JP2006342971A - Worm gear - Google Patents

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Toshinaka Shinbutsu
利仲 新仏
Minoru Yoshizawa
稔 吉沢
Shuichi Amano
秀一 天野
Kenji Ito
健治 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of processing steps while ensuring worm gear accuracy satisfactorily. <P>SOLUTION: A work material is positioned between a first rolling die 100 and a second rolling die 101 by rotation of the rolling dies, and a servomotor 76 for feeding the work material. When a lead angle of a worm is large and there is a large difference between a finished diameter and a blank diameter, the lead angle changes during the progress of rolling process, resulting in occurrence of through-feed. As a slide plate 55 is freely slidable on a slide 53, through-feed occurs owing to the lead angles of the first and second rolling dies 100 and 101 and the workpiece. When the through-feed becomes more than a set value, the rotation of the first rolling die 100 and the second rolling die 101 is stopped. Then, the first rolling die 100 and the second rolling die 101 initiate reverse rotation, and at the same time, the slide plate 55 also initiates movement in the reverse direction. Thus, rolling is started. Thereafter, similar processing is repeated to manufacture a worm gear 80 having circular arc-shaped bottom. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウォームギヤに関し、更に詳しくは、転造加工によって、自動車のハンドル駆動等に用いられるウォームギヤを転造加工方法により加工したウォームギヤに関する。 The present invention relates to a worm gear, and more particularly, to a worm gear obtained by processing a worm gear used for driving a steering wheel of an automobile by a rolling method by a rolling process .

車両の電動式パワーステアリング装置として、電動モータの回転出力をウォームギヤ機構を介して減速し、ステアリングホイールに連結された出力軸をアシスト駆動するタイプのものが知られている。大きな負荷がかからない軽自動車用のパワーステアリング装置においては、金属製の円筒ウォームギヤと樹脂製のウォームホイールとを組み合わせてウォームギヤ機構として用いたタイプが知られている(例えば、特許文献1)。   2. Description of the Related Art As an electric power steering device for a vehicle, there is known a type that decelerates the rotational output of an electric motor through a worm gear mechanism and assists driving an output shaft connected to a steering wheel. In a power steering apparatus for a light vehicle that does not require a large load, a type in which a metal cylindrical worm gear and a resin worm wheel are combined to be used as a worm gear mechanism is known (for example, Patent Document 1).

この金属製のウォームギヤは、精度が要求されるので焼入れ鋼を旋盤加工の後、熱処理し研削仕上げ加工加工により製造されている。旋盤で加工する場合、バイトで切削されるが、生産性を上げるときは円錐形のフライスを使用し、このフライスの軸線をウォーム軸に対してγ(ウォームギヤのピッチ線における進み角)だけ傾けてネジ加工の要領で切削する。   Since this metal worm gear is required to be accurate, it is manufactured by turning a hardened steel and then heat-treating it after grinding. When machining with a lathe, it is cut with a cutting tool. To increase productivity, a conical milling cutter is used, and this milling axis is tilted by γ (advance angle in the pitch line of the worm gear) with respect to the worm axis. Cut in the way of threading.

しかしながら、このウォームギヤの製作工程は、少なくとも切削、熱処理、研削と大きくは3工程が必要である。また、このための設備も旋盤、熱処理設備、研削盤の少なくとも3台が必要となる。このために加工コストが増大し樹脂製のウォームホイールの利点が十分に発揮できていなかった。   However, the worm gear manufacturing process requires at least three processes, at least cutting, heat treatment, and grinding. In addition, for this, at least three units of a lathe, a heat treatment facility, and a grinding machine are required. For this reason, the processing cost increased, and the advantages of the worm wheel made of resin could not be fully exhibited.

また、雄ネジ、ウォームギヤ等を転造するとき、対向して配置された第1転造ダイス、及び第2転造ダイスが互いに接近して押し込み送りを行う。このとき、ウォームギヤの進み角が大きくて、かつ仕上がり直径と素材直径の差が大きいとき、転造加工の進行中に、進み角が変化する現象が「歩み」と呼ばれている。この歩みが発生すると、歩みによるワークの移動方向のネジ山のフランク面と反対側のフランク面との間で丸ダイスの接触が異なり、転造面の仕上がり精度が悪くなる問題がある。この歩みを防ぐために、通常は目視等により第1転造ダイス、又は第2転造ダイスの軸線方向の位相位置を変えることにより補正をすることがある。   Further, when rolling a male screw, a worm gear, or the like, the first rolling die and the second rolling die that are arranged to face each other approach each other and perform push-feed. At this time, when the advance angle of the worm gear is large and the difference between the finished diameter and the material diameter is large, the phenomenon in which the advance angle changes during the rolling process is called “step”. When this step occurs, the contact of the round die differs between the flanking surface of the thread in the moving direction of the workpiece due to the step and the opposite flank surface, and there is a problem that the finished accuracy of the rolling surface is deteriorated. In order to prevent this step, correction may be made by changing the phase position of the first rolling die or the second rolling die in the axial direction, usually by visual observation or the like.

しかしながら、この補正方法は、雄ネジ、又はウォームギヤの両側に雄ネジ、又はウォームギヤの直径より大きな軸があるような部品の場合、この部分に転造ダイスが干渉するので歩みを防ぐための補正は困難である。又このようなとき、ダイスを正転、又は逆転させて転造させることも行われているが、バックラッシュ等の発生により製品精度の高いものはできないし、生産性も悪い。本出願人は、この歩みを第1転造ダイス、及び第2転造ダイスの回転軸線と直交する軸線の周りで回動する主軸傾斜機構を提案した(特許文献2)。   However, in the case of parts that have male screws or shafts larger than the diameter of the worm gear on both sides of the worm gear, this correction method is not corrected to prevent the rolling die from interfering with this part. Have difficulty. In such a case, rolling is performed by rotating the die forwardly or reversely. However, due to the occurrence of backlash or the like, a product with high product accuracy cannot be obtained, and the productivity is poor. The present applicant has proposed a spindle tilt mechanism that rotates this step around an axis perpendicular to the rotation axis of the first rolling die and the second rolling die (Patent Document 2).

しかしながら、この主軸傾斜機構を用いたものでも、加工開始から加工終了までの径の変化が大きいウォームギヤ等のようなワークでは、歩みの発生を完全には防ぐことができず、これが加工誤差となって現れる。   However, even if this spindle tilt mechanism is used, it is not possible to completely prevent the occurrence of steps in workpieces such as worm gears that have a large change in diameter from the start of machining to the end of machining. Appear.

特開平9−24855号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-24855 特開平11−285766号公報JP-A-11-285766

本発明の目的は、ギヤ精度を十分確保しながら加工工程を減少させたウォームギヤであって、このウォームギヤを転造加工方法により加工したウォームギヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention, the gear accuracy a worm gear having reduced sufficiently secured while machining process, and to provide a worm gear obtained by processing the worm gear by rolling method.

本発明の他の目的は、ギヤ精度を十分確保しながらコストを低減させたウォームギヤであって、このウォームギヤを転造加工方法により加工したウォームギヤを提供することを目的とする。 Another object of the invention is a worm gear having a reduced cost while sufficiently securing the gear accuracy, and to provide a worm gear obtained by processing the worm gear by rolling method.

本発明は、前記目的を達成するため、次の手段を採る。
本発明のウォームギヤは、円筒状の素材を中心に配置して転造加工するための円筒状の複数のダイスと、前記ダイスを互いに同期回転駆動するためのダイス回転駆動手段と、前記素材を回転自在に支持するための素材支持手段と、前記ダイスを互いに接近させて押し込むための押込み手段とを備えた転造機によるウォームギヤ転造加工方法により転造加工されたウォームギヤであって、
前記ウォームギヤの歯間の歯底の形状は、前記ウォームギヤの軸線を含む断面で頂部が形成されたものである。前記頂部は、機械構造用鋼炭素鋼で角度が120〜150度であり、前記頂部の先端が断面で半径で1.0〜1.5mmの円弧形状が好ましい。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
The worm gear according to the first aspect of the present invention includes a plurality of cylindrical dies that are formed by rolling a cylindrical material, a die rotation driving unit that synchronously drives the dies, and the material. A worm gear rolled by a worm gear rolling method using a rolling machine provided with a material support means for rotatably supporting and a pushing means for pushing the dies close to each other,
The shape of the tooth bottom between the teeth of the worm gear is such that the top is formed in a cross section including the axis of the worm gear. The top portion is preferably a carbon steel for machine structural use with an angle of 120 to 150 degrees, and the tip of the top portion has a cross-section with a radius of 1.0 to 1.5 mm.

本発明のウォームギヤは、円筒状の素材を中心に配置して転造加工するための円筒状の複数のダイスと、前記ダイスを互いに同期回転駆動するためのダイス回転駆動手段と、前記素材を回転自在に支持するための素材支持手段と、前記ダイスを互いに接近させて押し込むための押込み手段とを備えた転造機によるウォームギヤ転造加工方法により転造加工されたウォームギヤであって、
本発明3のウォームギヤは、本発明1又は2において、前記ウォームギヤの歯間の歯底の形状は、前記ウォームギヤの軸線を含む断面で円弧が形成されたものである。前記円弧には、機械構造用鋼炭素鋼で断面で半径で1.0〜1.5mmの円弧形状が好ましい。
The worm gear according to the second aspect of the present invention includes a plurality of cylindrical dies for forming a rolling process with a cylindrical material as a center, a die rotation driving means for synchronously rotating the dies, and the material. A worm gear rolled by a worm gear rolling method using a rolling machine provided with a material support means for rotatably supporting and a pushing means for pushing the dies close to each other,
The worm gear according to the third aspect of the present invention is the worm gear according to the first or second aspect of the present invention, wherein the tooth bottom between the teeth of the worm gear has an arc formed in a section including the axis of the worm gear. The arc is preferably a carbon steel for machine structural use having an arc shape with a radius of 1.0 to 1.5 mm in cross section.

本発明4のウォームギヤは、本発明1又は2において、前記転造機の前記ダイスは、4本のガイドの略中心に配置されたものであり、かつ回転軸線が平行して配置された2台とからなるものが好ましい。   The worm gear of the present invention 4 is the worm gear of the present invention 1 or 2, wherein the dies of the rolling machine are arranged approximately at the center of the four guides, and two rotation axes are arranged in parallel. Those consisting of are preferred.

本発明5のウォームギヤは、本発明1又は2において、前記転造機は、前記ダイスの回転軸線と直交する軸線を中心に回動する主軸傾斜手段とを備えたものであると良い。
本発明6のウォームギヤは、本発明1又は2において、前記ウォームギヤは、前記ウォームギヤの軸線を含む断面で前記ウォームギヤの歯厚は歯底の間隔より小さいものに適用すると良い。
The worm gear of the present invention 5 is preferably the worm gear according to the first or second aspect of the present invention, wherein the rolling machine includes a spindle tilting means that rotates about an axis orthogonal to the rotation axis of the die.
The worm gear of the present invention 6 is preferably applied to the worm gear according to the first or second aspect of the present invention, wherein the worm gear has a cross section including the axis of the worm gear and the tooth thickness of the worm gear is smaller than the interval between the tooth bottoms.

本発明のウォームギヤの効果(本発明の利点)は、横転位された薄歯のウォームギヤが転造加工により高精度で加工が可能になったので、従来のウォームギヤより加工工程数が少なくでき、しかも加工コストも大幅に低下させることができる、ものである。 The effect of the worm gear of the present invention ( advantage of the present invention) is that the roll-shifted thin-tooth worm gear can be machined with high accuracy by rolling, so that the number of machining steps can be reduced compared to the conventional worm gear. The processing cost can be greatly reduced.

以下、本発明を具体化した実施の形態を説明する。図1は、本発明に係るウォームギヤを転造するための転造機の全体を示す立体外観図である。図2は、図1をII−II線で切断したときの一部断面図である。図3は、転造機の正面図である。図4は、切断平面図である。転造機1は、円筒状のダイスを対向させて配置し素材を塑性変形させて塑性加工する丸ダイス転造機である。通常の丸ダイス転造機は、回転駆動される可動ダイスとこれと連れ回りする固定ダイスとは、その回転軸線が平行になるように対向して配置され、その中間に素材が配置されている。   Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described. FIG. 1 is a three-dimensional external view showing the entire rolling machine for rolling a worm gear according to the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of FIG. 1 taken along the line II-II. FIG. 3 is a front view of the rolling machine. FIG. 4 is a cut plan view. The rolling machine 1 is a round die rolling machine in which cylindrical dies are arranged to face each other and a material is plastically deformed to perform plastic working. In an ordinary round die rolling machine, a movable die that is rotationally driven and a stationary die that rotates with the movable die are arranged to face each other so that their rotational axes are parallel to each other, and a material is arranged between them.

本発明に係るウォームギヤ加工用の転造機1は、加工中は2個の丸ダイスを同期させて同時に同一回転方向に回転駆動するものである。以下、そのための詳細構造について説明する。ベッド2は、転造機1の本体を構成し内部が空洞の構造物の台である(図2参照)。ベッド2は、概ね箱形をしており、鋳物、又は鋼板を溶接して造られたものである。ベッド2の上面には、2本の第1案内レール3が平行にボルト等で固定配置されている。2本の第1案内レール3上には、第1ダイス移動支持台4がリニアベアリングブロック5を介して移動自在に搭載されている。第1ダイス移動支持台4の前面には、第1ダイス移動台6が一体に固定支持されている。同様に、第1ダイス移動台6もリニアベアリングブロック5を介して2本の第1案内レール3上に移動自在に設けられている。   The rolling machine 1 for machining a worm gear according to the present invention is configured to synchronize and rotate two round dies simultaneously in the same rotational direction during machining. Hereinafter, a detailed structure for this purpose will be described. The bed 2 constitutes a main body of the rolling machine 1 and is a structure base having a hollow inside (see FIG. 2). The bed 2 has a generally box shape, and is made by welding a casting or a steel plate. Two first guide rails 3 are fixed and arranged in parallel on the upper surface of the bed 2 with bolts or the like. On the two 1st guide rails 3, the 1st die movement support stand 4 is movably mounted via the linear bearing block 5. As shown in FIG. A first die moving table 6 is integrally fixed and supported on the front surface of the first die moving support table 4. Similarly, the first die moving table 6 is also movably provided on the two first guide rails 3 via the linear bearing block 5.

第1ダイス移動台6の前面7には、第1丸ダイス支持台8が後述する理由から回動自在に支持されて搭載されている(図3参照)。第1丸ダイス支持台8には、2台の第1丸ダイス軸受9、及び第2丸ダイス軸受10が間隔をおいて配置されている。第1丸ダイス軸受9、及び第2丸ダイス軸受10の間には、第1丸ダイス軸11が水平方向に配置されており、この両端を第1丸ダイス軸受9、及び第2丸ダイス軸受10がそれぞれ支持している。   On the front surface 7 of the first die moving table 6, a first round die support table 8 is rotatably supported and mounted for reasons described later (see FIG. 3). Two first round die bearings 9 and a second round die bearing 10 are disposed on the first round die support base 8 at an interval. Between the 1st round die bearing 9 and the 2nd round die bearing 10, the 1st round die axis | shaft 11 is arrange | positioned in the horizontal direction, and this both ends are the 1st round die bearing 9 and the 2nd round die bearing. 10 supports each.

第1丸ダイス支持台8は、第1主軸傾斜機構(図示せず)により、第1丸ダイス軸11の中心軸線と直交する回動軸線を中心にして回動可能である。第1主軸傾斜機構は、第1ダイス移動台6の側面に配置されたギヤと、このギヤと噛み合うサーボモータとで構成されている。第1丸ダイス支持台8を回動駆動するこのサーボモータ142は、後述するCNC装置120(図9参照)により、第1丸ダイス支持台8の回動角度位置を制御する。第1主軸傾斜機構は、後述するネジ、ウォームギヤ等のような螺旋形状を有する部品の加工中に発生する歩み現象による、加工誤差を防ぐための機構である。   The first round die support base 8 can be rotated around a rotation axis perpendicular to the center axis of the first round die shaft 11 by a first main shaft tilt mechanism (not shown). The first spindle tilting mechanism includes a gear disposed on the side surface of the first die moving table 6 and a servo motor that meshes with the gear. The servo motor 142 that rotationally drives the first round die support base 8 controls the rotational angle position of the first round die support base 8 by a CNC device 120 (see FIG. 9) described later. The first spindle tilting mechanism is a mechanism for preventing a machining error due to a step phenomenon that occurs during machining of a part having a spiral shape such as a screw and a worm gear described later.

第2丸ダイス軸受10の端部には歯車箱12が配置され、この歯車箱12内には検出器134(図9参照)が内蔵されている。歯車箱12内の歯車機構は、ユニバーサルジョイント13を介して駆動軸14からの回転を第1丸ダイス軸11に回転を伝達するものである。駆動軸14は、更にユニバーサルジョイント15を介して減速機構16の出力軸(図示せず)に連結されている。減速機構16は、ブラケット18により支持固定されている。   A gear box 12 is disposed at the end of the second round die bearing 10, and a detector 134 (see FIG. 9) is built in the gear box 12. The gear mechanism in the gear box 12 transmits the rotation from the drive shaft 14 to the first round die shaft 11 via the universal joint 13. The drive shaft 14 is further connected to an output shaft (not shown) of the speed reduction mechanism 16 via the universal joint 15. The speed reduction mechanism 16 is supported and fixed by a bracket 18.

ブラケット18は、駆動機構支持台20の上に搭載されている。駆動機構支持台20は、ベッド2の側面の中央部に隣接してベッド2と一体に固定配置されている。減速機構16の入力軸(図示せず)には、サーボモータ17の出力軸が連結されている。結局、サーボモータ17の回転出力は、減速機構16により減速され、更にユニバーサルジョイント15、駆動軸14、ユニバーサルジョイント13、及び歯車箱12内の歯車機構を介して、第1丸ダイス軸11を回転速度指令に従って回転駆動する。サーボモータ17の回転出力の制御は、後述するCNC装置120により行う。   The bracket 18 is mounted on the drive mechanism support base 20. The drive mechanism support 20 is fixedly disposed integrally with the bed 2 adjacent to the central portion of the side surface of the bed 2. An output shaft of the servo motor 17 is connected to an input shaft (not shown) of the speed reduction mechanism 16. Eventually, the rotation output of the servo motor 17 is decelerated by the speed reduction mechanism 16 and further rotates the first round die shaft 11 via the universal joint 15, the drive shaft 14, the universal joint 13, and the gear mechanism in the gear box 12. Drives the rotation according to the speed command. The rotation output of the servo motor 17 is controlled by a CNC device 120 described later.

サーボモータ17の回転駆動を第1丸ダイス軸11に伝達するために、2個のユニバーサルジョイント15、及びユニバーサルジョイント13から構成される回転駆動伝達機構を採用した。サーボモータ17が駆動機構支持台20上に固定されているのに対し、第1丸ダイス軸11が2本の第1案内レール3の上を第1ダイス移動台6が移動するので位置が一定しないので、通常の継手構造では円滑に回転を伝達できない。ユニバーサルジョイント13,15を用いたこの回転駆動伝達機構は、円滑にかつ等速度でサーボモータ17の回転を第1丸ダイス軸11に伝達する機能を果たす。   In order to transmit the rotational drive of the servo motor 17 to the first round die shaft 11, a rotational drive transmission mechanism composed of two universal joints 15 and a universal joint 13 was adopted. While the servo motor 17 is fixed on the drive mechanism support base 20, the first round die shaft 11 moves on the two first guide rails 3, so that the position of the first die movement base 6 is constant. Therefore, rotation cannot be transmitted smoothly with a normal joint structure. This rotational drive transmission mechanism using the universal joints 13 and 15 fulfills the function of transmitting the rotation of the servo motor 17 to the first round die shaft 11 smoothly and at a constant speed.

他方、第1ダイス移動台6と対向するベッド2上の位置には、第2ダイス移動台25が配置されている。ベッド2の上面には、2本の第2案内レール26がボルト等で固定配置されている。第2案内レール26は、第1ダイス移動台6を案内する2本の第1案内レール3を直線上で延長した位置に配置されている(図4参照)。2本の第2案内レール26上には、第2ダイス移動台25がリニアベアリングブロック27を介して移動自在に搭載されている(図3参照)。   On the other hand, a second die moving table 25 is arranged at a position on the bed 2 facing the first die moving table 6. Two second guide rails 26 are fixedly disposed on the upper surface of the bed 2 with bolts or the like. The 2nd guide rail 26 is arrange | positioned in the position which extended the two 1st guide rails 3 which guide the 1st dice moving stand 6 on the straight line (refer FIG. 4). On the two 2nd guide rails 26, the 2nd die movement stand 25 is movably mounted via the linear bearing block 27 (refer FIG. 3).

第2ダイス移動台25の前面28には、第2丸ダイス支持台29が後述する理由から中心0を中心として回動自在に支持されて搭載されている(図5参照)。第2丸ダイス支持台29には、2台の第3丸ダイス軸受30、及び第4丸ダイス軸受31が間隔をおいて配置されている(図2参照)。第3丸ダイス軸受30、及び第4丸ダイス軸受31の間には、第2丸ダイス軸32が水平方向に向いて配置されており、この両端を第3丸ダイス軸受30、及び第4丸ダイス軸受31がそれぞれ回転自在に支持している。   On the front surface 28 of the second die moving table 25, a second round die support table 29 is mounted so as to be rotatable about the center 0 for reasons described later (see FIG. 5). On the second round die support base 29, two third round die bearings 30 and a fourth round die bearing 31 are arranged at intervals (see FIG. 2). Between the 3rd round die bearing 30 and the 4th round die bearing 31, the 2nd round die axis | shaft 32 is arrange | positioned in the horizontal direction, and this both ends are the 3rd round die bearing 30 and the 4th round die. The die bearings 31 are rotatably supported.

第2丸ダイス支持台29は、第2主軸傾斜機構(図示せず)により、第2丸ダイス軸32の中心軸線と直交する回動軸線Oを中心に角度+α、又は−αだけ回動する(図5参照)。第2主軸傾斜機構は、第2ダイス移動台25の側面に配置されたギヤと、このギヤと噛み合うサーボモータとで構成されている。第2丸ダイス支持台29を駆動するこのサーボモータ147は、後述するCNC装置120により、第2丸ダイス支持台29の位置を制御する(図9参照)。第2主軸傾斜機構は、後述するネジ、ウォーム等のような螺旋構造を有する部品の形状精度に影響する歩み現象による誤差を防ぐための機構である。   The second round die support base 29 is rotated by an angle + α or −α about a rotation axis O perpendicular to the central axis of the second round die shaft 32 by a second main shaft tilt mechanism (not shown). (See FIG. 5). The second spindle tilting mechanism is composed of a gear disposed on the side surface of the second die moving table 25 and a servo motor that meshes with the gear. The servo motor 147 that drives the second round die support base 29 controls the position of the second round die support base 29 by a CNC device 120 described later (see FIG. 9). The second spindle tilting mechanism is a mechanism for preventing an error due to a step phenomenon that affects the shape accuracy of a part having a helical structure such as a screw and a worm described later.

第4丸ダイス軸受31の端部には、歯車箱33が配置され、歯車箱33内には回転検出機構(図示せず)が内蔵されている。歯車箱33内の歯車機構は、ユニバーサルジョイント34を介して駆動軸35からの回転を第2丸ダイス軸32に伝達するものである。駆動軸35は、更にユニバーサルジョイント36を介して減速機構37の出力軸(図示せず)に連結されている。減速機構37は、前述したブラケット18により支持固定されている。   A gear box 33 is disposed at the end of the fourth round die bearing 31, and a rotation detection mechanism (not shown) is built in the gear box 33. The gear mechanism in the gear box 33 transmits the rotation from the drive shaft 35 to the second round die shaft 32 via the universal joint 34. The drive shaft 35 is further connected to an output shaft (not shown) of the speed reduction mechanism 37 via a universal joint 36. The speed reduction mechanism 37 is supported and fixed by the bracket 18 described above.

減速機構37の入力軸には、サーボモータ38の出力軸が連結されている。結局、サーボモータ38の回転出力は、減速機構37により減速され、ユニバーサルジョイント36、駆動軸35、ユニバーサルジョイント34、及び歯車箱33内の歯車機構を介して、第2丸ダイス軸32をCNC装置120(図9参照)の指令に従って制御される。   The output shaft of the servo motor 38 is connected to the input shaft of the speed reduction mechanism 37. Eventually, the rotation output of the servo motor 38 is decelerated by the reduction mechanism 37, and the second round die shaft 32 is connected to the CNC device via the universal joint 36, the drive shaft 35, the universal joint 34, and the gear mechanism in the gear box 33. Control is performed according to a command 120 (see FIG. 9).

第1ダイス移動支持台4と第1ダイス移動台6の外周の4隅には、軸固定部41が配置されている。軸固定部41には、4本の連結軸40の一端が固定されている。4本の連結軸40は、互いに平行になるように配置され、かつ第1案内レール3、及び第2案内レール26と互いに平行になるように配置されている。4本の連結軸40には、第2ダイス移動台25の外周の4隅にガイド部42が配置され、ガイド部42に組み込まれた軸受を介して移動自在に第2ダイス移動台25を支持している。   The shaft fixing portions 41 are arranged at the four corners of the outer periphery of the first die moving support base 4 and the first die moving base 6. One end of the four connecting shafts 40 is fixed to the shaft fixing portion 41. The four connecting shafts 40 are arranged so as to be parallel to each other, and are arranged so as to be parallel to the first guide rail 3 and the second guide rail 26. The four connecting shafts 40 are provided with guide portions 42 at the four corners of the outer periphery of the second die moving table 25, and support the second die moving table 25 movably through bearings incorporated in the guide unit 42. is doing.

[ダイス送り装置49]
図6は、ダイス送り装置の概略機構を示す転造機の略平面図である。以上の説明で理解されるように、第2ダイス移動台25は、第2案内レール26と4本の連結軸40に案内されて、第1ダイス移動台6に対して相対的に接近、又は離反移動が可能である。連結軸40の他端は、圧力プレート45に連結固定されている。圧力プレート45には、油圧シリンダから構成される油圧シリンダ50が固定されている。油圧シリンダ50は、ピストンの伸長位置を高精度で制御できるサーボバルブを備えたものである。油圧シリンダ50の出力軸であるピストンロッド51の先端は、第2ダイス移動台25の背面52に固定されている。
[Die feeder 49]
FIG. 6 is a schematic plan view of a rolling machine showing a schematic mechanism of the die feeding device. As can be understood from the above description, the second die moving table 25 is guided by the second guide rail 26 and the four connecting shafts 40 so as to be relatively close to the first die moving table 6, or Separate movement is possible. The other end of the connecting shaft 40 is connected and fixed to the pressure plate 45. A hydraulic cylinder 50 composed of a hydraulic cylinder is fixed to the pressure plate 45. The hydraulic cylinder 50 includes a servo valve that can control the extension position of the piston with high accuracy. The tip of the piston rod 51 that is the output shaft of the hydraulic cylinder 50 is fixed to the back surface 52 of the second die moving table 25.

油圧シリンダ50に油圧を導入して駆動すると、ピストンロッド51が伸長する。油圧シリンダ50は圧力プレート45とに固定され、かつ圧力プレート45と第1ダイス移動台6は連結軸40により互いに連結されているので、ピストンロッド51の伸長により第1ダイス移動台6と第2ダイス移動台25とは互いに接近する。   When hydraulic pressure is introduced into the hydraulic cylinder 50 and driven, the piston rod 51 extends. The hydraulic cylinder 50 is fixed to the pressure plate 45, and the pressure plate 45 and the first die moving table 6 are connected to each other by the connecting shaft 40, so that the extension of the piston rod 51 causes the first die moving table 6 and the second die moving table 6 to be connected to each other. The dice moving table 25 approaches each other.

図6に示すように、第2ダイス移動台25の移動方向と同一方向に向けてラック91が配置され、このラック91の一端が第2ダイス移動台25が固定されている。圧力プレート45には、ラック90の一端が固定されている。ラック90とラック91は、互いに平行になるように配置されている。   As shown in FIG. 6, a rack 91 is arranged in the same direction as the moving direction of the second die moving table 25, and the second die moving table 25 is fixed to one end of the rack 91. One end of a rack 90 is fixed to the pressure plate 45. The rack 90 and the rack 91 are arranged so as to be parallel to each other.

ラック90とラック91は、ピニオン93に噛み合っている。ピニオン93のピニオン軸94は、ベッド2に回転自在に設けられている。結局、油圧シリンダ50を駆動すると、ピストンロッド51が伸長する。油圧シリンダ50は圧力プレート45とに固定され、かつ圧力プレート45と第1ダイス移動台6は連結軸40により互いに連結されているので、ピストンロッド51の伸長により第1ダイス移動台6と第2ダイス移動台25とは互いに接近又は離反する。   The rack 90 and the rack 91 are engaged with the pinion 93. A pinion shaft 94 of the pinion 93 is rotatably provided on the bed 2. Eventually, when the hydraulic cylinder 50 is driven, the piston rod 51 extends. The hydraulic cylinder 50 is fixed to the pressure plate 45, and the pressure plate 45 and the first die moving table 6 are connected to each other by the connecting shaft 40, so that the extension of the piston rod 51 causes the first die moving table 6 and the second die moving table 6 to be connected to each other. The die moving table 25 approaches or separates from each other.

このとき、ピニオン軸94はベッド2に回転自在支持されているので回転はするが移動しない。この結果、第1ダイス移動台6と第2ダイス移動台25の間の間隔の中心位置は、常にベッド2上の一定位置に位置されることになる。この一定位置にワーク(工作物)の中心軸線を一致させると、ワークの加工精度が向上すると共に、転造機1へのワークの供給、及び排除等が容易となる。   At this time, since the pinion shaft 94 is rotatably supported by the bed 2, it rotates but does not move. As a result, the center position of the interval between the first die moving table 6 and the second die moving table 25 is always located at a fixed position on the bed 2. When the center axis of the workpiece (workpiece) is made coincident with the fixed position, the workpiece machining accuracy is improved, and the workpiece is easily supplied to and removed from the rolling machine 1.

第1ダイス移動台6と第2ダイス移動台25の間の間隔は、第2ダイス移動台25に配置された後述する移動台間隔計測手段により、計測される。移動台間隔計測手段は、第2ダイス移動台25の上部に固定されたリニアスケール111、リニアスケール111の磁気目盛りを読みとるためのセンサー(図示せず)、センサーを固定した棒状のセンサー台110等からなる(図4参照)。   The distance between the first die moving table 6 and the second die moving table 25 is measured by moving table interval measuring means (described later) arranged on the second die moving table 25. The moving table interval measuring means includes a linear scale 111 fixed to the upper part of the second die moving table 25, a sensor (not shown) for reading the magnetic scale of the linear scale 111, a rod-shaped sensor table 110 to which the sensor is fixed, and the like. (See FIG. 4).

センサー台110の一端は、第1ダイス移動台6に固定されている。従って、第1ダイス移動台6と第2ダイス移動台25が相対移動すれば、センサーはリニアスケール111の磁気目盛りを読み取り、その間の間隔を読みとることができる。以上のような、転造機1の第1丸ダイス軸11、及び第2丸ダイス軸32の回転駆動、及び各転造ダイスの移動は後述するCNC装置120で同期制御、又は非同期制御される。   One end of the sensor table 110 is fixed to the first die moving table 6. Therefore, if the first dice moving table 6 and the second dice moving table 25 move relative to each other, the sensor can read the magnetic scale of the linear scale 111 and read the interval therebetween. The rotational drive of the first round die shaft 11 and the second round die shaft 32 of the rolling machine 1 and the movement of each rolling die are controlled synchronously or asynchronously by the CNC device 120 described later.

[ワーク送り装置59]
図7は、工作物であるワークWを支持し送るためのワーク送り装置59の側面図である。前述した第1丸ダイス軸11、及び第2丸ダイス軸32には、第1転造ダイス100、第2転造ダイス101がキー固定されている。基板61上には1本のリニアレール58がボルトにより固定されている。2台のリニアブロック57は、リニアレール58の上に移動自在に搭載されている。
[Work feeding device 59]
FIG. 7 is a side view of a workpiece feeding device 59 for supporting and feeding a workpiece W that is a workpiece. A first rolling die 100 and a second rolling die 101 are key-fixed to the first round die shaft 11 and the second round die shaft 32 described above. One linear rail 58 is fixed on the substrate 61 with bolts. The two linear blocks 57 are movably mounted on the linear rail 58.

2個のリニアブロック57の両側面には、ワーク長さ調整板89がそれぞれ掛け渡され、ボルトにより相互に連結固定されている。更に、ワーク長さ調整板89の上面には、それぞれスライド押え54がボルトにより固定されている。2枚のスライド押え54の間には、これに案内されてスライド板55が摺動自在に設けられている。スライド押え54にガイドされて移動するスライド板55の移動範囲は、転造加工中に移動するものであり設定された移動範囲のみである。   Work length adjusting plates 89 are respectively hung on both side surfaces of the two linear blocks 57 and are connected and fixed to each other by bolts. Further, the slide pressers 54 are fixed to the upper surface of the work length adjusting plate 89 by bolts. A slide plate 55 is slidably provided between the two slide pressers 54 while being guided by the slide presser 54. The moving range of the slide plate 55 guided and moved by the slide press 54 moves during the rolling process and is only the set moving range.

結局のところ、リニアブロック57、ワーク長さ調整板89、スライド押え54、及びスライド板55により、送り台53を構成する。スライド板55の上面には、心押台60が固定されている。心押台60には、ウォームギヤの素材、又はワークWを回転自在に支持するセンタ62が挿入固定されている。心押台60には、スライド板55の移動範囲を決めるセンサードッグ63がボルト64により固定されている。センサードッグ63の移動を検知する前進位置検出センサ79は、基板61上に固定されている。   After all, the linear block 57, the work length adjusting plate 89, the slide press 54, and the slide plate 55 constitute the feed base 53. A tailstock 60 is fixed to the upper surface of the slide plate 55. A center 62 for rotatably supporting a worm gear material or a workpiece W is inserted and fixed to the tailstock 60. A sensor dog 63 that determines the moving range of the slide plate 55 is fixed to the tailstock 60 with bolts 64. An advance position detection sensor 79 that detects the movement of the sensor dog 63 is fixed on the substrate 61.

スライド板55には、心押台60と対向してチャック台65が配置固定されている。チャック台65には、センタ支持軸67が設けられており、このセンタ支持軸67に軸受68を介して回転自在に回転センタ66が回転自在に支持されている。一方、チャック台65の背面には、センタ支持軸67を軸線方向に移動自在に駆動するためのチャック用空圧シリンダ69がボルト70により固定されている。空気圧で作動するチャック用空圧シリンダ69のピストンロッドは、センタ支持軸67に連結されている。   A chuck base 65 is disposed and fixed on the slide plate 55 so as to face the tailstock 60. The chuck base 65 is provided with a center support shaft 67, and a rotation center 66 is rotatably supported on the center support shaft 67 via a bearing 68. On the other hand, a chuck pneumatic cylinder 69 for driving the center support shaft 67 movably in the axial direction is fixed to the back surface of the chuck base 65 by bolts 70. The piston rod of the pneumatic cylinder 69 for chuck that operates by air pressure is connected to the center support shaft 67.

従って、チャック用空圧シリンダ69を作動させると、センタ支持軸67、及び回転センタ66が軸線方向に伸張、又は縮み駆動されて、素材、又はワークWを回転センタ66、及びセンタ62の間に取り付け、又は取り外すことができる。リニアブロック57には、ナット72が固定されている。ナット72には、送りネジ73がねじ込まれている。送りネジ73の一端は、回転継手であるカップリング74を介してサーボモータ76の出力軸77に連結されている。   Accordingly, when the chuck pneumatic cylinder 69 is operated, the center support shaft 67 and the rotation center 66 are driven to expand or contract in the axial direction, and the material or workpiece W is moved between the rotation center 66 and the center 62. Can be attached or removed. A nut 72 is fixed to the linear block 57. A feed screw 73 is screwed into the nut 72. One end of the feed screw 73 is connected to the output shaft 77 of the servo motor 76 via a coupling 74 which is a rotary joint.

従って、サーボモータ76を駆動すると、送りネジ73が回転駆動され送り台53がリニアレール58上を移動し、その位置が制御されることになる。チャック台65上には、センサードッグ71がボルト78で固定されている。センサードッグ71の移動を検知する後退位置検出センサ75は、基板61に固定されている。従って、前進位置検出センサ79はワークWの前進位置を検出し、後退位置検出センサ75はワークWの後退位置を検出する。   Therefore, when the servo motor 76 is driven, the feed screw 73 is rotationally driven, the feed base 53 moves on the linear rail 58, and its position is controlled. A sensor dog 71 is fixed on the chuck base 65 with bolts 78. A reverse position detection sensor 75 that detects the movement of the sensor dog 71 is fixed to the substrate 61. Accordingly, the forward position detection sensor 79 detects the forward position of the workpiece W, and the backward position detection sensor 75 detects the backward position of the workpiece W.

チャック台65の側面には、磁気スケールであるリニアスケール99が配置固定されている。リニアスケール99の移動は、固定された読取装置(図示せず)で読みとられ、移動が検知される。従って、このリニアスケール99の移動を検知することによりワークWの移動が検出されることになる。   A linear scale 99 that is a magnetic scale is disposed and fixed on the side surface of the chuck base 65. The movement of the linear scale 99 is read by a fixed reading device (not shown), and the movement is detected. Therefore, the movement of the workpiece W is detected by detecting the movement of the linear scale 99.

転造加工が進行すると、前述したウォームギヤであるワークWの進み角が変化し誤差となる。この誤差がなければワークWは後述するように理論上は軸線方向に移動することはない。この誤差がワークが軸線方向に移動する歩み量となって発生する。リニアスケール99の移動は、センサーにより読みとられ、このデータは歩み量検出プログラム160(図9参照)により、歩み量として計算される。   As the rolling process progresses, the advance angle of the workpiece W, which is the worm gear, changes, resulting in an error. Without this error, the workpiece W theoretically does not move in the axial direction as will be described later. This error occurs as the amount of step by which the workpiece moves in the axial direction. The movement of the linear scale 99 is read by a sensor, and this data is calculated as a step amount by a step amount detection program 160 (see FIG. 9).

即ち、ワークWに螺旋溝を転造する場合、第1転造ダイス100、第2転造ダイス101をワークWに向かって、少しずつ互いに接近するように押し込むにつれ、ワークWのネジ溝の谷径が小さくなる。そのためにワークWの押込み開始時に比べて押込み完了時には、ワークWの谷部の円周長さが短くなる。言い換えると、ワークWの円周長さとピッチとの関係が、転造開始時と転造加工終了時とでは異なる。   That is, when rolling the spiral groove on the workpiece W, the first rolling die 100 and the second rolling die 101 are gradually pushed toward the workpiece W so as to approach each other gradually. The diameter becomes smaller. For this reason, the circumferential length of the valley portion of the workpiece W is shortened when the pushing is completed, compared to when the workpiece W is pushed. In other words, the relationship between the circumferential length and the pitch of the workpiece W is different at the start of rolling and at the end of rolling.

ワークWの円周長は、押込み開始時の円周長をL、ウォームギヤの進み角(ねじれ角)をβで一定とすれば、幾何学的には押込み完了時には円周長Lは、直径が小さくなった量だけ短くなる。しかしながら従来の転造機は、この押込み動作中は丸ダイスのリード角(ねじれ角)βは変わらない。このため、押込み開始時のワークWのピッチPと、押込み完了時のワークWのピッチP1との間にはピッチのズレδPが発生する。   The circumferential length of the workpiece W can be determined by assuming that the circumferential length at the start of pushing is L and the advance angle (twisting angle) of the worm gear is constant at β. It will be shortened by the smaller amount. However, in the conventional rolling machine, the lead angle (twist angle) β of the round die does not change during this pushing operation. For this reason, a pitch deviation δP occurs between the pitch P of the workpiece W at the start of pressing and the pitch P1 of the workpiece W at the completion of pressing.

このピッチのズレδP分だけ転造中にワークWがその中心軸線方向に移動する現象が発生する。この転造中にワークWが移動する現象をワークWの「歩み」と呼んでいる。特に、外径と谷径が大きいウォームギヤ、ネジのようなワークWの場合にこの現象が顕著に現れる。歩みが発生すると、歩みによるワークWの移動方向のウォームギヤ、ネジ山のフランク面が丸ダイスである第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101に強く接触することになる。この結果、転造加工された加工部品の加工精度である形状精度を悪くしている。   A phenomenon occurs in which the workpiece W moves in the direction of the central axis during rolling by the pitch deviation δP. The phenomenon in which the workpiece W moves during the rolling is called “walking” of the workpiece W. In particular, this phenomenon appears remarkably in the case of a workpiece W such as a worm gear or screw having a large outer diameter and valley diameter. When the step occurs, the worm gear in the moving direction of the workpiece W due to the step, the first rolling die 100 and the second rolling die 101 in which the flank surface of the thread is a round die come into strong contact. As a result, the shape accuracy, which is the processing accuracy of the rolled processed part, is deteriorated.

前述した第1主軸傾斜機構、及び第2主軸傾斜機構は、ウォームギヤ、ネジのような製品の形状精度に影響する歩みを防ぐための機構であり、押込み中にリード角をワークの円周長さによって補正する。なお、補正により加工されるワークの進み角が変わるが、僅かな量のために形状精度に大きく影響することはなく、補正しない場合より誤差が少なく充分に公差の範囲内に収まる。   The first main spindle tilting mechanism and the second main spindle tilting mechanism described above are mechanisms for preventing steps that affect the shape accuracy of products such as worm gears and screws, and the lead angle is set to the circumferential length of the workpiece during pushing. Correct by. Although the advance angle of the workpiece to be machined changes due to the correction, the shape accuracy is not greatly affected by a small amount, and there is less error than in the case where correction is not performed, and it is well within the tolerance range.

[CNC装置120]
図9は、CNC装置120、及び各制御モータ等の構成を示すブロック図である。CNC装置120は、NC専用機や、個人用小型コンピュータ(以下、パソコンという)の拡張スロットにサーボモータの制御、シーケンス制御等を行うNCボード等を装備して数値制御機能とパソコン機能とを有するいわゆるパソコンNC装置が使用できる。CNC装置120には、種々のデータ処理を行う情報処理手段としてのCPU121が設けられており、CPU121にはバス122を介して主記憶装置としてフラッシュメモリ123、及びRAM124が接続されている。
[CNC device 120]
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the CNC device 120 and each control motor. The CNC device 120 is equipped with an NC board for performing servo motor control, sequence control, etc. in an expansion slot of an NC dedicated machine or a small personal computer (hereinafter referred to as a personal computer), and has a numerical control function and a personal computer function. A so-called personal computer NC device can be used. The CNC device 120 is provided with a CPU 121 as information processing means for performing various data processing. A flash memory 123 and a RAM 124 are connected to the CPU 121 as a main storage device via a bus 122.

CPU121は、フラッシュメモリ123に記憶されているシステムプログラム、及びデータと、RAM124にロード(メモリ中に読み込むこと)されたプログラム、及びデータに従って動作する。このようにRAM124にロードされるプログラムとしては、基本プログラムであるOS(オペレーティング・システム)や、数多くあるNC指令の各NC指令に応じた処理を行うNC指令処理プログラム、工具・工作物データ設定プログラム、計測寸法演算プログラム125、傾斜角度演算プログラム126、計測データ設定プログラム127、歩み量検出プログラム160、表示部130に対して文字や図形の表示を行う表示制御プログラム等がある。   The CPU 121 operates in accordance with the system program and data stored in the flash memory 123 and the program and data loaded into the RAM 124 (read into the memory). The programs loaded into the RAM 124 in this way include an OS (operating system) that is a basic program, an NC command processing program that performs processing according to each NC command of a number of NC commands, and a tool / workpiece data setting program. Measurement dimension calculation program 125, tilt angle calculation program 126, measurement data setting program 127, step amount detection program 160, display control program for displaying characters and figures on the display unit 130, and the like.

計測寸法演算プログラム125は、リニアスケール111をセンサーで読み取った第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101の間隔、検出器134、検出器137等のデータから、転造加工のための押込み速度を決めるために時々刻々演算するプログラムである。この演算結果は、NC加工プログラムメモリ129のNC加工プログラムによりダイス間隔制御部150に指令され実行される。   The measurement dimension calculation program 125 is used for the rolling process based on the distance between the first rolling die 100 and the second rolling die 101 obtained by reading the linear scale 111 with a sensor, data of the detector 134, the detector 137, and the like. It is a program that calculates every moment to determine the indentation speed. This calculation result is instructed and executed by the NC interval control unit 150 by the NC machining program in the NC machining program memory 129.

傾斜角度演算プログラム126は、歩み量検出プログラム160で計測された歩み量、及び計測寸法演算プログラム125で計測された第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101の間隔等から、第1主軸傾斜機構、及び第2主軸傾斜機構の傾斜角度を時々刻々演算するためのプログラムである。この演算結果は、NC加工プログラムメモリ129のNC加工プログラムにより、第1主軸傾斜機構の傾斜制御部140、及び第2主軸傾斜機構の傾斜制御部145に指令される。計測データ設定プログラム127は、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101の寸法、ワークWの寸法等を設定するための設定データをメモリ中に記憶するためのプログラムである。   The tilt angle calculation program 126 is based on the step amount measured by the step amount detection program 160, the interval between the first rolling die 100 and the second rolling die 101 measured by the measurement dimension calculation program 125, and the like. This is a program for calculating the tilt angles of the main shaft tilt mechanism and the second main shaft tilt mechanism from time to time. This calculation result is commanded to the tilt control unit 140 of the first spindle tilt mechanism and the tilt control unit 145 of the second spindle tilt mechanism by the NC machining program in the NC machining program memory 129. The measurement data setting program 127 is a program for storing setting data for setting the dimensions of the first rolling die 100 and the second rolling die 101, the dimensions of the workpiece W, and the like in the memory.

歩み量検出プログラム160は、リニアスケール99を読み込んで得られたデータから歩み量を計測するためのプログラムである。CPU121にはバス122を介してパラメータメモリ128が接続されている。パラメータメモリ128には、転造加工に必要な各種パラメータを記憶しておく。パラメータメモリ128は、不揮発メモリを使用することによりCNC装置120の電源をオフにしても記憶内容を保持しておくことができる。   The step amount detection program 160 is a program for measuring the step amount from data obtained by reading the linear scale 99. A parameter memory 128 is connected to the CPU 121 via a bus 122. The parameter memory 128 stores various parameters necessary for the rolling process. The parameter memory 128 can retain the stored contents even when the power of the CNC device 120 is turned off by using a nonvolatile memory.

さらに、CPU121にはバス122を介してNC加工プログラムメモリ129等が接続されている。NC加工プログラムメモリ129には、ワークWを加工位置、又は待避位置までの移動、ワークWを加工するときの第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101の回転速度・回転量、第1主軸傾斜機構、及び第2主軸傾斜機構の傾斜角度、両ダイスの間隔等、を順次制御して転造加工を行うためのNC加工プログラムが記憶されている。NC加工プログラムは、オペレータがワークWの種類、材質、形状により、加工条件、各ダイスの回転速度、移動速度、送り量等をプログラムしたものである。   Further, an NC machining program memory 129 and the like are connected to the CPU 121 via a bus 122. In the NC machining program memory 129, the workpiece W is moved to the machining position or the retracted position, the rotation speed and the rotation amount of the first rolling die 100 and the second rolling die 101 when machining the workpiece W, the first An NC machining program for performing rolling machining by sequentially controlling the tilt angle of the first spindle tilt mechanism and the second spindle tilt mechanism, the distance between both dies, and the like is stored. The NC machining program is a program in which an operator programs machining conditions, the rotational speed of each die, the moving speed, the feed amount, and the like according to the type, material, and shape of the workpiece W.

また、CPU121にはバス122を介して入出力機器が接続されている。入出力機器としては、文字、及び図形を表示する表示部130、作業者がデータを入力するための入力部131がインターフェース回路を介してバス122に接続されている。表示部130としてはCRT、EL表示パネルや液晶ディスプレイ等が使用でき、入力部131としてはキーボード、表示部130と一体に組み合わせたタッチパネル等が使用できる。   In addition, input / output devices are connected to the CPU 121 via a bus 122. As input / output devices, a display unit 130 for displaying characters and graphics, and an input unit 131 for an operator to input data are connected to the bus 122 via an interface circuit. As the display unit 130, a CRT, an EL display panel, a liquid crystal display, or the like can be used. As the input unit 131, a keyboard, a touch panel combined with the display unit 130, or the like can be used.

また、CPU121には、バス122を介して補助記憶装置としての固定ディスク装置を接続するようにしてもよい。その場合、固定ディスク装置にはCPU121によって実行されるべき種々のプログラム等を記憶しておき、適宜、これらのプログラム等を固定ディスク装置からRAM124やNC加工プログラムメモリ129にロードすればよい。   Further, a fixed disk device as an auxiliary storage device may be connected to the CPU 121 via the bus 122. In that case, various programs to be executed by the CPU 121 are stored in the fixed disk device, and these programs and the like may be loaded from the fixed disk device to the RAM 124 and the NC machining program memory 129 as appropriate.

CNC装置120は、第1転造ダイス100の主軸回転制御部132、アンプ133を介して第1転造ダイス100を回転駆動するサーボモータ17に接続されている。サーボモータ17の回転速度は検出器134を介してアンプ133にフィードバックされ、所定の回転速度が維持される。従って、第1転造ダイス100の軸回りの角度位置は、検出器134から主軸回転制御部132にフィードバックされ、第1転造ダイス100を所望の回転速度、角度位置の制御が可能である。   The CNC device 120 is connected to a servo motor 17 that rotationally drives the first rolling die 100 via a main shaft rotation control unit 132 of the first rolling die 100 and an amplifier 133. The rotation speed of the servo motor 17 is fed back to the amplifier 133 via the detector 134, and a predetermined rotation speed is maintained. Accordingly, the angular position around the axis of the first rolling die 100 is fed back from the detector 134 to the main shaft rotation control unit 132, and the desired rotational speed and angular position of the first rolling die 100 can be controlled.

同様にCNC装置120は、第2転造ダイス101の回転制御部135、アンプ136を介して第1転造ダイス100を回転駆動するサーボモータ38に接続されている。サーボモータ38の回転速度は、検出器137を介してアンプ136にフィードバックされ、所定の回転速度に制御される。従って、第2転造ダイス101の軸回りの角度位置は、検出器137から主軸回転制御部132にフィードバックされ、第2転造ダイス101を所望の回転速度、角度位置に制御に制御される。   Similarly, the CNC device 120 is connected to a servo motor 38 that rotationally drives the first rolling die 100 via a rotation control unit 135 and an amplifier 136 of the second rolling die 101. The rotation speed of the servo motor 38 is fed back to the amplifier 136 via the detector 137 and controlled to a predetermined rotation speed. Therefore, the angular position around the axis of the second rolling die 101 is fed back from the detector 137 to the spindle rotation control unit 132, and the second rolling die 101 is controlled to be controlled to a desired rotational speed and angular position.

更に、CNC装置120は、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101を傾けるための第1主軸傾斜機構のサーボモータ142、及び第2主軸傾斜機構のサーボモータ147に接続されており、それぞれ制御する。即ち、CNC装置120は、第1転造ダイス100の傾斜制御部140、アンプ141を介して第1転造ダイス100の回動を制御するサーボモータ142に接続されている。サーボモータ142の回転は、検出器143を介してアンプ141にフィードバックされ、所定の傾斜角度が維持される。従って、第1転造ダイス100を傾斜させるための回動角度位置は、検出器143から傾斜制御部140にフィードバックされ、第1転造ダイス100を傾斜のために所望の回動角度位置に位置決めすることが可能である。   Further, the CNC device 120 is connected to the servo motor 142 of the first spindle tilt mechanism and the servo motor 147 of the second spindle tilt mechanism for tilting the first rolling die 100 and the second rolling die 101. , Control each. That is, the CNC device 120 is connected to the servo motor 142 that controls the rotation of the first rolling die 100 through the inclination control unit 140 and the amplifier 141 of the first rolling die 100. The rotation of the servo motor 142 is fed back to the amplifier 141 via the detector 143, and a predetermined inclination angle is maintained. Therefore, the rotation angle position for inclining the first rolling die 100 is fed back from the detector 143 to the inclination control unit 140, and the first rolling die 100 is positioned at a desired rotation angle position for inclination. Is possible.

同様に、CNC装置120は、第2転造ダイス101の傾斜制御部145、アンプ146を介して第2転造ダイス101の傾斜のための回動角度位置を制御するサーボモータ147に接続されている。サーボモータ147の回転は、検出器148を介してアンプ146にフィードバックされ、所定の傾斜角度に制御される。従って、第2転造ダイス101の回動角度位置は、検出器148から傾斜制御部145にフィードバックされ、第2転造ダイス101を傾斜のために所望の回動角度位置に位置決めすることが可能である。   Similarly, the CNC device 120 is connected to a servo motor 147 that controls the rotation angle position for tilting the second rolling die 101 via the tilt control unit 145 and the amplifier 146 of the second rolling die 101. Yes. The rotation of the servo motor 147 is fed back to the amplifier 146 via the detector 148 and controlled to a predetermined tilt angle. Therefore, the rotation angle position of the second rolling die 101 is fed back from the detector 148 to the tilt control unit 145, and the second rolling die 101 can be positioned at a desired rotation angle position for tilting. It is.

更に、CNC装置120は、油圧シリンダ50のサーボバルブ152の弁の開閉をオンオフ制御することにより、第1転造ダイス100と第2転造ダイス101との間の間隔を制御する。このために、CNC装置120は、ダイス間隔制御部150、アンプ151を介して油圧シリンダ50を制御するサーボバルブ152に接続されている。本例では、この位置決め精度は、100KNの負荷において4〜5μm程度である。   Further, the CNC device 120 controls the interval between the first rolling die 100 and the second rolling die 101 by performing on / off control of the opening / closing of the servo valve 152 of the hydraulic cylinder 50. For this purpose, the CNC device 120 is connected to a servo valve 152 that controls the hydraulic cylinder 50 via a die interval controller 150 and an amplifier 151. In this example, this positioning accuracy is about 4 to 5 μm at a load of 100 KN.

CNC装置120は、ワーク送り装置59の位置決め制御部153、アンプ154を介してワークWの位置を制御するサーボモータ76に接続されている。サーボモータ76の回転は、検出器155を介してアンプ154にフィードバックされ、所定の転造開始位置に送られる。後退位置検出センサ75は、ワークWを転造するときの最後退位置を検知するためのものである。前進位置検出センサ79は、ワークWを転造するときの最前進位置を検知するためのものである。以上説明した各駆動軸は、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101の同期回転を除いて独立して制御される。ただし、制御機能に余力があときは、同期制御するものであっても良い。 The CNC device 120 is connected to a servo motor 76 that controls the position of the workpiece W via a positioning control unit 153 and an amplifier 154 of the workpiece feeding device 59. The rotation of the servo motor 76 is fed back to the amplifier 154 via the detector 155 and sent to a predetermined rolling start position. The backward position detection sensor 75 is for detecting the last backward position when the workpiece W is rolled. The advance position detection sensor 79 is for detecting the most advanced position when the workpiece W is rolled. Each drive shaft described above is controlled independently except for the synchronous rotation of the first rolling die 100 and the second rolling die 101. However, when the control function reserve capacity there Ru may be used to control synchronization.

心押台60の側面には、前述したようにリニアスケール99が配置されている。歩み量検出プログラム160は、リニアスケール99の読みとりにより、転造加工開始以降の歩み量を演算するためのプログラムである。歩み量検出プログラム160は、ワークWを心押台60とチャック台65との間でクランプした状態で、かつ転造開始以降のワークWのあゆみ量を演算する。   The linear scale 99 is arranged on the side surface of the tailstock 60 as described above. The step amount detection program 160 is a program for calculating the step amount after the start of rolling by reading the linear scale 99. The amount-of-step detection program 160 calculates the amount of deflection of the work W after the start of rolling while the work W is clamped between the tailstock 60 and the chuck base 65.

[ウォームギヤの転造加工方法1]
以上のような転造機1、及びワーク送り装置において、車両の電動式パワーステアリング装置のアシストのためのウォームギヤ機構で使用されるウォームギヤを例にして、その転造加工方法を説明する。図8(a)は、ウォームギヤの中心線を含む面で切断したときのウォームギヤ歯の断面図である。このウォームギヤ80は、ピッチ線を含む断面81の円周位置でみると、通常のウオームギヤに比して歯厚82は歯溝83より薄く形成されている。
[Worm gear rolling method 1]
In the rolling machine 1 and the workpiece feeding device as described above, a rolling method of the worm gear used in the worm gear mechanism for assisting the electric power steering device of the vehicle will be described as an example. Fig.8 (a) is sectional drawing of a worm gear tooth when cut | disconnecting in the surface containing the centerline of a worm gear. The worm gear 80 has a tooth thickness 82 that is thinner than the tooth gap 83 as compared with a normal worm gear when viewed at the circumferential position of the cross section 81 including the pitch line.

この理由は、このウォームギヤ80に噛み合うウオームホイール(図示せず)が合成樹脂製であるから機械的な強度が弱いので、ウォームホイールの歯厚を厚くするためである。歯底は、断面で二つの螺旋状の傾斜面84が交差するように角度αに形成されている。本例では、角度αは、150度である。本発明のウォームギヤの転造加工方法では、ピッチ円で18〜20mm、モジュール1.5〜2.0、ウォームの条数が2、又は3のものにおいて、角度αは、機械構造用炭素鋼(例えば、S45C等)であれば、塑性流れを円滑するという観点から120度〜150度の範囲が好ましい。また、歯高は6mm以内、谷径で10mm以上が好ましい。この数値範囲を外れると、表面から素材が剥離する等の現象が発生する。   This is because the worm wheel (not shown) that meshes with the worm gear 80 is made of synthetic resin and therefore has a low mechanical strength, so that the tooth thickness of the worm wheel is increased. The tooth bottom is formed at an angle α so that two spiral inclined surfaces 84 cross each other in cross section. In this example, the angle α is 150 degrees. In the worm gear rolling method of the present invention, the pitch circle is 18 to 20 mm, the module is 1.5 to 2.0, and the number of worms is 2 or 3, and the angle α is the carbon steel for machine structure ( For example, if it is S45C etc., the range of 120 to 150 degrees is preferable from the viewpoint of smooth plastic flow. The tooth height is preferably 6 mm or less and the valley diameter is preferably 10 mm or more. If the value is out of the numerical range, a phenomenon such as the material peeling off from the surface occurs.

この角度αで交差する二つの傾斜面84が交差し、歯底の中間が最も直径が小さく形成されている。歯面88と傾斜面84との間は、曲面85で接続されている。二つの傾斜面84、即ち円錐面の間も曲面86で接続されている。前述した仕様のウォームギヤの曲面86は、断面で半径1.0〜1.5mmが塑性流れを円滑するという観点から好ましい。この歯底は、工具側からみればテーパ状の凸部を有し、塑性流動が均等に起こりやすく転造が円滑である。即ち、歯底が二つの円錐面である傾斜面84が交差した形状、即ち先端が角度を有したものなので、先端部の両面で分配された金属の塑性流動が生じやすくかつ均等になる。   Two inclined surfaces 84 intersecting at this angle α intersect, and the middle of the tooth bottom is formed with the smallest diameter. The tooth surface 88 and the inclined surface 84 are connected by a curved surface 85. Two inclined surfaces 84, that is, conical surfaces are also connected by a curved surface 86. The curved surface 86 of the worm gear having the specifications described above is preferable from the viewpoint that a radius of 1.0 to 1.5 mm in the cross section smoothes the plastic flow. The tooth bottom has a tapered convex portion when viewed from the tool side, and the plastic flow is likely to occur evenly and the rolling is smooth. In other words, since the inclined surfaces 84 whose tooth bottoms are two conical surfaces intersect each other, that is, the tip has an angle, the plastic flow of the metal distributed on both sides of the tip tends to occur and becomes uniform.

図8(b)は、図8(a)のものとは歯溝の形状が異なる他のウォームギヤ歯の断面図である。図8(b)に示す歯溝83の歯底87は、断面で半径R1の円弧を成す形状である。図8(b)に示す歯底87形状は、歯底87に円弧、転造ダイス側でいえば凸状の円弧に形成されているので、図8(a)の歯底形状に比べて素材の自然な塑性流動が生じやすい利点がある。機械構造用炭素鋼で歯底87の半径R1は、断面で半径1.0〜1.5mmが塑性流れを円滑するという観点から好ましい。   FIG. 8B is a cross-sectional view of another worm gear tooth having a different tooth gap shape from that of FIG. The tooth bottom 87 of the tooth gap 83 shown in FIG. 8B has a shape that forms an arc of radius R1 in cross section. The shape of the tooth bottom 87 shown in FIG. 8B is formed in a circular arc on the tooth bottom 87, and a convex arc on the rolling die side, so that it is a material compared to the shape of the tooth bottom in FIG. 8A. There is an advantage that a natural plastic flow is likely to occur. The radius R1 of the root 87 of the carbon steel for machine structure is preferably 1.0 to 1.5 mm in cross section from the viewpoint of smooth plastic flow.

図10(a)ないし図12(f)は、ウォームギヤの転造加工の工程順序を示すものである。中実で円筒状のワークWの素材Mのチャッキング位置で、チャック用空圧シリンダ69を作動させて、素材Mをセンタ62と回転センタ66との間で挟んで保持する。第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101との回転を停止中に、サーボモータ76を起動して、送りネジ73を回転させてスライド板55を駆動し、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101側に送り(図10(a)参照)、更に加工開始位置まで送る(図10(b)参照)。   FIG. 10A to FIG. 12F show the process sequence of the worm gear rolling process. At the chucking position of the material M of the solid and cylindrical workpiece W, the chuck pneumatic cylinder 69 is operated to hold the material M between the center 62 and the rotation center 66. While the rotation of the first rolling die 100 and the second rolling die 101 is stopped, the servo motor 76 is activated, the feed screw 73 is rotated to drive the slide plate 55, and the first rolling die 100 is driven. And to the second rolling die 101 side (see FIG. 10A), and further to the machining start position (see FIG. 10B).

第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101は、所定位置に位置決めされている。第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101を同一回転方向に回転するように起動させ、かつ互いに同期回転させる。第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101が互いに同期回転しながら、油圧シリンダ50を駆動させて、互いに接近するように押込みを行う。この押し込みにより、転造加工が開始される。   The first rolling die 100 and the second rolling die 101 are positioned at predetermined positions. The first rolling die 100 and the second rolling die 101 are activated so as to rotate in the same rotational direction and are rotated synchronously with each other. While the first rolling die 100 and the second rolling die 101 rotate synchronously with each other, the hydraulic cylinder 50 is driven to push in close to each other. By this pushing, the rolling process is started.

このとき、加工しようとするウォームギヤの進み角(通常は、ピッチ点における進み角をいう。)が強くて、仕上がり直径と素材直径の差が大きいとき、転造開始位置と転造終了位置との間の転造進行中に進み角が変化し誤差となる。この誤差が前述した歩みである。転造加工が開始されると、この歩みが発生してスライド板55が移動する。スライド板55は、送り台53の上を自由に摺動可能であるため、転造中のワークWは第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101の回転を厳密に同期させて回転制御したとしても、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101のリード角は一定であるので、前述したウォームギヤの進み角、及びこの回転数に応じた移動量、即ち歩み量だけその軸線方向に移動を行う。   At this time, when the lead angle of the worm gear to be processed (usually, the lead angle at the pitch point) is strong and the difference between the finished diameter and the material diameter is large, the rolling start position and the rolling end position are During the rolling process, the lead angle changes and an error occurs. This error is the process described above. When the rolling process is started, this step occurs and the slide plate 55 moves. Since the slide plate 55 is freely slidable on the feed base 53, the workpiece W being rolled is rotated in synchronism with the rotation of the first rolling die 100 and the second rolling die 101. Even if controlled, since the lead angles of the first rolling die 100 and the second rolling die 101 are constant, the lead angle of the worm gear and the amount of movement corresponding to the number of rotations, that is, the step amount, Move in the axial direction.

転造加工が進んで、スライド板55が歩みにより所定量送られると、センサードッグ63が前進位置検出センサ79により検知される。又は、歩みによるワークWの前進位置の検知は、リニアスケール99により検知しても良い。これが検知されると、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101は、回転を停止し、かつ油圧シリンダ50による押込み動作が停止される。更に、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101は、互いに押込み方向とは逆方向に後退する。本例では、約0.05〜0.2mm程度の後退させて、即ち転造の押し付け圧力が除かれる程度の後退させて解除する。   When the rolling process proceeds and the slide plate 55 is fed by a predetermined amount by walking, the sensor dog 63 is detected by the advance position detection sensor 79. Alternatively, the advance position of the workpiece W by walking may be detected by the linear scale 99. When this is detected, the first rolling die 100 and the second rolling die 101 stop rotating and the pushing operation by the hydraulic cylinder 50 is stopped. Further, the first rolling die 100 and the second rolling die 101 are retracted in the direction opposite to the pushing direction. In this example, it is released by retreating about 0.05 to 0.2 mm, that is, retreating to such an extent that the rolling pressing pressure is removed.

この後退は、素材Mの弾性変形分と転造機の機械系の弾性変形分を解放して、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101と素材Mとを接触をさせないための後退動作である(以下、「スプリングバック」とも言う。)。この後、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101を転造加工位置まで再度押し込み(切込み動作)、逆回転を開始する(図11(d)参照)。押し込み(切込み動作)は、前述した仕様のウォームギヤで、5〜30段階で段階的に変化させながら切込む方法を採用している。後述するように、必要に応じてこの段階に間欠的に後述するドウエルを入れて転造加工を行う。   This retraction releases the elastic deformation of the material M and the elastic deformation of the mechanical system of the rolling machine so as to prevent the first rolling die 100 and the second rolling die 101 and the material M from contacting each other. Operation (hereinafter also referred to as “springback”). Then, the 1st rolling die 100 and the 2nd rolling die 101 are pushed in again to a rolling processing position (cutting operation), and reverse rotation is started (refer to Drawing 11 (d)). Pushing (cutting operation) is a worm gear having the specifications described above, and adopts a method of cutting while changing stepwise in 5 to 30 steps. As will be described later, rolling is performed by intermittently inserting a dwell described later at this stage as necessary.

この逆回転による転造加工により、歩みによる加工誤差をも補正することになる。この誤差の補正原理の詳細なメカニズムは不明であるが、ワークWとダイスとの接触を均一化するためとも推定される。この転造加工により、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101のリードにより、ワークWは前述した転造とは逆方向の軸線方向に移動し、センサードッグ71が後退位置検出センサ75により検知される。又は、歩みによるワークWの後退位置の検知は、リニアスケール99により検知しても良い。   This rolling process by reverse rotation also corrects machining errors due to steps. Although the detailed mechanism of this error correction principle is unknown, it is estimated to make the contact between the workpiece W and the die uniform. By this rolling process, the workpiece W is moved in the axial direction opposite to the above-described rolling by the lead of the first rolling die 100 and the second rolling die 101, and the sensor dog 71 is moved backward. 75. Alternatively, the detection of the backward position of the workpiece W due to walking may be detected by the linear scale 99.

次に、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101の回転を停止させて、かつ油圧シリンダ50を駆動して、ワークWから第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101を引き離して待避位置まで後退する(図12(e)参照)。サーボモータ76を起動して、送りネジ73を逆回転させて送り台53を駆動し、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101から離れる方向に送り、元の加工開始位置まで送る(図10(f)参照)。以後、同様の工程を繰り返して転造を行う。前述した仕様のウォームギヤの場合、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101の回転速度が10〜40rev/minで、正転/逆転の回数で15回〜50回の繰り返しを行う。   Next, the rotation of the first rolling die 100 and the second rolling die 101 is stopped, and the hydraulic cylinder 50 is driven to start the first rolling die 100 and the second rolling die 101 from the workpiece W. Are pulled back to the retracted position (see FIG. 12E). The servo motor 76 is activated, the feed screw 73 is rotated in the reverse direction to drive the feed base 53, and the feed screw 53 is fed away from the first rolling die 100 and the second rolling die 101, and sent to the original machining start position. (Refer FIG.10 (f)). Thereafter, the same process is repeated to perform rolling. In the case of the worm gear having the specifications described above, the rotation speed of the first rolling die 100 and the second rolling die 101 is 10 to 40 rev / min, and the number of forward / reverse rotations is 15 to 50 times.

第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101が素材Mの転造を開始すると、素材Mとの接触は素材Mの全ての外周位置で均一ではない。即ち、ウォームギヤは、通常は2条、又は3条の歯が形成されているが、これと同時に噛み合う第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101歯の組数は外周の角度位置で異なる。言い換えると、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101が素材Mの外周を押圧する力は一定であるので、塑性流れが外周の角度位置で異なり2条の歯の場合は断面形状で楕円形、3条の場合は略三角形に形成され易い。   When the first rolling die 100 and the second rolling die 101 start rolling the material M, the contact with the material M is not uniform at all the outer peripheral positions of the material M. That is, the worm gear is usually formed with two or three teeth, but the number of sets of the first rolling die 100 and the second rolling die 101 that mesh simultaneously with each other is the angular position of the outer periphery. Different. In other words, since the force with which the first rolling die 100 and the second rolling die 101 press the outer periphery of the material M is constant, the plastic flow is different at the angular position of the outer periphery, and the cross-sectional shape in the case of two teeth In the case of an ellipse or three, it is easy to form a substantially triangle.

この形状を修正するために、油圧シリンダ50による押し込み動作(送り動作)を停止させ、第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101が互いに接近する動作による押込み動作を停止させた状態(ドウエル)で、正転/逆転の回数でいうと2回〜5回転造を行うと、前述した断面形状で楕円形、略三角形になろうとするピッチ円筒径、外径が真円に転造される。この転造方法により、前述した仕様のウォームギヤで、このドウエル工程を入れないときは、ピッチ円筒径、外径の誤差で0.2〜0.3mmの異形になってしまうものが0.02mm以内の誤差で転造できた。この2〜3回のドウエル動作は、押し込み(切込み動作)の何れかの段階に間欠的に入れて転造加工を行う。   In order to correct this shape, the pushing operation (feeding operation) by the hydraulic cylinder 50 is stopped, and the pushing operation by the operation in which the first rolling die 100 and the second rolling die 101 approach each other is stopped ( Dwell), when the number of forward / reverse rotations is 2 to 5 times, the pitch cylinder diameter and outer diameter that are about to become elliptical and substantially triangular in the cross-sectional shape described above are rolled into a perfect circle. The With this rolling method, if the worm gear with the specifications described above is not put into the dwell process, an error of 0.2 to 0.3 mm due to an error in pitch cylinder diameter and outer diameter will be within 0.02 mm. It was possible to roll with the error of. These two to three dwell operations are intermittently placed at any stage of pushing (cutting operation) to perform rolling.

[ウォームギヤの転造加工方法2]
前記したウォームギヤの転造加工方法1は、ワークの歩みによる誤差の補正を第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101を逆転させることにより行った。しかしながら、傾斜角度演算プログラム126の演算結果により、サーボモータ142、サーボモータ147を制御して第1転造ダイス100、及び第2転造ダイス101の傾斜を制御し、歩みの補正をする。このように歩みが発生しないように、又は歩み量が一定値以下になるように制御されながら転造を進行させる方法であっても良い。
[Worm gear rolling method 2]
In the worm gear rolling method 1 described above, the error due to the workpiece step is corrected by reversing the first rolling die 100 and the second rolling die 101. However, according to the calculation result of the tilt angle calculation program 126, the servo motor 142 and the servo motor 147 are controlled to control the tilt of the first rolling die 100 and the second rolling die 101, thereby correcting the step. As described above, a method may be used in which rolling is performed while control is performed so that no step occurs or the step amount is a certain value or less.

本発明は、前述した自動車の電動式パワーステアリング装置に使用されるウォームギヤとその転造加工方法に限らず、他の産業機械、民生機械用の動力伝達用として金属製のウォームギヤとその転造加工方法に適用できる。   The present invention is not limited to the worm gear used in the electric power steering apparatus for automobiles described above and the rolling method thereof, but is also a metal worm gear and its rolling process for power transmission for other industrial machines and consumer machines. Applicable to the method.

図1は、本発明に係るウォームギヤを転造するための転造機の全体を示す立体外観図である。FIG. 1 is a three-dimensional external view showing the entire rolling machine for rolling a worm gear according to the present invention. 図2は、図1をII−II線で切断したときの一部断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of FIG. 1 taken along the line II-II. 図3は、転造機の正面図である。FIG. 3 is a front view of the rolling machine. 図4は、転造機の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the rolling machine. 図5は、第2ダイス移動台の左側面図である。FIG. 5 is a left side view of the second die moving table. 図6は、ダイス送り装置の概略機構を示す転造機の平面図である。FIG. 6 is a plan view of a rolling machine showing a schematic mechanism of the die feeding device. 図7は、工作物であるワークを支持し送るためのワーク送り装置の側面図である。FIG. 7 is a side view of a workpiece feeding device for supporting and feeding a workpiece as a workpiece. 図8(a)はウォームギヤの歯形の断面図であり、図8(b)は図8(a)の歯溝の形状が異なる他のウォームギヤ歯の断面図である。FIG. 8A is a cross-sectional view of the tooth profile of the worm gear, and FIG. 8B is a cross-sectional view of another worm gear tooth having a different tooth groove shape in FIG. 8A. 図9は、CNC装置、及び各制御モータ等の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the CNC device, each control motor, and the like. 図10(a)〜(b)は、ウオームギヤを転造加工するときの工程を示す工程図である。FIGS. 10A to 10B are process diagrams showing processes when the worm gear is rolled. 図11(c)〜(d)は、ウオームギヤを転造加工するときの工程を示す工程図である。FIG.11 (c)-(d) is process drawing which shows a process when rolling a worm gear. 図12(e)〜(f)は、ウオームギヤを転造加工するときの工程を示す工程図である。FIGS. 12E to 12F are process diagrams showing processes when the worm gear is rolled.

符号の説明Explanation of symbols

1…転造機
2…ベッド
3…第1案内レール
4…第1ダイス移動支持台
6…第1ダイス移動台
8…第1丸ダイス支持台
20…駆動機構支持台
25…第2ダイス移動台
26…第2案内レール
29…第2丸ダイス支持台
40…連結軸
59…ワーク送り装置
100…第1転造ダイス
101…第2転造ダイス
142…サーボモータ
120…CNC装置
100…第1転造ダイス
101…第2転造ダイス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rolling machine 2 ... Bed 3 ... 1st guide rail 4 ... 1st dice movement support stand 6 ... 1st die move stand 8 ... 1st round die support stand 20 ... Drive mechanism support stand 25 ... 2nd dice move stand 26 ... 2nd guide rail 29 ... 2nd round die support base 40 ... Connecting shaft 59 ... Work feed device 100 ... 1st rolling die 101 ... 2nd rolling die 142 ... Servo motor 120 ... CNC device 100 ... 1st rolling Dice 101 ... Second rolling die

Claims (5)

円筒状の素材を中心に配置して転造加工するための円筒状の複数のダイスと、
前記ダイスを互いに同期回転駆動するためのダイス回転駆動手段と、
前記素材を回転自在に支持するための素材支持手段と、
前記ダイスを互いに接近させて押し込むための押込み手段と
を備えた転造機によるウォームギヤ転造加工方法により転造加工されたウォームギヤであって、
前記ウォームギヤの歯間の歯底の形状は、前記ウォームギヤの軸線を含む断面で円弧が形成された頂部が形成されたものである
ことを特徴とするウォームギヤ。
A plurality of cylindrical dies for rolling and processing with a cylindrical material at the center;
Die rotation driving means for synchronously rotating the dice with each other;
Material support means for rotatably supporting the material;
A worm gear rolled by a worm gear rolling method by a rolling machine provided with pushing means for pushing the dies close to each other,
The worm gear is characterized in that the shape of the tooth bottom between the teeth of the worm gear is such that a top portion in which an arc is formed in a cross section including the axis of the worm gear is formed.
円筒状の素材を中心に配置して転造加工するための円筒状の複数のダイスと、
前記ダイスを互いに同期回転駆動するためのダイス回転駆動手段と、
前記素材を回転自在に支持するための素材支持手段と、
前記ダイスを互いに接近させて押し込むための押込み手段と
を備えた転造機によるウォームギヤ転造加工方法により転造加工されたウォームギヤであって、
前記ウォームギヤの歯間の歯底の形状は、前記ウォームギヤの軸線を含む断面で円弧が形成されたものである
ことを特徴とするウォームギヤ。
A plurality of cylindrical dies for rolling and processing with a cylindrical material at the center;
Die rotation driving means for synchronously rotating the dice with each other;
Material support means for rotatably supporting the material;
A worm gear rolled by a worm gear rolling method by a rolling machine provided with pushing means for pushing the dies close to each other,
The shape of the tooth bottom between the teeth of the worm gear is such that an arc is formed in a cross section including the axis of the worm gear.
請求項1又は2において、
前記転造機の前記ダイスは、
4本のガイドの略中心に配置されたものであり、かつ回転軸線が平行して配置された2台とからなる
ことを特徴とするウォームギヤ。
In claim 1 or 2,
The die of the rolling machine is
A worm gear characterized in that the worm gear is composed of two units arranged substantially at the center of the four guides and arranged in parallel with the rotation axis.
請求項1又は2において、
前記転造機は、前記ダイスの回転軸線と直交する軸線を中心に回動する主軸傾斜手段とを備えたものである
ことを特徴とするウォームギヤ。
In claim 1 or 2,
The rolling machine is provided with a main shaft tilting means that rotates around an axis perpendicular to the rotation axis of the die.
請求項1又は2において、
前記ウォームギヤは、前記ウオームギヤの軸線を含む断面で前記ウォームギヤの歯厚は歯底の間隔より小さいものである
ことを特徴とするウォームギヤ。
In claim 1 or 2,
The worm gear has a cross section including the axis of the worm gear, and the tooth thickness of the worm gear is smaller than the interval between the tooth bottoms.
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