JP2003145410A - Super finishing method for gothic arc groove - Google Patents
Super finishing method for gothic arc grooveInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴシックアーク溝
の超仕上げ方法に係り、特に、４点接触玉軸受，ボール
ねじ，リニアガイド装置等の転動装置におけるゴシック
アーク形状の軌道溝の超仕上げ方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of superfinishing a Gothic arc groove, and more particularly, to a superfinishing of a Gothic arc-shaped raceway groove in a rolling device such as a four-point contact ball bearing, a ball screw and a linear guide device. Regarding the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】玉軸受の軌道溝がゴシックアーク溝であ
る場合は、溝面が２つの曲面で形成されているので、軌
道溝の溝面に超仕上げを施す際には、従来は片面ずつ加
工を行っていた。2. Description of the Related Art When the raceway groove of a ball bearing is a Gothic arc groove, the groove surface is formed by two curved surfaces. I was working.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の方法は、両面に超仕上げを施すのに時間を
要するため、加工コストが高くなるという問題があっ
た。また、片面ずつ加工を行うと、両面間の加工精度に
バラツキが生じやすかった。そこで、本発明は、上記の
ような従来技術の有する問題点を解決し、加工に要する
時間が短く、低コストで高精度なゴシックアーク溝の超
仕上げ方法を提供することを課題とする。However, the conventional method as described above has a problem that the processing cost becomes high because it takes time to perform superfinishing on both sides. Further, when the processing is performed on each side, variations in the processing accuracy between both sides are likely to occur. Therefore, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a super-finishing method for a Gothic arc groove that requires a short processing time, high cost, and high accuracy.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発
明に係る請求項１のゴシックアーク溝の超仕上げ方法
は、溝直角断面が中心の異なる２つの同一円弧を組合せ
た略Ｖ字状をなすゴシックアーク溝の溝面を構成する２
つの曲面に、１つの砥石で超仕上げを施す方法であっ
て、前記ゴシックアーク溝の幅方向の中央を通る平面上
に揺動中心を設定し、前記２つの曲面に接触させた前記
砥石を、前記揺動中心を軸として前記ゴシックアーク溝
の幅方向に揺動させて、前記溝面に超仕上げを施すに際
して、前記揺動中心と前記溝面との間の距離の最小値が
前記ゴシックアーク溝の肩の１点において得られるよう
な位置で、且つ、前記ゴシックアーク溝の底部から最も
近い位置に、前記揺動中心を配したことを特徴とする。In order to solve the above problems, the present invention has the following structure. That is, in the superfinishing method for a Gothic arc groove according to the first aspect of the present invention, the groove surface of the Gothic arc groove having a substantially V-shape is formed by combining two identical arcs having different centers at right angles to each other.
A method of superfinishing one curved surface with one grindstone, wherein a swing center is set on a plane passing through the center of the Gothic arc groove in the width direction, and the grindstone contacted with the two curved surfaces is When the groove surface is superfinished by swinging in the width direction of the Gothic arc groove about the swing center as an axis, the minimum value of the distance between the swing center and the groove surface is the Gothic arc. The swing center is arranged at a position obtained at one point of the groove shoulder and at a position closest to the bottom of the Gothic arc groove.
【０００５】また、本発明に係る請求項２のゴシックア
ーク溝の超仕上げ方法は、請求項１のゴシックアーク溝
の超仕上げ方法において、前記砥石の揺動角度を６°以
下とすることを特徴とする。The Gothic arc groove superfinishing method according to claim 2 of the present invention is characterized in that, in the gothic arc groove superfinishing method according to claim 1, the rocking angle of the grindstone is 6 ° or less. And
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】本発明に係るゴシックアーク溝の
超仕上げ方法の実施の形態を、図面を参照しながら詳細
に説明する。なお、各図における同一又は相当する部分
には、共通の符号を付してある。
〔第一実施形態〕ラジアル玉軸受用の内輪の軌道溝に砥
石を用いて超仕上げを施す方法について説明する。図１
及び図２はその説明図であって、図１の（ａ）は内輪１
０及び砥石２０を内輪１０の側方から見た図であり、図
１の（ｂ）は内輪１０を砥石２０の位置する側から見た
図である。また、図２の（ａ）及び（ｂ）は図１のＡ−
Ａ線断面図、図２の（ｃ）は図１のＢ−Ｂ線断面図であ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a superfinishing method for a Gothic arc groove according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the same or corresponding portions in each drawing are denoted by common reference numerals. [First Embodiment] A method of superfinishing a raceway groove of an inner ring for a radial ball bearing using a grindstone will be described. Figure 1
2 is an explanatory view thereof, and FIG. 1 (a) shows the inner ring 1
0 and the grindstone 20 are viewed from the side of the inner ring 10, and FIG. 1B is a view of the inner ring 10 viewed from the side where the grindstone 20 is located. 2A and 2B are A- of FIG.
A sectional view taken along the line A, and FIG. 2C is a sectional view taken along the line BB in FIG.
【０００７】玉軸受用の内輪１０の外周面に、周方向に
連続する軌道溝が形成されている。該軌道溝はゴシック
アーク溝１１とされており、溝に対して直角な断面の形
状は、中心の異なる２つの同一円弧を組合せた略Ｖ字状
となっている。すなわち、ゴシックアーク溝１１の溝面
は、２つの曲面によって構成されている。なお、これ以
降は、これらの２つの曲面のうち図２における右側の曲
面を右フランク１２Rと記し、左側の曲面を左フランク
１２L と記す。そして、右フランク１２R ，左フランク
１２L の円弧中心をそれぞれＯR ，ＯL と記す。A raceway groove continuous in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 10 for ball bearings. The raceway groove is a Gothic arc groove 11, and the shape of the cross section perpendicular to the groove is a substantially V shape in which two identical arcs having different centers are combined. That is, the groove surface of the Gothic arc groove 11 is composed of two curved surfaces. In addition, hereinafter, the right curved surface in FIG. 2 among these two curved surfaces will be referred to as a right flank 12 R, and the left curved surface will be referred to as a left flank 12 L. Then, the arc centers of the right flank 12 R and the left flank 12 L are referred to as O R and O L , respectively.
【０００８】ゴシックアーク溝１１の内側には、溝面の
断面形状とほぼ同一の断面形状を有する砥石２０が内輪
１０の中心に向けて配置されていて、砥石２０は左右両
フランク１２R ，１２L と接触している。この砥石２０
は、ゴシックアーク溝１１の連続方向の接線に平行な揺
動中心Ｏを軸としてゴシックアーク溝１１の幅方向に
（図２においては左右に）繰り返し揺動するようになっ
ており、該揺動によって砥石２０が溝面に擦り付けられ
て、左右両フランク１２R ，１２L に同時に超仕上げが
施されるようになっている。なお、砥石２０の揺動角度
の最大値はθ0 であり、砥石２０は−θ0 からθ0 の間
で揺動される。Inside the Gothic arc groove 11, a grindstone 20 having a cross-sectional shape substantially the same as the cross-sectional shape of the groove surface is arranged toward the center of the inner ring 10, and the grindstone 20 has left and right flanks 12 R and 12 R. In contact with L. This whetstone 20
Is repeatedly oscillated in the width direction of the Gothic arc groove 11 (left and right in FIG. 2) about an oscillating center O parallel to the tangent line of the Gothic arc groove 11 in the continuous direction. With this, the grindstone 20 is rubbed against the groove surface, and the left and right flanks 12 R and 12 L are simultaneously superfinished. The maximum value of the swing angle of the grindstone 20 is θ 0 , and the grindstone 20 is swung between −θ 0 and θ 0 .
【０００９】そして、砥石２０を揺動させつつ内輪１０
を回転させれば（内輪１０の中心を通りゴシックアーク
溝１１の幅方向に平行な線を中心に回転させる）、ゴシ
ックアーク溝１１の連続方向全域にわたって超仕上げが
施される。このとき揺動中心Ｏは、ゴシックアーク溝１
１の幅方向の中央を通る平面上に配され、しかも、揺動
中心Ｏと溝面との間の距離の最小値がゴシックアーク溝
１１の肩の１点において得られるような位置で、且つ、
ゴシックアーク溝１１の底部から最も近い位置に配され
ている。前記底部からこれ以上離れた位置に揺動中心Ｏ
が位置すると、砥石２０による前記底部の削り残し量が
大きくなる。Then, the inner ring 10 is swung while the whetstone 20 is rocked.
Is rotated (rotated around a line passing through the center of the inner ring 10 and parallel to the width direction of the Gothic arc groove 11), superfinishing is performed over the entire area of the Gothic arc groove 11 in the continuous direction. At this time, the swing center O is the Gothic arc groove 1
1 is arranged on a plane passing through the center in the width direction, and at a position where the minimum value of the distance between the swing center O and the groove surface is obtained at one point of the shoulder of the Gothic arc groove 11, and ,
It is arranged at the position closest to the bottom of the Gothic arc groove 11. The swing center O is located at a position further away from the bottom.
Is located, the amount of uncut portion of the bottom portion by the grindstone 20 increases.
【００１０】次に、前記揺動により溝面に超仕上げが施
されるメカニズムを、さらに詳細に説明する。砥石２０
がθ（θ＜θ0 ）揺動している状態における図１のＡ−
Ａ線断面図を図２の（ａ）に示し、同状態における図１
のＢ−Ｂ線断面図を図２の（ｃ）に示す。また、砥石２
０がθ0 揺動している状態における図１のＡ−Ａ線断面
図を、図２の（ｂ）に示す。Next, the mechanism by which the groove surface is superfinished by the swinging will be described in more detail. Whetstone 20
Is in the state of oscillating by θ (θ <θ 0 ) A- in FIG.
A sectional view taken along the line A is shown in FIG.
2B is a sectional view taken along line BB of FIG. Also, grindstone 2
FIG. 2B shows a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 in the state where 0 is swinging by θ 0 .
【００１１】砥石２０がθ揺動しているときの砥石２０
と溝面とは、ゴシックアーク溝１１を横切り内輪１０の
中心を含むＡ−Ａ線断面においては、揺動中心Ｏとゴシ
ックアーク溝１１の溝面との間の距離が最小値を取る点
ＰR 及び点ＰL で接触している（図２の（ａ）を参
照）。また、Ａ−Ａ線断面から離れたＢ−Ｂ線断面にお
いては、砥石２０と溝面とは、ゴシックアーク溝１１の
肩上の点ＱR 及び点ＱL で接触している（図２の（ｃ）
を参照）。The whetstone 20 when the whetstone 20 is swinging by θ
And the groove surface cross the Gothic arc groove 11 and in a cross section taken along the line AA including the center of the inner ring 10, a point P where the distance between the swing center O and the groove surface of the Gothic arc groove 11 takes the minimum value. They are in contact with each other at R and point P L (see (a) of FIG. 2). In the line B-B cross section away from the A-A line cross section, the grinding wheel 20 and the A Mizomen are in contact at a point on the shoulder Q R and the point Q L Gothic arc groove 11 (in FIG. 2 (C)
See).
【００１２】一方、砥石２０がθ0 揺動しているときの
砥石２０と溝面とは、Ａ−Ａ線断面においては、右フラ
ンク１２R のうち点ＰR からゴシックアーク溝１１の肩
までの間の部分（図２の（ｂ）において多数の点を付し
た部分）、及び、左フランク１２L のうち点ＰL から砥
石２０の先端が位置している点までの間の部分（図２の
（ｂ）において多数の点を付した部分）で面接触してい
る。Meanwhile, the grindstone 20 and Mizomen when the grindstone 20 is theta 0 swung in the A-A line cross section, from among point P R of right flank 12 R to the shoulder of the Gothic arc groove 11 Between the points (the portion marked with a large number of points in FIG. 2B), and the portion between the point P L of the left flank 12 L and the point where the tip of the grindstone 20 is located (FIG. 2 (b) is a surface contact at a portion marked with a large number of points).
【００１３】なお、上記の４点ＰR ，ＰL ，ＱR ，ＱL
においては、砥石２０と溝面とは砥石２０の揺動角度に
関係なく常に接触している。ここで、図１の（ｂ）を参
照しながら、砥石２０とゴシックアーク溝１１の溝面と
の接触状態をまとめて説明する。砥石２０と溝面との接
触部分には、砥石２０の揺動角度に関係なく常に接触し
ている部分と、揺動角度が最大（−θ0 の場合及びθ0
の場合）となったときのみ接触する部分とがある。すな
わち、前者は図１の（ｂ）の曲線（連続的線接触線）１
４の部分であり、後者は領域Ｉ（点線の斜線を付した部
分）及び領域II（実線の斜線を付した部分）の部分であ
る。領域Ｉは、砥石２０の揺動角度がθ0の場合に面接
触している部分であり、領域IIは、砥石２０の揺動角度
が−θ0 の場合に面接触している部分である。The above four points P R , P L , Q R , and Q L
In the above, the grindstone 20 and the groove surface are always in contact with each other regardless of the swing angle of the grindstone 20. Here, the contact state between the grindstone 20 and the groove surface of the Gothic arc groove 11 will be collectively described with reference to FIG. At the contact portion between the grindstone 20 and the groove surface, the portion which is always in contact regardless of the swing angle of the grindstone 20 and the swing angle is the maximum (in the case of −θ 0 and θ 0.
In the case of), there is a part that comes into contact only when it becomes. That is, the former is the curve (continuous line contact line) 1 of FIG.
4 is the part, and the latter is the part of the region I (the part shaded with a dotted line) and the region II (the part shaded with a solid line). A region I is a portion in surface contact when the swing angle of the grindstone 20 is θ 0 , and a region II is a portion in surface contact when the swing angle of the grindstone 20 is −θ 0. .
【００１４】このように、上記曲線１４の部分の連続的
線接触と、領域Ｉ及び領域IIの部分の断続的面接触とに
よって、溝面の加工（超仕上げ）が行われる。次に、連
続的線接触線１４の軌跡を計算する方法を、図３を参照
しながら説明する。この計算を行うにあたっては、内輪
１０の中心から揺動中心Ｏに降ろした垂線をｙ軸、内輪
１０の中心を通りゴシックアーク溝１１の幅方向に平行
な線をｚ軸、ｙ軸とｚ軸の交点を通り両軸に直角をなす
線をｘ軸として、ｘｙｚ座標系を定義した。As described above, the groove surface is processed (superfinishing) by the continuous line contact of the portion of the curve 14 and the intermittent surface contact of the portions of the regions I and II. Next, a method of calculating the trajectory of the continuous line contact line 14 will be described with reference to FIG. In carrying out this calculation, a vertical line drawn from the center of the inner ring 10 to the swing center O is the y-axis, a line passing through the center of the inner ring 10 and parallel to the width direction of the Gothic arc groove 11 is the z-axis, and the y-axis and the z-axis. The xyz coordinate system was defined with a line passing through the intersection point of and perpendicular to both axes as the x axis.
【００１５】なお、図３の（ａ）は、内輪１０及び砥石
２０を内輪１０の側方から見た図である。また、図３の
（ｂ）は、（ａ）のｘ＝０なる平面による断面図であ
り、図３の（ｃ）は、（ａ）のｘ＝ｋなる平面による断
面図である。ｘ＝ｋなる平面によって破断された溝面
（右フランク１２R のみ）の曲線は、下記の式（１）で
表される。Incidentally, FIG. 3A is a view of the inner ring 10 and the grindstone 20 as viewed from the side of the inner ring 10. 3B is a cross-sectional view taken along the plane x = 0 in FIG. 3A, and FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the plane x = k in FIG. The curve of the groove surface (only the right flank 12 R ) broken by the plane x = k is represented by the following formula (1).
【００１６】[0016]
【数１】 [Equation 1]
【００１７】式（１）中のｒi は溝面を構成する円弧の
曲率半径、ｅは溝面を構成する２つの円弧の中心間距離
の１／２の値、Ｒb はゴシックアーク溝１１の底部と内
輪１０の中心との間の距離（以降は、溝底半径と記す）
である。また、Ｒi は、溝面を構成する円弧の中心と内
輪１０の中心との間の距離であり、下記式（２）で表さ
れる。In the formula (1), r i is a radius of curvature of an arc forming the groove surface, e is a half value of a distance between centers of two arcs forming the groove surface, and R b is a Gothic arc groove 11 Between the bottom of the inner ring and the center of the inner ring 10 (hereinafter referred to as the groove bottom radius)
Is. R i is the distance between the center of the arc forming the groove surface and the center of the inner ring 10, and is represented by the following equation (2).
【００１８】[0018]
【数２】 [Equation 2]
【００１９】式（１）を変形すると下記式（３）のよう
になり、該式はｚにおける溝面の高さ（ｚ軸からの距
離）を表している。The formula (1) is transformed into the following formula (3), which represents the height of the groove surface at z (distance from the z axis).
【００２０】[0020]
【数３】 [Equation 3]
【００２１】揺動中心Ｏと溝面との間の距離Ｒは、揺動
中心Ｏと内輪１０の中心との間の距離をηt とすると、
下記式（４）で表されるから、該式（４）に式（３）を
代入して下記式（５）が得られる。The distance R between the swing center O and the groove surface is defined as η t , where η t is the distance between the swing center O and the center of the inner ring 10.
Since it is represented by the following equation (4), the following equation (5) is obtained by substituting the equation (3) into the equation (4).
【００２２】[0022]
【数４】 [Equation 4]
【００２３】[0023]
【数５】 [Equation 5]
【００２４】なお、ηt は、溝底半径Ｒb と、ゴシック
アーク溝１１の底部及び揺動中心Ｏの間の距離Ｈt （以
降は、芯高Ｈt と記す）とを用いて、下記式（６）のよ
うに表すことができる。It should be noted that η t is calculated by using the groove bottom radius R b and the distance H t between the bottom of the Gothic arc groove 11 and the swing center O (hereinafter referred to as the core height H t ). It can be expressed as in equation (6).
【００２５】[0025]
【数６】 [Equation 6]
【００２６】砥石２０が±θ0 揺動しているとき、揺動
中心Ｏからの距離Ｒが最小になる点で、砥石２０は溝面
と常に接触する。それは、揺動中心Ｏからの最端接触半
径で砥石２０が規制，成形されるからである。左フラン
ク１２L に対しても式（５）を用いて計算を行い、各ｋ
に対し距離Ｒが最小となるＺとの関係をプロットするこ
とにより、連続的線接触線が得られる。図４に、芯高Ｈ
t の値を種々変更して計算した連続的線接触線を示す。
図４は溝面を砥石２０の位置する側から見た展開図であ
って、図４の横軸はｘ軸方向の距離であり、縦軸はｚ軸
方向の距離である。ここで、Ｒb ＝１８．９６ｍｍ，Ｒ
c ＝２０．２ｍｍ，ｒi ＝３．１１ｍｍ，ｅ＝０．０９
１５ｍｍである。なお、Ｒc は、内輪１０の中心と外周
面との間の距離（内輪１０の外径の１／２）である。When the grindstone 20 swings ± θ 0 , the grindstone 20 always contacts the groove surface at the point that the distance R from the swing center O becomes the minimum. This is because the whetstone 20 is regulated and shaped at the extreme end contact radius from the swing center O. The left flank 12 L is also calculated using equation (5), and each k
A continuous line contact line is obtained by plotting the relationship with Z that minimizes the distance R against. Fig. 4 shows the core height H
The continuous line contact line calculated by changing various values of t is shown.
FIG. 4 is a development view of the groove surface as seen from the side where the grindstone 20 is located. The horizontal axis of FIG. 4 is the distance in the x-axis direction, and the vertical axis is the distance in the z-axis direction. Where R b = 18.96 mm, R
c = 20.2 mm, r i = 3.11 mm, e = 0.09
It is 15 mm. Rc is the distance between the center of the inner ring 10 and the outer peripheral surface (1/2 of the outer diameter of the inner ring 10).
【００２７】図４から分かるように、Ｈt ＝２．０ｍ
ｍ，２．５ｍｍのように芯高が低いと、ゴシックアーク
溝１１の底部近傍において、連続的線接触線の分布密度
が高くなっている。そして、芯高Ｈt が低いほど、この
傾向は大きい。これは、ゴシックアーク溝１１の底部近
傍は砥石２０によって良く加工されるが、他部はあまり
加工されないことを意味しており、すなわち、取り代の
分布が不均一となりやすいことを意味している。As can be seen from FIG. 4, H t = 2.0 m
When the core height is low such as m and 2.5 mm, the distribution density of continuous line contact lines is high near the bottom of the Gothic arc groove 11. The lower the core height H t , the greater this tendency. This means that the vicinity of the bottom part of the Gothic arc groove 11 is well processed by the grindstone 20, but the other part is not processed so much, that is, the distribution of the stock removal is likely to be uneven. .
【００２８】芯高Ｈt を高くするにしたがって、連続的
線接触線がゴシックアーク溝１１の肩に近づいていき、
芯高Ｈt が３．１ｍｍの場合には、砥石２０と溝面１０
とが肩のみで連続的に接触することとなる。そして、芯
高Ｈt が３．０ｍｍと３．１ｍｍの間の場合に、肩のう
ちの１点において連続的に接触することとなる。芯高Ｈ
t が２．０〜３．０ｍｍの場合は、溝面において連続的
に接触することとなるが、芯高Ｈt が低いほど連続的線
接触線の分布が不均一となり、取り代の分布が不均一と
なりやすい。As the core height H t is increased, the continuous line contact line approaches the shoulder of the Gothic arc groove 11,
When the core height H t is 3.1 mm, the grindstone 20 and the groove surface 10
And will be in continuous contact with only the shoulder. Then, when the core height H t is between 3.0 mm and 3.1 mm, the contact is continuously made at one point of the shoulder. Core height H
When t is 2.0 to 3.0 mm, continuous contact is made on the groove surface. However, the lower the core height H t , the more uneven the distribution of continuous line contact lines, and the distribution of the stock removal. It tends to be non-uniform.
【００２９】このようなことから、溝面においては連続
的に接触せず、断続的な面接触を主体として超仕上げを
施せば、取り代の分布を均一化できることが分かる。そ
して、上記の例においては、芯高Ｈt が３．０３ｍｍの
場合が最も好適であった。芯高Ｈt の許容値は、ゴシッ
クアーク溝１１の寸法や溝面を構成する２つの円弧の中
心間距離の許容値の公差によって決まってくるが、−５
〜＋５％の範囲内とすることが好ましい。From the above, it can be seen that the distribution of the machining allowance can be made uniform by not performing continuous contact on the groove surface but performing superfinishing mainly on intermittent surface contact. In the above example, the case where the core height H t is 3.03 mm is the most suitable. The allowable value of the core height H t is determined by the dimension of the Gothic arc groove 11 and the tolerance of the allowable value of the distance between the centers of the two arcs forming the groove surface, but −5
It is preferably within the range of + 5%.
【００３０】芯高Ｈt が２．８ｍｍ以下であると、超仕
上げ後の揺動中心Ｏと溝面との間の距離Ｒが小さくなる
ので好ましくない。例えば、芯高Ｈt が２．７ｍｍの場
合を例に説明すると、図４から分かるように、縦軸の値
が０．６〜０．７ｍｍの範囲に連続的線接触線の分布密
度が高くなっている。よって、この部分の取り代が局部
的に大きくなってしまう。If the core height H t is 2.8 mm or less, the distance R between the swing center O and the groove surface after superfinishing becomes small, which is not preferable. For example, when the core height H t is 2.7 mm as an example, as can be seen from FIG. 4, the distribution density of continuous line contact lines is high in the range of the value of the vertical axis of 0.6 to 0.7 mm. Has become. Therefore, the stock removal in this portion is locally increased.
【００３１】これに対して、芯高Ｈt が３．１ｍｍを超
えると、ゴシックアーク溝１１の肩のみで連続的に接触
することとなって、肩の形状が大きく丸まる傾向が大き
くなるので好ましくない。芯高Ｈt が３．０３ｍｍの場
合の砥石２０とゴシックアーク溝１１の溝面との接触状
態を図５に示す。なお、図５は、ゴシックアーク溝１１
の幅方向に平行で内輪１０の中心を含む平面で、内輪１
０及び砥石２０を破断した部分断面図である。On the other hand, when the core height H t exceeds 3.1 mm, the shoulders of the Gothic arc groove 11 are in continuous contact with each other, and the tendency of the shoulders to be greatly rounded increases, which is preferable. Absent. FIG. 5 shows the contact state between the grindstone 20 and the groove surface of the Gothic arc groove 11 when the core height H t is 3.03 mm. Note that FIG. 5 shows the Gothic arc groove 11
In a plane parallel to the width direction of the inner ring 10 and including the center of the inner ring 10.
It is the fragmentary sectional view which fractured 0 and the grindstone 20.
【００３２】砥石２０がθ揺動しているときの砥石２０
と溝面とは、図５の（ｂ）に示すように、ゴシックアー
ク溝１１の肩のみで接触している。また、砥石２０がθ
0 及び−θ0 揺動しているときの砥石２０と溝面とは、
図５の（ａ）及び（ｃ）に示すように、砥石２０の先端
が位置している点からゴシックアーク溝１１の肩までの
間の部分で面接触している。The grindstone 20 when the grindstone 20 is swinging by θ
The groove surface is in contact with only the shoulder of the Gothic arc groove 11 as shown in FIG. In addition, the grindstone 20 is θ
The grindstone 20 and the groove surface when swinging at 0 and −θ 0 are
As shown in (a) and (c) of FIG. 5, surface contact is made at a portion between the point where the tip of the grindstone 20 is located and the shoulder of the Gothic arc groove 11.
【００３３】なお、このように砥石２０を揺動させて超
仕上げを施した場合、揺動角度の最大値θ0 の大きさに
よっては、ゴシックアーク溝１１の底部のうちの揺動角
度が−θ0 〜θ0 のときに砥石２０の先端が振れる範囲
の形状に誤差を生じるおそれがある。つまり、取り代が
小さいと、砥石２０がゴシックアーク溝１１の底部まで
届かないため、図６の（ａ）に示すように、底部が削り
残しとなってしまう（斜線を付した部分）。一方、取り
代が十分であると、図６の（ｂ）に示すように、底部が
円弧状となってしまい、ゴシックアーク形状から誤差を
生じてしまう。したがって、揺動角度の最大値θ0 は可
能な限り小さくすることが望ましく、６°以下が好まし
い。軸受の機能上許容できる誤差の限界と加工能率を考
慮すると、３°が実用的である。When the grindstone 20 is oscillated in this way for superfinishing, the oscillating angle of the bottom of the Gothic arc groove 11 is − depending on the maximum value of the oscillating angle θ 0. which may cause an error in the shape of the range tip of the grindstone 20 swings when the theta 0 through? 0. That is, if the machining allowance is small, the grindstone 20 does not reach the bottom of the Gothic arc groove 11, and the bottom remains uncut (hatched portion), as shown in FIG. On the other hand, if the stock removal is sufficient, as shown in FIG. 6B, the bottom has an arc shape, and an error occurs from the Gothic arc shape. Therefore, it is desirable to make the maximum value θ 0 of the swing angle as small as possible, preferably 6 ° or less. Considering the allowable error limit and the working efficiency of the bearing, 3 ° is practical.
【００３４】また、揺動中心Ｏに平行な方向の砥石２０
の幅Ｗ（図１の左右方向の幅）は、２Ｒb の１５％以下
が好ましく、ゴシックアーク溝１１の幅方向の砥石２０
の幅Ｔ（図２の左右方向の幅）は、θ0 及び−θ0 に揺
動させたときに、砥石２０がゴシックアーク溝１１から
はみ出さない程度とすることが好ましい。
〔第二実施形態〕ラジアル玉軸受用の外輪の軌道溝に
も、第一実施形態と同様にして砥石により超仕上げを施
すことができる。Further, the grindstone 20 in a direction parallel to the swing center O
The width W (width in the left-right direction in FIG. 1) of 15% or less of 2R b is preferable, and the grindstone 20 in the width direction of the Gothic arc groove 11 is
The width T (width in the left-right direction in FIG. 2) is preferably such that the grindstone 20 does not protrude from the Gothic arc groove 11 when swung to θ 0 and −θ 0 . [Second Embodiment] A raceway groove of an outer ring for a radial ball bearing can be superfinished with a grindstone as in the first embodiment.
【００３５】第一実施形態と同様の計算により（図７を
参照）、外輪のゴシックアーク溝について連続的線接触
線を求めた。ここで、Ｒa ＝２４．５４ｍｍ，Ｒd ＝２
３．４３ｍｍ，ｒi ＝３．１１ｍｍ，ｅ＝０．０９１５
ｍｍである。なお、Ｒa は、ゴシックアーク溝の底部と
外輪の中心との間の距離であり、Ｒd は、外輪の中心と
内周面との間の距離（外輪の内径の１／２）である。By the same calculation as in the first embodiment (see FIG. 7), a continuous line contact line was obtained for the Gothic arc groove of the outer ring. Here, R a = 24.54 mm and R d = 2
3.43 mm, r i = 3.11 mm, e = 0.0915
mm. Incidentally, R a is the distance between the center of the bottom portion and the outer ring of the Gothic arc groove, R d is the distance between the center and the inner peripheral surface of the outer ring (1/2 of the inner diameter of the outer ring) .
【００３６】その結果を図８に示す。図８から分かるよ
うに、芯高Ｈt が３．０３ｍｍの場合に、ゴシックアー
ク溝の肩のうちの１点において砥石と溝面とが連続的に
接触することとなる。砥石のｘ軸方向の幅を２ｍｍ程度
とすれば、ゴシックアーク溝の肩の近傍部分にしか連続
的線接触線が存在しないこととなるので、実質的な加工
への影響は少なくなり、揺動角度が最大（−θ0 の場合
及びθ0 の場合）となったときの面接触による加工が支
配的となる。The results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 8, when the core height H t is 3.03 mm, the grindstone and the groove surface are in continuous contact at one of the shoulders of the Gothic arc groove. If the width of the grindstone in the x-axis direction is set to about 2 mm, the continuous line contact line exists only in the vicinity of the shoulder of the Gothic arc groove. Processing by surface contact becomes dominant when the angle becomes maximum (in the case of −θ 0 and in the case of θ 0 ).
【００３７】〔第三実施形態〕ボールねじのねじ軸のね
じ溝に砥石を用いて超仕上げを施す方法について説明す
る。図９はその説明図であって、図９の（ａ）は砥石２
０及びねじ軸３０を軸方向から見た図であり、図９の
（ｂ）は砥石２０及びねじ軸３０を砥石２０の位置する
側から見た図である。[Third Embodiment] A method of superfinishing a thread groove of a screw shaft of a ball screw using a grindstone will be described. FIG. 9 is an explanatory view thereof, and FIG. 9A shows the grindstone 2
0 and the screw shaft 30 are viewed from the axial direction, and FIG. 9B is a view of the grindstone 20 and the screw shaft 30 viewed from the side where the grindstone 20 is located.
【００３８】ねじ軸３０の外周面に、螺旋状に連続する
ねじ溝が形成されている。該ねじ溝はゴシックアーク溝
３１とされており、溝に対して直角な断面の形状は、中
心の異なる２つの同一円弧を組合せた略Ｖ字状となって
いる。すなわち、ゴシックアーク溝３１の溝面は、２つ
の曲面（フランク）によって構成されている。ゴシック
アーク溝３１の内側には、溝面の断面形状とほぼ同一の
断面形状を有する砥石２０がねじ軸３０の中心に向けて
配置されていて、砥石２０は両フランクと接触してい
る。この砥石２０は、揺動装置４０の先端に取り付けら
れていて、ゴシックアーク溝１１の連続方向の接線に平
行な揺動中心Ｏを軸としてゴシックアーク溝３１の幅方
向に繰り返し揺動するようになっている。そして、該揺
動によって砥石２０が溝面に擦り付けられて、両フラン
クに同時に超仕上げが施されるようになっている。な
お、砥石２０の揺動角度の最大値はθ0 であり、砥石２
０は−θ0 からθ0 の間で揺動される。A spiral thread groove is formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 30. The thread groove is a Gothic arc groove 31, and the shape of the cross section perpendicular to the groove is a substantially V shape in which two identical arcs having different centers are combined. That is, the groove surface of the Gothic arc groove 31 is composed of two curved surfaces (flanks). Inside the Gothic arc groove 31, a grindstone 20 having a cross-sectional shape substantially the same as the cross-sectional shape of the groove surface is arranged toward the center of the screw shaft 30, and the grindstone 20 is in contact with both flanks. The grindstone 20 is attached to the tip of the rocking device 40, and is repeatedly rocked in the width direction of the Gothic arc groove 31 about a rocking center O parallel to the tangent line of the Gothic arc groove 11 in the continuous direction. Has become. Then, the wobbling causes the grindstone 20 to rub against the groove surface so that both flanks are simultaneously superfinished. The maximum value of the rocking angle of the grindstone 20 is θ 0 ,
0 is swung between −θ 0 and θ 0 .
【００３９】そして、砥石２０を揺動させつつねじ軸３
０の回転に応じて軸方向に移動させれば、ゴシックアー
ク溝３１の連続方向全域にわたって超仕上げが施され
る。このとき揺動中心Ｏは、ゴシックアーク溝３１の幅
方向の中央を通る平面上に配され、しかも、揺動中心Ｏ
と溝面との間の距離の最小値がゴシックアーク溝３１の
肩の１点において得られるような位置で、且つ、ゴシッ
クアーク溝３１の底部から最も近い位置に配されてい
る。Then, while the whetstone 20 is rocked, the screw shaft 3
If it is moved in the axial direction according to the rotation of 0, the superfinishing is performed over the entire area of the Gothic arc groove 31 in the continuous direction. At this time, the swing center O is arranged on a plane passing through the center of the Gothic arc groove 31 in the width direction, and the swing center O
The minimum distance between the groove surface and the groove surface is obtained at one point on the shoulder of the Gothic arc groove 31 and at the position closest to the bottom of the Gothic arc groove 31.
【００４０】なお、揺動により溝面に超仕上げが施され
るメカニズムや、揺動角度の最大値θ0 などは、前述の
第一実施形態と同様であるので説明は省略する。このよ
うな方法によりねじ軸３０のねじ溝に超仕上げを施せ
ば、ねじ溝の連続方向と砥石２０の揺動方向とが直交し
ているので、直交していない場合と比較して、砥石２０
の幅（ねじ溝の連続方向の長さ）を大きく取ることがで
きる。そのため、フランクの真円度の誤差を超仕上げに
よって正確に修正することが可能である。The mechanism for superfinishing the groove surface by the swing, the maximum value of the swing angle θ 0, etc. are the same as those in the above-described first embodiment, and the description thereof will be omitted. If the thread groove of the screw shaft 30 is superfinished by such a method, the continuous direction of the thread groove and the swinging direction of the grindstone 20 are orthogonal to each other.
The width (length of the thread groove in the continuous direction) can be increased. Therefore, it is possible to accurately correct the error in the circularity of the Frank by superfinishing.
【００４１】ねじ溝の連続方向と砥石２０の揺動方向と
のなす角度が直交からずれていると、ねじ溝と砥石２０
との間に干渉が生じるので、砥石２０の幅が制限され
る。そうすると、フランクの真円度の誤差を超仕上げに
よって正確に修正することができない場合がある。以上
説明したように、第一〜第三実施形態の方法によれば、
両フランクに対して同時に超仕上げを施すことができる
ので、加工に要する時間が短く低コストで、しかも加工
精度のバラツキが生じにくい。If the angle between the continuous direction of the thread groove and the swinging direction of the grindstone 20 is deviated from the right angle, the thread groove and the grindstone 20 are separated.
The width of the grindstone 20 is limited due to interference between the grindstone 20 and the grindstone 20. In that case, it may not be possible to accurately correct the error in the roundness of the flanks by superfinishing. As described above, according to the methods of the first to third embodiments,
Since both flanks can be superfinished at the same time, the time required for machining is short, the cost is low, and variations in machining accuracy are unlikely to occur.
【００４２】なお、本実施形態は本発明の一例を示した
ものであって、本発明は本実施形態に限定されるもので
はない。例えば、本実施形態においては、ラジアル玉軸
受用の内外輪及びボールねじのねじ軸が備えるゴシック
アーク溝に超仕上げを施す方法について説明したが、本
発明は、いかなる装置，機器が備えるゴシックアーク溝
に対しても適用可能であることは勿論である。例えば、
リニアガイド装置等の上記以外の転動装置が備えるゴシ
ックアーク溝に対しても好適に適用可能である。The present embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the present embodiment, the method of performing superfinishing on the Gothic arc groove provided on the inner and outer rings for the radial ball bearing and the screw shaft of the ball screw has been described, but the present invention is directed to the Gothic arc groove provided on any device or equipment. Of course, it is also applicable to. For example,
It can be suitably applied to a Gothic arc groove provided in a rolling device other than the above, such as a linear guide device.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るゴシ
ックアーク溝の超仕上げ方法は、加工に要する時間が短
く、低コストで高精度である。As described above, the method for superfinishing a Gothic arc groove according to the present invention has a short processing time, low cost and high accuracy.
【図１】内輪の軌道溝に砥石を用いて超仕上げを施す方
法を説明する説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a method of performing superfinishing on a raceway groove of an inner ring using a grindstone.
【図２】図１の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
【図３】内輪のゴシックアーク溝の連続的線接触線の軌
跡を計算するためのパラメータを説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating parameters for calculating a trajectory of a continuous line contact line of a Gothic arc groove of an inner ring.
【図４】芯高Ｈt の値を種々変更して計算した内輪のゴ
シックアーク溝の連続的線接触線を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a continuous line contact line of a Gothic arc groove of an inner ring calculated by changing various values of a core height H t .
【図５】芯高Ｈt が３．０３ｍｍの場合の砥石とゴシッ
クアーク溝の溝面との接触状態を示す部分断面図であ
る。FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a contact state between a grindstone and a groove surface of a Gothic arc groove when the core height H t is 3.03 mm.
【図６】ゴシックアーク溝の底部の形状を示す部分断面
図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing the shape of the bottom of a Gothic arc groove.
【図７】外輪のゴシックアーク溝の連続的線接触線の軌
跡を計算するためのパラメータを説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating parameters for calculating a trajectory of a continuous line contact line of a Gothic arc groove of an outer ring.
【図８】芯高Ｈt の値を種々変更して計算した外輪のゴ
シックアーク溝の連続的線接触線を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a continuous line contact line of a Gothic arc groove of an outer ring calculated by changing various values of a core height H t .
【図９】ねじ軸のねじ溝に砥石を用いて超仕上げを施す
方法を説明する説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a method of performing superfinishing on a thread groove of a screw shaft using a grindstone.
１１，３１ ゴシックアーク溝 １２R 右フランク １２L 左フランク ２０ 砥石 Ｏ 揺動中心 θ 揺動角度11, 31 Gothic arc groove 12 R Right flank 12 L Left flank 20 Wheel O Swing center θ Swing angle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺倉 治徳 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3C049 AA02 AA11 BC02 CA02 CB01 CB03 3C058 AA02 AA11 BC02 CA02 CB01 CB03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Harutori Terakura 1-5-50 Kumei, Kugenuma, Fujisawa-shi, Kanagawa Within NSK Ltd. F term (reference) 3C049 AA02 AA11 BC02 CA02 CB01 CB03 3C058 AA02 AA11 BC02 CA02 CB01 CB03
Claims (2)
弧を組合せた略Ｖ字状をなすゴシックアーク溝の溝面を
構成する２つの曲面に、１つの砥石で超仕上げを施す方
法であって、 前記ゴシックアーク溝の幅方向の中央を通る平面上に揺
動中心を設定し、前記２つの曲面に接触させた前記砥石
を、前記揺動中心を軸として前記ゴシックアーク溝の幅
方向に揺動させて、前記溝面に超仕上げを施すに際し
て、 前記揺動中心と前記溝面との間の距離の最小値が前記ゴ
シックアーク溝の肩の１点において得られるような位置
で、且つ、前記ゴシックアーク溝の底部から最も近い位
置に、前記揺動中心を配したことを特徴とするゴシック
アーク溝の超仕上げ方法。1. A method for superfinishing two curved surfaces constituting a groove surface of a substantially V-shaped Gothic arc groove having a combination of two identical circular arcs having different centers in a cross section perpendicular to each other with one grindstone. The swing center is set on a plane passing through the center of the Gothic arc groove in the width direction, and the grindstone in contact with the two curved surfaces is moved in the width direction of the Gothic arc groove with the swing center as an axis. At the time of swinging to give superfinishing to the groove surface, at a position where a minimum value of the distance between the swing center and the groove surface is obtained at one point of the shoulder of the Gothic arc groove, and A superfinishing method for a Gothic arc groove, wherein the swing center is arranged at a position closest to the bottom of the Gothic arc groove.
とを特徴とする請求項１に記載のゴシックアーク溝の超
仕上げ方法。2. The superfinishing method for a Gothic arc groove according to claim 1, wherein the rocking angle of the grindstone is 6 ° or less.
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