DE102017119190A1

DE102017119190A1 - Kugelgewindepolierverfahren und Vorrichtung dafür

Info

Publication number: DE102017119190A1
Application number: DE102017119190.9A
Authority: DE
Inventors: Nobukazu Hosokai; Takayuki Adachi
Original assignee: Sanshin Co Ltd
Current assignee: Sanshin Co Ltd
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2017-08-22
Publication date: 2018-03-01
Also published as: US10300575B2; JP6408526B2; US20180056472A1; JP2018030187A

Abstract

Das Polierband wird in Anpassung an die Steigung der Kugelnut basierend auf der Bewegung des Polierbands in Synchronisation mit der Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle bewegt und das Polierband wird mit der Kugelnut durch den Bandkontaktdruckmechanismus sicher in Druckkontakt gebracht. Die Kugelnut kann durch das Polierband basierend auf der kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Übertragung des Polierbands und der linearen Oszillationsbewegung in zwei Richtungen, die die Tangentialrichtung der Kugelnut und die Richtung der Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut enthalten, sicher poliert werden. Es ist möglich eine Polierpräzision zu verbessern, es ist möglich, eine Flächenrauigkeit der Kugelnut zu verbessern, und es ist möglich, eine Polierbearbeitungsfähigkeit der Kugelnut zu verbessern. Die Vorrichtung ist mit einer Umlenkrolle (K), die ein Polierband (T) in einer Tangentialrichtung einer Kontaktdruckrolle (R) übertragen und führen kann, einem Vertikaloszillationsmechanismus (6), der die Kontaktdruckrolle in einer Tangentialrichtung einer Kugelnut (B) linear oszilliert (Y), während diese senkrecht zu einer Rotationsachsenlinie (R1) ist, und einem Horizontaloszillationsmechanismus (7) versehen, der die Kontaktdruckrolle in einer Richtung einer Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen (B1, B1) der Kugelnut linear oszilliert (X).

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kugelgewindepolierverfahren, das beim Polieren einer Kugelnut einer Schraubenwelle in einem Kugelgewinde mit einem Polierband verwendet wird, und eine Vorrichtung dafür.
Beschreibung der herkömmlichen Technik
Herkömmlicherweise ist als diese Art von Kugelgewindepoliervorrichtung eine Struktur mit einem Haltemechanismus, der eine Schraubenwelle eines Kugelgewindes drehbar hält, einem Rotationsmechanismus, der die Schraubenwelle um eine Achsenlinie rotiert, einem Bandübertragungsmechanismus, der ein Polierband kontinuierlich oder diskontinuierlich überträgt, einem Bandkontaktdruckmechanismus, der das Polierband mit einer Kugelnut der Schraubenwelle an einer Außenumfangsfläche der Kontaktdruckrolle in Druckkontakt bringt, einem Neigungsmechanismus, der eine Rotationsachsenlinie der Kontaktdruckrolle anordnet, um in Übereinstimmung mit einem Steigungswinkel der Kugelnut geneigt zu sein, einem Bandbewegungsmechanismus, der das Polierband in einer Richtung der Achsenlinie der Schraubenwelle bewegt, und einer Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung bekannt, die eine Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Polierbands in Übereinstimmung mit der Steigung der Kugelnut synchronisiert.
Dementsprechend wird die Schraubenwelle des Kugelgewindes durch den Haltemechanismus drehbar gehalten, wird die Schraubenwelle um die Achsenlinie durch den Rotationsmechanismus rotiert, wird das Polierband durch den Bandübertragungsmechanismus kontinuierlich oder diskontinuierlich Übertragen, wird das Polierband mit der Kugelnut der Schraubenwelle an der Außenumfangsfläche der Kontaktdruckrolle durch den Bandkontaktdruckmechanismus in Druckkontakt gebracht, wird die Rotationsachsenlinie der Kontaktdruckrolle angeordnet, um durch den Neigungsmechanismus in Übereinstimmung mit dem Steigungswinkel der Kugelnut geneigt zu sein, wird das Polierband durch den Bandbewegungsmechanismus in der Richtung der Achsenlinie der Schraubenwelle bewegt, werden die Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle und die Bewegungsgeschwindigkeit des Polierbands durch die Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung in Übereinstimmung mit der Steigung der Kugelnut synchronisiert und wird die Kugelnut durch das Polierband basierend auf einer komplexen Bewegung der Rotation der Schraubenwelle, des Übertragens des Polierbands und der Bewegung des Polierbands in Synchronisation mit der Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle poliert.
Dokument des Standes der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2015-61734

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
In dem Fall dieses herkömmlichen Aufbaus hat jedoch die Kugelnut der Schraubenwelle in dem Kugelgewinde den Nachteil, dass die Kugelnut nicht unbedingt eine gute Flächenrauigkeit erreichen kann, obwohl die Kugelnut eine Nut ist, in der die Kugel rollt.
Mittel zum Lösen des Problems
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den oben erwähnten Nachteil zu beheben. In der vorliegenden Erfindung besteht die Erfindung eines Verfahrens, das in einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, in einem Kugelgewindepolierverfahren, das die folgenden Schritte aufweist:
drehbares Halten einer Schraubenwelle eines Kugelgewindes und Rotieren der Schraubenwelle um eine Achsenlinie beim Polieren der Schraubenwelle durch ein Polierband;
kontinuierliches oder diskontinuierliches Übertragen des Polierbands;
in Druckkontakt Bringen des Polierbands mit einer Kugelnut der Schraubenwelle an einer Außenumfangsfläche der Kontaktdruckrolle;
wobei eine Rotationsachsenlinie der Kontaktdruckrolle angeordnet ist, um in Übereinstimmung mit einem Steigungswinkel der Kugelnut geneigt zu sein,
wobei das Polierband in einer Tangentialrichtung der Kontaktdruckrolle durch eine Umlenkrolle übertragen und geführt wird,
lineares Oszillieren der Kontaktdruckrolle in einer Tangentialrichtung der Kugelnut, während diese senkrecht zu der Rotationsachsenlinie ist;
lineares Oszillieren der Kontaktdruckrolle in eine Richtung der Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut;
Bewegen des Polierbands zu der Richtung der Achsenlinie der Schraubenwelle;
Synchronisieren einer Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle und einer Bewegungsgeschwindigkeit des Polierbands in Übereinstimmung mit der Steigung der Kugelnut; und
Polieren der Kugelnut durch das Polierband basierend auf einer komplexen Bewegung der Rotation der Schraubenwelle, des Übertragens des Polierbands, der linearen Oszillationsbewegung in zwei Richtungen, die die Tangentialrichtung der Kugelnut und die Richtung der Achsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut enthalten, und der Bewegung des Polierbands in Synchronisation mit der Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle.
Des Weiteren besteht die Erfindung einer Vorrichtung, die in einem zweiten Aspekt beschrieben ist, in einer Kugelgewindepoliervorrichtung, mit:
einem Haltemechanismus, der eine Schraubenwelle eines Kugelgewindes drehbar hält;
einem Rotationsmechanismus, der die Schraubenwelle um eine Achsenlinie rotiert;
einem Bandübertragungsmechanismus, der ein Polierband kontinuierlich oder diskontinuierlich überträgt;
einem Bandkontaktdruckmechanismus, der das Polierband in Druckkontakt mit der Kugelnut der Schraubenwelle an einer Außenumfangsfläche der Kontaktdruckrolle bringt;
einem Neigungsmechanismus, der eine Rotationsachsenlinie der Kontaktdruckrolle anordnet, um in Übereinstimmung mit einem Steigungswinkel der Kugelnut geneigt zu sein;
einem Bandbewegungsmechanismus, der das Polierband in eine Richtung einer Achsenlinie der Schraubenwelle bewegt; und
einer Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung, die eine Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Polierbands in Übereinstimmung mit der Steigung der Kugelnut synchronisiert,
wobei die Kugelgewindepoliervorrichtung des Weiteren Folgendes aufweist:
eine Umlenkrolle, die imstande ist, das Polierband in einer Tangentialrichtung der Kontaktdruckrolle zu übertragen und zu führen;
einen Vertikaloszillationsmechanismus, der die Kontaktdruckrolle in einer Tangentialrichtung der Kugelnut linear oszilliert, während diese senkrecht zu der Rotationsachsenlinie ist; und
einen Horizontaloszillationsmechanismus, der die Kontaktdruckrolle in einer Richtung der Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut linear oszilliert.
Des Weiteren ist die Erfindung einer Vorrichtung, die in einem dritten Aspekt beschrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vertikaloszillationsmechanismus durch einen Vertikalexzentermechanismus aufgebaut ist, der die Kontaktdruckrolle in der Tangentialrichtung der Kugelnut linear oszilliert, während diese senkrecht zu der Rotationsachsenlinie ist, und die Erfindung einer Vorrichtung, die in einem vierten Aspekt beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Horizontaloszillationsmechanismus durch einen Horizontalexzentermechanismus aufgebaut ist, der die Kontaktdruckrolle in der Richtung der Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut linear oszilliert.
Des Weiteren ist die Erfindung einer Vorrichtung, die in einem fünften Aspekt beschrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung durch einen Rotationssteuerungsmotor, der die Schraubenwelle rotiert, einen Bewegungssteuerungsmotor, der das Polierband bewegt, und eine Synchronisationssteuerungskomponente aufgebaut ist, die eine Rotationsgeschwindigkeit des Rotationssteuerungsmotors und eine Rotationsgeschwindigkeit des Bewegungssteuerungsmotors synchron steuert.
Wirkung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist wie oben erwähnt aufgebaut. Gemäß den Erfindungen, die in dem ersten Aspekt und dem zweiten Aspekt beschrieben sind, wird die Schraubenwelle des Kugelgewindes durch den Haltemechanismus drehbar gehalten. Die Schraubenwelle wird um die Achsenlinie durch den Rotationsmechanismus rotiert. Das Polierband wird durch den Bandübertragungsmechanismus kontinuierlich oder diskontinuierlich übertragen. Das Polierband wird mit der Schraubenwelle an der Außenumfangsfläche der Kontaktdruckrolle durch den Bandkontaktdruckmechanismus in Druckkontakt gebracht. Die Rotationsachsenlinie der Kontaktdruckrolle wird durch den Neigungsmechanismus angeordnet, um in Übereinstimmung mit dem Steigungswinkel der Kugelnut geneigt zu sein. Das Polierband wird in der Tangentialrichtung der Kontaktdruckrolle durch die Umlenkrolle übertragen und geführt. Die Kontaktdruckrolle wird durch den Vertikaloszillationsmechanismus in der Tangentialrichtung der Kugelnut linear oszilliert, während diese senkrecht zu der Rotationsachsenlinie der Kontaktdruckrolle ist. Des Weiteren wird die Kontaktdruckrolle durch den Horizontaloszillationsmechanismus in der Richtung der Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut linear oszilliert. Das Polierband wird durch den Bandbewegungsmechanismus in der Richtung der Achsenlinie der Schraubenwelle bewegt. Die Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle und die Bewegungsgeschwindigkeit des Polierbands werden durch die Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung in Übereinstimmung mit der Steigung der Kugelnut synchronisiert. Die Kugelnut kann durch das Polierband basierend auf der komplexen Bewegung der Rotation der Schraubenwelle, des Übertragens des Polierbands, der linearen Oszillationsbewegung in zwei Richtungen, die die Tangentialrichtung der Kugelnut und die Richtung der Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut enthalten, und der Bewegung des Polierbands in Synchronisation mit der Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle poliert werden. Das Polierband wird in Anpassung an die Steigung der Kugelnut basierend auf der Bewegung des Polierbands in Synchronisation mit der Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle bewegt und das Polierband wird mit der Kugelnut durch den Bandkontaktdruckmechanismus sicher in Druckkontakt gebracht. Die Kugelnut kann durch das Polierband basierend auf der kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Übertragung des Polierbands und der linearen Oszillationsbewegung in zwei Richtungen, die die Tangentialrichtung der Kugelnut und die Richtung der Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut enthalten, sicher poliert werden. Es ist möglich, eine Polierpräzision zu verbessern, es ist möglich, eine Flächenrauigkeit der Kugelnut zu verbessern, und es ist möglich, eine Polierbearbeitungsfähigkeit der Kugelnut zu verbessern.
Des Weiteren ist gemäß der Erfindung, die in dem dritten Aspekt beschrieben ist, der oben erwähnte Vertikaloszillationsmechanismus durch den Vertikalexzentermechanismus aufgebaut, der die Kontaktdruckrolle in der Tangentialrichtung der Kugelnut linear oszilliert, während diese senkrecht zu der Rotationsachsenlinie ist. Als Folge davon ist es möglich, den Aufbau zu vereinfachen. Des Weiteren ist gemäß der Erfindung, die in dem vierten Aspekt beschrieben ist, der oben erwähnte Horizontaloszillationsmechanismus durch den Horizontalexzentermechanismus aufgebaut, der die Kontaktdruckrolle in der Richtung der Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut linear oszilliert. Als Folge davon ist es möglich, den Aufbau zu vereinfachen.
Des Weiteren ist gemäß der Erfindung, die in dem fünften Aspekt beschrieben ist, die oben erwähnte Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung durch den Rotationssteuerungsmotor, der die Schraubenwelle rotiert, den Bewegungssteuerungsmotor, der das Polierband bewegt, und die Synchronisationssteuerungskomponente aufgebaut, die die Rotationsgeschwindigkeit des Rotationssteuerungsmotors und die Rotationsgeschwindigkeit des Bewegungssteuerungsmotors synchron steuert. Als Folge davon ist es möglich, die Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle und die Bewegungsgeschwindigkeit des Polierbands in Übereinstimmung mit der Steigung der Kugelnut zu synchronisieren, ist es möglich, in einer kontaktierenden Weise das Polierband in Anpassung an die Steigung der Kugelnut sicher zu bewegen, ist es möglich, den Aufbau zu vereinfachen, und ist es möglich, die Polierpräzision zu verbessern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Draufsicht einer Gesamtheit einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Vorderquerschnittsansicht der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer Gesamtheit der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine vergrößerte Teilseitenquerschnittsansicht der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine vergrößerte Teildraufsicht der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht der Draufsicht der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht der Vorderansicht der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht der Vorderansicht der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht der Vorderansicht der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht der Vorderansicht der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung
11 ist eine Vorderquerschnittsansicht eines Betriebszustands der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
12 ist eine erläuternde Teilquerschnittsansicht der Seitenansicht der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
13 ist eine erläuternde Teilerückansicht der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung; und
14 ist eine erläuternde Teilquerschnittsansicht der Draufsicht der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
1 bis 14 zeigen eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall ist gemäß der 1, 2, 3, 4, 6 und 11 die Ausführungsform, ganz allgemein eingeteilt, durch einen Haltemechanismus 1, einen Rotationsmechanismus 2, einen Bandübertragungsmechanismus 3, einen Bandkontaktdruckmechanismus 4, einen Neigungsmechanismus 5, Umlenkrollen K und K, einen Vertikaloszillationsmechanismus 6, einen Horizontaloszillationsmechanismus 7, einen Bandbewegungsmechanismus 8 und eine Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung 9 aufgebaut. Der Haltemechanismus 1 hält drehbar eine Schraubenwelle W eines Kugelgewindes. Der Rotationsmechanismus 2 rotiert die Schraubenwelle W um eine Achsenlinie W1. Der Bandübertragungsmechanismus 3 überträgt kontinuierlich oder diskontinuierlich ein Polierband T. Der Bandkontaktdruckmechanismus 4 bringt das Polierband T mit einer Kugelnut B der Schraubenwelle W an einer Außenumfangsfläche einer Kontaktdruckrolle R in Druckkontakt. Der Neigungsmechanismus 5 ordnet eine Rotationsachsenlinie R1 der Kontaktdruckrolle R an, um in Übereinstimmung mit einem Steigungswinkel θ der Kugelnut B geneigt zu sein. Die Umlenkrollen K und K können das Polierband T in einer Tangentialrichtung der Kontaktdruckrolle R übertragen und führen. Der Vertikaloszillationsmechanismus 6 oszilliert linear Y die Kontaktdruckrolle R in einer Tangentialrichtung der Kugelnut B, während diese senkrecht zu der Rotationsachsenlinie R1 ist. Der Horizontaloszillationsmechanismus 7 oszilliert linear X die Kontaktdruckrolle R in eine Richtung der Rotationsachsenlinie R1 in Richtung beider Innenseitenflächen B1 und B1 der Kugelnut B. Der Bandbewegungsmechanismus 8 bewegt das Polierband T in eine Richtung einer Achsenlinie W1 der Schraubenwelle W. Die Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung 9 synchronisiert eine Rotationsgeschwindigkeit Q der Schraubenwelle W und eine Bewegungsgeschwindigkeit F des Polierbands T in Übereinstimmung mit einer Steigung L der Kugelnut B (ein Abstand, den eine Mutter in einer axialen Richtung fortschreitet, wenn sich die Schraubenwelle W um 360° dreht).
In diesem Fall sind der Haltemechanismus 1 und der Rotationsmechanismus 2 gemäß den 1 und 2 derart aufgebaut, dass ein Haltetisch 1b in einer aufsteigenden Weise in einem Maschinenkörper 1a vorgesehen ist, ein Spannfutter 1c, das einen Endabschnitt der Schraubenwelle W des Kugelgewindes abnehmbar halten kann, in dem Haltetisch 1b angeordnet ist, ein Mittenkerndrucktisch 1b, der den anderen Endabschnitt der Schraubenwelle W drehbar halten kann, in dem Haltetisch 1b angeordnet ist und die Schraubenwelle W durch ein Rotieren des Spannfutters 1c durch einen Rotationssteuerungsmotor 2a rotiert wird.
In diesem Fall ist der Bandübertragungsmechanismus 3 gemäß den 1, 2, 3, 4, 5 und 6 aufgebaut. Genauer gesagt sind in dem Bandübertragungsmechanismus 3 ein voller Wickelteller 3c, der das unbenutzte Polierband T aufwickelt, mit einem Paar Stützwellen 3b und 3b und ein leerer Teller 3d an einem Montagebasistisch 3a drehbar angeordnet. Das Polierband T, das von dem vollen Wickelteller 3c abgewickelt wird, wird um den leeren Teller 3d über die Außenumfangsfläche der Kontaktdruckrolle R in dem Bandkontaktdruckmechanismus 4 gewickelt. Die Kontaktdruckrolle R ist in diesem Fall durch Beschichten eines elastischen Werkstoffs G, wie zum Beispiel Gummi, auf eine Außenumfangsfläche eines aus Metall hergestellten Wellenbauteils D ausgebildet. Der volle Wicklungsteller 3c wird in einer abwickelnden Weise durch einen Abwicklungsmotor 3e rotiert und der leere Teller 3d wird in einer aufwickelnden Weise durch einen Wicklungsmotor 3f rotiert. Übertragungsrollen 3h und 3h, die in einer zuführenden Weise durch Übertragungsmotoren 3g und 3g und Andrückrollen 3i und 3i rotiert werden, sind zwischen dem vollen Wickelteller 3c und der Kontaktdruckrolle R sowie zwischen der Kontaktdruckrolle R und dem leeren Teller 3d angeordnet. Als Folge davon wird das Polierband T kontinuierlich oder diskontinuierlich mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit von dem vollen Wickelteller 3c zu dem leeren Teller 3d über die Kontaktdruckrolle R basierend auf einer Zusammenarbeit des Abwicklungsmotors 3b, des Wicklungsmotors 3f und der Übertragungsmotoren 3g und 3g übertragen T1.
Des Weiteren ist in diesem Fall der Bandkontaktdruckmechanismus 4 gemäß der 4, 5 und 6 aufgebaut. Genauer gesagt ist in dem Bandkontaktdruckmechanismus 4 ein Montagebauteil 4a in einer aufsteigenden Weise an einer Vorderfläche des Montagebasistisches 3a vorgesehen. Ein Kontaktdruckbasiskörper 3b ist in dem Montagebauteil 4a über den Neigungsmechanismus 5, den Vertikaloszillationsmechanismus 6 und den Horizontaloszillationsmechanismus 7 angeordnet. Ein Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsbauteil 4e, das durch ein verzweigtes Bauteil 4f aufgebaut ist, ist in einem Kontaktdruckbasiskörper 4b durch ein Paar aus rechtem und linkem Zylindermechanismus 4c und 4c sowie Führungswellen 4d und 4d, die senkrecht dazu ausgebildet sind, angeordnet. Ein Paar aus rechter und linker Umlenkrolle K und K ist in dem Kontaktdruckbasiskörper 4b vorgesehen, eine Führungswelle 4g ist drehbar in einem vorkragenden Zustand in dem Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsbauteil 4e horizontal vorgesehen. Die Kontaktdruckrolle R ist in einem vorderen Endabschnitt der Führungswelle 4g in einem Zustand angeordnet, in dem eine Rotationsachsenlinie R1 annäherungsweise horizontal ist. Die Kontaktdruckrolle R wird in einer angetriebenen Weise durch die Übertragung T1 des Polierbands T rotiert N. Das Polierband T wird in einer Tangentialrichtung der Außenumfangsfläche der Kontaktdruckrolle R durch die Umlenkrollen K und K übertragen und geführt und das Polierband T wird zwischen den Umlenkrollen K und K mit der Kugelnut B der Schraubenwelle W an der Außenumfangsfläche der Kontaktdruckrolle R durch den Zylindermechanismus 4c und 4c in Druckkontakt gebracht.
In diesem Fall ist das Polierband T durch Beschichten oder Koppeln von Polierpartikeln mit einer vorbestimmten Partikelgröße, wie zum Beispiel Aluminiumoxid, Chromoxid, Siliciumkarbid und Diamant, auf einen Basiswerkstoff, wie zum Beispiel einen Polyesterfilm, Metall oder Gewebe, aufgebaut.
Des Weiteren ist der Neigungsmechanismus 5 gemäß den 4, 5, 6, 9 und 10 aufgebaut. Genauer gesagt ist in dem Neigungsmechanismus 5 ein Drehbauteil 5a in dem Montagebauteil 4a angeordnet, um gemäß einer Passung zwischen einer Innenumfangsfläche eines Führungslochabschnitts H und einer Außenumfangsfläche eines Führungskonvexabschnitts 5b, der in dem Drehbauteil 5a ausgebildet ist, um eine Rotationsachsenlinie O, die die Achsenlinie W1 der Schraubenwelle W schneidet, frei zu drehen. Bogenförmige Löcher 5c und 5c sind in dem Drehbauteil 5a ausgebildet. Das Drehbauteil 5a ist an dem Montagebauteil 4a durch Montageschrauben 5d und 5d über die bogenförmigen Löcher 5c und 5c positionsfixiert. Die Kontaktdruckrolle R ist in dem Drehbauteil 5a über den Bandkontaktdruckmechanismus 4, den Vertikaloszillationsmechanismus 6 und den Horizontaloszillationsmechanismus 7 angeordnet. Das Drehen des Drehbauteils 5a des Neigungsmechanismus 5 wird in Übereinstimmung mit dem Steigungswinkel θ der Kugelnut B reguliert. Als Folge davon wird die Rotationsachsenlinie R1 der Kontaktdruckrolle R angeordnet, um in Übereinstimmung mit dem Steigungswinkel θ der Kugelnut B geneigt zu sein.
Des Weiteren sind in diesem Fall der Vertikaloszillationsmechanismus 6 und der Horizontaloszillationsmechanismus 7 gemäß den 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 aufgebaut. Genauer gesagt werden in dem Vertikaloszillationsmechanismus 6 und dem Horizontaloszillationsmechanismus 7 ein Vertikalexzentermechanismus 6a und ein Horizontalexzentermechanismus 7a verwendet. Ein Vertikalexzentertisch 6c ist in dem Drehbauteil 5a durch Gleitabschnitte 6b, 6b, 6b und 6b angeordnet, um frei in einer Vertikalrichtung der Tangentialrichtung der Kugelnut B linearer zu oszilliert, während diese senkrecht zu der Rotationsachsenlinie R1 der Kontaktdruckrolle R ist. Der Kontaktdruckbasiskörper 4b ist in dem Vertikalexzentertisch 6c durch Gleitabschnitte 7b, 7b, 7b und 7b verschiebbar angeordnet, um in einer Richtung der Rotationsachsenlinie R1 der Kontaktdruckrolle R in Richtung beider Innenseitenflächen B1 und B1 der Kugelnut B linearer zu oszillieren. Ein Passloch 5e ist in einem Führungskonvexabschnitt 5b des Drehbauteils 5a ausgebildet, ein linear oszillierender Motor M ist an das Passloch 5e gepasst. Der linear oszillierende Motor ist an dem Drehbauteil 5a durch eine Schraube 5f montiert. Eine Kopplungswelle S ist an dem Drehbauteil 5a durch ein Lager 5g um die Rotationsachsenlinie O drehbar gestützt. Eine Hauptwelle M1 des linear oszillierenden Motors ist an ein Innenloch S1 der Kopplungswelle S gepasst und durch eine Schraube S2 montiert. Ein Exzenterwellenabschnitt 6d mit einer Exzenterachsenlinie O1 mit einem Exzenterbetrag E bezüglich der Rotationsachsenlinie O der Hauptwelle M1 ist in der Kopplungswelle S ausgebildet. Ein Exzenterrad 6e mit einer Kugellagerform ist in dem Exzenterwellenabschnitt 6d drehbar vorgesehen. Ein Vertikalstückbauteil 6g mit einer nutartigen Stahlform als gesamtes ist in dem Vertikalexzentertisch 6c vorgesehen. Ein Paar gegenüberliegende Kontaktflächen 6f und 6f, mit denen das Exzenterrad 6e in Kontakt kommt, sind in einer Innenfläche eines flanschartigen Abschnitts des Vertikalstückbauteils 6g ausgebildet. Des Weiteren ist ein Exzenterwellenabschnitt 7c mit einer Exzenterachsenlinie O2 mit einem Exzenterbetrag ε bezüglich der Rotationsachsenlinie O der Hauptwelle M1 in der Kopplungswelle S ausgebildet. Ein Exzenterrad 7d mit einer Kugellagerform ist in dem Exzenterwellenabschnitt 7c drehbar vorgesehen. Ein Horizontalstückbauteil 7f mit einer nutartigen Stahlform als gesamtes ist in dem Kontaktdruckbasiskörper 4b vorgesehen. Ein Paar gegenüberliegende Kontaktflächen 7e und 7e, mit denen das Exzenterrad 7d in Kontakt kommt, sind in einer Innenfläche des flanschartigen Abschnitts des Horizontalstückbauteils 7f ausgebildet. Die Kontaktdruckrolle R wird durch den Exzenterwellenabschnitt 6d des Vertikaloszillationsmechanismus 6, das Exzenterrad 6e, die Kontaktflächen 6f und 6f des Vertikalstückbauteils 6g und die Gleitabschnitte 6b, 6b, 6b und 6b basierend auf den Antrieb des linear oszillierenden Motors in der Richtung der Rotationsachsenlinie R1 linear oszilliert Y. Des Weiteren wird die Kontaktdruckrolle R durch den Exzenterwellenabschnitt 7c des Horizontaloszillationsmechanismus 7, das Exzenterrad 7d, die Kontaktflächen 7e und 7e des Horizontalstückbauteils 7f und die Gleitabschnitte 7b, 7b, 7b und 7b basierend auf den Antrieb des linear oszillierenden Motors M in der Radialrichtung in Richtung beider Innenseitenflächen B1 und B1 der Kugelnut B linear oszilliert X, während diese senkrecht zu der Richtung der Rotationsachsenlinie R1 ist. Anders gesagt wird die Kontaktdruckrolle R in der Richtung der Rotationsachsenlinie R1 durch einen linear oszillierenden Motor M und die Kopplungswelle S, in der zwei Exzenterwellenabschnitte 6d und 7d, die den Exzenterwellenabschnitt 6d des Vertikalexzentermechanismus 6a und den Exzenterwellenabschnitt 7c des Horizontalexzentermechanismus 7 enthalten, ausgebildet sind und die das Innenloch S1 hat, das imstande ist, an die Hauptwelle M1 gepasst zu sein, linear oszilliert Y. Des Weiteren wird die Kontaktdruckrolle R in der Radialrichtung in Richtung beider Innenseitenflächen B1 und B1 der Kugelnut B linear oszilliert X, während diese senkrecht zu der Richtung der Rotationsachsenlinie R1 ist. Als Folge davon sind die Aufbauten des Vertikaloszillationsmechanismus 6 und des Horizontaloszillationsmechanismus vereinfacht.
Des Weiteren ist der Bandbewegungsmechanismus 8 gemäß den 1, 2 und 3 aufgebaut. Genauer gesagt ist in dem Bandbewegungsmechanismus 8 ein Bewegungsbasistisch 8a in dem Maschinenkörper 1a angeordnet. Ein Schiebetisch 8c ist in dem Bewegungsbasistisch 8a durch einen Gleitabschnitt 8b angeordnet, um in der Richtung der Achsenlinie W1 der Schraubenwelle B beweglich zu sein. Der Montagebasistisch 3a des Bandübertragungsmechanismus 3 ist in dem Schiebetisch 8c angeordnet. Des Weiteren ist der Schiebetisch 8c angepasst, um das Polierband T in der Richtung der Achsenlinie W1 der Schraubenwelle W über den Schiebetisch 8c durch einen Kugelgewindemechanismus 8f, der durch eine Schraubenwelle 8d und eine Mutter 8e aufgebaut ist, und einen Bewegungssteuerungsmotor 8g zu bewegen.
Des Weiteren ist die Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung 9 durch den Rotationssteuerungsmotor 2a, der die Schraubenwelle W rotiert, den Bewegungssteuerungsmotor 8g, der das Polierband T bewegt, und eine Synchronisationssteuerungskomponente 9a aufgebaut, der die Rotationsgeschwindigkeit Q des Rotationssteuerungsmotors 2a und die Rotationsgeschwindigkeit des Bewegungssteuerungsmotors 8g synchron steuert. Die Synchronisationssteuerungskomponente 9a setzt zum Beispiel einen Personalcomputer ein, obwohl spezifische Schaltkreisaufbauten weggelassen sind. Die Synchronisationssteuerungskomponente 9a ist derart aufgebaut, um die Rotationsgeschwindigkeit Q der Schraubenwelle W und die Bewegungsgeschwindigkeit F des Polierbands T in Übereinstimmung mit der Steigung L der Kugelnut B zu synchronisieren.
Die Ausführungsform ist wie oben erwähnt aufgebaut. Dementsprechend wird gemäß den 1, 2, 4, 6, 12, 13 und 14 die Schraubenwelle W des Kugelgewindes durch den Haltemechanismus 1 drehbar gehalten. Die Schraubenwelle W wird um die Achsenlinie W1 durch den Rotationsmechanismus 2 rotiert. Das Polierband T wird kontinuierlich oder diskontinuierlich durch den Bandübertragungsmechanismus 4 übertragen T1. Das Polierband T wird in Druckkontakt mit der Schraubenwelle B an der Außenumfangsfläche der Kontaktdruckrolle R durch den Bandkontaktdruckmechanismus 4 gebracht. Die Rotationsachsenlinie R1 der Kontaktdruckrolle R ist durch den Neigungsmechanismus 5 angeordnet, um in Übereinstimmung mit dem Steigungswinkel θ der Kugelnut B geneigt zu sein. Das Polierband T wird in der Tangentialrichtung der Kontaktdruckrolle R durch die Umlenkrollen K und K übertragen und geführt. Die Kontaktdruckrolle R wird durch den Vertikaloszillationsmechanismus 6 in der Tangentialrichtung der Kugelnut B linear oszilliert Y, während diese senkrecht zu der Rotationsachsenlinie R1 der Kontaktdruckrolle ist. Des Weiteren wird die Kontaktdruckrolle R durch den Horizontaloszillationsmechanismus 7 in der Richtung der Rotationsachsenlinie R1 in Richtung beider Innenseitenflächen B1 und B1 der Kugelnut B linear oszilliert X. In diesem Fall ist eine Beziehung der jeweiligen linearen Oszillationsbewegungen Y und X im speziellen auf Y > X festgelegt, wobei Y = 2 mm (E = 1 mm) und X = 0,2 mm (ε = 0,1 mm) ist. Das Polierband T wird durch den Bandbewegungsmechanismus 8 in der Richtung der Achsenlinie W1 der Schraubenwelle W bewegt. Die Rotationsgeschwindigkeit Q der Schraubenwelle W und die Bewegungsgeschwindigkeit F des Polierbands T sind durch die Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung 9 in Übereinstimmung mit der Steigung L der Kugelnut B synchronisiert. Die Kugelnut B kann durch das Polierband T basierend auf der komplexen Bewegung der Rotation der Schraubenwelle W, der Übertragung T1 des Polierbands T, den linear oszillierenden Bewegungen Y und X in zwei Richtungen, die die Tangentialrichtung der Kugelnut B und die Richtung der Rotationsachsenlinie R1 in Richtung beider Innenseitenflächen B1 und B1 der Kugelnut B enthalten, und der Bewegung des Polierbands T in Synchronisation mit der Rotationsgeschwindigkeit Q der Schraubenwelle W poliert werden. Das Polierband T wird in Anpassung an die Steigung L der Kugelnut B basierend auf der Bewegung des Polierbands T in Synchronisation mit der Rotationsgeschwindigkeit Q der Schraubenwelle W bewegt, und das Polierband T wird sicher in Druckkontakt mit der Kugelnut B durch den Bandkontaktdruckmechanismus 4 gebracht. Die Kugelnut B kann durch das Polierband T basierend auf der kontinuierlichen oder diskontinuierlich Übertragung T1 des Polierbands T und den linear oszillierenden Bewegungen Y und X in zwei Richtungen, die die Tangentialrichtung und die Richtung der Rotationsachsenlinie R1 in Richtung beider Innenseitenflächen B1 und B1 der Kugelnut B enthalten, sicher poliert werden. Es ist möglich, eine Polierpräzision zu verbessern, es ist möglich, eine Flächenrauigkeit der Kugelnut B zu verbessern, und es ist möglich, eine Polierbearbeitungsfähigkeit der Kugelnut B zu verbessern.
Des Weiteren ist in diesem Fall der oben erwähnte Vertikaloszillationsmechanismus 6 durch den Vertikalexzentermechanismus 6a aufgebaut, der die Kontaktdruckrolle R in der Tangentialrichtung der Kugelnut B linear oszilliert Y, während diese senkrecht zu der Rotationsachsenlinie R1 ist. Als Folge davon ist es möglich, den Aufbau zu vereinfachen. Des Weiteren ist in diesem Fall der oben erwähnte Horizontaloszillationsmechanismus 7 durch den Horizontalexzentermechanismus 7a aufgebaut, der die Kontaktdruckrolle R in der Richtung der Rotationsachsenlinie R1 in Richtung beider Innenseitenflächen B1 und B1 der Kugelnut B linear oszilliert X. Als Folge davon ist es möglich, den Aufbau zu vereinfachen. Des Weiteren ist in diesem Fall die oben erwähnte Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung 9 durch den Rotationssteuerungsmotor 2a, der die Schraubenwelle W rotiert, den Bewegungssteuerungsmotor 8g, der das Polierband T bewegt, und die Synchronisationssteuerungskomponente 9a aufgebaut, die die Rotationsgeschwindigkeit Q des Rotationssteuerungsmotors 2a und die Rotationsgeschwindigkeit des Bewegungssteuerungsmotors 8g synchron steuert. Als Folge davon ist es möglich die Rotationsgeschwindigkeit Q der Schraubenwelle W und die Bewegungsgeschwindigkeit F des Polierbands T in Übereinstimmung mit der Steigung L der Kugelnut B zu synchronisieren, ist es möglich, in einer kontaktierenden Weise das Polierband T in Anpassung an die Steigung L der Kugelnut B sicher zu bewegen, ist es möglich den Aufbau zu vereinfachen, und ist es möglich die Polierpräzision zu verbessern.
Die vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben erwähnte Ausführungsform begrenzt, sondern kann durch geeignetes Verändern der Aufbauten des Haltemechanismus 1, des Rotationsmechanismus 2, des Bandübertragungsmechanismus 3, des Bandkontaktdruckmechanismus 4, des Neigungsmechanismus 5, des Vertikaloszillationsmechanismus 6, des Horizontaloszillationsmechanismus 7, des Bandbewegungsmechanismus 8, der Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung 9, der Umlenkrollen K und K und der Kontaktdruckrolle R gestaltet werden.
Die oben erwähnte Ausführungsform setzt zum Beispiel einen Polieraufbau der trockenen Bauart ein, kann jedoch einen Polieraufbau der sogenannten nassen Bauart einsetzen, der eine Bearbeitungsflüssigkeit oder ein Schmiermittel, die große Körner oder chemische Wirkstoffe enthalten, die aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sind, einem Abschnitt zwischen der Kugelnut B der Schraubenwelle W und dem Polierband T zuführt. Des Weiteren kann die Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung 9 einen mechanischen Synchronisationsrotationsmechanismus einsetzen, der ähnlich zu einem Austauschzahnradmechanismus ist, der in einem Positionierspindelmechanismus einer Drehmaschine eingesetzt wird. Zudem wird der Aufbau durch Auswahl gemäß der Art der Schraubenwelle W und der Polierbedingung gestaltet.
Das gewünschte Ziel kann wie oben erwähnt ausreichend erreicht werden.
Bezugszeichenliste

W: Schraubenwelle
W1: Achsenlinie
T: Polierband
T1: Übertragung
R: Kontaktdruckrolle
B: Kugelnut
B1: Innenseitenfläche
R1: Rotationsachsenlinie
L: Steigung
θ: Steigungswinkel
K: Umlenkrolle
Y: lineare Oszillationsbewegung
X: lineare Oszillationsbewegung
Q: Rotationsgeschwindigkeit
F: Bewegungsgeschwindigkeit
1: Haltemechanismus
2: Rotationsmechanismus
2a: Rotationssteuerungsmotor
3: Bandübertragungsmechanismus
4: Bandkontaktdruckmechanismus
5: Neigungsmechanismus
6: Vertikaloszillationsmechanismus
6a: Vertikalexzentermechanismus
7: Horizontaloszillationsmechanismus
7a: Horizontalexzentermechanismus
8: Bandbewegungsmechanismus
8g: Bewegungssteuerungsmotor
9: Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung
9a: Synchronisationssteuerungskomponente

Das Polierband wird in Anpassung an die Steigung der Kugelnut basierend auf der Bewegung des Polierbands in Synchronisation mit der Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle bewegt und das Polierband wird mit der Kugelnut durch den Bandkontaktdruckmechanismus sicher in Druckkontakt gebracht. Die Kugelnut kann durch das Polierband basierend auf der kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Übertragung des Polierbands und der linearen Oszillationsbewegung in zwei Richtungen, die die Tangentialrichtung der Kugelnut und die Richtung der Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut enthalten, sicher poliert werden. Es ist möglich, eine Polierpräzision zu verbessern, es ist möglich, eine Flächenrauigkeit der Kugelnut zu verbessern, und es ist möglich, eine Polierbearbeitungsfähigkeit der Kugelnut zu verbessern. Die Vorrichtung ist mit einer Umlenkrolle (K), die ein Polierband (T) in einer Tangentialrichtung einer Kontaktdruckrolle (R) übertragen und führen kann, einem Vertikaloszillationsmechanismus (6), der die Kontaktdruckrolle in einer Tangentialrichtung einer Kugelnut (B) linear oszilliert (Y), während diese senkrecht zu einer Rotationsachsenlinie (R1) ist, und einem Horizontaloszillationsmechanismus (7) versehen, der die Kontaktdruckrolle in einer Richtung einer Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen (B1, B1) der Kugelnut linear oszilliert (X).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-61734 [0004]

Claims

Kugelgewindepolierverfahren, das die folgenden Schritte aufweist: drehbares Halten einer Schraubenwelle eines Kugelgewindes und Rotieren der Schraubenwelle um eine Achsenlinie beim Polieren der Schraubenwelle durch ein Polierband; kontinuierliches oder diskontinuierliches Übertragen des Polierbands; in Druckkontakt Bringen des Polierbands mit einer Kugelnut der Schraubenwelle an einer Außenumfangsfläche der Kontaktdruckrolle; wobei eine Rotationsachsenlinie der Kontaktdruckrolle angeordnet ist, um in Übereinstimmung mit einem Steigungswinkel der Kugelnut geneigt zu sein, wobei das Polierband in einer Tangentialrichtung der Kontaktdruckrolle durch eine Umlenkrolle übertragen und geführt wird, lineares Oszillieren der Kontaktdruckrolle in einer Tangentialrichtung der Kugelnut, während diese senkrecht zu der Rotationsachsenlinie ist; lineares Oszillieren der Kontaktdruckrolle in eine Richtung der Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut; Bewegen des Polierbands zu der Richtung der Achsenlinie der Schraubenwelle; Synchronisieren einer Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle und einer Bewegungsgeschwindigkeit des Polierbands in Übereinstimmung mit der Steigung der Kugelnut; und Polieren der Kugelnut durch das Polierband basierend auf einer komplexen Bewegung der Rotation der Schraubenwelle, des Übertragens des Polierbands, der linearen Oszillationsbewegung in zwei Richtungen, die die Tangentialrichtung der Kugelnut und die Richtung der Achsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut enthalten, und der Bewegung des Polierbands in Synchronisation mit der Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle.
Kugelgewindepoliervorrichtung, mit: einem Haltemechanismus, der eine Schraubenwelle eines Kugelgewindes drehbar hält; einem Rotationsmechanismus, der die Schraubenwelle um eine Achsenlinie rotiert; einem Bandübertragungsmechanismus, der ein Polierband kontinuierlich oder diskontinuierlich überträgt; einem Bandkontaktdruckmechanismus, der das Polierband in Druckkontakt mit der Kugelnut der Schraubenwelle an einer Außenumfangsfläche der Kontaktdruckrolle bringt; einem Neigungsmechanismus, der eine Rotationsachsenlinie der Kontaktdruckrolle anordnet, um in Übereinstimmung mit einem Steigungswinkel der Kugelnut geneigt zu sein; einem Bandbewegungsmechanismus, der das Polierband in eine Richtung einer Achsenlinie der Schraubenwelle bewegt; und einer Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung, die eine Rotationsgeschwindigkeit der Schraubenwelle und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Polierbands in Übereinstimmung mit der Steigung der Kugelnut synchronisiert, wobei die Kugelgewindepoliervorrichtung des Weiteren Folgendes aufweist: eine Umlenkrolle, die imstande ist, das Polierband in einer Tangentialrichtung der Kontaktdruckrolle zu übertragen und zu führen; einen Vertikaloszillationsmechanismus, der die Kontaktdruckrolle in einer Tangentialrichtung der Kugelnut linear oszilliert, während diese senkrecht zu der Rotationsachsenlinie ist; und einen Horizontaloszillationsmechanismus, der die Kontaktdruckrolle in einer Richtung der Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut linear oszilliert.
Kugelgewindepoliervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Vertikaloszillationsmechanismus durch einen Vertikalexzentermechanismus aufgebaut ist, der die Kontaktdruckrolle in der Tangentialrichtung der Kugelnut linear oszilliert, während diese senkrecht zu der Rotationsachsenlinie ist.
Kugelgewindepoliervorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Horizontaloszillationsmechanismus durch einen Horizontalexzentermechanismus aufgebaut ist, der die Kontaktdruckrolle in der Richtung der Rotationsachsenlinie in Richtung beider Innenseitenflächen der Kugelnut linear oszilliert.
Kugelgewindepoliervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Geschwindigkeitssynchronisationseinrichtung durch einen Rotationssteuerungsmotor, der die Schraubenwelle rotiert, einen Bewegungssteuerungsmotor, der das Polierband bewegt, und einer Synchronisationssteuerungskomponente aufgebaut ist, die eine Rotationsgeschwindigkeit des Rotationssteuerungsmotors und eine Rotationsgeschwindigkeit des Bewegungssteuerungsmotors synchron steuert.