JP2001062630A - Machining method of work rack, worm rack machine and rotary tool for worm rack machining - Google Patents
Machining method of work rack, worm rack machine and rotary tool for worm rack machiningInfo
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Abstract
Description
【０００１ 】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ウォームラック
の加工方法およびウォームラック加工機およびウォーム
ラック加工用回転工具に関し、特に、大型工作機械の送
り装置として使用されるウォームラック送り装置や静圧
ウォームラック送り装置のウォームラック（ラック）の
加工方法およびウォームラック加工機およびウォームラ
ック加工用回転工具に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a worm rack machining method, a worm rack machine and a rotary tool for worm rack machining, and more particularly, to a worm rack feeder and a hydrostatic worm used as a feeder of a large machine tool. The present invention relates to a worm rack (rack) processing method, a worm rack processing machine, and a worm rack processing rotary tool of a rack feeder.
【０００２ 】[0002]
【従来の技術】プラノミラーのような大型工作機械の送
り装置として、ウォームラック送り装置や静圧ウォーム
ラック送り装置が従来より使用されている。このウォー
ムラック送り装置や静圧ウォームラック送り装置は、固
定側（ベッド側）に回転可能に装着されるウォームと、
ワークテーブルのような可動側部材に送り方向に沿って
固定配置される帯板状のウォームラックとにより構成さ
れる。2. Description of the Related Art As a feeder of a large machine tool such as a plano mirror, a worm rack feeder or a static pressure worm rack feeder has been conventionally used. The worm rack feeder and the static pressure worm rack feeder include a worm rotatably mounted on a fixed side (bed side),
It is composed of a strip-shaped worm rack fixedly arranged along the feeding direction on a movable member such as a work table.
【０００３ 】上述のような送り装置として使用される
ウォームラック送り装置や静圧ウォームラック送り装置
のウォームラック１００は、図５、図６に示されている
ように、ウォーム１１０と噛合する雌ねじの一部をなす
円弧状の歯溝１０１を有し、歯溝１０１は、図７に示さ
れているように、両側を所定の圧力角αを有する歯面１
０２により画定され、台形状の溝形状を有している。静
圧ウォームラック送り装置用のウォームラック１００
は、歯面１０２に静圧ポケット１０３を後加工される。[0003] As shown in FIGS. 5 and 6, a worm rack 100 of a worm rack feeder or a hydrostatic worm rack feeder used as a feeder as described above has a female screw engaged with a worm 110. As shown in FIG. 7, the tooth space 101 has a tooth surface 1 having a predetermined pressure angle α on both sides as shown in FIG.
02 and has a trapezoidal groove shape. Worm rack 100 for static pressure worm rack feeder
Is post-processed with a static pressure pocket 103 on the tooth surface 102.
【０００４ 】従来、上述のようなウォームラック１０
０の加工は、図８（ａ）、図９に示されているように、
ウォームラックのリードに合わせた雄ねじ形状部Ｔｓの
両側に圧力角に対応した傾斜角をもって配置された切刃
Ｔｃを有するウォームラック加工用回転工具Ｔを使用
し、ウォームラック基材Ｗを非回転状態としてウォーム
ラック加工用回転工具Ｔを自身の中心軸線周りに回転さ
せ、ウォームラック加工用回転工具Ｔをウォームラック
基材Ｗに対して径方向の切り込み送りを与え、工具１回
転でウォームラック１００の一つの歯溝１０１の両歯面
１０２を同時に切削加工する。この時、回転工具Ｔとウ
ォームラック１００とは軸線方向に工具１回転当たり、
ウォームラック１００の１ピッチに相当する相対運動の
みを行わせ、軸線方向の切り込み送りは与えない。Conventionally, a worm rack 10 as described above is used.
As shown in FIGS. 8A and 9,
The worm rack base material W is in a non-rotating state by using a worm rack machining rotary tool T having cutting edges Tc arranged on both sides of a male screw shape portion Ts corresponding to the worm rack lead with an inclination angle corresponding to a pressure angle. The worm rack machining rotary tool T is rotated about its own central axis, and the worm rack machining rotary tool T is fed radially into the worm rack base material W, so that the worm rack 100 is rotated by one rotation of the tool. Both tooth surfaces 102 of one tooth space 101 are cut simultaneously. At this time, the rotating tool T and the worm rack 100 move in the axial direction per tool rotation,
Only the relative movement corresponding to one pitch of the worm rack 100 is performed, and the axial feed is not provided.
【０００５ 】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のウォームラック
加工法では、ウォームラック基材に対して回転工具に径
方向の切り込み送りを与えて歯溝の両側の歯面を切削加
工するため、下記のような二つの問題点がある。In the conventional worm rack machining method, the rotary tool is provided with a radial cutting feed to the worm rack base material to cut the tooth surfaces on both sides of the tooth space. There are two problems.
【０００６ 】（１）切り込み方向から見たウォームラ
ックの歯面の圧力角がリード方向（歯溝の回転角方向）
で異なるため、回転工具の切削力が回転位相により変動
し、しかも、両歯面の切削厚さもリード方向で異なるた
め、切削力の軸線方向分力に変動が生じる。この結果、
工具軸系の軸方向剛性および被加工物支持系の軸方向剛
性に対応した軸線方向変位が発生し、ウォームラックの
加工誤差（リード誤差、ピッチ誤差等）が発生し、高精
度のウォームラックを製作できない。(1) The pressure angle of the tooth surface of the worm rack as viewed from the cutting direction is in the lead direction (the direction of the rotation angle of the tooth space).
Therefore, the cutting force of the rotary tool fluctuates according to the rotation phase, and the cutting thickness of both tooth surfaces also differs in the lead direction, so that the axial force component of the cutting force fluctuates. As a result,
An axial displacement corresponding to the axial rigidity of the tool shaft system and the axial rigidity of the workpiece support system occurs, and machining errors (lead errors, pitch errors, etc.) of the worm rack occur, and a high-precision worm rack is used. Can't make.
【０００７ 】（２）ウォームラックの歯面の圧力角が
小さいと、切り込み方向から見たウォームラック歯面の
圧力角が歯溝両端領域（図８（ａ）、（ｂ）にて符合Ａ
で示す領域）にて負の値になり、加工時に工具干渉が生
じ、仕上げ切削工程以前に切削除去され、正しい歯面が
得られなくなり、圧力角誤差、歯形状誤差等の加工誤差
が発生し、高精度のウォームラックを製作できない。な
お、このことは、圧力角を大きくすることにより解消で
きるが、圧力角が大きいと、スラスト負荷に対する径方
向分力が大きくなるため、好ましくなく、圧力角は可能
な限り小さい方がよい。(2) If the pressure angle of the tooth surface of the worm rack is small, the pressure angle of the tooth surface of the worm rack as viewed from the cutting direction becomes the both end region of the tooth groove (A in FIGS. 8A and 8B).
Area), a tool interference occurs during machining, cutting is performed before the finish cutting process, a correct tooth surface cannot be obtained, and machining errors such as pressure angle error and tooth shape error occur. , High precision warm racks cannot be manufactured. Note that this can be solved by increasing the pressure angle. However, if the pressure angle is large, the radial component force with respect to the thrust load increases, so it is not preferable, and the pressure angle is preferably as small as possible.
【０００８ 】上述のような（１）、（２）により発生
するウォームラックの加工誤差は、静圧ウォームラック
送り装置の場合、静圧すきまを不均一にし、静圧剛性、
負荷能力等の静圧性能を著しく損ねることになる。[0008] The processing error of the worm rack caused by the above (1) and (2) causes the static pressure clearance to be non-uniform in the case of the static pressure worm rack feeder, and the static pressure rigidity and
This significantly impairs the static pressure performance such as load capacity.
【０００９ 】この発明は、上述の如き問題点に着目し
てなされたものであり、リード誤差、ピッチ誤差、圧力
角誤差、歯形状誤差等の加工誤差が少ない高精度のウォ
ームラックの加工方法およびウォームラック加工機、お
よびそれら加工方法、ウォームラック加工機で使用する
ウォームラック加工用回転工具を提供することを目的と
している。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a high-precision worm rack processing method with a small processing error such as a lead error, a pitch error, a pressure angle error, and a tooth shape error. It is an object of the present invention to provide a worm rack machining machine, a machining method thereof, and a worm rack machining rotary tool used in the worm rack machining machine.
【００１０ 】[0010]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明によるウォームラックの加工方法は、帯
板状のウォームラック基材に形成されている円弧状凹部
に、ウォームと噛合する雌ねじの一部をなす円弧状の歯
溝を雄ねじ状のウォームラック加工用回転工具により切
削してウォームラックを加工するウォームラックの加工
方法において、ウォームラック基材を非回転状態として
前記ウォームラック加工用回転工具を自身の中心軸線周
りに回転させ、前記ウォームラック加工用回転工具とウ
ォームラック基材との径方向の相対変位量を零に保ち、
前記ウォームラック加工用回転工具とウォームラック基
材とに間に軸線方向の切り込み送りを与え、軸線方向の
切り込み送りで所定の圧力角を有する歯面を形成するも
のである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, a method of processing a worm rack according to the present invention engages a worm with an arc-shaped recess formed in a strip-shaped worm rack substrate. In a worm rack machining method for machining a worm rack by cutting an arc-shaped tooth groove forming a part of an internal thread with a male screw-shaped rotating tool for worm rack machining, the worm rack machining is performed with the worm rack base material in a non-rotating state. Rotate the rotary tool for its own central axis, to keep the relative displacement in the radial direction between the worm rack machining rotary tool and the worm rack base to zero,
An axial cutting feed is provided between the worm rack machining rotary tool and the worm rack base material, and a tooth surface having a predetermined pressure angle is formed by the axial cutting feed.
【００１１ 】この発明によるウォームラックの加工方
法は、前記ウォームラック加工用回転工具として、円盤
状の工具本体に形成された雄ねじ状部分の両側面部に各
々周方向に間隔をおいて配置された複数個の切刃チップ
とを有し、前記複数個の切刃チップは、各々側面部にウ
ォームラックの圧力角に応じて傾斜した切刃を有し、全
体で見て外径増量が零で、軸線方向の刃幅増量のみを有
しているウォームラック加工用回転工具を使用する。[0011] In the method for processing a worm rack according to the present invention, a plurality of rotary tools for processing a worm rack are provided on both side surfaces of a male screw-shaped portion formed in a disk-shaped tool main body at circumferentially spaced intervals. And a plurality of cutting edge tips, each of the plurality of cutting edge tips has a cutting edge that is inclined in accordance with the pressure angle of the worm rack on a side surface portion, and the outer diameter increase is zero as a whole, A worm rack machining rotary tool having only an axial width increase is used.
【００１２ 】また、上述の目的を達成するために、こ
の発明によるウォームラック加工機は、上述の発明によ
るウォームラックの加工方法を実施するウォームラック
加工機であって、ウォームラック基材を非回転状態にて
保持する被削材保持部材と、前記被削材保持部材に保持
されているウォームラック基材の軸線方向に移動可能に
設けられた刃物台と、前記刃物台を前記被削材保持部材
に保持されているウォームラック基材の軸線方向に駆動
する送り装置と、前記刃物台に自身の中心軸線周りに回
転可能に支持されたウォームラック加工用回転工具と、
前記ウォームラック加工用回転工具を自身の中心軸線周
りに回転駆動する回転駆動装置と、前記送り装置と前記
回転駆動装置とを同期制御し、前記ウォームラック加工
用回転工具の回転に同期して前記ウォームラック加工用
回転工具を軸線方向に移動させて前記ウォームラック基
材に対して軸線方向の切り込み送りを与る制御を行う制
御装置とを有しているものである。According to another aspect of the present invention, there is provided a worm rack processing machine for performing the worm rack processing method according to the present invention, wherein the worm rack base material is not rotated. A work material holding member to be held in a state, a tool rest movably provided in an axial direction of a worm rack base material held by the work material holding member, and the work material holding the tool rest. A feed device that is driven in the axial direction of the worm rack base material held by the member, and a worm rack machining rotary tool rotatably supported on the tool post around its own central axis,
A rotary drive for rotating the worm rack machining rotary tool about its own central axis, synchronously controlling the feed device and the rotary drive, and synchronizing with the rotation of the worm rack machining rotary tool; A control device for moving the worm rack machining rotary tool in the axial direction to control the worm rack base material to feed the worm rack substrate in the axial direction.
【００１３ 】また、上述の目的を達成するために、こ
の発明によるウォームラック加工用回転工具は、円盤状
の工具本体と、前記工具本体に形成された雄ねじ状部分
の両側面部に各々周方向に間隔をおいて配置された複数
個の切刃チップとを有し、前記複数個の切刃チップは、
各々側面部にウォームラックの圧力角に応じて傾斜した
切刃を有し、全体で見て外径増量が零で、軸線方向の刃
幅増量のみを有しているものである。In order to achieve the above-mentioned object, a worm rack machining rotary tool according to the present invention includes a disk-shaped tool main body and a male screw-shaped portion formed on the tool main body, each of which has a circumferential surface on both sides. And a plurality of cutting edge tips arranged at intervals, the plurality of cutting edge tips,
Each of the side surfaces has a cutting blade inclined in accordance with the pressure angle of the worm rack, the outer diameter increase is zero as a whole, and only the blade width increase in the axial direction is provided.
【００１４ 】この発明によるウォームラック加工用回
転工具は、更に、刃幅増量が、前記複数個の切刃チップ
のうち、基準刃より工具回転方向側に存在する一部の切
刃チップに与えられ、残りの切刃チップには与えられて
おらず、当該残りの切刃チップは仕上げ用切刃チップと
なっているものである。In the worm rack machining rotary tool according to the present invention, the increased blade width is given to a part of the plurality of cutting edge tips present on the tool rotation direction side of the reference edge. The remaining cutting edge tips are not provided, and the remaining cutting edge tips are finishing cutting edge tips.
【００１５ 】以下にこの発明の実施の形態を図面を用
いて詳細に説明する。図１はこの発明によるウォームラ
ック加工機の一つの実施の形態を示している。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a worm rack working machine according to the present invention.
【００１６ 】ウォームラック加工機は、ウォームラッ
ク基材Ｗを非回転状態にて固定保持する被削材保持台１
０と、工具側ハウジング１１とを有している。工具側ハ
ウジング１１には刃物台１２が図示されていないガイド
部材に案内されて被削材保持台１０に取り付けられたウ
ォームラック基材Ｗの軸線方向に移動可能に設けられて
いる。The worm rack processing machine is a work material holding table 1 for fixing and holding a worm rack base material W in a non-rotating state.
0 and a tool-side housing 11. A tool post 12 is provided on the tool side housing 11 so as to be movable in the axial direction of a worm rack base material W attached to the work holding table 10 by being guided by a guide member (not shown).
【００１７ 】刃物台１２には送りナット１３が取り付
けられている。工具側ハウジング１１には被削材保持台
１０に取り付けられたウォームラック基材Ｗの軸線方向
に延在する送りねじ軸１４が回転可能に設けられてい
る。送りねじ軸１４は、送りナット１３とねじ係合して
おり、自身の中心軸線周りに回転することにより刃物台
１２をウォームラック基材Ｗの軸線方向に送り駆動す
る。送りねじ軸１４は軸送り用サーボモータ１５と駆動
連結されて軸送り用サーボモータ１５により回転駆動さ
れる。軸送り用サーボモータ１５にはロータリエンコー
ダのような位置検出器１６が取り付けられている。A feed nut 13 is attached to the tool rest 12. A feed screw shaft 14 extending in the axial direction of the worm rack base material W attached to the workpiece holding table 10 is rotatably provided on the tool side housing 11. The feed screw shaft 14 is screw-engaged with the feed nut 13, and rotates around its own central axis to feed and drive the tool rest 12 in the axial direction of the worm rack base material W. The feed screw shaft 14 is drivingly connected to a servomotor 15 for shaft feed, and is rotationally driven by the servomotor 15 for shaft feed. A position detector 16 such as a rotary encoder is attached to the shaft feed servomotor 15.
【００１８ 】刃物台１２は工具回転軸１７によってウ
ォームラック加工用回転工具５０を支持しており、ウォ
ームラック加工用回転工具５０は工具回転軸１７の回転
により自身の中心軸線周りに回転する。工具回転軸１７
は工具回転用サーボモータ１８と駆動連結されて工具回
転用サーボモータ１８により回転駆動される。工具回転
用サーボモータ１８にはロータリエンコーダのような位
置検出器１９が取り付けられている。The tool rest 12 supports a worm rack machining rotary tool 50 by means of a tool rotating shaft 17, and the worm rack machining rotary tool 50 is rotated around its own central axis by the rotation of the tool rotating shaft 17. Tool rotation axis 17
Is rotationally driven by the tool rotation servomotor 18 by being connected to the tool rotation servomotor 18. A position detector 19 such as a rotary encoder is attached to the tool rotation servomotor 18.
【００１９ 】軸送り用サーボモータ１５と工具回転用
サーボモータ１８は数値制御装置２０により制御され
る。数値制御装置２０は、位置検出器１６、１９の各々
より位置情報を入力し、フィードバック制御式に、軸送
り用サーボモータ１５と工具回転用サーボモータ１８と
を同期制御し、ウォームラック加工用回転工具５０の回
転に同期してウォームラック加工用回転工具５０を軸線
方向に移動させ、ウォームラック基材Ｗに対して軸線方
向の切り込み送りを与る制御を行う。The servomotor 15 for axis feed and the servomotor 18 for tool rotation are controlled by a numerical controller 20. The numerical controller 20 receives position information from each of the position detectors 16 and 19, synchronously controls the axis feed servomotor 15 and the tool rotation servomotor 18 in a feedback control manner, and performs rotation for worm rack machining. The rotation of the worm rack machining rotary tool 50 is moved in the axial direction in synchronization with the rotation of the tool 50, and control is performed to feed the worm rack base material W in the axial direction.
【００２０ 】つぎに、図２、図３を参照してウォーム
ラック加工用回転工具５０について説明する。ウォーム
ラック加工用回転工具５０は、工具回転軸１７が貫通係
合する軸孔５１を有する円盤状の工具本体５２と、工具
本体５２に形成された雄ねじ状部分５３の両側面部に各
々周方向に間隔（等間隔）をおいて配置された複数個の
切刃チップ５４、５５とを有している。Next, the worm rack machining rotary tool 50 will be described with reference to FIGS. The worm rack machining rotary tool 50 has a disk-shaped tool main body 52 having a shaft hole 51 through which the tool rotary shaft 17 penetrates and a male screw-shaped portion 53 formed in the tool main body 52 on both side surfaces in a circumferential direction. It has a plurality of cutting edge tips 54 and 55 arranged at intervals (equal intervals).
【００２１ 】雄ねじ状部分５３の両側の複数個の切刃
チップ５４、５５は、各々側面部にウォームラックの圧
力角に応じて傾斜した切刃５４ａ、５５ａを有し、全体
で見て外径増量が零で、軸線方向の刃幅増量のみを有し
ている。この刃幅増量は、複数個の切刃チップ５４、５
５のうち、基準刃＃１より工具回転方向側に存在する一
部、たとえば＃１〜＃７の切刃チップ間に与えられ、残
りの切刃チップ、たとえば＃７と＃８の切刃チップ間に
は与えられておらず、残りの切刃チップは仕上げ用切刃
チップ（＃７と＃８）となっている。Each of the plurality of cutting blade tips 54, 55 on both sides of the male screw portion 53 has cutting blades 54a, 55a which are inclined on the side surface in accordance with the pressure angle of the worm rack. The increase is zero and only the blade width increase in the axial direction is provided. This increase in the blade width is achieved by the plurality of cutting blade tips 54, 5
5, a portion present on the tool rotation direction side with respect to the reference blade # 1, for example, provided between the cutting edge chips # 1 to # 7, and the remaining cutting edge chips, for example, the cutting edge chips # 7 and # 8. The remaining cutting edges are not provided between them, and the remaining cutting edges are finishing cutting edges (# 7 and # 8).
【００２２ 】上述のようなウォームラック加工機、ウ
ォームラック加工用回転工具５０によるウォームラック
の切削加工は、被削材保持台１０にウォームラック基材
Ｗを取り付けてウォームラック基材Ｗを非回転状態と
し、ウォームラック加工用回転工具５０の中心軸線がウ
ォームラック基材Ｗのウォーム中心軸（円弧状の歯溝１
０１の中心）に合致する位置に刃物台１２を位置させ、
ウォームラック加工用回転工具５０の雄ねじ状部分５３
を、歯溝１０１（加工前の歯溝１０１の下溝）の一方の
加工側面に切刃チップ５４が一致するように、係合させ
る段取りを行う。In the worm rack cutting process using the worm rack processing machine and the worm rack processing rotary tool 50 described above, the worm rack substrate W is attached to the work holding table 10 and the worm rack substrate W is not rotated. In this state, the center axis of the worm rack machining rotary tool 50 is aligned with the worm center axis of the worm rack base material W (arc-shaped tooth groove 1).
The center of the tool post 12)
Male threaded portion 53 of rotary tool 50 for warm rack machining
Is set so that the cutting edge tip 54 is aligned with one processing side surface of the tooth groove 101 (the lower groove of the tooth groove 101 before processing).
【００２３ 】段取り完了後に、ウォームラック加工用
回転工具５０を軸線方向の加工開始位置に位置させるべ
く、刃物台１２を送る。この後にウォームラック加工用
回転工具５０とウォームラック基材Ｗとの径方向の相対
変位量を零に保ち、軸送り用サーボモータ１５によって
送りねじ軸１４を回転させて切り込み量δだけ刃物台１
２を切り込み方向に送る。つぎに、工具回転用サーボモ
ータ１８によってウォームラック加工用回転工具５０を
自身の中心軸線周りに回転させ、工具回転と刃物台１２
の送りを同期させてウォームラックの加工を行う。After the completion of the setup, the tool rest 12 is fed so that the worm rack machining rotary tool 50 is positioned at the machining start position in the axial direction. Thereafter, the relative displacement in the radial direction between the worm rack machining rotary tool 50 and the worm rack base material W is kept at zero, and the feed screw shaft 14 is rotated by the shaft feed servo motor 15 to cut the turret 1 by the cutting amount δ.
Send 2 in the notch direction. Next, the worm rack machining rotary tool 50 is rotated around its own central axis by the tool rotation servomotor 18 to rotate the tool rotation and the tool rest 12.
The worm rack is processed by synchronizing the feed of the worm rack.
【００２４ 】これにより、図４に示されているよう
に、ウォームラック加工用回転工具５０とウォームラッ
ク基材Ｗとに間に軸線方向の切り込み送りが与えられ、
この軸線方向の切り込み送りによって所定の圧力角を有
する歯面１０２が１面ずつ切削形成される。この歯面切
削は、歯溝幅が設計値になるまで、片歯面ずつ行う。As a result, as shown in FIG. 4, an axial cutting feed is provided between the worm rack machining rotary tool 50 and the worm rack base material W.
The tooth surface 102 having a predetermined pressure angle is cut and formed one by one by the cutting and feeding in the axial direction. This tooth surface cutting is performed one tooth surface at a time until the tooth space width reaches a design value.
【００２５ 】上述のようなウォームラックの加工方法
によれば、ウォームラック加工用回転工具５０とウォー
ムラック基材Ｗとに間に軸線方向の切り込み送りを与
え、径方向の切り込み送りを与えずに、軸線方向の切り
込み送りによって所定の圧力角を有する歯面１０２を形
成するから、ウォームラック加工用回転工具５０の切削
力、ついては切削力の軸線方向分力が回転位相により変
動することがない。このことにより、工具軸系の軸方向
剛性および被加工物支持系の軸方向剛性に対応した軸線
方向変位が発生することがなく、この軸線方向変位に起
因するリード誤差やピッチ誤差等のウォームラックの加
工誤差がない高精度のウォームラックを製作することが
できる。According to the worm rack machining method as described above, an axial cut feed is provided between the worm rack rotary tool 50 and the worm rack base material W, and a radial cut feed is not provided. Since the tooth surface 102 having a predetermined pressure angle is formed by the axial cutting feed, the cutting force of the worm rack machining rotary tool 50 and the axial component of the cutting force do not fluctuate due to the rotation phase. As a result, axial displacement corresponding to the axial rigidity of the tool shaft system and the axial rigidity of the workpiece support system does not occur, and a worm rack such as a lead error or a pitch error caused by the axial displacement is generated. It is possible to manufacture a high-precision warm rack having no processing error.
【００２６ 】また、ウォームラックの歯面の圧力角が
小さくても、工具干渉が生じることがなく、正しい歯面
が得られ、圧力角誤差、歯形状誤差等の加工誤差がない
高精度のウォームラックを製作することができる。な
お、圧力角が小さいと、ウォームとウォームラックとの
組み付けを径方向より行うことができなくなる場合があ
るが、この場合には、軸方向よりウォームとウォームラ
ックとの組み付けを行えばよい。Even if the pressure angle on the tooth surface of the worm rack is small, tool interference does not occur, a correct tooth surface is obtained, and a high-precision worm free from machining errors such as pressure angle errors and tooth shape errors. Racks can be manufactured. If the pressure angle is small, the worm and the worm rack may not be assembled in the radial direction in some cases. In this case, the worm and the worm rack may be assembled in the axial direction.
【００２７ 】また、ウォームラック加工用回転工具５
０は、＃７と＃８の切刃チップ間には刃幅増量を与えら
れておらず、この切刃チップは仕上げ用切刃チップとな
っているから、工具１回転で仕上げ切削を行うことがで
き、加工能率が向上する。A rotary tool 5 for worm rack machining
No. 0 indicates that no increase in the blade width is given between the # 7 and # 8 cutting edges, and this cutting edge is a finishing cutting edge. And the processing efficiency is improved.
【００２８ 】なお、上述の実施の形態では、ウォーム
ラック加工用回転工具を軸線方向に移動させているが、
この発明によるウォームラックの加工方法およびウォー
ムラック加工機は、これに限定されることはなく、ウォ
ームラック側を軸線方向に移動させることによって切り
込み送りを与えてもよい。In the above embodiment, the worm rack machining rotary tool is moved in the axial direction.
The worm rack processing method and the worm rack processing machine according to the present invention are not limited to this, and the cutting feed may be given by moving the worm rack side in the axial direction.
【００２９ 】以上に於ては、この発明を特定の実施の
形態について詳細に説明したが、この発明は、これに限
定されるものではなく、この発明の範囲内にて種々の実
施の形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments may be made within the scope of the present invention. The possibilities will be clear to the skilled person.
【００３０ 】[0030]
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明によるウォームラックの加工方法およびウォームラッ
ク加工機によれば、ウォームラック加工用回転工具とウ
ォームラック基材とに間に軸線方向の切り込み送りを与
え、径方向の切り込み送りを与えずに、軸線方向の切り
込み送りによって所定の圧力角を有する歯面を形成する
から、ウォームラック加工用回転工具の切削力の軸線方
向分力が回転位相により変動することがなく、工具軸系
の軸方向剛性および被加工物支持系の軸方向剛性に対応
した軸線方向変位が発生することがなく、この軸線方向
変位に起因するリード誤差やピッチ誤差等のウォームラ
ックの加工誤差がない高精度のウォームラックを製作す
ることができ、しかも、ウォームラックの歯面の圧力角
が小さくても、工具干渉が生じることがなく、正しい歯
面が得られ、圧力角誤差、歯形状誤差等の加工誤差がな
い高精度のウォームラックを製作することができる。As will be understood from the above description, according to the worm rack processing method and the worm rack processing machine of the present invention, an axial cut is made between the worm rack processing rotary tool and the worm rack substrate. The tooth surface having a predetermined pressure angle is formed by the axial cutting feed without giving the feed and the radial cutting feed, so that the axial component of the cutting force of the rotating tool for the worm rack machining has a rotational phase. No axial displacement corresponding to the axial rigidity of the tool axis system and the axial rigidity of the workpiece support system occurs, and lead errors and pitch errors caused by this axial displacement do not occur. It is possible to manufacture a high-accuracy worm rack without processing errors of the worm rack, and even if the pressure angle of the tooth surface of the worm rack is small, Without interference occurs, obtain the correct tooth surface, can be manufactured pressure angle error, the precision of the worm rack no processing errors such as tooth profile error.
【００３１ 】また、この発明によるウォームラック加
工用回転工具によれば、工具本体に形成された雄ねじ状
部分の両側面部に各々周方向に間隔をおいて配置された
複数個の切刃チップは、各々側面部にウォームラックの
圧力角に応じて傾斜した切刃を有し、全体で見て外径増
量が零で、軸線方向の刃幅増量のみを有しているから、
径方向の切り込み送りを与えずに、軸線方向の切り込み
送りによって所定の圧力角を有する歯面を切削加工する
ことができ、加工誤差がない高精度のウォームラックを
製作することができる。According to the rotary tool for worm rack machining according to the present invention, the plurality of cutting edge tips arranged on both side surfaces of the externally threaded portion formed on the tool body at intervals in the circumferential direction are provided. Since each side has a cutting edge inclined according to the pressure angle of the worm rack, the outer diameter increase is zero as a whole, and it has only the axial width increase,
A tooth surface having a predetermined pressure angle can be cut by cutting in the axial direction without providing cutting in the radial direction, and a high-precision worm rack having no processing error can be manufactured.
【００３２ 】また、刃幅増量が、複数個の切刃チップ
のうち、基準刃より工具回転方向側に存在する一部の切
刃チップに与えられ、残りの切刃チップには与えられて
おらず、この残りの切刃チップが仕上げ用切刃チップと
なっていることにより、工具１回転で仕上げ切削を行う
ことができ、加工能率が向上する。Further, the increase in the blade width is provided to some of the plurality of cutting tips present on the tool rotation direction side of the reference blade, and is provided to the remaining cutting tips. Instead, since the remaining cutting edge tip is a finishing cutting edge tip, finish cutting can be performed with one rotation of the tool, and machining efficiency is improved.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】この発明によるウォームラックの加工機の一つ
の実施の形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a worm rack processing machine according to the present invention.
【図２】この発明によるウォームラック加工用回転工具
の一つの実施の形態を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing one embodiment of a rotary tool for worm rack machining according to the present invention.
【図３】この発明によるウォームラック加工用回転工具
の一つの実施の形態を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a worm rack machining rotary tool according to the present invention.
【図４】この発明によるウォームラックの加工方法によ
る歯面加工状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a tooth surface processing state by a worm rack processing method according to the present invention.
【図５】ウォームラックの平面図である。FIG. 5 is a plan view of a worm rack.
【図６】ウォームとウォームラックの噛合を示す側面図
である。FIG. 6 is a side view showing the engagement between the worm and the worm rack.
【図７】ウォームラックの歯溝形状を示す説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory view showing a tooth groove shape of a worm rack.
【図８】（ａ）、（ｂ）は従来のウォームラックの加工
方法による歯面加工状態を示す説明図である。8 (a) and 8 (b) are explanatory views showing a tooth surface processing state by a conventional warm rack processing method.
【図９】従来のウォームラックの加工方法による歯面加
工状態を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory view showing a tooth surface processing state by a conventional worm rack processing method.
１０ 被削材保持台 １１ 工具側ハウジング １２ 刃物台 １３ 送りナット １４ 送りねじ軸 １５ 軸送り用サーボモータ １６ 位置検出器 １７ 工具回転軸 １８ 工具回転用サーボモータ １９ 位置検出器 ２０ 数値制御装置 ５０ ウォームラック加工用回転工具 ５１ 軸孔 ５２ 工具本体 ５３ ねじ状部分 ５４、５５ 切刃チップ １００ ウォームラック １０１ 歯溝 １０２ 歯面 １０３ 静圧ポケット １１０ ウォーム Ｗ ウォームラック基材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Workpiece holding table 11 Tool side housing 12 Turret 13 Feed nut 14 Feed screw shaft 15 Axis feed servo motor 16 Position detector 17 Tool rotation axis 18 Tool rotation servo motor 19 Position detector 20 Numerical control device 50 Warm Rotating tool for rack processing 51 Shaft hole 52 Tool body 53 Threaded portion 54, 55 Cutting tip 100 Warm rack 101 Tooth groove 102 Tooth surface 103 Static pressure pocket 110 Warm W Warm rack base
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斯波 和広 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社内 Ｆターム(参考） 3C025 FF01 FF02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kazuhiro Shiba 2068-3 Ooka, Numazu-shi, Shizuoka F-term in Toshiba Machine Co., Ltd. (reference) 3C025 FF01 FF02
Claims (5)
ている円弧状凹部に、ウォームと噛合する雌ねじの一部
をなす円弧状の歯溝を雄ねじ状のウォームラック加工用
回転工具により切削してウォームラックを加工するウォ
ームラックの加工方法において、 ウォームラック基材を非回転状態として前記ウォームラ
ック加工用回転工具を自身の中心軸線周りに回転させ、
前記ウォームラック加工用回転工具とウォームラック基
材との径方向の相対変位量を零に保ち、前記ウォームラ
ック加工用回転工具とウォームラック基材とに間に軸線
方向の切り込み送りを与え、軸線方向の切り込み送りで
所定の圧力角を有する歯面を形成することを特徴とする
ウォームラックの加工方法。An arc-shaped tooth groove forming a part of a female screw meshing with a worm is cut into an arc-shaped concave portion formed in a strip-shaped worm rack substrate by a male screw-shaped worm rack machining rotary tool. In the method of processing a warm rack to process the warm rack, the rotating tool for warm rack processing is rotated around its own central axis with the warm rack base material in a non-rotating state,
A radial relative displacement between the worm rack machining rotary tool and the worm rack base material is kept at zero, and an axial cutting feed is provided between the worm rack machining rotary tool and the worm rack base material, A method of processing a worm rack, wherein a tooth surface having a predetermined pressure angle is formed by cutting in a direction.
て、円盤状の工具本体に形成された雄ねじ状部分の両側
面部に各々周方向に間隔をおいて配置された複数個の切
刃チップとを有し、前記複数個の切刃チップは、各々側
面部にウォームラックの圧力角に応じて傾斜した切刃を
有し、全体で見て外径増量が零で、軸線方向の刃幅増量
のみを有しているウォームラック加工用回転工具を使用
することを特徴とする請求項１記載のウォームラックの
加工方法。2. A rotary tool for worm rack machining, comprising a plurality of cutting edge tips arranged on both side surfaces of an externally threaded portion formed in a disk-shaped tool main body at intervals in the circumferential direction. Each of the plurality of cutting edge tips has a cutting edge inclined on the side surface according to the pressure angle of the worm rack, and the outer diameter increase is zero as a whole, and only the axial width increase is required. The worm rack machining method according to claim 1, wherein the worm rack machining rotary tool is used.
の加工方法を実施するウォームラック加工機であって、 ウォームラック基材を非回転状態にて保持する被削材保
持部材と、 前記被削材保持部材に保持されているウォームラック基
材の軸線方向に移動可能に設けられた刃物台と、 前記刃物台を前記被削材保持部材に保持されているウォ
ームラック基材の軸線方向に駆動する送り装置と、 前記刃物台に自身の中心軸線周りに回転可能に支持され
たウォームラック加工用回転工具と、 前記ウォームラック加工用回転工具を自身の中心軸線周
りに回転駆動する回転駆動装置と、 前記送り装置と前記回転駆動装置とを同期制御し、前記
ウォームラック加工用回転工具の回転に同期して前記ウ
ォームラック加工用回転工具を軸線方向に移動させて前
記ウォームラック基材に対して軸線方向の切り込み送り
を与る制御を行う制御装置と、 を有していることを特徴とするウォームラック加工機。3. A worm rack processing machine for performing the worm rack processing method according to claim 1 or 2, wherein a work material holding member for holding a worm rack substrate in a non-rotating state; A tool post movably provided in an axial direction of a warm rack base material held by a material holding member; and driving the tool post in an axial direction of the warm rack base material held by the work material holding member. A feed device, a rotary tool for worm rack machining rotatably supported on the tool post around its own central axis, and a rotary drive device for rotating the rotary tool for worm rack machining around its own central axis. The synchronous control of the feed device and the rotation drive device, the worm rack machining rotary tool is moved in the axial direction in synchronization with the rotation of the worm rack machining rotary tool. A control device for controlling the worm rack base material to feed the worm rack substrate in an axial direction.
々周方向に等間隔をおいて配置された複数個の切刃チッ
プとを有し、 前記複数個の切刃チップは、各々側面部にウォームラッ
クの圧力角に応じて傾斜した切刃を有し、全体で見て外
径増量が零で、軸線方向の刃幅増量のみを有しているこ
とを特徴とする特徴とするウォームラック加工用回転工
具。4. A tool body having a disk-like shape, and a plurality of cutting blade tips arranged at equal intervals in the circumferential direction on both side surfaces of a male screw portion formed in the tool body, The plurality of cutting edge chips each have a cutting edge inclined on the side surface portion according to the pressure angle of the worm rack, the outer diameter increase is zero as a whole, and only the axial width increases. A rotary tool for warm rack machining.
うち、基準刃より工具回転方向側に存在する一部の切刃
チップに与えられ、残りの切刃チップには与えられてお
らず、当該残りの切刃チップは仕上げ用切刃チップとな
っていることを特徴とする請求項４記載のウォームラッ
ク加工用回転工具。5. The increase in the blade width is given to a part of the plurality of cutting edges present on the tool rotation direction side of the reference blade, and is applied to the remaining cutting edges. The rotating tool for worm rack machining according to claim 4, wherein the remaining cutting edge tip is a finishing cutting edge tip.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24000899A JP3898388B2 (en) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | Worm rack machining method and rotating tool for worm rack machining |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24000899A JP3898388B2 (en) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | Worm rack machining method and rotating tool for worm rack machining |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001062630A true JP2001062630A (en) | 2001-03-13 |
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ID=17053102
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24000899A Expired - Lifetime JP3898388B2 (en) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | Worm rack machining method and rotating tool for worm rack machining |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3898388B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110560793A (en) * | 2019-09-28 | 2019-12-13 | 贵州群建精密机械有限公司 | hobbing cutter for machining straight bevel gear and manufacturing method |
| CN114161170A (en) * | 2021-11-29 | 2022-03-11 | 浙江金汤机床有限公司 | Multi-shaft turning and milling composite center special for oil cylinder machining and working method thereof |
| CN114161170B (en) * | 2021-11-29 | 2024-06-04 | 浙江金汤机床有限公司 | Multi-shaft turning and milling composite center special for oil cylinder machining and working method thereof |
-
1999
- 1999-08-26 JP JP24000899A patent/JP3898388B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN110560793A (en) * | 2019-09-28 | 2019-12-13 | 贵州群建精密机械有限公司 | hobbing cutter for machining straight bevel gear and manufacturing method |
| CN110560793B (en) * | 2019-09-28 | 2023-09-05 | 贵州群建精密机械有限公司 | Hobbing cutter for processing straight bevel gear and manufacturing method |
| CN114161170A (en) * | 2021-11-29 | 2022-03-11 | 浙江金汤机床有限公司 | Multi-shaft turning and milling composite center special for oil cylinder machining and working method thereof |
| CN114161170B (en) * | 2021-11-29 | 2024-06-04 | 浙江金汤机床有限公司 | Multi-shaft turning and milling composite center special for oil cylinder machining and working method thereof |
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| JP3898388B2 (en) | 2007-03-28 |
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