JP2010042484A

JP2010042484A - ねじ研削方法及びねじ研削盤

Info

Publication number: JP2010042484A
Application number: JP2008208852A
Authority: JP
Inventors: Narimitsu Nakaminami; 成光中南; Akihiro Mochizuki; 昭博望月; Chuichi Sato; 忠一佐藤
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2008-08-14
Filing date: 2008-08-14
Publication date: 2010-02-25
Anticipated expiration: 2028-08-14
Also published as: JP5202179B2

Abstract

【課題】高精度にねじ研削を行うことができるねじ研削盤などを提供する。
【解決手段】ねじ研削盤１は、各研削領域Ｋ１，Ｋ２を順次研削してねじ形成領域Ｋの全体を研削するもので、有効径又は斜径を測定する第１測定機構４５と第２測定子のワークＷ軸線方向における変位量を測定する第２測定機構５０と、制御装置６０などを備える。各測定機構４５，５０は、その測定子が第１研削領域Ｋ１のねじ溝に当接した状態から第２研削領域Ｋ２側に砥石車２６とともに相対移動する。制御装置６０は、第１研削領域Ｋ１の研削が完了して第２研削領域Ｋ２を研削する場合に、第１測定機構４５によって測定される第１研削領域Ｋ２の測定値が第１研削領域Ｋ１の測定値と同じになるまで砥石車２６及びワークＷの相対移動を繰り返すとともに、第２測定機構５０によって測定される測定値が一定となるように砥石車２６とワークＷとを相対移動させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、円筒状をしたワークとねじ研削用の砥石車とをワークの軸線方向に相対移動させてねじ研削を施すねじ研削方法及びねじ研削盤に関し、更に詳しくは、ワーク及び砥石車の移動ストロークよりも長い範囲に渡ってねじ研削を行うものに関する。

従来、研削盤として、例えば、特開昭６１−６５７２３号公報に開示されたものが知られている。この研削盤は、ベッドと、水平に配置されたワークの一端側を支持するための主軸台と、主軸台から間隔を空けて設けられ、ワークの他端側を支持するための心押台と、主軸台及び心押台によって支持されたワークをその軸線中心に回転させるワーク回転駆動機構と、主軸台及び心押台が上面に配設され、ワークの軸線方向に移動自在にベッド上に設けられるテーブルと、テーブル上面の、主軸台と心押台との間に配設され、ワークの外周面に当接してこのワークを回転可能に支持するワークレストと、テーブルを移動させるテーブル送り機構と、ワークの外周面に当接する砥石車と、ワークの軸線と直交する方向に移動自在にベッド上に設けられ、砥石車をその軸線中心に回転自在に支持する砥石台と、砥石車をその軸線中心に回転させる砥石車回転駆動機構と、砥石台を移動させる砥石台送り機構と、主軸台に配設され、ワークの外周面に当接する測定子を備えてワークの外径を測定する測定ヘッドなどを備える。

前記砥石車には、ワークの外周面を研削するための外周研削部と、ねじを研削するためのねじ研削部とが一体的に形成されており、このねじ研削部は、ワークの、外周研削部によって外周面が研削された部分に当接するようになっている。

このような研削盤では、例えば、主軸台及び心押台によって支持されたワークがワーク回転駆動機構により回転せしめられ、砥石車が砥石車回転駆動機構により回転せしめられるとともに、砥石台送り機構により砥石台が所定の切り込み量を有するようにワークの軸線と直交する方向に移動せしめられて位置決めされ、この後、テーブル送り機構によりテーブルがワークの軸線方向に移動せしめられる。これにより、ワーク外周面の全面に渡って外周研削及びねじ研削が同時に行われる。尚、外周研削及びねじ研削は、測定ヘッドによって測定されるワークの外径が所定寸法となるまで行われる。

特開昭６１−６５７２３号公報

しかしながら、上記従来の研削盤では、ワークに対してねじ研削を施すべき範囲がワーク及び砥石車の移動ストロークよりも長いような場合、その全範囲に渡ってねじ研削を行うことができなかった。一方、このような問題を防止すべく、移動ストロークが大きくなるように研削盤を構成すると、研削盤が大型化して広い設置面積が必要になるという新たな問題を生じる。

また、主軸台及び心押台に、ワーク軸線方向に貫通し且つワークと同軸な貫通穴が形成されたものを採用し、この貫通穴内に挿通されたワークを主軸台及び心押台の各外周把持部によりそれぞれ把持してワークの一定領域（第１研削領域）にねじ研削を施した後、ワークをその軸線方向に移動させ、外周把持部による把持位置を変更して支持し、第１研削領域の研削時に研削されなかった未研削の領域（第２研削領域）にねじ研削を施すようにすることにより、移動ストロークよりも長い範囲に渡ってねじ研削するといったことも行われているが、この場合、第１研削領域と第２研削領域とが別々に研削されるので、第１研削領域のねじ溝と連続性を持たせるように第２研削領域のねじ溝を研削するのが非常に難しく、このために、第１研削領域のねじ溝と第２研削領域のねじ溝との境界で有効径や斜径、リードが変化してこれらを一定に保つことができないなど、高精度なねじ研削を実施するには一定の限界があった。また、このような研削は、熟練工によって行われているが、このような作業のできる熟練工が少ないという問題もある。尚、ねじ精度の高精度化が要求されるのは、例えば、ボールねじの場合、その寸法精度が位置決め精度に大きく影響するからである。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、ワークの研削領域を複数の領域に分けてこれらを別々に研削する場合であってもねじ研削領域の全体に渡って高精度にねじ研削を行うことができるねじ研削方法及びねじ研削盤の提供をその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、
円筒状をしたワークのねじ形成領域を２以上の研削領域に分け、前記ワーク及び砥石車のワーク軸線方向における相対移動により、前記ワーク一端側の研削領域から隣り合う研削領域を順次研削していくことによって前記ねじ形成領域の全体にねじ研削を施す方法において、
予め設定された研削領域を研削後、この研削領域に隣接する未研削の研削領域を研削する場合に、
ねじ溝に当接する第１測定子を有し、この第１測定子の変位を検出して有効径又は斜径を測定する第１測定手段と、ねじ溝に当接する第２測定子を有し、この第２測定子の前記ワーク軸線方向における変位量を測定する第２測定手段とを前記砥石車及びワークの移動方向においてこれらが当接する部分よりも後側に配置して前記測定子を前記研削後の研削領域のねじ溝にそれぞれ当接させ、
前記砥石車及び各測定手段を前記研削後の研削領域側からその反対側に向けて移動させて、前記有効径又は斜径と前記第２測定子の変位量とを連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に測定しながら前記未研削の研削領域を研削し、その際、前記第１測定手段によって前記未研削の研削領域で測定される測定値が前記研削後の研削領域で測定される測定値と同じになるように前記未研削の研削領域を研削するとともに、前記第２測定手段によって測定される測定値が一定となるように前記砥石車及び各測定手段とワークとを相対移動させるようにしたことを特徴とするねじ研削方法に係る。

そして、このねじ研削方法は、以下のねじ研削盤によってこれを好適に実施することができる。即ち、このねじ研削盤は、
円筒状をしたワークを支持するワーク支持手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークに対しねじ研削を行う砥石車と、前記ワークの外周面と砥石車とが接近，離反する方向に前記ワーク支持手段と砥石車とを相対移動させる第１送り手段と、前記ワークの軸線方向に前記ワークと砥石車とが相対移動するように前記ワーク支持手段と砥石車とを相対的に移動させる第２送り手段と、前記各送り手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記ワークのねじ形成領域が２以上の研削領域に分けられ前記ワーク一端側の研削領域から隣り合う研削領域が順次研削されることによって前記ねじ形成領域の全体にねじ研削を施すように構成されたねじ研削盤において、
ねじ溝に当接する第１測定子を有し、この第１測定子の変位を検出して有効径又は斜径を測定する第１測定手段と、
ねじ溝に当接する第２測定子を有し、この第２測定子の前記ワーク軸線方向における変位量を測定する第２測定手段とを備え、
前記第２送り手段は、前記砥石車及び各測定手段とワークとをこの砥石車及び各測定手段が前記研削後の研削領域側からその反対側に向けて移動するように相対移動させ、
前記各測定手段は、前記砥石車及びワークの移動方向においてこれらが当接する部分よりも後側に配置されて前記測定子が前記研削後の研削領域のねじ溝にそれぞれ当接し、前記ワークに対する移動によって連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に有効径又は斜径及び前記第２測定子の変位量をそれぞれ測定するように構成され、
前記制御手段は、予め設定された研削領域を研削後、この研削領域に隣接する未研削の研削領域を研削する場合に、前記第１測定手段によって前記未研削の研削領域で測定される測定値が前記研削後の研削領域で測定される測定値と同じになるように前記第２送り手段により前記砥石車及び各測定手段とワークとを移動させるとともに、前記第２測定手段によって測定される測定値が一定となるように前記第２送り手段を制御しながら前記砥石車及び各測定手段とワークとを移動させるように構成される。

このねじ研削盤によれば、まず、ワーク一端側の研削領域が研削される。具体的には、ワーク支持手段によりワークが支持された後、第１送り手段によりワーク支持手段と砥石車とが相対移動せしめられて砥石車がワークに対して所定の切り込み量を有するように位置決めされ、第２送り手段により砥石車がワーク軸線方向に沿って移動するようにワーク支持手段と砥石車とが相対移動せしめられる。

このとき、ワーク及び砥石車は適宜手段により軸線中心に回転せしめられ、また、ワークの回転と砥石車のワーク軸線方向への移動とが同期するように制御される。そして、このような動作が所定寸法のねじ溝が形成されるまで所定回数繰り返される。

この後、ワーク一端側の研削領域に所定寸法のねじ溝が形成されると、次に、この研削領域に隣接する未研削の研削領域が研削される。具体的には、まず、砥石車及びワークの移動方向においてこれらが当接する部分よりも後側に配置された各測定手段の測定子が研削後の研削領域のねじ溝にそれぞれ当接せしめられる。

そして、第１送り手段によりワークに対して所定の切り込み量を有するように位置決めされた砥石車及び各測定子が前記研削後の研削領域側からその反対側に向けてワーク軸線方向に沿って移動するようにワーク支持手段と砥石車及び各測定手段とが第２送り手段により相対移動せしめられるが、その際、各測定子のワークに対する相対移動に伴い、各測定手段によって連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に有効径又は斜径及び第２測定子の変位量がそれぞれ測定され、また、制御手段により、第２測定手段によって測定される測定値が一定となるように第２送り手段が制御されながら砥石車及び各測定手段とワークとが相対移動せしめられる。

このとき、上記と同様、ワーク及び砥石車は適宜手段により軸線中心に回転せしめられ、また、ワークの回転と砥石車のワーク軸線方向への移動とが同期するように制御される。そして、このような動作が前記未研削の研削領域に所定寸法のねじ溝が形成されるように、即ち、制御手段による制御の下、第１測定手段によって前記未研削の研削領域で測定される測定値が前記研削後の研削領域で測定される測定値と同じになるまで、所定回数繰り返される。

この後、この前記未研削の研削領域に所定寸法のねじ溝が形成されると、この研削領域に隣接する別の未研削の研削領域が上記と同様にして研削される。以降、このような研削がすべての研削領域が研削されるまで繰り返される。

斯くして、本発明に係るねじ研削方法及びねじ研削盤によれば、第１測定手段によって測定される未研削の研削領域での測定値が研削後の研削領域で測定される測定値と同じになるまでねじ研削動作を繰り返し実行するとともに、第２測定手段によって測定される測定値が一定となるように砥石車をワークに対して研削後の研削領域側からその反対側に相対移動させるようにしたので、前記研削後の研削領域のねじ溝と前記未研削の研削領域のねじ溝との境界部分でも有効径や斜径、リードを一定に維持して前記研削後の研削領域のねじ溝と連続性を持たせるように前記未研削の研削領域のねじ溝を研削することができる。したがって、高精度にねじ研削することができる。

また、ワークのねじ形成領域を２以上の研削領域に分けてねじ研削しているので、ねじ研削を施すべき範囲が広範囲に渡るものであっても、装置を大型化せずに対応することができる。更に、各測定手段の測定結果を利用してねじ研削を実施しているので、熟練工でなくても、容易に且つ高精度にねじ研削することができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本発明の一実施形態に係るねじ研削盤の概略構成を示した平面図であり、図２は、本実施形態に係るねじ研削盤の平面図であって第２工程開始時の状態を示した図であり、図３は、図１における矢示Ａ−Ａ方向の断面図であり、図４は、図３における矢示Ｂ−Ｂ方向の断面図であり、図５は、図４における矢示Ｃ方向の側面図であり、図６は、図３における矢示Ｄ方向の平面図であり、図７は、図６における矢示Ｅ方向の側面図である。

図１乃至図７に示すように、本例のねじ研削盤１は、ベッド１１と、間隔を隔てて配設され、円筒状をした長尺のワークＷを水平に支持する第１主軸台１２及び第２主軸台１５と、ワークＷをその軸線中心に回転させるワーク回転駆動機構（図示せず）と、ワークＷの軸線方向たる左右方向に移動自在にベッド１１上に設けられ、上面に第１主軸台１２及び第２主軸台１５が配設されるテーブル２０と、テーブル２０を移動させるテーブル送り機構２１と、ワークＷの軸線と垂直な水平方向たる前後方向に移動自在にベッド１１上に設けられる砥石台２５と、軸線がワークＷの軸線と平行な垂直面内に位置するように且つ軸線中心に回転自在に砥石台２５によって支持され、ワークＷの外周面に当接してねじ研削を施すための砥石車２６と、砥石車２６をその軸線中心に回転させる砥石車回転駆動機構３０と、砥石台２５を移動させる砥石台送り機構３５と、テーブル２０の上面の、第１主軸台１２と第２主軸台１５との間に一定間隔で配設され、ワークＷの外周面に当接してこのワークＷを回転可能に支持する複数のワークレスト４０と、ベッド１１上に配設された第１測定機構４５及び第２測定機構５０と、ワーク回転駆動機構（図示せず），テーブル送り機構２１，砥石車回転駆動機構３０及び砥石台送り機構３５の作動を制御する制御装置６０とを備える。

尚、前記ねじ研削盤１は、例えば、旋盤などによって外周面にボールねじのねじ溝Ｗａが予め形成されたワーク（ねじ軸）Ｗの該ねじ溝Ｗａを研削するように構成されているものとする。また、このワークＷは、ねじ研削領域ＫがワークＷ及び砥石車２６の移動ストロークよりも長いため、図１及び図２に示すように、ねじ形成領域ＫがワークＷ軸線方向に連続した２つの研削領域（第１研削領域Ｋ１及び第２研削領域Ｋ２）に分けられており、したがって、ねじ研削盤１は、第１研削領域Ｋ１にねじ研削を施す第１工程と、第２研削領域Ｋ２にねじ研削を施す第２工程とを順次実施してねじ形成領域Ｋの全体をねじ研削するようになっている。

前記第１主軸台１２は、支持するワークＷと同軸且つ回転自在に設けられる第１主軸１３と、第１主軸１３の先端に装着され、ワークＷの外周面を把持する第１チャック１４とを備える。第１主軸台１２，第１主軸１３及び第１チャック１４には、ワークＷの軸線方向に貫通し、ワークＷと同軸な貫通穴１２ａ，１３ａ，１４ａがそれぞれ形成されており、これらの貫通穴１２ａ，１３ａ，１４ａ内にワークＷが挿通可能となっている。前記ワーク回転駆動機構（図示せず）は、第１主軸台１２の内部に内蔵され、第１主軸１３を回転させることで、第１チャック１４及びワークＷを一体的に回転させる。

前記第２主軸台１５は、前記第１主軸台１２とほぼ同様の構成であり、支持するワークＷと同軸且つ回転自在に設けられる第２主軸１６と、第２主軸１６の先端に装着され、ワークＷの外周面を把持する第２チャック１７とを備える。第２主軸台１５，第２主軸１６及び第２チャック１７には、ワークＷの軸線方向に貫通し、ワークＷと同軸な貫通穴１５ａ，１６ａ，１７ａがそれぞれ形成されており、これらの貫通穴１５ａ，１６ａ，１７ａ内にワークＷが挿通可能となっている。

また、前記第１主軸台１２及び第２主軸台１５は、ワークＷがその軸線方向に移動せしめられることにより各チャック１４，１７によるワークＷの把持位置を変更可能となっており、前記第１工程では、図１に示すように、第２チャック１７でワークＷの他端側を、第１チャック１４でワークＷの中央部近傍を把持し、前記第２工程では、図２に示すように、第１チャック１４でワークＷの一端側を、第２チャック１７でワークＷの中央部近傍を把持する。また、前記第１工程では、各チャック１４，１７間に第１研削領域Ｋ１が位置し、前記第２工程では、各チャック１４，１７間に第２研削領域Ｋ２及び第１研削領域Ｋ１の一部が位置する。

前記テーブル２０は、ベッド１１の上面に設けられたガイドレール１１ａと係合するスライダ（図示せず）を備えており、これらガイドレール１１ａ及びスライダ（図示せず）によって移動が案内される。

前記テーブル送り機構２１は、ベッド１１に固定されたサーボモータ２２と、ワークＷの軸線方向と平行に設けられ、サーボモータ２２によって軸中心に回転せしめられるボールねじ２３と、テーブル２０の下面に固設され、ボールねじ２３と螺合してこれに沿って移動するナット２４とを備えており、ボールねじ２３の回転によりナット２４とともにテーブル２０を前記左右方向に移動させる。

前記砥石台２５は、砥石車２６の回転軸２７がワークＷの軸線と平行な状態（水平）から研削すべきボールねじのリード角と同じ角度だけ傾くように傾斜して配置され、ベッド１１の後部側に配設されている。また、砥石台２５は、ベッド１１の上面に設けられたガイドレール１１ｂと係合するスライダ２５ａを備えており、これらガイドレール１１ｂ及びスライダ２５ａによって移動が案内される。前記砥石車２６は、ワークＷの横側に配置され、その回転軸２７が砥石台２５の両側面から突出している。

前記砥石車回転駆動機構３０は、砥石台２５の上面に固設された駆動モータ３１と、駆動モータ３１の出力軸に固設されたプーリ３２と、砥石車２６の回転軸２７の一端に固設されたプーリ３３と、各プーリ３２，３３間に掛け渡された伝動ベルト３４とを備えており、駆動モータ３１の回転動力をプーリ３２，伝動ベルト３４及びプーリ３３を介し砥石車２６に伝達してこれを回転させる。

前記砥石台送り機構３５は、ベッド１１に固定されたサーボモータ３６と、ワークＷの軸線と垂直な水平方向に設けられ、サーボモータ３６によって軸中心に回転せしめられるボールねじ３７と、砥石台２５の下面に固設され、ボールねじ３７と螺合してこれに沿って移動するナット３８とを備えており、ボールねじ３７の回転によりナット３８とともに砥石台２５を前記前後方向に移動させる。

前記各ワークレスト４０は、砥石車２６との間にワークＷを挟むようにその横側に配置されてワークＷの外周面に当接する第１当接部材４１と、ワークＷのほぼ下側に配置されてワークＷの外周面に当接する第２当接部材４２と、これら各当接部材４１，４２を支持し、テーブル２０の上面に設けられた支持部材４３とを備える。

前記第１測定機構４５は、ワークＷに対して進退自在に設けられる測定ヘッド４６と、測定ヘッド４６がその進退方向にスライド移動自在に設けられるベース４８と、テーブル２０と砥石台２５との間のベッド１１上に固設され、ベース４８を支持する支柱４９とを備えており、測定ヘッド４６は、図示しない駆動機構によって進退せしめられる。

前記測定ヘッド４６は、砥石車２６がワークＷに当接する部分よりも第２主軸台１５側に配置され、研削すべきボールねじのリード角と同じ角度だけ垂直から傾斜しており、斜め下方に移動してワークＷに接近し、斜め上方に移動してワークＷから離反する。また、この測定ヘッド４６は、ねじ溝Ｗａに当接する第１測定子４７を有し、この第１測定子４７の変位を検出してこの第１測定子４７が当接している部分の斜径を測定するように構成されており、前記第１測定子４７は、ワークＷを挟むように一定間隔を隔てて対向した２つの部材４７ａ，４７ｂからなり、その先端部が当該ボールねじで使用される実際のボールと同じボールから構成されて、このボールがねじ溝Ｗａ内に当接するようになっている。

前記第２測定機構５０は、ねじ溝Ｗａに当接する第２測定子５１と、第２測定子５１を平行ばね５３を介してワークＷの軸線方向に変位可能に支持する第１支持部材５２と、第２測定子５１の変位を検出する変位検出部５４と、変位検出部５４を支持する第２支持部材５６と、各支持部材５２，５６が固設される移動台５７と、移動台５７が砥石台２５と同方向（前記前後方向）に移動自在に設けられるベース５８と、テーブル２０と砥石台２５との間のベッド１１上に固設され、テーブル２０の上方でベース５８を支持する支持アーム５９とを備えており、変位検出部５４により第２測定子５１の変位を検出して第２測定子５１のワークＷ軸線方向における変位量を測定する。

前記第２測定子５１は、砥石車２６がワークＷに当接する部分よりも第２主軸台１５側に配置された矩形ブロック状の部材からなり、その先端部に当該ボールねじで使用される実際のボールと同じボール５１ａを備え、このボール５１ａがねじ溝Ｗａに当接する。また、この第２測定子５１の一方の側面には、変位検出部５４の当接部材５５が当接する当接部５１ｂが形成されている。尚、前記ボール５１ａは、その中心の高さがワークＷの軸線と同じ高さとなるように配置されている。また、第２測定子５１は、図示しない駆動機構によって移動台５２が駆動されることによりワークＷに対して進退せしめられる。

前記第１支持部材５２は矩形ブロック状に形成され、第２測定子５１と間隔を隔てた下方位置に配置される。前記平行ばね５３は、ワークＷの軸線方向に一定間隔を隔てた平板状の部材から構成され、第２測定子５１及び第１支持部材５２の両側面にそれぞれ設けられており、この平行ばね５３によって第２測定子５１のワークＷ軸線方向における移動が許容されるようになっている。前記変位検出部５４は、第２測定子５１の当接部５１ｂに当接する当接部材５５を有し、第２測定子５１の変位による当接部材５５の変位を検出する。

尚、前記各測定機構４５，５０は、各測定子４７，５１がワークＷに対して相対移動及び相対回転している間、連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に斜径及び第２測定子５１の変位量を測定する。また、これら各測定機構４５，５０は、前記第２工程の実施時に測定を行うようになっており、このとき、各測定子４７，５１が第１工程で研削された第１研削領域Ｋ１のねじ溝Ｗａに当接してこの位置からワークＷに対し相対移動するようになっている。

前記制御装置６０は、前記第１工程及び第２工程の各工程において、砥石台送り機構３５の制御により、砥石台２５を前記前後方向に移動させて砥石車２６がワークＷに対して所定の切り込み量を有するように位置決めし、ワーク回転駆動機構（図示せず）及びテーブル送り機構２１の制御により、ワークＷの回転と砥石車２６のワークＷ軸線方向の相対移動とを同期させつつ、所定の切り込み量を有する砥石車２６が第２主軸台１５側から第１主軸台１２側に相対移動するようにテーブル２０を前記左右方向に移動させてワークＷに対しねじ研削を施すとともに、このような相対移動を複数回繰り返して所定寸法に仕上げる。

また、制御装置６０は、第２工程の実施時に、第１測定機構４５によって第２研削領域Ｋ２で測定される測定値が第１研削領域Ｋ１で測定される測定値と同じになるまでテーブル送り機構２１により砥石車２６及び各測定機構４５，５０とワークＷとの相対移動を繰り返すとともに、第２測定機構５０によって測定される測定値が一定となるようにテーブル送り機構２１を制御しながら砥石車２６及び各測定機構４５，５０とワークＷとを相対移動させる。

以上のように構成された本例のねじ研削盤１によれば、以下に説明するようにして、第１工程及び第２工程が順次実施され、ワークＷに対しねじ研削が行われる。第１工程では、まず、各主軸台１２，１５のチャック１４，１７によりこれらの間に第１研削領域Ｋ１が位置するようにワークＷが把持，支持され、砥石台送り機構３５により砥石車２６がワークＷに対して所定の切り込み量を有するように位置決めされた後、ワーク回転駆動機構（図示せず）及び砥石車回転駆動機構３０によりワークＷ及び砥石車２６がそれぞれ回転せしめられた状態で、テーブル送り機構２１により砥石車２６が第２主軸台１５側から第１主軸台１２側に移動せしめられ、第１研削領域Ｋ１が研削される。

そして、このような動作が所定寸法のねじ溝Ｗａが形成されるまで所定回数繰り返され、第１研削領域Ｋ１に所定寸法のねじ溝Ｗａが形成されると、ワークＷがその軸線方向に移動せしめられて各主軸台１２，１５のチャック１４，１７による把持位置が変更され、このチャック１４，１７間に第２研削領域Ｋ２及び第１研削領域Ｋ１の一部が位置するようにワークＷが支持された後、第２工程が実施される。

第２工程では、まず、第１測定機構４５の測定ヘッド４６及び第２測定機構５０の第２測定子５１が退避位置からワークＷ側に移動せしめられて各測定子４７，５１が第１研削領域Ｋ１のねじ溝Ｗａに当接せしめられる。

次に、砥石台送り機構３５により砥石車２６がワークＷに対して所定の切り込み量を有するように位置決めされた後、ワーク回転駆動機構（図示せず）及び砥石車回転駆動機構３０によりワークＷ及び砥石車２６がそれぞれ回転せしめられた状態で、テーブル送り機構２１により砥石車２６及び各測定機構４５，５０が第２主軸台１５側から第１主軸台１２側に移動せしめられ、第２研削領域Ｋ２が研削されるが、その際、各測定子４７，５１のワークＷに対する相対移動に伴い、各測定機構４５，５０によって連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に斜径及び第２測定子５１の変位量がそれぞれ測定され、また、制御装置６０により、第２測定機構５０によって測定される測定値が一定となるようにワークＷ軸線方向における送り位置が調整されながらテーブル送り機構２１により砥石車２６及び各測定機構４５，５０とワークＷとが相対移動せしめられる。

そして、このような動作が第２研削領域Ｋ２に所定寸法のねじ溝Ｗａが形成されるまで、即ち、制御装置６０による制御の下、第１測定機構４５によって第２研削領域Ｋ２で測定される測定値が第１研削領域で測定される測定値と同じになるまで（第２研削領域Ｋ２で測定される測定値と第１研削領域で測定される測定値との差がなくなるまで）、砥石車２６の切り込み量が適宜調整されつつ所定回数繰り返される。このようにして第１工程及び第２工程が順次実行されて第１研削領域Ｋ１及び第２研削領域Ｋ２が順次研削され、研削すべきねじ形成領域Ｋの全体に渡ってねじ研削が行われる。

このように、本例のねじ研削盤１によれば、第１測定機構４５によって測定される第２研削領域Ｋ２での測定値が第１研削領域Ｋ１で測定される測定値と同じになるまでねじ研削動作を繰り返し実行するとともに、第２測定機構５０によって測定される測定値が一定となるように砥石車２６をワークＷに対して第１研削領域Ｋ１側から第２研削領域Ｋ２側に相対移動させるようにしたので、第１研削領域Ｋ１のねじ溝Ｗａと第２研削領域Ｋ２のねじ溝Ｗａとの境界部分でも斜径及びリードを一定に維持して第１研削領域Ｋ１のねじ溝Ｗａと連続性を持たせるように第２研削領域Ｋ２のねじ溝Ｗａを研削することができる。したがって、研削後のねじ精度を高精度なものとすることができる。

また、ワークＷの一部分をねじ研削すると、ワークＷの軸線方向への移動により各主軸台１２，１５のチャック１４，１７による把持位置を変更して未研削の部分をねじ研削するようにしているので、ねじ研削を施すべき範囲が広範囲に渡るものであっても、装置を大型化せずに対応することができる。更に、各測定機構４５，５０の測定結果を利用してねじ研削を実施しているので、熟練工でなくても、容易に且つ高精度にねじ研削することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。

上例では、ねじ研削領域Ｋを第１研削領域Ｋ１及び第２研削領域Ｋ２の２つに分けたが、これに限られるものではなく、例えば、３つ以上の研削領域に分けるようにしても良い。この場合においても、上記と同様にして研削すれば、各研削領域のねじ溝Ｗａを連続性を持たせるように研削することができるので、精度良くねじ研削することができる。

また、上例では、第１測定機構４５を、斜径を測定するように構成したが、この斜径に代えて有効径を測定するように構成しても、上記と同様の効果を得ることができる。また、上記ねじ研削盤１の具体的な構造や動作は、上述したものに何ら限定されるものではなく、また、前記各測定機構４５，５０の具体的構造や配置位置についても上述したものに限定されるものではない。

本発明の一実施形態に係るねじ研削盤の概略構成を示した平面図である。本実施形態に係るねじ研削盤の平面図であって第２工程開始時の状態を示した図である。図１における矢示Ａ−Ａ方向の断面図である。図３における矢示Ｂ−Ｂ方向の断面図である。図４における矢示Ｃ方向の側面図である。図３における矢示Ｄ方向の平面図である。図６における矢示Ｅ方向の側面図である。

符号の説明

１ねじ研削盤
１１ベッド
１２第１主軸台
１５第２主軸台
２０テーブル
２１テーブル送り機構
２５砥石台
２６砥石車
３０砥石車回転駆動機構
３５砥石台送り機構
４５第１測定機構
４６測定ヘッド
４７第１測定子
５０第２測定機構
５１第２測定子
５４変位検出部
６０制御装置
Ｗワーク

Claims

円筒状をしたワークのねじ形成領域を２以上の研削領域に分け、前記ワーク及び砥石車のワーク軸線方向における相対移動により、前記ワーク一端側の研削領域から隣り合う研削領域を順次研削していくことによって前記ねじ形成領域の全体にねじ研削を施す方法において、
予め設定された研削領域を研削後、この研削領域に隣接する未研削の研削領域を研削する場合に、
ねじ溝に当接する第１測定子を有し、この第１測定子の変位を検出して有効径又は斜径を測定する第１測定手段と、ねじ溝に当接する第２測定子を有し、この第２測定子の前記ワーク軸線方向における変位量を測定する第２測定手段とを前記砥石車及びワークの移動方向においてこれらが当接する部分よりも後側に配置して前記測定子を前記研削後の研削領域のねじ溝にそれぞれ当接させ、
前記砥石車及び各測定手段を前記研削後の研削領域側からその反対側に向けて移動させて、前記有効径又は斜径と前記第２測定子の変位量とを連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に測定しながら前記未研削の研削領域を研削し、その際、前記第１測定手段によって前記未研削の研削領域で測定される測定値が前記研削後の研削領域で測定される測定値と同じになるように前記未研削の研削領域を研削するとともに、前記第２測定手段によって測定される測定値が一定となるように前記砥石車及び各測定手段とワークとを相対移動させるようにしたことを特徴とするねじ研削方法。
円筒状をしたワークを支持するワーク支持手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークに対しねじ研削を行う砥石車と、前記ワークの外周面と砥石車とが接近，離反する方向に前記ワーク支持手段と砥石車とを相対移動させる第１送り手段と、前記ワークの軸線方向に前記ワークと砥石車とが相対移動するように前記ワーク支持手段と砥石車とを相対的に移動させる第２送り手段と、前記各送り手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記ワークのねじ形成領域が２以上の研削領域に分けられ前記ワーク一端側の研削領域から隣り合う研削領域が順次研削されることによって前記ねじ形成領域の全体にねじ研削を施すように構成されたねじ研削盤において、
ねじ溝に当接する第１測定子を有し、この第１測定子の変位を検出して有効径又は斜径を測定する第１測定手段と、
ねじ溝に当接する第２測定子を有し、この第２測定子の前記ワーク軸線方向における変位量を測定する第２測定手段とを備え、
前記第２送り手段は、前記砥石車及び各測定手段とワークとをこの砥石車及び各測定手段が前記研削後の研削領域側からその反対側に向けて移動するように相対移動させ、
前記各測定手段は、前記砥石車及びワークの移動方向においてこれらが当接する部分よりも後側に配置されて前記測定子が前記研削後の研削領域のねじ溝にそれぞれ当接し、前記ワークに対する移動によって連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に有効径又は斜径及び前記第２測定子の変位量をそれぞれ測定するように構成され、
前記制御手段は、予め設定された研削領域を研削後、この研削領域に隣接する未研削の研削領域を研削する場合に、前記第１測定手段によって前記未研削の研削領域で測定される測定値が前記研削後の研削領域で測定される測定値と同じになるように前記第２送り手段により前記砥石車及び各測定手段とワークとを移動させるとともに、前記第２測定手段によって測定される測定値が一定となるように前記第２送り手段を制御しながら前記砥石車及び各測定手段とワークとを移動させるように構成されてなることを特徴とするねじ研削盤。