JP2002205220A - 歯切りされたワークピースの端面側を駆動する装置 - Google Patents
歯切りされたワークピースの端面側を駆動する装置Info
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 歯面切削に際して生じる駆動回転トルクを確
実に伝達することができる端面側ワークピース駆動装置
を提供する。 【解決手段】 これは、ワークアーバ(1)と止め座金
(17)ならびに円筒形の鋼製ローラ(13,18)を
介してワークピーススピンドルと結合された斜板カム
(10)によって達成され、この斜板カムのワークピー
スの端面(29)に接合する上面は本発明に従って電食
結合された硬質粒子(24)によって被覆される。
実に伝達することができる端面側ワークピース駆動装置
を提供する。 【解決手段】 これは、ワークアーバ(1)と止め座金
(17)ならびに円筒形の鋼製ローラ(13,18)を
介してワークピーススピンドルと結合された斜板カム
(10)によって達成され、この斜板カムのワークピー
スの端面(29)に接合する上面は本発明に従って電食
結合された硬質粒子(24)によって被覆される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、工作機械のワークス
ピンドルとこの上で先端間にセットされ特に歯切り切削
等の加工がなされるシャフト形状のワークピースとを端
面側でクリアランスおよび回転ずれが生じないように連
結することに関する。
ピンドルとこの上で先端間にセットされ特に歯切り切削
等の加工がなされるシャフト形状のワークピースとを端
面側でクリアランスおよび回転ずれが生じないように連
結することに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば全長にわたって周囲側が加工され
るかあるいは周囲側に作用する締付け手段が加工工具と
衝突する可能性があるためにチャックの使用が不可能な
ワークピースにおいて、ワークピーススピンドルからワ
ークピースへの端面側の回転伝導が必要となる。これは
主に回転および円切削機械に関するが、さらに歯切り切
削機械にも関するものである。端面側の駆動が必要とな
る理由としては、さらにワークピースが周囲側に締付け
に適した部分を備えていないことが挙げられる。
るかあるいは周囲側に作用する締付け手段が加工工具と
衝突する可能性があるためにチャックの使用が不可能な
ワークピースにおいて、ワークピーススピンドルからワ
ークピースへの端面側の回転伝導が必要となる。これは
主に回転および円切削機械に関するが、さらに歯切り切
削機械にも関するものである。端面側の駆動が必要とな
る理由としては、さらにワークピースが周囲側に締付け
に適した部分を備えていないことが挙げられる。
【0003】ここで取り上げている端面側の駆動は、通
常の外側および内側チャックとは対照的に軸方向および
放射方向の加工応力に対するワークピースの心出しおよ
び支持が接線方向の加工応力の回転伝導または受容から
完全に分離されている。心出しならびに軸方向および放
射方向におけるワークピースの収容は、ワークピースス
ピンドル上の中央先端部ワークピース端面の心出し穴に
よって実施される。この先端部とワークピース中央との
間のクリアランスの生じない結合は、ワークピースが放
射方向および軸方向の加工応力に対して確実かつ高精度
に保持されるよう形成され軸方向に予荷重される。この
端面側駆動の課題は、回転結合によって加工回転トルク
が確実に維持されるとともに特に位置精度に関して先端
部の機能が障害を被らないように、ワークピーススピン
ドルの回転動作を精密な角度でワークピース端面を介し
てワークピースに伝達することである。歯面はμmの精
度で切削しなければならないため、歯切り切削において
精密な角度による駆動が極めて大きな意味を有すること
が理解できる。
常の外側および内側チャックとは対照的に軸方向および
放射方向の加工応力に対するワークピースの心出しおよ
び支持が接線方向の加工応力の回転伝導または受容から
完全に分離されている。心出しならびに軸方向および放
射方向におけるワークピースの収容は、ワークピースス
ピンドル上の中央先端部ワークピース端面の心出し穴に
よって実施される。この先端部とワークピース中央との
間のクリアランスの生じない結合は、ワークピースが放
射方向および軸方向の加工応力に対して確実かつ高精度
に保持されるよう形成され軸方向に予荷重される。この
端面側駆動の課題は、回転結合によって加工回転トルク
が確実に維持されるとともに特に位置精度に関して先端
部の機能が障害を被らないように、ワークピーススピン
ドルの回転動作を精密な角度でワークピース端面を介し
てワークピースに伝達することである。歯面はμmの精
度で切削しなければならないため、歯切り切削において
精密な角度による駆動が極めて大きな意味を有すること
が理解できる。
【0004】殆どの適用形態において評価されている既
知の端面側駆動技術は、軸方向に突出しているカーバイ
ドまたは硬化鋼製のナイフからなるワークピースの先端
と同心に配置されたリングに基づいており、これはワー
クピースの固定に際してより柔らかいワークピースの端
面に対して軸方向に食い込み、その結果生じた窪みによ
ってワークピーススピンドルとワークピースとの間にイ
ンタロック式の結合が形成される。平滑でなくまた直線
的に延在していないワークピース端面においても全ての
ナイフがワークピース端面に食い込みワークピースに偏
心的な軸方向の荷重がかからないようにするために、ナ
イフはスピンドル内において軸方向可動に取り付けら
れ、バネ、斜板カム、または伝達システムのフルイドに
よって支持される。中央先端の比例位置がその機能を達
成するために適正なものであることを保持するため、こ
の先端またはナイフリングのいずれかをバネ支承する必
要がある。
知の端面側駆動技術は、軸方向に突出しているカーバイ
ドまたは硬化鋼製のナイフからなるワークピースの先端
と同心に配置されたリングに基づいており、これはワー
クピースの固定に際してより柔らかいワークピースの端
面に対して軸方向に食い込み、その結果生じた窪みによ
ってワークピーススピンドルとワークピースとの間にイ
ンタロック式の結合が形成される。平滑でなくまた直線
的に延在していないワークピース端面においても全ての
ナイフがワークピース端面に食い込みワークピースに偏
心的な軸方向の荷重がかからないようにするために、ナ
イフはスピンドル内において軸方向可動に取り付けら
れ、バネ、斜板カム、または伝達システムのフルイドに
よって支持される。中央先端の比例位置がその機能を達
成するために適正なものであることを保持するため、こ
の先端またはナイフリングのいずれかをバネ支承する必
要がある。
【0005】多くの適用形態において効果的なこの解決
方式の特徴は、高い回転トルクを伝達し得ることであ
る。ナイフの幾何学的配置ならびに恒常的な軸方向の予
荷重のため回転トルクの上昇とともにナイフがワークピ
ースの端面により深く食い込み、これによって全ての滑
り作用に対する抵抗が増加する。この工程によって勿論
ワークピーススピンドルに対するワークピースの微小な
回転ずれがもたらされるが、これは殆どの適用形態にお
いて大きな欠点とはならない。しかしながら、この解決
方式は歯面の切削には適したものでなく、これは切削サ
イクル中におけるワークピーススピンドルとワークピー
スの間の負荷による回転ずれが許容不可能な歯面のずれ
をもたらすためである。
方式の特徴は、高い回転トルクを伝達し得ることであ
る。ナイフの幾何学的配置ならびに恒常的な軸方向の予
荷重のため回転トルクの上昇とともにナイフがワークピ
ースの端面により深く食い込み、これによって全ての滑
り作用に対する抵抗が増加する。この工程によって勿論
ワークピーススピンドルに対するワークピースの微小な
回転ずれがもたらされるが、これは殆どの適用形態にお
いて大きな欠点とはならない。しかしながら、この解決
方式は歯面の切削には適したものでなく、これは切削サ
イクル中におけるワークピーススピンドルとワークピー
スの間の負荷による回転ずれが許容不可能な歯面のずれ
をもたらすためである。
【0006】加えて、従来の端面側駆動装置は硬化され
ていないワークピース表面に対しては問題無く機能する
が、硬化されたワークピース端面に対するナイフの食い
込みは不充分なものであるとともに、ナイフの磨耗が許
容不可能なものとなる。
ていないワークピース表面に対しては問題無く機能する
が、硬化されたワークピース端面に対するナイフの食い
込みは不充分なものであるとともに、ナイフの磨耗が許
容不可能なものとなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、前記の問題点を回避するとともに歯面切削に際して
生じる駆動回転トルクを確実に伝達することができる、
端面側ワークピース駆動装置を提供することである。
は、前記の問題点を回避するとともに歯面切削に際して
生じる駆動回転トルクを確実に伝達することができる、
端面側ワークピース駆動装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
従って請求項に記載の特徴によって解決される。
従って請求項に記載の特徴によって解決される。
【0009】
【実施例】次に、予め歯切り加工されたワークピースを
歯面切削装置に取り付ける場合の本発明の実施例につ
き、添付図面を参照しながら以下に説明する。
歯面切削装置に取り付ける場合の本発明の実施例につ
き、添付図面を参照しながら以下に説明する。
【0010】本発明に係るワークピースの取付けは、軸
2周りで回転可能なワークピーススピンドル3にフラン
ジボルト4によって固定的に結合されたワークアーバ1
と、軸方向に推動可能な心押し軸7内に錐形シャフト6
を通じて同心に収容された心出し先端5とを含んでい
る。ワークアーバ1の内部には、シリンダ形状のシャフ
ト26上のはめ輪8を通じて回転軸2に対して同心にク
リアランス無くかつ軸方向に可動にワークアーバ内部に
取り付けられた別の心出し先端20が配置され、これは
バネ9によってワークピースアーバ1に対して支承され
ている。心出し先端20は、ここでは拡幅リングとして
形成されている、シャフト28の下端に配置された任意
の形式の軸方向ストッパによって心押し軸7の方向にお
いて制限されている。
2周りで回転可能なワークピーススピンドル3にフラン
ジボルト4によって固定的に結合されたワークアーバ1
と、軸方向に推動可能な心押し軸7内に錐形シャフト6
を通じて同心に収容された心出し先端5とを含んでい
る。ワークアーバ1の内部には、シリンダ形状のシャフ
ト26上のはめ輪8を通じて回転軸2に対して同心にク
リアランス無くかつ軸方向に可動にワークアーバ内部に
取り付けられた別の心出し先端20が配置され、これは
バネ9によってワークピースアーバ1に対して支承され
ている。心出し先端20は、ここでは拡幅リングとして
形成されている、シャフト28の下端に配置された任意
の形式の軸方向ストッパによって心押し軸7の方向にお
いて制限されている。
【0011】ワークアーバ1の先頭部には、円筒形状の
鋼製ローラ13の底面上の半分より僅かに多くが除去さ
れている軸2に対して垂直な穴12の内壁11を通じ
て、斜板カム10がワークアーバ1に対して垂直な軸1
4周りで回転可能に取り付けられている。円筒形状の鋼
製ローラ13は、斜板カム10と同様な方式で円筒形状
の鋼製ローラ18によってワークアーバ1の上端に支承
されている止め座金17の上半分が除去されている穴1
6の内壁15内に配設されており、ここで止め座金17
の回転軸19は斜板カムの回転軸14に対して軸2に対
して垂直な平面内において90°回転させたものであ
る。斜板カム10の上面は本発明に従ってダイアモンド
あるいはCBN等の硬質粒子から形成されている。
鋼製ローラ13の底面上の半分より僅かに多くが除去さ
れている軸2に対して垂直な穴12の内壁11を通じ
て、斜板カム10がワークアーバ1に対して垂直な軸1
4周りで回転可能に取り付けられている。円筒形状の鋼
製ローラ13は、斜板カム10と同様な方式で円筒形状
の鋼製ローラ18によってワークアーバ1の上端に支承
されている止め座金17の上半分が除去されている穴1
6の内壁15内に配設されており、ここで止め座金17
の回転軸19は斜板カムの回転軸14に対して軸2に対
して垂直な平面内において90°回転させたものであ
る。斜板カム10の上面は本発明に従ってダイアモンド
あるいはCBN等の硬質粒子から形成されている。
【0012】心押し軸7あるいはワークアーバ1の心出
し先端5,20によって心出しされるとともに軸方向の
心押し応力によって硬質材で被覆された斜板カム10に
対して押圧される、予め歯切りされた周囲部25を切削
すべきワークピース21は、斜板カム10および止め座
金17のクリアランスの無い取付けによってワークアー
バ1に対して回転ずれが生じないようかつクリアランス
無く結合される。斜板カム10と止め座金17とが回転
可能であることによって、ワークピース表面29が平滑
でない場合においても斜板カム10がワークピース周囲
部全体にわたって接合することが保持される。斜板カム
10と止め座金17は、締付けられていない状態におい
てネジ23によって緩やかに結合され、円筒形状のロー
ラ13,18については円筒ネジ30,31によって軸
方向の推動が防止されている。
し先端5,20によって心出しされるとともに軸方向の
心押し応力によって硬質材で被覆された斜板カム10に
対して押圧される、予め歯切りされた周囲部25を切削
すべきワークピース21は、斜板カム10および止め座
金17のクリアランスの無い取付けによってワークアー
バ1に対して回転ずれが生じないようかつクリアランス
無く結合される。斜板カム10と止め座金17とが回転
可能であることによって、ワークピース表面29が平滑
でない場合においても斜板カム10がワークピース周囲
部全体にわたって接合することが保持される。斜板カム
10と止め座金17は、締付けられていない状態におい
てネジ23によって緩やかに結合され、円筒形状のロー
ラ13,18については円筒ネジ30,31によって軸
方向の推動が防止されている。
【0013】図3には、斜板カム10の上面の硬質粒子
24が大きく拡大して示されており、結合部から突出し
ている先端が心押し軸7の押圧力によってこの斜板カム
に接触しているワークピース端面29に食い込んでお
り、これによってワークピース21と斜板カム10との
間にインタロック式の結合が形成される。硬質材層は、
好適には20メッシュないし270メッシュの粒子大を
有する硬質粒子24から形成される。
24が大きく拡大して示されており、結合部から突出し
ている先端が心押し軸7の押圧力によってこの斜板カム
に接触しているワークピース端面29に食い込んでお
り、これによってワークピース21と斜板カム10との
間にインタロック式の結合が形成される。硬質材層は、
好適には20メッシュないし270メッシュの粒子大を
有する硬質粒子24から形成される。
【0014】図4には、図1および図2に示された本発
明に係るワークピース収容の実施例と同様な作用を有す
るが、より少ない個別部分を有するとともに相互に摺動
する部材の接触部を効果的に汚染から防護することを備
えた変更例が示されている。この装置の実施例におい
て、切削スピンドル3の駆動トルクは、曲げ可能かつ軸
方向に弾力的であるが回転ずれは生じない薄壁状の金属
管34によってワークアーバ1から硬質粒子24で被覆
された斜板カム10に伝達され、ここで管34は例えば
接着、ハンダ付け、または溶接によってワークアーバ1
またはカム盤10に固定的に結合されている。この変更
例において平面状に硬化された斜板カム10の下端面は
止め座金17の上面にナイフ状に形成され放射状に延在
する先頭部が丸み付けされたリブ35に対して軸方向に
支持される。止め座金17は、放射方向にナイフ状に延
在し先頭部が丸み付けされているがリブ35に対して9
0°ずらせてその下面に配置されたリブ36を介して、
この変更例においては平面的に形成されたワークアーバ
1のワークピース側端面37に対して支持されている。
明に係るワークピース収容の実施例と同様な作用を有す
るが、より少ない個別部分を有するとともに相互に摺動
する部材の接触部を効果的に汚染から防護することを備
えた変更例が示されている。この装置の実施例におい
て、切削スピンドル3の駆動トルクは、曲げ可能かつ軸
方向に弾力的であるが回転ずれは生じない薄壁状の金属
管34によってワークアーバ1から硬質粒子24で被覆
された斜板カム10に伝達され、ここで管34は例えば
接着、ハンダ付け、または溶接によってワークアーバ1
またはカム盤10に固定的に結合されている。この変更
例において平面状に硬化された斜板カム10の下端面は
止め座金17の上面にナイフ状に形成され放射状に延在
する先頭部が丸み付けされたリブ35に対して軸方向に
支持される。止め座金17は、放射方向にナイフ状に延
在し先頭部が丸み付けされているがリブ35に対して9
0°ずらせてその下面に配置されたリブ36を介して、
この変更例においては平面的に形成されたワークアーバ
1のワークピース側端面37に対して支持されている。
【図1】本発明に係るワークピース駆動装置にワークピ
ースが締付けられた際の部分断面図である。
ースが締付けられた際の部分断面図である。
【図2】斜板カムとワークピースを示す拡大図である。
【図3】図2において円で囲まれた部分をさらに大きく
示した拡大図である。
示した拡大図である。
【図4】図1の本発明の実施例に対する変更例である。
1 ワークアーバ 2,14,19 軸 3 ワークピーススピンドル 4 フランジボルト 5 心出し先端 6 錐形シャフト 7,20 心押し軸 8 はめ輪 9 バネ 10 斜板カム 11,15 内壁 12,16 穴 13,18 鋼製ローラ 17 止め座金 23 ネジ 24 硬質粒子 25 周囲部 26 円筒形シャフト 28 シャフト 29,37 端面 34 管 35,36 リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョルジオ スカッチ スイス国、ツェーハー−8340 ヒンヴィ ル、ノイアッヒャーシュトラッセ 24 Fターム(参考) 3C025 HH05 3C032 NN18
Claims (5)
- 【請求項1】 特に歯面切削装置等の加工装置のワーク
ピーススピンドル(3)の駆動回転トルクを特に予め歯
切りされたギア部材等のワークピース(21)に伝達す
るためのものであり、スピンドル(3)と固定的に結合
されたワークアーバ(1)とその内部においてクリアラ
ンス無く軸方向に可動的にバネ支承して配置された心出
し先端(26)とからなる装置において、ワークアーバ
(1)とワークピース(21)との間にアーバ(1)に
対してクリアランス無くかつねじれおよび軸方向ずれが
生じないよう結合された斜板カム(10)を設け、この
斜板カムのワークピース端面(29)と接触する上面を
硬質粒子(24)によって被覆することを特徴とする装
置。 - 【請求項2】 斜板カム(10)は円筒形状の鋼製ロー
ラ(13)によって止め座金(17)上に回転可能に取
り付け、この止め座金は90°ずらせて配置されたシリ
ンダ形状の鋼製ローラ(18)によってワークアーバ
(1)上に回転可能に取り付けることを特徴とする請求
項1記載の装置。 - 【請求項3】 斜板カム(10)はナイフ形状であると
ともに頭部が丸み付けされたリブ(35)によって止め
座金(17)上に同軸に取り付けられ、この止め座金は
90°ずらせて配置されたナイフ形状であるとともに頭
部が丸み付けされたリブ(36)によってワークアーバ
(1)上に取り付けられ、斜板カム(10)とワークア
ーバ(1)とは曲げ可能であるとともに軸方向に弾力的
な薄壁状の管(34)によって互いに回転ずれが生じな
いように結合されることを特徴とする請求項1記載の装
置。 - 【請求項4】 硬質粒子(24)は電食結合されたダイ
アモンドまたはCBN粒子からなることを特徴とする請
求項1ないし3のいずれかに記載の装置。 - 【請求項5】 硬質粒子(24)は特に20ないし27
0メッシュの粒子大を有する均等な粒子からなることを
特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10059116A DE10059116A1 (de) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | Vorrichtung zur stirnseitigen Mitnahme verzahnter Werkstücke |
| DE10059116.7 | 2000-11-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002205220A true JP2002205220A (ja) | 2002-07-23 |
Family
ID=7665016
Family Applications (1)
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