特許7356977IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

創成加工工具の測定を行う方法、及びその方法を実行する装置

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

第1の態様において、本発明の目的は、特に高レベルの精度を有する測定を可能にする、自動化可能であり、コスト効果的なシンプルで迅速な方法で実現することができる、ホブピーリング工具の刃先を測定する測定方法を提供することである。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

目的は、請求項1の特徴を有する方法によって達成される。さらに、その方法を実行する、請求項19の特徴を有する測定装置が提供される。更なる従属請求項において提供される。

この特許の権利範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 図1は、ホブピーリング工具に対するワーク及び工具の割り当て、並びに測定装置及びホブピーリング機械の更なるモジュールの斜視図である。
【図1a】 図1aは、図1の領域D1における細部の拡大図である。
【図2】 図2は、鉛直方位を有する工具スピンドルを備えるホブピーリング工具の切削歯の斜視図であり、軸方向に平行な円筒形検知面が、固定の方位で刃先に当接する。
【図3】 図3は、斜め方位(加工時の方位と同様)を有するホブピーリング工具の切削歯の斜視図であり、円筒形検知面が、様々な方位で刃先に当接する。
【図3a】 図3aは、図3の平面S1における接触点m1の拡大断面図である。
【図3b】 図3bは、図3の平面S2における接触点m2の拡大断面図である。
【図3c】 図3cは、図3の平面S3における接触点m3の拡大断面図である。
【図3d】 図3dは、図3の平面S4における接触点m4の拡大断面図である。
【図3e】 図3eは、図3の平面S5における接触点m5の拡大断面図である。
【図4】 図4は、円筒形検知面の位置を説明する、仮想工具と係合した仮想ワークの斜視図である。
【図4a】 図4aは、図4の領域D2における細部の拡大図であり、湾曲した歯面をよりよく示すために表面曲線も示されている。
【図5】 図5は、有効な刃先上の接触点における5つの測定トラック及び関連する円筒形検知面を伴う、図3による切削歯の別の斜視図である。
【図5a】 図5aは、5つの接触点の関連するZ値を伴う、図5による切削歯の側面図である。
【図5b】 図5bは、5つの測定トラック及び関連する角度位置を伴う、図5による切削歯の平面図である。
【図6】 図6は、図3及び図5による切削歯の更なる斜視図である。
【図6a】 図6aは、斜め方位(加工時の軸位置と同様)の状態の、図6の平面S1における概略断面図である。
【図6b】 図6bは、鉛直方位における接触点m1において接線方向に当接するレーザービームを伴う、図6の平面S1における概略断面図である。
【図6c】 図6cは、斜め方位(加工時の軸位置と同様)の状態の、図6の平面S5における概略断面図である。
【図6d】 図6dは、鉛直位置における接触点m5において接線方向に当接するレーザービームを伴う、図6の平面S5における概略断面図である。
【図7】 図7は、ホブピーリング工具を試験する際の鉛直に配置されたレーザーブリッジの斜視図であるとともに、対応するL/0信号帯域の概略図である。
【図7a】 図7aは、図7の領域D3における細部の拡大図であり、L信号及び0信号並びに図示の工具の同心度の概略図が示されている。
【図8】 図8は、例えば、75個の切削歯を有して構成されたホブピーリング工具の仮想接触点における測定値を概略的に表す図表であり、実測値、計算された補償曲線、切削歯中心、歯ピッチ、及び公差範囲が概略的に示されている。
【図9】 図9は、鉛直に向けられたレーザーブリッジ及び工具スピンドルを伴う構成の側面図である。
【図9a】 図9aは、測定のための回転軸及び線形軸を伴う、図9による斜視図である。
【図10】 図10は、傾斜して配置されたレーザーブリッジ及び工具スピンドルを伴う構成の側面図である。
【図10a】 図10aは、図10による斜視図である。
【図11】 図11は、スキャン式触覚検知装置を伴う構成の斜視図である。
【図11a】 図11aは、図11の領域D4における細部の拡大図である。
【図12】 図12は、変位可能な工具キャリア上のホブピーリングヘッドと、旋回可能なワークキャリア上の2つのワークスピンドルとを備える、ホブピーリング用の歯車製造機械の斜視図であり、ワークキャリアは、測定装置を保持している。
【図12a】 図12aは、図12の領域D5における細部の拡大図である。
【図13】 図13は、変位可能かつ旋回可能な工具キャリア上におけるホブピーリングヘッドを伴うホブピーリング用のワークスピンドルを備える歯車製造機械の斜視図であり、測定装置が機械ベッド上に固定的に配置されている。
【図13a】 図13aは、図13の領域D6における細部の拡大図である。
【図14】 図14は、較正マンドレルと、傾斜して配置されたレーザーブリッジとによる較正の斜視図である。
【図14a】 図14aは、Y方向における軸方向方位を有する、図14の正面図である。
【図14b】 図14bは、X方向における軸方向方位を有する、図14の側面図である。
【図15】 図15は、スキャン式触覚検知装置によるワークの測定を行うポストプロセス測定のための構成の斜視図である。

代表図 図1本件の代表的な図

1 ホブピーリング工具 1v 仮想ホブピーリング工具 2 工具スピンドル 3 ワーク、歯車 3v 仮想ワーク 4 ワークスピンドル 5 送りキャリッジ 6 機械ベッド 7 歯合わせプローブ 8 CNCコントローラー 9 制御パネル 10 スキャン式検知装置 11 レーザーブリッジ 12 レーザービーム 13 表面曲線 14 切削歯 15 切削歯中心 16 刃先アールの逃げ面への移行部における縁部 17 補償曲線 18 すくい面 19 すくい面の面取り部 20 ホブピーリング機械の作業空間 21 スキャンされた測定曲線、測定値 22 ホブピーリング機械、歯車製造機械 23 触覚検知装置 24 接触点の移動経路 25 L/0信号帯域 26 L信号 27 0信号 28 刃先、左側 29 刃先、右側 30 歯元の刃先 31 歯先の刃先 32 刃先における垂線 33 ワークキャリア 34 工具キャリア 35 ホブピーリングヘッド 36 較正マンドレル 37 刃先ブランク A 工具スピンドルの旋回軸 B 工具軸 Bxy 横断方向断面における工具の基準平面 C ワーク軸 Ct 工具とワークとの接触点における接平面 Cz ワークにおける歯面 C* 工具キャリアの旋回軸 C** ワークキャリアの旋回軸 D1~D6 図における細部の領域 φD 較正マンドレルにおける較正直径 EK 位置Z1*における較正平面 h 較正マンドレルにおける高さ K ワーク軸CにおけるX及びYの原点を有する機械の座標系 Mp 測定位置 Mxz X方向におけるレーザービームの中心を通る鉛直平面 Myz Y方向におけるレーザービームの中心を通る鉛直平面 Mxy レーザーブリッジの水平中心平面 m1~m5 刃先における仮想接触点 nB 工具スピンドルの回転速度 R ホブピーリング工具の同心度 R1~R5 ホブピーリング工具における測定トラックのアール r1~r5 刃先のアール S 仮想刃先 S1~S5 切削歯におけるすくい面に対して垂直かつ補償曲線に対して直角の断面 T1~T5 丸みを帯びている刃先に接線方向に当接する円筒形検知面 V 刃先における摩耗 X 並進CNC軸 X1*.0 較正平面EKにおける較正時のX位置 X2*.0 Z位置Z2*における較正時のX位置 xm レーザービームとワーク軸との間のX距離 Y 並進CNC軸 Y1*.0 レーザーブリッジにおける0信号を用いた較正平面EKにおける較正時のY位置 Y1*.L レーザーブリッジにおけるL信号を用いた較正平面EKにおける較正時のY位置 Y2*.0 レーザーブリッジにおける0信号を用いたZ位置Z2*における較正時のY位置 Y2*.L レーザーブリッジにおけるL信号を用いたZ位置Z2*における較正時のY位置 ym レーザービームとワーク軸との間のY距離 Z 並進CNC軸 Z1* 較正平面EKにおける較正時のZ位置 Z2* 較正時の増加したZ位置 Z1~Z5 切削歯中心15に対する工具における接触点のZ高さ z1~z75 工具の歯の数、例えばz75 β ピッチ円(基準円)におけるねじれ角 β1~β5 様々な歯高におけるワーク歯面のねじれ角 δ X方向におけるワークスピンドルの回転軸に対するレーザービームの傾斜角度 ε Y方向におけるワークスピンドルの回転軸に対するレーザービームの角度位置 Δ 公差範囲 Σ 加工のための軸位置における工具角度 Σ1~Σ5 測定のための軸位置における工具角度 τ ピッチ角度 Φ1~Φ5 CNC工具スピンドルの角度位置

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