(57)【要約】【課題】多方向の力に対する高い剛性を確保し、加工されたねじ溝の加工面を良好に維持するねじ溝研削用レスト装置及びかかるレスト装置を提供する。【解決手段】ねじ溝を砥石Ｇで研削する際の研削抵抗による撓みを防止するために、工作物であるねじ軸Ｗをレストシューで支持するレスト装置１５において、レストシューは、ねじ軸の螺旋溝面Ｗｓを、下方から当接する下方レストシュー４５と砥石Ｇの反対側から当接する後方レストシュー４６とを有し、下方レストシュー４５及び後方レストシュー４６には、これらのレストシューを、当接する前記螺旋溝面Ｗｓの形状に倣い該螺旋溝面Ｗｓに接離する方向に進退させるレストシュー進退機構５９と、前記螺旋溝面に当接した位置で各レストシューを固定させるレストシュー固定機構６０とが、夫々設けられている。【選択図】図２
2010099802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ溝を砥石で研削する際の研削抵抗による撓みを防止するために、工作物であるねじ軸をレストシューで支持するレスト装置において、
前記レストシューは、ねじ軸の螺旋溝面を、下方から当接する下方レストシューと前記砥石の反対側から当接する後方レストシューとを有し、
前記下方レストシュー及び前記後方レストシューには、これらのレストシューを、当接する前記螺旋溝面の形状に倣い該螺旋溝面に接離する方向に進退させるレストシュー進退機構と、各前記レストシューを前記螺旋溝面に当接した位置で固定させるレストシュー固定機構とが、夫々設けられていることを特徴とするねじ溝研削装置用レスト装置。
【請求項２】
請求項１において、前記下方レストシュー及び前記後方レストシューには、前記ねじ軸のねじ溝のリード角に倣うリード角調整装置が備えられていることを特徴とするねじ溝研削装置用レスト装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記ねじ軸がボールねじに使用されるボールねじ軸である場合に、前記下方レストシュー及び前記後方レストシューは、前記砥石によって研削された螺旋溝面のボール転動面以外の部分に当接するように配置されていることを特徴とするねじ溝研削装置用レスト装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、前記ねじ溝研削装置用レスト装置は、前記砥石を支承する砥石台に設けられ、前記砥石が摩耗により外径を減じるのに伴って、前記下方レストシュー及び前記後方レストシューの前記砥石に対する相対位置を調節する位置調節機構を備えていることを特徴とするねじ溝研削装置用レスト装置。
【請求項５】
ねじ軸が螺旋状に形成されたねじ軸を回転可能に支持する工作物支持装置と、該工作物支持装置に支持されたねじ軸を回転駆動するねじ軸回転駆動装置と、前記ねじ溝の螺旋溝面を研削する砥石を回転駆動可能に支承する砥石台と、該砥石台を前記工作物支持装置に対して前記ねじ軸の軸方向に相対移動させる軸方向移動装置と、前記砥石台を前記工作物支持装置に対して前記ねじ軸の半径方向に相対移動させる半径方向移動装置と、前記ねじ軸の回転に同期して前記砥石台が前記ねじ軸の軸方向に相対移動するように前記ねじ軸回転駆動装置及び前記軸方向移動装置を作動させる同期作動装置と、を備えたねじ溝研削装置において、
前記砥石台には、該砥石台に伴って前記ねじ軸の軸方向に移動可能な請求項１乃至請求項４に記載されたレスト装置が設けられていることを特徴とするねじ溝研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじ溝の研削において、加工抵抗によって工作物が振れたり撓んだりするのを防止するレスト装置及びかかるレスト装置を備えた研削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボールねじ等の長尺ワークのねじ溝を研削加工する場合、ワークの両端をセンタで支持するだけでは、ワークが加工抵抗と自重とによって振れたり撓んだりする。このような振れや撓みを防止するため、例えば特許文献１の発明がある。これによると、外周にねじ溝を有する長尺ワークの両端のセンタを支持する一対の端部支持部材（心押し台と主軸台）と、端部支持部材で支持された長尺ワークのねじ溝を研削する砥石と対向してねじ溝曲面を支持するレスト装置と、を備えている。このように、砥石に対向してレスト装置で支持する位置を一定にすることで、レスト装置の支持位置によって砥石に対してワークの撓みが変化するのを防止する。また、加工されたねじ溝をレスト装置で支持することで、レスト装置を受ける面を前加工する手間を省くことができ、加工前のワーク外形面（レスト装置を受ける面）の精度にねじ溝加工が影響を受けることを防止することができるというものである。
【特許文献１】特開平９−３２３２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１では、ねじ溝を研削する砥石に対向する１点で支持するため、ねじ研削加工に伴って複雑に変動する加工抵抗やワークの自重による多方向の力に対するレスト装置としての剛性が弱く、振れ止めとして充分機能しないおそれがあった。また、ねじ溝のボールが転動する面をレスト装置で支持するため、せっかく高精度で加工されたねじ溝の加工面を荒らすおそれがあった。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためその目的は、多方向の力に対する高い剛性を確保し、加工されたねじ溝の加工面を良好に維持するねじ溝研削用レスト装置及びかかるレスト装置を備えた研削装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ねじ溝を砥石で研削する際の研削抵抗による撓みを防止するために、工作物であるねじ軸をレストシューで支持するレスト装置において、前記レストシューは、ねじ軸の螺旋溝面を、下方から当接する下方レストシューと砥石の反対側から当接する後方レストシューとを有し、前記下方レストシュー及び前記後方レストシューには、これらのレストシューを、当接する前記螺旋溝面の形状に倣い該螺旋溝面に接離する方向に進退させるレストシュー進退機構と、各前記レストシューを前記螺旋溝面に当接した位置で固定させるレストシュー固定機構とが、夫々設けられていることである。
【０００６】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記下方レストシュー及び前記後方レストシューには、前記ねじ軸のねじ部のリード角に倣うリード角調整装置が備えられていることである。
【０００７】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記ねじ軸がボールねじに使用されるボールねじ軸である場合に、前記下方レストシュー及び前記後方レストシューは、前記砥石によって研削された螺旋溝面のボール転動面以外の部分に当接するように配置されていることである。
【０００８】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記ねじ溝研削装置用レスト装置は、前記砥石を支承する砥石台に設けられ、前記砥石が摩耗により外径を減じるのに伴って、前記下方レストシュー及び前記後方レストシューの前記砥石に対する相対位置を調節する位置調節機構を備えていることである。
【０００９】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、ねじ軸が螺旋状に形成されたねじ軸を回転可能に支持する工作物支持装置と、該工作物支持装置に支持されたねじ軸を回転駆動するねじ軸回転駆動装置と、前記ねじ溝の螺旋溝面を研削する砥石を回転駆動可能に支承する砥石台と、該砥石台を前記工作物支持装置に対して前記ねじ軸の軸方向に相対移動させる軸方向移動装置と、前記砥石台を前記工作物支持装置に対して前記ねじ軸の半径方向に相対移動させる半径方向移動装置と、前記ねじ軸の回転に同期して前記砥石台が前記ねじ軸の軸方向に相対移動するように前記ねじ軸回転駆動装置及び前記軸方向移動装置を作動させる同期作動装置と、を備えたねじ溝研削装置において、前記砥石台には、該砥石台に伴って前記ねじ軸の軸方向に移動可能な請求項１乃至請求項４に記載されたレスト装置が設けられていることである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、ねじ溝にレストシューを挿入する際にレストシュー進退機構を作動させ、下方レストシューと後方レストシューとをねじ軸の螺旋溝面に夫々当接させて螺旋溝面外形に倣わせる。そして、レストシュー固定機構を作動させ、螺旋溝面外形に倣った位置を維持した状態でねじ軸の研削加工を行わせる。このように、下方と後方の２方向から支持するので、ねじ研削加工に伴って複雑に変動する加工抵抗やワークの自重による多方向の力に対して強い剛性で対応することができる。また、このように２方向から支持する場合には、支持する工作物の外径や溝の深さが異なるため、２つのレストシューを最適な位置で当接させて支持することが困難な場合がある。しかし、本件発明では、ねじ軸の螺旋溝面の外径や溝の深さに相違があっても、レストシューを下方及び後方から実際に当接させて倣わせることで、最適な位置にレストシューを簡単に配置して支持させることが可能となり、研削時の振れや撓みを効果的に防止してねじ軸の加工精度を飛躍的に向上させることができる。また、ねじ軸の螺旋溝面でレストシューを受けるので、レスト受け面を前加工する手間が省けて生産コストの低減を図ることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、複数種類のねじ軸を研削する場合でも、研削するねじ軸毎に、リード角調整装置によって、そのねじ部のリード角に倣うように下方レストシューと後方レストシューとを調節することが可能なので、多くの段取り時間を必要とすることなく、これらの２つのレストシューを簡単に最適な位置に調節して支持させることができる。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、レストシューが、砥石によって研削された螺旋溝面のボール転動面以外の部分でボールねじ軸と当接するので、ボール転動面にレストシューとの接触で傷を付けることなく高精度で研削させることができる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、砥石が、研削による使用やドレッシング・ツルーイングといった整形による摩耗で、砥石外径が小さくなると、レスト装置が砥石台に設けられているため、砥石（回転中心）とレストシューの支持面との相対位置が変わらずに、砥石がボールねじ軸の研削面に接触すべき面とレストシューの支持面との位置が離れてしまうこととなる。このようなときでも、本件発明のレスト装置によると、位置調節機構により砥石（回転中心）に対するレストシューの相対位置を調節することで、最も適当な位置で継続して支持することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明によれば、下方と後方の２方向からねじ研削加工に伴って複雑に変動する加工抵抗やワークの自重による多方向の力に対して強い剛性で支持することができる。また、レストシューを下方及び後方から実際に当接させて倣わせることで、常に最適な位置にレストシューを簡単に配置して支持させることが可能となり、研削時の振れや撓みを効果的に防止してねじ軸の加工精度を飛躍的に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係るレスト装置を備えたねじ溝研削装置を図面に基づいて説明する。図１はねじ溝研削装置の概要を示す平面図であり、第２図は砥石台に設けられたレスト装置の使用状態を示す図である。ねじ溝研削装置１０は、ベッド１１と、ベッド１１上に載置されボールねじ軸Ｗを回転駆動可能に支持する工作物支持装置１２と、ベッド１１上にボールねじ軸Ｗの軸方向及び半径方向に移動可能に装架された砥石台１３と、砥石台１３に回転駆動可能に支承されボールねじ軸Ｗに形成されたねじ溝Ｗｇの螺旋溝面Ｗｓ（図８参照）を研削する砥石Ｇと、研削抵抗によるボールねじ軸Ｗの撓みを防止するためにボールねじ軸Ｗを後述するレストシュー４５，４６で支持するレスト装置１５とを備えている。
【００１６】
ボールねじ軸Ｗは、例えばラック同軸型電動パワーステアリング装置に使用されるボールねじ軸であり、溝の両側に螺旋溝面Ｗｓを有するねじ溝Ｗｇが螺旋状に形成されている。このボールねじ軸Ｗの一端部にはラックＷｒが形成され、他端部には連結軸Ｗｃが形成されている。ねじ溝Ｗｇの軸方向の断面形状は、例えば図８に示すように、両円弧の半径Ｒが交差するように両円弧の中心Ｏ１，Ｏ２が互いにボールねじ軸Ｗの軸方向に僅かに変位された円弧Ｃ１，Ｃ２と、両円弧Ｃ１，Ｃ２をねじ溝Ｗｇの谷側底部で半径方向に逃がして連結する逃げ溝Ｄとからなっている。ボールねじ軸Ｗと図略のナットとの間に介在される鋼製のボールＢが、溝両側の螺旋溝面Ｗｓをなす２つの円弧Ｃ１，Ｃ２の中央部分のボール転動面Ｗｂを転動するように構成されている。
【００１７】
工作物支持装置１２は、図１に示すように、ねじ溝研削装置１０のベッド１１上に所定距離離間して設置された主軸台１６と心押台１７とからなり、主軸台１６には、ボールねじ軸Ｗの一端を把持するチャック１８を取付けた主軸１９が回転可能に軸承され、主軸１９はサーボモータ２０によって回転駆動されるようになっている。
【００１８】
心押台１７には、ボールねじ軸Ｗの他端を支持する心押センタ２１を取付けた心押軸２２がＺ軸方向に進退可能に支持され、心押軸２２は図略の進退用シリンダによって進退されるようになっている。ボールねじ軸Ｗは、心押軸２２の進退によって、他端に設けられたセンタ穴を心押センタ２１によって支持され、その一端を主軸台１６のチャック１８に把持される。そして、ボールねじ軸Ｗは、サーボモータ２０により回転される。主軸１９、チャック１８、サーボモータ２０等によって、工作物支持装置１２に支持されたボールねじ軸Ｗを回転駆動するねじ軸回転駆動装置２４が構成される。
【００１９】
ベッド１１上には、スライド２５が一対のリニアガイド２６によってボールねじ軸Ｗの軸方向と平行な方向（Ｚ軸方向）に移動可能に案内支持されている。スライド２５は、サーボモータ２７によってボールねじ２８を介してＺ軸方向に移動される。スライド２５上には砥石台１３が一対のリニアガイド３０によってボールねじ軸Ｗの半径方向と平行な水平方向（Ｘ軸方向）に移動可能に装架され、砥石台１３はサーボモータ３１によってボールねじ２９を介してＸ軸方向に移動される。
【００２０】
スライド２５、リニアガイド２６、サーボモータ２７、ボールねじ２８等によって、砥石台１３を工作物支持装置１２に対してボールねじ軸Ｗの軸方向に移動させる軸方向移動装置３２が構成される。リニアガイド３０、ボールねじ２９、サーボモータ３１等によって、砥石台１３を工作物支持装置１２に対してボールねじ軸Ｗの半径方向に移動させる半径方向移動装置３３を構成する。
【００２１】
砥石台１３には砥石軸３４が工作物支持装置１２側に設けられた軸受部３５により両端部を回転可能に軸承され、モータ３６によってベルト４７を介して回転駆動されるようになっている。砥石軸３４の中央部には砥石Ｇがボールねじ軸Ｗと対向して固定されている。
【００２２】
レスト装置１５は、砥石台１３の前側に、軸受部３５と並んで設けられている。砥石台１３の前端部３７には、図２に示すように、レスト本体３８が一対のリニアガイド３９により上下方向に移動可能に装架され、サーボモータ４０によってボールねじ４９（図２参照）を介して上下動される。即ち、レスト本体３８上面に固定されたサーボモータ４０によって回転駆動されるボールねじ４９がレスト本体３８に回転可能に軸承され、このボールねじ４９に螺合するナット５０が砥石台１３の前端部に固定されている。レスト本体３８には、Ｘ軸方向に延在するガイド部４１が設けられ、ガイド部４１には進退部材４２が一対のリニアガイド５１により前後方向に移動可能に装架されている（図２及び図３参照）。進退部材４２は油圧シリンダ４３によってボールねじ軸Ｗに対して進退移動される。油圧シリンダ４３は図略の油圧ポンプに連通され、この油圧ポンプと油圧シリンダ４３との間には電磁弁（図略）が設けられ、この電磁弁の開閉を制御する数値制御装置４８によって油圧シリンダ４３の駆動が制御される。これらの進退部材４２及び油圧シリンダ４３等によって位置調節機構を構成する。また、進退部材４２には、縦壁部４４ａと横壁部４４ｂとを有するＬ字形のシューベース４４が並設されている。このシューベース４４は、進退部材４２に対して、図３に示すように、回動支軸５２により回動支軸５２の中心回りに回動可能に設けられ、所定幅の一対の円弧穴５３にそれぞれ遊嵌された固定ねじ５４によって、シューベース４４の回動が所定の箇所で停止・固定されるようになっている。砥石Ｇは、ボールねじ軸Ｗの研削に合わせて傾斜するようになっており、砥石台１３に取り付けられているレスト装置１５も砥石Ｇの傾斜に伴って同方向に傾斜する。ところが、レスト装置１５は砥石Ｇの反対側からボールねじ軸Ｗを受けるものであり、ボールねじ軸Ｗのねじ溝Ｗｇに倣うためには逆方向に傾斜させる必要がある。そのため、砥石台に対するレスト装置１５の角度を、これらの回動支軸５２、円弧穴５３及び固定ねじ５４によって逆方向に傾斜させる補正を行うものである。
【００２３】
また、シューベース４４の縦壁部４４ａには螺旋溝面Ｗｓに砥石Ｇの反対側から当接する後方レストシュー４６が設けられている。後方レストシュー４６の基端部には、図４に示すように、回動支持突起軸５５が形成され、回動支持突起軸５５に対してボールねじ軸Ｗへの当接部分（後述する当接部４６ａ，４６ｂ）が偏心した位置に設けられる。この回動支持突起軸５５はシューベース４４の縦壁部４４ａに貫設された回動支持穴５６に回動支持突起軸５５の中心Ｏ３回りに回動可能に支承される。後方レストシュー４６の回動は、縦壁部４４ａの上下に一対で形成された円弧穴５７に遊嵌された固定ねじ５８により所定範囲に規制され、かつ所定の位置で位置決めされて固定される。このようにボールねじ軸Ｗへの当接部分（当接部４６ａ，４６ｂ）を、回動支持突起軸５５の中心Ｏ３回りに所定範囲で回動させることで、ねじ溝Ｗｇのリード角に倣うよう調節するようになっている。
【００２４】
また、後方レストシュー４６は、図５に示すように、レストシュー進退機構としてのエアシリンダ機構５９と、レストシュー固定機構としてのストッパ機構６０とを備えている。エアシリンダ機構５９は、先端側及び基端側にエアの供給孔６１が開口するシリンダ６２と、シリンダ６２より進退して先端が螺旋溝面Ｗｓに当接するする当接ピストン部材６３とを有している。当接ピストン部材６３は、その中央部外周にはシリンダ６２の内壁に摺動する鍔部６４が周設され、基端部から鍔部６４へかけての側面には当接ピストン部材６３が進退する方向に沿って一条のＶ溝６５が形成されている。鍔部６４の外周部にはエアのシール７７が設けられている。鍔部６４から先端部へかけては円柱状の摺動部６６が形成され、摺動部６６はシリンダ６２の摺動ガイド部６７に摺動可能にガイドされる。当接ピストン部材６３の先端（当接部４６ａ，４６ｂ）は、耐摩耗性を有する材料で形成され、螺旋溝面Ｗｓに当接して工作物Ｗを支持するようになっている（図８参照）。前記シリンダ６２の先端側及び基端側に開口するエアの供給孔６１は、鍔部６４の前後に夫々開口し、図略のエアポンプに連通されている。このエアポンプと供給孔６１の間には後述する数値制御装置４８で制御される電磁弁（図略）が設けられ、当接ピストン部材６３をエア圧で駆動させるようになっている。摺動ガイド部６７にはエアのシール６８が設けられている。
【００２５】
ストッパ機構６０は、図５に示すように、前記当接ピストン部材６３の進退方向に直角に進退するピストン部材６９を備えている。ピストン部材６９の本体部側外周部にはシール７０が設けられ、ピストン部材６９の先端部側を摺動させる摺動ガイド部７９にはシール７８が設けられている。ストッパ機構６０のシリンダ７１において、その先端側及び基端側にエアの供給孔７２がシール７０の前後に夫々開口している。これらのエアの供給孔７２は図略のエアポンプに連通されている。このエアポンプと供給孔７２の間には数値制御装置４８で制御される電磁弁（図略）が設けられ、エア圧によりピストン部材６９がエアシリンダ機構５９の当接ピストン部材６３に向かって進退するようになっている。そして、ピストン部材６９の先端部が前記当接ピストン部材６３のＶ溝６５に接触して当接ピストン部材６３の進退する動きを止めるようになっている。後方レストシュー４６は、エアシリンダ機構５９によって前進して螺旋溝面Ｗｓに当接した当接ピストン部材６３を、ストッパ機構６０によって、その当接した位置を固定・維持させることにより、ボールねじ軸Ｗを最適な位置で支持するようになっている。
【００２６】
また、後方レストシュー４６は、図９に示すように、砥石Ｇによって研削された螺旋溝面Ｗｓの中のボール転動面Ｗｂ以外の部分に当接するように、砥石Ｇが当接する箇所からねじ溝Ｗｇが例えば２〜３溝ずれ、かつ位相が１８０度ずれた位置に砥石Ｇと対向して配置されている。螺旋溝面Ｗｓが研削されたボールねじ軸Ｗは、鋼製のボールＢを介してボールナットが螺合されてボールねじ装置を構成する。螺旋溝面Ｗｓの中のボール転動面Ｗｂに傷が付くと、ボールが傷部分を転動することにより振動を誘発し異音を発生する。ボール転動面Ｗｂに傷が発生しないように、後方レストシュー４６の前端面の両側縁部には、砥石Ｇによって研削された両螺旋溝面Ｗｓにボール転動面Ｗｂから谷側に外れた部分で当接する当接部４６ａ，４６ｂが形成されている。
【００２７】
また、シューベース４４の横壁部４４ｂには、砥石Ｇからねじ溝Ｗｇに作用する研削力によるボールねじ軸Ｗの撓みを防止するように、ボールねじ軸Ｗのねじ溝Ｗｇの螺旋溝面Ｗｓに下方から当接する下方レストシュー４５が設けられている。下方レストシュー４５の下端には、図４に示すように、嵌合穴７３が設けられ、この嵌合穴７３の中心０４に対して当接部分（後述する当接部４５ａ，４５ｂ）が偏心した位置に設けられている。下方レストシュー４５は、嵌合穴７３においてシューベース４４の横壁部４４ｂより直角に突設されたシュー支持軸７４に回動可能に支承されている。この下方レストシュー４５の回動は、縦壁部４４ａの円弧穴７５に遊嵌された固定ねじ７６と、図略の円弧穴に遊嵌された固定ねじ７７（図３参照）等により所定範囲に規制され、かつ所定位置で位置決めされて固定される。このようにボールねじ軸Ｗへの当接部分（当接部４５ａ，４５ｂ）を、嵌合穴７３の中心Ｏ４回りに所定範囲で回動させることで、ねじ溝Ｗｇのリード角に倣うよう調節するようになっている。
【００２８】
また、下方レストシュー４５にも、前記後方レストシュー４６と同様なエアシリンダ機構５９とストッパ機構６０とが設けられている。その構成は同様であるので、説明を省略する。また、下方レストシュー４５は、砥石Ｇによって研削された螺旋溝面Ｗｓの中のボール転動面Ｗｂ以外の部分に下方から当接するように、砥石Ｇが当接する箇所からねじ溝Ｗｇが２〜３溝ずれ、かつ位相が９０度ずれた位置に配置されている。図８に参照番号で示したように、下方レストシュー４５の前端面の両側縁部にも、砥石Ｇによって研削された両螺旋溝面Ｗｓにボール転動面Ｗｂから谷側に外れた部分で当接する当接部４５ａ,４５ｂが形成されている。なお、シュー支持軸７４、嵌合穴７３、円弧穴５７,７５、固定ねじ５８,７６、回動支持突起軸５５、回動支持穴５６等によりリード角調整装置を構成する。
【００２９】
数値制御装置４８は、ＮＣデータに基づいてサーボモータ２０,２７を回転制御し、砥石台１３が主軸１９の回転に同期してＺ軸方向に移動され、砥石Ｇはねじ溝Ｗｇの螺旋溝面Ｗｓを螺旋状に研削する。砥石台１３に設けられたレスト装置１５の下方及び後方レストシュー４５，４６も砥石Ｇによって研削された螺旋溝面Ｗｓのボール転動面Ｗｂ以外の部分に当接した状態でボールねじ軸Ｗの回転に同期してボールねじ軸Ｗの軸方向に移動する。
【００３０】
次に上記実施形態のレスト装置を備えたねじ溝研削装置の作動について説明する。まず、工作物（ボールねじ軸）Ｗを主軸１９のチャック１８に回転方向の位相決めを行って把持し、その後端部を心押台１７の心押センタ２１で支持して起動釦を押すと、数値制御装置４８はねじ溝研削プログラムを実行する。サーボモータ２７が数値制御装置４８からの指令により回転駆動され、スライド２５がボールねじ２８を介してＺ軸方向に移動される。そして、砥石がボールねじ軸Ｗのねじ溝Ｗｇの始端部と対向する研削開始位置に割り出される。
【００３１】
次にサーボモータ２０，２７がねじ溝創生ＮＣデータにより同時２軸制御されて回転され、砥石台１３はボールねじ軸Ｗの回転に同期してボールねじ軸Ｗの軸方向に移動され、ボールねじ軸Ｗと砥石Ｇとの間でねじ溝創生運動が行われる。これと同時に、サーボモータ３１が回転され、砥石台１３が工作物支持装置１２に向かってＸ軸方向に前進位置に移動され、砥石Ｇが工作物（ボールねじ軸）Ｗに向かって切り込まれる。
【００３２】
ねじ溝Ｗｇの始端部分の螺旋溝面Ｗｓが砥石Ｇにより研削されると、サーボモータ４０及び油圧シリンダ４３が駆動される。この場合、砥石台１３に対するレスト装置１５の角度を、逆方向に傾斜させる補正を行う。また、創生されるねじ溝Ｗｇのリード角にあわせて、予め後方レストシュー４６、下方レストシュー４５を中心Ｏ３，Ｏ４回りに回動させ、その回動位置で固定させて位置決めしておく。なお、後方レストシュー４６及び下方レストシュー４５は、エアシリンダ機構５９により夫々の当接ピストン部材６３を後退させた状態で維持する。次に、レスト本体３８が上昇されるとともに、進退部材４２が後退される。そして、エアシリンダ機構５９を駆動させて下方及び後方レストシュー４５，４６の各当接ピストン部材６３を進出させ、当接部４５ａ，４５ｂ及び４６ａ，４６ｂを砥石Ｇによって研削された両螺旋溝面Ｗｓにボール転動面Ｗｂから谷側に外れた部分で当接させる。続いて、ストッパ機構６０を作動させて進出した当接ピストン部材６３を固定させ、当接部４５ａ，４５ｂ及び４６ａ，４６ｂが両螺旋溝面Ｗｓにボール転動面Ｗｂから谷側に外れた部分で当接した状態を維持させる。このようにして、下方及び後方レストシュー４５，４６は砥石Ｇによって研削された螺旋溝面Ｗｓのボール転動面Ｗｂ以外の部分に当接した状態で砥石台１３とともに移動されるので、ボールねじ軸Ｗは砥石Ｇに近い軸方向位置で下方及び後方レストシュー４５，４６によって支持されて研削され、ボールねじ軸Ｗの撓みが防止されてねじ溝Ｗｇが高精度に研削される。このとき、ボール転動面Ｗｂには下方及び後方レストシュー４５，４６が接触しないので傷が付くことが無い。また、下方及び後方レストシュー４５，４６の前端両側縁部に設けられた当接部４５ａ，４５ｂ及び４６ａ，４６ｂが、砥石Ｇによって研削された両螺旋溝面Ｗｓに当接しているので、両螺旋溝面Ｗｓからの力が下方及び後方レストシュー４５，４６の前端両側縁部にバランスよく作用し、下方及び後方レストシュー４５，４６が安定した状態でボールねじ軸Ｗを支持することができる。
【００３３】
さらに、下方及び後方レストシュー４５，４６の当接部４５ａ，４５ｂ及び４６ａ，４６ｂは、砥石Ｇによって研削された両螺旋溝面Ｗｓに、図８に示すように、ボール転動面Ｗｂから谷側に外れた部分で当接するので、当接部４５ａ，４５ｂ及び４６ａ，４６ｂと両螺旋溝面Ｗｓとの当接部における共通接線とボールねじ軸Ｗの軸方向とのなす角度が小さくなり、レストシュー４５，４６が両螺旋溝面Ｗｓに対してねじ溝Ｗの軸方向に僅かに逃げることが可能となり、研削加工中に微小なピッチ誤差等を吸収することができる。
【００３４】
また、研削加工中に供給されるクーラントがねじ軸Ｗｇの回転につれて両螺旋溝面Ｗｓ間の逃げ溝Ｄを通って下方及び後方レストシュー４５，４６の前端背面まで十分供給されるので、当接部４５ａ，４５ｂ及び４６ａ，４６ｂと両螺旋溝面Ｗｓとの間で、焼き付きを生じることが無い。
【００３５】
次に、砥石Ｇがねじ軸Ｗｇを終端まで研削すると、サーボモータ３１が逆回転され、砥石台１３が後退位置に後退されて、砥石車Ｇがねじ溝Ｗｇから離脱する。また、サーボモータ４０及び油圧シリンダ４３を逆に駆動させて、レスト本体３８及び進退部材４２が離脱位置に移動され、下方及び後方レストシュー４５，４６の当接部４５ａ，４５ｂ及び４６ａ，４６ｂが、砥石Ｇによって研削された螺旋溝面Ｗｓから離脱する（図６及び図７参照）。
【００３６】
上記のレスト装置を備えたねじ溝研削装置によると、ねじ溝Ｗｇにレストシュー４５、４６を挿入する際にレストシュー進退機構（エアシリンダ機構５９）を作動させ、下方レストシュー４５と後方レストシュー４６とをボールねじ軸Ｗの螺旋溝面Ｗｓに夫々当接させて螺旋溝面ＷＳの外形に倣わせる。そして、レストシュー固定機構（ストッパ機構６０）を作動させ、螺旋溝面Ｗｓの外形に倣った位置を維持した状態でボールねじ軸Ｗの研削加工を行わせる。このように、下方と後方の２方向からボールねじ軸Ｗを支持するので、ねじ研削加工に伴って複雑に変動する加工抵抗やワークの自重による多方向の力に対して強い剛性で対応することができる。また、このように２方向から支持する場合には、支持する工作物の外径やねじ溝の深さが異なるため、２つのレストシューを最適な位置で当接させて支持することが困難な場合がある。しかし、本件発明では、ボールねじ軸Ｗの螺旋溝面Ｗｓの外径やねじ溝Ｗｇの深さに相違があっても、レストシュー４５、４６を下方及び後方から実際に当接させて倣わせることで、最適な位置にレストシュー４５，４６を簡単に配置して支持させることが可能となり、研削時の振れや撓みを効果的に防止してねじ軸の加工精度を飛躍的に向上させることができる。また、ボールねじ軸Ｗの螺旋溝面Ｗｓでレストシュー４５，４６を受けるので、従来のようにレスト受け面を前加工する手間が省けて生産コストの低減を図ることができる。
【００３７】
また、複数種類のねじ軸を研削する場合でも、研削するねじ軸毎に、リード角調整装置（５５，５６，５７，５８，７３，７４，７５，７６等）によって、そのねじ部のリード角に倣うように下方レストシュー４５と後方レストシュー４６とを調節することが可能なので、多くの段取り時間を必要とすることなく、これらの２つのレストシュー４５，４６を簡単に最適な位置に調節して支持させることができる。
【００３８】
また、砥石Ｇが、研削による使用やドレッシング・ツルーイングといった整形による摩耗で、砥石外径が小さくなると、レスト装置１５が砥石台１３に設けられているため、砥石（回転中心）Ｇとレストシュー４５，４６の支持面との相対位置が変わらずに、砥石Ｇがボールねじ軸Ｗの研削面に接触すべき面とレストシュー４５，４６の支持面との位置が離れてしまうこととなる。このようなときでも、本件発明のレスト装置１５によると、位置調節機構（４２，４３）により砥石Ｇに対してレストシュー４５，４６を近づける調節をすることで、最も適当な位置で継続して支持することができる。
【００３９】
また、レストシュー４５，４６が、砥石Ｇによって研削された螺旋溝面Ｗｓのボール転動面以外の部分でボールねじ軸Ｗと当接するので、ボール転動面Ｗｂにレストシュー４５，４６との接触で傷を付けることなく高精度で研削させることができる。
【００４０】
なお、ねじ軸としてボールねじ軸としたが、これに限定されず、例えば、一般的なねじ溝が形成されるねじ軸の研削に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態のレスト装置を備えたねじ溝研削装置の全体概要図。
【図２】同レスト装置を備えたねじ溝研削装置の一部を断面で示す側面図。
【図３】同正面図。
【図４】レストシュー部分の拡大図。
【図５】同エアシリンダ機構及びストッパ機構を示す概要図。
【図６】同離脱位置におけるレスト装置を備えたねじ溝研削装置の側面図。
【図７】同離脱位置における正面図。
【図８】同により研削されたボールねじ軸をレストシューで支持する状態を示す図。
【図９】ねじ溝の螺旋溝面に砥石とレストシューとが当接した状態を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１０・・・ねじ溝研削装置、１２・・・工作物支持装置、１３・・・砥石台、１５・・・レスト装置、２４・・・ねじ軸回転駆動装置、３２・・・軸方向移動装置、３３・・・半径方向移動装置、４２・・・位置調節機構（進退部材）、４３・・・位置調節機構（油圧シリンダ）、４５・・・下方レストシュー、４６・・・後方レストシュー、４８・・・同期作動装置（数値制御装置）、５５・・・リード角調整装置（回動支持突起軸）、５６・・・リード角調整装置（回動支持穴）、５７・・・リード角調整装置（円弧穴）、５８・・・リード角調整装置（固定ねじ）、５９・・・レストシュー進退機構（エアシリンダ機構）、６０・・・レストシュー固定機構（ストッパ機構）、７３・・・リード角調整装置（嵌合穴）、７４・・・リード角調整装置（シュー支持軸）、７５・・・リード角調整装置（円弧穴）、７６・・・リード角調整装置（固定ねじ）、Ｇ・・・砥石、Ｗ・・・ねじ軸（ボールねじ軸）、Ｗｂ・・・ボール転動面、Ｗｓ・・・螺旋溝面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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