JPH0453623A - Ｎｃ研削盤における複リードウォームの研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ねじ山の一方および他方のリード面のリード
の相異するウオームをＮＣ装置において自動ねじ研削す
るＮＣ研削盤における複リードウオームの研削方法と装
置に関する。

［従来の技術］ バックラッシュを除去する目的や、インジェクション装
置における送りねじのように往復両工程の送り速度に若
干の変化を与える必要のある送りねじ機構として複リー
ドウオームが使用される場合が多い。複リードウオーム
１は第２図に示すように１つのねじ山の一方のリード面
３のリード（Ｌ、）と他方のリード面４のリード（Ｌ２
）とがそれぞれ相異するものである。すなわち、第３図
に示すように、横軸にねじ山２のピッチ円周長（πＤ）
をとり、縦軸にリードＬを取ると、リード面３，４のリ
ード面β０．β２が図示のように相異するものである。

複リードでない一定のリードのねじ山をねじ研削する場
合には、ねじ山の形状に見合ったねじ山形状を有する砥
石をねじ山のリード面に同時に接触させ、研削代に応じ
て何回かの切り込みを与えながら所定のリードに従って
、両リード面と研削し、研削仕上げするのが普通である
。ＮＣ研削盤においてもウオームを回転駆動する第１の
モータと、テーブルを往復動させる第２のモータとを前
記所定のリードに対応させて同期制御して研削を行うよ
うにしている。また、ＮＣ研削盤以外のねじ研削盤では
、駆動源と主軸およびテーブルとの間に歯車機構を設け
、前記リードに対応させて歯車機構を組み立て、前記主
軸およびテーブルを同期駆動するようにしてねじ研削を
行うのが普通である。

［発明が解決しようとする課題］ 複リードウオームを前記歯車機構を有する普通のねじ研
削盤によりねじ研削するには、まず、−方のリード面を
所定のリードでねじ研削すべく前記歯車機構を組み立て
、所定の研削代だけねじ研削した後、他方のリード面を
前記と相異する所定のリードでねじ研削すべく前記歯車
機構を組み換えて所定の研削代だけねじ研削し、再び一
方のリード面を研削し、更に、他方のリード面を研削す
ることを交互に繰り返してねじ研削を完了させるしかな
かった。すなわち、一方のリード面から他方のリード面
に移り変るたびに前記歯車機構を組み換える必要があり
、研削代が大きい場合には、その繰り返し数が多回のも
のとなり、極めて長い研削時間を必要とする問題点があ
った１例えば、−本の複リードウオームをねじ研削する
に８時間を要する場合もある。更に、高精度のねじ研削
を行うには砥石と被加工物とのねじ山との位置合わせを
高精度に行う必要があり、前記歯車機構を用いる場合に
はその都度、位置合わせを行わねばならず１位置合わせ
るための段取り時間が長くなると共に、熟練度を必要と
する問題点があった。

本発明は、複リードウオームを短時間に自動ねじ研削し
、作業効率を向上させると共に、高精度のねじ研削を可
能とするＮＣ研削盤における複リードウオームの研削方
法と装置とを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は１以上の目的を達成するために、ねじ山の一方
のリード面のリードと他方のリード面のリードとが相異
する複リードウオームの研削方法において、研削盤に付
設されるＮＣ装置に、前記各リード、研削開始時のテー
ブルの初期位置、テーブルストローク前記一方のリード
面と他方のリード面との間の砥石の移動量（オフセット
量）。

研削始めから研削終了までの砥石の送り移動回数（シフ
ト数）等の各諸元を入力し、前記一方のリード面と他方
のリード面との間にねじ山の研削溝よりも小巾寸法の砥
石を入れ、該砥石を前記シフト数だけ往復動させながら
前記それぞれのリードに従って両リード面を自動ねじ研
削するＮＣ研削盤における複リードウオームの研削方法
を特徴とすると共に、ねじ山の研削溝よりも小巾の砥石
と、複リードウオームを回転駆動する第１のモータと、
テーブルを往復動させる第２のモータと、前記両モータ
に連結しそれ等を前記リードに対応させて動作制御する
ＮＣ装置と、該ＮＣ装置に前記各リード、研削開始時の
テーブルの初期位置、テーブルストローク前記一方（オ
フセット量）、研削始めから研削終了までの砥石の移動
回数（シフト数）等の各諸元値を入力させる諸元入力手
段とから構成され、前記小巾の砥石をねじ山のリード面
と他方のリード面とに順次に係合させながら前記諸元入
力手段の指令値に基づき前記ＮＣ装置により前記砥石、
第１および第２のモータを制御動作し。

両リード面を所定のリードにねじ研削するように構成さ
れるＮＣ研削盤における複リードウオームの研削装置を
その手段とするものである。

［作用］ 諸元入力手段により、複リードウオームのねじ研削に必
要な各諸元が予めＮＣ装置に入力される。

複リードウオームの最小の研削溝巾よりも小巾の砥石を
用い、まず、一方のリード面の研削を行う。

すなわち、ＮＣ装置の指令により、テーブルは所定の初
期位置に位置決めされ、研削開始指令により一方のリー
ド面が所定の研削代置だけ研削される。次に、所定のオ
フセット量だけ砥石は自動的に移動し、他方のリード面
のねじ研削が行われる。

次に、再び一方のリード面側に砥石は戻り、一方のリー
ド面を所定の研削代に従って、ねじ研削する。

次に、再び他方のリード面側に砥石は移動され。

他方のリード面のねじ研削が行われる。予め入力された
シフト数分だけ砥石は順次往復動し、一方および他方の
リード面のねじ研削を完了させる。

砥石の送り量、オフセット量（往復移動量）、リード等
はすべてＮＣ装置の指令により制御され。

自動的に複リード研削が行われることになる。そのため
、リード面が変るたびに機械を停止させて段取り換えす
る手間がなくなり、ねじ研削時間を大巾に短縮すること
が出来る。

［実施例］ 以下１本発明の実施例に好適な一実施例を図面に基づき
説明する。

第２図に示すようなリードＬ１．　Ｌ２のねじ山２を有
する複リードウオーム１は、第１図に示すように主軸セ
ンタ５と心押センタ６との間に支持され、主軸スピンド
ル７に係合する回路の回転手段により回転駆動される。

また、主軸スピンドル７を枢支する主軸台８および心押
センタ６を支持する心押台９はテーブル１０上に載置さ
れる。また、主軸台８には主軸スピンドル７を回転駆動
する第１のモータ１１が配置される。一方、砥石１２は
回路の砥石台に紙面直角方向に往復動可能に支持される
。

テーブル１０はベツド１５上に摺動可能に支持され、テ
ーブル１０に固定される送りナツト１３には送りねじ１
４が螺合する。送りねじ１４はベツド１５側に固定され
るブラケット１６．１７に両端支持されると共に、歯車
機構１８．減速機１９を介し、テーブル１０の送り用の
第２のモータ２０に連結する。

第１のモータ１１．第２のモータ２０および砥石１２は
ＮＣ装置２１に連結し、ＮＣ装置２１はこれ等をＮＣ制
御するように構成される。ＮＣ装置！２１には諸元入力
手段の１つであるＭＤＩ２２が連結する。

複リードウオームｌのねじ山２の研削用の砥石１２は第
２図に示すように研削溝の各部の巾寸法ａの内の最小の
巾寸法よりも小巾（第４図（ａ）に寸法すで示す）のも
のから形成され、リード面３．４と同一の傾斜面を有す
る形状のものから形成される。

ＭＤＩ２２によりＮＣ装［２１に入力される指令値とし
ては次のものが上げられる。すなわち。

ねじ山２の一方のリード面３のリードＬ□と他方のリー
ド面４のリードＬ３．砥石１２のスタート位置に相当す
る研削開始時におけるテーブル１０の初期位置、テーブ
ル１０のストローク、リード面３とリード面４との間の
オフセット量（研削代により変化する値）、研削開始か
ら研削終了までの砥石１２の送り移動回数すなわちシフ
ト数、砥石１２の１回ごとの送り量等の各諸元が指令値
としてＮＣ装！２１に入力される。ＮＣ装Ｍ２１は以上
の指令入力値に基づき必要な演算を行い、第１のモータ
１１．第２のモータ２０および砥石１２の送り量を同期
制御すると共に、砥石１２をその切り込み量に対応する
オフセット量だけ移動させながら、リード面３とリード
面４とを交互にねじ研削すべくテーブル１０を位置決め
制御するように構成される。

次に、本実施例の作用を更に詳細に説明する。

第４図（ａ）に示すように、ねじ山２の最小の研削溝巾
寸法よりも小中すの砥石１２を選定する。

ねじ山２の研削代を６１とする。また、説明の都合上、
シフト数は２回とする。すなわち、２回の切り込みによ
りねじ研削が完了するものとするが実際上は５図乃至６
図程度のシフト数が必要となる。

まず、第４図（ａ）のように砥石１２を一方のリード面
３に当接させる。次に、第４図（ｂ）のように砥石１２
を切り込み、研削代が６２になるまでねし研削を行う。

ねじ研削は、まず、前記初期位置にあった砥石１２がテ
ーブル１ｏの移動により複リードウオーム１のねじ山２
の位置まで移動され、リード面３のリードＬ１にょるね
じ研削が行われる。この場合、第１および第２のモータ
１１．２０はリードＬ□になるようにＮＣ装置２０によ
り同期制御される。

次に、第４図（ｃ）に示すように、ＮＣ装Ｎ２０の指令
により、砥石１２はオフセットｃ１だけ移動し、他方の
リード面４側に当接させ、リード面４を第４図（ｄ）に
示すように研削代δ２を残す位置までねじ研削する。次
に、第４図（ｅ）に示すようにオフセット量ｃ２だけ砥
石１２を移動させ、第４図（ｆ）に示すようにリード面
３側を最終形状に到るまでねじ研削する１次に、第４図
（ｇ）に示すようにオフセット量Ｃ１たけ砥石１２をリ
ード面４側に移動させ、リード面４を最終形状にねじ研
削する。

第４図（ａ）から第４図（ｇ）に到るまでの砥石１２と
複リードウオーム１との係合関係はすべてＭＤＩ２２に
よって入力された指令値に基づきＮＣ装置２１により自
動制御される。そのため、研削途中においては人力によ
る調整作業は一切介入されない。

第５図は以上の動作をフローチャートにより表示したも
のである。

まず、小中の寸法すで所定の圧力面の砥石１２が設定さ
れる。

次に、被加工物である複リードウオーム１が主軸センタ
５と心押センタ６間に保持され、芯出しされる。ＭＤＩ
２２により、リードＬ工、Ｌ２．テーブル１０の初期位
置、テーブル１０のストローク、オフセットＣ１，シフ
ト数、砥石の送り量等の各諸元がＮＣ装置２１に入力さ
れる。研削開始により、テーブル１０が初期位置に位置
決めされ。

テーブル１０の移動により複リードウオーム１側に砥石
１２が近接する。吹に、リード面３のリードＬ１の第１
回のねじ研削が行われ、テーブル１０は所定のストロー
クだけ位置し、もとの初期位置に戻る。次に、オフセッ
トＣ１だけテーブル１０が移動し、リード面４のリード
し２による第１回のねじ研削が行われる。再びオフセッ
トＣ２だけテーブル１０が移動し、リード面３のリード
Ｌ□の第２回のねじ研削が行われ、リード面３のねじ研
削が完了する。次に、オフセットＣ１たけテーブル１０
は再びリード面４偏に移動し、リード面４のリードＬ２
による第２回のねじ研削が行われ、リード面４のねじ研
削が完了する。テーブル１０が元の初期位置に復帰し、
ねじ研削が終了する。

前記したように１本実施例では２回のシフト数により研
削を終了させたが、勿論、数回、数１０回のシフト数の
場合も同様である。また、切削溝巾が比較的広い場合に
はリード面３，４の研削の前に谷部のみを先に研削した
後に、前記したような交互のねじ研削を行うような研削
工程をレイアウトしても勿論構わない。

［発明の効果］ 本発明によれば、次のような効果が上げられる。

１）必要の諸元をＮＣ装置に予め入力することにより、
リード面の交互のねじ研削が完了する。

従って、従来技術のようにその都度歯車機構の段取り換
えをする必要がなく作業時間を大巾に短縮することが出
来、作業効率を向上することが出来る。

２）ＮＣ装置による自動研削のため、特に熟練を必要と
せず、入力値に誤りがなければ所望の形状の複リードウ
オームが容易に、かつ高精度に研削仕上げされる。

３）テーブルと砥石との関係位置がＮＣ装置により自動
制御されるため、被加工物の位置合わせがその都度必要
でなく、高精度のねじ研削が行われる。

４）ＭＤＩ等による入力のため、リード等の各諸元の数
値が変更しても容易に対応することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成図、第２図は複リ
ードウオームのねじ山形状を示す一部拡大断面図、第３
図は複リードウオームのリードしユ、Ｌ２の相異を説明
するための線図、第４図（、）乃至（ｇ）は実施例の作
用を説明するための一部拡大断面図、第５図は実施例の
作用動作を説明するためのフローチャートである。 １・・・複リードウオーム、２・・・ねじ山。 ３．４・・・リード面、５・・・主軸センタ、６・・・
心押センタ、７・・・主軸スピンドル、８・・・主軸台
、９・・・心押台、１０・・・テーブル。 １１・・・第１のモータ、１２・・・砥石、１３・・・
送りナツト、１４・・・送りねじ、１５・・・ベツド、
２０・・・第２のモータ、２１・・・ＮＣ装置、２２・
・・ＭＤＩ。 牙 図（（２） 図−） 図（Ｃ） 閘（９） ニｉロ冑 ｉ］ 二α口 ］■コ Ｅ口 ７コニ ；− ヨコ 一一＝門

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ねじ山の一方のリード面のリードと他方のリード面
   のリードとが相異する複リードウォームの研削方法にお
   いて、研削盤に付設されるＮＣ装置に、前記各リード、
   研削開始時のテーブルの初期位置、テーブルストローク
   、前記一方のリード面と他方のリード面との間の砥石の
   移動量（オフセット量）、研削始めから研削終了までの
   砥石の送り移動回数（シフト数）等の各諸元を入力し、
   前記一方のリード面と他方のリード面との間にねじ山の
   研削溝よりも小巾寸法の砥石を入れ、該砥石を前記シフ
   ト数だけ往復動させながら前記それぞれのリードに伴っ
   て両リード面を自動ねじ研削することを特徴とするＮＣ
   研削盤における複リードウォームの研削方法。 ２）ねじ山の一方のリード面のリードと他方のリード面
   のリードとが相異する複リードウォームの研削装置にお
   いて、ねじ山の研削溝よりも小巾の砥石と、複リードウ
   ォームを回転駆動する第１のモータと、テーブルを往復
   動させる第２のモータと、前記両モータに連結し、それ
   等を前記り一ドに対応させて動作制御するＮＣ装置と、
   該ＮＣ装置に前記各リード、研削開始時のテーブルの初
   期位置、テーブルストローク、前記一方のリード面と他
   方のリード面との間の砥石の移動量（オフセット量）、
   研削始めから研削終了までの砥石の移動回数（シフト数
   ）等の各諸元値を入力させる諸兄入力手段とから構成さ
   れ、前記小巾の砥石をねじ山の一方のリード面と他方の
   リード面とに順次に係合させながら前記諸兄入力手段の
   指令値に基づき前記ＮＣ装置により前記砥石、第１およ
   び第２のモータを制御動作し、両リード面を所定のリー
   ドにねじ研削することを特徴とするＮＣ研削盤における
   複リードウォームの研削装置。