JP4562261B2 - ラック旋盤のボールねじ送り装置および送り補正方法 - Google Patents
ラック旋盤のボールねじ送り装置および送り補正方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4562261B2 JP4562261B2 JP2000263759A JP2000263759A JP4562261B2 JP 4562261 B2 JP4562261 B2 JP 4562261B2 JP 2000263759 A JP2000263759 A JP 2000263759A JP 2000263759 A JP2000263759 A JP 2000263759A JP 4562261 B2 JP4562261 B2 JP 4562261B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball screw
- rack
- servo motor
- main
- feed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラック旋盤の送り機構に用いられるボールねじ送り装置に係り、特に、サーボモータによる補助送り機構を付加することにより、加工誤差を防止したり、任意のラックピッチのラック加工を行えるようにするラック旋盤のボールねじ送り装置および送り補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
工作機械では、テーブルや主軸頭等の移動体の送り装置にボールねじ送り機構が用いられている。図4は、従来のボールねじ送り機構が組み込まれたラック切削盤の側面を示す図で、図5は、このラック切削盤の平面図である。30はカッター台で、32がボールねじである。このラック切削盤では、カッター台30は、ベッド33上に設けられた案内部34a、34bの滑り面を滑動しながら直線移動自在なようにベッド33上に設置されている。雌ねじ固定台35は、ベッド33に対して固定されており、この雌ねじ固定台35には、ボールねじ32に螺合しているボールナット36が固定されている。
【0003】
ボールねじ32は、ワークWを切削してラックの歯を創成するカッター40が取り付けられている主軸38と同軸にカップリング37を介して連結されている。この主軸38は、軸受39a、39bにより回転自在に水平な姿勢で支持されている。ワークWは、治具41に固定されている。主軸38の一端部には、ウォーム歯車42が取り付けられ、サーボモータ43の回転軸に取り付けられたウォーム44がウォーム歯車42に噛み合うようになっている。
【0004】
このようなラック切削盤のボールねじ送り機構では、サーボモータ43により駆動される主軸38とともにボールねじ32が回転すると、ボールナット36を介してボールねじ32の回転がカッター台30の直線運動に変換される。したがって、カッター40は、回転しながら軸方向に移動し、ワークWに対してラックの歯を創成することができる。
【0005】
工作機械では、送り機構の精度は加工精度に直結する。一般には、ボールねじにはピッチエラーや真直度誤差が必ずあり、送り機構の精度を向上させるためには、ボールねじには高精度で剛性の高いものを用いる必要がある。また、数値制御工作機械では、サーボモータにピッチエラーや真直度エラーを補正するために、補正パルスをサーボモータに与える指令に重畳させることも行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ボールねじ機構を利用した送り機構の場合、速度範囲を拡大させるためには、サーボモータに速度範囲の広いものを使用するか、変速機を利用する必要がある。それに加えて、精度を確保するために、高精度で剛性の高いボールねじを採用すると、高コストになるという問題がある。
【0007】
また、図4、図5に示したラック切削盤に適用されるようなボールねじ送り機構の場合、カッタ40とボールねじ32が同一軸で、同時回転するために、従来のように、数値制御的にピッチエラーの補正を行うことができず、ボールねじ32のピッチエラーはそのままワークWに対する加工誤差となってあらわれていまうという欠点がある。
【0008】
しかも、ピッチの異なる歯のラックを加工する場合には、そのピッチに合ったボールねじに交換する必要があり、ボールねじのピッチと切削する歯のピッチとが1対1に対応し、任意のピッチの歯を加工できないという問題があった。
【0009】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、ねじ切りやラックの切削を任意のピッチで行うことができるようにしたラック旋盤のボールねじ送り装置および送り補正方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項1に記載した発明は、定位置に固定されたワークに対してラックの歯を創成するカッタの取り付けられた主軸を有するカッター台を送る、ラック切削盤のボールねじ送り装置であって、ボールねじとしてラック加工用のマスターボールねじを用い、前記マスターボールねじに螺合するナットとボールねじを回転駆動する主サーボモータを有し、前記ボールねじが前記主軸と同軸に連結された主送り機構と、前記主サーボモータとは独立に駆動される補助サーボモータを有し、前記補助サーボモータの回転を前記ナットに伝動し、前記マスターボールねじのピッチPと加工すべきラックの任意のピッチPaとのピッチ差P−Paを補正量として、この補正量に相当する送り量を前記主送り機構による送りに重畳する補助送り機構と、からなることを特徴とするものである。
【0012】
また、請求項2に記載した発明は、定位置に固定されたワークに対してラックの歯を創成するカッタの取り付けられた主軸を有するカッター台と、ボールねじと前記ボールねじに螺合するナットとボールねじを回転駆動する主サーボモータを有し、前記ボールねじが前記主軸と同軸に連結された主送り機構と、を有するラック切削盤の送り補正方法であって、前記主サーボモータとは独立に駆動される補助サーボモータを有し、前記補助サーボモータの回転を前記ナットに伝動する補助送り機構を用い、前記ボールねじにラック加工用のマスターボールねじを用い、前記マスターボールねじのピッチPと加工すべきラックの任意のピッチPaとのピッチ差P−Paをあらかじめ補正量として設定し、この補正量に相当する送り量を前記補助送り機構によって前記主送り機構による送りに重畳することを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるボールねじ送り装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
第1実施形態
図1は、本発明の第1の実施形態によるボールねじ送り装置を示す。この第1実施形態は、本発明のボールねじ送り装置を工作機械における移動体の一般的な送り機構に適用したものである。
【0014】
この図1において、参照符号10は、移動体である。この実施形態では、移動体10は水平に移動する工作機械の構成要素を想定している。12はボールねじで、13はボールねじ12に螺合しているボールナットである。ボールねじ12は、ベッド14において、軸受15a、15bを介して回転自在に水平な姿勢で支持されている。16は、ボールねじ12を回転駆動する主サーボモータであり、変速機を介さずに直接ボールねじ12と連結されている。これらのボールねじ12とボールナット13並びに主サーボモータ16は、移動体10をボールねじ12の軸方向に送るための主送り機構機構を構成するようになっている。なお、ボールナット13は、移動体10と一体的に後述する補助送り機構18を介して取り付けられている。
【0015】
補助送り機構18は、移動体10の下部に設けられており、図2は、補助送り機構18の構成を示す図である。
この補助送り機構18は、ボールナット13を主送り機構と共用しており、補助サーボモータ20によりボールナット13を回転駆動し、このボールナット13の回転による送りを主送り機構による送りに重畳することができるようになっている。この実施形態では、ボールナット13には、円筒状の回転体21が一体的に固着されており、この回転体21は、移動体10の下部に取り付けられた軸受22によって支持されている。回転体21の外周部には、歯車部23が設けられており、この歯車部23は、補助サーボモータ20の出力軸に取り付けられている歯車24と噛み合うようになっている。
【0016】
第1実施形態によるボールねじ送り装置は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。
補助送り機構18の補助サーボモータ20を停止した状態で、主送り機構の主サーボモータ16によりボールねじ12を回転駆動すると、ボールねじ12の回転はそのままボールナット13によって直線運動に変換させれ移動体10に伝えられ、移動体10を送ることができる。このときの移動体10の送り速度は、主サーボモータ16の回転数と、ボールねじ12のピッチ(リード)によって決定される。
【0017】
次に、主サーボモータ16と同時に補助送り機構18の補助サーボモータ20を回転させると、ボールねじ12とボールナット13がともに回転するので、主送り機構による送りとボールナット13の回転による送りとが重畳されることになる。すなわち、ボールねじ12と同じ方向にボールナット13を回転させると、移動体10の送り速度は遅くなり、逆方向に回転させると、移動体10の送り速度は増加する。これにより、主サーボモータ16とボールねじ12とを減速装置で連結することなく、補助サーボモータ20の回転数を変えることで、その送り速度の範囲を大きく拡大することが可能となる。
【0018】
しかも、補助サーボモータ20によって減速させた場合は、実質的に主サーボモータ16の送り分解能をさらに小さくさせたの同じことになり、主送り機構の機械要素の精度を上げる必要なく、最少送り分解能を一層小さくして、送り精度の向上を達成することが可能となる。
【0019】
また、ボールねじ12にピッチエラーがある場合、補助サーボモータ20の回転を制御してピッチエラーに相当する回転量をボールナット13に加えることで、従来のように複雑な制御を行うことなく、ピッチエラーの補正を行うことができる。
【0020】
第2実施形態
図3は、本発明の第2の実施形態によるボールねじ送り装置を示す。この第2実施形態によるボールねじ送り装置は、図4、図5に示した従来のラック切削盤に本発明を適用したものである。図3において、図4、図5と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【0021】
本発明の第2実施形態によるボールねじ送り装置では、主サーボモータ43により駆動されるカッター台30の送り機構を主送り機構としている。主送り機構のボールねじ32は、ワークWを切削してラックの歯を創成するカッター40が取り付けられている主軸38と同軸にカップリング37を介して連結されている。主軸38の一端部には、ウォーム歯車42が取り付けられ、主サーボモータ43の回転軸に取り付けられたウォーム44がウォーム歯車42に噛み合うようになっている。
【0022】
本発明の第2実施形態は、ラック切削盤の主送り機構に補助送り機構50を付加したものである。この補助送り機構50は、雌ねじ台35に組み込まれている。
【0023】
すなわち、主送り機構と共用するボールナット36には、円筒状の回転体51が一体的に固着されており、この回転体51は、雌ねじ台35に取り付けられた軸受52によって支持されている。回転体51の外周部には、歯車部53が設けられており、この歯車部53は、補助サーボモータ60の出力軸に取り付けられている歯車54と噛み合うようになっている。
【0024】
第2実施形態によるボールねじ送り装置は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。
【0025】
まず、補助送り機構50の補助サーボモータ60を停止した状態で、主送り機構の主サーボモータ43により主軸38を回転すると、主軸38とともにカッター40およびボールねじ32が回転する。ボールねじ32の回転はそのままボールナット36によってカッター40の切削送り運動に変換させられる。この場合、カッター40は、主軸38の1回転当たり、ボールねじ32のピッチPのラック加工をワークWに対して行う。したがって、ボールねじ32のピッチPと、ラックピッチPaとは一致しなければならない。ボールねじ32にピッチエラーがあれば、そのまま加工誤差となる。
【0026】
このような加工誤差を防止するには、補助送り機構50によるピッチエラー分の補正を以下のようにして行なえばよい。
【0027】
ボールねじ32のピッチエラーは、あらかじめ測定しておく。実際の切削では、主サーボモータ43と補助サーボモータ60をともに回転させて切削を行う。
そしてボールねじ32の1回転あたりピッチエラーに相当する回転量だけボールナット36が回転するように、補助サーボモータ60の回転を制御すればよい。
これにより、ピッチエラーの補正分がカッター40の送り量に重畳されるので、ワークWには精度良くラックの歯が創成されていくことになる。
【0028】
以上のような補助送り機構50による補正を応用して、図4の従来のラック切削盤では実施不可能であった、一本のマスターボールねじを利用した任意のラックピッチのラック加工が可能となる。
【0029】
ラック加工用のマスターボールねじとして使用するボールねじ32のピッチをPとして、加工しようとするラックのラックピッチをPaとすれば、P−Paを補助送り機構による補正量として、その補正量に対応する回転量だけボールナット36を回転させ、カッター40の送り量に重畳させればよい。これにより、ボールねじ32の1回転当たりカッター40はピッチPaのラック加工を実現することができる。
【0030】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、1本のマスターボールねじを使用して任意のピッチのラックの切削やねじ切りを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態によるボールねじ送り装置を示す一部切り欠き側面図。
【図2】同ボールねじ送り装置の補助送り機構を示す断面図。
【図3】本発明の第2の実施形態によるボールねじ送り装置を示す一部切り欠き側面図。
【図4】従来のボールねじ送り装置が適用されたラック切削盤を示す側面図。
【図5】図4のラック切削盤の平面図。
【符号の説明】
10 移動体
12 ボールねじ
13 ボールナット
14 ベッド
16 主サーボモータ
18 補助送り機構
20 補助サーボモータ
21 回転体
23 歯車部
30 カッター台
32 ボールねじ
35 雌ねじ台
36 ボールナット
38 主軸
40 カッター
43 主サーボモータ
50 補助送り機構
60 補助サーボモータ
Claims (2)
- 定位置に固定されたワークに対してラックの歯を創成するカッタの取り付けられた主軸を有するカッター台を送る、ラック切削盤のボールねじ送り装置であって、
ボールねじとしてラック加工用のマスターボールねじを用い、前記マスターボールねじに螺合するナットとボールねじを回転駆動する主サーボモータを有し、前記ボールねじが前記主軸と同軸に連結された主送り機構と、
前記主サーボモータとは独立に駆動される補助サーボモータを有し、前記補助サーボモータの回転を前記ナットに伝動し、前記マスターボールねじのピッチPと加工すべきラックの任意のピッチPaとのピッチ差P−Paを補正量として、この補正量に相当する送り量を前記主送り機構による送りに重畳する補助送り機構と、
からなることを特徴とするラック旋盤のボールねじ送り装置。 - 定位置に固定されたワークに対してラックの歯を創成するカッタの取り付けられた主軸を有するカッター台と、ボールねじと前記ボールねじに螺合するナットとボールねじを回転駆動する主サーボモータを有し、前記ボールねじが前記主軸と同軸に連結された主送り機構と、を有するラック切削盤の送り補正方法であって、
前記主サーボモータとは独立に駆動される補助サーボモータを有し、前記補助サーボモータの回転を前記ナットに伝動する補助送り機構を用い、
前記ボールねじにラック加工用のマスターボールねじを用い、前記マスターボールねじのピッチPと加工すべきラックの任意のピッチPaとのピッチ差P−Paをあらかじめ補正量として設定し、
この補正量に相当する送り量を前記補助送り機構によって前記主送り機構による送りに重畳することを特徴とするラック旋盤の送り補正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000263759A JP4562261B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | ラック旋盤のボールねじ送り装置および送り補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000263759A JP4562261B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | ラック旋盤のボールねじ送り装置および送り補正方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002066860A JP2002066860A (ja) | 2002-03-05 |
JP4562261B2 true JP4562261B2 (ja) | 2010-10-13 |
Family
ID=18751261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000263759A Expired - Lifetime JP4562261B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | ラック旋盤のボールねじ送り装置および送り補正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4562261B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5590244A (en) * | 1978-12-25 | 1980-07-08 | Tsugami Corp | Table feed mechanism of nc machine tool |
JPH0457643A (ja) * | 1990-06-25 | 1992-02-25 | Mori Seiki Co Ltd | 差動機構式ボールねじを有するnc工作装置 |
JPH0588834U (ja) * | 1991-10-18 | 1993-12-03 | 青木精密工業株式会社 | ラック盤 |
-
2000
- 2000-08-31 JP JP2000263759A patent/JP4562261B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5590244A (en) * | 1978-12-25 | 1980-07-08 | Tsugami Corp | Table feed mechanism of nc machine tool |
JPH0457643A (ja) * | 1990-06-25 | 1992-02-25 | Mori Seiki Co Ltd | 差動機構式ボールねじを有するnc工作装置 |
JPH0588834U (ja) * | 1991-10-18 | 1993-12-03 | 青木精密工業株式会社 | ラック盤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002066860A (ja) | 2002-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6618917B2 (en) | Complex machining tools | |
KR100719211B1 (ko) | Nc 공작기계 | |
JP5831349B2 (ja) | 回転工具ユニットを取り付け可能な工作機械 | |
US20160236309A1 (en) | Rotary table | |
US6623219B2 (en) | Printed board processing machine | |
KR101713439B1 (ko) | 멀티스핀들용 머시닝센터 | |
JP4562261B2 (ja) | ラック旋盤のボールねじ送り装置および送り補正方法 | |
CN110756914A (zh) | 一种多齿轮部轴齿双面倒棱机及加工方法 | |
JP7036662B2 (ja) | 工作機械 | |
JP2000117506A (ja) | 自動旋盤 | |
CN211072099U (zh) | 一种多齿轮部轴齿双面倒棱机 | |
JP2002011616A (ja) | 歯切工具及び歯切加工方法 | |
JP3388498B2 (ja) | 工作機械 | |
JP2001246531A (ja) | 工作機械 | |
JPH0356858B2 (ja) | ||
JP2019076974A (ja) | 旋盤用工具ホルダ及びこの工具ホルダを備えた旋盤 | |
JP7441678B2 (ja) | 回転工具装置および工作機械 | |
JP2005169524A (ja) | 自動旋盤 | |
JPH08141866A (ja) | 送り台駆動装置 | |
JP4027486B2 (ja) | 歯切り装置を備えたnc旋盤 | |
JP2000308901A (ja) | 旋 盤 | |
JPH1142529A (ja) | Nc工作機械 | |
JP2551886B2 (ja) | 電極ネジ切り加工機 | |
JPH1086018A (ja) | ねじ切り加工装置 | |
JPH05318206A (ja) | Nc旋盤及びその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080909 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080911 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081015 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090602 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090902 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20091021 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100702 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100727 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130806 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4562261 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |