專(zhuān)利名稱(chēng)：蝸桿滾軋加工方法及其蝸桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蝸桿的滾軋加工方法及其蝸桿。更詳細(xì)一點(diǎn)說(shuō)，是關(guān)于用于由滾軋加工汽車(chē)轉(zhuǎn)向手柄驅(qū)動(dòng)用的蝸桿等的蝸桿滾軋加工方法和由該滾軋加工方法滾軋加工的蝸桿。
但是，這種蝸桿制作工藝，至少需要切削、熱處理、磨削比較大的3種工序。另外，為此還需要車(chē)床、熱處理設(shè)備、磨床等至少3臺(tái)設(shè)備。因此，加工成本增高，樹(shù)脂制的蝸桿的優(yōu)點(diǎn)也不能得到充分發(fā)揮。
另外，在滾軋陽(yáng)螺紋、蝸桿等時(shí)，使相對(duì)配置的第一滾軋模與第二滾軋模相互接近地進(jìn)行壓入進(jìn)給。這時(shí)，蝸桿的升角變大。且精加工直經(jīng)與坯料直經(jīng)的差較大時(shí)，在滾軋加工進(jìn)行中，有升角變化的現(xiàn)象叫貫穿進(jìn)給。如果產(chǎn)生這種貫穿進(jìn)給，在由貫穿進(jìn)給引起的工件移動(dòng)方向的螺紋牙的齒側(cè)面與相反一側(cè)的齒側(cè)面的面間圓形模的接觸不同，有滾軋面的精加工精度降低的問(wèn)題。為了防止這種貫穿進(jìn)給，通常由目視等改變第一滾軋?；虻诙L軋模的軸線方向的相位位置來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。
但是，這種補(bǔ)償方法，在是在陽(yáng)螺紋或蝸桿的兩側(cè)存在有比陽(yáng)螺紋或蝸桿的直徑大的軸的零件的情況下，由于在這部分滾軋模干涉，用于防止貫穿進(jìn)給的補(bǔ)償比較困難。另外，這時(shí)，也可使模正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)進(jìn)行滾軋，但由于產(chǎn)生齒隙等，不可能得到高精度制品，生產(chǎn)率也降低。本申請(qǐng)人提出了繞與第一滾軋模和第二滾軋模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線正交的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸傾斜機(jī)構(gòu)(日本利特開(kāi)平11-285766號(hào))，來(lái)解決該貫穿進(jìn)給問(wèn)題。
但是，即使使用這種主軸傾斜機(jī)構(gòu)，在從加工開(kāi)始到加工結(jié)束直徑變化大的蝸桿等的工件中，也不能完全防止貫穿進(jìn)給的產(chǎn)生，它成為加工誤差出現(xiàn)。
本發(fā)明的目的即在于提供可充分確保蝸桿精度并減少加工工序的蝸桿滾軋加工方法和由該方法加工的蝸桿。
本發(fā)明的其他目的在于提供在充分確保蝸桿精度同時(shí)并降低成本的蝸桿滾軋加工方法和由該方法加工的蝸桿。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，由于可由滾軋加工對(duì)切向移距的薄齒的蝸桿進(jìn)行高精度加工，比現(xiàn)有的蝸桿可減少加工工序數(shù)，而且可大幅度降低加工成本。
本發(fā)明的蝸桿滾軋加工方法由包括如下部分的滾軋機(jī)進(jìn)行以圓筒狀坯料為中心配置用于進(jìn)行滾軋加工的多個(gè)圓筒狀模，用于驅(qū)動(dòng)前述模轉(zhuǎn)動(dòng)的模轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，用于可自由旋轉(zhuǎn)地支承前述坯料的坯料支承裝置，使前述模相互接近地壓入的壓入裝置，在這種蝸桿滾軋加工方法中，是交替地反復(fù)進(jìn)行第一工序與第二工序來(lái)滾軋加工蝸桿，其中，第一工序是使前述模一邊向同一方向同步旋轉(zhuǎn)一邊向前述坯料相互壓入進(jìn)給來(lái)進(jìn)行滾軋加工；第二工序是在第一工序結(jié)束后，使前述模的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)，來(lái)滾軋加工前述坯料。
前述蝸桿的滾軋，在將前述模向與前述壓入進(jìn)給方向相反方向待避后，當(dāng)進(jìn)行前述第二工序時(shí)，可繼續(xù)進(jìn)行更高精度加工。為了提高前述蝸桿的圓度，可在停止前述壓入進(jìn)給前述模的狀態(tài)下，交替地進(jìn)行前述第一步驟與第二工序來(lái)滾軋前述蝸桿。
前述滾軋機(jī)的前述模配置于4個(gè)導(dǎo)向件的大致中心，且由旋轉(zhuǎn)軸線平行配置的2臺(tái)構(gòu)成，使用這種結(jié)構(gòu)可使?jié)L軋效果更好。
另外，前述蝸桿滾軋加工方法，在前述滾軋加工中，由于前述坯料直經(jīng)變化，前述蝸桿的升角變化，而且產(chǎn)生前述蝸桿在軸線方向移動(dòng)的貫穿進(jìn)給從前述坯料的移動(dòng)檢測(cè)，當(dāng)前述移動(dòng)超出設(shè)定范圍時(shí)，使前述模的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)、從而使貫穿進(jìn)給的方向反向。
再者，前述蝸桿滾軋加工方法中，前述滾軋機(jī)具有以與前述模的旋轉(zhuǎn)軸線正交的軸線為中心轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸斜裝置；在前述滾軋加工中，由于前述坯料直經(jīng)變化，升角變化，檢測(cè)前述坯料在軸線方向移動(dòng)的貫穿進(jìn)給，運(yùn)算出用于消除這種貫穿進(jìn)給的前述主軸傾斜裝置的補(bǔ)償轉(zhuǎn)動(dòng)角度，可用前述主軸傾斜裝置使前述模前述補(bǔ)償轉(zhuǎn)動(dòng)角度量旋轉(zhuǎn)消除前述貫穿進(jìn)給。
本發(fā)明的蝸桿是由滾軋機(jī)的蝸桿滾軋加工方法滾軋加工而成，該滾軋機(jī)具有以圓筒狀坯料為中心配置進(jìn)行滾軋加工的多個(gè)圓筒狀模、用于驅(qū)動(dòng)前述模相互同步轉(zhuǎn)動(dòng)的模轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置、用于可自由旋轉(zhuǎn)地支承前述坯料的坯料支承裝置、和用于使前述模相互接近地壓入的壓入裝置。
前述蝸桿的齒間的齒根形狀是，在包含前述蝸桿軸線的斷面內(nèi)形成頂部。前述頂部，在使用機(jī)械構(gòu)造用碳素鋼情況下是120°～150°，前述頂部的前端斷面最好是半徑為1.0～1.5mm的圓弧形狀。
另一本發(fā)明的蝸桿，是由滾軋機(jī)進(jìn)行的滾軋加工方法加工而成，該滾軋機(jī)具有以圓筒狀的坯料為中心配置進(jìn)行滾軋加工的多個(gè)圓筒狀模、用于驅(qū)動(dòng)前述模相互同步轉(zhuǎn)動(dòng)的模轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置、用于可自由旋轉(zhuǎn)地支承前述坯料的坯料支承裝置、用于使前述模相互接近地壓入的壓入裝置，前述蝸桿齒間的齒根形狀是在包含前述蝸桿的軸線的斷面形成圓弧。在使用機(jī)械構(gòu)造用碳素鋼時(shí)，在前述圓弧中最好是斷面成半徑為1.0～1.5mm的圓弧形狀。
本發(fā)明的蝸桿的滾軋加工中使用的前述滾軋機(jī)的前述模，最好是配置于4個(gè)導(dǎo)向件的大致中心，且由旋轉(zhuǎn)軸線平行配置的2臺(tái)構(gòu)成。
另外，本發(fā)明的蝸桿滾軋加工中使用的前述滾軋機(jī)，可具有以與前述模的旋轉(zhuǎn)軸線正交的軸線為中心旋轉(zhuǎn)的主軸傾斜裝置。前述蝸桿可適合于在包含前述蝸桿軸線的斷面內(nèi)前述蝸桿齒厚比齒根的間隔還小的形式。
圖2是

圖1的II-II剖切時(shí)的局部剖視圖。
圖3是滾軋機(jī)的正視圖。
圖4是滾軋機(jī)的俯視圖。
圖5是第二模移動(dòng)臺(tái)的左側(cè)視圖。
圖6是表示模進(jìn)給裝置的概略機(jī)構(gòu)的滾軋機(jī)的俯視圖。
圖7是用于支承進(jìn)給作為工作物的工件的工件進(jìn)給裝置的側(cè)視圖。
圖8(a)是蝸桿齒形剖面圖；圖8(b)是與圖8(a)的齒槽形狀不同的另一蝸桿的齒剖面圖。
圖9是表示CNC裝置及各控制馬達(dá)等的構(gòu)成的方框圖。
圖10(a)～(b)是表示滾軋加工蝸桿時(shí)的工序的工序圖。
圖11(c)～(d)是表示滾軋加工蝸桿時(shí)的工序的工序圖。
圖12(e)～(f)是表示滾軋加工蝸桿時(shí)的工序的工序圖。
下邊來(lái)說(shuō)明將本發(fā)明具體化的實(shí)施例。圖1是表示用于滾軋本發(fā)明的蝸桿的滾軋機(jī)的整體立體外觀圖。圖2是圖1的II-II局部剖視圖。圖3是滾軋機(jī)正視圖。圖4是剖切俯視圖。滾軋機(jī)1是使圓筒狀模相對(duì)配置使坯料塑性變形來(lái)進(jìn)行塑性加工的圓滾軋機(jī)。通常的圓模滾軋機(jī)是，將被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的可動(dòng)模和由其帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的固定模其旋轉(zhuǎn)軸線相互平行地相對(duì)配置，在其中間配置坯料。
本發(fā)明的蝸桿加工用滾軋機(jī)1，在加工中使2個(gè)圓模同步并同時(shí)向同一旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。下邊說(shuō)明其詳細(xì)構(gòu)造。底座2構(gòu)成了滾軋機(jī)1的本體，是內(nèi)部為空洞的構(gòu)造物的臺(tái)子(參照?qǐng)D2)。底座2大概成箱形，是鑄造件或?qū)摪搴附佣?。在底?的上面上以螺栓等平行地固定配置2條第一導(dǎo)軌3。在2條第一導(dǎo)軌3上通過(guò)直線軸承部件5可自由移動(dòng)地搭載著第一模移動(dòng)支承座4。在第一模移動(dòng)支承座4的前面上一體固定支承著第一模移動(dòng)座6。同樣，第一模移動(dòng)座6也通過(guò)直線軸承部件5可自由移動(dòng)地設(shè)于2條第一導(dǎo)軌3上。
在第一模移動(dòng)座6的前面7上，根據(jù)后述的理由可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地支承載著第一圓模支承座8(參照?qǐng)D3)。在第一圓模支承座8上隔著間隔配置第一圓模軸承9與第二圓模軸承10兩個(gè)軸承。在第一圓模軸承9與第二圓模軸承10之間沿水平方向配置第一圓模軸11，其兩端分別由第一圓模軸承9與第二圓模軸承10支承。
第一圓模支承座8由第一主軸傾斜機(jī)構(gòu)(圖中未示出)使其以與第一圓模軸11的中心線正交的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線為中心旋轉(zhuǎn)。第一主軸傾斜機(jī)構(gòu)由配置于第一模移動(dòng)座6側(cè)面上的齒輪、和與該齒輪相嚙合的伺服馬達(dá)構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)第一圓模支承座8轉(zhuǎn)動(dòng)的該伺服馬達(dá)142由后述的CNC裝置120(參照?qǐng)D9)控制第一圓模支承座8的轉(zhuǎn)動(dòng)角度位置。第一主軸傾斜機(jī)構(gòu)是一種用以防止后述的螺紋、蝸桿等的具有螺旋形狀零件的加工中產(chǎn)生的貫穿進(jìn)給現(xiàn)象所產(chǎn)生的加工誤差。
在第二圓模軸承10的端部配置著齒輪箱12，在該齒輪箱12內(nèi)內(nèi)藏檢測(cè)器134(參照?qǐng)D9)。齒輪箱12內(nèi)的齒輪機(jī)構(gòu)通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)13將來(lái)自驅(qū)動(dòng)軸14的旋轉(zhuǎn)傳遞到第一圓模軸11。驅(qū)動(dòng)軸14又通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)15連結(jié)于減速機(jī)構(gòu)16的輸出軸(圖中未示出)。減速機(jī)構(gòu)16由支架18支承固定。
支架18搭載于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)支承座20上。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)支承座20與底座2側(cè)面的中央部相鄰并與底座2一體固定配置。在減速機(jī)構(gòu)16的輸入軸(圖中未示出)上連結(jié)著伺服馬達(dá)17的輸出軸。結(jié)果是，伺服馬達(dá)17的旋轉(zhuǎn)輸出，由減速機(jī)構(gòu)16減速，再通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)15、驅(qū)動(dòng)軸14、萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)13、及齒輪箱12內(nèi)的齒輪機(jī)構(gòu)根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度指令驅(qū)動(dòng)第一圓模軸11旋轉(zhuǎn)。伺服馬達(dá)17的旋轉(zhuǎn)輸出由后述的CNC裝置120控制。
為了將伺服馬達(dá)17的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)傳遞到第一圓模軸11，采用了由萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)15與萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)13兩者構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)。對(duì)于伺服馬達(dá)17固定于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)支承座20上，由于第一模移動(dòng)座6在2條第一導(dǎo)軌3上移動(dòng)，從而第一圓模軸11位置不定，采用通常的接頭構(gòu)造不能圓滑地傳遞旋轉(zhuǎn)。而采用萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)13、15這樣的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)，可以圓滑地且等速將伺服馬達(dá)17的旋轉(zhuǎn)傳遞給第一圓模軸11。
另一方面，在與第一模移動(dòng)座6相對(duì)的底座2上的位置配置著第二模移動(dòng)座25。在底座2的上面上以螺栓等固定配置著2條第二導(dǎo)軌26。第二導(dǎo)軌26配置于將對(duì)第一模移動(dòng)座6導(dǎo)向的2條第一導(dǎo)軌3直線延長(zhǎng)的位置上(參照?qǐng)D4)。第二模移動(dòng)座25通過(guò)直線軸承部件27可自由移動(dòng)地搭載于2條第二導(dǎo)軌26上(參照?qǐng)D3)。
在第二模移動(dòng)座25的前面28上由后述的理由以中心0為中心可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地支承搭載著第二圓模支承座29(參照?qǐng)D5)。在第二圓模支承座29上隔開(kāi)間隔地配置著第三圓模軸承30、與第四圓模軸承31兩軸承(參照?qǐng)D2)。在第三圓模軸承30與第四圓模軸承31間沿水平方向配置第二圓模軸32，第三圓模軸承30與第四圓模軸承31分別可自由旋轉(zhuǎn)地支承其兩端。
第二圓模支承座29由第二主軸傾斜機(jī)構(gòu)(圖中未示出)使其以與第二圓模軸32的中心軸線正交的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線0為中心作角度在+α、或-α范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)(參照?qǐng)D5)。第二主軸傾斜機(jī)構(gòu)由配置于第二模移動(dòng)座25側(cè)面上的齒輪和與該齒輪相嚙合的伺服馬達(dá)構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)第二圓模支承座29的該伺服馬達(dá)147由后述的CNC裝置120控制第二圓模支承座29的位置(參照?qǐng)D9)。第二主軸傾斜機(jī)構(gòu)是用來(lái)防止由影響后述的螺紋、蝸桿等那樣的具有螺旋構(gòu)造的零件的形狀精度的貫穿進(jìn)給現(xiàn)象造成的誤差的機(jī)構(gòu)。
在第四圓模軸承31的端部上配置齒輪箱33，在齒輪箱33內(nèi)內(nèi)藏旋轉(zhuǎn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，齒輪箱33內(nèi)的齒輪機(jī)構(gòu)通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)34將來(lái)自驅(qū)動(dòng)軸35的旋轉(zhuǎn)傳遞到第二圓模軸32。驅(qū)動(dòng)軸35再通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)36連結(jié)到減速機(jī)構(gòu)37的輸出軸(圖中未示出)。減速機(jī)構(gòu)37由前述支架18支承固定。
在減速機(jī)構(gòu)37的輸入軸上連結(jié)著伺服馬達(dá)38的輸出軸。其結(jié)果，伺服馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)輸出由減速機(jī)構(gòu)37減速，通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)36、驅(qū)動(dòng)軸35、萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)34與齒輪箱33中的齒輪機(jī)構(gòu)遵照CNC裝置120(參照?qǐng)D9)的指令控制第二圓模軸32。
在第一模移動(dòng)支承座4與第一模移動(dòng)座6外周的四角配置著軸固定部41。在軸固定部41上固定著4個(gè)連結(jié)軸40的一端。4個(gè)連結(jié)軸40相互平行地被配置，且與第一導(dǎo)軌3及第二導(dǎo)軌26相互平行被配置。在4個(gè)連結(jié)軸40上，在第二模移動(dòng)座25的外周的四角配置導(dǎo)向部42，通過(guò)組裝進(jìn)該導(dǎo)向部42的軸承可自由移動(dòng)地支承第二模移動(dòng)座25。[模進(jìn)給裝置49]圖6是表示模進(jìn)給裝置的概略機(jī)構(gòu)的滾軋機(jī)的概略俯視圖。由以上說(shuō)明可知，第二模移動(dòng)座25由第二導(dǎo)軌26和4個(gè)連結(jié)軸導(dǎo)向，可作相對(duì)第一模移動(dòng)座6接近、或離開(kāi)的移動(dòng)。連結(jié)軸40的另一端連結(jié)固定于壓力板45上。在壓力板45上固定著由液壓缸構(gòu)成的液壓缸50。液壓缸50具有可高精度控制活塞的伸長(zhǎng)位置的伺服閥。作為液壓缸50的輸出軸的活塞桿51的前端固定于第二模移動(dòng)座25的背面52上。
當(dāng)向液壓缸50導(dǎo)入液壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，活塞桿51伸長(zhǎng)。由于液壓缸50與壓力板45相固定、且壓力板45與第一模移動(dòng)座6由連結(jié)軸40相互連結(jié)起來(lái)，故由于活塞桿51的伸長(zhǎng)，第一模移動(dòng)座6與第二模移動(dòng)座25相互接近。
如圖6所示，向著與第二模移動(dòng)座25的移動(dòng)方向相同方向配置著齒條91。該齒條91的一端固定于第二模移動(dòng)座25。在壓力板45上固定齒條90的一端。齒條90與齒條91相互平行配置。
齒條90與齒條91與小齒輪93嚙合。小齒輪93的齒輪軸94可自由旋轉(zhuǎn)地設(shè)于底座2。其結(jié)果，當(dāng)驅(qū)動(dòng)液壓缸50時(shí)，活塞桿51伸長(zhǎng)。由于液壓缸50與壓力板45相固定，且壓力板45與第一模移動(dòng)座6由連結(jié)軸40相互連結(jié)起來(lái)，故可由活塞桿51的伸長(zhǎng)使第一模移動(dòng)座6與第二模移動(dòng)座25相互接近或離開(kāi)。
這時(shí)，由于齒輪軸94可自由旋轉(zhuǎn)地支承于底座2上，雖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)但不移動(dòng)。其結(jié)果，第一模移動(dòng)座6與第二模移動(dòng)座25間的間隔中心位置經(jīng)常位于底座2上的一定位置。如使工件(工作物)的中心軸線與該一定位置相一致，在提高工件加工精度的同時(shí)，向滾軋機(jī)1供給或排出工件等變?nèi)菀住?br> 第一模移動(dòng)座6與第二模移動(dòng)座25間的間隔，由后述的配置于第二模移動(dòng)座25的移動(dòng)座間隔計(jì)量裝置進(jìn)行計(jì)量。移動(dòng)座間隔計(jì)量裝置由固定于第二模移動(dòng)座25上部的直線標(biāo)尺111、用于讀取直線標(biāo)尺111的磁刻度的傳感器(圖中未示出)、和固定傳感器的棒狀傳感器座110等構(gòu)成(參照?qǐng)D4)。
傳感器座110的一端固定于第一模移動(dòng)座6。從而，若第一模移動(dòng)座6與第二模移動(dòng)座25相對(duì)移動(dòng)，傳感器讀取直線標(biāo)尺111的磁刻度，可讀取其間的間隔，。以上這樣的滾軋機(jī)1的第一圓模軸11與第二圓模軸32的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)和各滾軋模的移動(dòng)，由后述的CNC裝置120同步控制或非同步控制。[工作進(jìn)給裝置59]
圖7是支承輸送作為工作物的工件W的工件進(jìn)給裝置59的側(cè)視圖。在前述第一圓模軸11與第二圓模軸32上以鍵固定著第一滾軋模100與第二滾軋模101。在基板61上由螺栓固定著一條直線導(dǎo)軌58。2臺(tái)直線滑塊57可自由移動(dòng)地搭載于直線導(dǎo)軌58上。
在2個(gè)直線滑塊57的兩側(cè)面分別掛設(shè)工件長(zhǎng)度調(diào)整板89，由螺栓將其相互連結(jié)固定。另外，在工作長(zhǎng)度調(diào)整板89的上面上分別由螺栓固定著滑動(dòng)壓板54。在2塊滑動(dòng)壓板54間，由其導(dǎo)向可自由滑動(dòng)地設(shè)滑動(dòng)板55。由滑動(dòng)壓板54導(dǎo)向而移動(dòng)的滑動(dòng)板55的移動(dòng)范圍僅是滾軋加工中移動(dòng)而被設(shè)定的移動(dòng)范圍。
其結(jié)果，由直線滑塊57、工件長(zhǎng)度調(diào)整板89、滑動(dòng)壓板54與滑動(dòng)板55構(gòu)成了進(jìn)給臺(tái)53。在滑動(dòng)板55的上面固定著頂尖座60?？勺杂尚D(zhuǎn)地支承著蝸桿坯料或工件W的頂尖62插入固定于該頂尖座60。在頂尖座60上由螺栓64固定著決定滑動(dòng)板55的移動(dòng)范圍的傳感器夾頭63。用于檢測(cè)傳感器夾頭63的移動(dòng)的前進(jìn)位置檢測(cè)傳感器79固定于基板61上。
在滑動(dòng)板55上，與頂尖座60相對(duì)地配置固定著裝夾座65。在裝夾座65上設(shè)頂尖支承軸67，在該頂尖支承軸67上通過(guò)軸承68可自由旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)頂尖66。另一方面，在裝夾座65的背面由螺栓70固定著用于在軸線方向上可自由移動(dòng)地驅(qū)動(dòng)頂尖支承軸67的裝夾用氣缸69。以空氣壓力作動(dòng)的裝夾用氣缸69的活塞桿與頂尖支承軸67連結(jié)。
從而，當(dāng)使裝夾用氣缸69作動(dòng)時(shí)，頂尖支承軸67與旋轉(zhuǎn)頂尖66被驅(qū)動(dòng)沿軸線方向伸展出或收縮，可將坯料或工件W安裝于旋轉(zhuǎn)頂尖66與頂尖62間，或從其間取下。在直線滑塊57上固定著螺母72。在螺母72中擰入進(jìn)給螺桿73。進(jìn)給螺桿73的一端通過(guò)作為旋轉(zhuǎn)接頭的聯(lián)軸節(jié)74連結(jié)于伺服馬達(dá)76的輸出軸77。
從而，當(dāng)驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)76時(shí)，進(jìn)給螺桿73被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給臺(tái)53在直線導(dǎo)軌58上移動(dòng)，其位置被控制。在裝夾座65上，以螺栓78固定著傳感器夾頭71。用以檢測(cè)傳感器夾頭71的移動(dòng)的后退位置檢測(cè)傳感器75固定在基板61上。從而，由前進(jìn)位置檢測(cè)傳感器79檢測(cè)工件W的前進(jìn)位置，由后退位置檢測(cè)傳感器75檢測(cè)工件W的后退位置。
在裝夾座65的側(cè)面上配置固定著作為磁標(biāo)尺的直線標(biāo)尺99。直線標(biāo)尺99的移動(dòng)由被固定的讀取裝置(圖中未示出)讀取，檢測(cè)其移動(dòng)。從而，通過(guò)檢測(cè)該直線標(biāo)尺99的移動(dòng)即可檢測(cè)出工件W的移動(dòng)。
當(dāng)進(jìn)行滾軋加工時(shí)，作為前述的蝸桿的工件W的升角變化成了誤差。若沒(méi)有這種誤差，工件W如后所述地在理論上不會(huì)沿軸線方向移動(dòng)。這種誤差是作為工件沿軸向移動(dòng)間距量而產(chǎn)生。直線標(biāo)尺99的移動(dòng)由傳感器讀取，這些數(shù)據(jù)由間距檢測(cè)程序160(參照?qǐng)D9)計(jì)算其間距量。
即，在工件W上滾軋螺旋槽的情況下，向著工件W一點(diǎn)一點(diǎn)地相互接近地壓入第一滾軋模100與第二滾軋模101，工件W的螺旋溝的谷徑變小。因此，在壓入完畢時(shí)與壓入工件W開(kāi)始時(shí)相比，工件W的谷部圓周長(zhǎng)度變短。換言之，工件W的圓周長(zhǎng)度與節(jié)距的關(guān)系在滾軋開(kāi)始時(shí)與滾軋加工結(jié)束時(shí)是不同的。
工件W的圓周長(zhǎng)度，假定壓入開(kāi)始時(shí)的圓周長(zhǎng)為L(zhǎng)，蝸桿的螺旋升角(螺旋角)B是一定的，從幾何學(xué)上來(lái)說(shuō)，在壓入結(jié)束時(shí)，圓周長(zhǎng)L只變短與直徑變小對(duì)應(yīng)的量。但是，在現(xiàn)有的滾軋機(jī)中，在該壓入動(dòng)作中，圓模的升角(螺旋角)B是不變的。因此，在壓入開(kāi)始時(shí)的工件W的節(jié)距P與壓入結(jié)束時(shí)的工件W的節(jié)距P1間產(chǎn)生了節(jié)距偏差δP。
由于這種節(jié)距偏差δP使得在滾軋中產(chǎn)生工件W在其中心軸線方向的移動(dòng)現(xiàn)象。這種滾軋中工件W的移動(dòng)現(xiàn)象叫工件W的貫穿進(jìn)給。特別是，在外徑與谷徑都比較大的蝸桿、螺紋那樣的工件W的情況下，這種現(xiàn)象尤為顯著。如發(fā)生貫穿進(jìn)給，由貫穿進(jìn)給引起的工件W的移動(dòng)方向的蝸桿、螺紋齒的側(cè)面與作為圓模的第一滾軋模100及第二滾軋模101強(qiáng)力接觸。其結(jié)果，作為被滾軋加工的加工零件的加工精度的形狀精度變差。
前述的第一主軸傾斜機(jī)構(gòu)及第二主軸傾斜機(jī)構(gòu)是用于防止影響于蝸桿、螺紋一類(lèi)制品的開(kāi)頭精度間距的機(jī)構(gòu)，在壓入中由工件的圓周長(zhǎng)度對(duì)螺旋升角進(jìn)行補(bǔ)償。而且，由補(bǔ)償加工出來(lái)的工件的升角有變化，但由于是微量，對(duì)形狀精度沒(méi)有大的影響，與不進(jìn)行補(bǔ)償?shù)那闆r下相比，可使誤差變小而充分地收在公差范圍內(nèi)。[CNC裝置120]圖9是表示CNC裝置120、與各控制馬達(dá)等的構(gòu)成的方塊圖。CNC裝置120可使用NC專(zhuān)用機(jī)、或個(gè)人用小型計(jì)算機(jī)(以下叫電腦)的擴(kuò)展槽上裝備上進(jìn)行伺服馬達(dá)控制、程序控制等的NC盤(pán)等、具有數(shù)值控制功能與電腦功能的所謂電腦NC裝置。在CNC裝置120上設(shè)置作為進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理的信息處理裝置的CPU121，在CPU121上，通過(guò)總線122連接著作為主存儲(chǔ)裝置的閃速存儲(chǔ)器123及RAM124。
CPU121遵從存儲(chǔ)于閃速存儲(chǔ)器的系統(tǒng)程序與數(shù)據(jù)、和載于(讀入存儲(chǔ)器中)RAM124中的程序與數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)作。這樣，作為載入RAM124中的程序，有作為基本程序的OS(操作系統(tǒng))、根據(jù)有眾多NC指令的各NC指令進(jìn)行處理的NC指令處理程序、工具與工作物數(shù)據(jù)設(shè)定程序、測(cè)量尺寸運(yùn)算程序125、傾斜角度運(yùn)算程序126、測(cè)量數(shù)據(jù)設(shè)定程序127、貫穿進(jìn)給量檢測(cè)程序160、以及對(duì)顯示部130進(jìn)行文字與圖形的顯示的顯示控制程序等。
測(cè)量尺寸運(yùn)算程序125是由以傳感器讀取直線標(biāo)尺111的第一滾軋模100與第二滾軋模101的間隔、檢測(cè)器134、檢測(cè)器137等的數(shù)據(jù)，時(shí)時(shí)刻刻地運(yùn)算用于決定進(jìn)行滾軋加工的壓入速度的程序。該運(yùn)算結(jié)果由NC加工程序存儲(chǔ)器129中的NC加工程序指令于模間隔控制部150而被執(zhí)行。
傾斜角度運(yùn)算程序126B是用于從貫穿進(jìn)給量檢測(cè)程序160中測(cè)量的貫穿進(jìn)給量、和測(cè)量尺寸運(yùn)算程序125中計(jì)算的第一滾軋模100及第二滾軋模101的間隔等時(shí)時(shí)刻刻地運(yùn)算第一主軸傾斜機(jī)構(gòu)及第二主軸傾斜機(jī)構(gòu)的傾斜角度的程序。該運(yùn)算結(jié)果，由NC加工程序存儲(chǔ)器129中的NC加工程序指令于第一主軸傾斜機(jī)構(gòu)的傾斜控制部140和第二主軸傾斜機(jī)構(gòu)的傾斜控制部145。測(cè)量數(shù)據(jù)設(shè)定程序127是將用于設(shè)定第一滾軋模100及第二滾軋模101的尺寸、工件W的尺寸等的設(shè)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的程序。
貫穿進(jìn)給量檢測(cè)程序160是用于從讀取直線標(biāo)尺99得到的數(shù)據(jù)計(jì)測(cè)貫穿進(jìn)給量的程序。在CPU121上通過(guò)總線122連接著參數(shù)存儲(chǔ)器128。在參數(shù)存儲(chǔ)器128中存儲(chǔ)著滾軋加工需要的各種參數(shù)。參數(shù)存儲(chǔ)器128通過(guò)使用不揮發(fā)存儲(chǔ)器，在即使斷了CNC裝置120的電源的情況下仍能保持存儲(chǔ)內(nèi)容。
另外，在CPU121中通過(guò)總線122連接著NC加工程序存儲(chǔ)器129等。在NC加工程序存儲(chǔ)器129中存儲(chǔ)著依次控制下述參數(shù)并進(jìn)行滾軋加工的NC加工程序；這些參數(shù)是工件W到加工位置或待避位置的移動(dòng)，加工工件時(shí)的第一滾軋模100及第二滾軋模101的旋轉(zhuǎn)速度·旋轉(zhuǎn)量，第一主軸傾斜機(jī)構(gòu)與第二主軸傾斜機(jī)構(gòu)的傾斜角度、兩模的間隔等。NC加工程序是操作者根據(jù)工件W的種類(lèi)、材質(zhì)、形狀控制加工條件、各模的旋轉(zhuǎn)速度、移動(dòng)速度、進(jìn)給量等的程序。
另外，在CPU121上通過(guò)總線122連接著輸入輸出機(jī)器。作為輸入輸出機(jī)器，顯示文字與圖形的顯示部130、用于操作者輸入數(shù)據(jù)的輸入部131通過(guò)接口回路連接于總線122。作為顯示部130可使用CRT、EL顯示板、或液晶顯示器等；作為輸入部131，可使用鍵盤(pán)、和顯示部130一體組合起來(lái)的觸模板等。
還有，在CPU121上也可以通過(guò)總線122連接作為輔助存儲(chǔ)裝置的固定盤(pán)裝置。這時(shí)，在固定盤(pán)裝置中存儲(chǔ)著要由CPU121執(zhí)行的各種程序等，也可適當(dāng)?shù)貙⑦@些程序等從固定盤(pán)裝置轉(zhuǎn)載于RAM124或NC加工程序存儲(chǔ)器129。
CNC裝置120，通過(guò)第一滾軋模100的主軸旋轉(zhuǎn)控制部132、放大器133連接到驅(qū)動(dòng)第一滾軋模100旋轉(zhuǎn)的伺服馬達(dá)17。伺服馬達(dá)17的轉(zhuǎn)速通過(guò)檢測(cè)器134返饋到放大器133，維持規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度。從而，第一滾軋模100的繞軸的角度位置從檢測(cè)器134返饋到主軸旋轉(zhuǎn)控制部132，可將第一滾軋模100控制到所期望的旋轉(zhuǎn)速度、角度位置。
同樣，CNC裝置120，通過(guò)第二滾軋模101的旋轉(zhuǎn)控制部135、放大器136連接于驅(qū)動(dòng)第一滾軋模100旋轉(zhuǎn)的伺服馬達(dá)38。伺服馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)速度，通過(guò)檢測(cè)器137反饋到放大器136，控制為規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度。從而，第二滾軋模101的繞軸的角度位置從檢測(cè)器137反饋到主軸旋轉(zhuǎn)控制部132，將第二滾軋模101控制到所希望的旋轉(zhuǎn)速度和角度位置。
再者，CNC裝置120連接于用于使第一滾軋模100及第二滾軋模101傾斜的第一主軸傾斜機(jī)構(gòu)的伺服馬達(dá)142和第二主軸傾斜機(jī)構(gòu)的伺服馬達(dá)147，分別進(jìn)行控制。即，CNC裝置120，通過(guò)第一滾軋模100的傾斜控制部140、放大器141連接于控制第一滾軋模100的轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服馬達(dá)142。伺服馬達(dá)142的旋轉(zhuǎn)通過(guò)檢測(cè)器143反饋到放大器141，維持規(guī)定的傾斜角度。從而，使第一滾軋模100傾斜的轉(zhuǎn)動(dòng)角度位置，從檢測(cè)器143反饋到傾斜控制部140，可將使第一滾軋模100定位到為了傾斜的所希望的轉(zhuǎn)動(dòng)角度位置。
同樣，CNC裝置120通過(guò)第二滾軋模101的傾斜控制部145、放大器146連接于控制使第二滾軋模101傾斜的轉(zhuǎn)動(dòng)角度位置的伺服馬達(dá)147。伺服馬達(dá)147的旋轉(zhuǎn)通過(guò)檢測(cè)器148反饋到放大器146，控制為規(guī)定的傾斜角度。從而，第二滾軋模101的轉(zhuǎn)動(dòng)角度位置從檢測(cè)器148反饋到傾斜控制部145，可將使第二滾軋模101定位到為了傾斜所希望的轉(zhuǎn)角位置。
另外，CNC裝置120由對(duì)液壓缸50的伺服閥152的閥開(kāi)閉的開(kāi)關(guān)控制來(lái)控制第一滾軋模100與第二滾軋模101間的間隔。為此，CNC裝置120通過(guò)模間隔控制部150、放大器151連接于控制液壓缸50的伺服閥152。在本例中，這種定位精度，在100 4N負(fù)荷下4～5μm左右。
CNC裝置120通過(guò)工件進(jìn)給裝置50的定位控制部153、放大器154連接于控制工件W的位置的伺服馬達(dá)76。伺服馬達(dá)76的旋轉(zhuǎn)通過(guò)檢測(cè)器155反饋到放大器154，從而進(jìn)給到規(guī)定的滾軋開(kāi)始位置。后退位置檢測(cè)傳感器75用來(lái)檢測(cè)滾軋工件W時(shí)的最大后退位置。前進(jìn)位置檢測(cè)傳感器79用來(lái)檢測(cè)滾軋工件W時(shí)的最大前進(jìn)位置。以上說(shuō)明的各驅(qū)動(dòng)軸除了第一滾軋模100與第二滾軋模101是同步旋轉(zhuǎn)以外都是獨(dú)立控制的。但是，在控制功能力有余力時(shí)，也可同步控制。
在頂尖座60的側(cè)面上如前所述配置了直線標(biāo)尺99。貫穿進(jìn)給量檢測(cè)程序160是由讀取直線標(biāo)尺99的值進(jìn)行滾軋加工開(kāi)始以后的貫穿進(jìn)給量的運(yùn)算的程序。貫穿進(jìn)給量檢測(cè)程序160在將工件W夾于頂尖座60與裝夾座65間的狀態(tài)下，且運(yùn)算滾軋開(kāi)始以后的工件W的貫穿進(jìn)給量。[蝸桿的滾軋加工方法]在以上這樣的滾軋機(jī)1及工件進(jìn)給裝置中，可以以在車(chē)輛電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的助力用的蝸桿機(jī)構(gòu)中使用的蝸桿為例，說(shuō)明其滾軋加工方法。圖8(a)是在包含蝸桿中心線的面剖切時(shí)的蝸桿齒的剖面圖。該蝸桿80如從包含節(jié)線的剖面81的圓周位置看，與通常的蝸桿相比，齒厚82形成得比齒槽83要薄。
原因是，由于與該蝸桿80相嚙合的蝸輪(圖中未示出)由合成樹(shù)脂制，機(jī)械強(qiáng)度低，故蝸桿齒厚做得較厚的緣故。齒根從斷面看2個(gè)螺旋狀傾斜面84交叉地形成為角度α。在本例中，角度α為150℃。在本發(fā)明的蝸桿滾軋加工方法中，節(jié)圓是18-20mm、模數(shù)為1.5～2.0、蝸桿的頭數(shù)為2或3的情況下，如果采用機(jī)械構(gòu)造用碳素鋼(比如S45C等)，從圓滑塑性流動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā)，角度α最好是120°～150°。另外，齒高在6mm以?xún)?nèi)，齒谷直徑最好10mm以上。如出這個(gè)數(shù)值范圍，就可能發(fā)生原材料從表面剝離的現(xiàn)象等。
以角度α相交叉的2個(gè)傾斜面84相交叉，在齒根的中間形成最小直徑。在齒面88與傾斜面84間以曲面85相連接。在兩傾斜面84、即圓錐面間也以曲面86相連接。前述形式的蝸桿的曲面86從圓滑塑性流動(dòng)的角度出發(fā)最好是在斷面上半徑為1.0～1.5mm。該齒根如從工具側(cè)看有錐狀凸部，容易產(chǎn)生均勻塑性流動(dòng)、滾軋圓滑。即，由于齒根是2個(gè)作為圓錐面的傾斜面84交叉的形狀，即前端有角度的形狀，故在前端部?jī)擅娣峙涞慕饘偃菀桩a(chǎn)生均等的塑性流動(dòng)。
圖8(b)是與圖8(a)的齒槽形狀不同的另一種蝸桿齒的斷面圖。圖8(b)所示的齒溝83的齒根87是斷面形成半徑R1的圓弧的形狀。圖8(b)所示的齒根87的形狀，由于形成了齒根87為圓弧、滾軋模側(cè)是凸?fàn)畹膱A弧，與圖8(a)的齒根形狀相比，有著更容易產(chǎn)生原材料的自然塑性流動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。用機(jī)械構(gòu)造用碳素鋼制造齒根87的半徑R1，從圓滑塑性流動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā)最好是在斷面上其半徑為1.0～1.5mm。
圖10(a)～圖12(f)示出了蝸桿滾軋加工的工程順序。在實(shí)心圓筒狀的工件W的坯件M的裝夾位置，使裝夾用空壓缸69作動(dòng)，將坯件M夾持于頂尖62與旋轉(zhuǎn)頂尖66間。在停止第一滾軋模100與第二滾軋模101的旋轉(zhuǎn)中，起動(dòng)伺服馬達(dá)76，使進(jìn)給螺桿73旋轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)板55，進(jìn)給到第一滾軋模100與第二滾軋模101側(cè)[參照?qǐng)D10(a)]，再進(jìn)給到加工開(kāi)始位置[參照?qǐng)D10(b)]。
將第一滾軋模100與第二滾軋模101定位于規(guī)定位置。再將第一滾軋模100與第二滾軋模101起動(dòng)并使其向同一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，且使其相互同步旋轉(zhuǎn)。一邊使第一滾軋模100與第二滾軋模101相互同步旋轉(zhuǎn)，一邊驅(qū)動(dòng)液壓缸50進(jìn)行壓入而使其相互接近。由此壓入而開(kāi)始滾軋加工。
這時(shí)，在要加工的蝸桿的升角(通常是指節(jié)距點(diǎn)的升角)強(qiáng)、精加工直徑與坯件直徑的差大時(shí)，在滾軋開(kāi)始位置與滾軋結(jié)束位置間的滾軋進(jìn)行中升角變化，成為誤差。這種誤差即是前述的貫穿進(jìn)給。當(dāng)滾軋加工開(kāi)始時(shí)，產(chǎn)生貫穿進(jìn)給、滑動(dòng)板55移動(dòng)?；瑒?dòng)板55由于可在進(jìn)給臺(tái)53上自由滑動(dòng)，滾軋中的工件W即使控制使第一滾軋模100與第二滾軋模嚴(yán)格同步旋轉(zhuǎn)，由于第一滾軋模100及第二滾軋模101的螺旋升角一定，僅以前述的蝸桿升角和相應(yīng)于該轉(zhuǎn)速的移動(dòng)量、即貫穿進(jìn)給量在其軸線行方向進(jìn)行移動(dòng)。
在滾軋加工進(jìn)行中，滑動(dòng)板55如由貫穿進(jìn)給以規(guī)定的量被輸送，可由前進(jìn)位置檢測(cè)傳感器79檢測(cè)出傳感器夾頭63的位置?；蛘咭部梢杂芍本€標(biāo)尺99檢測(cè)由貫穿進(jìn)給帶來(lái)的工件W的前進(jìn)位置。一檢測(cè)到這些，第一滾軋模100與第二滾軋模101停止旋轉(zhuǎn)，停止由液壓缸50進(jìn)行的壓入動(dòng)作。再后，第一滾軋模100與第二滾軋模101相互向著與壓入方向相反的方向后退。在本例中，后退約0.05～0.2mm左右，即后退到除去滾軋壓接壓力的程度后進(jìn)行解除。
這種后退，是使坯料M的彈性變形與滾軋機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)的彈性變形釋放出來(lái)，使得第一滾軋模100與第二滾軋模101和坯料M不相接觸的后退動(dòng)作(以下，也稱(chēng)為“回彈)。而后，第一滾軋模100與第二滾軋模101再次壓入(切入動(dòng)作)到滾軋加工位置，開(kāi)始逆旋轉(zhuǎn)[參照?qǐng)D11(d)]。壓入(切入動(dòng)作)按前述的形式的蝸桿，采取分5～30個(gè)階段分階段地一邊使其變化一邊切入的方法。如后所述，可根據(jù)需要在本階段間斷進(jìn)入后述的“暫?！眮?lái)進(jìn)行滾軋。
由這種逆旋轉(zhuǎn)進(jìn)行的滾軋加工，也可補(bǔ)償由貫穿進(jìn)給引起的加工誤差。關(guān)于這種誤差補(bǔ)償原理的詳細(xì)機(jī)理還不清楚，但推想可能由于工件W與模接觸的均勻化。由這種滾軋加工，由第一滾軋模100與第二滾軋模101的導(dǎo)程，工件W沿與前述的滾軋相反的方向的軸向移動(dòng)，可由后退位置檢測(cè)傳感器75檢測(cè)傳感器夾頭71?；蛘撸部梢杂芍本€標(biāo)尺99來(lái)檢測(cè)由貫穿進(jìn)給引起的工件W的后退位置。
其次，使第一滾軋模100與第二滾軋模101停轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)液壓缸50，將第一滾軋模100與第二滾軋模101從工件W引離、后退到退避位置[見(jiàn)圖12(e)]。起動(dòng)伺服馬達(dá)76，使進(jìn)給螺桿73反轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給臺(tái)53，向著離開(kāi)第一滾軋模100與第二滾軋模101的方向后退，一直后退到原加工開(kāi)始位置[參照?qǐng)D10(f)]，以后反復(fù)進(jìn)行同樣的工序進(jìn)行滾軋。在加工前述形式的蝸桿時(shí)第一滾軋模100及第2滾軋模101轉(zhuǎn)速為10～40轉(zhuǎn)/分，正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)的次數(shù)按15～50次反復(fù)進(jìn)行。
如開(kāi)始第一滾軋模100與第二滾軋模101對(duì)坯料M的滾軋，與坯料M的接觸在坯料M的整個(gè)外周位置是不均勻的。即，蝸桿通常形成2條或3條齒，但同時(shí)與其相嚙合的第一滾軋模100及第二滾軋模101的齒的組數(shù)在外周的角度位置是不同的。換言之，由于第一滾軋模100與第二滾軋模101推壓坯料M的外周的壓力為一定，塑性流動(dòng)在外周的角度位置不同，在2條齒的情況下，斷面形狀易形成為橢圓形，3條齒的情況下容易形成大致三角形。
為修正這種形狀，在使液壓缸50的壓入動(dòng)作(進(jìn)給動(dòng)作)停止，并使第一滾軋模100及第二滾軋模101相互接近動(dòng)作形成的壓入動(dòng)作停止?fàn)顟B(tài)(暫停)，如進(jìn)行正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)的次數(shù)為2～5次的滾軋，前述的斷面形狀想要成為橢圓形、大致三角形的節(jié)圓筒直徑、外徑被滾軋成真圓。由這種滾軋方法，在加工前述形式的蝸桿、而不加入前述暫停工序時(shí)，成為節(jié)圓筒直徑、外徑的誤差為0.2～0.3mm的異形，滾軋誤差可在0.02mm以?xún)?nèi)。這種2～3次的暫停動(dòng)作，可在壓入(切入動(dòng)作)的任何一階段間斷地加入來(lái)進(jìn)行滾軋加工。
(蝸桿滾軋加工方法2)前述蝸桿滾軋加工方法1中，是由使第一滾軋模100與第二滾軋模101逆轉(zhuǎn)來(lái)補(bǔ)償由工件的貫穿進(jìn)給引起的誤差。但是，也可由傾斜角度運(yùn)算程序126的運(yùn)算結(jié)果控制伺服馬達(dá)142、伺服馬達(dá)147，控制第一滾軋模100及第二滾軋模101的傾斜，進(jìn)行貫穿進(jìn)給的補(bǔ)償。這樣也可以是控制為不產(chǎn)生貫穿進(jìn)給、或貫穿進(jìn)給量在一定值以下地來(lái)進(jìn)行滾軋的方法。
本發(fā)明不限于前述汽車(chē)的電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置中使用的蝸桿與其滾軋加工方法，也可適用其他工業(yè)機(jī)械、民用機(jī)械用的作為動(dòng)力傳遞用的金屬制蝸桿及其滾軋加工方法。
權(quán)利要求
1.一種蝸桿滾軋加工方法，用于這種蝸桿滾軋加工方法的滾軋機(jī)具有用于以圓筒狀坯料為中心配置來(lái)進(jìn)行滾軋加工的多個(gè)圓筒狀模，用于驅(qū)動(dòng)前述模旋轉(zhuǎn)的模旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，用于可自由旋轉(zhuǎn)地支承前述坯料的坯料支承裝置，用于使前述模相互接近地進(jìn)行壓入的壓入裝置，其特征在于，交替地反復(fù)第一、第二工序來(lái)進(jìn)行蝸桿滾軋加工在上述第一工序中一邊使前述模向同一方向同步旋轉(zhuǎn)、一邊朝向前述坯料相互壓入進(jìn)給進(jìn)行滾軋加工；在上述第二工序中在前述第一工序結(jié)束后，使前述模的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)，對(duì)前述環(huán)料進(jìn)行滾軋加工。
2.按權(quán)利要求1所記述的蝸桿滾軋加工方法，其特征在于，將前述模向與前述壓入進(jìn)給方向相反的方向待避后，進(jìn)行前述第二工序。
3.按權(quán)利要求1或2所記述的蝸桿滾軋加工方法，其特征在于，在停止前述壓入進(jìn)給前述模的狀態(tài)，交替地進(jìn)行前述第一工序與第二工序，進(jìn)行前述蝸桿滾軋加工。
4.按權(quán)利要求1或2所記述的蝸桿滾軋加工方法，其特征在于，前述滾軋機(jī)的前述模配置于4根導(dǎo)向件的大致中心，且由旋轉(zhuǎn)軸線平行配置的2臺(tái)構(gòu)成。
5.按權(quán)利要求1或2所記述的蝸桿滾軋加工方法，其特征在于，在前述滾軋加工中，隨著前述坯料的直徑的變化前述蝸桿的升角變化，從前述坯料的移動(dòng)檢測(cè)前述蝸桿在軸線方向的移動(dòng)的貫穿進(jìn)給的產(chǎn)生；在前述移動(dòng)超過(guò)設(shè)定的范圍時(shí)，使前述模的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)使前述貫穿進(jìn)給的方向成為反方向。
6.按權(quán)利要求4所記述的蝸桿滾軋加工方法，其特征在于，前述滾軋機(jī)具有以與前述模的旋轉(zhuǎn)軸線正交的軸線為中心旋轉(zhuǎn)的主軸傾斜裝置；在前述滾軋加工中，由于前述坯料的直徑的變化，升角變化，檢測(cè)前述坯料在軸線方向移動(dòng)的貫穿進(jìn)給，運(yùn)算出前述主軸傾斜裝置的補(bǔ)償轉(zhuǎn)動(dòng)角度，用以消除貫穿進(jìn)給；以前述主軸傾斜裝置使前述模僅旋轉(zhuǎn)前述補(bǔ)償轉(zhuǎn)動(dòng)角度量，以消除前述貫穿進(jìn)給。
7.一種蝸桿，這種蝸桿是由具有下述部件的滾軋機(jī)的蝸桿滾軋加工方法滾軋加工的，上述部件是以圓筒狀坯料為中心配置用于滾軋加工的多個(gè)圓筒狀模，用于相互同步驅(qū)動(dòng)前述模旋轉(zhuǎn)的模旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，用于可自由旋轉(zhuǎn)地支承前述坯料的坯料支承裝置；用于使前述模相互接近進(jìn)行壓入的壓入裝置；其特征在于，前述蝸桿齒間的齒根形狀是形成在包含前述蝸桿軸線的斷面內(nèi)形成圓弧的頂部的形狀。
8.一種蝸桿，這種蝸桿是由具有下述部件的滾軋機(jī)的蝸桿滾軋加工方法滾軋加工的，上述部件是以圓筒狀坯料為中心配置用于滾軋加工的多個(gè)圓筒狀模，用于相互同步驅(qū)動(dòng)前述模旋轉(zhuǎn)的模旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，用于可自由旋轉(zhuǎn)地支承前述坯料的坯料支承裝置，用于使前述模相互接近地進(jìn)行壓入的壓入裝置；其特征在于，前述蝸桿齒間的齒根形狀是在包含前述蝸桿軸線的斷面內(nèi)形成圓弧的形狀。
9.按權(quán)利要求7或8所記述的蝸桿，其特征在于，前述滾軋機(jī)的前述模配置于4根導(dǎo)向件的大致中心、且由旋轉(zhuǎn)軸線被平行配置的2臺(tái)構(gòu)成。
10.按權(quán)利要求7或8所記述的蝸桿，其特征在于，前述滾軋機(jī)具有以與前述模的旋轉(zhuǎn)軸線正交的軸線為中心旋轉(zhuǎn)的主軸傾斜裝置。
11.按權(quán)利要求7或8所記述的蝸桿，其特征在于，前述蝸桿在包含前述蝸桿軸線的斷面中，前述蝸桿的齒厚比齒根的間隔小。
全文摘要
為充分確保齒輪精度并減少加工工序以滾軋加工蝸桿，由第一滾軋模(100)與第二滾軋模(101)的旋轉(zhuǎn)、和進(jìn)給工件坯料的伺服馬達(dá)(76)將工件坯料定位于滾軋模間。在蝸桿升角大、精加工直徑與坯料直徑的差大時(shí)，在滾軋加工進(jìn)行中升角變化而產(chǎn)生貫穿進(jìn)給?；瑒?dòng)板(55)由于自由滑動(dòng)于進(jìn)給臺(tái)(53)上，在由第一滾軋模(100)、第二滾軋模(101)與工件的升角產(chǎn)生了貫穿進(jìn)給的情況下，滑動(dòng)臺(tái)(55)自由滑動(dòng)、由檢測(cè)傳感器檢測(cè)。第一滾軋模(100)與第二滾軋模(101)的旋轉(zhuǎn)停止。與第一滾軋模(100)和第二滾軋模(101)開(kāi)始反轉(zhuǎn)同時(shí)，滑板(55)也開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)、開(kāi)始滾軋。而后，反復(fù)進(jìn)行同樣的加工來(lái)進(jìn)行滾軋加工。
文檔編號(hào)F16H55/02GK1463210SQ02802147
公開(kāi)日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2002年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月21日
發(fā)明者新仏利仲, 吉澤稔, 天野秀一, 伊藤健治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日精