JP2600837B2 - 螺旋溝フランク面の加工方法 - Google Patents
螺旋溝フランク面の加工方法Info
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- JP2600837B2 JP2600837B2 JP21196288A JP21196288A JP2600837B2 JP 2600837 B2 JP2600837 B2 JP 2600837B2 JP 21196288 A JP21196288 A JP 21196288A JP 21196288 A JP21196288 A JP 21196288A JP 2600837 B2 JP2600837 B2 JP 2600837B2
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バレルカム（ねじれカム）や方形ねじ，台
形ねじ等の螺旋溝のフランク面の精密加工方法に関す
る。
形ねじ等の螺旋溝のフランク面の精密加工方法に関す
る。
〔従来の技術〕 従来のこの種の螺旋溝のフランク面の一般的な加工法
は、第３図、第４図に示されるように、予め所定の溝形
状に合わせて成形した円板状の砥石または切刃を有する
工具２を、ワークＷの回転軸OWに対してリード角αだけ
傾けて行われていた。
は、第３図、第４図に示されるように、予め所定の溝形
状に合わせて成形した円板状の砥石または切刃を有する
工具２を、ワークＷの回転軸OWに対してリード角αだけ
傾けて行われていた。
しかしながら、このような従来の螺旋溝フランク面の
加工方法にあっては、深い溝やリード角の大きな溝、或
いは方形溝を精密加工する場合には、工具の干渉作用
で、砥石の形状をそのままワークに転写することはでき
ないため、精密なねじを得ることができないという問題
点があった。
加工方法にあっては、深い溝やリード角の大きな溝、或
いは方形溝を精密加工する場合には、工具の干渉作用
で、砥石の形状をそのままワークに転写することはでき
ないため、精密なねじを得ることができないという問題
点があった。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものであり、深い溝，リード角の大きな溝，方形溝な
ど一般に精密加工の困難な螺旋溝のフランク面を、精密
に仕上げ加工できる加工方法を提供することを目的とし
ている。
たものであり、深い溝，リード角の大きな溝，方形溝な
ど一般に精密加工の困難な螺旋溝のフランク面を、精密
に仕上げ加工できる加工方法を提供することを目的とし
ている。
上記の目的を達成するため、本発明は、針状，円柱状
または軸回転状態で円柱状になる研削または切削の工具
のいずれかを用いてワークの螺旋溝フランク面を加工す
る方法であって、 ワークの回転軸を含む平面を基準面として、前記基準
面と平行な工具の回転軸の位置を前記螺旋溝フランク面
に沿い平行移動させ、当該基準面に対して直角方向の移
動量により、螺旋溝フランク面の傾きを制御する。
または軸回転状態で円柱状になる研削または切削の工具
のいずれかを用いてワークの螺旋溝フランク面を加工す
る方法であって、 ワークの回転軸を含む平面を基準面として、前記基準
面と平行な工具の回転軸の位置を前記螺旋溝フランク面
に沿い平行移動させ、当該基準面に対して直角方向の移
動量により、螺旋溝フランク面の傾きを制御する。
例えば方形螺旋溝の場合、正確な螺旋溝の溝中心面か
ら溝フランク面までの距離は、螺旋溝の溝外径（ワーク
直径）と谷径の間の各位置において、それぞれに一定で
ある。もし、谷径の位置から溝外径の位置にかけて、上
記距離が増加もしくは減少していれば、溝フランク面は
傾いていることになり、正確な方形溝とはいえない。
ら溝フランク面までの距離は、螺旋溝の溝外径（ワーク
直径）と谷径の間の各位置において、それぞれに一定で
ある。もし、谷径の位置から溝外径の位置にかけて、上
記距離が増加もしくは減少していれば、溝フランク面は
傾いていることになり、正確な方形溝とはいえない。
いま、方形螺旋溝のフランク面を円柱状の工具で精密
に仕上げ加工することを考える。その加工に際して、ワ
ーク回転軸を含む平面（含軸平面）を基準面とし、工具
回転軸の位置を方形螺旋溝のフランク面に沿い平行移動
させる。すると、その相対平行移動量（当該基準面に対
して直角方向の移動量で表すものとする）の変化に伴
い、ワークと工具の当たる位置は変化する。ワークの上
記各直径方向の位置により、螺旋溝のリード角が変化し
ている（すなわち、リード角は上記各直径の関数であ
る）から、工具の当たる位置が変化すると、仕上げ加工
されたフランク面の傾き（すなわち、ワークの含軸平面
における溝中心面から溝フランク面までの距離、以下、
含軸平面形状ともいう）が変わる。
に仕上げ加工することを考える。その加工に際して、ワ
ーク回転軸を含む平面（含軸平面）を基準面とし、工具
回転軸の位置を方形螺旋溝のフランク面に沿い平行移動
させる。すると、その相対平行移動量（当該基準面に対
して直角方向の移動量で表すものとする）の変化に伴
い、ワークと工具の当たる位置は変化する。ワークの上
記各直径方向の位置により、螺旋溝のリード角が変化し
ている（すなわち、リード角は上記各直径の関数であ
る）から、工具の当たる位置が変化すると、仕上げ加工
されたフランク面の傾き（すなわち、ワークの含軸平面
における溝中心面から溝フランク面までの距離、以下、
含軸平面形状ともいう）が変わる。
そこで、各直径の関数である含軸平面形状と、相対平
行移動量及びリード角との関係を求めておけば、ワーク
と工具との相対平行移動量を制御することにより、含軸
平面形状の値を正確に一定に維持できる。換言すれば螺
旋溝のフランク面を精密に仕上げ加工することができ
る。
行移動量及びリード角との関係を求めておけば、ワーク
と工具との相対平行移動量を制御することにより、含軸
平面形状の値を正確に一定に維持できる。換言すれば螺
旋溝のフランク面を精密に仕上げ加工することができ
る。
以下、本発明の実施例を図とともに説明する。
第１図ないし第３図は、本発明の一実施例を示すもの
で、水平に保持されたワークに対して、直角方向から工
具を当てて方形ねじを加工する場合である。
で、水平に保持されたワークに対して、直角方向から工
具を当てて方形ねじを加工する場合である。
図中、Ｗはワークである方形ねじ、１は該方形ねじＷ
のねじ溝、２はそのねじ溝１のフランク面1Aを仕上加工
する工具としての円筒形砥石である。
のねじ溝、２はそのねじ溝１のフランク面1Aを仕上加工
する工具としての円筒形砥石である。
また、D0はワークＷの外径、Diはねじ溝１の谷径、Dm
はねじ溝１の有効径、ｄは工具２の直径である。
はねじ溝１の有効径、ｄは工具２の直径である。
OWはワークＷの回転軸、OKは工具２の回転軸、10はね
じ溝１の中心面である。
じ溝１の中心面である。
Ｘは、水平な含軸平面である基準面STにおけるねじ溝
１の溝中心面10から溝フランク面1Aまでの距離すなわち
含軸平面形状であり、X0は外径位置における距離、Xiは
谷径位置における距離、Xmは有効径位置における距離と
する。
１の溝中心面10から溝フランク面1Aまでの距離すなわち
含軸平面形状であり、X0は外径位置における距離、Xiは
谷径位置における距離、Xmは有効径位置における距離と
する。
また、ワーク回転軸OWの水平な基準面STから、工具回
転軸OKを第１図で下方（または上方）に、溝フランク面
1A沿いに平行移動させた場合の、工具回転軸OKの位置
を、当該基準面STに対して直角方向に相対平行移動量Ｖ
で表し、その平行移動後の工具２がワークＷのフランク
面1Aと当たる位置をＰとする。
転軸OKを第１図で下方（または上方）に、溝フランク面
1A沿いに平行移動させた場合の、工具回転軸OKの位置
を、当該基準面STに対して直角方向に相対平行移動量Ｖ
で表し、その平行移動後の工具２がワークＷのフランク
面1Aと当たる位置をＰとする。
いま、方形ねじＷの直径Ｄの位置でのねじ溝１のリー
ド角をβ、リードをＬとすると、リード角βは β＝tan-1（L/πＤ） ……（１） で表される。Ｌは定数であるから、βはＤの関数であ
る。
ド角をβ、リードをＬとすると、リード角βは β＝tan-1（L/πＤ） ……（１） で表される。Ｌは定数であるから、βはＤの関数であ
る。
更に、工具２の移動前（Ｖ＝０）の含軸平面（基準
面）と上記Ｐ点との間の距離Ｈは Ｈ＝（d/2）sinβ＋Ｖ ……（２） そのＰ点とワーク回転軸OWとを結ぶ直線が基準面とな
す角θ（以下、ワーク回転角θとする）は θ＝sin-1（H/D/2） ＝sin-1｛（d sinβ＋2V）/D｝ ……（３） 水平な基準面STにおける、ねじ溝１の溝中心面10から
溝フランク面1Fまでの距離Ｘは、溝中心面10と工具回転
軸OK間の水平距離Ｓ、工具回転軸OKとＰ点間の水平距離
（d/2）cosβ、基準面STが溝フランク面1Fに交わる交線
P0とＰ点間の水平距離（θ/2π）Ｌの合計で表せる。
面）と上記Ｐ点との間の距離Ｈは Ｈ＝（d/2）sinβ＋Ｖ ……（２） そのＰ点とワーク回転軸OWとを結ぶ直線が基準面とな
す角θ（以下、ワーク回転角θとする）は θ＝sin-1（H/D/2） ＝sin-1｛（d sinβ＋2V）/D｝ ……（３） 水平な基準面STにおける、ねじ溝１の溝中心面10から
溝フランク面1Fまでの距離Ｘは、溝中心面10と工具回転
軸OK間の水平距離Ｓ、工具回転軸OKとＰ点間の水平距離
（d/2）cosβ、基準面STが溝フランク面1Fに交わる交線
P0とＰ点間の水平距離（θ/2π）Ｌの合計で表せる。
Ｘ＝（θ/2π）Ｌ＋（d/2）cosβ＋Ｓ ……（４） かくして、定数として工具直径ｄ、リードＬを、又Ｓ
をねじ溝１の有効径での溝幅ｌの値によって決定して与
えれば、θ，βはＤの関数であるからＸはＤの関数とな
り，外径，有効径，谷径等各径でのＸの値が相対平行移
動量Ｖと関連して求められる。すなわち、相対平行移動
量Ｖに応じて、外径位置における距離X0、谷径位置にお
ける距離Xi、有効径位置における距離Xmがどのように変
化するかを求めれば、相対平行移動量Ｖにより、螺旋溝
フランク面の傾きを任意に制御することができ、正確な
含軸平面形状が得られる。
をねじ溝１の有効径での溝幅ｌの値によって決定して与
えれば、θ，βはＤの関数であるからＸはＤの関数とな
り，外径，有効径，谷径等各径でのＸの値が相対平行移
動量Ｖと関連して求められる。すなわち、相対平行移動
量Ｖに応じて、外径位置における距離X0、谷径位置にお
ける距離Xi、有効径位置における距離Xmがどのように変
化するかを求めれば、相対平行移動量Ｖにより、螺旋溝
フランク面の傾きを任意に制御することができ、正確な
含軸平面形状が得られる。
いま、 ワークの外径 D0＝25mm ねじ溝の谷径 Di＝15mm ねじ溝の有効径 Dm＝20mm リード Ｌ＝6mm 有効径でのねじ溝の谷幅 ｌ＝3.0mm を目標値として与え、 直径ｄ＝2mmの工具を用い、溝中心と工具回転軸OK間の
水平距離Ｓは Ｓ＝｛（ｌ−ｄ）/2｝cosβｍ （βｍは有効径でのリード角） このＳの値はおよそ0.5mmであり、上式（１）ないし
（４）により、相対平行移動量Ｖを仮定して算出したワ
ークＷの外径D0、谷径Di、有効径Dm毎の含軸平面形状Ｘ
の値を、表１ないし表３に示す。
水平距離Ｓは Ｓ＝｛（ｌ−ｄ）/2｝cosβｍ （βｍは有効径でのリード角） このＳの値はおよそ0.5mmであり、上式（１）ないし
（４）により、相対平行移動量Ｖを仮定して算出したワ
ークＷの外径D0、谷径Di、有効径Dm毎の含軸平面形状Ｘ
の値を、表１ないし表３に示す。
以上の計算結果から、相対平行移動量Ｖを基準面STか
ら上方に0.1mmにとれば、含軸平面形状Ｘの値は、外径
位置における距離X0＝谷径位置における距離Xi＝1.5003
mmと等しくなり、ほぼ正確な方形ねじ溝が加工できるこ
とになる。但し有効径位置における距離Xm＝1.5000mmで
あり、若干中高気味になっている。
ら上方に0.1mmにとれば、含軸平面形状Ｘの値は、外径
位置における距離X0＝谷径位置における距離Xi＝1.5003
mmと等しくなり、ほぼ正確な方形ねじ溝が加工できるこ
とになる。但し有効径位置における距離Xm＝1.5000mmで
あり、若干中高気味になっている。
また、Ｖ＝０にとればフランク面1Aの傾きは1.5029
（D0）−1.5081（Di）＝−５μｍになり、Ｖ＝0.04mm下
方にとれば傾きは、1.5060（D0）−1.5132（Di）＝−７
μｍになり、かくしてフランク面1Aの傾斜角を任意に変
えることができる。
（D0）−1.5081（Di）＝−５μｍになり、Ｖ＝0.04mm下
方にとれば傾きは、1.5060（D0）−1.5132（Di）＝−７
μｍになり、かくしてフランク面1Aの傾斜角を任意に変
えることができる。
なお、上記実施例では、方形ねじに適用した場合を述
べたが、その他バレルカム（ねじれカム）や台形ねじ等
の螺旋溝のフランク面の精密加工に適用可能である。
べたが、その他バレルカム（ねじれカム）や台形ねじ等
の螺旋溝のフランク面の精密加工に適用可能である。
また、工具は円柱状の研削砥石に限らず、その他、針
状，または軸回転状態で円柱状になる断面形状の研削ま
たは切削工具のいずれかを用いることができる。
状，または軸回転状態で円柱状になる断面形状の研削ま
たは切削工具のいずれかを用いることができる。
以上説明したように、本発明によれば、ワークの回転
軸を含む平面を基準面として、その基準面と平行な工具
の回転軸の位置を螺旋溝フランク面に沿い平行移動さ
せ、当該基準面に対して直角方向の移動量により、螺旋
溝フランク面の傾きを制御する。そのため、ワーク回転
軸と工具回転軸の相対的角度は固定したまま、平行移動
のみで溝フランク面の傾きをミクロンオーダでコントロ
ールすることができる。
軸を含む平面を基準面として、その基準面と平行な工具
の回転軸の位置を螺旋溝フランク面に沿い平行移動さ
せ、当該基準面に対して直角方向の移動量により、螺旋
溝フランク面の傾きを制御する。そのため、ワーク回転
軸と工具回転軸の相対的角度は固定したまま、平行移動
のみで溝フランク面の傾きをミクロンオーダでコントロ
ールすることができる。
更には、制御すべき量は幾何学的計算で求めることが
可能であり、制御が容易である。
可能であり、制御が容易である。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例のジェオメトリ
を説明する模式図で、第１図は平面図、第２図は側面
図、第３図は第２図のIII−III線断面図、第４図は従来
の螺旋溝フランク面の加工方法の側面図、第５図はその
平面図である。 １は螺旋溝（ねじ溝）、1Aは溝フランク面、２は工具、
Ｗはワーク、OWはワーク回転軸、OKは工具回転軸、STは
基準面、βはリード角、Ｖは相対平行移動量、Ｘは含軸
平面形状。
を説明する模式図で、第１図は平面図、第２図は側面
図、第３図は第２図のIII−III線断面図、第４図は従来
の螺旋溝フランク面の加工方法の側面図、第５図はその
平面図である。 １は螺旋溝（ねじ溝）、1Aは溝フランク面、２は工具、
Ｗはワーク、OWはワーク回転軸、OKは工具回転軸、STは
基準面、βはリード角、Ｖは相対平行移動量、Ｘは含軸
平面形状。
Claims (1)
- 【請求項１】針状，円柱状または軸回転状態で円柱状に
なる研削または切削の工具のいずれかを用いてワークの
螺旋溝フランク面を加工する方法であって、 ワークの回転軸を含む平面を基準面として、前記基準面
と平行な工具の回転軸の位置を前記螺旋溝フランク面に
沿い平行移動させ、当該基準面に対して直角方向の移動
量により、螺旋溝フランク面の傾きを制御することを特
徴とする螺旋溝フランク面の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21196288A JP2600837B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 螺旋溝フランク面の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21196288A JP2600837B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 螺旋溝フランク面の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0259264A JPH0259264A (ja) | 1990-02-28 |
| JP2600837B2 true JP2600837B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=16614587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21196288A Expired - Fee Related JP2600837B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 螺旋溝フランク面の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600837B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004006164B4 (de) * | 2004-02-07 | 2011-07-14 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH, 83301 | Verfahren zum Fräsen einer Nut auf einem Zylindermantel |
| DE102008008382B4 (de) * | 2008-02-09 | 2010-08-26 | Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh | Verfahren zur Fräsbearbeitung räumlicher Kurven |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP21196288A patent/JP2600837B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0259264A (ja) | 1990-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |