f通过如下数式提供。
f＝(ΔfaL′-ΔfaL)2+(ΔfaR′-ΔfaR)
相对于利用该数式推定的砂轮横向位置误差ΔY的修正量ΔYw，若评价函数f成为f＝0(或者最小)，则可正确地推定实际的砂轮横向位置误差ΔY，从而求出评价函数f实际成为最小的砂轮横向位置误差ΔY的修正量ΔYw。
另外，同样，通过利用前述的(1)式输入与径向位置误差ΔX相适宜的数值，从而求出渐开线齿形的点序列(X0′、Y0′)，根据所求出的数据(X0′、Y0′)获得齿形图表，从而求出压力角误差ΔfaL′、ΔfaR′。
另外，同样，通过使用前述(3)式输入与砂轮回旋角误差Δ∑相适宜的数值，从而求出渐开线齿形的点序列(X0′、Y0′)，根据所求出的数据(X0′、Y0′)获得齿形图表，从而求出齿厚误差Δth′。
使用解决逆算问题的最优化算法(滑降简化法等)，根据如此求出的压力角误差ΔfaL′、ΔfaR′及齿厚误差Δth′求出径向位置误差ΔX的修正量ΔXw及砂轮回旋角误差Δ∑的修正量Δ∑w。这种情况下的评价函数f通过如下数式提供。
f＝(ΔfaL′-ΔfaL)2+(ΔfaR′-ΔfaR)+(Δth′-Δth)2
相对于使用该数式推定的径向位置误差ΔX及砂轮回旋角误差Δ∑的修正量ΔXw、Δ∑w，若评价函数f成为f＝0(或者最小)，则可正确地推定出实际的径向位置误差ΔX、砂轮回旋角误差Δ∑，从而实际求出评价函数f成为最小的径向位置误差ΔX及砂轮回旋角误差Δ∑的修正量ΔXw、Δ∑w。
然后，根据如此求出的修正量ΔXw、ΔYw、Δ∑w、ΔPw，设定关于内齿轮磨削盘1的各轴的修正量ΔXm、ΔYm、Δ∑m、ΔPm。此时，修正量ΔXm、Δ∑m、ΔPm被设定成与修正量ΔXw、ΔYw、Δ∑w、ΔPw相同的值，另一方面，根据Ym轴相对于Yw轴的倾斜角将修正量ΔYw换算为修正量ΔYm而设定修正量ΔYm。另外，随着该修正量ΔYm的设定，为了不使加工开始位置等的螺旋状砂轮17与工件W的接触位置产生偏差，对Zm轴方向位置的修正量ΔZm也进行设定。需要说明的是，在工件W(内齿轮)为正齿轮的情况下，使螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw(ΔPm)为0(没有)即可。
这种运算通过图5所示的NC装置31进行。在NC装置31的显示部37，作为工件W的测定数据显示出左齿面的压力角误差ΔfaL、右齿面的压力角误差ΔfaR、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth。另外，通过操作操作部32，利用NC装置31对径向位置误差ΔX的修正量ΔXm、砂轮横向位置误差ΔY的修正量ΔYm、砂轮回旋角误差Δ∑的修正量Δ∑m、螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPw及Zm轴方向位置的修正量ΔZm进行运算，并在显示部37上显示。因此，在NC装置31中，根据所述各修正量ΔXm、ΔYm、ΔZm、Δ∑m、ΔPm，对螺旋状砂轮17的Xm轴方向的位置(切入量)、Y轴方向的位置、Z轴方向的位置及围绕砂轮回旋轴A的回旋角(轴交叉角∑)、工件W的围绕工件旋转轴C1的旋转速度进行修正，由此，例如能够将工件W的齿形磨削加工成图10(b)所示的接近加工目标值的齿形形状。
如上所述，根据本实施例的内齿轮磨削盘1，通过对径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动进行修正，从而使计测到的工件W(内齿轮)的齿面的压力角误差ΔfaL、ΔfaR减少，通过对螺旋运动进行修正，从而使计测到的工件W的齿面的齿向误差ΔL减少，通过对径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动进行修正，从而使计测到的工件W的齿面的齿厚误差Δth减少，在通过鼓形螺旋状砂轮17对工件W的齿形磨削加工中，即使产生齿形形状误差(压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth)，通过对与各齿形形状误差相适宜的轴修正项目(径向位置误差ΔX、砂轮横向位置误差ΔY、砂轮回旋角误差Δ∑、螺旋运动误差ΔP)进行修正，能够对各齿形形状误差进行可靠地修正(使其减少)。
另外，根据本实施例的内齿轮磨削盘1，首先，对使齿向误差ΔL减少的螺旋运动的修正量ΔPm进行设定，随后，对使非对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR减少的砂轮横向位置的修正量ΔYm进行设定，接下来，对使对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR和齿厚误差Δth减少的径向位置的修正量ΔXm与砂轮回旋角的修正量Δ∑m进行设定，为了根据所述各修正量ΔXm、ΔYm、Δ∑m、ΔPm对径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动进行修正，对与各齿形形状误差(非对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR、对称的压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL、齿厚误差Δth)相对应的各修正量(径向位置误差ΔX的修正量ΔXm、砂轮横向位置误差ΔY的修正量ΔYm、砂轮回旋角误差Δ∑的修正量Δ∑m、螺旋运动误差ΔP的修正量ΔPm)依次适当地进行设定，从而能够完成修正。
另外，根据本实施例的内齿轮磨削盘1，对压力角误差ΔfaL、ΔfaR因径向位置误差ΔX、砂轮横向位置误差ΔY、砂轮回旋角误差Δ∑、螺旋运动误差ΔP所受到的影响、齿向误差ΔL因螺旋运动误差ΔP所受到的影响、齿厚误差Δth因径向位置误差ΔX、砂轮回旋角误差Δ∑、螺旋运动误差ΔP所受到的影响进行预先解析，根据该解析结果，分别对压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL及齿厚误差Δth减少的径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动的各修正量ΔXm、ΔYm、Δ∑m、ΔPm进行设定，为了根据所述的各修正量ΔXm、ΔYm、Δ∑m、ΔPm对径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动进行修正，在考虑工件W(内齿轮)的压力角误差ΔfaL、ΔfaR、齿向误差ΔL及齿厚误差Δth的相互的影响度的情况下，求出径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动(径向位置误差ΔX、砂轮横向位置误差ΔY、砂轮回旋角误差Δ∑、螺旋运动误差ΔP)的各修正量ΔXm、ΔYm、Δ∑m、ΔPm，从而能够早期地对高精度的工件W的齿形形状误差进行修正，从而能够提高作业性。
另外，根据本实施例的内齿轮磨削盘1，在工件W(内齿轮)为正齿轮的情况下，通过使螺旋运动的修正量ΔPm为0，从而工件W(内齿轮)能够适用于正齿轮的情况。
【工业上的可利用性】
本发明涉及通过鼓形螺旋状砂轮进行内齿轮的齿面的磨削加工(齿形磨削加工)的内齿轮加工方法及内齿轮加工机，其可有效适用于修正在内齿轮产生的齿形形状误差且实现内齿轮的高精度齿形磨削加工的情况。
【符号说明】
1内齿轮磨削盘(内齿轮加工机)、11机座、12柱、13床鞍、14回旋头、16砂轮头、16a砂轮轴、17螺旋状砂轮、17a接触(啮合)线、18旋转工作台、19安装工具、21修整装置、22盘修整器、23基部、24回旋部、25修整器旋转驱动用电机、31NC装置、32操作部(个人计算机)、33修正量运算部、34误差运算部、35螺旋修正部、36X·Y·Z·A修正部、37显示部、40齿轮精度计测装置、41测定元件、W工件(内齿轮)、Wa左齿面、Wb右齿面

Claims (8)

1.一种内齿轮加工方法，通过使内齿轮与鼓形螺旋状砂轮在彼此带有轴交叉角的状态下啮合而同步旋转，从而通过所述鼓形螺旋状砂轮对所述内齿轮的齿面进行磨削加工，其特征在于，
通过修正径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动而使计测到的所述内齿轮的齿面的压力角误差减少，
通过修正螺旋运动而使计测到的所述内齿轮的齿面的齿向误差减少，
通过修正径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动而使计测到的所述内齿轮的齿面的齿厚误差减少。
2.根据权利要求1所述的内齿轮加工方法，其特征在于，
首先，设定使所述齿向误差减少的螺旋运动的修正量，
接着，设定使非对称的所述压力角误差减少的砂轮横向位置的修正量，
然后，设定使对称的所述压力角误差和所述齿厚误差减少的径向位置的修正量和砂轮回旋角的修正量，
并且，根据所述各修正量对径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动进行修正。
3.根据权利要求1或2所述的内齿轮加工方法，其特征在于，
对所述压力角误差因径向位置误差、砂轮横向位置误差、砂轮回旋角误差、螺旋运动误差受到的影响、所述齿向误差因所述螺旋运动误差受到的影响、所述齿厚误差因径向位置误差、砂轮回旋角误差、螺旋运动误差受到的影响预先解析，根据该解析结果分别设定使所述压力角误差、所述齿向误差及所述齿厚误差减少的径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动、砂轮回旋角的各修正量，并根据所述各修正量对径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动、砂轮回旋角进行修正。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的内齿轮加工方法，其特征在于，
在所述内齿轮为正齿轮的情况下，使所述螺旋运动的修正量为0。
5.一种内齿轮加工机，通过使内齿轮和鼓形螺旋状砂轮在彼此带有轴交叉角的状态下啮合而同步旋转，从而通过所述鼓形螺旋状砂轮对所述内齿轮的齿面进行磨削加工，其特征在于，
具备齿形形状误差修正机构，其通过修正径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动而使计测到的所述内齿轮的齿面的压力角误差减少，通过修正螺旋运动而使计测到的所述内齿轮的齿面的齿向误差减少，通过修正径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动而使计测到的所述内齿轮的齿面的齿厚误差减少。
6.根据权利要求5所述的内齿轮加工机，其特征在于，
所述齿形形状误差修正机构首先设定使所述齿向误差减少的螺旋运动的修正量，接着设定使非对称的所述压力角误差减少的砂轮横向位置的修正量，然后设定使对称的所述压力角误差和所述齿厚误差减少的径向位置的修正量和砂轮回旋角的修正量，并根据所述各修正量对径向位置、砂轮横向位置、砂轮回旋角、螺旋运动进行修正。
7.根据权利要求5或6所述的内齿轮加工机，其特征在于，
所述齿形形状误差修正机构根据对所述压力角误差因径向位置误差、砂轮横向位置误差、砂轮回旋角误差、螺旋运动误差受到的影响、所述齿向误差因所述螺旋运动误差受到的影响、所述齿厚误差因径向位置误差、砂轮回旋角误差、螺旋运动误差受到的影响预先解析而得到的解析结果，分别设定使所述压力角误差、所述齿向误差及所述齿厚误差减少的径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动、砂轮回旋角的各修正量，并根据所述各修正量对径向位置、砂轮横向位置、螺旋运动、砂轮回旋角进行修正。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的内齿轮加工机，其特征在于，
在所述内齿轮为正齿轮的情况下，所述齿形形状误差修正机构使所述螺旋运动的修正量为0。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103433569A (zh) * 2013-09-04 2013-12-11 重庆大学 凸节曲线非圆齿轮蜗杆砂轮磨削方法
CN104968461A (zh) * 2013-03-22 2015-10-07 三菱重工业株式会社 齿轮加工装置
CN105636732A (zh) * 2013-09-19 2016-06-01 三菱重工工作机械株式会社 内齿轮加工设备及内齿轮加工方法
CN110300936A (zh) * 2017-02-16 2019-10-01 克林格伦贝格股份公司 用于设计和加工齿轮的方法以及相应的加工机床和软件
CN111708325A (zh) * 2020-06-30 2020-09-25 重庆机床(集团)有限责任公司 一种伺服控制补偿的人字齿切削方法
CN113547174A (zh) * 2020-04-23 2021-10-26 株式会社捷太格特 齿轮加工装置
CN115401267A (zh) * 2022-08-01 2022-11-29 中国第一汽车股份有限公司 一种非对称齿轮的磨齿方法
US12350749B2 (en) 2020-04-23 2025-07-08 Jtekt Corporation Gear machining apparatus

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010023728A1 (de) * 2010-06-14 2011-12-15 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von identischen Zahnrädern mittles abspanender Bearbeitung
DE102012015846A1 (de) * 2012-04-17 2013-10-17 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Hartfeinbearbeiten von modifizierten Verzahnungen
CN103331494B (zh) * 2013-07-10 2015-10-28 上海第二工业大学 一种相交轴变齿厚齿轮齿形误差分析方法
JP6348049B2 (ja) * 2014-10-28 2018-06-27 トーヨーエイテック株式会社 歯車研削盤の加工精度修正方法
DE102016005257A1 (de) * 2016-04-28 2017-11-02 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren zur Verzahnbearbeitung eines Werkstückes
JP6367889B2 (ja) * 2016-10-25 2018-08-01 三菱重工工作機械株式会社 スカイビング加工用カッタ
EP3708839A4 (en) * 2017-11-07 2021-07-07 Hitachi-Johnson Controls Air Conditioning, Inc. PROCESS FOR PROCESSING A SCREW ROTOR AND DEVICE FOR CALCULATING THE SCREW ROTOR FLANK CORRECTION
JP6977494B2 (ja) * 2017-11-14 2021-12-08 株式会社ジェイテクト 歯切り工具、歯車加工装置、歯切り工具の再研磨方法及び歯切り工具の設計方法
JP7628077B2 (ja) * 2018-12-21 2025-02-07 ザ グリーソン ワークス パワースカイビングのための独立した圧力角補正
JP2023088525A (ja) * 2021-12-15 2023-06-27 株式会社カシフジ 歯車仕上げ用砥石及びその製造方法
EP4197680A1 (de) * 2021-12-17 2023-06-21 Klingelnberg AG Verfahren zum kontinuierlichen wälzschleifen von innenverzahnungen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1124786B (de) * 1958-12-16 1962-03-01 Fritz Kleinstueck Doppelkegeliger, schraubenfoermiger Abwaelzfraeser oder -schleifkoerper zur Herstellung von gerad- und schraegverzahnten, evolventenfoermigen Innenzahnkraenzen
DE2658829A1 (de) * 1976-12-24 1978-07-06 Hurth Masch Zahnrad Carl Verfahren zum feinbearbeiten, insbesondere schaben von zahnraedern
JP2006035400A (ja) * 2004-07-29 2006-02-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 歯車研削盤
JP3986320B2 (ja) * 2002-02-19 2007-10-03 華 丘 歯車加工方法及び装置
CN101214563A (zh) * 2007-12-27 2008-07-09 上海汽车集团股份有限公司 对内斜齿轮的螺旋拉削方法
JP2009142939A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 樽形ウォーム状工具

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1797461A (en) * 1928-05-04 1931-03-24 Wildhaber Ernest Method of forming gears
US1956407A (en) * 1930-09-03 1934-04-24 Wildhaber Ernest Method of and means for abrading gears
US1955082A (en) * 1931-01-16 1934-04-17 Fellows Gear Shaper Co Means for finishing gears by lapping, etc.
US2027621A (en) * 1931-08-28 1936-01-14 Firm W Ferd Klingelnberg Sohne Method of and machine for producing hob cutters
US2228965A (en) * 1935-11-19 1941-01-14 Feilows Gear Shaper Company Gear finishing tool
US2228967A (en) * 1938-10-29 1941-01-14 Fellows Gear Shaper Co Method of completing gear finishing tools
IT1177538B (it) * 1983-02-12 1987-08-26 Hurth Masch Zahnrad Carl Apparecchio e procedimento per la lavorazione di ruote dentate
JPS60114423A (ja) * 1983-08-09 1985-06-20 Honda Motor Co Ltd 噛合装置
CH664717A5 (de) * 1984-11-03 1988-03-31 Maag Zahnraeder & Maschinen Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung evolventenfoermiger zahnflanken.
DE3442830A1 (de) * 1984-11-23 1986-06-05 Carl Hurth Maschinen- und Zahnradfabrik GmbH & Co, 8000 München Zahnradartiges, abrasives feinbearbeitungswerkzeug, verfahren zum abziehen eines solchen werkzeugs und dafuer bestimmtes abziehwerkzeug
TW405470U (en) * 1993-01-22 2000-09-11 Toyota Motor Co Ltd Apparatus for machining and measuring a gear shape
NL9300826A (nl) * 1993-05-13 1994-12-01 Crown Gear Bv Gereedschap voor het vervaardigen van een kroonwiel dat kan samenwerken met een rondsel met schuine tanden en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk kroonwiel.
US5289815A (en) * 1993-06-21 1994-03-01 The Gleason Works Method of dressing a threaded grinding wheel
US6146253A (en) * 1996-04-23 2000-11-14 Mcdonnell Douglas Helicopter Company Apparatus and method for precision grinding face gear
US6491568B1 (en) * 1997-02-21 2002-12-10 Reishauer Ag Profiling methods and apparatus for generation of modified grinding worms
US6217409B1 (en) * 1998-03-18 2001-04-17 The Gleason Works Threaded grinding wheel and method of dressing
US6247376B1 (en) * 1999-07-13 2001-06-19 Valeo Electrical Systems, Inc. Rollable enveloped worm with two curve profile
US6602115B2 (en) * 2001-01-03 2003-08-05 The Boeing Company Tool and method for precision grinding of a conical face gear that meshes with a conical involute pinion
DE102004057596B4 (de) * 2004-04-22 2009-06-04 Reishauer Ag Profilierzahnrad und Verfahren zum Profilieren einer Schleifschnecke
JP4220944B2 (ja) * 2004-07-15 2009-02-04 三菱重工業株式会社 歯車研削盤
EP1843870A4 (en) * 2005-02-03 2008-06-18 Heligear Acquisition Co DEVICE FOR PRODUCING A PLAN WHY
US8506214B2 (en) * 2006-02-10 2013-08-13 Klingelnberg Gmbh Method for machining bevel gears using an indexing method having complete indexing error compensation
JP4865506B2 (ja) * 2006-10-31 2012-02-01 三菱重工業株式会社 歯車の歯合わせ角度検出方法及び装置
JP5010389B2 (ja) 2007-08-17 2012-08-29 三菱重工業株式会社 樽形ウォーム状工具のドレッシング方法及びドレッシング装置及び内歯車研削盤

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1124786B (de) * 1958-12-16 1962-03-01 Fritz Kleinstueck Doppelkegeliger, schraubenfoermiger Abwaelzfraeser oder -schleifkoerper zur Herstellung von gerad- und schraegverzahnten, evolventenfoermigen Innenzahnkraenzen
DE2658829A1 (de) * 1976-12-24 1978-07-06 Hurth Masch Zahnrad Carl Verfahren zum feinbearbeiten, insbesondere schaben von zahnraedern
JP3986320B2 (ja) * 2002-02-19 2007-10-03 華 丘 歯車加工方法及び装置
JP2006035400A (ja) * 2004-07-29 2006-02-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 歯車研削盤
JP2009142939A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 樽形ウォーム状工具
CN101214563A (zh) * 2007-12-27 2008-07-09 上海汽车集团股份有限公司 对内斜齿轮的螺旋拉削方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104968461A (zh) * 2013-03-22 2015-10-07 三菱重工业株式会社 齿轮加工装置
CN103433569A (zh) * 2013-09-04 2013-12-11 重庆大学 凸节曲线非圆齿轮蜗杆砂轮磨削方法
CN103433569B (zh) * 2013-09-04 2015-08-19 重庆大学 凸节曲线非圆齿轮蜗杆砂轮磨削方法
CN105636732A (zh) * 2013-09-19 2016-06-01 三菱重工工作机械株式会社 内齿轮加工设备及内齿轮加工方法
CN105636732B (zh) * 2013-09-19 2017-08-25 三菱重工工作机械株式会社 内齿轮加工设备及内齿轮加工方法
CN110300936A (zh) * 2017-02-16 2019-10-01 克林格伦贝格股份公司 用于设计和加工齿轮的方法以及相应的加工机床和软件
CN113547174A (zh) * 2020-04-23 2021-10-26 株式会社捷太格特 齿轮加工装置
US12350749B2 (en) 2020-04-23 2025-07-08 Jtekt Corporation Gear machining apparatus
CN111708325A (zh) * 2020-06-30 2020-09-25 重庆机床(集团)有限责任公司 一种伺服控制补偿的人字齿切削方法
CN115401267A (zh) * 2022-08-01 2022-11-29 中国第一汽车股份有限公司 一种非对称齿轮的磨齿方法
CN115401267B (zh) * 2022-08-01 2024-09-13 中国第一汽车股份有限公司 一种非对称齿轮的磨齿方法

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