[发明专利]齿轮的啮合角度检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及到一种齿轮的啮合角度检测方法及装置。

背景技术

通过滚齿机床等切齿机床被切齿加工出的齿轮进一步通过齿轮磨床等齿轮精加工机械被精加工。

在该齿轮的精加工中，在实际开始精加工(磨削)前，需要进行“啮合”工序，使螺纹状磨石等磨削工具的齿(顶底)与工作齿轮(例如滚刀切割、淬火后的齿轮)的齿(顶底)变为可啮合的旋转相位关系。

并且，在该啮合工序中，需要求得安装在工作台轴上的工作齿轮的啮合角度，作为求得该啮合角度的方法，在现有技术中包括以下方法：通过作为接触式传感器的接触探针、或作为非接触式传感器的接近传感器，检测出工作齿轮的齿(顶底)的位置，根据该检测信号通过NC装置求得啮合角度。

例如在使用接近传感器时，如图15所示，在将作为接近传感器的检测部的接近传感头4配置在工作台轴1上所安装的工作齿轮2的齿3的附近后，通过未图示的电机，如箭头A所示，使工作齿轮2与工作台轴1同时旋转，并通过接近传感头4检测出工作齿轮2的左右两个齿面6、7，将该检测信号通过作为接近传感器的信号处理部的接近传感放大器5输出到NC装置。

此外，作为与齿轮的啮合相关的现有技术文献还包括以下：

专利文献1：特开2004-25333号公报

专利文献2：特许第3132740号公报

专利文献3：特开2000-326141号公报

近些年来，为了实现汽车用传动齿轮等的低噪音化、低振动化，对齿轮的加工精度的要求越来越高，为了满足该要求，需要进行高精度的齿轮的精加工。并且，为了进行这种高精度的精加工，要求在啮合工序中进行最佳啮合角度的检测，即要求可消除左右两个齿面的累积齿距误差、且防止左右两个齿面的任意一个产生磨削残留、并可尽量减少左右两个齿面的磨削量的最佳啮合角度的检测方法。

并且，淬火的齿轮中产生热应变，该热应变体现在齿轮精度中的累积齿距误差、及齿槽的偏差这样的数值上，当该值较大时，易于产生齿轮噪音等问题。因此，为了进一步实现高精度化，并可去除上述热应变，希望对淬火后的齿轮进行精加工。这种情况下，为了减小累积齿距误差，不仅需要检测出工作齿轮的有限个数的齿，而且检测出全齿(整周)的左右两个齿面的位置(角度)，根据该检测值求得上述最佳啮合角度。并且为了提高生产效率，最好尽量使该与实际加工没有直接关系的“啮合”时间缩短。

与之相对，在接触探针等接触式传感器中，检测需要时间，因此难于满足短时间内进行全部齿检测，高精度地求得啮合角度的要求。并且，在使用接近传感器时，还由于以下原因，求得啮合角度较为消耗时间，因此难于满足上述要求。

(1)因接近传感器响应速度慢，无法使工作齿轮2高速旋转。因此左右两个齿面6、7的检测耗时。

(2)在接近传感器中，由于响应差的影响，只能使用靠近一侧的信号。因此，仅通过一个方向的旋转无法检测出工作齿轮2的左右两个齿面6、7，需要如图16(a)的箭头A1所示，正向旋转工作齿轮2进行左齿面6的检测后，如图16(b)的箭头A2所示，反向旋转工作齿轮2，进行右齿面7的检测。因此左右两个齿面6、7的检测消耗时间。

(3)通过NC装置处理来自传感器等的外部信号时，在NC装置中信号间隔(输入时间)存在限制，因此无法进行高速处理。

发明内容

因此，本发明正是鉴于以上问题而产生的，其目的在于提供一种齿轮的啮合角度检测方法及装置，其可检测出可消除左右两个齿面的累积齿距误差、防止左右两个齿面的任意一个产生磨削残留、并可尽量减少左右两个齿面的磨削量的最佳啮合角度，进而可在短时间内进行全部齿的检测以求得上述啮合角度。

用于解决上述课题的第一发明的齿轮的啮合角度检测方法中，检测安装在工作旋转轴上的工作齿轮的啮合角度，其特征在于具有以下处理：

第1处理，对上述工作齿轮的全部齿求得从上述工作旋转轴的原点开始的左齿面角度和右齿面角度；

第2处理，根据上述左齿面角度和上述右齿面角度，求得相对于全部齿的左齿面累积齿距误差和右齿面累积齿距误差；

第3处理，以上述工作齿轮的右转方向为正向，根据上述左齿面累积齿距误差和上述右齿面累积齿距误差，求得左齿面最大累积齿距误差和右齿面最小累积齿距误差；

第4处理，根据上述左齿面角度和上述右齿面角度，求得基准齿槽的角度；

第5处理，将上述左齿面最大累积齿距误差和上述右齿面最小累积齿距误差平均化，求得上述基准齿槽的角度校正值；和

第6处理，以上述校正值校正上述基准齿槽角度，求得啮合角度。