(57)【要約】【課題】段取り性に優れるとともに加工精度が高く、大リードの螺旋溝加工が可能であり、高い加工歩留まりを実現可能な新たな螺旋溝加工方法を提供する。【解決手段】この方法は、長尺棒状のワークＷの軸心線Ｘを回転中心として当該ワークＷを軸心線Ｘ周りで回転可能とするとともに、ワークＷの軸心線Ｘに対して鉛直方向に直交する仮想線Ｙ０を想定し、当該仮想線Ｙ０をワークＷに対して水平方向にシフトさせ、シフト後の仮想線Ｙを工具ホルダーの回転中心に設定し、工具ホルダーを回転運動させるとともに仮想線Ｙに沿ってワーク方向に移動させることで、工具ホルダーに設置された工具がワークＷの所定深さまで加工を行うように設置し、かかる設置状態から、ワークＷを回転させながら工具ホルダーをワークＷの軸方向Ｘと平行方向に相対移動させることで、ワークＷの表面に対して螺旋溝を加工形成するものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺棒状のワークの軸心線を回転中心として当該ワークを軸心線周りで回転可能とするとともに、前記ワークの軸心線に対して鉛直方向に直交する仮想線を想定し、当該仮想線を前記ワークの軸心線に対して水平方向にシフトさせ、シフト後の仮想線を工具ホルダーの回転中心に設定し、
前記工具ホルダーを回転運動させるとともに前記仮想線に沿って前記ワーク方向に移動させることで、前記工具ホルダーに設置された工具が前記ワークの所定深さまで加工を行うように設置し、
かかる設置状態から、前記ワークを回転させながら前記工具ホルダーを前記ワークの軸方向と平行方向に相対移動させることで、前記ワークの表面に対して螺旋溝を加工形成することを特徴とする螺旋溝加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の螺旋溝加工方法において、
前記ワークの軸心線に対して鉛直方向に直交する仮想線を想定し、当該仮想線をチルトさせるとともに水平方向にシフトさせ、チルト及びシフト後の仮想線が、前記工具ホルダーの回転中心と重畳するように設定されていることを特徴とする螺旋溝加工方法。
【請求項３】
請求項２に記載の螺旋溝加工方法において、
前記仮想線のチルト方向は、前記ワークに対する前記工具ホルダーの相対移動方向と同一方向であることを特徴とする螺旋溝加工方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の螺旋溝加工方法において、
前記仮想線のシフト方向は、前記ワークの回転方向と同一方向であることを特徴とする螺旋溝加工方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の螺旋溝加工方法において、
前記工具ホルダーは、カップ砥石を設置可能であることを特徴とする螺旋溝加工方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の螺旋溝加工方法において、
前記ワークが前記工具から加工を受ける箇所とは逆側の箇所に、ワーク支持手段が設けられていることを特徴とする螺旋溝加工方法。
【請求項７】
長尺棒状のワークの軸心線を回転中心として当該ワークを軸心線周りで回転可能とするとともに、前記ワークの軸心線に対して鉛直方向に直交する仮想線を想定し、当該仮想線を前記ワークに対して水平方向にシフトさせ、シフト後の仮想線を工具ホルダーの回転中心に設定し、
前記工具ホルダーを回転運動させるとともに前記仮想線に沿って前記ワーク方向に移動させることで、前記工具ホルダーに設置された工具が前記ワークの所定深さまで加工を行うように設置し、
かかる設置状態から、前記ワークを回転させながら前記工具ホルダーを前記ワークの軸方向と平行方向に相対移動させることで、前記ワークの表面に対して加工形成された螺旋溝を備えることを特徴とするねじ軸。
【請求項８】
請求項７に記載のねじ軸であって、その外周面に前記螺旋溝である螺旋状の転動体転走溝を有するねじ軸と、
内周面に前記転動体転走溝と対向する螺旋状の負荷転走溝を有するナット部材と、
前記転動体転走溝と前記負荷転走溝との間に転動自在に設置される複数の転動体と、
を備え、
前記ねじ軸の前記ナット部材に対する相対的な回転運動に伴って、前記ナット部材が前記ねじ軸に対して相対的に往復運動することを特徴とする転動体ねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺棒状のワーク表面に対して螺旋溝を加工するための方法と、この方法によって形成されるねじ軸、及びこのねじ軸を備える転動体ねじ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
長尺棒状のワーク表面に対して螺旋溝を加工するための方法として、従来からワーリング加工なる方法が知られている。このワーリング加工は、主として旋回ねじ切り加工に用いられる方法であり、かかる方法を実現するためのワーリング加工装置は、円環形状をなす工具ホルダーの周囲にバイトホルダーを介して複数のバイトを内周側に向けて取付ける一方、その内周側に加工対象物である長尺棒状のワークを偏心させて位置させ、工具ホルダーをワークよりも高速で同じ方向に回転させつつ、このワークにバイトを当ててねじ切り加工あるいはウォーム加工等を行う構成としたものである（例えば、下記特許文献１参照）。そして、従来公知のワーリング加工方法によれば、高速で精度の良い螺旋溝加工が可能であるとされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−５８２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来公知のワーリング加工方法では、螺旋溝の有効径とリード角に応じてバイト位置を調整しなければならないので、加工しようとする螺旋溝の形状が変更されるごとに段取り作業が発生してしまうという課題が存在していた。
【０００５】
また、ワーリング加工方法では、バイトホルダーの干渉などの問題によって、大リードの螺旋溝を加工するには種々の制約が存在していた。
【０００６】
一方、ワークに対して外周刃や平形砥石を接触させることで螺旋溝を加工する外周刃切削方法や研削方法が従来から存在しているが、この種の従来から知られる外周刃切削及び研削方法は、ワーリング加工に比べて加工効率が悪かった。また、外周刃や平形砥石とワークは断続接触するが、これら従来の加工方法には、発熱に起因した加工精度の低下などの課題も存在していた。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術に存在する課題の存在に鑑みて成されたものであり、その目的は、ワーリング加工方法や外周刃切削方法等の従来技術に比べて加工効率を悪化させることがなく、しかも、段取り性に優れるとともに加工精度が高く、大リードの螺旋溝加工が可能であり、高い加工歩留まりを実現可能な新たな螺旋溝加工方法を提供することにある。また、本発明は、前記目的を実現可能な新たな螺旋溝加工方法によって形成されるねじ軸と、このねじ軸を備える転動体ねじ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る螺旋溝加工方法は、長尺棒状のワークの軸心線を回転中心として当該ワークを軸心線周りで回転可能とするとともに、前記ワークの軸心線に対して鉛直方向に直交する仮想線を想定し、当該仮想線を前記ワークの軸心線に対して水平方向にシフトさせ、シフト後の仮想線を工具ホルダーの回転中心に設定し、前記工具ホルダーを回転運動させるとともに前記仮想線に沿って前記ワーク方向に移動させることで、前記工具ホルダーに設置された工具が前記ワークの所定深さまで加工を行うように設置し、かかる設置状態から、前記ワークを回転させながら前記工具ホルダーを前記ワークの軸方向と平行方向に相対移動させることで、前記ワークの表面に対して螺旋溝を加工形成することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係るねじ軸は、長尺棒状のワークの軸心線を回転中心として当該ワークを軸心線周りで回転可能とするとともに、前記ワークの軸心線に対して鉛直方向に直交する仮想線を想定し、当該仮想線を前記ワークに対して水平方向にシフトさせ、シフト後の仮想線を工具ホルダーの回転中心に設定し、前記工具ホルダーを回転運動させるとともに前記仮想線に沿って前記ワーク方向に移動させることで、前記工具ホルダーに設置された工具が前記ワークの所定深さまで加工を行うように設置し、かかる設置状態から、前記ワークを回転させながら前記工具ホルダーを前記ワークの軸方向と平行方向に相対移動させることで、前記ワークの表面に対して加工形成された螺旋溝を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る転動体ねじ装置は、上記のねじ軸であって、その外周面に前記螺旋溝である螺旋状の転動体転走溝を有するねじ軸と、内周面に前記転動体転走溝と対向する螺旋状の負荷転走溝を有するナット部材と、前記転動体転走溝と前記負荷転走溝との間に転動自在に設置される複数の転動体と、を備え、前記ねじ軸の前記ナット部材に対する相対的な回転運動に伴って、前記ナット部材が前記ねじ軸に対して相対的に往復運動することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ワーリング加工方法や外周刃切削方法等の従来技術に比べて加工効率を悪化させることがなく、しかも、段取り性に優れるとともに加工精度が高く、大リードの螺旋溝加工が可能であり、高い加工歩留まりを実現可能な新たな螺旋溝加工方法を提供することができる。また、本発明によれば、このような新たな螺旋溝加工方法によって形成されるねじ軸と、このねじ軸を備える転動体ねじ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来技術に係る外周刃切削方法を説明するための図であり、図中の分図（ａ）が外周刃切削方法の模式図を、分図（ｂ）がワークの加工状態を説明するための図である。
【図２】本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法を説明するための図であり、図中の分図（ａ）がフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法の模式図を、分図（ｂ）がワークの加工状態を説明するための図である。
【図３】本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法の主要な技術思想を説明するための図であり、図中の分図（ａ）がワークＷとフェイスミル２０を上方から見た場合の模式図であり、分図（ｂ）がワークＷとフェイスミル２０を側方から見た場合の模式図である。
【図４】本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法を整理した図である。
【図５】一刃当たりの切削痕の状態について、従来技術に係る外周刃切削方法と本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法とを比較したシミュレーション結果を示す図である。
【図６】工具ホルダーの水平方向でのシフト量である距離ｄの違いが、加工痕の形状の違いとしてどの様に表われるかを確認したシミュレーション結果を示す図である。
【図７】一刃当たりの切削痕を連続して形成することで、どのような螺旋溝が形成されるのかについてのシミュレーション結果を示す図である。
【図８】本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法を具体的に実現するための装置構成を示す概念図である。
【図９】図８で示した装置構成を具体化した装置の外観図である。
【図１０】工具ホルダー８１に対して設置される工具にカップ砥石９１が採用された場合を例示する図である。
【図１１】本実施形態に係る転動体ねじ装置の一形態を例示する斜視図である。
【図１２】図１１において示した本実施形態に係る転動体ねじ装置の構成部材であるナット部材を示す斜視図である。
【図１３】図１１において示した本実施形態に係る転動体ねじ装置が有するリターンパイプとねじ軸との設置関係を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
新たな螺旋溝加工方法を創案するに当たり、背景技術の欄で説明したように、従来技術であるワーリング加工方法や外周刃切削方法等には、段取り性や加工精度、大リードの螺旋溝加工の際の制約、低い加工歩留まり等の課題が存在していた。したがって、これら種々の課題を解決可能な螺旋溝加工方法の実現が求められていた。そして、発明者らは、新たな螺旋溝加工方法を創案するに当たり、種々の検討を行った結果、フェイスカッター方式によって螺旋溝を加工できないか、との着想を得た。まずは、その着想の過程を図１及び図２を用いて説明する。ここで、図１は、従来技術に係る外周刃切削方法を説明するための図であり、図中の分図（ａ）が外周刃切削方法の模式図を、分図（ｂ）がワークの加工状態を説明するための図である。また、図２は、本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法を説明するための図であり、図中の分図（ａ）がフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法の模式図を、分図（ｂ）がワークの加工状態を説明するための図である。
【００１４】
図１に示すように、従来技術に係る外周刃切削方法では、ワークＷの回転軸心線Ｘに対して鉛直方向に直交する仮想線Ｙ０の位置に外周刃カッタ１０を当てることで、ワークＷの表面に対する切削加工が行われていた。この場合、ワークＷの表面に形成される加工痕は、ワークＷと外周刃カッタ１０という円弧同士が重なった部分となるので、一刃当たりの切削痕の切削長さＬは、比較的短くならざるを得なかった。しかるに、ワーリング工具では内周刃切削となるため、一刃当たりの加工痕長さは大幅に長くなり、結果として一刃当たりの送り量を大きくしても平滑な切削面を形成することができている。これは言い換えれば、平滑な切削面を得るためには、切刃の一刃当たりの送り量を極めて小さくする必要があることを示している。したがって、従来技術に係る外周刃切削方法は、加工効率の悪い方法であると言わざるを得なかった。また、この加工痕は、二つの円弧の重なりによって形成されるものなので、リード角を持って形成される螺旋溝を形成するには加工効率が悪くならざるを得ないものであることが想像できた。さらに、従来技術に係る外周刃切削方法では、外周刃カッタ１０が断続的にワークＷの表面に接触しながら切削加工を行うので、発熱等の問題から加工精度の向上を阻害する要因が存在していた。
【００１５】
上記した従来技術に係る外周刃切削方法の問題点を整理していく過程で、発明者らは、図２に示すようなフェイスカッター方式に基づく螺旋溝の加工方法が、上述した従来の課題を解決する上で好ましい方法ではないかとの着想を得た。すなわち、フェイスカッター方式による螺旋溝加工方法とは、図２に示すように、ワークＷの表面に沿うような方向でフェイスミル２０を回転させる方式であり、その加工痕は、図２中の分図（ｂ）で示すように、フェイスミル２０の概略矩形平面とワークＷの円弧との重なり部分となる。したがって、本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法の場合には、一刃当たりの切削痕の切削長さＬが、従来技術に係る外周刃切削方法の場合に比べて非常に長いものとなる。このことから、フェイスカッター方式による螺旋溝加工方法は、加工効率が非常に高い加工方法であることが分かる。
【００１６】
また、発明者らは、加工しようとしている螺旋溝がリード角を持っていることに着目し、フェイスミル２０の位置を、ワークＷの回転軸心線Ｘに対して鉛直方向に直交する仮想線Ｙ０の位置から水平方向にシフトさせることを創案した。ここで、図３を用いることで、フェイスミル２０をワークＷに対して水平方向にシフトさせた目的を説明する。なお、図３は、本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法の主要な技術思想を説明するための図であり、図中の分図（ａ）がワークＷとフェイスミル２０を上方から見た場合の模式図であり、分図（ｂ）がワークＷとフェイスミル２０を側方から見た場合の模式図である。
【００１７】
図３中の分図（ａ）で示すように、ワークＷの軸心線Ｘに対してフェイスミル２０の中心位置をワークＷに対して水平方向にシフトさせると、フェイスミル２０は、その中心位置からずれた位置がワークＷの表面と接触することとなる。すると、フェイスミル２０によってワークＷに形成される加工痕は、見掛けのリード角θを持った傾きを有する加工痕となる。したがって、加工しようとする螺旋溝のリード角に対応するように見掛けのリード角θを設定できれば、非常に効率よく螺旋溝を加工することができる。なお、フェイスミル２０を用いて螺旋溝の加工を行う場合には、フェイスミル２０の下方外周縁に対して１個又は複数個のフェイスカッターを設けることを想定しているので、図３中の分図（ｂ）で示すように、フェイスミル２０の回転軸Ｙをチルトさせることで、好適に加工を行うことができる。また、このようにフェイスミル２０をチルトさせることで、フェイスミル２０の周面の一部、すなわちフェイスカッターを一定の間をおいてワークＷに接触させることができるので、例えばフェイスミル２０の周面に対して複数のバイトを設置すれば、これら複数のバイトが順々に加工を繰り返すことになるので、一部のバイトに加工熱が蓄積されることがない。したがって、本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法によれば、従来技術に比べて加工熱の影響を排除できるので、精度の高い螺旋溝加工が可能となる。
【００１８】
以上の検討から、発明者らは、本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法を完成させた。その内容について図４を用いて整理すると、本実施形態に係る螺旋溝加工方法では、長尺棒状のワークＷの軸心線Ｘを回転中心として当該ワークＷを軸心線周りで回転可能とするとともに、このワークＷの軸心線Ｘに対して鉛直方向に直交する仮想線Ｙ０を想定し、当該仮想線Ｙ０をワークＷの軸心線Ｘに対して水平方向（本実施形態では、ワークＷの回転方向ＲＸと同一方向）に距離ｄだけ矢印Ｉの方向にシフトさせ、シフト後の仮想線Ｙ１をさらに角度αだけ矢印ＩＩの方向にチルトさせ、チルト後の仮想線Ｙが工具ホルダーの回転中心と重畳するように設定する。この工具ホルダーには、複数のフェイスカッターが設置されることで、フェイスミル２０が形成される。そして、工具ホルダーを矢印ＲＹの方向に回転運動させるとともに仮想線Ｙに沿ってワークＷに接近するようにワーク方向に移動させることで、工具ホルダーに設置されたフェイスカッターがワークＷの所定深さまで加工を行うように設置する。かかる設置状態から、ワークＷを矢印ＲＸの方向に回転させながら工具ホルダーをワークＷの軸方向（Ｘ）と平行方向に（すなわち、矢印Ｍの方向に）相対移動させることで、ワークＷの表面に対して螺旋溝を加工形成することが可能となる。
【００１９】
このようなフェイスカッター方式による螺旋溝加工方法によれば、高い加工効率と高精度の螺旋溝加工が実現できる。また、図１と図２の対比にも表れるように、本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法は、従来技術に係る外周刃切削方法の場合に比べてワークＷの広い範囲、すなわちワークＷの端部近傍までを加工することが可能であるので、高い加工歩留まりを実現可能であると予想できる。かかる作用効果は、例えばワークＷに段差形状が存在するような場合においても、本実施形態によれば当該段差形状の近傍まで加工できることを示しており、本実施形態が従来技術に比べて非常に優れていることを表している。さらに、本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法は、ワークＷとフェイスミル２０との相対的な位置関係を調整することであらゆる形状の螺旋溝をも加工することが可能である。特に、従来のワーリング加工方法では、バイトホルダーの干渉などの問題によって、大リードの螺旋溝を加工することに種々の制約が存在していたが、本実施形態によれば、ワーリング加工のようにワークＷの外周径を基準とせず、ワークＷとフェイスミル２０との相対的な位置関係の調整によって大リードの螺旋溝を含む所望の螺旋溝が加工形成できるので、加工の自由度が非常に高い加工方法であるということができる。また、ワークＷとフェイスミル２０との相対的な位置関係の調整によって加工を行うことにより、本実施形態に係る螺旋溝加工方法は、例えば多条溝を容易に加工できる点において優れている。
【００２０】
次に、発明者らは、以上説明した本実施形態を具体的に実現するために、まずはシミュレーションを行うことで本実施形態の方法によって形成される螺旋溝形状の検証を行うこととした。シミュレーションの条件を、表１に示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
発明者らは、初めに、一刃当たりの切削痕の状態について、従来技術に係る外周刃切削方法と本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法とを比較した。その結果を図５に示す。図５において、紙面左側の切削痕が従来技術に係る外周刃切削方法によるものであり、紙面右側の切削痕が本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法によるものである。なお、本シミュレーションでは、円弧状切刃からなるフェイスカッターを装着して螺旋溝加工を行うことを想定している。そして、図５からも明らかであるが、本実施形態に係るフェイスカッター方式に基づく一刃当たりの切削痕は、湾曲した三日月形の切削痕形状を呈することが判明した。したがって、この湾曲した三日月形状の曲率を利用し、三日月形状をした切削痕を連続して形成すれば、直線状に形成される外周刃切削方法に基づく切削痕よりも、螺旋溝形状を効率良く形成できることが予想できた。
【００２３】
次に、発明者らは、工具ホルダーの水平方向でのシフト量である距離ｄの違いが、加工痕の形状の違いとしてどの様に表われるかを確認した。その結果を図６に示す。図６に示すように、本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法による切削痕は、工具ホルダーの水平方向でのシフト量である距離ｄが大きくなるほど、ワークＷの軸線方向に対する傾きを増すとともに、その切削痕の面積も大きくなることが明らかとなった。この結果から、工具ホルダーの水平方向でのシフト量については、加工しようとする螺旋溝のリード角等の形状条件に応じて決定すればよいことが判明した。このことは、本実施形態によれば、工具ホルダーの水平方向でのシフト量を変化させることで、種々の螺旋溝を加工形成できることを示している。
【００２４】
最後に、発明者らは、上述した一刃当たりの切削痕を連続して形成することで、どのような螺旋溝が形成されるのかについてのシミュレーションを行った。なお、連続させる加工痕のピッチは、表１に示すように、２ｍｍ間隔とした。その結果を図７に示す。ここで、図７では、上段に本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法の場合のシミュレーション結果が示されており、下段に従来技術に係る外周刃切削方法の場合のシミュレーション結果が示されている。また、シミュレーションは、図７の紙面左側に示すように加工痕を５回連続して形成した場合と、紙面中央に示すように加工痕を２００回連続して形成した場合とを行った。なお、紙面右側には、シミュレーションで得られた加工溝の形状が拡大して示されている。
【００２５】
図７に示すように、湾曲した三日月形の切削痕形状を連続させることで、好適な螺旋溝形状を形成可能であることが明らかとなった。また、図７の紙面右側に示された加工溝の拡大図に示されるように、本実施形態の加工痕の重なりのピッチは、従来技術の場合に比べて広くなっており、このことからも、本実施形態の方法が効率の良い加工方法であることが示されている。なお、螺旋溝の形状やリード角などの形状については、ワークＷと工具ホルダーの相対的な移動条件や回転条件、フェイスカッターの形状等を任意に選択すればよく、本実施形態の方法によれば、あらゆる螺旋溝形状を実現することが可能であることが明白となった。
【００２６】
以上説明したシミュレーション結果から、発明者らは、本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法が有効であることを確認した。そこで、次に、発明者らは、本実施形態の方法を具体的に実現するための装置構成を具体化した。その具体的構成を図８及び図９に示す。ここで、図８は、本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法を具体的に実現するための装置構成を示す概念図である。また、図９は、図８で示した装置構成を具体化した加工装置の外観図である。
【００２７】
図８に示すように、この装置では、フェイスミルが、工具ホルダー８１と、この工具ホルダー８１の下方外周縁に設置される複数のフェイスカッター８２とによって構成されている。フェイスカッター８２の形状は、形成される螺旋溝の溝形状に応じて選択される。なお、図８に示す装置では、フェイスカッター８２がゴシックアーチ形状をした切刃として形成されており、先に説明したシミュレーションと同様のゴシックアーチ断面を有する螺旋溝の溝形状を形成するようにした。また、工具ホルダー８１の傾斜角βは、上述したチルト角度αと同一角度となる。この傾斜角βの存在によって、複数のフェイスカッター８２が好適な状態で一定の間隔を空けながら連続的にワークＷに対して切削加工を実施できることとなる。
【００２８】
そして、図９に示す装置を用いて実際にワークＷに対して螺旋溝を形成したところ、実機による螺旋溝の形状は、上述したシミュレーションの結果と非常によく一致することが確認できた。また、図９に示す実機による螺旋溝加工を行うことで、本実施形態の効果として予想されていた、ワーリング加工方法や外周刃切削方法等の従来技術に比べて加工効率を悪化させることがなく、しかも、段取り性に優れるとともに加工精度が高く、大リードの螺旋溝加工が可能であり、高い加工歩留まりを実現可能であるという効果が、現実に実現可能であることを確認できた。
【００２９】
以上、本発明方法の好適な実施形態について説明したが、本発明方法の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００３０】
例えば、上述した本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法では、工具ホルダーの回転中心軸線である仮想線Ｙのチルト方向は、ワークＷに対する工具ホルダーの相対移動方向Ｍと同一方向であった。また、工具ホルダーの回転中心軸線である仮想線Ｙのシフト方向は、ワークＷの回転方向ＲＸと同一方向であった。しかしながら、仮想線Ｙのチルト方向やシフト方向については、上述した実施形態とは逆方向であっても本実施形態の方法を実現可能であり、仮想線Ｙのチルト及びシフト方向については、あらゆる組み合わせを採用することが可能である。
【００３１】
また、上述した本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法では、工具ホルダー８１に対して複数のフェイスカッター８２を設置した場合を例示したが、フェイスカッター８２の個数は１個でもよく、何個であってもよい。また、工具ホルダー８１に対して設置される工具はフェイスカッター８２には限られず、例えば、図１０で例示するように、電着ＣＢＮ砥石やビト砥石などのカップ砥石９１を設置することも可能である。したがって、フェイスミルで螺旋溝を切削加工した後に、フェイスカッター８２にカップ砥石９１を装着することで、螺旋溝を研削加工することもできる。工具にカップ砥石９１を採用することで、フェイスカッター８２の場合に比べて工具ホルダー８１を高速回転させて加工することや、クーラントを不要とするドライ研削加工などが可能となる。
【００３２】
さらに、図９で示すワークＷが工具（フェイスカッター８２）から加工を受ける箇所とは逆側の箇所には、ワークＷを支持するためのワーク支持手段を設けることが可能である。本実施形態の方法を実現する装置構成であれば、従来技術では不可能であったワークＷの加工点に対して振れ止め機能を発揮できるワーク支持手段を設けることが可能となるので、加工中にワークＷにビビリ等の不具合が発生することがない。したがって、本実施形態の方法によれば、ワーリング加工方法等の従来技術に比べて非常に高い加工精度を実現することが可能である。
【００３３】
またさらに、上述した本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法では、１条ねじとしての螺旋溝を形成した場合を例示したが、本発明方法によれば、２条ねじ、３条ねじについても切削可能であり、さらに、螺旋溝の方向についても、右ねじ及び左ねじのいずれも切削可能である。
【００３４】
なお、上述した本実施形態に係るフェイスカッター方式での螺旋溝加工方法によって形成された螺旋溝を有するワークＷについては、転動体ねじ装置を構成するねじ軸として好適に用いられることが可能である。そこで、次に、上述した本実施形態の方法によって形成された螺旋溝を備えるねじ軸の適用例を、図１１、図１２及び図１３を用いて説明する。
【００３５】
ここで、図１１は、本実施形態に係る転動体ねじ装置の一形態を例示する斜視図である。また、図１２は、図１１において示した本実施形態に係る転動体ねじ装置の構成部材であるナット部材を示す斜視図であり、図１３は、図１１において示した本実施形態に係る転動体ねじ装置が有するリターンパイプとねじ軸との設置関係を説明するための側面図である。
【００３６】
図１１〜図１３に例示されるように、本実施形態に係る転動体ねじ装置は、外周面に螺旋状の転動体転走溝６１ａを有するねじ軸６１と、内周面に転動体転走溝６１ａと対向する螺旋状の負荷転走溝６３ａを有するナット部材６３と、転動体転走溝６１ａと負荷転走溝６３ａとによって形成される負荷転走路に転動自在に設置される複数の転動体としてのボール６５とを備えている。さらに、本実施形態に係る転動体ねじ装置は、ナット部材６３に嵌め込まれたリターンパイプ６７によって負荷転走路の一端と他端とを連結する構成を有しており、このリターンパイプ６７によって、負荷転走路内を転がる複数のボール６５は、無限循環できるようになっている。したがって、本実施形態に係る転動体ねじ装置においては、ねじ軸６１のナット部材６３に対する相対的な回転運動に伴って、ナット部材６３がねじ軸６１に対して相対的に往復運動することが可能となっている。
【００３７】
そして、このような転動体ねじ装置を構成するねじ軸６１の転動体転走溝６１ａを、上述した本発明方法で形成することが可能である。本発明方法によれば、ワーリング加工方法や外周刃切削方法等の従来技術に比べて加工精度が高く、大リードの螺旋溝加工が可能であり、高い加工歩留まりを実現可能であるので、案内及び駆動精度が高く、価格競争力の高い転動体ねじ装置を提供することが可能となる。
【００３８】
なお、図１１〜図１３に例示した本実施形態に係る転動体ねじ装置は、転動体にボール６５を用いた場合を例示したが、転動体にはローラやコロなどの他の転動体も適用可能であり、そのようなあらゆる転動体に対して適用可能な転動体転走溝を持つねじ軸を本発明方法で加工形成可能であることは、上述した本実施形態の方法の内容から明らかである。
【符号の説明】
【００３９】
Ｗ  ワーク、２０  フェイスミル、６１  ねじ軸、６１ａ  ボール転走溝、６３  ナット部材、６３ａ  負荷転走溝、６５  ボール、６７  リターンパイプ、８１  工具ホルダー、８２  フェイスカッター。
【図１】
2014046450.tif 000004
【図２】
2014046450.tif 000005
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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