JPH06249317A - ボールねじのねじ溝加工方法 - Google Patents

ボールねじのねじ溝加工方法

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JPH06249317A
JPH06249317A JP6271693A JP6271693A JPH06249317A JP H06249317 A JPH06249317 A JP H06249317A JP 6271693 A JP6271693 A JP 6271693A JP 6271693 A JP6271693 A JP 6271693A JP H06249317 A JPH06249317 A JP H06249317A
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JP
Japan
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thread groove
turning
quenching
machining
cutting
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Application number
JP6271693A
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English (en)
Inventor
Hideaki Kubota
秀明 窪田
Keiji Watanabe
恵二 渡邊
Tadao Okamura
忠雄 岡村
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ねじ溝の形状変化に容易に対処でき、かつ総
加工時間の短縮が図れる方法とする。 【構成】 生材からなるワークWにねじ溝5を旋削し、
焼入し、その後にねじ溝5を研削する加工方法におい
て、いわゆるポイント切削を採用する。ポイント切削で
は切刃ノーズRがねじ溝5の曲率半径よりも小さな小バ
イト8を用いる。このバイト8を、ねじ溝の有効長さ分
だけ複数回移動させ、各回の移動経路P1,P2〜Pn
をねじ溝5の断面形状の円弧方向に順次ずらせることに
より旋削する。生材のねじ溝旋削は、全てポイント切削
で行っても良く、あるいは総型バイトによる旋削後にポ
イント切削を加えても良い。また、焼入工程と研削工程
との間にポイント切削工程を加えても良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ボールねじにおける
ねじ軸またはナットのねじ溝を加工するねじ溝加工方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ボールねじにおいて、ねじ軸やナ
ットのねじ溝を加工する場合、図5に示すように生材に
ねじ溝を旋削する工程と、焼入工程と、ねじ溝を研削す
る工程とを経て加工している。旋削工程では、ねじ溝と
同じ形状の工具(総型バイト)を使用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように総
型バイトで旋削すると、バイトに対する切削抵抗が大き
くて剛性の不足が生じ、バイトの振動、いわゆるビビリ
が生じ易い。そのため、加工精度が悪く、研削代を大き
く残しておく必要があり、研削工程に時間がかかる。ま
た、総型バイトでは、その大きな切削抵抗のために破損
が生じ易い。さらに、総型バイトではバイトの形状がね
じ溝に転写されるため、バイトの形状の管理が必要にな
る。しかも総型バイトは、ねじ溝の形状変更が行えず、
異なる形状のねじ溝を加工する場合に、別のバイトを準
備する必要がある。
【0004】この発明の目的は、ねじ溝の形状変化に容
易に対処でき、かつ総加工時間の短縮が図れるボールね
じのねじ溝加工方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1〜3の発明のボ
ールねじのねじ溝加工方法は、生材からなるワークにね
じ溝を旋削する工程と、この旋削したワークを焼入する
工程と、焼入後のワークのねじ溝を研削する工程とを含
む加工方法において、次の各方法を採る。請求項4,5
の発明方法では、焼入後のねじ溝研削を行わずに、次の
ように加工する。
【0006】請求項1の加工方法は、前記の旋削工程
で、切刃ノーズRがねじ溝の曲率半径よりも小さな汎用
バイトを用い、この汎用バイトをねじ溝の有効長さ分だ
け複数回移動させて、各回の移動経路をねじ溝の断面形
状の円弧方向に順次ずらせることによりねじ溝の全体を
旋削する方法である。このようにして汎用バイトにより
旋削する方法を、以下「ポイント切削」と称す。
【0007】請求項2の加工方法は、前記旋削工程を、
ねじ溝の断面形状に略等しい切刃形状の総型バイトで加
工する工程と、この後に前記のポイント切削を行う二次
旋削工程とに分ける。
【0008】請求項3の加工方法は、焼入工程後に、ね
じ溝に対して前記のポイント切削を行う工程を追加す
る。
【0009】請求項4の加工方法は、焼入工程後に、ね
じ溝に対して前記のポイント切削を行い、研削を施さず
にそのまま加工完了とする。
【0010】請求項5の加工方法は、焼入工程後に、ね
じ溝に対して前記のポイント切削を行い、この後、研削
を行わずにラップ等の仕上げ加工を施す。
【0011】
【作用】請求項1の加工方法によると、汎用バイトでポ
イント切削を行うので、バイトの経路変更を行うだけ
で、容易にねじ溝の形状変更が行える。また、切削抵抗
が小さくて、ビビリの問題もなく、高精度に旋削が行え
る。そのため、後の研削工程を短縮して総加工時間の短
縮を図ることもできる。
【0012】請求項2の加工方法では、総型バイトでね
じ溝の旋削を行った後にポイント切削を行うので、総型
バイトでねじ溝の概略形状を能率良く加工した後、ポイ
ント切削でねじ溝形状の精度を上げ、あるいはねじ溝形
状を希望の形状に修正することができる。
【0013】請求項3の加工方法では、焼入後にポイン
ト切削を行うので、焼入による歪みが取れる。そのた
め、切削段階で高精度に仕上げておいて、研削代をでき
るだけ少なくし、時間のかかる研削時間を短縮すること
ができる。
【0014】請求項4および請求項5の加工方法では、
焼入後のポイント切削の後に、研削を行わずにそのまま
加工完了とし、またはラップ等の簡易な仕上げ加工だけ
で加工完了とするが、焼入後のポイント切削では前記の
ように高精度に切削できるので、要求される加工精度に
よっては、このように研削工程を省略してさらに加工時
間を短縮することができる。
【0015】
【実施例】この発明の第1の実施例を図1および図4に
基づいて説明する。この実施例は請求項1に対応する。
図4は、ボールねじの一例を示す断面図である。ボール
ねじ1は、ねじ軸2とナット3とからなり、両者2,3
に球形の転動体4が転動する断面円弧状のねじ溝5,6
が形成されている。ナット3には、異なるねじ溝6,6
間に転動体4を循環させる循環経路7が形成してある。
【0016】図1の加工方法は、ねじ軸2のねじ溝5の
加工を行う方法である。まず、同図(A)に示すよう
に、生材の棒状ワークWに、ねじ溝5を旋削する。同図
(A)の(a)の図は、ワークWを旋盤の主軸チャック
10で把持した状態の側面を示し、(b)は旋削が進ん
だ段階におけるねじ溝5の拡大断面を示す。この場合の
旋削はいわゆるポイント切削で行う。すなわち、切刃8
aのノーズRがねじ溝5の曲率半径よりも小さな汎用バ
イト8を用い、この汎用バイト8をねじ溝5の有効長さ
分だけ複数回移動させて、各回の移動経路P1,P2〜
Pnをねじ溝5の断面形状の円弧方向に順次ずらせるこ
とによりねじ溝5の全体を旋削する。なお、ねじ溝5の
浅い部分の加工時はバイト8の移動経路を任意に設定
し、ある程度旋削が進んだ後に、図1(A)の(b)に
示すように移動経路P1,P2〜Pnをねじ溝5の断面
形状の円弧方向に順次ずらせて加工するようにしても良
い。
【0017】このようにねじ溝5の旋削が完了した後、
ワークWを加熱炉11で焼入し(図1(B))、この焼
入したワークWを砥石12(図1(C))で研削してね
じ軸2が完成する。
【0018】この加工方法によると、小さなバイト8で
ポイント切削を行うので、バイト8の経路変更を行うだ
けで、容易にねじ溝5の形状変更が行える。したがっ
て、NC旋盤では、加工プログラムの変更を行うだけで
ねじ溝5の形状変更が行える。また、バイト8に対する
切削抵抗が小さくて、ビビリの問題もなく、高精度に旋
削が行える。そのため、研削代をあまり大きく残す必要
がなく、後の研削工程を短縮して総加工時間の短縮を図
ることもできる。
【0019】図2は、請求項2の発明に対応する実施例
を示す。この方法では、生材ねじ溝旋削の工程を、総型
バイト9で旋削する工程(A)と、ポイント切削を行う
二次旋削工程(B)とに分けて行う。総型バイト9は、
切刃9aの形状をねじ溝5の断面と略同じ形状としたも
のである。この総型バイト9を用いて、まず生材の棒状
ワークWにねじ溝5の概略形状を旋削する。この後、汎
用バイト8でポイント切削、すなわち前記のように移動
経路P1,P2〜Pnをねじ溝5の断面形状の円弧方向
に順次ずらせる方法で加工する。旋削後の焼入(C)、
およびねじ溝研削(D)は、図1で示した方法と同様に
行う。
【0020】この加工方法の場合は、総型バイト9でね
じ溝5の概略形状を加工するので、バイト9の1回の通
過時の切削量を多くして能率良く加工できる。しかも、
この後に行うポイント切削により、ねじ溝5の形状精度
を上げ、あるいはねじ溝5の形状を希望の形状に修正す
ることができる。
【0021】図3は、請求項3の発明に対応する実施例
を示す。この方法では、生材の板状ワークWに総型バイ
ト9でねじ溝5を旋削し(A)、焼入(B)を行った後
にねじ溝5を汎用バイト8で前記各実施例と同様にポイ
ント切削する。このような焼入鋼切削が可能なバイトと
しては、主成分のCBN(立方晶窒化硼素)にセラミッ
クス結合材を加えて焼結した焼結体工具等、各種のもの
が開発されている。この焼入鋼切削によるねじ溝旋削の
後、ねじ溝5の研削(D)を行う。
【0022】この加工方法の場合は、焼入後にポイント
切削を行うので、焼入による歪みが取れる。そのため、
切削段階で高精度に仕上げておいて、研削代をできるだ
け少なくし、時間のかかる研削時間を短縮することがで
きる。これにより総加工時間がより一層短縮できる。
【0023】なお、図3の加工方法における焼入鋼切削
(C)とねじ溝研削(D)とは主軸に対する一度のチャ
ックで同時に行っても良い。その場合、チャックのつか
み替え時間や位相合わせの時間が不要で、より一層総加
工時間が短縮できる。
【0024】前記各実施例では、いずれも焼入後に研削
を行ったが、図3と共に前述した加工方法において、ね
じ溝研削の工程(図3(D))を省略し、焼入鋼ねじ溝
旋削(図3(C))の工程で溝加工を完了しても良い。
また、この焼入鋼ねじ溝旋削(図3(C))の工程の
後、単にラップ等の簡易な仕上げ加工を施して加工完了
としても良い。焼入後のポイント切削では前記のように
高精度に切削できるので、要求される加工精度によって
は、このように研削工程を省略して加工時間をさらに短
縮することができる。
【0025】なお、前記各実施例は、ねじ軸2を加工す
る場合につき説明したが、前述のいずれの加工方法も、
ボールナット3(図4)のねじ溝6の加工に適用するこ
とができる。
【0026】
【発明の効果】この発明のボールねじのねじ溝加工方法
は、切刃ノーズRがねじ溝の曲率半径よりも小さな汎用
バイトを用い、このバイトをねじ溝の有効長さ分だけ複
数回移動させて、各回の移動経路をねじ溝の断面形状の
円弧方向に順次ずらせるポイント切削を採用するため、
バイトの経路変更を行うだけで、容易にねじ溝の形状変
更が行える。また、切削抵抗が小さくて、ビビリの問題
もなく、高精度に旋削が行える。そのため、後の研削工
程を短縮し、あるいは省略して総加工時間の短縮を図る
ことができる。
【0027】請求項2の方法では、旋削工程を総型バイ
トによる工程と、その後のポイント切削工程とに分けた
ため、総型バイトの使用で旋削の能率を上げながら、ポ
イント切削によりねじ溝の形状変更や精度向上が図れ
る。請求項3の方法では、焼入後にポイント切削を行う
ので、焼入による歪みが切削により取れ、そのため研削
代をできるだけ少なくして研削時間を短縮し、総加工時
間のより一層の短縮が図れる。請求項4および請求項5
の方法では、焼入後のポイント切削で加工を完了し、ま
たはこの旋削後に単にラップ等の簡易な仕上げ加工で加
工を完了するので、より一層加工時間が短縮される。焼
入後のポイント切削では前記のように高精度に切削でき
るので、要求される加工精度によってはこのように研削
工程を省略しても十分に実用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例の工程説明図である。
【図2】この発明の他の実施例の工程説明図である。
【図3】この発明のさらに他の実施例の工程説明図であ
る。
【図4】この発明のねじ溝加工方法を適用するボールね
じの一例を示す断面図である。
【図5】従来のボールねじのねじ溝加工方法を示す工程
説明図である。
【符号の説明】
2…ねじ軸、3…ナット、5,6…ねじ溝、8…汎用バ
イト,8a…切刃、9…総型バイト、P1〜Pn…移動
経路、W…ワーク

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生材からなるワークにねじ溝を旋削する
    工程と、この旋削したワークを焼入する工程と、焼入後
    のワークのねじ溝を研削する工程とを含むねじ溝加工方
    法において、前記旋削工程で、切刃ノーズRがねじ溝の
    曲率半径よりも小さな汎用バイトを用い、この汎用バイ
    トをねじ溝の有効長さ分だけ複数回移動させて、各回の
    移動経路をねじ溝の断面形状の円弧方向に順次ずらせる
    ことによりねじ溝の全体を旋削することを特徴とするボ
    ールねじのねじ溝加工方法。
  2. 【請求項2】 生材からなるワークにねじ溝を旋削する
    工程と、この旋削したワークを焼入する工程と、焼入後
    のワークのねじ溝を研削する工程とを含むねじ溝加工方
    法において、前記旋削工程を、ねじ溝の断面形状に略等
    しい切刃形状の総型バイトで加工する工程と、この加工
    後に切刃ノーズRがねじ溝の曲率半径よりも小さな汎用
    バイトを用いて加工する二次旋削工程とに分け、この二
    次旋削工程では、前記汎用バイトをねじ溝の有効長さ分
    だけ複数回移動させて、各回の移動経路をねじ溝の断面
    形状の円弧方向に順次ずらせることによりねじ溝の全体
    を加工することを特徴とするボールねじのねじ溝加工方
    法。
  3. 【請求項3】 生材からなるワークにねじ溝を旋削する
    工程と、この旋削したワークを焼入する工程と、焼入後
    のワークのねじ溝を研削する工程とを含むねじ溝加工方
    法において、前記焼入工程後に旋削工程を付加し、この
    焼入後旋削工程では、切刃ノーズRがねじ溝の曲率半径
    よりも小さな汎用バイトを用い、この汎用バイトをねじ
    溝の有効長さ分だけ複数回移動させて、各回の移動経路
    をねじ溝の断面形状の円弧方向に順次ずらせることによ
    りねじ溝の全体を旋削することを特徴とするボールねじ
    のねじ溝加工方法。
  4. 【請求項4】 生材からなるワークにねじ溝を旋削する
    工程と、この旋削したワークを焼入する工程と、この焼
    入後のワークのねじ溝を旋削することにより溝加工を完
    了させる工程とからなり、この焼入後の旋削工程では、
    切刃ノーズRがねじ溝の曲率半径よりも小さな汎用バイ
    トを用い、この汎用バイトをねじ溝の有効長さ分だけ複
    数回移動させて、各回の移動経路をねじ溝の断面形状の
    円弧方向に順次ずらせることによりねじ溝の全体を旋削
    するボールねじのねじ溝加工方法。
  5. 【請求項5】 請求項4のねじ溝加工方法における焼入
    後の旋削の後に、ねじ溝にラップ等の仕上げ加工を行う
    ボールねじのねじ溝加工方法。
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