[发明专利]齿轮的相位计算装置、齿轮的相位计算方法以及齿轮加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮的相位计算装置、齿轮的相位计算方法以及齿轮加工装置，尤其是齿轮的相位计算装置及方法、以及基于使用该装置和方法计算出的齿轮的相位对齿轮进行加工的齿轮加工装置。

背景技术

为了降低齿轮声音等，利用切齿刀盘实施过切齿加工的齿轮会通过研磨精加工来修正切齿误差，研磨精加工中，必须计算并调整工件齿轮的齿的峰谷的相位，使螺纹砂轮等研磨工具的齿以规定相位与工件齿轮啮合。

作为这种齿轮的峰谷相对于工件齿轮的基准方向的相位的计算方法，例如在专利文献1中公开了利用位移传感器计算左齿面和右齿面，并基于从位移传感器输出的传感器信号调整齿轮的相位的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-110445号公报

发明内容

发明要解决的问题

此处，进一步详细说明引用文献1中记载的方法。根据引用文献1中记载的方法，首先，基于从位移传感器输出的传感器信号，计算工件齿轮的各齿的左齿面角度和右齿面角度。另外，将工件齿轮的齿数设为Z，并作为齿号j(0～Z-1)识别各齿。此外，由于齿数为Z，所以邻接的齿的左齿面之间的角度和右齿面之间的角度理论上都为360/Z。

然后，计算各齿的左齿面角度及右齿面角度与以齿号0的齿为基准计算出的理论上的左齿面角度及右齿面角度的差即累计间距误差e[k]。如果将齿号j的左齿面的角度设为C[2j]，将右齿面的角度设为C[2j+1]，则能够根据下式计算出累计间距误差e[k]。

C[2j]＝C[0]+j*360/Z+e[2j]

C[2j+1]＝C[1]+j*360/Z+e[2j+1]

接着，计算上述计算出的左齿面的累计间距误差e[2j]的最大值即max(e[2j])和右齿面的累计间距误差e[2j+1]的最小值min(e[2j+1])(绝对值为最大的累计间距误差)。

然后，根据下式计算出工件齿轮的相位。

齿的相位[deg]＝(C[0]+C[1])/2+(max(e[2j])+min(e[2j+1])/2

另外，(C[0]+C[1])/2表示第1齿的中央相对于基准方向的角度。

但是，上述计算出的齿的相位[deg]是基于齿号1的齿的左齿面的角度、齿号1的齿的右齿面的角度、左齿面的累计间距误差为最大的齿的左齿面最大累计间距误差以及右齿面的累计间距误差为最小的齿的右齿面最小累计间距误差来计算的。也就是说，不论齿轮的数量为多少，都依据4个齿面的角度计算齿的相位。

相对于此，近年来，人们要求用于汽车的齿轮等降低噪音，并希望更高精度地加工齿轮，因此必须提高齿的相位的计算精度。

本发明为解决上述问题开发而成，其目的在于进一步提高齿轮的相位的计算精度。

技术方案

本发明的齿轮的相位计算方法是计算齿数Z的齿轮的相位的方法，其特征在于，具有：齿轮振幅信号获得步骤，其获得齿轮至少旋转一圈的齿轮振幅信号S(c)，该齿轮振幅信号S(c)将齿轮的角度c和与该角度c的齿轮的外周的凹凸相应的值进行关联；相位计算步骤，其在将齿轮振幅信号S(c)进行频率分析时，计算与齿数Z相应的齿轮的角度间距P的相位B；以及啮合角度计算步骤，其基于利用相位计算部计算出的相位B，计算啮合调整角度。

根据如此构成的本发明，对齿轮振幅信号S(c)实施频率分析，计算频率分析出的齿轮振幅信号中与齿数Z相应的角度间距所对应的相位，因此可实质上基于所有前方齿面和后方齿面的角度计算相位，能够更高精度地计算相位。

本发明中，优选在相位计算步骤中，使各齿的前后齿面的累计间距误差与前后齿面的累计间距误差的所有齿的平均值的差近似为0，计算与齿数Z相应的齿轮的角度间距P的相位B，该各齿的前后齿面的累计间距误差为以规定的齿的前后齿面为基准决定的各齿的前后齿面的理论上的角度位置与基于齿轮振幅信号决定的各齿的前后齿面的角度位置的差。

此外，本发明中，优选在相位计算步骤中，基于规定的齿的前后齿面的角度位置与前后齿面的累计间距误差的所有齿的平均值，计算相位B。

此外，本发明中，优选在齿轮振幅信号获得步骤中，获得在角度c相当于齿轮的齿的两齿面之间时为规定值，并且在角度c相当于邻接的齿的齿面之间时为0的齿轮振幅信号S(c)，在相位计算步骤中，将相位设为B、将用来识别各齿的齿号设为j(j＝0～Z-1)、将齿号j的齿面的前方和后方的角度设为C[2j]、C[2j+1]时，基于下式计算相位B。

[数学式1]