JPH07116921A - ねじ溝研削方法 - Google Patents

ねじ溝研削方法

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JPH07116921A
JPH07116921A JP26338993A JP26338993A JPH07116921A JP H07116921 A JPH07116921 A JP H07116921A JP 26338993 A JP26338993 A JP 26338993A JP 26338993 A JP26338993 A JP 26338993A JP H07116921 A JPH07116921 A JP H07116921A
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JP
Japan
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grinding
thread groove
workpiece
curved portion
rotated
Prior art date
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Pending
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JP26338993A
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English (en)
Inventor
Yoshinori Abe
義紀 阿部
Isao Hatano
功 波多野
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Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Original Assignee
Toyo Advanced Technologies Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 研削効率のよいねじ溝研削方法を提供する。 【構成】 工作物Wを回転させると共に軸方向に往復移
動させる一方、研削用砥石8を回転駆動させ、該研削用
砥石8の外周研削面を前記工作物Wのねじ溝に摺接させ
ることにより、該ねじ溝を研削する際の研削負荷の変化
に基づいて研削代の大きい曲出部を検出し、該曲出部以
外で前記工作物Wの回転及び軸方向への送り速度を速く
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はねじ溝研削方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ねじ溝を有する工作物を高精度に
仕上げるため、ねじ溝を切削した後、研削を行ってい
る。また、一般的には、耐摩耗性を向上させるため、研
削の前に熱処理を施して材料を硬化させているが、この
熱処理によって工作物は変形し、工作物が曲がったりね
じ溝にも歪みが生じる。したがって、このねじ溝に生じ
た歪みも研削加工により取り除くようにしている。すな
わち、この研削加工は、図6に示すように、工作物Wを
回転させながら軸方向に送り、回転駆動させた研削用砥
石8を前記ねじ溝に圧接させることにより行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱処理
によってねじ溝に生じる歪みや工作物の曲がりにはばら
つきがある。また、工作物Wには、ボールねじのように
長尺なものや、ナットのように長手方向で肉厚の異なる
ものが多いため、ねじ溝に生じる歪みや工作物の曲がり
も大きい。ところで、一般に、前記研削は研削面全体を
一様な切込み量で、かつ、一定の工作物軸方向送り速度
で研削しており、初期においては研削されない箇所があ
っても、工作物の送り速度が同一であるため、研削時間
が非常に長くかかっていた。本発明は前記問題点に鑑
み、研削効率のよいねじ溝研削方法を提供することを目
的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、ねじ溝を有する工作物を回転させると共に
軸方向に往復移動させる一方、研削用砥石を回転駆動さ
せ、該研削用砥石の外周研削面を前記工作物のねじ溝に
圧接させることにより、該ねじ溝を研削するねじ溝研削
方法において、研削時の研削負荷の変化に基づいて研削
代の大きい曲出部を検出し、該曲出部以外で前記工作物
の回転及び軸方向への送り速度を速くするものである。
【0005】また、研削時の研削負荷の変化に基づいて
研削代の大きい曲出部を検出し、該曲出部で砥石が往復
移動するように前記工作物を正逆回転させると共に、そ
れと同期して往復移動させてさらに往復毎に切り込みを
与え、曲出部を所定回数集中的に研削するようにしても
よい。さらに、研削時の研削負荷の変化に基づいて研削
代の大きい曲出部を検出し、該曲出部以外で前記工作物
の回転及び軸方向への送り速度を遅くし、かつ、前記曲
出部で砥石が往復移動するように前記工作物を正逆回転
させると共に、それと同期して往復移動させてさらに往
復毎に切り込みを与え、曲出部を所定回数集中的に研削
するようにしてもよい。さらにまた、研削時の研削負荷
の変化に基づいて研削代の大きい曲出部を検出してその
位置を記憶し、該記憶情報に基づいて前記曲出部を含む
所定領域範囲以外で前記工作物の回転及び軸方向への送
り速度を速くしたり、あるいは、前記曲出部を含む所定
領域範囲内で前記研削負荷が所定の値となるまで砥石が
往復移動するように前記工作物を正逆回転させると共
に、それと同期して往復移動させてさらに往復毎に切り
込みを与え、前記所定領域範囲でねじ溝を所定回数集中
的に研削させたりするようにしてもよい。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図1はねじ溝研削盤を示し、大略、工作物送り
台1と、研削用砥石切込送り台2と、NCコントローラ
3とから構成されている。工作物送り台1は、送り用サ
ーボモータ4によって、図1中、左右方向に往復移動可
能となっている。この工作物送り台1には工作物回転駆
動部5が設けられ、ボールねじ等の工作物Wの両端部を
支持すると共に、一端側をクランプして工作物Wを回転
用サーボモータ6により回転させるようになっている。
前記両サーボモータ4,6はNCコントローラ3からの
制御信号に基づいて同期して駆動するようになってい
る。これにより、下記する研削用砥石8で螺旋状に形成
された工作物Wのねじ溝を研削できることになる。
【0007】研削用砥石切込送り台2は、サーボモータ
7によって、図1中、上下方向に移動可能となってお
り、工作物Wに切り込みを与えるようにしている。この
研削用砥石駆動台2では、円盤形状の研削用砥石8が砥
石台9の先端に取り付けられており、駆動モータ10に
よって回転するようになっている。駆動モータ10への
供給電力は電力モニタ11によって検出され、検出信号
はNCコントローラ3に入力されるようになっている。
【0008】NCコントローラ3は、前記電力モニタ1
1からの信号に基づいて、前述のように、サーボモータ
4,6,7の駆動制御を行なうと共に研削中か否かの判
断を行ない、その情報を記憶する。研削中か否かの判断
は、図2のグラフに示すように、電力モニタ11での検
出電力が設定値よりも高いか低いかで行なう。すなわ
ち、設定値よりも高い場合には、駆動モータ10に研削
抵抗による負荷がかかって研削中であると判断でき、設
定値よりも低い場合には、駆動モータ10には前記負荷
はかかっておらず、研削中でないと判断できる。
【0009】次に、前記構成からなるねじ溝研削盤の動
作を説明する。ねじ溝研削では、まず、熱処理を終えた
工作物Wを工作物回転駆動部5に取り付け、研削用砥石
8を回転させると共に工作物Wを回転させながら工作物
Wの回転に同期させ、工作物送り台1を図1中左方向に
移動させ、かつ、研削用砥石8を熱処理後のねじ溝に対
して上下方向に所定の寸法まで切り込むように移動させ
る。
【0010】通常、工作物Wには熱処理により歪みが生
じているので、1回目の研削作業では研削される箇所
(曲出部)とされない箇所とが発生する。この場合、実
研削される箇所は前述のようにして検出電圧の差から電
力モニタ11で検出される。
【0011】(第1ねじ溝研削方法)第1ねじ溝研削方
法では、実研削される箇所S1,S2が検出されれば、
図3に示すように、実研削される箇所S1,S2以外で
工作物Wの送り速度及び回転速度を同期させて速くす
る。そして、歪みが除去されるに従って研削必要範囲が
広がってくれば、それに応じて送り速度及び回転速度を
速める範囲を小さくして行く。
【0012】このように、研削される箇所S1,S2の
有無によって工作物Wの送り速度及び回転速度を変化さ
せるようにするため、研削されない箇所での工作物Wの
送りに要する時間を短縮することができ、それだけ研削
効率を高めることが可能となる。なお、この研削では、
研削される箇所S1,S2を検出しながら工作物Wの送
り及び回転速度を調整するようにしたが、1回目の研削
で予め研削される箇所S1,S2を記憶しておき、この
記憶情報に基づいて研削される箇所S1,S2を含む所
定領域範囲外での工作物Wの送り及び回転速度を早くす
るようにしてもよい。
【0013】(第2ねじ溝研削方法)前記第1ねじ溝研
削方法が工作物の送り速度及び回転速度を変更するもの
であるのに対し、この第2ねじ溝研削方法では、図4に
示すように、研削される箇所S1,S2で工作物Wを往
復移動させるところに特徴がある。すなわち、前記第1
ねじ溝研削方法と同様にねじ溝の研削を行い、電力モニ
タ11からの検出信号に基づいて検出された箇所S1,
S2で工作物Wを正逆回転させると共に、それに同期し
て往復移動(往復研削)させるようにサーボモータ4.
6を制御する。このとき、工作物送り台1の往復移動
は、前記実研削の範囲を越えて研削される箇所S1′,
S2′すなわち研削拡大範囲(所定領域範囲)で行な
う。そして、方向変換する毎に研削用砥石8を所定の切
込み量ずつ移動させる。このようにして研削拡大範囲ま
で研削が行われれば、次の研削範囲に移動させ、前記同
様に往復研削を続行する。この場合、前記第1ねじ溝研
削方法と同様にして、1回目の研削時に研削される箇所
S1,S2を記憶しておき、この記憶情報に基づいて往
復研削を行なうようにしてもよい。
【0014】このように、往復研削により、研削される
箇所(曲出部)S1,S2のみを集中的に研削するよう
にしたので、研削効率がよく、研削時間を大幅に短縮可
能である。また、前記第2ねじ溝研削方法と組み合わせ
て研削される箇所S1,S2以外での工作物Wの送り速
度及び回転速度を速く調整するようにしてもよい(第3
ねじ溝研削方法)。これにより、さらに研削効率を高め
ることができる。
【0015】具体的に、工作物Wの長さ500mm、リー
ド5mm、工作物Wの回転数50rpmとすると、工作物W
の端から端まで1往復(トラバース)するのに約2分か
かり、この間、工作物Wは100回転することになる。
この場合、従来の方法では、各加工工程での切込量及び
トラバース回数は表1に示すようになっていた。
【0016】
【表1】
【0017】このように、従来ではトラバース回数が合
計45回必要であり、1回のトラバースに約2分必要で
あるため、研削時間は約90分かかっていたが、本願で
は、表2に示すようになった。
【0018】
【表2】
【0019】このように、第1ねじ溝研削方法では、研
削初期段階で数回分のトラバース時間を、研削されない
箇所での工作物Wの高速回転及び軸方向移動により短縮
できた。第2ねじ溝研削方法では、数回分のトラバース
を部分的なものとして全体をトラバースする回数を減ら
すことにより研削時間を短縮できた。特に第3ねじ溝研
削方法では、両者を組み合わせた構成とすることにより
さらに効率的に研削作業を行なうことができた。これら
により、研削時間は従来の2/3〜1/2で済ますことが
可能となった。
【0020】なお、前記実施例では、ねじ溝の研削状態
を電力モニタで検出するようにしたが、図1中点線で示
すように、砥石台9に振動センサ12を設け、この振動
センサ12での検出信号をAEセンサ・アンプ13を介
してNCコントローラ3に入力するようにしてもよい。
すなわち、砥石台9における振動は非研削時に比べて研
削時の方が大きくなるところに着目して、その振動レベ
ルの差に基づいて研削状態を検出するようにすればよ
い。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るねじ溝研削方法によれば、研削初期段階で研削箇
所以外の研削速度を速くしたり、研削箇所を集中的に研
削するようにしたので、従来のように、研削不要箇所に
研削箇所同様に要していた時間を大幅に短縮でき、研削
効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施例に係るねじ溝研削盤の概略平面図で
ある。
【図2】 図1の電力モニタに於ける時間と検出電力と
の関係を示すグラフである。
【図3】 図1のねじ溝研削盤に第1ねじ溝研削方法を
適用した場合の時間と工作物の送り速度との関係を示す
グラフである。
【図4】 図1のねじ溝研削盤に第2ねじ溝研削方法を
適用した場合の工作物の軸方向の位置と切込み量との関
係を示すグラフである。
【図5】 図1のねじ溝研削盤に第3ねじ溝研削方法を
適用した場合の工作物の軸方向の位置と切込み量との関
係を示すグラフである。
【図6】 工作物と研削用砥石を示す平面図である。
【図7】 軸方向にねじ溝の径が変化した雄ねじを有す
る工作物の断面図である。
【図8】 軸方向にねじ溝の径が変化した雌ねじを有す
る工作物の断面図である。
【符号の説明】
1…工作物送り台、2…研削用砥石切込送り台、3…N
Cコントローラ、8…研削用砥石、W…工作物。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ねじ溝を有する工作物を回転させると共
    に軸方向に往復移動させる一方、研削用砥石を回転駆動
    させ、該研削用砥石の外周研削面を前記工作物のねじ溝
    に圧接させることにより、該ねじ溝を研削するねじ溝研
    削方法において、 研削時の研削負荷の変化に基づいて研削代の大きい曲出
    部を検出し、該曲出部以外で前記工作物の回転及び軸方
    向への送り速度を速くすることを特徴とするねじ溝研削
    方法。
  2. 【請求項2】 ねじ溝を有する工作物を回転させると共
    に軸方向に往復移動させる一方、研削用砥石を回転駆動
    させ、該研削用砥石の外周研削面を前記工作物のねじ溝
    に圧接させることにより、該ねじ溝を研削するねじ溝研
    削方法において、 研削時の研削負荷の変化に基づいて研削代の大きい曲出
    部を検出して記憶し、該記憶情報に基づいて曲出部を含
    む所定領域範囲以外で前記工作物の回転及び軸方向への
    送り速度を速くすることを特徴とするねじ溝研削方法。
  3. 【請求項3】 ねじ溝を有する工作物を回転させると共
    に軸方向に往復移動させる一方、研削用砥石を回転駆動
    させ、該研削用砥石の外周研削面を前記工作物のねじ溝
    に圧接させることにより、該ねじ溝を研削するねじ溝研
    削方法において、 研削時の研削負荷の変化に基づいて研削代の大きい曲出
    部を検出し、該曲出部で砥石が往復移動するように前記
    工作物を正逆回転させると共に、それと同期して往復移
    動させてさらに往復毎に切り込みを与え、曲出部を所定
    回数集中的に研削することを特徴とするねじ溝研削方
    法。
  4. 【請求項4】 ねじ溝を有する工作物を回転させると共
    に軸方向に往復移動させる一方、研削用砥石を回転駆動
    させ、該研削用砥石の外周研削面を前記工作物のねじ溝
    に圧接させることにより、該ねじ溝を研削するねじ溝研
    削方法において、 研削時の研削負荷の変化に基づいて研削代の大きい曲出
    部を検出して記憶し、該記憶情報に基づいて前記曲出部
    を含む所定領域範囲内で砥石が往復移動するように前記
    工作物を正逆回転させると共に、それと同期して往復移
    動させてさらに往復毎に切り込みを与え、曲出部を所定
    回数集中的に研削することを特徴とするねじ溝研削方
    法。
  5. 【請求項5】 ねじ溝を有する工作物を回転させると共
    に軸方向に往復移動させる一方、研削用砥石を回転駆動
    させ、該研削用砥石の外周研削面を前記工作物のねじ溝
    に圧接させることにより、該ねじ溝を研削するねじ溝研
    削方法において、 研削時の研削負荷の変化に基づいて研削代の大きい曲出
    部を検出し、該曲出部以外で前記工作物の回転及び軸方
    向への送り速度を速くし、かつ、前記曲出部で砥石が往
    復移動するように前記工作物を正逆回転させると共に、
    それと同期して往復移動させてさらに往復毎に切り込み
    を与え、曲出部を所定回数集中的に研削することを特徴
    とするねじ溝研削方法。
  6. 【請求項6】 ねじ溝を有する工作物を回転させると共
    に軸方向に往復移動させる一方、研削用砥石を回転駆動
    させ、該研削用砥石の外周研削面を前記工作物のねじ溝
    に圧接させることにより、該ねじ溝を研削するねじ溝研
    削方法において、 研削時の研削負荷の変化に基づいて研削代の大きい曲出
    部を検出してその位置を記憶し、該記憶情報に基づいて
    前記曲出部を含む所定領域範囲で前記研削負荷が所定の
    値となるまで砥石が往復移動するように前記前記工作物
    を正逆回転させると共に、それと同期して往復移動させ
    てさらに往復毎に切り込みを与え、前記所定領域範囲で
    ねじ溝を所定回数集中的に研削することを特徴とするね
    じ溝研削方法。
JP26338993A 1993-10-21 1993-10-21 ねじ溝研削方法 Pending JPH07116921A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018147030A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 シチズン時計株式会社 工作機械の制御装置および工作機械

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JP2018147030A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 シチズン時計株式会社 工作機械の制御装置および工作機械

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