JPS6328508A - 雌ねじの研削方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は雌ねじ特にボールねじの研削方法にして、研削
主軸上に取付けられた研削砥石によって行う方法及び雌
ねじ特にボールねじの研削のためであって、研削主軸上
に取付けられた研削砥石によって行う方法を実施するた
めの機械にして、砥石主軸上に配置された砥石は工作物
の内方にもたらされる、前記機械にに関する。

（従来の技術） 今日の雌ねじ研削機械は少なくともコランダム研削砥石
によってのみ作業し、この砥石は単結晶ダイヤモンドを
備えた曲率半径ドレッシング装置によってのみドレッシ
ングされる。２〜３の場合ダイヤモンド整形ローラによ
りドレッシングが行われる場合、その軸線は、研削主軸
が研削砥石となすリード角に調整されなければならない
、その結果ダイヤモンド整形ローラ軸線は研削砥石軸線
に対して平行になっておりかつそれによってダイヤモン
ド整形ローラの輪郭は正確に研削砥石上に転写されなけ
ればならない。研削角、即ち研削砥石軸線と工作物軸線
との間の角度は研削されるべきねじのリード角に相当し
、一方ドレッシング角、即ち砥石軸線とダイヤモンドロ
ーラ軸線との間の角度はゼロに等しい。

能率的なＣＢＮ研削砥石の使用並びにダイヤモンド整形
ローラによるそのドレッシングは雌ねし研削では多くの
場合研削主軸の弱すぎる研削マンドレルのために全く行
われないか又は経済的には行われない。研削角度調整並
びにねじの長さとねじの谷径との比率に依存して最大可
能な研削マンドレル直径が得られる。ねじ内径が小さく
て長さが長いねじ部分では必然的に非常に弱い研削マン
ドレルしか使用できない。加えて研削マンドレルは研削
角度調整のために斜め位置を有するのみならず、むしろ
ねし噛み合い平面においてねじの中心からから外れてお
りかつ工作物内壁、即ちねじ内径に近づいていることを
考慮しなければならない。従って小さい直径の何倍かの
必要な研削マンドレルによって全ての欠点が完全に排除
される。そうすればこれらの非常に低い臨界回転数に基
づいて動動力が節約される。ＣＢＮ研削砥石の使用はそ
の際既に禁止される、何故ならばこの細い砥石マンドレ
ルでは高いドレッシング力に基づいて殆どダイヤモンド
整形ローラによってドレッシングされることができない
からである。従って不満足な研削能率に基づいて必然的
に必要な雌ねじ研削機械能力、即ち必要な研削機械の数
は比較的多くなるからである。

（発明の課題） 本発明は雌ねじ、特にボールねじの研削を更に改良する
ことにある。

（課題の解決のための手段） 本発明によれば上記の課題は雌ねじのの研削は研削され
るべきねじのリード角よりも小さい研削角度で行われ、
かつ砥石のドレッシングの際に形直しが行われることに
よって解決される。

この方法は研削砥石がダイヤモンド整形ローラによって
雌ねじのＩＪ−ド角よりも大きいドレッシング角度にド
レッシングされることを特長とする。

また雌ねじ研削機械は研削主軸が工作物軸線に対してね
じのリード角よりも小さい研削角度で配置されており、
そして砥石の相応した輪郭修正が実施されるためのドレ
ッシング装置が設けられていることを特長とする。

（発明の作用効果） 本発明によればドレッシング装置はダイヤモンド整形ロ
ーラから成り、その軸線は研削主軸に対してリード角よ
りも大きいドレッシング角度で配設されているダイヤモ
ンド整形ローラから成る。

これによって研削マンドレル直径を著しく大きくするこ
とが可能になる。このことは研削主軸及び研削マンドレ
ルの結合個所の強度が、例えば心立て円錐及び面板装置
の使用によって高められることができ、その結果第１に
重要である大きい寸法の研削主軸とすることが可能とな
る。このことは小さい及び大きいねじのための強化され
た共通主軸を創造し、その結果フレキシブルな加工が１
つの主軸又は研削主軸の数を著しく減少させた形で実現
されることができることを可能にする。更に高い研削動
力のための研削砥石が使用可能である。

強化された研削主軸の限界の主軸回転数が高いので、機
械角たりの研削能率は高められ、その結果一定の生産量
を得るためにより少ない機械能力しか必要とされない。

好適な実施形態は本発明によればダイヤモンド整形ロー
ラ軸線及び工作物軸線が水平かつ旋回不可能に配置され
ており、研削主軸は研削及びドレッシング位置に旋回可
能である点にある。この種の構成は研削主軸旋回のみを
必要とし、一方ダイヤモンド整形ローラ軸線の旋回可能
性は必要ない。

工作物軸線並びにダイヤモンド整形ローラ軸線が位置す
る水平線の下方に研削角だけ研削主軸が旋回する場合、
ドレッシング位置の調整のためには旋回角の大きさによ
って減少した量だけ水平線の上方に位置するドレッシン
グ角だけ研削主軸の旋回がされればよよい。それによっ
て水平線の周りの研削主軸の最大の旋回角度が減少され
る。

本発明の他の特長は研削砥石が立方晶窒化硼素から（Ｃ
ＢＮ）から成ることにある。既に述べたように研削マン
ドレルの強化及び総括的に強化された研削主軸によって
能率の大きい研削砥石が使用される。ＣＢＮ砥石はその
使用中経済的である、そのわけはその能率ポテンシャル
及びその利点が著しいからである。

ＣＢＮ研削砥石のダイヤモンド整形ローラによるドレッ
シングは本発明によれば不適当なしかし比較的頻繁な場
合に前記ねし寸法比（ねじ長さ、ねじ谷径）に関して可
能である。その際有利にダイヤモンド整形ローラの種類
の節約にも繋がる、何故ならばプロフィルの等しいダイ
ヤモンド整形ローラは研削砥石研削角とは無関係に雌ね
じにも雄ねじにも使用されることができるからである。

有利に工作物当たり少ないドレッシング時間、そのため
にＣＢＮ研削砥石の長い寿命及びダイヤモンド整形ロー
ラによる迅速なドレッシングが得られる。

（実施例） 第１図中玉作物１はこの場合車両操縦スピンドルに使用
されるようなポールねしナフト２を示し、工作物におい
て雌ねじ３が研削される。本発明は工作物ｌ、研削及び
整形工具の連係によって特定されるので、残りの機械部
分は原理的に公知の内方研削機械の構成の１つでありこ
こでは詳しく説明しない。研削工程では工作物１はその
軸線４の周りの回転運動を実施する。このために工作物
１は通常のクランプ装置によって工具主軸台に保持され
ている。研削工具はＣＢＮ研削砥石６から成り、砥石は
その軸線８の周りに回転する研削主軸９の研削マンドレ
ル７上に固定されている。χ方向への送り運動は通常の
方法で工作物主軸台の縦運動又は研削主軸９を支承して
いる研削主軸台の縦運動によって行われる。

雌ねじ３の研削の際従来の方法で研削砥石６はねじ３の
リード角γに調整され、即ち研削主軸軸線８が工作物軸
線４に対して占める研削角εがリード角Ｔに相当してい
る。

本発明によれば、研削角εは研削されるべき雌ねじ３の
リード角γよりも小さい角度δ（第１図）に調整される
。従って研削砥石６のドレ・７シングの際に第２図から
明らかなうよに研削砥石６がその軸線１２が研削主軸８
に対してねじ３のリード角γよりも大きいドレッシング
角φを占めるダイヤモンド整形ローラ１によってドレッ
シングされることになる。本発明による研削及びドレッ
シング条件は研削角度εがリード角Ｔよりも小さく、ド
レッシング角φがリード角γよりも大きいということに
ある。ドレッシング後、形直しされた研削砥石プロフィ
ル６ａは第３図に示すように尖った湾曲形であり、そし
てポールねじナツト２及びこの中に入っている図示しな
いポールねしスピンドルとの間にあるころがりポール１
３がねじ面１４ａ、１４ｂと点状に接触する（第４図）
ポールねし面に相当する。第５図には工作物と研削工具
とドレッシング工具の間の全体の関係が示されており、
その際ドレッシング状態は実線で、研削状態は点線で表
されている。その際ここでは示した配列は研削主軸７．
９のみが旋回可能にされるだけでよい好適な実施例を示
す。然しその際ダイヤモンドローラ軸線１２はｍ×平面
に対して垂直に見て一工作物軸線４の前方にある、その
わけは雌ねじ研削砥石６のドレッシングは研削砥石６が
外されかつダイヤモンドローラ１１の前に持ち来され、
工作物１の外方で行われなければならないからである。

研削位置において研削主軸７．９は水平線から下方へ旋
回されかつ水平線に対して研削角εを占める。

ドレッシング位置において研削主軸７．９はこの位置か
らドレッシング角φだけ上方へ旋回され、その結果研削
主軸７．９の最大旋回は水平線に対してφ−εである。

最適の調整パラメータ、即ち特定の工作物のための研削
角ε及びドレッシング角φは特定されたアルゴリズムに
従って個別に計算される。研削砥石のドレッシングによ
る研削砥石曲率の変更から生ずる影響は同様に計算によ
って求められる。研削砥石の曲率が小さくなればなる程
、ドレッシング角φは変化し、−力選択された研削角ε
は一定である。

既に述べた、本発明によって可能にされる研削マンドレ
ル強化によって得られる利点に追加して、パラメータさ
くＴ及びφ〉γによって他の利点も生ずる。即ち前記の
研削砥粒軌道の重なりがねじ面で達成され、それによっ
て粗さは明らかに小さくなる。研削砥粒の軌道の重なり
はリード角γと研削角εとの差である角度δ（第１図）
に依存して生ずる（δ＝Ｔ−ε）。ダイヤモンド整形ロ
ーラ１１として第６図に示すように総形ダイヤモンドロ
ーラｌｌａ　も使用されることができる。そのような総
形ダイヤモンドローラｌｌａは記載された本発明による
雌ねじ研削のために必要とされる雌ねじ整形輪郭２１の
他に外形研削砥石による円筒状母線の整形プロフィル２
２、外円形砥石による正面整形のための整形プロフィル
２３及び雄ねじ整形プロフィル２４を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はポールねしナツトの雌ねじの研削、第２図は第
１図による研削のために必要なプロフィル修正の下に整
形するための研削砥石とダイヤモンド整形ローラの配列
、第３図は輪祁修正後の研削砥石プロフィル、第４図は
ポールねじナンドのねじ回申のころがりポールの位置、
第５図は研削及びドレッシング位置を備えた研削配列の
実施形態、そして第６図は総形ダイヤモンドローラを示
す。 図中符号 １　・・・工作物 ２　・・・ポールねしナツト ３　・・・雌ねじ ４　・・・工作物軸線 ６　・・・研削砥石 ６ａ・・・研削砥石プロフィル ７　・・・研削マンドレル ８　・・・研削主軸 ９　・・・研削主軸 １１・・・ダイヤモンド整形ローラ １１ａ　　・・・総形整形ダイヤモンドローラ１２・・
・ダイヤモンド整形ローラ軸線１３・・・ころがりポー
ル １４．１４ａ　　・・・プロフィル面 ２１・・・雌ねじ整形プロフィル ２２・・・整形プロフィル ２３・・・整形プロフィル ２４・・・雄ねじ整形プロフィル Ｔ・・・リード角 ε・・・研削角 δ・・・セット角 φ・・・ドレッシング角 Ｘ　・・・送り方向

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）雌ねじ特にボールねじの研削方法にして、研削主
   軸上に取付けられた研削砥石によって行う方法において
   、 雌ねじのの研削は研削されるべきねじのリード角よりも
   小さい研削角度で行われ、かつ砥石のドレッシングの際
   に形直しが行われることを特徴とする前記方法。
2. （２）ダイヤモンド整形ローラによってねじのリード角
   よりも大きいドレッシング角度でドレッシングが行われ
   る、特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）雌ねじ特にボールねじの研削方法にして、研削主
   軸上に取付けられた研削砥石によって行う方法を実施す
   るための機械にして、砥石主軸上に配置された砥石は工
   作物の内方に持ち来される、前記機械において、 研削主軸（７、９）は工作物軸線（４）に対してねじ（
   ３）のリード角（γ）よりも小さい研削角度（ε）で配
   置されており、そして砥石（６）の相応した形直しが実
   施されるためのドレッシング装置が設けられていること
   を特徴とする前記機械。
4. （４）ドレッシング装置はダイヤモンド整形ローラ（１
   １）から成り、その軸線（１２）は研削主軸に対してリ
   ード角（γ）よりも大きいドレッシング角度（φ）で配
   設されている、特許請求の範囲第３項記載の機械。
5. （５）ダイヤモンド整形ローラ軸線（１２）及び工作物
   軸線（４）は水平かつ旋回不可能に配設されており、そ
   して研削主軸（７、９）は研削一及びドレッシング位置
   に旋回可能に配設されている、特許請求の範囲第３項又
   は第４項記載の機械。
6. （６）研削砥石（６）は立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）から
   成る、特許請求の範囲第３項から第５項までのうちのい
   ずれか１つに記載の機械。