ブローチ研削装置及びブローチ研削方法
【課題】ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを効率的且つ安全に実施することが可能なブローチ研削装置及びブローチ研削方法を提供する。
【解決手段】ブローチ測定プログラムを実行してブローチ測定装置１７の測定子３０をブローチに接触させると共に、研削砥石測定プログラムを実行して研削砥石測定装置３２の測定子３５を研削砥石１４に接触させる。これにより、ブローチの研削開始位置及びピッチ、並びに研削砥石１４の位置を、自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御装置に教示する。したがって、ＮＣ制御装置に教示したブローチの研削開始位置及び研削砥石の位置に基き、ブローチ１１の研削開始位置に対する研削砥石１４の位置合せ、いわゆる刃合せを自動で迅速、安全、且つ高い精度で行うことができる。
【解決手段】ブローチ測定プログラムを実行してブローチ測定装置１７の測定子３０をブローチに接触させると共に、研削砥石測定プログラムを実行して研削砥石測定装置３２の測定子３５を研削砥石１４に接触させる。これにより、ブローチの研削開始位置及びピッチ、並びに研削砥石１４の位置を、自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御装置に教示する。したがって、ＮＣ制御装置に教示したブローチの研削開始位置及び研削砥石の位置に基き、ブローチ１１の研削開始位置に対する研削砥石１４の位置合せ、いわゆる刃合せを自動で迅速、安全、且つ高い精度で行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブローチ研削装置及びブローチ研削方法に関するもので、特に、ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置及びその装置を用いるブローチ研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、丸型ブローチ(以下、単にブローチと称する)は、歯車等の金属部品の穴加工に用いられる。ブローチは、切刃が摩耗するため、ブローチ研削盤によって切刃を研削、すなわち刃付けを行う必要がある。例えば、特許文献１には、回転する研削砥石がブローチのすくい面に接触した瞬間をＡＥ（Acoustic Emission）センサによって検出することで、当該研削砥石の切刃の位置を認知するブローチ自動研削方法が開示されている。この従来のブローチ自動研削方法によれば、研削砥石の摩耗、経時による砥石軸の熱変形、あるいは研削時におけるブローチの昇温による熱変形の影響を排除することができる。しかしながら、上記従来のブローチ自動研削方法では、回転させた研削砥石をブローチの切刃のすくい面に接触させるので、研削砥石を極めて低速で軸送りする必要があり、すべての切刃の位置を認知するのに多大な時間を必要とする。さらに、上記従来のブローチ自動研削方法では、予めブローチ研削装置に研削砥石の位置を教示する、いわゆる刃合せを実施する必要がある。刃合せに際して、高い速度で回転させた研削砥石を手動操作してブローチの切刃に接触させる必要があり、この作業は危険を伴う。
【特許文献１】特開昭６２−１０７９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを効率的且つ安全に実施することが可能なブローチ研削装置及びブローチ研削方法を提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明のブローチ研削装置は、ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置であって、ブローチを心出しして軸心の回りに位置決め可能に支持する心出し手段と、研削砥石を回転駆動可能に支持する研削砥石ヘッドと、測定子を心出し手段によって支持されたブローチの所定位置に接触させてブローチの研削開始位置及びピッチを測定するブローチ測定手段と、測定子を研削砥石に接触させて研削砥石の位置を測定する研削砥石測定手段と、を具備し、ブローチ測定手段によって測定されたブローチの研削開始位置と研削砥石測定手段によって測定された研削砥石の位置に基き、研削砥石がブローチの研削開始位置に位置合せされることを特徴とする。
本発明のブローチ研削装置によれば、ブローチ測定手段の測定子をブローチに接触させることにより、当該ブローチの研削開始位置（座標）及びピッチを自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御手段に教示することができる。また、研削砥石測定手段の測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の位置（座標）を自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御手段に教示することができる。これにより、測定されたブローチの研削開始位置及び研削砥石の位置に基き、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを自動で迅速、安全、且つ高い精度で行うことができる。
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のブローチ研削方法は、ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置を用いるブローチ研削方法であって、ブローチ測定プログラムを実行して、ブローチ測定装置の測定子を心出しされたブローチに接触させることによりブローチの研削開始位置及びピッチを測定するブローチ測定ステップと、研削砥石測定プログラムを実行して、研削砥石測定装置の測定子を研削砥石に接触させることにより研削砥石の位置を測定する研削砥石測定ステップと、を含み、ブローチ測定ステップによって測定されたブローチの研削開始位置と研削砥石測定ステップによって測定された研削砥石の位置とに基き、研削砥石をブローチの研削開始位置に位置合せさせることを特徴とする。
本発明のブローチ研削方法によれば、ＮＣ制御装置に格納されたブローチ測定プログラムを実行して、ブローチ測定装置の測定子をブローチに接触させることにより、当該ブローチの研削開始位置（座標）及びピッチを自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御装置に教示することができる。また、ＮＣ制御装置に格納された研削砥石測定プログラムを実行して、研削砥石測定装置の測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の位置（座標）を自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御装置に教示することができる。これにより、ブローチの研削開始位置及び研削砥石の位置に基き、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを自動で迅速、安全、且つ高い精度で行うことができる。
【０００６】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、請求可能発明と称する）の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、（１）、（２）項の各々が、請求項１、２の各々に相当する。
【０００７】
（１）ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置であって、ブローチを心出しして軸心の回りに位置決め可能に支持する心出し手段と、研削砥石を回転駆動可能に支持する研削砥石ヘッドと、測定子を心出し手段によって支持されたブローチの所定位置に接触させてブローチの研削開始位置及びピッチを測定するブローチ測定手段と、測定子を研削砥石に接触させて研削砥石の位置を測定する研削砥石測定手段と、を具備し、ブローチ測定手段によって測定されたブローチの研削開始位置と研削砥石測定手段によって測定された研削砥石の位置に基き、研削砥石がブローチの研削開始位置に位置合せされることを特徴とするブローチ研削装置。
本項に記載の態様によれば、ブローチ測定手段の測定子をブローチに接触させることにより、当該ブローチの研削開始位置（座標）及びピッチを自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御手段に教示することができる。また、研削砥石測定手段の測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の位置（座標）を自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御手段に教示することができる。したがって、本項の態様によれば、ＮＣ制御手段に教示されたブローチの研削開始位置及び研削砥石の位置に基き、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを自動で迅速、安全、且つ高い精度で行うことができる。
本項の態様において、心出し手段は、例えば、テーブル上に配設される主軸台と心押し台とによって構成され、主軸台の主軸及び心押し台の心押し軸の先端の円錐形の各センタをブローチの両端部の各心出し穴にそれぞれ係合させることにより、ブローチを支持すると同時に心出しすることができる。したがって、ＮＣ制御手段の制御に基き主軸を回転駆動することにより、ブローチを軸心回りに回転及び位置決めすることができる。なお、心出し手段、延いては該心出し手段によって支持されたブローチは、例えば、テーブルをブローチ軸心に対して平行方向へ移動させることにより、当該軸心に対して平行方向へ移動及び位置決めすることができる。
本項の態様において、研削砥石ヘッドは、例えば、研削砥石が装着される回転軸、及び該回転軸を回転駆動する回転駆動部（例えば、電動モータ）を備え、鉛直方向へ移動及び位置決め可能であると共に回転軸と直交する旋回軸の回りに旋回可能である。
本項の態様において、ブローチ測定手段は、例えば、測定子を測定対象であるブローチに対して水平方向（ブローチ軸心に対して平行方向）へ相対移動させて測定子をブローチの切刃の各刃付け面に接触させることにより、当該ブローチの各切刃のブローチ軸心に対して平行方向の位置を測定することができると共に、測定子をブローチに対して鉛直方向（ブローチ軸心に対して垂直方向）へ相対移動させて測定子をブローチの刃底に接触させることにより、当該ブローチの刃底径を測定することができる。
本項の態様において、研削砥石測定手段の測定子は、例えば、研削砥石の水平方向（ブローチ軸心に対して平行方向）の位置を測定する第１測定子と、研削砥石の鉛直方向（ブローチ軸心に対して垂直方向）の位置を測定する第２測定子と、によって構成される。そして、第１測定子を研削砥石に対して水平方向へ相対移動させて第１測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の水平方向の位置を測定することができると共に、第２測定子を研削砥石に対して鉛直方向へ相対移動させて第２測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の鉛直方向の位置を測定することができる。
したがって、本項の態様によれば、研削対象であるブローチと研削砥石との相対的な位置関係を極めて高い精度でＮＣ制御装置に教示することができ、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを、極めて高い精度で行うことができる。これにより、刃合せを効率化することができると共にブローチの精度、延いては該ブローチによって加工される製品の品質を高めることができる。
【０００８】
（２）ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置を用いるブローチ研削方法であって、ブローチ測定プログラムを実行して、ブローチ測定装置の測定子を心出しされたブローチに接触させることによりブローチの研削開始位置及びピッチを測定するブローチ測定ステップと、研削砥石測定プログラムを実行して、研削砥石測定装置の測定子を研削砥石に接触させることにより研削砥石の位置を測定する研削砥石測定ステップと、を含み、ブローチ測定ステップによって測定されたブローチの研削開始位置と研削砥石測定ステップによって測定された研削砥石の位置とに基き、研削砥石をブローチの研削開始位置に位置合せさせることを特徴とするブローチ研削方法。
本項に記載の態様によれば、ブローチ測定プログラムを実行してブローチ測定装置の測定子をブローチに接触させることにより、ブローチの研削開始位置（座標）及びピッチを自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御手段に教示することができる。また、研削砥石測定プログラムを実行して研削砥石測定装置の測定子を研削砥石に接触させることにより、研削砥石の位置（座標）を自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御装置に教示することができる。したがって、本項の態様によれば、ＮＣ制御装置に教示されたブローチの研削開始位置及び研削砥石の位置に基き、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを自動で迅速、安全、且つ高い精度で行うことができる。
本項の態様において、ブローチ測定プログラム及び研削砥石測定プログラムはＮＣ制御装置に格納される。
本項の態様において、心出し装置は、（１）の心出し手段でも説明したように、例えば、テーブル上に配設される主軸台と心押し台とによって構成され、主軸台の主軸及び心押し台の心押し軸の先端の円錐形の各センタをブローチの両端部の各心出し穴にそれぞれ係合させることにより、ブローチを支持すると同時に心出しすることができる。したがって、ＮＣ制御手段の制御に基き主軸を回転駆動することにより、ブローチを軸心回りに回転及び位置決めすることができる。なお、心出し手段、延いては該心出し手段によって支持されたブローチは、テーブルをブローチ軸心に対して平行方向へ移動させることにより当該軸心に対して平行方向へ移動及び位置決めすることができる。
本項の態様において、研削砥石は、（１）の研削砥石ヘッドでも説明したように、例えば、研削砥石が装着される回転軸、及び該回転軸を回転駆動する電動モータ等の回転駆動部を備える研削砥石ヘッドによって支持されて、鉛直方向へ移動及び位置決め可能であると共に回転軸と直交する旋回軸の回りに旋回可能である。
本項の態様において、ブローチ測定装置は、（１）のブローチ測定手段でも説明したように、例えば、測定子を測定対象であるブローチに対して水平方向（ブローチ軸心に対して平行方向）へ相対移動させて測定子をブローチの切刃の各刃付け面に接触させることにより、当該ブローチの各切刃のブローチ軸心に対して平行方向の位置を測定することができると共に、測定子をブローチに対して鉛直方向（ブローチ軸心に対して垂直方向）へ相対移動させて測定子をブローチの刃底に接触させることにより、当該ブローチの刃底径を測定することができる。
本項の態様において、研削砥石測定装置の測定子は、（１）の研削砥石測定手段の測定子で説明したように、例えば、研削砥石の水平方向（ブローチ軸心に対して平行方向）の位置を測定する第１測定子と、研削砥石の鉛直方向（ブローチ軸心に対して垂直方向）の位置を測定する第２測定子と、によって構成される。そして、第１測定子を研削砥石に対して水平方向へ相対移動させて第１測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の水平方向の位置を測定することができると共に、第２測定子を研削砥石に対して鉛直方向へ相対移動させて第２測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の鉛直方向の位置を測定することができる。
したがって、本項の態様によれば、研削対象であるブローチと研削砥石との相対的な位置関係を極めて高い精度でＮＣ制御装置に教示することができ、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを極めて高い精度で行うことができる。これにより、刃合せを効率化することができると共にブローチの精度、延いては該ブローチによって加工される製品の品質を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを効率的且つ安全に実施することが可能なブローチ研削装置及びブローチ研削方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一実施形態を図１〜図５に基いて説明する。図１及び図２に示されるように、本実施形態のブローチ研削装置１は、メインフレームに支持される移動テーブル２を備える。該移動テーブル２上には、主軸台３と心押し台４とによって構成される心出し装置（心出し手段）が設けられる。主軸台３は、移動テーブル２上に固定される台本体５と、台本体５によって回転可能に支持される主軸６と、主軸６をＮＣ制御装置（ＮＣ制御手段）の制御に基き軸心回りに回転駆動するための例えばサーボモータ等の電動モータ７と、によって構成される。主軸６の端面には、円錐形に形成されたセンタ８が当該主軸６に対して同軸上に設けられる。心押し台４は、油圧シリンダ等のアクチュエータの駆動によって軸心方向（図６及び図７における左右方向）へ前進後退される心押し軸９を備える。心押し軸９の端面には、円錐形に形成されたセンタ１０が主軸台３の主軸６のセンタ８に対して同軸上に設けられる。
【００１１】
これにより、心出し装置は、心押し台４の心押し軸９を前進させて主軸６側のセンタ８及び心押し軸９側のセンタ１０を、ブローチ１１の両端面の各センタ穴に係合させることにより、当該ブローチ１１を心出しさせて支持する。この状態で、ＮＣ制御装置の制御に基き主軸６が軸心回りに回転駆動されることにより、心出しされたブローチ１１が軸心回りに回転及び位置決めされる。ブローチ研削装置１は、メインフレームに移動テーブル２よりも高い高さで立設された研削砥石台１２を備える。研削砥石台１２には、鉛直方向（図１における上下方向）へ移動及び位置決め可能な研削砥石ヘッド１３が設けられる。該研削砥石ヘッド１３は、ＮＣ制御装置の制御に基き、旋回軸Ｐ（図１参照）の回りに０°〜４５°（図３に示される研削砥石の軸線が水平方向、すなわちブローチ１１の軸線に対して平行方向を向いた状態〜図１に示される状態）の範囲内で、旋回及び位置決め可能に構成される。
【００１２】
研削砥石ヘッド１３には、回転軸１５に装着された研削砥石１４を回転駆動するための回転駆動部１６が取付けられる。これにより、回転駆動部１６の回転軸１５と研削砥石ヘッド１３の旋回軸Ｐとは相互に直交する。また、研削砥石ヘッド１３には、ブローチ測定装置１７（ブローチ測定手段）が設けられる。該ブローチ測定装置１７は、研削砥石ヘッド１３に取付けられる支持台１８と、図３に示される研削砥石ヘッド１３が旋回軸Ｐの回りに０°の角度位相である状態で鉛直方向（図３における上下方向）へスライド可能に支持台１８に設けられるスライダ１９と、ブラケット３６を介してスライダ１９に取付けられるセンサ２０と、によって構成される。図４に示されるように、センサ２０は、フランジ２１が形成されたフィンガ２２の基端部がハウジング２３の内部空間に挿入され、該フィンガ２２の基端部がハウジング２３に嵌着されたガイドブッシュ２４によって軸線方向（図４における上下方向）へ摺動可能に支持されたロッド２５にピン２６を介して連結される。
【００１３】
センサ２０は、フィンガ２２の基端部端面とガイドブッシュ２４との間に介装された圧縮コイルばね２７のばね力によってフィンガ２２が図４における下方向へ付勢される。これにより、フィンガ２２の基端部に外力が作用されない状態では、フィンガ２２のフランジ２１に設けられてフィンガ２２の軸心の回りに等配された複数個（例えば３個）の可動接点２８がハウジング２３の内部空間に配設された固定接点２９に当接される。また、センサ２０は、ハウジング２３から突出したフィンガ２２の先端部に矩形の板体によって形成された測定子３０が設けられる。そして、図３に示されるように、ブローチ測定装置１７は、研削砥石ヘッド１３を下方へ移動させてセンサ２０の測定子３０を心出しされたブローチ１１の刃溝に挿入し、該測定子３０がブローチ１１の刃溝の底部（以下、刃底と称する）に当接された時の可動接点２８と固定接点２９との接点のＯＮ／ＯＦＦを検出することにより、当該ブローチ１１の刃溝の外径（以下、刃底径と称する）が測定される。
【００１４】
また、ブローチ測定装置１７では、ブローチ１１の刃底に当接させた直後の測定子３０が所定距離だけ上方へ移動され、続いて、図３に示されるように、移動テーブル２が水平方向へ移動、すなわち測定子３０とブローチ１１とがブローチ１１の軸心方向（図３における左右方向）へ近接するように相対移動される。そして、測定子３０がブローチ１１の刃付け面３１（すくい面）に当接された時の可動接点２８と固定接点２９との接点のＯＮ／ＯＦＦを検出することにより、当該ブローチ１１の刃付け面３１の位置が測定される。このようにして、刃付け面３１の位置がブローチ１１の最初の切刃から最終の切刃にかけて順次測定される。これにより、ブローチ１１の研削開始位置及び切刃のピッチがＮＣ制御装置によって算出され、該算出結果に基き、ＮＣ制御装置に格納された動作プログラムが編集、すなわちブローチ１１に係る位置データが入力される。
【００１５】
図１及び図２に示されるように、主軸台３には、研削砥石測定装置３２（研削砥石測定手段）が設けられる。研削砥石測定装置３２は、主軸台３から延出するアーム３３と、該アーム３３の先端部に取付けられたセンサ３４とによって構成される。センサ３４は、研削砥石１４の水平方向の位置（ブローチ１１の軸心に対して平行方向の位置）を測定するための第１測定子３５ａと、研削砥石１４の鉛直方向の位置（ブローチ１１の軸心に対して垂直方向の位置）を測定するための第２測定子３５ｂと、がＬ字形をなすように形成される。図５に示されるように、研削砥石測定装置３２では、研削砥石ヘッド１３が旋回軸Ｐの回りに４５°の角度位相であり、この状態で研削砥石１４が測定子３５に対して位置決めされる。さらにこの状態で、移動テーブル２が移動、すなわち研削砥石１４と測定子３５とが水平方向（図５における左右方向）へ相対移動され、測定子３５ａが研削砥石１４の下端部１４ａに当接されることにより、当該研削砥石１４の下端部１４ａの水平方向の位置（ブローチ１１の軸心に対して平行方向の位置）が測定される。
【００１６】
また、研削砥石測定装置３２では、研削砥石ヘッド１３を鉛直方向（下方）へ移動させて測定子３５ｂが研削砥石１４の下端部１４ａに当接されることにより、当該研削砥石１４の下端部１４ａの鉛直方向の位置（ブローチ１１の軸心に対して垂直方向の位置）が測定される。そして、研削砥石１４の位置の測定結果に基き、ＮＣ制御装置に格納された動作プログラムが編集、すなわち研削砥石１４に係る位置データが入力される。
【００１７】
次に、本実施形態の作用を説明する。まず、研削対象であるブローチ１１を心出し装置の主軸台３と心押し台４との間に介在させ、心押し台４の心押し軸９を前進させてセンタ８，１０をブローチ１１の両端面の各センタ穴に係合させる。これにより、心出し装置によってブローチ１１を心出して支持する。次に、ブローチ研削装置１を手動操作してブローチ測定装置１７のセンサ２０をブローチ測定開始位置（本実施形態では、第１切刃と第２切刃との間の刃溝直上の位置）に位置決めさせる。位置決め完了後、ＮＣ制御装置に格納されたブローチ測定プログラム（ブローチ測定ステップ）を実行させると、センサ２０が下降して測定子３０がブローチ１１の第１切刃と第２切刃との間の刃底に接触する。これにより、当該ブローチ１１の刃底径が測定される。センサ２０は、測定子３０がブローチ１１の刃底に接触すると指定された所定距離だけ上昇して、図３に示されるように、測定子３０がブローチ１１の第１切刃の刃付け面３１（すくい面）に対向された状態となる。
【００１８】
この状態で、センサ２０を水平方向（ブローチ１１の軸心に対して平行方向）へ移動させ（実際にはブローチ１１が移動する）、測定子３０をブローチ１１の第１切刃の刃付け面３１に接触させることにより、当該刃付け面３１の水平方向の位置が測定される。同様に、すべての切刃の刃付け面３１の水平方向の位置がセンサ２０によって測定されることにより、ＮＣ制御装置によってブローチ１１の切刃のピッチが算出される。そして、ＮＣ制御装置は、ブローチ測定装置１７によるブローチ１１の測定結果に基き、当該ＮＣ制御装置に格納された研削砥石研削プログラムを編集する（ブローチ１１に係る位置データが入力される）。
【００１９】
ブローチ１１の測定が完了した後、ブローチ研削装置１を手動操作して研削砥石１４の下端部１４ａを研削砥石測定装置３２のセンサ３４に対して図５に示されるように位置決めさせる。位置決め完了後、ＮＣ制御装置に格納された研削砥石測定プログラム（研削砥石測定ステップ）を実行させると、センサ３４が水平方向（図５における左方向）へ移動される。そして、測定子３５ａが研削砥石１４の下端部１４ａに接触することにより、研削砥石１４の下端部１４ａの水平方向の位置（研削面側の位置）が測定される。センサ３４は、測定子３５ａが研削砥石１４の下端部１４ａに接触すると指定された所定距離だけ後退（図５において右方向へ移動）する。この状態で、研削砥石１４を下降させて当該研削砥石１４の下端部１４ａを測定子３５ｂに接触させることにより、当該研削砥石１４の下端部１４ａの鉛直方向の位置が測定される。
【００２０】
そして、ＮＣ制御装置は、研削砥石測定装置３２による研削砥石１４の測定結果に基き、当該ＮＣ制御装置に格納された研削砥石研削プログラムを編集する（研削砥石１４に係る位置データが入力される）。ブローチ１１の測定と研削砥石１４の測定とが完了した後、必要な位置データが入力（編集）されたブローチ研削プログラムを実行することにより、ブローチ研削装置１によるブローチ１１の研削が開始される。これにより、まず、研削砥石１４がブローチ１１に対して研削開始位置に位置決めされ、当該研削砥石１４によって第１切刃の刃付け面３１の研削（刃付け）が行われる。同様にして各切刃の研削が順次実施され、すべての切刃の研削が完了した時点でブローチ研削プログラムが終了する。
【００２１】
この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、ブローチ測定プログラム（ブローチ測定ステップ）を実行してブローチ測定装置１７の測定子３０をブローチ１１に接触させることにより、当該ブローチ１１の研削開始位置及びピッチを自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御手段に教示することができる。また、研削砥石測定プログラム（研削砥石測定ステップ）を実行して研削砥石測定装置３２の測定子３５を研削砥石１４の下端部１４ａに接触させることにより、当該研削砥石１４の下端部１４ａの位置を自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御装置に教示することができる。
したがって、本実施形態によれば、ＮＣ制御装置に教示されたブローチの研削開始位置及び研削砥石の位置に基き、ブローチ１１の研削開始位置に対する研削砥石１４の位置合せ、いわゆる刃合せを自動で迅速、安全、且つ高い精度で行うことができる。
また、本実施形態によれば、研削対象であるブローチと研削砥石との相対的な位置関係を極めて高い精度でＮＣ制御装置に教示することができ、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを、極めて高い精度で行うことができる。これにより、刃合せを効率化することができると共にブローチ１１の精度、延いては該ブローチ１１によって加工される歯車等の製品の品質を高めることができる。
【００２２】
なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本実施形態は、ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置であれば、例えば、制御される軸数が異なるブローチ研削装置であっても適用される。
ブローチ測定装置（ブローチ測定手段）並びに研削砥石測定装置（研削砥石測定手段）は、設計上等の必要に応じて設置位置を選択することができる。また、使用されるセンサも必要な性能を備えたものを随時選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態のブローチ研削装置の主要部の正面図である。
【図２】本実施形態のブローチ研削装置の主要部の平面図である。
【図３】本実施形態の説明図であって、ブローチ測定装置によるブローチの測定の様子を示す図である。
【図４】本実施形態の説明図であって、ハウジングを断面で示したブローチ測定装置のセンサの正面図である。
【図５】本実施形態の説明図であって、研削砥石測定装置による研削砥石の測定の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ ブローチ測定装置、３ 主軸台（心出し装置）、４ 心押し台（心出し装置）、１１ ブローチ、１７ ブローチ測定装置（ブローチ測定手段）、３０ 測定子（ブローチ測定手段）、３２ 研削砥石測定装置（研削砥石測定手段）、３５ 測定子（研削砥石測定手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブローチ研削装置及びブローチ研削方法に関するもので、特に、ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置及びその装置を用いるブローチ研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、丸型ブローチ(以下、単にブローチと称する)は、歯車等の金属部品の穴加工に用いられる。ブローチは、切刃が摩耗するため、ブローチ研削盤によって切刃を研削、すなわち刃付けを行う必要がある。例えば、特許文献１には、回転する研削砥石がブローチのすくい面に接触した瞬間をＡＥ（Acoustic Emission）センサによって検出することで、当該研削砥石の切刃の位置を認知するブローチ自動研削方法が開示されている。この従来のブローチ自動研削方法によれば、研削砥石の摩耗、経時による砥石軸の熱変形、あるいは研削時におけるブローチの昇温による熱変形の影響を排除することができる。しかしながら、上記従来のブローチ自動研削方法では、回転させた研削砥石をブローチの切刃のすくい面に接触させるので、研削砥石を極めて低速で軸送りする必要があり、すべての切刃の位置を認知するのに多大な時間を必要とする。さらに、上記従来のブローチ自動研削方法では、予めブローチ研削装置に研削砥石の位置を教示する、いわゆる刃合せを実施する必要がある。刃合せに際して、高い速度で回転させた研削砥石を手動操作してブローチの切刃に接触させる必要があり、この作業は危険を伴う。
【特許文献１】特開昭６２−１０７９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを効率的且つ安全に実施することが可能なブローチ研削装置及びブローチ研削方法を提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明のブローチ研削装置は、ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置であって、ブローチを心出しして軸心の回りに位置決め可能に支持する心出し手段と、研削砥石を回転駆動可能に支持する研削砥石ヘッドと、測定子を心出し手段によって支持されたブローチの所定位置に接触させてブローチの研削開始位置及びピッチを測定するブローチ測定手段と、測定子を研削砥石に接触させて研削砥石の位置を測定する研削砥石測定手段と、を具備し、ブローチ測定手段によって測定されたブローチの研削開始位置と研削砥石測定手段によって測定された研削砥石の位置に基き、研削砥石がブローチの研削開始位置に位置合せされることを特徴とする。
本発明のブローチ研削装置によれば、ブローチ測定手段の測定子をブローチに接触させることにより、当該ブローチの研削開始位置（座標）及びピッチを自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御手段に教示することができる。また、研削砥石測定手段の測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の位置（座標）を自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御手段に教示することができる。これにより、測定されたブローチの研削開始位置及び研削砥石の位置に基き、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを自動で迅速、安全、且つ高い精度で行うことができる。
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のブローチ研削方法は、ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置を用いるブローチ研削方法であって、ブローチ測定プログラムを実行して、ブローチ測定装置の測定子を心出しされたブローチに接触させることによりブローチの研削開始位置及びピッチを測定するブローチ測定ステップと、研削砥石測定プログラムを実行して、研削砥石測定装置の測定子を研削砥石に接触させることにより研削砥石の位置を測定する研削砥石測定ステップと、を含み、ブローチ測定ステップによって測定されたブローチの研削開始位置と研削砥石測定ステップによって測定された研削砥石の位置とに基き、研削砥石をブローチの研削開始位置に位置合せさせることを特徴とする。
本発明のブローチ研削方法によれば、ＮＣ制御装置に格納されたブローチ測定プログラムを実行して、ブローチ測定装置の測定子をブローチに接触させることにより、当該ブローチの研削開始位置（座標）及びピッチを自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御装置に教示することができる。また、ＮＣ制御装置に格納された研削砥石測定プログラムを実行して、研削砥石測定装置の測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の位置（座標）を自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御装置に教示することができる。これにより、ブローチの研削開始位置及び研削砥石の位置に基き、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを自動で迅速、安全、且つ高い精度で行うことができる。
【０００６】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、請求可能発明と称する）の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、（１）、（２）項の各々が、請求項１、２の各々に相当する。
【０００７】
（１）ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置であって、ブローチを心出しして軸心の回りに位置決め可能に支持する心出し手段と、研削砥石を回転駆動可能に支持する研削砥石ヘッドと、測定子を心出し手段によって支持されたブローチの所定位置に接触させてブローチの研削開始位置及びピッチを測定するブローチ測定手段と、測定子を研削砥石に接触させて研削砥石の位置を測定する研削砥石測定手段と、を具備し、ブローチ測定手段によって測定されたブローチの研削開始位置と研削砥石測定手段によって測定された研削砥石の位置に基き、研削砥石がブローチの研削開始位置に位置合せされることを特徴とするブローチ研削装置。
本項に記載の態様によれば、ブローチ測定手段の測定子をブローチに接触させることにより、当該ブローチの研削開始位置（座標）及びピッチを自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御手段に教示することができる。また、研削砥石測定手段の測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の位置（座標）を自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御手段に教示することができる。したがって、本項の態様によれば、ＮＣ制御手段に教示されたブローチの研削開始位置及び研削砥石の位置に基き、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを自動で迅速、安全、且つ高い精度で行うことができる。
本項の態様において、心出し手段は、例えば、テーブル上に配設される主軸台と心押し台とによって構成され、主軸台の主軸及び心押し台の心押し軸の先端の円錐形の各センタをブローチの両端部の各心出し穴にそれぞれ係合させることにより、ブローチを支持すると同時に心出しすることができる。したがって、ＮＣ制御手段の制御に基き主軸を回転駆動することにより、ブローチを軸心回りに回転及び位置決めすることができる。なお、心出し手段、延いては該心出し手段によって支持されたブローチは、例えば、テーブルをブローチ軸心に対して平行方向へ移動させることにより、当該軸心に対して平行方向へ移動及び位置決めすることができる。
本項の態様において、研削砥石ヘッドは、例えば、研削砥石が装着される回転軸、及び該回転軸を回転駆動する回転駆動部（例えば、電動モータ）を備え、鉛直方向へ移動及び位置決め可能であると共に回転軸と直交する旋回軸の回りに旋回可能である。
本項の態様において、ブローチ測定手段は、例えば、測定子を測定対象であるブローチに対して水平方向（ブローチ軸心に対して平行方向）へ相対移動させて測定子をブローチの切刃の各刃付け面に接触させることにより、当該ブローチの各切刃のブローチ軸心に対して平行方向の位置を測定することができると共に、測定子をブローチに対して鉛直方向（ブローチ軸心に対して垂直方向）へ相対移動させて測定子をブローチの刃底に接触させることにより、当該ブローチの刃底径を測定することができる。
本項の態様において、研削砥石測定手段の測定子は、例えば、研削砥石の水平方向（ブローチ軸心に対して平行方向）の位置を測定する第１測定子と、研削砥石の鉛直方向（ブローチ軸心に対して垂直方向）の位置を測定する第２測定子と、によって構成される。そして、第１測定子を研削砥石に対して水平方向へ相対移動させて第１測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の水平方向の位置を測定することができると共に、第２測定子を研削砥石に対して鉛直方向へ相対移動させて第２測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の鉛直方向の位置を測定することができる。
したがって、本項の態様によれば、研削対象であるブローチと研削砥石との相対的な位置関係を極めて高い精度でＮＣ制御装置に教示することができ、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを、極めて高い精度で行うことができる。これにより、刃合せを効率化することができると共にブローチの精度、延いては該ブローチによって加工される製品の品質を高めることができる。
【０００８】
（２）ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置を用いるブローチ研削方法であって、ブローチ測定プログラムを実行して、ブローチ測定装置の測定子を心出しされたブローチに接触させることによりブローチの研削開始位置及びピッチを測定するブローチ測定ステップと、研削砥石測定プログラムを実行して、研削砥石測定装置の測定子を研削砥石に接触させることにより研削砥石の位置を測定する研削砥石測定ステップと、を含み、ブローチ測定ステップによって測定されたブローチの研削開始位置と研削砥石測定ステップによって測定された研削砥石の位置とに基き、研削砥石をブローチの研削開始位置に位置合せさせることを特徴とするブローチ研削方法。
本項に記載の態様によれば、ブローチ測定プログラムを実行してブローチ測定装置の測定子をブローチに接触させることにより、ブローチの研削開始位置（座標）及びピッチを自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御手段に教示することができる。また、研削砥石測定プログラムを実行して研削砥石測定装置の測定子を研削砥石に接触させることにより、研削砥石の位置（座標）を自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御装置に教示することができる。したがって、本項の態様によれば、ＮＣ制御装置に教示されたブローチの研削開始位置及び研削砥石の位置に基き、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを自動で迅速、安全、且つ高い精度で行うことができる。
本項の態様において、ブローチ測定プログラム及び研削砥石測定プログラムはＮＣ制御装置に格納される。
本項の態様において、心出し装置は、（１）の心出し手段でも説明したように、例えば、テーブル上に配設される主軸台と心押し台とによって構成され、主軸台の主軸及び心押し台の心押し軸の先端の円錐形の各センタをブローチの両端部の各心出し穴にそれぞれ係合させることにより、ブローチを支持すると同時に心出しすることができる。したがって、ＮＣ制御手段の制御に基き主軸を回転駆動することにより、ブローチを軸心回りに回転及び位置決めすることができる。なお、心出し手段、延いては該心出し手段によって支持されたブローチは、テーブルをブローチ軸心に対して平行方向へ移動させることにより当該軸心に対して平行方向へ移動及び位置決めすることができる。
本項の態様において、研削砥石は、（１）の研削砥石ヘッドでも説明したように、例えば、研削砥石が装着される回転軸、及び該回転軸を回転駆動する電動モータ等の回転駆動部を備える研削砥石ヘッドによって支持されて、鉛直方向へ移動及び位置決め可能であると共に回転軸と直交する旋回軸の回りに旋回可能である。
本項の態様において、ブローチ測定装置は、（１）のブローチ測定手段でも説明したように、例えば、測定子を測定対象であるブローチに対して水平方向（ブローチ軸心に対して平行方向）へ相対移動させて測定子をブローチの切刃の各刃付け面に接触させることにより、当該ブローチの各切刃のブローチ軸心に対して平行方向の位置を測定することができると共に、測定子をブローチに対して鉛直方向（ブローチ軸心に対して垂直方向）へ相対移動させて測定子をブローチの刃底に接触させることにより、当該ブローチの刃底径を測定することができる。
本項の態様において、研削砥石測定装置の測定子は、（１）の研削砥石測定手段の測定子で説明したように、例えば、研削砥石の水平方向（ブローチ軸心に対して平行方向）の位置を測定する第１測定子と、研削砥石の鉛直方向（ブローチ軸心に対して垂直方向）の位置を測定する第２測定子と、によって構成される。そして、第１測定子を研削砥石に対して水平方向へ相対移動させて第１測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の水平方向の位置を測定することができると共に、第２測定子を研削砥石に対して鉛直方向へ相対移動させて第２測定子を研削砥石に接触させることにより、当該研削砥石の鉛直方向の位置を測定することができる。
したがって、本項の態様によれば、研削対象であるブローチと研削砥石との相対的な位置関係を極めて高い精度でＮＣ制御装置に教示することができ、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを極めて高い精度で行うことができる。これにより、刃合せを効率化することができると共にブローチの精度、延いては該ブローチによって加工される製品の品質を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを効率的且つ安全に実施することが可能なブローチ研削装置及びブローチ研削方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一実施形態を図１〜図５に基いて説明する。図１及び図２に示されるように、本実施形態のブローチ研削装置１は、メインフレームに支持される移動テーブル２を備える。該移動テーブル２上には、主軸台３と心押し台４とによって構成される心出し装置（心出し手段）が設けられる。主軸台３は、移動テーブル２上に固定される台本体５と、台本体５によって回転可能に支持される主軸６と、主軸６をＮＣ制御装置（ＮＣ制御手段）の制御に基き軸心回りに回転駆動するための例えばサーボモータ等の電動モータ７と、によって構成される。主軸６の端面には、円錐形に形成されたセンタ８が当該主軸６に対して同軸上に設けられる。心押し台４は、油圧シリンダ等のアクチュエータの駆動によって軸心方向（図６及び図７における左右方向）へ前進後退される心押し軸９を備える。心押し軸９の端面には、円錐形に形成されたセンタ１０が主軸台３の主軸６のセンタ８に対して同軸上に設けられる。
【００１１】
これにより、心出し装置は、心押し台４の心押し軸９を前進させて主軸６側のセンタ８及び心押し軸９側のセンタ１０を、ブローチ１１の両端面の各センタ穴に係合させることにより、当該ブローチ１１を心出しさせて支持する。この状態で、ＮＣ制御装置の制御に基き主軸６が軸心回りに回転駆動されることにより、心出しされたブローチ１１が軸心回りに回転及び位置決めされる。ブローチ研削装置１は、メインフレームに移動テーブル２よりも高い高さで立設された研削砥石台１２を備える。研削砥石台１２には、鉛直方向（図１における上下方向）へ移動及び位置決め可能な研削砥石ヘッド１３が設けられる。該研削砥石ヘッド１３は、ＮＣ制御装置の制御に基き、旋回軸Ｐ（図１参照）の回りに０°〜４５°（図３に示される研削砥石の軸線が水平方向、すなわちブローチ１１の軸線に対して平行方向を向いた状態〜図１に示される状態）の範囲内で、旋回及び位置決め可能に構成される。
【００１２】
研削砥石ヘッド１３には、回転軸１５に装着された研削砥石１４を回転駆動するための回転駆動部１６が取付けられる。これにより、回転駆動部１６の回転軸１５と研削砥石ヘッド１３の旋回軸Ｐとは相互に直交する。また、研削砥石ヘッド１３には、ブローチ測定装置１７（ブローチ測定手段）が設けられる。該ブローチ測定装置１７は、研削砥石ヘッド１３に取付けられる支持台１８と、図３に示される研削砥石ヘッド１３が旋回軸Ｐの回りに０°の角度位相である状態で鉛直方向（図３における上下方向）へスライド可能に支持台１８に設けられるスライダ１９と、ブラケット３６を介してスライダ１９に取付けられるセンサ２０と、によって構成される。図４に示されるように、センサ２０は、フランジ２１が形成されたフィンガ２２の基端部がハウジング２３の内部空間に挿入され、該フィンガ２２の基端部がハウジング２３に嵌着されたガイドブッシュ２４によって軸線方向（図４における上下方向）へ摺動可能に支持されたロッド２５にピン２６を介して連結される。
【００１３】
センサ２０は、フィンガ２２の基端部端面とガイドブッシュ２４との間に介装された圧縮コイルばね２７のばね力によってフィンガ２２が図４における下方向へ付勢される。これにより、フィンガ２２の基端部に外力が作用されない状態では、フィンガ２２のフランジ２１に設けられてフィンガ２２の軸心の回りに等配された複数個（例えば３個）の可動接点２８がハウジング２３の内部空間に配設された固定接点２９に当接される。また、センサ２０は、ハウジング２３から突出したフィンガ２２の先端部に矩形の板体によって形成された測定子３０が設けられる。そして、図３に示されるように、ブローチ測定装置１７は、研削砥石ヘッド１３を下方へ移動させてセンサ２０の測定子３０を心出しされたブローチ１１の刃溝に挿入し、該測定子３０がブローチ１１の刃溝の底部（以下、刃底と称する）に当接された時の可動接点２８と固定接点２９との接点のＯＮ／ＯＦＦを検出することにより、当該ブローチ１１の刃溝の外径（以下、刃底径と称する）が測定される。
【００１４】
また、ブローチ測定装置１７では、ブローチ１１の刃底に当接させた直後の測定子３０が所定距離だけ上方へ移動され、続いて、図３に示されるように、移動テーブル２が水平方向へ移動、すなわち測定子３０とブローチ１１とがブローチ１１の軸心方向（図３における左右方向）へ近接するように相対移動される。そして、測定子３０がブローチ１１の刃付け面３１（すくい面）に当接された時の可動接点２８と固定接点２９との接点のＯＮ／ＯＦＦを検出することにより、当該ブローチ１１の刃付け面３１の位置が測定される。このようにして、刃付け面３１の位置がブローチ１１の最初の切刃から最終の切刃にかけて順次測定される。これにより、ブローチ１１の研削開始位置及び切刃のピッチがＮＣ制御装置によって算出され、該算出結果に基き、ＮＣ制御装置に格納された動作プログラムが編集、すなわちブローチ１１に係る位置データが入力される。
【００１５】
図１及び図２に示されるように、主軸台３には、研削砥石測定装置３２（研削砥石測定手段）が設けられる。研削砥石測定装置３２は、主軸台３から延出するアーム３３と、該アーム３３の先端部に取付けられたセンサ３４とによって構成される。センサ３４は、研削砥石１４の水平方向の位置（ブローチ１１の軸心に対して平行方向の位置）を測定するための第１測定子３５ａと、研削砥石１４の鉛直方向の位置（ブローチ１１の軸心に対して垂直方向の位置）を測定するための第２測定子３５ｂと、がＬ字形をなすように形成される。図５に示されるように、研削砥石測定装置３２では、研削砥石ヘッド１３が旋回軸Ｐの回りに４５°の角度位相であり、この状態で研削砥石１４が測定子３５に対して位置決めされる。さらにこの状態で、移動テーブル２が移動、すなわち研削砥石１４と測定子３５とが水平方向（図５における左右方向）へ相対移動され、測定子３５ａが研削砥石１４の下端部１４ａに当接されることにより、当該研削砥石１４の下端部１４ａの水平方向の位置（ブローチ１１の軸心に対して平行方向の位置）が測定される。
【００１６】
また、研削砥石測定装置３２では、研削砥石ヘッド１３を鉛直方向（下方）へ移動させて測定子３５ｂが研削砥石１４の下端部１４ａに当接されることにより、当該研削砥石１４の下端部１４ａの鉛直方向の位置（ブローチ１１の軸心に対して垂直方向の位置）が測定される。そして、研削砥石１４の位置の測定結果に基き、ＮＣ制御装置に格納された動作プログラムが編集、すなわち研削砥石１４に係る位置データが入力される。
【００１７】
次に、本実施形態の作用を説明する。まず、研削対象であるブローチ１１を心出し装置の主軸台３と心押し台４との間に介在させ、心押し台４の心押し軸９を前進させてセンタ８，１０をブローチ１１の両端面の各センタ穴に係合させる。これにより、心出し装置によってブローチ１１を心出して支持する。次に、ブローチ研削装置１を手動操作してブローチ測定装置１７のセンサ２０をブローチ測定開始位置（本実施形態では、第１切刃と第２切刃との間の刃溝直上の位置）に位置決めさせる。位置決め完了後、ＮＣ制御装置に格納されたブローチ測定プログラム（ブローチ測定ステップ）を実行させると、センサ２０が下降して測定子３０がブローチ１１の第１切刃と第２切刃との間の刃底に接触する。これにより、当該ブローチ１１の刃底径が測定される。センサ２０は、測定子３０がブローチ１１の刃底に接触すると指定された所定距離だけ上昇して、図３に示されるように、測定子３０がブローチ１１の第１切刃の刃付け面３１（すくい面）に対向された状態となる。
【００１８】
この状態で、センサ２０を水平方向（ブローチ１１の軸心に対して平行方向）へ移動させ（実際にはブローチ１１が移動する）、測定子３０をブローチ１１の第１切刃の刃付け面３１に接触させることにより、当該刃付け面３１の水平方向の位置が測定される。同様に、すべての切刃の刃付け面３１の水平方向の位置がセンサ２０によって測定されることにより、ＮＣ制御装置によってブローチ１１の切刃のピッチが算出される。そして、ＮＣ制御装置は、ブローチ測定装置１７によるブローチ１１の測定結果に基き、当該ＮＣ制御装置に格納された研削砥石研削プログラムを編集する（ブローチ１１に係る位置データが入力される）。
【００１９】
ブローチ１１の測定が完了した後、ブローチ研削装置１を手動操作して研削砥石１４の下端部１４ａを研削砥石測定装置３２のセンサ３４に対して図５に示されるように位置決めさせる。位置決め完了後、ＮＣ制御装置に格納された研削砥石測定プログラム（研削砥石測定ステップ）を実行させると、センサ３４が水平方向（図５における左方向）へ移動される。そして、測定子３５ａが研削砥石１４の下端部１４ａに接触することにより、研削砥石１４の下端部１４ａの水平方向の位置（研削面側の位置）が測定される。センサ３４は、測定子３５ａが研削砥石１４の下端部１４ａに接触すると指定された所定距離だけ後退（図５において右方向へ移動）する。この状態で、研削砥石１４を下降させて当該研削砥石１４の下端部１４ａを測定子３５ｂに接触させることにより、当該研削砥石１４の下端部１４ａの鉛直方向の位置が測定される。
【００２０】
そして、ＮＣ制御装置は、研削砥石測定装置３２による研削砥石１４の測定結果に基き、当該ＮＣ制御装置に格納された研削砥石研削プログラムを編集する（研削砥石１４に係る位置データが入力される）。ブローチ１１の測定と研削砥石１４の測定とが完了した後、必要な位置データが入力（編集）されたブローチ研削プログラムを実行することにより、ブローチ研削装置１によるブローチ１１の研削が開始される。これにより、まず、研削砥石１４がブローチ１１に対して研削開始位置に位置決めされ、当該研削砥石１４によって第１切刃の刃付け面３１の研削（刃付け）が行われる。同様にして各切刃の研削が順次実施され、すべての切刃の研削が完了した時点でブローチ研削プログラムが終了する。
【００２１】
この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、ブローチ測定プログラム（ブローチ測定ステップ）を実行してブローチ測定装置１７の測定子３０をブローチ１１に接触させることにより、当該ブローチ１１の研削開始位置及びピッチを自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御手段に教示することができる。また、研削砥石測定プログラム（研削砥石測定ステップ）を実行して研削砥石測定装置３２の測定子３５を研削砥石１４の下端部１４ａに接触させることにより、当該研削砥石１４の下端部１４ａの位置を自動で迅速、安全、且つ高い精度で測定してＮＣ制御装置に教示することができる。
したがって、本実施形態によれば、ＮＣ制御装置に教示されたブローチの研削開始位置及び研削砥石の位置に基き、ブローチ１１の研削開始位置に対する研削砥石１４の位置合せ、いわゆる刃合せを自動で迅速、安全、且つ高い精度で行うことができる。
また、本実施形態によれば、研削対象であるブローチと研削砥石との相対的な位置関係を極めて高い精度でＮＣ制御装置に教示することができ、ブローチの研削開始位置に対する研削砥石の位置合せ、いわゆる刃合せを、極めて高い精度で行うことができる。これにより、刃合せを効率化することができると共にブローチ１１の精度、延いては該ブローチ１１によって加工される歯車等の製品の品質を高めることができる。
【００２２】
なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本実施形態は、ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置であれば、例えば、制御される軸数が異なるブローチ研削装置であっても適用される。
ブローチ測定装置（ブローチ測定手段）並びに研削砥石測定装置（研削砥石測定手段）は、設計上等の必要に応じて設置位置を選択することができる。また、使用されるセンサも必要な性能を備えたものを随時選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態のブローチ研削装置の主要部の正面図である。
【図２】本実施形態のブローチ研削装置の主要部の平面図である。
【図３】本実施形態の説明図であって、ブローチ測定装置によるブローチの測定の様子を示す図である。
【図４】本実施形態の説明図であって、ハウジングを断面で示したブローチ測定装置のセンサの正面図である。
【図５】本実施形態の説明図であって、研削砥石測定装置による研削砥石の測定の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ ブローチ測定装置、３ 主軸台（心出し装置）、４ 心押し台（心出し装置）、１１ ブローチ、１７ ブローチ測定装置（ブローチ測定手段）、３０ 測定子（ブローチ測定手段）、３２ 研削砥石測定装置（研削砥石測定手段）、３５ 測定子（研削砥石測定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置であって、
ブローチを心出しして軸心の回りに位置決め可能に支持する心出し手段と、
研削砥石を回転駆動可能に支持する研削砥石ヘッドと、
測定子を前記心出し手段によって支持された前記ブローチの所定位置に接触させて前記ブローチの研削開始位置及びピッチを測定するブローチ測定手段と、
測定子を前記研削砥石に接触させて前記研削砥石の位置を測定する研削砥石測定手段と、
を具備し、前記ブローチ測定手段によって測定された前記ブローチの研削開始位置と前記研削砥石測定手段によって測定された前記研削砥石の位置に基き、前記研削砥石が前記ブローチの研削開始位置に位置合せされることを特徴とするブローチ研削装置。
【請求項２】
ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置を用いるブローチ研削方法であって、
ブローチ測定プログラムを実行して、ブローチ測定装置の測定子を心出しされたブローチに接触させることにより前記ブローチの研削開始位置及びピッチを測定するブローチ測定ステップと、
研削砥石測定プログラムを実行して、研削砥石測定装置の測定子を研削砥石に接触させることにより前記研削砥石の位置を測定する研削砥石測定ステップと、
を含み、前記ブローチ測定ステップによって測定された前記ブローチの研削開始位置と前記研削砥石測定ステップによって測定された前記研削砥石の位置とに基き、前記研削砥石を前記ブローチの研削開始位置に位置合せさせることを特徴とするブローチ研削方法。
【請求項１】
ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置であって、
ブローチを心出しして軸心の回りに位置決め可能に支持する心出し手段と、
研削砥石を回転駆動可能に支持する研削砥石ヘッドと、
測定子を前記心出し手段によって支持された前記ブローチの所定位置に接触させて前記ブローチの研削開始位置及びピッチを測定するブローチ測定手段と、
測定子を前記研削砥石に接触させて前記研削砥石の位置を測定する研削砥石測定手段と、
を具備し、前記ブローチ測定手段によって測定された前記ブローチの研削開始位置と前記研削砥石測定手段によって測定された前記研削砥石の位置に基き、前記研削砥石が前記ブローチの研削開始位置に位置合せされることを特徴とするブローチ研削装置。
【請求項２】
ＮＣ制御装置を備えるブローチ研削装置を用いるブローチ研削方法であって、
ブローチ測定プログラムを実行して、ブローチ測定装置の測定子を心出しされたブローチに接触させることにより前記ブローチの研削開始位置及びピッチを測定するブローチ測定ステップと、
研削砥石測定プログラムを実行して、研削砥石測定装置の測定子を研削砥石に接触させることにより前記研削砥石の位置を測定する研削砥石測定ステップと、
を含み、前記ブローチ測定ステップによって測定された前記ブローチの研削開始位置と前記研削砥石測定ステップによって測定された前記研削砥石の位置とに基き、前記研削砥石を前記ブローチの研削開始位置に位置合せさせることを特徴とするブローチ研削方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２１３０５０（Ｐ２００８−２１３０５０Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４９６４３（Ｐ２００７−４９６４３）
【出願日】平成１９年２月２８日（２００７．２．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５９６０１８７５７）三和精機株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２８日（２００７．２．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５９６０１８７５７）三和精機株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]