JP2004093359A - ゴシックアーク溝の形状測定方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単、且つ高精度でゴシックアーク溝の形状を測定する。
【解決手段】複数の異なる径の断面円形状の測定治具としてのボール１〜３をゴシックアーク溝Ｇに当接させた状態でボール１〜３の中心位置を測定し、 該測定中心位置データと複数のボール１〜３の径寸法に基づいて演算処理を施すことによりゴシックアーク溝Ｇの形状として左右の接触角度、溝Ｒ寸法及び溝Ｒ中心位置を算出する。
【選択図】 図１
【解決手段】複数の異なる径の断面円形状の測定治具としてのボール１〜３をゴシックアーク溝Ｇに当接させた状態でボール１〜３の中心位置を測定し、 該測定中心位置データと複数のボール１〜３の径寸法に基づいて演算処理を施すことによりゴシックアーク溝Ｇの形状として左右の接触角度、溝Ｒ寸法及び溝Ｒ中心位置を算出する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多点接触玉軸受、ボールねじ装置、リニアガイド装置、ボールスプラインなどに用いられるゴシックアーク溝の形状測定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴシックアーク溝は左右それぞれ中心位置が異なるＲ形状で形成されていて、 基準球に対して２ 点で接触するようになっているので、 その形状測定では左右それぞれのＲ寸法、 中心間距離、 及び基準球に対する接触角度等を求める必要がある。
【０００３】
従来のゴシックアーク溝の測定は、特開平１１−２１１４５４号公報に示すように、専用の形状測定機を用いて測定針によるゴシックアーク溝の形状測定を行っていた。多点接触玉軸受やリニアガイド装置等のゴシックアーク溝の形状測定も基本的には同様である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のゴシックアーク溝の形状測定においては、専用の形状測定機で測定針を用いるので測定が面倒で、 ワークの加工時の形状修正のための加工機側のドレッサー調整等の機械調整や多数個のワークの形状選別が容易に行えないという問題がある。
【０００５】
また、 簡易測定法として、 ゴシックアーク溝又は該ゴシックアーク溝に押し当てる基準ボールにブリューペーストと称する色付きのペーストを薄く塗って相手に押し当て、相手にブリューペーストが転写されること、又は当り面に塗られたブリューペーストが相手との接触により薄く伸ばされて色調が変わることを目視で確認し、接触位置を確認する方法があるが、ペーストを塗る厚さは見るべき当りの強さ相当より薄くする必要があり（２μｍの当りをみるには２μｍ未満の厚さで塗る）、非常に薄い範囲での転写、色調の変化を見取ることと合わせて熟練を要し、しかも精度が十分でないという問題がある。
【０００６】
更に、光学式拡大投影機を用いてボールとゴシックアーク溝のすき間の光の透過を見る等の簡易測定法があるが、 これも同様に精度が充分ではないという問題がある。
更に、ゴシックアーク溝の加工機（溝研削盤） に形状測定機を取り付けて機上測定を行うことが困難で、一度加工機からワークを下ろして形状測定機でゴシックアーク溝の形状を測定した後に再度加工機にワークをセットしてゴシックアーク溝を仕上げるには再セットの手間が非常に掛かる問題がある。
【０００７】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、簡単、且つ高精度でゴシックアーク溝の形状を測定することができるゴシックアーク溝の形状測定方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係るゴシックアーク溝の形状測定方法は、複数の異なる径の断面円形状の測定治具をゴシックアーク溝に当接させた状態で該測定治具の中心位置を測定し、 該測定中心位置データと前記測定治具の複数の径寸法に基づいて演算処理を施すことによりゴシックアーク溝の形状を測定することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係るゴシックアーク溝の形状測定方法は、請求項１において、 前記演算処理により、前記ゴシックアーク溝の左右の接触角度、溝Ｒ寸法及び溝Ｒ中心位置を算出することを特徴とする。
請求項３に係る機械部品は、請求項１又は２のゴシックアーク溝の形状測定方法により品質を確認したゴシックアーク溝を有する。
【００１０】
請求項４に係るゴシックアーク溝の形状測定装置は、複数の異なる径の断面円形状の測定治具をゴシックアーク溝に当接させた状態で該測定治具の中心位置を測定する測定手段と、該測定中心位置データと前記測定治具の複数の径寸法に基づいてゴシックアーク溝の左右の接触角度、溝Ｒ寸法及び溝Ｒ中心位置の少なくとも一つを算出する演算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係るゴシックアーク溝の形状制御装置は、請求項４のゴシックアーク溝の形状測定装置と、該形状測定装置の演算手段による算出値がゴシックアーク溝の寸法設定値に一致するようにゴシックアーク溝の加工機を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項６に係るゴシックアーク溝の形状制御装置は、請求項５において、前記加工機に一体に取り付けられたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態であるゴシックアーク溝の形状測定方法を説明するための説明図、図２は形状測定装置の一例を示す正面図、図３は図２の右側面図、図４は本発明の第２の実施の形態である溝径測定機による外輪のゴシックアーク溝の形状測定方法を説明するための説明図、図５は図４の平面図、図６は本発明の第３の実施形態であるゴシックアーク溝の形状測定方法に用いる測定器の説明図、図７は本発明の第４の実施の形態である円筒状の測定治具を用いたボールねじ装置のねじ軸のゴシックアーク溝の形状測定方法を説明するための説明図、図８は図７の下側面図、図９はデジタル表示マイクロメータによる円筒状測定治具の中心位置の測定方法を説明するための説明図、図１０は本発明の第５の実施の形態であるボールねじ装置のねじ軸のゴシックアーク溝の形状測定装置の正面図、図１１は図１０の左側面図、図１２は図１０の上方から見た図である。
【００１３】
まず、図２及び図３を参照して、ゴシックアーク溝の形状測定装置から説明すると、この形状測定装置１０は、ベース１１上にゴシックアーク溝Ｇを持つワーク（例えば４点接触玉軸受の内輪）Ｗをセットするためのワーク支持台１２とワーク支持板１３を備えている。
ワーク支持台１２とワーク支持板１３にセットしたワークＷのゴシックアーク溝Ｇに断面円形状の測定治具としての複数（例えば３個）の異なる径のボール１〜３を当接させて各ボール１〜３の中心位置を測定するが、 各ボール１〜３はボールストッパー１４によってワークＷのゴシックアーク溝Ｗの周方向の位置決めがなされる。ボールストッパー１４は径の異なるボール１〜３の中心を周方向の同一位置に位置決めするための微調機構１４ａを有している。なお、各ボール１〜３の径は予め測定されている。
【００１４】
また、各ボール１〜３の中心位置を溝深さ方向（Ｙ方向）及び溝直角方向（Ｘ方向）で測定するための測定子１５，１６を有する測定機１７，１８を備えており、 この測定機１７，１８は位置調整機構１９，２０、 支柱２１等を介してベース１１上に固定されている。
更に、図示しないが測定機１７，１８による各ボール１〜３の測定中心位置データと予め測定された各ボール１〜３の径寸法に基づいてゴシックアーク溝Ｇの形状を算出するパソコン等の演算装置（演算手段）を備えている。
【００１５】
使用するボールの径は、ボールはゴシックアーク溝Ｇの曲率半径Ｒの面の範囲に接触しなければならないので、ゴシックアーク溝Ｇの代表値の曲率半径Ｒ、オフセットＬと曲率半径Ｒの面の範囲から使用するボールの径の範囲は決まる。
即ち、曲率半径Ｒ、オフセットＬのゴシックアーク溝Ｇの接触角αの点に接触するボール径をｄとすると、
ｓｉｎα＝（Ｌ／２）／（Ｒ−ｄ／２）
Ｒ−ｄ／２＝（Ｌ／２）／ｓｉｎα
ｄ＝２Ｒ−Ｌ／ｓｉｎα
使用するボールはゴシックアーク溝Ｇの曲率半径Ｒの面の範囲に接触しなければならないので、その範囲が溝底側α１から溝肩側α２の範囲とすると、ｄ１＝２Ｒ−Ｌ／ｓｉｎα１からｄ２＝２Ｒ−Ｌ／ｓｉｎα２の範囲となる。
【００１６】
例えば曲率半径Ｒ＝３ｍｍ、オフセットＬ＝０．３１４、に対してα１＝１０°、α２＝７０°とすると、ｄ１＝４．１９２、ｄ２＝５．６６６となる（小数点第４位を四捨五入）。
また、別に標準接触角４５°の範囲に対して±１０°の範囲で考え、α１＝３５°、α２＝５５°とすると、ｄ１＝５．４５３、ｄ２＝５．６１７となる（小数点第４位を四捨五入）。
【００１７】
そして、この実施の形態では、前記形状測定装置１０にセットされたワークＷのゴシックアーク溝Ｇに予め径が測定された３ 種（１条件固定とすれば二種でも可）の径のボール１〜３を当接させた状態で測定機１７，１８によって各ボール１〜３の中心位置を測定し、 該測定中心位置データと各ボール１〜３の径寸法に基づいて演算装置によって演算処理を施すことによりゴシックアーク溝Ｇの形状として左右の接触角度、溝Ｒ寸法及び溝Ｒ中心位置を算出する。
【００１８】
このように、ゴシックアーク溝Ｇに当接させた各ボール１〜３の中心位置と径寸法からゴシックアーク溝Ｇの形状を測定するので、 簡単な装置で高精度な測定ができるようになる。
また、形状測定装置を独立の装置としないで、 加工機にユニットとして一体に搭載することで、 加工機上でのゴシックアーク溝の形状測定を可能にすることもできる。 このようにすると、ワークＷを加工機から外さなくて済むので、位置原点がずれず、そのまま形状測定装置の演算装置による算出値に基づいてゴシックアーク溝Ｇの形状誤差を修正して、加工機によるゴシックアーク溝の加工を継続することができる。
【００１９】
この場合、加工機側のドレッサの位置制御装置で形状測定装置の演算手段による算出値がゴシックアーク溝の寸法設定値に一致するようにドレッサの位置を制御してゴシックアーク溝の形状を修正することもできる。
次に、演算装置の計算例について説明する。
図１に３ 種の異なる径のボール１〜３をゴシックアーク溝Ｇに当接させた状態を示す。
【００２０】
各ボール１〜３の径を予め測定しておき、その半径をそれぞれＲ１ 、Ｒ２ 、Ｒ３ とする。また、測定機１７，１８によって測定された各ボール１〜３の中心位置を溝直角方向をＸ、溝深さ方向をＹとする直交座標系でそれぞれ（Ｘ１ ，Ｙ１ ）、（Ｘ２ ，Ｙ２ ）、（Ｘ３ ，Ｙ３ ）とする。
そして、ゴシックアーク溝Ｇの溝Ｒ寸法（曲率半径） をＲ０ 、溝Ｒ（曲率） 中心の位置を（Ｘ０ ，Ｙ０ ）とすると、これらのボール１〜３がすべてゴシックアーク溝Ｇの表面に当接していることから、
（Ｒ０ −Ｒ１ ）２ ＝（Ｘ０ −Ｘ１ ）２ ＋（Ｙ０ −Ｙ１ ）２
（Ｒ０ −Ｒ２ ）２ ＝（Ｘ０ −Ｘ２ ）２ ＋（Ｙ０ −Ｙ２ ）２
（Ｒ０ −Ｒ３ ）２ ＝（Ｘ０ −Ｘ３ ）２ ＋（Ｙ０ −Ｙ３ ）２
となる。
【００２１】
この３つの２次式で未知数はＲ０ 、Ｘ０ 、Ｙ０ の３個、残りは既知なのでＲ０ とＸ０ 、Ｙ０ それぞれ２個の解があり、Ｒ０ が左右の２ つのゴシックアーク溝Ｇの曲率半径、（Ｘ０ ，Ｙ０ ）が曲率中心に相当する。
Ｘ０ ＝｛−Ｉ±√（Ｉ２−ＨＪ）｝／Ｈ
ここで、Ｈ＝Ｄ２ −Ｆ２ −１
Ｉ＝Ｄ（Ｅ−Ｙ１ ）−Ｘ１ −Ｆ（Ｇ−Ｒ１ ）
Ｒ０ ＝ＦＸ０ ＋Ｇ
ここで、Ｆ＝Ａ１＋Ｂ１Ｄ
Ｇ＝Ｃ１＋Ｂ１Ｅ
Ｙ０ ＝ＤＸ０ ＋Ｅ
ここで、Ｄ＝（Ａ２−Ａ１）／（Ｂ１−Ｂ２）
Ｅ＝（Ｃ２−Ｃ１）／（Ｂ１−Ｂ２）
Ａ１＝（Ｘ１ −Ｘ２ ）／（Ｒ１ −Ｒ２ ）
Ａ２＝（Ｘ２ −Ｘ３ ）／（Ｒ２ −Ｒ３ ）
Ａ３＝（Ｘ３ −Ｘ１ ）／（Ｒ３ −Ｒ１ ）
Ｂ１＝（Ｙ１ −Ｙ２ ）／（Ｒ１ −Ｒ２ ）
Ｂ２＝（Ｙ２ −Ｙ３ ）／（Ｒ２ −Ｒ３ ）
Ｂ３＝（Ｙ３ −Ｙ１ ）／（Ｒ３ −Ｒ１ ）
Ｃ１＝｛（Ｒ１ ＋Ｒ２ ）−（Ｘ１ ＋Ｘ２ ）／（Ｒ１ −Ｒ２ ）−（Ｙ１ ＋Ｙ２ ）／Ｒ１ −Ｒ２ ）｝／２
Ｃ２＝｛（Ｒ２ ＋Ｒ３ ）−（Ｘ２ ＋Ｘ３ ）／（Ｒ２ −Ｒ３ ）−（Ｙ２ ＋Ｙ３ ）／Ｒ２ −Ｒ３ ）｝／２
Ｃ３＝｛（Ｒ３ ＋Ｒ１ ）−（Ｘ３ ＋Ｘ１ ）／（Ｒ３ −Ｒ１ ）−（Ｙ３ ＋Ｙ１ ）／Ｒ３ −Ｒ１ ）｝／２
以上の式で測定値（Ｘ１ 、Ｙ１ 、Ｘ２ 、Ｙ２ 、Ｘ３ 、Ｙ３ 、Ｒ１ 、Ｒ２ 、Ｒ３ ）から未知のＲ０ とＸ０ ，Ｙ０ を求めることができる。
実際の数値例を示す。Ｒ１ ＝５．５５６／２、Ｒ２ ＝５．４５０／２、Ｒ３ ＝５．６５０／２のボールの中心位置が表１のように測定された。
【００２２】
【表１】
【００２３】
このときの計算結果は次の表２になる。
【００２４】
【表２】
【００２５】
以上の計算により、ゴシックアーク溝Ｇの左右の溝Ｒ寸法が３．０、溝Ｒ中心のＸ方向の距離が０．１５７＋０．１５７＝０．３１４、Ｙ方向の高さの違いは０．０００であることが分かる。 更に、基準ボール径をボール１の５．５５６とするとその中心は（０，０）にあり、接触角をαとすると、α＝ｔａｎ−１（Ｘ０ ／Ｙ０ ）でα＝±４５．０°となる。
【００２６】
なお、座標系については、符号はＹ軸では溝底方向をマイナス、溝外の方向をプラスとし、Ｘ軸では図示の右向きをプラス、左向きをマイナスとしたが、式の展開に符号は無関係である。
測定値Ｘ１ 、Ｙ１ 、Ｘ２ 、Ｙ２ 、Ｘ３ ，Ｙ３ の符号と求める値Ｘ０ 、Ｙの符号の方向の関係を特定の同一の向きで考えれば良いだけである。測定値を上記のような符号で考えれば、結果も同一の符号で考える必要があるし、逆の符合で考えれば結果も逆の符号で考えればよい。
別の計算例で、Ｒ１ ＝５．５５６／２、Ｒ２ ＝５．４５０／２、Ｒ３ ＝５．６５０／２の中心位置が表３のように測定された場合の結果は次の表４のようになる。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【表４】
【００２９】
以上の計算により、ゴシックアーク溝Ｇの左右の溝Ｒ寸法が２．９６１と３．０３１、溝Ｒ中心のＸ方向の距離が０．１３４＋０．１８９＝０．３２３、Ｙ方向の高さの違いは０．１６７−０．１２５＝０．０４２であることが分かる。 さらに基準ボール径をボール１の５．５５６とすると、その中心は（０，０）にあり、接触角をαとすると、α＝ｔａｎ−１（Ｘ０ ／Ｙ０ ）で、α＝＋４７．１°と−４８．５°となる。
【００３０】
以上の方法でゴシックアーク溝Ｇの形状測定を溝Ｒ寸法、 溝Ｒ中心位置、 接触角について行うことができる。
なお、本発明のゴシックアーク溝の形状測定方法及び装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００３１】
例えば、ボールねじ装置のねじ軸又はナットのゴシックアーク溝を測定する場合は溝直角方向で測定するために測定機の測定子をリード角分だけ傾けて測定する。 また、溝が深いのでボールの直径方向でボール中心の溝直角方向位置が測定できない場合はボールの高い位置で測定して該測定値を演算により中心位置に換算して求めることもできる。
【００３２】
また、ゴシックアーク溝が多点接触玉軸受の外輪溝やボールねじ装置のナットの溝ように内面にある場合も外面のゴシックアーク溝の測定と同様である。 ボールストッパーと各測定子がワークの内面に干渉なく挿入できるような配置にすればよい。
更に、上記実施の形態では、測定治具はボールでその中心位置を測定する例を示しているが、これに限定されない。
【００３３】
他の例を示すと、ゴシックアーク溝の精度誤差はゴシックアーク溝研削を総型砥石でフランジ研削で作る場合にはドレッサーダイヤモンドの摩耗とセット誤差により、溝Ｒ寸法誤差とオフセット誤差が生じる場合がある。
このように左右（上記座標系でＸ軸方向）に対称な形状の場合は前記測定において測定治具のＸ軸方向位置の測定は行わず、Ｙ軸方向の位置のみ測定すれば、Ｒ寸法とオフセットを求めることができる。
【００３４】
この場合、ワークＷが図４及び図５に示すような４点接触玉軸受外輪のゴシックアーク溝Ｇであれば溝径測定機２２で異なる複数の径の断面円形状の測定治具のＹ軸方向の位置を測定すれば溝Ｒ寸法とオフセットひいては接触角を求めることができる。
この溝径測定機２２は、ゴシックアーク溝Ｇに当接する測定治具として互いに１８０°離間配置された一対のボール状の測定子２３を用いており、これらの測定子２３は一方が筐体２４に固定され、他方が筐体２４内に配置された移動機構２５に取り付けられている。
【００３５】
移動機構２５は板ばね２６を備えてワークＷの径方向に移動可能とされており、この移動機構２５の位置をダイヤルゲージ２７の測定子２８等で測定することで測定治具のＹ軸方向の位置を測定するようになっている。
また、図６に示すように、リニアガイド装置の案内レール３１又はスライダのゴシックアーク溝Ｇについても同様である。図６では、ゴシックアーク溝Ｇに当接する測定治具としてボールを用いた例でマイクロメータ等の測長器３２で測定治具のＹ軸方向の位置を測定するようになっている。
【００３６】
詳述すると、この例では、図６に示すように、接触子にボールを用いた測長器で測定する。被測定ゴシックアーク溝に当接する径の異なる３個のボールを用いることは上記第１の実施の形態と同様である。
まず、同一のマスター、例えば（有効径−基準ボール径）のブロックゲージを用いて径の異なるボールの接触子を持つ３つの測長器のゼロ点調整を行う。
【００３７】
次に、被測定ゴシックアーク溝の径測定を上記３つの測長器で行い、その結果から溝Ｒ寸法、溝Ｒ中心のオフセット量、基準ボールに対する接触角を演算で求める。
この方法では、溝深さ方向の測定しか行わないので、左右の溝Ｒの違いを扱うことはできない。つまり、左右の溝Ｒ寸法が等しく、左右の溝Ｒ中心高さが等し場合の溝Ｒ寸法、溝Ｒ中心のオフセット量及び基準ボールに対する接触角を測定結果から演算で求める。
【００３８】
例えば、溝Ｒ＝１．７１５、オフセット量０．１８０で、φ３．１７５の基準ボールに対して接触角４５°を狙ったゴシックアーク溝をボール径ｄ０ ＝３．１７５（基準ボール）、ｄ１ ＝３．２２５（大径ボール）、ｄ２ ＝３．０９５（小径ボール）の三種の測長器で測定する。その結果はボール径３．１７５の測定値を基準として、３．２２５のとき＋０．０３３、３．０９５のとき−０．０２２であったとする。それぞれのボール中心高さはＹ１＝（０．０３３＋０．０５）／２＝０．０４１５、Ｙ２＝（−０．０２２−０．０８）／２＝−０．０５１となり、溝Ｒ＝１．７１４、オフセット量Ａ＝０．１７９、接触角α＝４５°と計算される。
【００３９】
このときの計算式は、
溝Ｒ：Ｒ＝ａ／ｂ
ａ＝（ｄ０ ／２）１／２ ×（Ｙ２−Ｙ１）−（ｄ１ ／２）１／２ ×Ｙ２＋（ｄ２ ／２）１／２ ×Ｙ１
ｂ＝ｄ０ ×（Ｙ２−Ｙ１）−ｄ１ ×Ｙ２＋ｄ２ ×Ｙ１
オフセット量Ａ：Ａ＝｛（Ｒ−ｄ１ ／２）２ −Ｂ２ ｝１／２ ×２
Ｂ＝｛（Ｒ−ｄ１ ／２）２ −（Ｒ−ｄ０ ／２）２ −Ｙ１２ ｝／（２Ｙ１）
接触角α：α＝ａｓｉｎ｛Ａ／２×（Ｒ−ｄ０ ／２）｝である。
【００４０】
また、ボール径３．１７５の測定値を基準として、３．２２５のとき＋０．０１８、３．０９５のとき−０．０１７では、それぞれボール中心高さはＹ１＝（０．０１８＋０．０５）／２＝０．０３４、Ｙ２＝（−０．０１７−０．０８）／２＝−０．０４８５となり、溝Ｒ＝１．７６２、オフセット量Ａ＝０．３１８、接触角α＝３８．７°と計算される。
【００４１】
更に、ボールねじ装置のねじ軸やナットのゴシックアーク溝ではリード角があるので対向した溝で測定することはできないが、図７〜図９に示すように、ゴシックアーク溝Ｇの３溝を用いて測定すれば上述した玉軸受やリニアガイド装置と同様に３種の異なる径の測定治具を用いて測定治具のＹ軸方向の位置をデジタル表示のマイクロメータ４０等で測定することで溝Ｒ寸法とオフセット、接触角を求めることができる。
【００４２】
なお、ここでは断面円形状の測定治具として円筒状の測定治具４１を用いている。また、異なる径の測定治具４１は３溝に接触させる３ 個の内の片側の１ 個のみでもよいし、反対側の２ 個を含めた３ 個全部でもよい。更に、３ 溝での測定ではなく斜め方向の２溝の測定でもよい。
【００４３】
更に、図１０〜図１２は、図２及び図３で説明した形状測定装置１０の変形例で、ワークＷがボールねじ装置のねじ軸とされている。この形状測定装置５０は基本的には上記形状測定装置１０と略同様であるが、ベース５１上でねじ軸の両端部を支持するワーク支持突起５２とワーク支持板５３を備えている点と、各ボール１〜３のボールストッパー５４並びにＸ軸方向の測定子５７及びＹ軸方向の測定子５８のうちのＸ軸方向の測定子５７がリード角分だけ傾いている点が相違している。
更に、上記実施の形態では、ワークＷを固定してゴシックアーク溝の形状を測定しているが、ワークＷを周方向に回転させてゴシックアーク溝の形状を測定することで周方向にばらつきがあるか否かを検出することもできる。
【００４４】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、簡単、且つ高精度でゴシックアーク溝の形状を測定することができるので、 ワークの加工時において形状修正のための機械調整や多数個のワークの形状選別が容易に行うことができる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるゴシックアーク溝の形状測定方法を説明するための説明図である。
【図２】形状測定装置の一例を示す正面図である。
【図３】図２の右側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態である溝径測定機による外輪のゴシックアーク溝の形状測定方法を説明するための説明図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態であるゴシックアーク溝の形状測定方法に用いる測定器の説明図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態である円筒状の測定治具を用いたボールねじ装置のねじ軸のゴシックアーク溝の形状測定方法を説明するための説明図である。
【図８】図７の下側面図である。
【図９】デジタル表示マイクロメータによる円筒状測定治具の中心位置の測定方法を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態であるボールねじ装置のねじ軸のゴシックアーク溝の形状測定装置の正面図である。
【図１１】図１０の左側面図である。
【図１２】図１０の上方から見た図である。
【符号の説明】
１〜３…ボール（測定治具）
Ｇ…ゴシックアーク溝
１０…形状測定装置
１７，１８…測定機（測定手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、多点接触玉軸受、ボールねじ装置、リニアガイド装置、ボールスプラインなどに用いられるゴシックアーク溝の形状測定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴシックアーク溝は左右それぞれ中心位置が異なるＲ形状で形成されていて、 基準球に対して２ 点で接触するようになっているので、 その形状測定では左右それぞれのＲ寸法、 中心間距離、 及び基準球に対する接触角度等を求める必要がある。
【０００３】
従来のゴシックアーク溝の測定は、特開平１１−２１１４５４号公報に示すように、専用の形状測定機を用いて測定針によるゴシックアーク溝の形状測定を行っていた。多点接触玉軸受やリニアガイド装置等のゴシックアーク溝の形状測定も基本的には同様である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のゴシックアーク溝の形状測定においては、専用の形状測定機で測定針を用いるので測定が面倒で、 ワークの加工時の形状修正のための加工機側のドレッサー調整等の機械調整や多数個のワークの形状選別が容易に行えないという問題がある。
【０００５】
また、 簡易測定法として、 ゴシックアーク溝又は該ゴシックアーク溝に押し当てる基準ボールにブリューペーストと称する色付きのペーストを薄く塗って相手に押し当て、相手にブリューペーストが転写されること、又は当り面に塗られたブリューペーストが相手との接触により薄く伸ばされて色調が変わることを目視で確認し、接触位置を確認する方法があるが、ペーストを塗る厚さは見るべき当りの強さ相当より薄くする必要があり（２μｍの当りをみるには２μｍ未満の厚さで塗る）、非常に薄い範囲での転写、色調の変化を見取ることと合わせて熟練を要し、しかも精度が十分でないという問題がある。
【０００６】
更に、光学式拡大投影機を用いてボールとゴシックアーク溝のすき間の光の透過を見る等の簡易測定法があるが、 これも同様に精度が充分ではないという問題がある。
更に、ゴシックアーク溝の加工機（溝研削盤） に形状測定機を取り付けて機上測定を行うことが困難で、一度加工機からワークを下ろして形状測定機でゴシックアーク溝の形状を測定した後に再度加工機にワークをセットしてゴシックアーク溝を仕上げるには再セットの手間が非常に掛かる問題がある。
【０００７】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、簡単、且つ高精度でゴシックアーク溝の形状を測定することができるゴシックアーク溝の形状測定方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係るゴシックアーク溝の形状測定方法は、複数の異なる径の断面円形状の測定治具をゴシックアーク溝に当接させた状態で該測定治具の中心位置を測定し、 該測定中心位置データと前記測定治具の複数の径寸法に基づいて演算処理を施すことによりゴシックアーク溝の形状を測定することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係るゴシックアーク溝の形状測定方法は、請求項１において、 前記演算処理により、前記ゴシックアーク溝の左右の接触角度、溝Ｒ寸法及び溝Ｒ中心位置を算出することを特徴とする。
請求項３に係る機械部品は、請求項１又は２のゴシックアーク溝の形状測定方法により品質を確認したゴシックアーク溝を有する。
【００１０】
請求項４に係るゴシックアーク溝の形状測定装置は、複数の異なる径の断面円形状の測定治具をゴシックアーク溝に当接させた状態で該測定治具の中心位置を測定する測定手段と、該測定中心位置データと前記測定治具の複数の径寸法に基づいてゴシックアーク溝の左右の接触角度、溝Ｒ寸法及び溝Ｒ中心位置の少なくとも一つを算出する演算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係るゴシックアーク溝の形状制御装置は、請求項４のゴシックアーク溝の形状測定装置と、該形状測定装置の演算手段による算出値がゴシックアーク溝の寸法設定値に一致するようにゴシックアーク溝の加工機を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項６に係るゴシックアーク溝の形状制御装置は、請求項５において、前記加工機に一体に取り付けられたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態であるゴシックアーク溝の形状測定方法を説明するための説明図、図２は形状測定装置の一例を示す正面図、図３は図２の右側面図、図４は本発明の第２の実施の形態である溝径測定機による外輪のゴシックアーク溝の形状測定方法を説明するための説明図、図５は図４の平面図、図６は本発明の第３の実施形態であるゴシックアーク溝の形状測定方法に用いる測定器の説明図、図７は本発明の第４の実施の形態である円筒状の測定治具を用いたボールねじ装置のねじ軸のゴシックアーク溝の形状測定方法を説明するための説明図、図８は図７の下側面図、図９はデジタル表示マイクロメータによる円筒状測定治具の中心位置の測定方法を説明するための説明図、図１０は本発明の第５の実施の形態であるボールねじ装置のねじ軸のゴシックアーク溝の形状測定装置の正面図、図１１は図１０の左側面図、図１２は図１０の上方から見た図である。
【００１３】
まず、図２及び図３を参照して、ゴシックアーク溝の形状測定装置から説明すると、この形状測定装置１０は、ベース１１上にゴシックアーク溝Ｇを持つワーク（例えば４点接触玉軸受の内輪）Ｗをセットするためのワーク支持台１２とワーク支持板１３を備えている。
ワーク支持台１２とワーク支持板１３にセットしたワークＷのゴシックアーク溝Ｇに断面円形状の測定治具としての複数（例えば３個）の異なる径のボール１〜３を当接させて各ボール１〜３の中心位置を測定するが、 各ボール１〜３はボールストッパー１４によってワークＷのゴシックアーク溝Ｗの周方向の位置決めがなされる。ボールストッパー１４は径の異なるボール１〜３の中心を周方向の同一位置に位置決めするための微調機構１４ａを有している。なお、各ボール１〜３の径は予め測定されている。
【００１４】
また、各ボール１〜３の中心位置を溝深さ方向（Ｙ方向）及び溝直角方向（Ｘ方向）で測定するための測定子１５，１６を有する測定機１７，１８を備えており、 この測定機１７，１８は位置調整機構１９，２０、 支柱２１等を介してベース１１上に固定されている。
更に、図示しないが測定機１７，１８による各ボール１〜３の測定中心位置データと予め測定された各ボール１〜３の径寸法に基づいてゴシックアーク溝Ｇの形状を算出するパソコン等の演算装置（演算手段）を備えている。
【００１５】
使用するボールの径は、ボールはゴシックアーク溝Ｇの曲率半径Ｒの面の範囲に接触しなければならないので、ゴシックアーク溝Ｇの代表値の曲率半径Ｒ、オフセットＬと曲率半径Ｒの面の範囲から使用するボールの径の範囲は決まる。
即ち、曲率半径Ｒ、オフセットＬのゴシックアーク溝Ｇの接触角αの点に接触するボール径をｄとすると、
ｓｉｎα＝（Ｌ／２）／（Ｒ−ｄ／２）
Ｒ−ｄ／２＝（Ｌ／２）／ｓｉｎα
ｄ＝２Ｒ−Ｌ／ｓｉｎα
使用するボールはゴシックアーク溝Ｇの曲率半径Ｒの面の範囲に接触しなければならないので、その範囲が溝底側α１から溝肩側α２の範囲とすると、ｄ１＝２Ｒ−Ｌ／ｓｉｎα１からｄ２＝２Ｒ−Ｌ／ｓｉｎα２の範囲となる。
【００１６】
例えば曲率半径Ｒ＝３ｍｍ、オフセットＬ＝０．３１４、に対してα１＝１０°、α２＝７０°とすると、ｄ１＝４．１９２、ｄ２＝５．６６６となる（小数点第４位を四捨五入）。
また、別に標準接触角４５°の範囲に対して±１０°の範囲で考え、α１＝３５°、α２＝５５°とすると、ｄ１＝５．４５３、ｄ２＝５．６１７となる（小数点第４位を四捨五入）。
【００１７】
そして、この実施の形態では、前記形状測定装置１０にセットされたワークＷのゴシックアーク溝Ｇに予め径が測定された３ 種（１条件固定とすれば二種でも可）の径のボール１〜３を当接させた状態で測定機１７，１８によって各ボール１〜３の中心位置を測定し、 該測定中心位置データと各ボール１〜３の径寸法に基づいて演算装置によって演算処理を施すことによりゴシックアーク溝Ｇの形状として左右の接触角度、溝Ｒ寸法及び溝Ｒ中心位置を算出する。
【００１８】
このように、ゴシックアーク溝Ｇに当接させた各ボール１〜３の中心位置と径寸法からゴシックアーク溝Ｇの形状を測定するので、 簡単な装置で高精度な測定ができるようになる。
また、形状測定装置を独立の装置としないで、 加工機にユニットとして一体に搭載することで、 加工機上でのゴシックアーク溝の形状測定を可能にすることもできる。 このようにすると、ワークＷを加工機から外さなくて済むので、位置原点がずれず、そのまま形状測定装置の演算装置による算出値に基づいてゴシックアーク溝Ｇの形状誤差を修正して、加工機によるゴシックアーク溝の加工を継続することができる。
【００１９】
この場合、加工機側のドレッサの位置制御装置で形状測定装置の演算手段による算出値がゴシックアーク溝の寸法設定値に一致するようにドレッサの位置を制御してゴシックアーク溝の形状を修正することもできる。
次に、演算装置の計算例について説明する。
図１に３ 種の異なる径のボール１〜３をゴシックアーク溝Ｇに当接させた状態を示す。
【００２０】
各ボール１〜３の径を予め測定しておき、その半径をそれぞれＲ１ 、Ｒ２ 、Ｒ３ とする。また、測定機１７，１８によって測定された各ボール１〜３の中心位置を溝直角方向をＸ、溝深さ方向をＹとする直交座標系でそれぞれ（Ｘ１ ，Ｙ１ ）、（Ｘ２ ，Ｙ２ ）、（Ｘ３ ，Ｙ３ ）とする。
そして、ゴシックアーク溝Ｇの溝Ｒ寸法（曲率半径） をＲ０ 、溝Ｒ（曲率） 中心の位置を（Ｘ０ ，Ｙ０ ）とすると、これらのボール１〜３がすべてゴシックアーク溝Ｇの表面に当接していることから、
（Ｒ０ −Ｒ１ ）２ ＝（Ｘ０ −Ｘ１ ）２ ＋（Ｙ０ −Ｙ１ ）２
（Ｒ０ −Ｒ２ ）２ ＝（Ｘ０ −Ｘ２ ）２ ＋（Ｙ０ −Ｙ２ ）２
（Ｒ０ −Ｒ３ ）２ ＝（Ｘ０ −Ｘ３ ）２ ＋（Ｙ０ −Ｙ３ ）２
となる。
【００２１】
この３つの２次式で未知数はＲ０ 、Ｘ０ 、Ｙ０ の３個、残りは既知なのでＲ０ とＸ０ 、Ｙ０ それぞれ２個の解があり、Ｒ０ が左右の２ つのゴシックアーク溝Ｇの曲率半径、（Ｘ０ ，Ｙ０ ）が曲率中心に相当する。
Ｘ０ ＝｛−Ｉ±√（Ｉ２−ＨＪ）｝／Ｈ
ここで、Ｈ＝Ｄ２ −Ｆ２ −１
Ｉ＝Ｄ（Ｅ−Ｙ１ ）−Ｘ１ −Ｆ（Ｇ−Ｒ１ ）
Ｒ０ ＝ＦＸ０ ＋Ｇ
ここで、Ｆ＝Ａ１＋Ｂ１Ｄ
Ｇ＝Ｃ１＋Ｂ１Ｅ
Ｙ０ ＝ＤＸ０ ＋Ｅ
ここで、Ｄ＝（Ａ２−Ａ１）／（Ｂ１−Ｂ２）
Ｅ＝（Ｃ２−Ｃ１）／（Ｂ１−Ｂ２）
Ａ１＝（Ｘ１ −Ｘ２ ）／（Ｒ１ −Ｒ２ ）
Ａ２＝（Ｘ２ −Ｘ３ ）／（Ｒ２ −Ｒ３ ）
Ａ３＝（Ｘ３ −Ｘ１ ）／（Ｒ３ −Ｒ１ ）
Ｂ１＝（Ｙ１ −Ｙ２ ）／（Ｒ１ −Ｒ２ ）
Ｂ２＝（Ｙ２ −Ｙ３ ）／（Ｒ２ −Ｒ３ ）
Ｂ３＝（Ｙ３ −Ｙ１ ）／（Ｒ３ −Ｒ１ ）
Ｃ１＝｛（Ｒ１ ＋Ｒ２ ）−（Ｘ１ ＋Ｘ２ ）／（Ｒ１ −Ｒ２ ）−（Ｙ１ ＋Ｙ２ ）／Ｒ１ −Ｒ２ ）｝／２
Ｃ２＝｛（Ｒ２ ＋Ｒ３ ）−（Ｘ２ ＋Ｘ３ ）／（Ｒ２ −Ｒ３ ）−（Ｙ２ ＋Ｙ３ ）／Ｒ２ −Ｒ３ ）｝／２
Ｃ３＝｛（Ｒ３ ＋Ｒ１ ）−（Ｘ３ ＋Ｘ１ ）／（Ｒ３ −Ｒ１ ）−（Ｙ３ ＋Ｙ１ ）／Ｒ３ −Ｒ１ ）｝／２
以上の式で測定値（Ｘ１ 、Ｙ１ 、Ｘ２ 、Ｙ２ 、Ｘ３ 、Ｙ３ 、Ｒ１ 、Ｒ２ 、Ｒ３ ）から未知のＲ０ とＸ０ ，Ｙ０ を求めることができる。
実際の数値例を示す。Ｒ１ ＝５．５５６／２、Ｒ２ ＝５．４５０／２、Ｒ３ ＝５．６５０／２のボールの中心位置が表１のように測定された。
【００２２】
【表１】
このときの計算結果は次の表２になる。
【００２４】
【表２】
以上の計算により、ゴシックアーク溝Ｇの左右の溝Ｒ寸法が３．０、溝Ｒ中心のＸ方向の距離が０．１５７＋０．１５７＝０．３１４、Ｙ方向の高さの違いは０．０００であることが分かる。 更に、基準ボール径をボール１の５．５５６とするとその中心は（０，０）にあり、接触角をαとすると、α＝ｔａｎ−１（Ｘ０ ／Ｙ０ ）でα＝±４５．０°となる。
【００２６】
なお、座標系については、符号はＹ軸では溝底方向をマイナス、溝外の方向をプラスとし、Ｘ軸では図示の右向きをプラス、左向きをマイナスとしたが、式の展開に符号は無関係である。
測定値Ｘ１ 、Ｙ１ 、Ｘ２ 、Ｙ２ 、Ｘ３ ，Ｙ３ の符号と求める値Ｘ０ 、Ｙの符号の方向の関係を特定の同一の向きで考えれば良いだけである。測定値を上記のような符号で考えれば、結果も同一の符号で考える必要があるし、逆の符合で考えれば結果も逆の符号で考えればよい。
別の計算例で、Ｒ１ ＝５．５５６／２、Ｒ２ ＝５．４５０／２、Ｒ３ ＝５．６５０／２の中心位置が表３のように測定された場合の結果は次の表４のようになる。
【００２７】
【表３】
【表４】
以上の計算により、ゴシックアーク溝Ｇの左右の溝Ｒ寸法が２．９６１と３．０３１、溝Ｒ中心のＸ方向の距離が０．１３４＋０．１８９＝０．３２３、Ｙ方向の高さの違いは０．１６７−０．１２５＝０．０４２であることが分かる。 さらに基準ボール径をボール１の５．５５６とすると、その中心は（０，０）にあり、接触角をαとすると、α＝ｔａｎ−１（Ｘ０ ／Ｙ０ ）で、α＝＋４７．１°と−４８．５°となる。
【００３０】
以上の方法でゴシックアーク溝Ｇの形状測定を溝Ｒ寸法、 溝Ｒ中心位置、 接触角について行うことができる。
なお、本発明のゴシックアーク溝の形状測定方法及び装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００３１】
例えば、ボールねじ装置のねじ軸又はナットのゴシックアーク溝を測定する場合は溝直角方向で測定するために測定機の測定子をリード角分だけ傾けて測定する。 また、溝が深いのでボールの直径方向でボール中心の溝直角方向位置が測定できない場合はボールの高い位置で測定して該測定値を演算により中心位置に換算して求めることもできる。
【００３２】
また、ゴシックアーク溝が多点接触玉軸受の外輪溝やボールねじ装置のナットの溝ように内面にある場合も外面のゴシックアーク溝の測定と同様である。 ボールストッパーと各測定子がワークの内面に干渉なく挿入できるような配置にすればよい。
更に、上記実施の形態では、測定治具はボールでその中心位置を測定する例を示しているが、これに限定されない。
【００３３】
他の例を示すと、ゴシックアーク溝の精度誤差はゴシックアーク溝研削を総型砥石でフランジ研削で作る場合にはドレッサーダイヤモンドの摩耗とセット誤差により、溝Ｒ寸法誤差とオフセット誤差が生じる場合がある。
このように左右（上記座標系でＸ軸方向）に対称な形状の場合は前記測定において測定治具のＸ軸方向位置の測定は行わず、Ｙ軸方向の位置のみ測定すれば、Ｒ寸法とオフセットを求めることができる。
【００３４】
この場合、ワークＷが図４及び図５に示すような４点接触玉軸受外輪のゴシックアーク溝Ｇであれば溝径測定機２２で異なる複数の径の断面円形状の測定治具のＹ軸方向の位置を測定すれば溝Ｒ寸法とオフセットひいては接触角を求めることができる。
この溝径測定機２２は、ゴシックアーク溝Ｇに当接する測定治具として互いに１８０°離間配置された一対のボール状の測定子２３を用いており、これらの測定子２３は一方が筐体２４に固定され、他方が筐体２４内に配置された移動機構２５に取り付けられている。
【００３５】
移動機構２５は板ばね２６を備えてワークＷの径方向に移動可能とされており、この移動機構２５の位置をダイヤルゲージ２７の測定子２８等で測定することで測定治具のＹ軸方向の位置を測定するようになっている。
また、図６に示すように、リニアガイド装置の案内レール３１又はスライダのゴシックアーク溝Ｇについても同様である。図６では、ゴシックアーク溝Ｇに当接する測定治具としてボールを用いた例でマイクロメータ等の測長器３２で測定治具のＹ軸方向の位置を測定するようになっている。
【００３６】
詳述すると、この例では、図６に示すように、接触子にボールを用いた測長器で測定する。被測定ゴシックアーク溝に当接する径の異なる３個のボールを用いることは上記第１の実施の形態と同様である。
まず、同一のマスター、例えば（有効径−基準ボール径）のブロックゲージを用いて径の異なるボールの接触子を持つ３つの測長器のゼロ点調整を行う。
【００３７】
次に、被測定ゴシックアーク溝の径測定を上記３つの測長器で行い、その結果から溝Ｒ寸法、溝Ｒ中心のオフセット量、基準ボールに対する接触角を演算で求める。
この方法では、溝深さ方向の測定しか行わないので、左右の溝Ｒの違いを扱うことはできない。つまり、左右の溝Ｒ寸法が等しく、左右の溝Ｒ中心高さが等し場合の溝Ｒ寸法、溝Ｒ中心のオフセット量及び基準ボールに対する接触角を測定結果から演算で求める。
【００３８】
例えば、溝Ｒ＝１．７１５、オフセット量０．１８０で、φ３．１７５の基準ボールに対して接触角４５°を狙ったゴシックアーク溝をボール径ｄ０ ＝３．１７５（基準ボール）、ｄ１ ＝３．２２５（大径ボール）、ｄ２ ＝３．０９５（小径ボール）の三種の測長器で測定する。その結果はボール径３．１７５の測定値を基準として、３．２２５のとき＋０．０３３、３．０９５のとき−０．０２２であったとする。それぞれのボール中心高さはＹ１＝（０．０３３＋０．０５）／２＝０．０４１５、Ｙ２＝（−０．０２２−０．０８）／２＝−０．０５１となり、溝Ｒ＝１．７１４、オフセット量Ａ＝０．１７９、接触角α＝４５°と計算される。
【００３９】
このときの計算式は、
溝Ｒ：Ｒ＝ａ／ｂ
ａ＝（ｄ０ ／２）１／２ ×（Ｙ２−Ｙ１）−（ｄ１ ／２）１／２ ×Ｙ２＋（ｄ２ ／２）１／２ ×Ｙ１
ｂ＝ｄ０ ×（Ｙ２−Ｙ１）−ｄ１ ×Ｙ２＋ｄ２ ×Ｙ１
オフセット量Ａ：Ａ＝｛（Ｒ−ｄ１ ／２）２ −Ｂ２ ｝１／２ ×２
Ｂ＝｛（Ｒ−ｄ１ ／２）２ −（Ｒ−ｄ０ ／２）２ −Ｙ１２ ｝／（２Ｙ１）
接触角α：α＝ａｓｉｎ｛Ａ／２×（Ｒ−ｄ０ ／２）｝である。
【００４０】
また、ボール径３．１７５の測定値を基準として、３．２２５のとき＋０．０１８、３．０９５のとき−０．０１７では、それぞれボール中心高さはＹ１＝（０．０１８＋０．０５）／２＝０．０３４、Ｙ２＝（−０．０１７−０．０８）／２＝−０．０４８５となり、溝Ｒ＝１．７６２、オフセット量Ａ＝０．３１８、接触角α＝３８．７°と計算される。
【００４１】
更に、ボールねじ装置のねじ軸やナットのゴシックアーク溝ではリード角があるので対向した溝で測定することはできないが、図７〜図９に示すように、ゴシックアーク溝Ｇの３溝を用いて測定すれば上述した玉軸受やリニアガイド装置と同様に３種の異なる径の測定治具を用いて測定治具のＹ軸方向の位置をデジタル表示のマイクロメータ４０等で測定することで溝Ｒ寸法とオフセット、接触角を求めることができる。
【００４２】
なお、ここでは断面円形状の測定治具として円筒状の測定治具４１を用いている。また、異なる径の測定治具４１は３溝に接触させる３ 個の内の片側の１ 個のみでもよいし、反対側の２ 個を含めた３ 個全部でもよい。更に、３ 溝での測定ではなく斜め方向の２溝の測定でもよい。
【００４３】
更に、図１０〜図１２は、図２及び図３で説明した形状測定装置１０の変形例で、ワークＷがボールねじ装置のねじ軸とされている。この形状測定装置５０は基本的には上記形状測定装置１０と略同様であるが、ベース５１上でねじ軸の両端部を支持するワーク支持突起５２とワーク支持板５３を備えている点と、各ボール１〜３のボールストッパー５４並びにＸ軸方向の測定子５７及びＹ軸方向の測定子５８のうちのＸ軸方向の測定子５７がリード角分だけ傾いている点が相違している。
更に、上記実施の形態では、ワークＷを固定してゴシックアーク溝の形状を測定しているが、ワークＷを周方向に回転させてゴシックアーク溝の形状を測定することで周方向にばらつきがあるか否かを検出することもできる。
【００４４】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、簡単、且つ高精度でゴシックアーク溝の形状を測定することができるので、 ワークの加工時において形状修正のための機械調整や多数個のワークの形状選別が容易に行うことができる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるゴシックアーク溝の形状測定方法を説明するための説明図である。
【図２】形状測定装置の一例を示す正面図である。
【図３】図２の右側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態である溝径測定機による外輪のゴシックアーク溝の形状測定方法を説明するための説明図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態であるゴシックアーク溝の形状測定方法に用いる測定器の説明図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態である円筒状の測定治具を用いたボールねじ装置のねじ軸のゴシックアーク溝の形状測定方法を説明するための説明図である。
【図８】図７の下側面図である。
【図９】デジタル表示マイクロメータによる円筒状測定治具の中心位置の測定方法を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態であるボールねじ装置のねじ軸のゴシックアーク溝の形状測定装置の正面図である。
【図１１】図１０の左側面図である。
【図１２】図１０の上方から見た図である。
【符号の説明】
１〜３…ボール（測定治具）
Ｇ…ゴシックアーク溝
１０…形状測定装置
１７，１８…測定機（測定手段）
Claims (6)
- 複数の異なる径の断面円形状の測定治具をゴシックアーク溝に当接させた状態で該測定治具の中心位置を測定し、 該測定中心位置データと前記測定治具の複数の径寸法に基づいて演算処理を施すことによりゴシックアーク溝の形状を測定することを特徴とするゴシックアーク溝の形状測定方法。
- 請求項１において、 前記演算処理により、前記ゴシックアーク溝の左右の接触角度、溝Ｒ寸法及び溝Ｒ中心位置を算出することを特徴とするゴシックアーク溝の形状測定方法。
- 請求項１又は２のゴシックアーク溝の形状測定方法により品質を確認したゴシックアーク溝を有する機械部品。
- 複数の異なる径の断面円形状の測定治具をゴシックアーク溝に当接させた状態で該測定治具の中心位置を測定する測定手段と、該測定中心位置データと前記測定治具の複数の径寸法に基づいてゴシックアーク溝の左右の接触角度、溝Ｒ寸法及び溝Ｒ中心位置の少なくとも一つを算出する演算手段とを備えたことを特徴とするゴシックアーク溝の形状測定装置。
- 請求項４のゴシックアーク溝の形状測定装置と、該形状測定装置の演算手段による算出値がゴシックアーク溝の寸法設定値に一致するようにゴシックアーク溝の加工機を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするゴシックアーク溝の形状制御装置。
- 前記加工機に一体に取り付けられたことを特徴とする請求項５記載のゴシックアーク溝の形状制御装置。
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| JP2007309447A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Fuji Heavy Ind Ltd | スプライン嵌合部品の製造方法 |
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