JP2600425B2 - ナットねじ溝のラップ加工方法及び装置 - Google Patents

ナットねじ溝のラップ加工方法及び装置

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JP2600425B2 JP2072778A JP7277890A JP2600425B2 JP 2600425 B2 JP2600425 B2 JP 2600425B2 JP 2072778 A JP2072778 A JP 2072778A JP 7277890 A JP7277890 A JP 7277890A JP 2600425 B2 JP2600425 B2 JP 2600425B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ボールねじ、その他の送りねじ用のナット
のねじ溝を仕上げ加工としてラップ加工するナットねじ
溝のラップ加工方法及び装置に関する。
(従来の技術) 一般に、ナットのねじ溝、例えばボールねじ用のボー
ルナットのボールねじ溝は、精度を要求され、研削で加
工される。このようなナットのねじ溝の研削方法として
は、砥石軸先端に固定された砥石を回転させることによ
ってねじ溝を研削するものが知られている(例えば、特
公平1−46252号公報)。
しかしながら、このような従来の研削方法では、ナッ
トが長い場合或はねじ溝のリード角が大きい場合には、
砥石がねじ溝と干渉したり或は砥石軸がねじ穴と干渉す
るために、ねじ溝を正しい形状に精度良く加工できな
い。そこで、このような場合には、ナットのねじ溝を旋
削方法によって前加工し、熱処理による焼入処理後、更
に、このねじ溝を仕上げ加工としてラップ加工すること
が考えられる。
従来、ナットのねじ溝のラップ加工方法としては、例
えば、第8図及び第9図に示すものがある。即ち、この
方法は、加工機80に支持されたねじ軸形工具81のねじ溝
に被加工物であるナット82のねじ溝を噛み合わせ、この
ナット82に回り止めアーム83aを有するリング83を固定
し、ナット82がねじ軸形工具81の回転で共回りしないよ
うに回り止めアーム83aを支柱84に係合させ、ねじ軸形
工具81の正逆回転を繰り返すことにより、ナット82がね
じ軸形工具81に倣ってリング83と共に、ねじ軸形工具81
の回転軸線方向に往復動し、これによってナット82のね
じ溝がラップ加工されるものである。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記従来のラップ加工方法では、リン
グ83はナット82の回転を阻止するだけのものであり、ナ
ット82はねじ軸形工具81のみで支持されているので、ナ
ット82の姿勢、即ちラップ加工時におけるナット82の位
置はフリーである。従って、ナット82のねじ溝は主に前
加工で旋削されたねじ溝に倣ってラップ加工される。つ
まり、ナット82のねじ溝の軸線とねじ軸形工具81のねじ
溝の軸線とが平行な関係を保って加工されるとは限らな
いから、ラップ加工後にラップ加工されたねじ溝を基準
としてナット82が取付けられる際のナット82の基準面、
例えば外周面82a及び端面82bを後加工しなければ、精度
の良いナット得ることができない。ラップ加工後にねじ
溝基準でナット82の外周面82a及び端面82bを後加工する
には、仮軸にボール予圧でナットを仮組みする必要があ
り、大変手間がかかってしまうという問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、従来の砥石による研削では加工出来なかった
ナットのねじ溝を加工することができると共に、ラップ
加工後にナットをそのねじ溝を基準に後加工する必要が
なく、且つ加工装置の誤差、例えばねじ軸形工具とナッ
トの基準面の芯ずれや傾き、ねじ軸形工具の回転軸線に
対するナットの移動方向の平行度等の誤差の影響が少な
く、ナットのねじ溝とその外周面との良好な同心度を得
ることのできるナットねじ溝のラップ加工方法及び装置
を提供することを目的としている。
(課題を解決するための手段) かかる目的を達成するために、本発明の第1発明に係
るナットねじ溝のラップ加工方法は、加工機に支持され
たねじ軸形工具のねじ溝に被加工物であるナットのねじ
溝を噛み合わせ、該ねじ軸形工具と前記ナットとを相対
回転させることによ該ナットのねじ溝をラップ加工する
ナットねじ溝のラップ加工方法において、前記加工機の
ベットに前記ねじ軸形工具の回転軸線を中心として回転
可能に且つ該回転軸線に対して平行移動可能に支持され
ると共に前記回転軸線に対して同心となる内周面を有す
る取付軸に、前記ナットを、予め基準面として仕上げ加
工された外周面を当接させて支持し、この支持状態で、
前記ねじ軸形工具と前記ナットとを相対回転させ、該相
対回転による前記ナットの移動時に、該ナットにその移
動方向と逆方向の押圧力を与えると共に、前記ねじ軸形
工具と前記ナットとの相対回転時に、前記ねじ軸形工具
と前記取付軸とを回転速度差をもたせて回転させ前記ナ
ットのねじ溝をラップ加工することを特徴とするもので
ある。
また、同じ目的を達成するために、本発明の第2発明
に係るナットねじ溝のラップ加工装置は、加工機に支持
されたねじ軸形工具のねじ溝に被加工物であるナットの
ねじ溝を噛み合わせ、該ねじ軸形工具と前記ナットとを
相対回転させることにより該ナットのねじ溝をラップ加
工するナットねじ溝のラップ加工装置において、前記ね
じ軸形工具の回転軸線を中心として回転可能に支持され
且つ該回転軸線に対して同心をなすナット取付部を有す
ると共に前記ねじ軸形工具の軸方向に移動可能とされた
取付軸の前記ナット取付部に前記ナットの外周面を当接
させて固定して成り、前記ナットの外周面を基準に該ナ
ットのねじ溝をラップ加工するこを特徴とするものであ
る。
更に、同じ目的を達成するために、本発明の第3発明
に係るナットねじ溝のラップ加工装置は、加工機に支持
されたねじ軸形工具のねじ溝に被加工物であるナットの
ねじ溝を噛み合わせ、該ねじ軸形工具と前記ナットとを
相対回転させることにより該ナットのねじ溝をラップ加
工するナットねじ溝のラップ加工装置において、前記加
工機のベットに設けられ且つ前記ねじ軸形工具の回転軸
線に対して平行とされた案内レールと、該案内レール上
を軸方向に移動可能な移動台と、該移動台上に固定され
た支持部材に回転可能に支持され且つ前記ねじ軸形工具
の回転軸線に対して同心となる内周面を有する取付軸と
を備え、前記ナットが、予め基準面として仕上げ加工さ
れた外周面を前記取付軸の内周面に当接させて前記取付
軸に保持され、前記ねじ軸形工具の回転により軸方向に
相対移動する前記ナットの移動方向とは逆方向に前記移
動台を押圧する押圧力付与手段が、前記ベットに設けら
れ、前記ねじ軸形工具と前記ナットとの相対回転時に前
記ねじ軸形工具と前記取付軸とを回転速度差をもたせ回
転させる駆動手段が、前記移動台上に設けられているこ
とを特徴とするのである。」 (作用) そして、上記ナットねじ溝のラップ加工方法及び装置
では、被加工物であるナットの軸線とねじ軸形工具の軸
線とを平行な関係を保ってナットのねじ溝がラップ加工
される。
また、上記ナットねじ溝のラップ加工方法及び装置で
は、ねじ軸形工具とナットとの相対回転によるナットの
移動時に該ナットにその移動方向と逆方向の押圧力を与
えると共に、ねじ軸形工具とナットとの相対回転時に前
記ねじ軸形工具と前記取付軸とを回転速度差をもたせて
回転させることにより、加工装置の誤差、例えばねじ軸
形工具とナットの基準面の芯ずれや傾き、ねじ軸形工具
の回転軸線に対するナットの移動方向の平行度等の誤差
の影響が少なくなる。
(実施例) 以下、図面に基いて本発明の一実施例を説明する。こ
の一実施例は、ボールねじ用のボールナットのボールね
じ溝(以下、単にナットのねじ溝という)をラップ加工
するラップ加工方法及び装置に本発明を適用したもので
ある。
第1図はナットねじ溝のラップ加工方法を実施するた
めのラップ加工装置を示す平面図、第2図は同正面図、
第3図は第1図のIII−III線に沿う断面図である。
第1図乃至第3図に示すように、このラップ加工装置
1は、チャック2と回転センタ3との間に支持され且つ
外周面にねじ溝4aを有するねじ軸形工具4と、直線案内
手段を構成するベット5上にねじ軸形工具4の回転軸線
4bに対して平行に設けられた2本の案内レール6,6と、
該案内レール6,6上を移動可能な移動台7と、該移動台
7上に固定されたブラケット(支持部材)8に回転可能
に支持され且つ前記回転軸線4bに対して同心度及び直角
度を夫々設定したナット取付部である内周面9a及び端面
9bを有する円筒状の取付軸9とを備えている。この直線
案内手段によってナット10の軸線とねじ軸形工具4の軸
線とが平行な関係を保って相対移動可能にナットが支持
されている。そして、ねじ軸形工具4には、前加工で旋
削されたねじ溝10aを有するナット10が噛み合ってい
る。このナット10は、予め基準面として仕上げ加工され
た外周面10b及び端面10cを取付軸9のナット取付部であ
る内周面9a及び端面9bに夫々当接させて該取付軸9に固
定されている。
前記ねじ軸形工具4はモータ(図示省略)によって正
逆回転される。このねじ軸形工具4のねじ溝4a表面に
は、ラップ材としてのダイヤモンド粒子が電着されてい
る。
ねじ軸形工具4のラップ材としてはダイヤモンド粒子
の他に、CBN砥粒等の硬質の砥粒を用いることもでき
る。
前記移動台7は、その下面に固定されたリニアガイド
ベアリング11を介して案内レール6,6上に載置されてい
る。
前記取付軸9は、軸受12によりブラケット8の内周面
に回転可能に支持されている。この軸受12の外輪は外輪
押え13によりブラケット8に、内輪は内輪押え14により
取付軸9に夫々固定されている。また、取付軸9は、大
プーリ15、ベルト16及び小プーリ17を介してモータ(駆
動手段)18の回転軸に連結されており、該モータ18によ
って取付軸9を正逆回転し得るように構成されている。
このモータ18も、移動台7上に固定されている。
また、前記移動台7を、ねじ軸形工具4の回転により
前記回転軸線4bの軸方向に移動するナット10の移動方向
と逆方向に押圧するエアシリンダ(押圧力付与手段)19
が、ベット5に設けられている。
次に、上記構成になるラップ加工装置を用いてナット
10のねじ溝10aをラップ加工する場合、モータ(図示省
略)によってねじ軸形工具4の正逆回転が繰り返して行
なわれる。ナット10が回転していなか或いは回転が低い
場合、ねじ軸形工具4をナット10に対して正回転させる
と、ナット10がねじ軸形工具4に噛み合っているため、
ナット10が第4図で示すように左方向にブラケット8と
共に移動し、ねじ軸形工具4が逆回転させると、ナット
10が第5図で示すように右方向にブラケット8と共に移
動する。このようにナット10が移動する時に、該ナット
10にその移動方向と逆方向の押圧力F,F′をエアシリン
ダ19により与えられることによって、ナット10の前記左
方向への移動時には、ナット10のねじ溝10aの左フラン
ク面10a′が、ナット10の前記右方向への移動時には、
ねじ溝10aの右フランク面10a″が夫々ラップ加工され
る。
このようにして、ねじ軸形工具4の正逆回転を繰り返
すことにより、ナット10のねじ溝10aの両フランク面10
a′,10a″がラップ加工される。
このようなラップ加工中に、前記モータ18によりねじ
軸形工具4と取付軸9に取付けられたナット10が夫々独
立に回転、即ちねじ軸形工具4とナット10ととを回転速
度差をもたせて回転させることにより、加工装置の誤
差、例えばねじ軸形工具4とナット10の外周面10b及び
端面10c(基準面)の芯ずれや傾き、ねじ軸形工具4の
回転軸線4bに対するナット10の移動方向の平行度等の誤
差の影響をほとんどなくすことができ、ナット10の軸線
とその外周面10bとの良好な同心度及びナット10の軸線
とその端面10cとの良好な直角度を得ることができる。
なお、ねじ軸形工具4のねじ溝4aの形状を変えれば、
ナット10のねじ溝を、第6図に示すような円弧状溝、第
7図に示すようなゴシックアーチ溝に加工することがで
きる。その他、滑りねじ或は静圧ねじに用いる角ねじ、
台形ねじ等のあらゆる形状にラップ加工することができ
る。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明に係るナットねじ溝のラ
ップ加工方法及び装置によれば、ナットの軸線とねじ軸
形工具の軸線とを平行な関係を保ってナットのねじ溝が
ラップ加工されるので、従来の回転する砥石による研削
加工では加工出来ないナットのねじ溝を加工することが
できると共に、ラップ加工後にナットの基準面をそのね
じ溝を基準に後加工する必要ない。
また、ねじ軸形工具とナットとの相対回転によるナッ
トの移動時に、該ナットにその移動方向と逆方向の押圧
力を与えると共に、ねじ軸形工具とナットと相対回転時
に前記ねじ軸形工具と前記取付軸とを回転速度差をもた
せて回転させることにより、加工装置の誤差、例えばね
じ軸形工具の軸線と被加工物であるナットの軸線の芯ず
れや傾き、ねじ軸形工具の回転軸線に対するナットの移
動方向の平行度等の誤差の影響がほとんどなくなるの
で、ナットの軸線とその外周面との良好な同心度ナット
の及び軸線とその端面との良好な直角度を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るナットねじ溝のラップ
加工装置を示す平面図、第2図は同装置を示す正面図、
第3図は第1図のIII−III線に沿う断面図、第4図はナ
ットねじ溝の左フランク面がラップ加工されている状態
を示す作動説明図、第5図はナットねじ溝の右フランク
面がラップ加工されている状態を示す作動説明図、第6
図はナットねじ溝形状が円弧溝である例の断面図、第7
図はナットねじ溝形状がゴシックアーチ溝である例の断
面図、第8図は従来のナットねじ溝のラップ加工装置を
示す正面図、第9図は第8図のIX−IX線に沿う断面図で
ある。 1……ラップ加工装置、4……ねじ軸形工具、4a……ね
じ溝、4b……回転軸線、5……ベット、6……案内レー
ル、7……移動台、8……ブラケット(支持部材)、9
……取付軸、9a……内周面(ナット取付部)、9b……端
面、10……ナット、10a……ねじ溝、10b……外周面、10
c……端面。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加工機に支持されたねじ軸形工具のねじ溝
    に被加工物であるナットのねじ溝を噛み合わせ、該ねじ
    軸形工具と前記ナットとを相対回転させることにより該
    ナットのねじ溝をラップ加工するナットねじ溝のラップ
    加工方法において、前記加工機のベットに前記ねじ軸形
    工具の回転軸線を中心として回転可能に且つ該回転軸線
    に対して平行移動可能に支持されると共に前記回転軸線
    に対して同心となる内周面を有する取付軸に、前記ナッ
    トを、予め基準面として仕上げ加工された外周面を当接
    させて支持し、この支持状態で、前記ねじ軸形工具と前
    記ナットとを相対回転させ、該相対回転による前記ナッ
    トの移動時に、該ナットにその移動方向とは逆方向の押
    圧力を与えると共に、前記ねじ軸形工具と前記ナットと
    の相対回転時に、前記ねじ軸形工具と前記取付軸とを回
    転速度差をもたせて回転させ前記ナットのねじ溝をラッ
    プ加工することを特徴とするナットねじ溝のラップ加工
    方法。
  2. 【請求項2】加工機に支持されたねじ軸形工具のねじ溝
    に被加工物であるナットのねじ溝を噛み合わせ、該ねじ
    軸形工具と前記ナットとを相対回転させることにより該
    ナットのねじ溝をラップ加工するナットねじ溝のラップ
    加工装置において、前記ねじ軸形工具の回転軸線を中心
    として回転可能に支持され且つ該回転軸線に対して同心
    をなすナット取付部を有すると共に前記ねじ軸形工具の
    軸方向に移動可能とされた取付軸の前記ナット取付部に
    前記ナットの外周面を当接させて固定して成り、前記ナ
    ットの外周面を基準に該ナットのねじ溝をラップ加工す
    ることを特徴とするナットねじ溝のラップ加工装置。
  3. 【請求項3】加工機に支持されたねじ軸形工具のねじ溝
    に被加工物であるナットのねじ溝を噛み合わせ、該ねじ
    軸形工具と前記ナットとを相対回転させることにより該
    ナットのねじ溝をラップ加工するナットねじ溝のラップ
    加工装置において、前記加工機のベットに設けられ且つ
    前記ねじ軸形工具の回転軸線に対して平行とされた案内
    レールと、該案内レール上を軸方向に移動可能な移動台
    と、該移動台上に固定された支持部材に回転可能に支持
    され且つ前記ねじ軸形工具の回転軸線に対して同心とな
    る内周面を有する取付軸とを備え、前記ナットが、予め
    基準面として仕上げ加工された外周面を前記取付軸の内
    周面に当接させて前記取付軸に保持され、前記ねじ軸形
    工具の回転により軸方向に相対移動する前記ナットの移
    動方向とは逆方向に前記移動台を押圧する押圧力付与手
    段が前記ベットに設けられ、前記ねじ軸形工具と前記ナ
    ットとの相対回転時に前記ねじ軸形工具と前記取付軸と
    を回転速度差をもたせて回転させる駆動手段が、前記移
    動台上に設けられていることを特徴とするナットねじ溝
    のラップ加工装置。
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