JP4648219B2

JP4648219B2 - 歯車研削盤

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Publication number: JP4648219B2
Application number: JP2006052574A
Authority: JP
Inventors: 吉言柳瀬; 俊文勝間
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2026-02-28
Also published as: MXPA06014683A; DE102006061759A1; CA2569965A1; CA2569965C; BRPI0605396A; CN100546747C; KR20070089591A; CN101028658A; DE102006061759B4; US20070202774A1; KR100865053B1; JP2007229841A; US7341501B2

Description

本発明はねじ状砥石を用いて研削加工をすると共にロータリー式ドレッシング装置を備えた歯車研削盤に関し、ねじ状砥石の砥石圧力角を、この歯車研削盤にもともと搭載されているＮＣ制御機能を用いて、容易にドレッシング修正することができるようにしたものである。

更に詳述すると、本発明は、ロータリー式ドレッシング装置を備えた歯車研削盤にもともと搭載されているＮＣ制御機能を有効に活用することにより、ねじ状砥石の周面に螺旋状に形成したねじ山の砥石圧力角を、ねじ山の始点からねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化（漸増または漸減）させることができるドレッシング処理を、容易に行なうことができるようにしたものである。
なお、「ねじ山の始点」とは、螺旋状に形成したねじ山の螺旋の一端のことを意味し、「ねじ山の終点」とは、螺旋状に形成したねじ山の螺旋の他端のことを意味する。

従来、熱処理後の歯車（加工物）に対し、歯車研削工具である「ねじ状砥石」により研削することにより、歯車を仕上げ加工する歯車研削盤が知られている。ねじ状砥石とは、リング状をなし、外周面に螺旋状にねじ山（ラック歯）を形成した砥石である。研削加工は、ねじ状砥石の直交座標系の位置（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の位置）、並びに、ねじ状砥石の回転速度等をＮＣ制御することにより行っている。

研削加工をしていくと、ねじ状砥石は摩耗し、その切れ味が低下するので、多数個の歯車を連続して加工した後は、摩耗したねじ状砥石を、ドレッシング装置によりドレッシングして鋭い切れ刃を再生させる必要がある。

歯車研削盤の中には、ドレッシング装置を備えたものがある。このドレッシング装置としては、回転駆動する円板状のドレッシング工具を備えたロータリー式ドレッシング装置がある。このロータリー式ドレッシング装置では、円板状のドレッシング工具を鉛直面内で回転駆動させつつ、回転しているねじ状砥石のねじ山のフランクに接触させてドレッシングをしている。

加工する歯車の歯形圧力角を修正するためには、ねじ状砥石の砥石圧力角を修正しなければならない。そして、ねじ状砥石の砥石圧力角の修正は、ドレッシング装置により、ねじ状砥石をドレッシングして行う。
つまり、
（１）ドレッシング装置により、ねじ状砥石をドレッシングして、その砥石圧力角を修正し、
（２）修正された砥石圧力角となっているねじ状砥石により、歯車に対して研削加工して仕上げ加工すると、ねじ状砥石に形成された「修正された砥石圧力角」が、歯車に転写され、
（３）この結果、歯車の歯形圧力角が修正される、という結果が得られるのである。

ねじ状砥石の砥石圧力角を修正するためには、ねじ状砥石のねじ山に接触している円板状のドレッシング工具を旋回（垂直方向軸（Ｚ軸）回りに旋回）させればよい。
このため、歯車研削盤の中には、ロータリー式ドレッシング装置を旋回させる機構を備えている種類もあり、このような旋回機構を備えた歯車研削盤では、旋回用の工具であるブロックゲージを用いて、操作者が手操作によりロータリー式ドレッシング装置（ドレッシング工具）をＺ軸回りに旋回させて、砥石圧力角の修正をしている。

一方、歯車は回転力を伝達するために用いられるものであるが、歯車どうしが噛み合うことにより、ギアノイズ（騒音や振動）が発生することがある。そこで、歯車（はすば歯車）の歯筋方向にクラウニング（丸み）をつけて、歯車どうしの接触を滑らかにして当たりを良くすることにより、ギアノイズの低減を図っている。

創成歯車研削盤により、はずば歯車の歯筋方向にクラウニングをつける場合には、歯幅の位置により歯形形状が変化する。このときの形状をバイアス歯面と呼ぶ。創成歯車研削盤の場合では、はすば歯車の鋭角側の圧力角が大きくなるバイアスイン形状となる。

はすば歯面形状はギアノイズに影響を与えるため、歯面につけるバイアス量を任意にコントロールしたい（即ち、バイアス歯面修正をしたい）というニーズがある。特に仕上げ工程での歯面研削ではそのニーズが大きい。ただし、現状の歯車研削盤では、バイアス歯面修正は困難である。

そこで本願発明者は、ねじ状砥石により、バイアス歯面修正ができるのではないかと検討をした。ねじ状砥石により、はすば歯車に対して研削加工することによりバイアス歯面修正をするためには、ねじ状砥石の周面に螺旋状に形成したねじ山の砥石圧力角が、ねじ山の始点（螺旋状に形成したねじ山の螺旋の一端）からねじ山の終点（螺旋状に形成したねじ山の螺旋の他端）に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化（漸増または漸減）していればよい。
したがって、ねじ状砥石をドレッシング処理することにより、「ねじ状砥石の周面に螺旋状に形成したねじ山の砥石圧力角を、ねじ山の始点からねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化（漸増または漸減）」させればよい。

特開２００２−１４４１４８号公報特開２０００−２４６６３６号公報

前述したように、ねじ状砥石の砥石圧力角を修正するためには、ねじ状砥石のねじ山に接触している円板状のドレッシング工具を旋回（垂直方向軸（Ｚ軸）回りに旋回）させればよい。

したがって上述した、「ねじ状砥石をドレッシング処理することにより、ねじ状砥石の周面に螺旋状に形成したねじ山の砥石圧力角を、ねじ山の始点からねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化（漸増または漸減）させる」には、ねじ状砥石が回転するに従い、ドレッシング工具のＺ軸回りの旋回角を次第に変化（漸増または漸減）させる制御をすればよい。

しかし、ドレッシング工具のＺ軸回りの旋回角を次第に変化させる制御をするためには、この新たな旋回軸回りでの旋回制御を歯車研削盤に導入しなければならない。現状の歯車研削盤に、ドレッシング工具をＺ軸回りに旋回させる新たな旋回制御機能を追加するのは、現実的には大きな困難があった。

本発明は、ロータリー式ドレッシング装置を備えた現状の歯車研削盤であっても、ドレッシング工具の位置を変化させることなく、「ねじ状砥石をドレッシング処理することにより、ねじ状砥石の周面に螺旋状に形成したねじ山の砥石圧力角を、ねじ山の始点からねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化（漸増または漸減）させる」ことができる歯車研削盤を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の構成は、
外周面に螺旋状にねじ山を形成したねじ状砥石が回転自在に装着されると共に、前記ねじ状砥石を、ワーク加工位置に対して前進・後退する方向であるＸ方向、垂直方向であるＺ方向、前記Ｘ方向及び前記Ｚ方向に対して直交する方向であるＹ方向に沿い移動させると共にＹＺ平面で旋回させる移動機構と、
前記移動機構に装着された前記ねじ状砥石の位置を制御するため、前記移動機構の移動をＮＣ制御するＮＣ装置と、
円板状をなすドレッシング工具を有しており、前記ワーク加工位置にセットされたときに、前記ドレッシング工具が回転駆動しつつ前記ねじ状砥石のねじ山のフランクに接触してドレッシングを行うロータリー式ドレッシング装置とを有し、
前記ＮＣ装置は、
前記ワーク加工位置にセットされた前記ドレッシング工具が前記ねじ状砥石のねじ山のフランクに接触するように、前記ねじ状砥石のＸ，Ｙ，Ｚ方向位置並びにＹＺ平面での旋回位置を調整し、
前記ドレッシング工具が前記ねじ状砥石のねじ山のフランクに接触する状態を保持しつつ、前記ねじ状砥石が１回転する間に、前記ねじ状砥石を螺旋状の前記ねじ山のリードに相当する距離だけＹ方向に移動させ、
更に、前記ドレッシング工具が前記ねじ状砥石のねじ山のフランクに接触する状態を保持しつつ、前記ねじ状砥石が回転するに合わせて、前記ドレッシング工具が前記ねじ状砥石のねじ山のフランクに接触する位置が、前記ねじ状砥石の周面に沿い次第に移動するよう、前記ねじ状砥石のＸ，Ｚ方向位置を次第に変化させていくよう制御することにより、
前記ねじ状砥石の外周面に螺旋状に形成したねじ山の砥石圧力角を、ねじ山の始点からからねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化させるように前記ねじ状砥石をドレッシング修正することができる歯車研削盤において、
前記ＮＣ装置は、
前記ワーク加工位置に配置されたワークに対して、ドレッシング修正された前記ねじ状砥石により加工する際には、
回転している前記ねじ状砥石のねじ山が、前記ワークの歯面に接触しつつワークの歯筋方向に沿い一端側から他端側に移動するように前記ねじ状砥石を移動させ、しかも、ワークの歯筋方向に沿う一端側の前記ワークのワーク歯面には前記ねじ状砥石のねじ山の始点が接触し、ワークの歯筋方向に沿う他端側の前記ワークの歯面には前記ねじ状砥石のねじ山の終点が接触するように、前記ねじ状砥石の回転を制御することを特徴とする。

本発明によれば、ねじ状砥石の位置をＮＣ制御することにより、ロータリー式ドレッシング装置のドレッシング工具に接触させてドレッシングすることにより、ねじ状砥石の周面に螺旋状に形成したねじ山の砥石圧力角を、ねじ山の始点からねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化（漸増または漸減）させることができる。

このように、ねじ状砥石をドレッシング修正することにより、砥石圧力角を連続的に変化させることができるので、このように砥石圧力角が連続的に変化しているねじ状砥石を用いて、はすば歯車（ワーク）に対して、最適なバイアス歯面修正をすることができる。
つまり、砥石圧力角が、ねじ山の始点からからねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化させるようにドレッシング修正されたねじ状砥石により、ワーク加工位置に配置されたはすば歯車（ワーク）に対して加工する際には、
（１）回転しているねじ状砥石のねじ山が、はすば歯車（ワーク）の歯面に接触しつつ、はすば歯車の歯筋方向に沿い一端側から他端側に移動するようにねじ状砥石を移動させ、
（２）しかも、はすば歯車（ワーク）の歯筋方向に沿う一端側のはすば歯車の歯面にはねじ状砥石のねじ山の始点が接触し、はすば歯車（ワーク）の歯筋方向に沿う他端側のはすば歯車の歯面にはねじ状砥石のねじ山の終点が接触するように、ねじ状砥石の回転を制御する。

このような加工をすることにより、ねじ状砥石の圧力角の変化に応じて、はすば歯車（ワーク）歯面の圧力角が、歯筋方向に沿う一端側から他端側に向かうに従い徐々に変化するような、バイアス修正を与えることができる。

まず初めに、本発明を適用した歯車研削盤の構成及び一般的な動作を、図１ないし図５に基づき説明する。

図１は、ねじ状砥石（ウォーム状砥石）３を装着した本発明の実施形態に係る歯車研削盤の斜視図である。図１では、ねじ状砥石３を、ロータリー式ドレッシング装置１０に備えた一対のドレッシング工具１０ａ，１０ｂによりドレッシング（研削再生）している状態を示している。リング状のネジ状砥石３は、その外周面にラック歯（螺旋状に形成したねじ山）を備えており、このラック歯が加工物（被研削ギア）Ｗと噛み合うことにより、歯車研削を行うものである。

図２は、前記加工物の一端を支える心押台であるカウンタコラム５の周辺を、上方から見た場合の説明図であり、図２（ａ）（ｂ）は、テーブル４への加工物Ｗの搬入・搬出動作を示すものであり、図２（ｃ）はドレッシング状態を示すものである。
また図３は、カウンタコラム（心押台）５の側面図である。
図４は、ねじ状砥石３と加工物Ｗとが噛み合って歯車研削をしている状態を示す斜視図である。図４に示すように、ねじ状砥石３の外周面には螺旋状にねじ山が形成されている。
図５は、ドレッシング状態を示す模式図である。

図１において、１はベッド、２はコラム、３は加工物を研削加工するねじ状砥石、４は加工物を載置保持するテーブル、５はベッド１上に立設するカウンタコラム（心押台）、６はカウンタコラム５の下部外周に旋回可能に設けられている旋回リング（輪状部材）、７及び８は加工物を搬入・搬出するグリッパ、１０はねじ状砥石３をドレッシングするロータリー式ドレッシング装置を示す。

コラム２に対面する位置（ワーク加工位置）にテーブル４が設けられている。コラム２はベッド１上において、図２に示す第１の軸Ｃ１（テーブル４）に対して前進及び後進（Ｘ方向にスライド）する。また、コラム２には、ねじ状砥石３を装着するための砥石軸である研削スピンドル１４を備えている。テーブル４は、図２に示す第１の軸Ｃ１を中心にＣ矢印方向に回転する。

カウンタコラム５は、テーブル４上に載置された加工物を、その上方から押さえる機能を有するものであり、そのテーブル４面側において上下方向に昇降し、加工物をその上方から押さえる心押具（図示せず）を備えている。

図２（ａ）に示すように、カウンタコラム５の外周には、第２の軸Ｏを中心として図示しない駆動手段によりＢ矢印方向に旋回する旋回リング（輪状部材）６が設けられ、この旋回リング６には、加工物保持部である一対のグリッパ７，８と、ロータリー式ドレッシング装置１０が設けられている。

一対のグリッパ７，８は、第２の軸Ｏに対して対称に設けられており、グリッパ７，８により、加工物Ｗをテーブル４に対して搬入・搬出する。このグリッパ７，８は、開閉する一対のホーク７ａ，８ａにより、加工物Ｗをその両側から挟み把持する機構となっている。

旋回リング６は、グリッパ７，８により加工物Ｗをテーブル４へ搬入・搬出し易い高さを考慮し、カウンタコラム５の下部外周に設けることが望ましい。

ロータリー式ドレッシング装置１０は、グリッパ７，８間に備えられており、好ましくは、第２の軸Ｏを中心として、グリッパ７，８間の中央（９０度）位置に備えられる。
ロータリー式ドレッシング装置１０には、ドレッサ軸１０ｃを中心として鉛直面内で回転駆動する円板状をなす一対のドレッシング工具１０ａ，１０ｂを備えている。

コラム２のうちテーブル４に対面する側面（前面）には、第１の軸Ｃ１と平行（Ｚ方向）にスライド可能な垂直スライド１１と、垂直スライド１１の前面にてＡ方向に軸旋回可能（Ｘ軸回りに旋回可能、ＹＺ平面で旋回可能）な旋回ヘッド１２と、旋回ヘッド１２の前面にて第１の軸Ｃ１に対し直交する方向（Ｙ方向）にスライドする研削スライダ１３を備えている。上記Ａ方向の軸旋回は、この研削スピンドル１４全体を傾ける動きを意味するものである。研削スピンドル１４は、砥石軸３ａを中心として回転することにより、ねじ状砥石３により加工物Ｗの研削加工が可能となる。

そしてベッド１，コラム２，垂直スライド１１，旋回ベッド１２，研削スライダ１３，研削スピンドル１４により移動機構が構成されており、この移動機構の各部分は、ＮＣ装置２０により、その移動位置がＮＣ制御される。

また、旋回ヘッド１２にクーラントノズル９が設けられていて、このクーラントノズル９から研削油が、加工物Ｗ及びねじ状砥石３の研削中、研削部位上方より吐出され、研削の円滑性、研削屑の排除および冷却を図っている。

上記Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ａ，Ｃ方向の移動及び研削スピンドル１４によるねじ状砥石３の回転駆動を、ＮＣ装置２０によりＮＣ制御することで、ねじ状砥石３がテーブル４上の加工物Ｗに対し、研削加工する。

加工物Ｗの搬入搬出及び加工動作を、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づき説明する。
図２（ａ）は、グリッパ７側にて加工物Ｗをテーブル４上に搬入すると共に、グリッパ８側に次に研削する加工物Ｗ１を把持させた状態を示す図である。

グリッパ７が図示しない移動手段により所定の距離だけ下降し、加工物Ｗがテーブル４上の加工物取付具（ワークアーバ）に設置される。グリッパ７の把持を開放後、図示しない締付装置にて加工物Ｗがワークアーバに固定支持される。その後、Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ａ，Ｃの移動及びねじ状砥石３の回転駆動をＮＣ制御することで、ねじ状砥石３が加工物Ｗを研削加工して歯車Ｗ２を製作する。図４は研削加工時における、ねじ状砥石３と加工物Ｗとの状態を示す。

次に、歯車Ｗ２のワークアーバへの固定支持が解除され、歯車Ｗ２をグリッパ７で把持し、グリッパ７が移動手段により所定の距離だけ上昇し、歯車Ｗ２がワークアーバから離間する。次いで、旋回リング６を１８０度右回転（Ｄ矢印）し、図２（ｂ）に示す状態となる。このときグリッパ８は、次に研削加工を行う加工物Ｗ１を把持しており、グリッパ８が加工物Ｗ１をテーブル４上に搬入すると共にグリッパ７が完成した歯車Ｗ２を搬出する。

図２（ａ）（ｂ）に示す動作を交互に繰り返すことで歯車を連続して数十個製作した後に、旋回リング６を、図２（ｂ）の状態から、右に９０度、Ｆ方向に旋回して，図２（ｃ）及び図３に示す状態とし、ロータリー式ドレッシング装置１０をねじ状砥石３に対面させ、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂがドレッサ軸１０ｃを中心として鉛直面内で回転駆動され、さらに、Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ａの移動及びねじ状砥石３の回転駆動を加工物Ｗの加工時と同様にＮＣ装置２０によりＮＣ制御して、ねじ状砥石３をドレッシング装置１０により研削再生する。

ロータリー式ドレッシング装置１０によりねじ状砥石３のドレッシングを行うタイミングは、研削加工を行う前に、あらかじめ、ねじ状砥石３により連続して研削加工を行う加工物Ｗの数を所定の設定数として歯車研削盤のＮＣ装置２０に設定しておく。このようにしておくことで、図２（ａ）（ｂ）に示す動作を交互に繰り返し、ねじ状砥石３が加工物Ｗを所定の数だけ連続加工した後、旋回リング６が図２（ｃ）の状態になるように旋回することにより、ロータリー式ドレッシング装置１０がねじ状砥石３と対面し、ねじ状砥石３に対する、ロータリー式ドレッシング装置１０によるドレッシングが可能となる。

ドレッシングは、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂがドレッサ軸１０ｃを中心として鉛直面内で回転駆動し、さらに、ねじ状砥石３のＸ，Ｙ，Ｚ，Ａ方向の移動及びねじ状砥石３の回転駆動を、ＮＣ制御駆動することにより行われる。

このようにして、回転駆動している円板状のドレッシング工具１０ａ，１０ｂを、回転しているねじ状砥石３のねじ山のフランクに接触させていくことにより、ねじ状砥石３のドレッシングを行うことができる。

図５（ａ）は、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂにより、ねじ状砥石３をドレッシングしている状態を、模式的に示している。

ドレッシングする場合には、ロータリー式ドレッシング装置１０（即ちドレッシング工具１０ａ，１０ｂ）の位置を固定しておく。そして、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂがねじ状砥石３のねじ山のフランクに接触するように、ねじ状砥石３を直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に沿う方向）で所定の位置に位置決めすると共に、ねじ状砥石３をＡ矢印方向に所定角度だけ旋回させる。このとき、ねじ状砥石３の位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に沿う方向、及び、Ａ方向旋回位置）を調整することにより、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂにてドレッシングするねじ状砥石３の砥石圧力角を変えることができる。

上述したようにして、予め設定した所定の砥石圧力角となるように、ねじ状砥石３の位置制御をして、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂがねじ状砥石３のねじ山のフランクに接触した状態とし、この位置状態を保持しつつ、ねじ状砥石３を回転駆動させる。このとき、ねじ状砥石３が１回転する間に、ねじ状砥石３を、ねじ状砥石３のねじ山のリードに相当する距離だけＹ方向に移動させていく。そうすると、ねじ山の始点（螺旋状に形成したねじ山の螺旋の一端）からねじ山の終点（螺旋状に形成したねじ山の螺旋の他端）に向かって螺旋状に進む全ての部分において、ねじ山の砥石圧力角が、予め設定した所定の砥石圧力角となるようにドレッシングされる。

結局、「ねじ状砥石３の位置を固定して、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂをＺ軸回りで旋回させる」のと等価な状態となるように、「ドレッシング工具１０ａ，１０ｂの位置を固定して、ねじ状砥石３の直交座標位置及びＡ矢印方向の旋回角を変更」することにより、砥石圧力角を変えることができる。

なお図５（ｂ）に示すような、１枚のドレッシング工具１０ｄを用いることもできる。このドレッシング工具１０ｄにおいても、一対のドレッシング工具１０ａ，１０ｂと同様に、ねじ状砥石３の左右のフランクＬＦ，ＲＦに接触してドレッシングを行うことができる。

図１〜図５に示す歯車研削盤に適用した、本発明の実施例を、図６を参照して説明する。

この実施例では、ねじ状砥石３をロータリー式ドレッシング装置１０によりドレッシングすることにより、ねじ状砥石３の周面に螺旋状に形成したねじ山の砥石圧力角を、ねじ山の始点からねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化（漸増または漸減）させるものである。

本実施例では、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、ロータリー式ドレッシング装置１０の位置は、ドレッシングの進行工程にかかわらず固定しておく。なおロータリー式ドレッシング工具の位置は固定しているが、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂは、ドレッサ軸１０ｃを中心として鉛直面内で回転している。そして、次に述べるように、ＮＣ装置２０によるＮＣ制御により、ねじ状砥石３の位置を制御する。

まず最初に、図６（ａ）に示すように、ねじ状砥石３のＸ，Ｙ，Ｚ方向位置並びにＹＺ平面での旋回位置（Ａ方向旋回位置）を調整して、ねじ状砥石３の外周面のうちやや下側面が、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂに接触するように調整する。
しかも、ねじ状砥石３の周面に螺旋状に形成したねじ山の始点が、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂに接触するように調整する。
このとき、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂがねじ状砥石３のねじ山に接触してドレッシングすることにより、ねじ山のフランクに形成された砥石圧力角が、予め設定した角度となるように、ねじ状砥石３のＸ，Ｙ，Ｚ方向位置並びにＹＺ平面での旋回位置（Ａ方向旋回位置）を調整する。

次に、上述したようにしてドレッシング工具１０ａ，１０ｂがねじ状砥石３のねじ山に接触した状態を保持しつつ、次に述べる、ねじ状砥石３の２つの移動制御を同時に行なう。

まず第１の移動制御は、上述したようにしてドレッシング工具１０ａ，１０ｂがねじ状砥石３のねじ山に接触した状態を保持しつつ、ねじ状砥石３の回転に同期させて、ねじ状砥石３をＹ方向に移動させる。具体的には、ねじ状砥石３が１回転する間に、螺旋状のネジ山のリードに相当する距離だけ、ねじ状砥石３をＹ方向に移動させる。

第２の移動制御は、上述したようにしてドレッシング工具１０ａ，１０ｂがねじ状砥石３のねじ山に接触した状態を保持しつつ、ねじ状砥石３の回転に合わせて、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂがねじ状砥石３のねじ山のフランクに接触する位置が、ねじ状砥石３の周面に沿い次第に移動するように、ねじ状砥石３のＸ，Ｚ方向位置を次第に変化させるように制御する。
つまり、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂがねじ状砥石３のねじ山のフランクに接触する位置が、図６（ａ）に示す最初の状態から、図６（ｂ）に示す状態となり、更に図６（ｃ）に示す最後の状態になるように、ねじ状砥石３のＸ，Ｚ方向位置を次第に変化させるように制御する。

このとき、図６（ａ）に示す最初の状態では、ねじ状砥石３の周面に螺旋状に形成したねじ山の始点が、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂに接触し、図６（ｃ）に示す最後の状態では、ねじ状砥石３の周面に螺旋状に形成したねじ山の終点が、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂに接触するように、ねじ状砥石３のＸ，Ｚ方向位置の変化を制御する。

このように、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂがねじ状砥石３のねじ山のフランクに接触する位置が、ねじ状砥石３の周面に沿い次第に移動していくと、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂによりドレッシングされるねじ山の砥石圧力角は、ねじ山の始点からねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化する。

例えば、ねじ状砥石３に形成したねじ山の傾斜向きにもよるが、図６（ａ）の状態でドレッシングされる、始点でのねじ山の砥石圧力角に対して、図６（ｃ）の状態でドレッシングされる、終点のねじ山の砥石圧力角が大きくなり、ねじ山の始点からねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い、ねじ山の圧力角が漸増する。
ねじ状砥石３に形成したねじ山の傾斜向きが逆であれば、ねじ山の始点からねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い、ねじ山の圧力角が漸減する。

これは、ドレッシング工具１０ａ，１０ｂがねじ状砥石３のねじ山のフランクに接触する位置が、Ｙ方向位置で同じであったとしても、ねじ状砥石３の周面に沿う位置で異なると、ねじ山の捩れを原因として、ドレッシング量が代わってくるからである。

このようにしてねじ状砥石３の位置制御をすることにより、ねじ状砥石３の周面に螺旋状に形成したねじ山の砥石圧力角を、ねじ山の始点からねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化（漸増まはた漸減）させるドレッシング処理をすることができる。

また、このようにドレッシング処理されたねじ状砥石３により、はすば歯車に対して歯車研削をすると、はすば歯車に対してバイアス歯面修正をすることができる。

つまり、ねじ状砥石３をドレッシング修正することにより、砥石圧力角を連続的に変化させることができるので、このように砥石圧力角が連続的に変化しているねじ状砥石３を用いて、はすば歯車（ワーク）に対して、最適なバイアス歯面修正をすることができる。

つまり、砥石圧力角が、ねじ山の始点からからねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化させるようにドレッシング修正されたねじ状砥石３により、ワーク加工位置に配置されたはすば歯車（ワーク）に対して加工する際には、
（１）回転しているねじ状砥石３のねじ山が、はすば歯車（ワーク）の歯面に接触しつつ、はすば歯車の歯筋方向に沿い一端側から他端側に移動するようにねじ状砥石３を移動させ、
（２）しかも、はすば歯車（ワーク）の歯筋方向に沿う一端側のはすば歯車の歯面にはねじ状砥石３のねじ山の始点が接触し、はすば歯車（ワーク）の歯筋方向に沿う他端側のはすば歯車の歯面にはねじ状砥石３のねじ山の終点が接触するように、ねじ状砥石３の回転を制御する。

このような加工をすることにより、ねじ状砥石３の圧力角の変化に応じて、はすば歯車（ワーク）歯面の圧力角が、歯筋方向に沿う一端側から他端側に向かうに従い徐々に変化するような、バイアス修正を与えることができる。

歯車研削盤を示す斜視図。歯車研削盤のカウンタコラム周辺を示す平面図。歯車研削盤のカウンタコラム周辺を示す側面図。歯車の研削状態を示す斜視図。ドレッシング状態を示す模式図。実施例の状態を示す説明図。

符号の説明

１ベッド
２コラム
３ねじ状砥石
３ａ砥石軸
４テーブル
５カウンタコラム
６旋回リング
７，８グリッパ
１０ロータリー式ドレッシング装置
１０ａ，１０ｂドレッシング工具
１０ｃドレッサ軸
１１垂直スライド
１２旋回ヘッド
１３研削スライダ
１４研削スピンドル
２０ＮＣ装置

Claims

外周面に螺旋状にねじ山を形成したねじ状砥石が回転自在に装着されると共に、前記ねじ状砥石を、ワーク加工位置に対して前進・後退する方向であるＸ方向、垂直方向であるＺ方向、前記Ｘ方向及び前記Ｚ方向に対して直交する方向であるＹ方向に沿い移動させると共にＹＺ平面で旋回させる移動機構と、
前記移動機構に装着された前記ねじ状砥石の位置を制御するため、前記移動機構の移動をＮＣ制御するＮＣ装置と、
円板状をなすドレッシング工具を有しており、前記ワーク加工位置にセットされたときに、前記ドレッシング工具が回転駆動しつつ前記ねじ状砥石のねじ山のフランクに接触してドレッシングを行うロータリー式ドレッシング装置とを有し、
前記ＮＣ装置は、
前記ワーク加工位置にセットされた前記ドレッシング工具が前記ねじ状砥石のねじ山のフランクに接触するように、前記ねじ状砥石のＸ，Ｙ，Ｚ方向位置並びにＹＺ平面での旋回位置を調整し、
前記ドレッシング工具が前記ねじ状砥石のねじ山のフランクに接触する状態を保持しつつ、前記ねじ状砥石が１回転する間に、前記ねじ状砥石を螺旋状の前記ねじ山のリードに相当する距離だけＹ方向に移動させ、
更に、前記ドレッシング工具が前記ねじ状砥石のねじ山のフランクに接触する状態を保持しつつ、前記ねじ状砥石が回転するに合わせて、前記ドレッシング工具が前記ねじ状砥石のねじ山のフランクに接触する位置が、前記ねじ状砥石の周面に沿い次第に移動するよう、前記ねじ状砥石のＸ，Ｚ方向位置を次第に変化させていくよう制御することにより、
前記ねじ状砥石の外周面に螺旋状に形成したねじ山の砥石圧力角を、ねじ山の始点からからねじ山の終点に向かって螺旋状に進むに従い次第に変化させるように前記ねじ状砥石をドレッシング修正することができる歯車研削盤において、
前記ＮＣ装置は、
前記ワーク加工位置に配置されたワークに対して、ドレッシング修正された前記ねじ状砥石により加工する際には、
回転している前記ねじ状砥石のねじ山が、前記ワークの歯面に接触しつつワークの歯筋方向に沿い一端側から他端側に移動するように前記ねじ状砥石を移動させ、しかも、ワークの歯筋方向に沿う一端側の前記ワークのワーク歯面には前記ねじ状砥石のねじ山の始点が接触し、ワークの歯筋方向に沿う他端側の前記ワークの歯面には前記ねじ状砥石のねじ山の終点が接触するように、前記ねじ状砥石の回転を制御することを特徴とする歯車研削盤。