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特許7215981ギヤホイールペアをラッピングするための装置及び方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-23
(45)【発行日】2023-01-31
(54)【発明の名称】ギヤホイールペアをラッピングするための装置及び方法
(51)【国際特許分類】
   B23F 19/02 20060101AFI20230124BHJP
【FI】
B23F19/02
【請求項の数】 11
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2019166833
(22)【出願日】2019-09-13
(65)【公開番号】P2020049649
(43)【公開日】2020-04-02
【審査請求日】2020-04-17
(31)【優先権主張番号】18196573.2
(32)【優先日】2018-09-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】596043494
【氏名又は名称】クリンゲルンベルク・アクチェンゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】Klingelnberg AG
(74)【代理人】
【識別番号】100101454
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 卓二
(74)【代理人】
【識別番号】100189555
【弁理士】
【氏名又は名称】徳山 英浩
(72)【発明者】
【氏名】シュテファン・ヘルツホフ
(72)【発明者】
【氏名】クリスチャン・パユ
(72)【発明者】
【氏名】ドミニク・ヴィートマン
(72)【発明者】
【氏名】バスティアン・ヘルマンス
【審査官】山本 忠博
(56)【参考文献】
【文献】特開平02-116416(JP,A)
【文献】特開2015-116625(JP,A)
【文献】特開2014-119042(JP,A)
【文献】特開2004-042178(JP,A)
【文献】特開2018-034255(JP,A)
【文献】特開2005-288611(JP,A)
【文献】特開2017-205865(JP,A)
【文献】特開2015-100916(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B23F 19/02,23/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
a)いくつかの構造的に同等なギヤホイールペア群(Tn,Rn)からの第1ギヤホイールペア(T1,R1)の2つのギヤホイールに対する目標イーズオフを特定するステップと、
b)前記第1ギヤホイールペア(T1,R1)の2つのギヤホイールに対して第1のラッピング手順を実行するステップと、
c)前記第1ギヤホイールペア(T1,R1)の2つのギヤホイールに対して測定手順を実行して、両方のギヤホイールの歯面上の複数の測定値を取得するステップと、
d)前記測定値から、前記第1ギヤホイールペア(T1,R1)の実イーズオフを確認するステップと、
e)前記目標イーズオフに対する前記実イーズオフの偏差を確認するステップと、
f)前記偏差に基づいて修正値を確認するステップと、
g)前記修正値に基づいて調整ラッピング手順を規定するステップと、
及び
h)前記第1ギヤホイールペア(T1,R1)の2つのギヤホイールに対して更なる調整ラッピング手順を実行するステップか、
i)又は、前記いくつかの構造的に同等なギヤホイールペア群(Tn,Rn)からの第2ギヤホイールペア(T2,R2)の2つのギヤホイールに対して調整ラッピング手順を実行するステップのいずれかと、
を含み、
前記目標イーズオフ及び前記実イーズオフは、それぞれ、ギヤとカウンタギヤが予め定められた一定の伝達比で転がるときの前記ギヤと前記カウンタギヤ間の距離関数の最小値として定義される、
ラッピング方法。
【請求項2】
ステップi)の後、ステップc)の仕様による測定手順とステップd)の仕様による実イーズオフの確認とが、前記第2ギヤホイールペア(T2,R2)に対して実行され、前記第2ギヤホイールペア(T2,R2)が前記目標イーズオフの許容範囲内にあるか否かを確認し、
前記第2ギヤホイールペア(T2,R2)の2つのギヤホイールに対する前記調整ラッピング手順は、前記実イーズオフが前記許容範囲内にある場合に終了することを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
ステップb)~i)は、更なるギヤホイールペア群(Tn,Rn)に対して実行されることを特徴とする請求項に記載の方法。
【請求項4】
前記目標イーズオフ及び前記実イーズオフは、ギヤホイールペア(Tn,Rn)の2つのギヤホイールが互いにペアとされている場合、それらの噛み合い動作を表すことを特徴とする請求項1~のいずれかに記載の方法。
【請求項5】
前記目標イーズオフは、複数の離散イーズオフ値を有するセットとして、又はイーズオフ関数として定義されることを特徴とする請求項1~のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
ステップb)の前及び/又はステップi)の前に、
-ギヤホイールペア(Tn,Rn)の第1ギヤホイール(Tn)がラッピング装置の第1回転軸の周りで回転できるように、前記ラッピング装置において前記第1ギヤホイール(Tn)をチャックするステップと、
-ギヤホイールペア(Tn,Rn)の第2ギヤホイール(Rn)が前記ラッピング装置の第2回転軸の周りで回転できるように、前記ラッピング装置において前記第2ギヤホイール(Rn)をチャックするステップと、
-前記第1ギヤホイール(Tn)を前記第2ギヤホイール(Rn)と噛み合わせるために、前記ラッピング装置によって相対運動を実行するステップと、
を含む準備ステップが実行されることを特徴とする請求項1~のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
前記ラッピング装置において実行される前記第1のラッピング手順及び第2のラッピング手順の実行中に、両方のギヤホイール群(Tn,Rn)の噛み合い領域の中でラッピング剤の研磨粒子が2つのギヤホイール群(Tn,Rn)上の材料除去を保証するように、ラッピング剤が導入されることを特徴とする請求項に記載の方法。
【請求項8】
ラッピング装置と測定装置とを含む装置であって、
前記ラッピング装置は、複数のNC制御軸とNCコントローラとを備え、
前記ラッピング装置は、第1ギヤホイールペア(T1,R1)の2つのギヤホイールに対して第1のラッピング手順を実行するように設計され、
前記測定装置は、前記第1ギヤホイールペア(T1,R1)の2つのギヤホイールに対して測定手順を実行して、両方のギヤホイールの歯面上の複数の測定値を取得するように設計され、
前記装置は、
目標イーズオフに対する実イーズオフの偏差を確認し、
前記偏差に基づいて修正値を確認し、
前記修正値に基づいて調整された第2のラッピング手順を規定するように設計され、
前記ラッピング装置は、前記第1ギヤホイールペア(T1,R1)の2つのギヤホイールに対して、及び/又は第2ギヤホイールペア(T2,R2)の2つのギヤホイールに対して、前記調整された第2のラッピング手順を実行するように設計され
前記目標イーズオフ及び前記実イーズオフは、それぞれ、ギヤとカウンタギヤが予め定められた一定の伝達比で転がるときの前記ギヤと前記カウンタギヤ間の距離関数の最小値として定義される
装置。
【請求項9】
前記ラッピング装置及び前記測定装置は、通信可能に接続されたことを特徴とする請求項に記載の装置。
【請求項10】
ギヤホイールペア(Tn,Rn)の2つのギヤホイールのラッピングと、前記ギヤホイールペア(Tn,Rn)の前記2つのギヤホイールに対して測定手順を実行することと、の間で、前記2つのギヤホイールを再びチャックすることが必要でないように、前記ラッピング装置と前記測定装置とは、一体化して具現化されたことを特徴とする請求項8又は9に記載の装置。
【請求項11】
少なくとも1つのソフトウェア又は少なくとも1つのソフトウェアモジュールを含み、前記ソフトウェア又は前記ソフトウェアモジュールは、実イーズオフと目標イーズオフとの間の偏差を確認するように、及び、前記第1のラッピング手順に対する調整を実行し、そこから前記調整された第2のラッピング手順を定義するように設計されたことを特徴とする請求項10のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の主題は、装置及び方法である。特に、本発明の主題は、ホイールセット(wheelset)ペアをラッピングするための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ベベルギヤの製造の範囲内で、硬質精密(hard-fine)加工には、ラッピング法がよく使用される。ラッピングは、ベベルギヤペア(ベベルギヤユニット)又はハイポイドギヤペア(ハイポイドギヤユニット)の歯面の硬質精密加工(焼き入れ後の仕上げ加工)に使用される方法である。砥粒が研削工具の母材の中に永久的に結合され、したがって切削経路が幾何学的に決定されるギヤ切削研削とは対照的に、ラッピングは、適切なキャリア液とともに懸濁液(ラッピング液又はラッピング剤と呼ばれる)を形成する遊離粒子を使用して動作する。ラッピング剤は、特定のトルク負荷を指定して2つのギヤ間で研磨材の除去が行われるように、ホイールセットペアのギヤ間の噛み合い領域の中へのラッピングの目的で導入される。同時に、ラッピングにより、ホイールセットペアのギヤが確実に作動する。
【0003】
ベベルギヤとハイポイドギヤのラッピング方法を実行するためには、対応する軸配置を有する特別な機械構造が必要である。このようなラッピング機械は、少なくとも5つの可動な軸(例えば、3つの直線軸と2つの回転軸)を有する。さらに、ラッピング機械は、軸方向の角度調整が可能である。
【0004】
例示的なラッピング機械10の上面図は、図1に非常に簡略化された形で示されている。ラッピング機械10は、例えば、クラウンギヤTを収容するための第1スピンドル11を備える。クラウンギヤTは、チャック状態においてクラウンギヤ軸TAの周りで回転できるように取り付けられる。さらに、ピニオンRを収容するように設計された第2スピンドル12がある。第2スピンドル12は、ピニオン軸RAの周りのピニオンRの回転を可能にする。
【0005】
図1に例として示されたラッピング機械10は、合計5つの軸を有し、ピニオンRとクラウンギヤTとの間の(ラッピング領域を変位させるための)ラッピングに必要な噛み合い回転及び動作を可能にする。示されたラッピング機械10に、合計で以下の5つの軸が提供される:噛み合い回転のための2つの回転軸TA,RA、及び3つの直線軸LA1,LA2,LA3。これらの軸は、異なる方法で配置されてもよい。
【0006】
図1のラッピング機械10は、クラウンギヤ軸TAに平行な相対運動と、ピニオン軸RAに平行な相対運動とを可能にする。さらに、クラウンギヤ軸TAとピニオン軸RAとの間の距離は、典型的には、(例えば、LA3直線軸の使用によって)調整できる。対応する線形の変位は、ラッピングされるべきホイールセットペアの取付け寸法を調整するためにも使用される。
【0007】
図1に模式的に示されているように、このようなラッピング機械10においては、クラウンホイールTが第1スピンドル11に固定され、それと対になるピニオンRが第2スピンドル12に固定された後に、ピニオンRは、典型的には、クラウンギヤTがピニオンRに沿って走行している間、又はブレーキをかけられている間、駆動される。したがって、2つのギヤTとRとが連続的な噛み合い回転を実行している間、ラッピング剤(例えば、炭化ケイ素を含むオイル)が研磨剤として使用される。上記の動作(群)はラッピング中に実行され、ラッピング動作をギヤT及びRの両方の歯面の上に拡張させる。
【0008】
機械は、異なるように設計された相対運動の方法によって、本質的に互いに異なるラッピング機械の製造者によって提供される。いくつかのラッピング機械は、3つの直線運動を実行することができる。ここで、2つの水平運動LA1,LA2は必須である。なぜなら、そうでなければ、ピニオンRの変位は、クラウンギヤTがそれに沿って移動しない場合、非常に急速に逃げ面の消耗とジャミングとを発生させるからである。垂直軸LA3は、ハイポイドギヤユニットのラッピングについて、軸方向のオフセットを設定するために必要であり、また、もちろん、ラッピング中の摩耗パターンの変位にも使用できる。
【0009】
装置は、公開された特許出願EP2875893A1から知られており、テスト機械及びラッピング機械として設計されている。この装置は、3つの直線軸LA1,LA2,LA3を含み、これらが共にデカルト座標系を形成する。さらに、この装置は、それぞれ1つのスピンドル回転軸を有する2つのスピンドルグループを備える。
【0010】
監視され制御されたラッピングのための他のラッピング機械及び方法は、特許EP2079556B1から知られている。
【0011】
2つのギヤを同時に機械加工することにより、本方法の生産性が向上する。しかしながら、ラッピングは、焼き入れ後のギヤの開始形状に対する除去効果の大きな依存性を示す。
【0012】
ギヤホイールのフライス加工及び研削では、コンピュータによって生成される微小形状を確認し、それに応じて、例えば閉ループ手法でフライス加工法及び研削法を制御することができる。対照的に、これまで、ギヤの歯面の除去効果及び微小形状の正確な予測は、ラッピングでは限られた範囲でのみ可能であった。
【0013】
これは、とりわけ、ラッピングにおいて、変数(例えば、歯面の表面硬度、焼き入れ後の歯面の現在のトポグラフィ、ラッピング剤の粒子の濃度、サイズ、及び品質、ラッピング剤の潤滑効果など)の完全な配列があるからである。この変数の完全な配列は、除去率(removal rate)に直接又は間接的な影響を与える。さらに、動的な影響のため、除去率がポイントごとに変化することを考慮に入れる必要がある。さらに、ピニオンの歯の数が少ないため、ピニオン上の材料除去は、クラウンギヤ上の材料除去よりも大きくなる。
【0014】
ギヤ切削ラッピング中に発生するような研磨研削手順を計算するための手法があるが、特に考慮されるべき多数の非線形関係があるため、手順の正確な計算又は技術的シミュレーションは、これまで不可能であった。
【発明の概要】
【0015】
したがって、機械のオペレータの経験は、今日まで、ギヤ切削ラッピングにおいて大きな役割を果たして来た。
【0016】
本発明の目的は、ギヤホイールペア(gear wheel pairs)のギヤ切削ラッピングをより効率的にし、ギヤ切削ラッピングをより制御された方法で使用できるようにすることである。
【0017】
本発明の方法は、請求項1の特徴によって区別される。本発明の装置は、請求項11の特徴によって区別される。
【0018】
実施形態の少なくとも一部において、本発明は、ピニオンとクラウンギヤとを含む第1ギヤホイールペアが第1パス(pass)でラッピングされる新規な閉ループ手法に基づくものである。この第1パスは、ギヤホイールペアのイーズオフを達成するために使用される。このイーズオフは、目標イーズオフ(target ease-off)に対応するか、又は許容範囲内で目標イーズオフに近い。ギヤホイールペアの歯面は、ラッピングの後に測定され、コンピュータによって、及び/又は解析的に、実イーズオフを確認することができる。第1ギヤホイールペアの更なるラッピングのためのラッピング手順の修正又は補償を実行するために、又は更なるギヤホイールペアのラッピングに向けて、以前にラッピングに使用されていたラッピング手順の修正又は補償を実行するために、目標イーズオフからの実イーズオフの予想偏差が使用される。第1ギヤホイールペアの更なるラッピングは、第1のラッピング手順の実行後に第1ギヤホイールペアが十分に大きいサイズである場合にのみ実行される。十分に過大でなければ、第1ギヤホイールペアを再びラッピングすることは合理的ではない。
【0019】
実施形態の少なくとも一部において、本発明は、特定の範囲内の自己最適化システムであるとみなすことができる閉ループ手法のタイプに基づくものである。しかしながら、ラッピングにおいて自己最適化の原理には一定の限界がある。なぜなら、ラッピングは、少量の材料除去のみを可能にし、経験的に確認された値及び/又はシミュレーションベースの値に基づいて行われるからである。さらに、ラッピングには常に2つのギヤのペアリングが関係する。しかし、本発明は、目標イーズオフの仕様と実イーズオフとの比較に基づくため、閉ループ手法の長所がここでも利用できる。
【0020】
本発明の方法は、閉ループ手法であり、少なくとも1つのギヤホイールペアのラッピング中に、又は、構造的に同等なペアのセットの複数のギヤホイールペアのラッピング中に、所望の目標イーズオフの方向への収束が急速に発生するように制御され及び/又は影響を受ける。
【0021】
設計上同等なベベルギヤとハイポイドギヤのペアは、ここでは構造的に同等なギヤホイールペアと呼ばれる。このことは、これらが理論的に同一のギヤホイールペアであることを意味する。ただし、ギヤホイールペアの製造及び取り扱い中に変動が生じるため、ギヤホイールペアは実際には同一ではない。これらは、例えば、製造バッチ又は大量生産のギヤホイールペアである。
【0022】
実施形態の少なくとも一部では、目標イーズオフを使用して、構造的に同等なギヤホイールのペアのセットを定義することができる。このセットのギヤホイールペアは、それぞれペアとして観察され、同一又はほぼ同一の摩耗パターンを有する場合、構造的に同等であるとみなされる。
【0023】
実施形態の少なくとも一部は、ベベルギヤペア及びハイポイドギヤペアのラッピングに関する。特に、これらの実施形態は、構造的に同等なベベルギヤペア及び構造的に同等なハイポイドギヤペアのラッピングに関する。
【0024】
実施形態の少なくとも一部において、本発明は、第1のラッピング手順が(例えば、除去係数の形態の)除去変数の使用により意図的に制御される閉ループ手法タイプに基づいている。除去変数は、ラッピングの除去動作を規定する。本発明の方法を使用することにより、ラッピング後の第1ギヤホイールペアについて、許容範囲内の目標イーズオフに近いイーズオフが達成できる。特定の状況では、第1のラッピング手順を実行した後、目標のイーズオフを達成するために、第2の、調整ラッピング手順を実行する必要がある。
【0025】
ギヤホイールペアの歯面は、コンピュータによって、及び/又は解析的に、実イーズオフを確認するためにラッピング後に測定される。次に、目標イーズオフからの実イーズオフの予想偏差は、ギヤホイールペアの更なるラッピングに対する、又は更なるギヤホイールペアのラッピングに対する修正又は補償を実行する目的で使用される。したがって、実イーズオフが目標イーズオフによって規定された目標コリド(corridor)の中で可能な限り維持されるように、ラッピングを制御することができる。
【0026】
実施形態の少なくとも一部において、複数の構造的に等価なギヤホイールペアの少なくとも1つのギヤホイールペアをラッピングするために設計された反復手法の範囲内で、第1ギヤホイールペアの目標イーズオフと実イーズオフとを使用して、(このペアが第1のラッピング手順の後に十分に大きいサイズを有し、第2の調整ラッピング手順を時刻する場合は)この第1ギヤホイールペアのラッピング方法において、又は第2ギヤホイールペアのラッピング方法において、修正的で目標を定めた介入を行うことができる。この介入により、本方法の急速な収束が得られる。
【0027】
本発明の方法は、2つのギヤが互いにペアとされる場合の2つのギヤの介入の規定に基づいている。この介入は、前述のとおり、イーズオフに基づいて説明される。さらに、本発明は、閉ループ手法の一種で連続的に修正されるラッピング手順による歯面の微細加工に基づいている。このような閉ループラッピング方法では、仕上げ加工工具は使用されず、2つのギヤが互いに回転し、ラッピング剤を使用して、目標イーズオフを実現する。
【0028】
実施形態の少なくとも一部は、経験的及び/又はシミュレーションによって前に確認された除去動作又は除去率又は除去作業にそれぞれ基づいて構築される。例えば、複数のホイールセットペアに対してラッピング方法を実行及び分析することで、除去動作を経験的に確認することができる。例えば、このラッピング方法が繰り返し実行されると、ポイントセット(point set)の複数のポイントについて速度及びブレーキトルクを取得できる。ここで、このラッピング方法が実行されている間に、ホイールセットの2つのギヤの相対位置が変更され、それぞれのポイントの相対位置も取得される。これは、相対位置を変更するために速度及びブレーキトルクが取得され、保存されることを意味する。
【0029】
除去動作又は除去率又は除去作業が、すべての実施形態において除去変数の形で(例えば、除去係数の形で)それぞれ確認され、保存されてもよい。
【0030】
除去動作の確認では、例えば、各ポイントのブレーキトルクが取得されてもよい。なぜなら、このトルクは、除去作業又は除去率に大きな影響を与えるからである。
【0031】
例えば、除去動作の確認中に、各ポイントの速度が取得されてもよい。なぜなら、これが、除去作業又は除去率に大きな影響を与えるからである。
【0032】
実施形態の少なくとも一部において、対応するラッピング手順をNC制御の方法で実行できるようにするために、除去変数が(例えば、除去係数の形式で)使用される。
【0033】
実施形態の少なくとも一部において、対応するラッピング手順をソフトウェア制御の方法で(例えば、ラッピング手順の逆シミュレーションの範囲内で)シミュレートできるようにするために、除去変数が(例えば、除去係数の形式で)使用される。
【0034】
実施形態の少なくとも一部において、トポグラフィデータは、ラッピングの前に提供される(これらのデータは、ソフトウェアによって提供されるデータベースからロードされ、又は測定装置によって、例えば座標測定装置によって、測定されてもよい)。さらに、ラッピング後にトポグラフィデータが確認される(これらのデータは、測定装置によって測定されてもよい)。これらのトポグラフィデータは、互いに関連する。すなわち、これらのトポグラフィデータは、互いに相対的に配置されるため、コンピュータによって、及び/又は解析的に、ポイントセットの複数のポイントの目標イーズオフと実イーズオフの差(ここでは偏差と呼ばれる)を確認することができる。
【0035】
トポグラフィデータの互いに関連する前述の事例では、実施形態の少なくとも一部は、ラッピング中に変化しない、組み込まれたポイントに基づいている。この場合、これらは、例えば、対応するギヤホイール(これは、ラッピング中にカウンタギヤによって到達されない)の領域に配置されたポイントセットの(固定)ポイントであってもよい。ラッピング中に除去が生じなかったこれらの(固定)ポイントは、ラッピング前のトポグラフィデータを、ラッピング後のトポグラフィデータと明確な関係に配置することができるこれらの実施形態において使用される。例えば、ラッピング前のトポグラフィデータは、第1の測定グリッドのポイントで提供され、ラッピング後のトポグラフィデータは、第2の測定グリッドのポイントで提供されてもよい。両方の測定グリッドがラッピング中に変化しない(固定)ポイントを含むため、第1の測定グリッドを、第2の測定グリッドと明確な空間関係にすることができる。したがって、ラッピング前の2つのギヤの実際の幾何形状(開始幾何形状又は開始トポグラフィとも呼ばれる)は、ラッピング後の2つのギヤの幾何形状と明確に関連することができるとともに、ラッピング前のイーズオフ及びラッピング後のイーズオフは、計算可能である。
【0036】
そのような実施形態では、例えば、データベース又は(設計)ソフトウェアから開始幾何形状又は開始トポグラフィが取り込まれてもよい。ただし、(例えば、測定装置によって)測定されてもよい。
【0037】
実施形態の少なくとも一部は、複数の構造的に同等なベベルギヤ又はハイポイドギヤペアの目標イーズオフの指定と、監視されNC制御されたラッピング方法の実行とを可能にし、例えば、第1又は第2のペアから、目標イーズオフに対応し、又は目標コリドとみなすことができる許容範囲内にある実イーズオフを生成することができる。
【0038】
実施形態の少なくとも一部では、そのシーケンスが完全に規定されたラッピング手順が使用される。このラッピング手順の規定には、複数の相対位置の確立、一方のギヤを他方のギヤに対して移動させること、及び(保持が適用される場合)様々な相対位置で保持することが含まれる。さらに、どのギヤのどの歯面がカウンタギヤのどの側面に接触し、どのギヤが駆動され、どのギヤが制動されるかが確立される。すなわち、このラッピング手順では、(相対場所(location)と呼ばれる)相対位置(position)と、これらの位置間の経路と、トルク負荷とが規定される。したがって、ラッピング手順を何度も再現することができ、この方法で結果を直接的に比較することができる。
【0039】
再現可能に実行されるラッピング手順の使用に基づく実施形態では、修正又は補償は、例えば、一方のギヤの他方のギヤに対する直線運動に適用することができ、及び/又は、修正又は補償は、様々な相対位置での保持の保持時間に適用することができる。修正又は補償は、追加的に又は代替的に、トルク負荷に適用されてもよい。
【0040】
更に好ましい実施形態は、それぞれの従属請求項から推測することができる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
本発明の更なる詳細及び利点は、例示的な実施形態に基づいて、図面を参照して以下に説明される。
【0042】
図1】ピニオンとクラウンギヤとを噛み合わせ、それらを互いに転がすように設計された従来のラッピング装置の模式的な上面図を示す。
図2】ラッピング装置と測定装置とを含む本発明の閉ループ装置の模式的な側面図を示す。
図3A】中心的な要素としてソフトウェアを含む実施形態の模式図を示す。
図3B】複数のソフトウェアの構成要素又はモジュールを含む実施形態の模式図を示す。
図4A】本方法の一実施形態のいくつかのステップの模式図をフローチャートの形で示す。
図4B】本方法の更なるステップの模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0043】
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本説明と併せて使用される。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。
【0044】
ここで、ラッピングとは、2つのギヤ要素(例えば、クラウンギヤTn及びピニオンRn。ここで、nは、1以上の整数である。)の噛み合い回転を指す。ラッピング剤を導入するための手段は、そのような解決策が当業者によく知られているため、図には示されていない。ベベルギヤの歯自体のラッピングも知られていると推測される。
【0045】
本発明は、先に定義された目標イーズオフに基づいて、1つ又は複数のギヤホイールペアをラッピングするための閉ループ手法の類型に関する。この場合、目標イーズオフは、準目標仕様又は目標コリドとして使用される。
【0046】
ギヤホイールペアのイーズオフは、ギヤ及びカウンタギヤの側面トポグラフィの相互作用及び/又は回転の結果として生じる。イーズオフは、ギヤとカウンタギヤが予め定められた一定の伝達比(例えば、次の歯数Z1=18,Z2=45を使用した場合、伝達比=45/18=2.5)で転がるときのギヤとカウンタギヤ間の距離関数の最小値として定義される。イーズオフは、ギヤホイールペアの歯面の歯面距離を表すものと考えることもできる。イーズオフは、典型的には、ギヤホイールペアの2つのギヤTn,Rnの歯面上の複数のポイントについて確認される。
【0047】
ギヤホイールペアの目標イーズオフは、例えば、(例えば、Klingelnberg GmbHのソフトウェアKIMoSTMを用いる)ソフトウェア支援設計法の範囲内のすべての実施形態において、摩耗パターンの進展中に、計算/確立できる。
【0048】
ギヤホイールペアの目標イーズオフは、すべての実施形態において、複数のパラメータによって確立されてもよい。これらのパラメータは、例えば、ねじれ角の差、フランク角の差、縦方向及び/又は垂直方向のクラウニング、並びにねじれ(torsion)を含む。
【0049】
ラッピングは、ここで記述され請求される閉ループ手法の方法で、NCコントローラによってラッピング装置100において意図的に制御される。
【0050】
ベベルギヤピニオン及びベベルギヤのクラウンギヤの歯の回転中、ラッピング時に歯の垂直方向へのスライドが発生する。ハイポイドギヤペアのギヤでは、歯の縦方向のスライドが、歯の垂直方向のスライドに重なる。ポイントセットの接触ポイントについての局所的な相対速度は、これらのスライド動作から計算できる。これは、ギヤの形状、並びに回転軸TA及びRAの周りの回転速度がわかっている場合(NC制御されたラッピング装置100の場合)、接触ポイントで作用する相対速度をコンピュータによって確認できることを意味する。この相対速度は、局所的な除去率の確認の中に組み込まれ得る変数である。
【0051】
しかしながら、接触する歯面の相対速度は、ラッピングの1つの態様のみを表すものである。さらに、例えば、ラッピング剤の粒子の研磨効果も確認され、考慮される。この場合、2つのギヤTn,Rnの歯面は、ラッピング中にワークピース及び工具として同時に考慮される。ラッピングにはさまざまな除去メカニズム(例えば、切削除去動作及び溝掘り(furrowing)除去動作)があり、それらがここで重ね合わされることが考慮されるべきである。したがって、支配的な除去メカニズムに応じて、異なる除去状況及び除去率、すなわちラッピング方法の範囲における異なる除去率が期待される。
【0052】
この事例では、変数(例えば、歯面の表面硬度、焼き入れ後の歯面の現在のトポグラフィ、ラッピング剤の粒子の濃度、サイズ、及び品質、ラッピング剤の潤滑効果など)の完全な配列がある。この変数の完全な配列は、除去率に直接的又は間接的な影響を与える。また、動的な影響により、除去率はポイントごとに異なる。
【0053】
本発明は、ここでは反復閉ループ手法と呼ばれる手法に基づく。この反復手法では、方法のシーケンスの範囲内で予め定義された第1のラッピング手順により、第1ホイールセットがラッピングされる。次に、このホイールセットが測定され、コンピュータ及び/又は分析によって実イーズオフ(actual ease-off)が確認される。この実イーズオフが望ましい目標イーズオフに一致しない場合、又は実イーズオフが目標イーズオフの許容範囲外にある場合、修正値又は補償値KWは、後続の第1ホイールセットの更なるラッピングについて、又は後続の更なるホイールセットのラッピングについて、確認される。これらの修正値又は補償値は、すべての実施形態において、例えば、第1のラッピング手順を調整する目的で使用することができる(ここでは、調整された第1のラッピング手順を、調整ラッピング手順又は第2のラッピング手順と呼ぶ)。
【0054】
ラッピング手順の調整は、各ホイールセットのラッピングの前に繰り返し実行されてもよく、あるいは時々調整されてもよい。本発明の方法の安定した状態では、例えば10番目のホイールセットペアごとにラッピング手順が調整されれば十分である。
【0055】
この方法の範囲内で、例えば、最初に図1に関連して説明された装置10が使用されてもよい。図2は、(ここでは例として示されている機械ハウジング13の内部にある)この装置10を測定装置20とともに示している。装置10は、測定装置20とともに、閉ループ装置100と呼ばれる全体配置を形成する。これは、2つの装置10,20が、例えば、測定装置20において確認された測定値MWを装置10に転送できるように、互いに通信接続を有することを意味する。通信接続には、ここで参照符号14が与えられ、二重矢印で表されている。さらに、図2には、例えば装置10のNCコントローラNCを含むことができる制御キャビネット40が示されている。例えば、本発明の方法を実施するために設計されたソフトウェアSW(及び/又はソフトウェア又はソフトウェアモジュールSW1,SW2)は、制御キャビネット40又は装置100の別の場所に提供されてもよい。好ましくは、ソフトウェアSWは、すべての実施形態において、2つの装置10,20間の通信に組み込まれる。
【0056】
矢印15は、ギヤホイールペアが装置10から測定装置20に移送されることを示すためのものである。この移送15は、すべての実施形態において、手動で、半自動で、又は完全に自動で行われ得る。
【0057】
ラッピング装置10は、すべての実施形態において、データインタフェース又はユーザーインタフェースSNを備えることができ、これにより、除去変数、特にラッピング係数αLを定義することができる。
【0058】
すべての実施形態において、以下の手法のうちの1つを実施することができる:
・ラッピング設定及び/又は修正の計算は、外部コンピュータ上で実行され、ラッピング係数αLは、このコンピュータに提供される;
・計算は、ラッピング装置10上で実行され、ラッピング係数αLは、ラッピング装置10に提供される;
・修正の計算は、測定装置20上で実行され、ラッピング係数αLは、測定装置20に提供される。
【0059】
シミュレーション及び除去変数の決定の詳細は、例えば次の出版物から推測できる:“Experimental studies and simulation of hypoid gear lapping”, B. Schlecht, F. Rudolph, International Conference on Gear Production 2017, 13-14 September 2017, Garching near Munich。
【0060】
ラッピング装置10と測定装置20とは、二重矢印14によって示されているように、互いに結合されてもよい。結合という用語は、機械10と測定装置20とが少なくとも通信に関して(すなわち、データ交換のために)結合されていることを示すために用いられる。この通信結合(ネットワーキングとも呼ばれる)は、機械10及び測定装置20が同じ又は互換性のある通信プロトコルを理解し、両方がデータ交換に関して特定の規約に従うことを前提とする。データ交換のために、以下で説明するように、例えばソフトウェア又はソフトウェアモジュールSW2が使用される。
【0061】
結合という用語は、機械10と測定装置20とがネットワーキングされていることだけでなく、互いに機械的に接続され、又は完全に統合されていることをも意味する。測定装置20は、すべての実施形態において、機械10に統合され、又はそれに直接的に接続されてもよい。
【0062】
機械10及び測定装置20は、すべての実施形態において、閉じた処理及び通信のループ(閉じたループと呼ばれる)を形成することができる。
【0063】
機械10の様々な軸及び/又は測定装置20の様々な軸は、すべての実施形態において、例えば、共通のNCコントローラ(これは、例えば、制御キャビネット40の中に配置され得る)によって制御されてもよい。
【0064】
しかしながら、機械10及び測定装置20の両方に、それぞれの場合に別個のNCコントローラを備えることも可能である。この場合、データ交換のためのネットワークは、例えばNCコントローラ間で(例えば、ネットワーク経由で)確立されてもよい。
【0065】
機械10及び/又は測定装置20は、すべての実施形態において、例えば、共通ソフトウェアSW(これは、例えば、制御キャビネット40の中にインストールされる)によって制御されてもよい。
【0066】
NCコントローラによって制御される軸は、数値的に制御される軸である。個々の軸の運動は、このような配置を介してNCコントローラ(群)によって数値的に制御されてもよい。機械10の軸の個々の運動は、ラッピング手順のためのシーケンス又はシーケンスプログラムに基づいて確立されるように、ラッピング中に実行されることが重要である。したがって、機械10の軸の運動は、調整された再現可能な方法で行われ得る。この運動の調整は、すべての実施形態において、NCコントローラ40及び/又はソフトウェアSWによって実行されてもよい。
【0067】
ギヤホイールペア(ここではギヤホイールペアTn,Rnと呼ばれる)の目標イーズオフは、適当なソフトウェア又はソフトウェアモジュールSW1(例えば、ドイツのKlingelnberg GmbHのソフトウェアKIMoSTMを用いる)を使用して特定される。ソフトウェア又はソフトウェアモジュールSW1は、例えば、設計プロセスの最後に、例えばマトリックスのように整理されたデータセットの形式で、目標イーズオフを提供することができる。このデータセットは、原則として、クラウンギヤT1とピニオンR1とのペアリングを定義する。この目的のために2つのギヤT1,R1のラッピングに要求される機械運動学は、データセットに基づいて確認され得る。第1ギヤホイールペアの2つのギヤT1,R1のラッピングは、ここでは第1のラッピング手順と呼ばれる。第1のラッピング手順の機械運動学は、例えば、使用される機械10の(データ)モデルに基づいて、除去変数を(例えば、除去係数の形で)使用して、シミュレーションによって確認又は計算できる。
【0068】
第1ギヤホイールペアの目標イーズオフを特定する他の手法もあるから、以下では、対応するデータに対しては、仕様データVDという包括的な用語が使用される。ここで、これらの仕様データVDは、2つのギヤT1,R1が互いにペアとされている場合の噛み合いを準定義する。
【0069】
仕様データVDは、すべての実施形態において、機械の運動学を記述することもできる(ここで、例えば、使用されるラッピング装置10のモデルに基づいて、この装置10の設定値が確認される)。あるいは、機械の運動学は、追加の(別個の)データセットの形で提供されてもよい。
【0070】
これらの仕様データVDは、例えばプロセスに転送される。例えば、このような場合、ソフトウェア又はソフトウェアモジュールとして実装可能なプロセスは、仕様データVDを機械データMD(機械コード又はプロセスデータと呼ばれることもある)に変換することができ、機械データMDは、機械10のNCコントローラによって、調整された運動シーケンスに変換される。
【0071】
ここで、機械10は、例えば、第1のラッピング手順のための機械データMDに基づいて指定されたように、2つのギヤT1,R1をラッピングする。このラッピング加工が完了した後、2つのギヤT1,R1は(矢印15で示されるように)測定装置20に(直接的又は間接的に)移送される。予め定義された測定シーケンスが測定装置20において実行され、測定装置20のNC軸の相対的な軸方向運動がこの測定シーケンスの範囲内で実行され、測定値MWが得られる。測定値MWは実イーズオフを確認するのに適している。実イーズオフの確認は、例えば測定装置20の中で直接的に、又は例えばソフトウェア又はソフトウェアモジュールSW2によって、実行される。
【0072】
図3Aは、すべての機能がソフトウェアSWで実施される実施形態を示す。ソフトウェアSWは、例えば、測定装置20によって供給される測定値MWから実イーズオフを確認するために使用される。ソフトウェアSWは、実イーズオフと、仕様データVDに含まれる目標イーズオフとから、修正値又は補償値ΔMDを計算することができる。選択的な中間ステップでは、偏差ΔVDが計算されて提供されてもよい。
【0073】
図3Bは、ソフトウェアSWが2つのソフトウェアモジュールSW1及びSW2にリンクされた実施形態を示す。ソフトウェアモジュールSW2は、提供される場合、例えば、測定装置20によって供給される測定値MWから実イーズオフを確認するために使用されてもよい。ソフトウェアSWは、実イーズオフを、仕様データに含まれる目標イーズオフと比較することができる。ソフトウェアモジュールSW1は、提供される場合、例えば、ソフトウェアΔSWによって実行された比較の結果から修正値又は補償値ΔMDを計算するために使用されてもよい。選択的な中間ステップでは、偏差ΔVDが計算されて提供されてもよい。
【0074】
図3A及び図3Bの模式図は、例として理解されるべきである。データ送信及び計算及び変換のステップを整理するための他のオプションもある。
【0075】
例えば、ドイツのKlingelnberg GmbHのソフトウェアKOMETTMの最適化アルゴリズムを使用して、測定装置20によって確認された測定値MWを、その後に実行されるラッピング手順の修正に(例えば、修正値又は補償値ΔMDの形で)変換することができる。
【0076】
理想的な事例では、2つのギヤT1,R1の実イーズオフは目標イーズオフに完全に一致する。つまり、実データIDは、仕様データVDに一致する。専ら理論的に重要なこのケースでは、例えば、構造的に同等なギヤホイールペア(例えば量産型)更にラッピングするために、機械データMDが保存されてもよい。
【0077】
しかしながら、実際には、実データIDと仕様データVDとの間、又は目標イーズオフと実イーズオフとの間の偏差(ここではΔVDと呼ばれる)は、それぞれ、測定時に確認される。
【0078】
実施形態の少なくとも一部では、これらの偏差ΔVDは、例えば、測定装置20によって、直接的又は間接的に、ソフトウェアSWに、及び/又は機械10のNCコントローラに、供給されてもよい。
【0079】
実施形態に応じて、例えば、ソフトウェアSW及び/又はNCコントローラは、機械10の制御のための修正値ΔMDを確認し、それらを機械10に送信することができる。しかしながら、ソフトウェアSW及び/又はNCコントローラは、測定装置20によって提供される測定値からの偏差ΔVD及び/又は修正値ΔMDを確認することもできる。
【0080】
修正値ΔMDは、第1ギヤホイールペアの更なるラッピング中又は後続のギヤホイールペアのラッピング中に考慮される。修正値ΔMDは、例えば、第1のラッピング手順の機械データMDにリンクされ、後続のラッピング手順のシーケンス制御を適合させることができる。あるいは、後続のラボ手順のシーケンス制御用の新しい機械データMDは、修正値ΔMDに基づいて計算される。
【0081】
上記の偏差ΔVDは、好ましくはすべての実施形態で使用され、幾何学的設定値及び/又は機械10の動きを適合させる。
【0082】
記載された閉ループ手法だけでなく、同様のタイプの他のネットワークソリューションも、構造的に同等なギヤホイールペアのラッピングにおけるイーズオフの革新的な最適化を可能にする。
【0083】
ソフトウェアSW及び/又はSW1及び/又はSW2は、すべての実施形態において、機械10及び/又は測定装置20とのデータ通信のために設計された少なくとも1つの(ハードウェア及び/又はソフトウェア)インタフェースを含むことができる。
【0084】
ソフトウェアSW及び/又はSW1及び/又はSW2は、すべての実施形態において、実イーズオフを示す測定値MWから、及び目標イーズオフを示す値から(例えば、対応する仕様データVDから)、修正値ΔMDを計算するように設計されてもよい。
【0085】
これらの修正値ΔMDは、すべての実施形態において、実イーズオフの測定値MW及び目標イーズオフの値から(例えば、対応する仕様データVDから)直接計算されてもよく、又は、偏差ΔVDは、最初に測定値MW及び値から(例えば、対応する対応する仕様データVDから)計算される。後者の場合、修正値ΔMDの計算は、偏差ΔVDから実行される。
【0086】
ネットワーク処理環境(ここでは閉ループ装置100と呼ぶ)は、以下の方法を実行するための実施形態の少なくとも一部で設計されている。この場合、次の手順が実行される。
【0087】
n個の構造的に同等なギヤホイールペア群Tn,Rnからの第1ギヤホイールペアT1,R1の2つのギヤホイールに対する目標イーズオフを特定又は提供するステップ(ステップS1)。ここで、nは、1以上の整数である。
【0088】
例えば、図4Aに示されているように、仕様データVDの形式で目標イーズオフが提供されてもよい。目標イーズオフ又は対応する仕様データVDの特定又は提供(ステップS1)はそれぞれ、すべての実施形態において、例えば、
-既に説明したように、ソフトウェア支援設計法の範囲内で計算/確立され、又は
-既に切断されたギヤホイールペアの焼き入れ後、ギヤホイールペアの2つのギヤの実際の形状/実際のトポグラフィの測定が実行され、実際の形状/実際のトポグラフィに基づいて、目標イーズオフを確立し、又は
-例えば、目標イーズオフはメモリからロードされ、又は、目標のイーズオフは、逆シミュレーションに基づいてラッピングの影響を確認することによって確立/定義される。
2つのギヤホイールの形状/トポグラフィは、逆シミュレーションによって焼き入れの後(すなわち、ラッピングの前)に確認されてもよい。さらに、2つのギヤホイールの形状/トポグラフィが、(例えば、フライス加工による)ギヤの切削後にどのように表示されるかを確認することができる。ギヤ切削後の形状/トポグラフィ及び/又は焼き入れ後の形状/トポグラフィがわかっている場合、ギヤホイールペアに対して適切な目標イーズオフが確立/定義されてもよい。
【0089】
第1ギヤホイールペアT1,R1の2つのギヤホイールに対して第1のラッピング手順を実行するステップ(ステップS2)が続く。機械10の軸の個々のNC制御された運動は、シーケンス又はシーケンスプログラムに基づいて確立された第1のラッピング手順の範囲内で実行される。ここで、ソフトウェアSWは、例えば、図4Aに模式的に示されているように、ここで機械10のNCコントローラと相互作用することができる。ソフトウェアSWは、機械データMDをNCコントローラに転送する。
【0090】
第1のラッピング手順を実行するステップ(ステップS2)の前に、すべての実施形態において、以下の準備ステップが実行されてもよい。
-第1ギヤホイールT1がラッピング装置10の第1回転軸TAの周りで回転できるように、ラッピング装置10のギヤホイールペアT1,R1の第1ギヤホイールT1をチャックするステップ、
-第2ギヤホイールR1がラッピング装置10の第1回転軸RAの周りで回転できるように、ラッピング装置10のギヤホイールペアT1,R1の第2ギヤホイールR1をチャックするステップ、
-第1ギヤホイールT1を第2ギヤホイールR1と噛み合わせるためにラッピング装置10によって相対運動を実行するステップ、
-ラッピング剤をラッピング装置10の中に導くステップ。
【0091】
ステップS2の後、第1ギヤホイールペアT1,R1の2つのギヤは、測定手順を受ける。測定手順の実行(ステップS3)は、両方のギヤホイールの歯面上の複数の測定値MWを取得するために実行される。測定手順の実行(ステップS3)は、機械10又は測定装置20において実行されてもよい。ステップS3が機械10の内部で実行される場合、ギヤT1,R1を再びチャックする必要はない。ステップS3が別個の測定装置20において実行される場合、ギヤT1,R1は、図2の矢印15によって象徴されているように、測定装置20に事前に転送される。
【0092】
次に、測定値MWからの第1ギヤホイールペアT1,R1の実イーズオフの確認(ステップS4)が続く。実イーズオフの確認は、すべての実施形態において、コンピュータによって及び/又は解析的に実行されてもよい。ソフトウェアSW及び/又はSW2は、好ましくは、すべての実施形態で使用され、第1ギヤホイールペアT1,R1のラッピングの後に測定された測定値MWに基づいて、実イーズオフを確認することができる。
【0093】
ステップS4は、様々な実施形態に基づいて既に説明したように、装置100全体の様々なポイントにおいて実行され得る。実イーズオフは、すべての実施形態で、例えば、実データIDの形で説明されてもよい。
【0094】
次に、実イーズオフと目標イーズオフとの比較(ステップS5)が続く。この比較は、実イーズオフと目標イーズオフとの間の偏差を確認するために使用される。偏差の確認は、すべての実施形態において、コンピュータによって及び/又は解析的に実行されてもよい。偏差の計算を可能にするソフトウェアは、好ましくは、すべての実施形態において使用される。
【0095】
実イーズオフが、(例えば、目標イーズオフ±許容値として定義される)許容範囲内に既にある場合、反復法を終了することができ、構造的に同等なギヤホイールペアのセットTn,Rnの次のギヤホイールペアペアT2,R2は、ステップS2~S5を受けることができる。本方法の後方への分岐は、図4Aの経路16で表されている。この特別な事例では、図4Aの経路17.1によって模式的に示されているように、第1ギヤホイールペアT1,R1は、ステップS5の終わりに既に出力され得る。
【0096】
ただし、実イーズオフが許容範囲の外にある場合、以下で説明するステップ群が実行される。これらの後続のステップ群は、図4Bに示されている。
【0097】
修正値の確認(ステップS6)が続く。この確認の範囲内で、修正値は、仕様データVDの変更及び/又は調整の形で表現され得る。修正値の確認は、すべての実施形態において、コンピュータによって及び/又は解析的に実行されてもよい。最適化アルゴリズムを含むソフトウェアは、好ましくは、すべての実施形態において使用される。
【0098】
ここでは、修正値は、ΔVDと呼ばれる。この確認の範囲内で、修正値ΔVDは、機械データMDの変更及び/又は調整の形で表現される。この場合、修正値は、ΔMDと呼ばれる。
【0099】
次のステップS7において、第2の(調整された)ラッピング手順が、補正値ΔVD又はΔMDに基づいて規定される。
【0100】
図4Bでは、第2の(調整された)ラッピング手順を実行するステップには、すべての実施形態において、第2の(調整された)ラッピング手順が、第1のラッピング手順(ステップS2)の調整によって規定され得ること又はそこから導出され得ることを表すために、参照符号S2が付されている。
【0101】
第2のラッピング手順(ステップS8)を実行するために、例えば、機械データMDは、修正値ΔVD又はΔMDに基づいて確認され、機械10に転送されてもよい。
【0102】
第1ギヤホイールペアT1,R1の実イーズオフが、例えば目標イーズオフ±許容値として定義される(ステップS5の比較の範囲内で確認された)許容範囲内に未だにない場合、第1ギヤホイールペアT1,R1は、更なる調整ラッピング手順(図4BのステップS8)を受けてもよい。調整された/修正された機械データMDは、この更なる調整ラッピング手順のために使用される。
【0103】
しかしながら、第1ギヤホイールペアT1,R1に対して更なる調整ラッピング手順を実行することは、2つのギヤT1,R1が第1のラッピング手順の後に十分に大きいサイズである場合にのみ合理的である。
【0104】
第1ギヤホイールペアT1,R1が更なる調整ラッピング手順を受けない場合、第2ギヤホイールペアT2,R2のギヤ群が機械の中に導入される。
【0105】
すべての実施形態において、第2ギヤホイールペアT2,R2に対して調整ラッピング手順(ステップS8)を実行する前に、ステップS2に関連して既に説明したように、第1ギヤホイールペアT1,R1に基づいて、2つのギヤT2,R2に対して準備ステップが実行されてもよい。
【0106】
図4Bの経路17.2によって模式的に示されているように、ステップS8の終わりに、それぞれのギヤホイールペア(例えば、2重に重なった第1ギヤホイールペアT1,R1、又は1重に重なった第2ギヤホイールペアT2,R2)が出力されてもよい。
【0107】
選択的に、下流のステップS9において測定が再度実行され、例えば第2ギヤホイールペアT2,R2の実イーズオフの計算及びチェックを可能にする測定値が取得されてもよい。ここでは、ステップS3としてすでに説明した測定手順が使用されてもよい。この選択的なステップS9は、実イーズオフが目標イーズオフの許容範囲内にあるか否かを確認するためにいつでも実行されてよい。しかしながら、ステップS9を時々だけ(例えば、10番目のギヤホイールペアごとに)実行することもできる。図4Bの経路18によって模式的に示されているように、実イーズオフが許容範囲内にある場合、第2ギヤホイールペアT2,R2が出力されてもよい。
【0108】
第1ギヤホイールペアT1,R1又は第2ギヤホイールペアT2,R2のラッピング中に本方法がまだ収束していない場合、更なるギヤホイールペアTn,Rnに対してこれらのステップが繰り返されてもよい。本方法のこの更なる分岐は、図4A,4Bの経路19によって表されている。本方法のこの分岐は、図4Bに示されているように、ステップS8で開始されてもよい。
【0109】
本方法の範囲内で、目標とされた手法でラッピングを実行することができるようにするために、すべての実施形態において、ラッピング中のラッピング装置10の除去動作が考慮されてもよい。除去動作は、例えば、構造的に同等なギヤホイールペアに対する先行のラッピング試行に基づいて経験的に確認され、保存されてもよい。除去動作は、例えば、シミュレーションによって確認され、保存されてもよい。
【0110】
好ましくは、瞬間負荷トルク及び/又は速度及び/又は保持時間(ラッピング手順が対応するポイントの相対運動の保持を提供する場合)は、クラウンギヤTn及びピニオンRnの歯面上の複数のポイントの除去動作の確認中に取得される。また、例えば、対応ポイントの座標は、3次元空間の中で取得される。したがって、ポイントごとにパラメータ及び/又は値の配列が取得され、保存されてもよい。したがって、例えば、ポイントごとにラッピング係数αLの形の除去変数が取得され、保存されてもよい。
【0111】
除去動作の確認中に、ポイントからポイントへの相対的な移動経路(これは、機械10のクラウンギヤTnとピニオンRnの相対的な変位により移動する)と、ラッピングの方法関連パラメータ又は値のうちの1つ以上を取得することもできる。
【0112】
複数のポイントについて確認されてもよい除去係数αLは、個々のポイントのそれぞれでの局所的なラッピング除去についてのステートメントを可能にする。さらに、ギヤTn,Rnの側面のラッピング除去分布に関するステートメントは、除去係数αLのセットに基づいて作成されてもよい。ラッピングは、除去係数αLに基づいて装置10のNCコントローラによって意図的に制御されてもよい。
【符号の説明】
【0113】
10 ラッピング装置/ラッピング機械
11 第1スピンドル
12 第2スピンドル
13 機械ハウジング
14 通信接続/ネットワーク/バス/ワイヤレス接続
15 移送
16,17.1,17.2,18,19 経路
20 測定装置/測定部/座標測定装置
40 制御キャビネット
100 閉ループ装置/全体装置
αL 除去係数/ラッピング係数
ΔVD 偏差
ΔMD 修正値/補償値
ID 実データ
R,Rn ピニオン
R1,R2 ピニオン
RA 第2回転軸/ピニオン軸
LA1 第1直線軸(G軸)
LA2 第2直線軸(H軸)
LA3 第3直線軸(V軸)
MD,MD 機械データ
MW 測定値
n 数/カウント
NC NCコントローラ
S1,S2,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9 ステップ
SN インタフェース
SW,SW1,SW2 ソフトウェア/ソフトウェアモジュール
T,Tn クラウンギヤ
T1,T2 クラウンギヤ
TA 第1回転軸/クラウンギヤ軸
VD 仕様データ
Z1,Z2 歯数
図1
図2
図3A
図3B
図4A
図4B