专利名称：螺纹成形方法、螺纹成形装置及螺纹成形刀具的制作方法
技术领域：
本发明涉及对金属板形成用以紧固其他板材等的螺纹部的螺纹成形方法、螺纹成形装置及螺纹成形刀具。
背景技术：
历来，作为用以把车辆等使用的金属板螺纹固定的方法，是采用对金属板进行翻边加工(burring)及螺纹加工，在该金属板的规定位置形成螺纹部的螺纹部成形方法。
专利文献1中公布了一种技术思想，是一种用于如上所述螺纹部成形的丝锥加工工具，具备在锥状前端利用由于加压与旋转产生的摩擦热使薄板塑性变形并断裂、经由翻边加工形成底孔的穿孔部和在由该穿孔部形成的底孔中形成内螺纹的丝锥加工部，在上述穿孔部形成丝锥加工面。
专利文献1特开平5-253747号公报不过，上述现有构成中，如图16a所示，由于翻边加工时，从穿孔部2对薄板3施加的按压力大部分向该图16a中箭头所示方向、即斜下方作用，因此存在的问题是如图14所示，螺纹部1前端部的板厚减少，内螺纹的强度降低。另外，由于在加工工具的按压速度为高速(例如，10mm/sec左右)的情况下，如图15所示螺纹部1的形状不均匀，前端发生破损等，因而存在着必须使加工工具的按压速度为高速(例如，1.5mm/sec左右)、成形时间增加的问题。
发明内容
本发明即是鉴于这些现有的课题而产生的，其目的在于提供一种在相对于金属板形成内螺纹时能够增加内螺纹强度及加工速度的螺纹成形方法、螺纹成形装置及螺纹成形刀具。
本发明的螺纹成形方法，其特征在于采用的螺纹成形刀具具有在锥状前端部设有第一螺旋槽的底孔成形部、和与上述底孔成形部连接且设有第二螺旋槽的螺纹成形部，包括使上述螺纹成形刀具一边旋转一边向金属板按压、利用上述底孔成形部在上述金属板上形成孔的第一工序；和在上述第一工序后、旋转上述螺纹成形刀具利用上述螺纹成形部在上述孔中形成内螺纹的第二工序，上述第一工序和上述第二工序中相对于上述金属板的上述第一螺旋槽轴向上的行进方向和上述第二螺旋槽轴向上的行进方向为相反方向。
根据这种构成的方法，从底孔成形部向金属板的按压力方向对着下方及斜下方产生，因而能够确保底孔的板厚，能够提高螺纹部的强度，同时能够提高加工速度。
另外，在上述第一螺旋槽的螺旋方向和上述第二螺旋槽的螺旋方向为相方向的情况下，上述第一工序中上述螺纹成形刀具的旋转方向和上述第二工序中上述螺纹成形刀具的旋转方向为相反方向，从而，能够利用1个螺纹成形刀具形成螺纹部。
再有，在上述第一螺旋槽的螺旋方向和上述第二螺旋槽的螺旋方向为相反方向的情况下，上述第一工序中上述螺纹成形刀具的旋转方向和上述第二工序中上述螺纹成形刀具的旋转方向为相同方向，从而，能够减少加工工序，提高作业效率。
本发明的螺纹成形装置，其特征在于具有用以在金属板上形成内螺纹的螺纹成形刀具、旋转上述螺纹成形刀具的旋转驱动部和使上述螺纹成形刀具进退的进退驱动部，上述螺纹成形刀具具有在锥状前端部设有第一螺旋槽的底孔成形部、和与上述底孔成形部连接且设有第二螺旋槽的螺纹成形部。
根据这种构成的装置，从底孔成形部向金属板的按压力方向对着下方及斜下方产生，因而能够确保底孔的板厚，能够提高螺纹部的强度，同时能够提高加工速度。
另外，在上述成形装置中，具备控制上述旋转驱动部和上述进退驱动部的控制装置，上述控制装置可以控制上述旋转驱动部，以使在向上述金属板按压上述螺纹成形刀具、利用上述底孔成形部在上述金属板上形成孔的工序中上述第一螺旋槽轴向上的行进方向，相对于上述螺纹成形刀具对上述金属板的按压方向成为相反方向。
还有，上述螺纹成形装置，具备控制上述旋转驱动部和上述进退驱动部的控制装置，同时在上述第一螺旋槽的螺旋方向和上述第二螺旋槽的螺旋方向以相同方向构成的情况下，上述控制装置可以控制上述旋转驱动部，以使上述螺纹成形刀具旋转同时向金属板按压、利用上述底孔成形部在上述金属板上形成孔的第一工序中上述螺纹成形刀具的旋转方向和在上述第一工序后、旋转上述螺纹成形刀具利用上述螺纹成形部在上述孔中形成内螺纹的第二工序中上述螺纹成形刀具的旋转方向成为相反方向。
再有，上述螺纹成形装置，具备控制上述旋转驱动部和上述进退驱动部的控制装置，同时在上述第一螺旋槽的螺旋方向和上述第二螺旋槽的螺旋方向以相反方向构成的情况下，上述控制装置可以控制上述旋转驱动部，以使在一边旋转上述螺纹成形刀具一边向金属板按压、利用上述底孔成形部在上述金属板上形成孔的第一工序中上述螺纹成形刀具的旋转方向和在上述第一工序后、旋转上述螺纹成形刀具利用上述螺纹成形部在上述孔中形成内螺纹的第二工序中上述螺纹成形刀具的旋转方向成为相同方向。
本发明的螺纹成形刀具，其特征在于具有在锥状前端部设有第一螺旋槽的底孔成形部和与上述底孔成形部连接且设有第二螺旋槽的螺纹成形部，上述第一螺旋槽的螺旋方向和上述第二螺旋槽的螺旋方向为相同方向或相反方向。
根据这种构成的刀具，则能够利用1个螺纹成形刀具进行底孔形成及螺纹形成。另外，利用上述第一螺旋槽，使从底孔成形部向金属板的按压力方向对着下方及斜下方产生，因而能够确保底孔的板厚。从而，能够提高螺纹部的强度，同时能够提高加工速度。
根据本发明，提供一种在相对于金属板形成内螺纹时能够增加螺纹强度及加工速度的螺纹成形方法及螺纹成形装置。另外，根据本发明，提供一种即使在相对于金属板加工速度为高速的情况下也能够形成具有足够强度的内螺纹的螺纹成形刀具。
图1是具备螺纹成形装置的机器人和控制器的简式功能块图。
图2是本发明的实施方式1的螺纹成形装置的侧视剖视图。
图3是实施方式1的螺纹成形刀具的放大正视图。
图4是表示实施方式1的螺纹成形方法的程序的流程图。
图5是表示利用电弧进行预热的状态的局部剖开立体图。
图6是表示在利用螺纹成形刀具产生摩擦热的同时使填料熔化进行加厚的状态的局部剖开立体图。
图7是表示在螺纹部加工位置形成孔的状态的局部剖开立体图。
图8是表示在螺纹成形部形成内螺纹状态的局部剖开立体图。
图9是在螺纹成形刀具的轴和加工位置发生偏离时形成的歪曲螺纹部的剖视图。
图10是在螺纹成形刀具的轴和加工位置一致时形成的歪曲少的螺纹部的剖视图。
图11是本发明实施方式2的成形装置的侧视剖视图。
图12是实施方式2的螺纹成形刀具的放大正视图。
图13是表示实施方式2的螺纹成形方法的程序的流程图。
图14是利用现有方法形成的螺纹部的剖视图。
图15是利用现有方法形成且发生破损的螺纹部的剖视图。
图16，图16a是表示利用现有方法形成底孔时的螺纹成形刀具的按压方向的说明图。图16b是利用本发明形成底孔时的螺纹成形刀具的按压方向的说明图。
图中，10a、10b-螺纹成形装置，12-车架，14-螺纹部，16-机器人，20-控制器，32、33-螺纹成形刀具，34-卡盘，36-滚珠螺杆，36b、80b、81b、84b-螺旋槽，38-第一电动机，40-第二电动机，42-花键螺母，62-填料，64-辊机构，68-正电极，69-负极板，70-负电极，80、81-前端部，80a、81a、84a-螺旋突起，82-圆柱部，84-螺纹成形部，100-孔，102-内螺纹，A-电弧，P-螺纹部加工位置。
最佳实施方式以下，参照附图，关于本发明的螺纹成形装置及螺纹成形刀具的适宜实施方式、螺纹成形方法的实施例进行说明。
根据附图对本发明的实施方式1详细叙述。图1具备螺纹成形装置的机器人和控制器的简式功能块图。
如图1所示，本实施方式的螺纹成形装置10a是用以在主喷漆前车辆的作为金属板的车架12的规定部位形成螺纹部14的组合型式的装置，拆装自由地设置在机器人16前端。机器人16为工业用的多关节型，螺纹成形装置10a可以在机器人16的动作范围内以任意姿势设定在任意位置。从而，螺纹成形装置10a例如能够与车架12上的门铰链部12a和保险杠部12b对置地配置，能够在这些部位形成螺纹部14。
车架12在搬送线18上被搬入，在机器人16附近临时停止，利用照相机19进行准确的位置确认。并且，车架12进行了利用螺纹成形装置10a形成螺纹部14的加工后，沿搬送线18被搬送到下一工序的工位，之后，在机器人16附近搬入未加工的下一个车架12。
机器人16及螺纹成形装置10a，由作为控制装置的控制器20控制。控制器20，包括根据规定的示教数据使机器人16动作的机器人驱动部22、驱动螺纹成形装置10a内第一电动机38及第二电动机40(参照图2)的电动机控制24部、用以进给填料62(参照图2)的填料进给控制部26和对填料62外加高电压的电压外加控制部28。另外，控制器20根据从照相机19获得的图像能够进行车架12及螺纹部加工位置P的位置确认。
图2表示本实施方式的螺纹成形装置10a的侧视剖视图。如图2所示，螺纹成形装置10a，以壳体30为基座构成，包括螺纹成形刀具32、保持该螺纹成形刀具32的卡盘34、与该卡盘34连接的滚珠螺杆36、旋转该滚珠螺杆36的第一电动机38和使滚珠螺杆36进退驱动的第二电动机40。还有，螺纹成形刀具32由例如高速工具钢等金属等构成。还有，机器人16与壳体30侧面连接。
第一电动机38及第二电动机40串联排列配置，与滚珠螺杆36并联。另外，在滚珠螺杆36的上端部设有用于止脱的止动块41。
滚珠螺杆36由花键螺母42进退自由地轴支承，该花键螺母42介由带轮44a、44b及带46由第一电动机38旋转驱动。还有，带轮44a、44b实现使第一电动机38的旋转速度减速的作用。
另外，在花键螺母42上设有轴向循环的滚珠群48，该滚珠群48局部从花键螺母42内面稍稍突出、并与滚珠螺杆36的多个花键槽36a卡合。并且，滚珠群48通过设置在花键螺母42内的内部通路而循环驱动。基于该滚珠群48的滚动作用，滚珠螺杆36可以顺畅地进退。另外，由于滚珠群48局部与花键槽36a卡合，因而花键螺母42由第一电动机38旋转驱动，从而，滚珠螺杆36与花键螺母42一起旋转驱动。在此，花键螺母42介由轴承50及规定的托架支撑在壳体30上，可以顺畅地旋转。
另一方面，滚珠螺杆36由滚珠螺杆螺母52旋转自由地轴支撑，该滚珠螺杆螺母52介由带轮54a、54b及带56由第二电动机40旋转驱动。还有，带轮54a、54b实现使第二电动机40的旋转速度减速的作用。
滚珠螺杆螺母52比花键螺母42靠上侧，介由规定间隙串联配置。在滚珠螺杆螺母52上设有螺旋状循环的滚珠群58，该滚珠群58局部从滚珠螺杆螺母52内面稍稍突出、并与滚珠螺杆36的多个花键槽36b卡合。该滚珠群58通过设置在滚珠螺杆螺母52内的内部通路而循环驱动。另外，由于滚珠群58局部与花键槽36b卡合，因而滚珠螺杆螺母52由第二电动机40旋转驱动，从而，滚珠螺杆36顺畅地进退驱动滚珠螺杆螺母52。滚珠螺杆螺母52介由轴承60及规定的托架支撑在壳体30上，可以顺畅地旋转。
如上所述，第一电动机38及花键螺母42等作为螺纹成形装置10a的旋转驱动部发挥作用，另外，第二电动机40及滚珠螺杆螺母52等作为螺纹成形装置10a的进退驱动部发挥作用。
再有，螺纹成形装置10a，包括相对于车架12的螺纹部加工位置P进给填料62的辊机构64、与构成该辊机构64的多个辊中的1个辊66连接的正电极68、在螺纹成形装置10a下端部以螺纹部加工位置P为中心配置的多个负极板69。还有，各负极板69分别与负电极70连接，同时利用绝缘材料69a与壳体30绝缘。
在此，辊66为金属制，填料62与正电极68电导通。另外，负极板69在弹簧72的作用下与车架12弹性接触并电导通。并且，正电极68及负电极70与上述电压外加控制部28连接，能够对配置在螺纹部加工位置P附近的填料62的前端部和车架12之间外加高电压。
另外，在螺纹成形装置10a下方设置绝缘内筒74，螺纹成形刀具32在该绝缘内筒74内进退驱动。填料62通过向螺纹部加工位置P方向延展的绝缘管76内而进给。
图3表示实施方式的螺纹成形刀具32的放大正视图。如图2及图3所示，螺纹成形刀具32包括锥状前端部80、与该前端部80上方连接设置的圆柱部82和再与该圆柱部82连接设置的螺纹成形部84。
前端部80，为向下方尖的锥状圆锥形。该前端部80是形成孔100的部分，孔100作为用以在车架12上形成内螺纹的底孔(参照图7)，圆柱部82其作用是使孔100的形状稳定化。这些前端部80及圆柱部82作为底孔成形部86一体构成。
另外，在前端部80设有螺旋突起80a和在该螺旋突起80a的凹陷部分形成的螺旋槽80b。这些螺旋突起80a及螺旋槽80b与后述的用以形成内螺纹的螺旋突起84a等不同，其设置是用于孔100形成时、所谓的翻边加工时把车架12向下方推出。还有，螺旋突起80a及螺旋槽80b没有必要一定设置在整个前端部80，可以只设置在该前端部局部80。
另外，还可以在前端部80形成用以提高该前端部80和车架12之间摩擦效果的钝化加工和用以增加前端部80强度的超硬材料涂层等。
螺纹成形部84是用以在孔100中形成内螺纹的部分，设有比圆柱部82大径的螺旋突起84a和在该螺旋突起84a的凹陷部分形成的螺旋槽84b。还有，该螺旋突起84a及螺旋槽84b没必要一定设置在整个螺纹成形部84，可以只设置在该螺纹成形部局部84。
另外，利用螺纹成形部84形成螺纹，必须在例如车架12为薄板的情况下等以该车架12材料作为螺纹部14(参照图8)时才得以有效地运用，从而，优选不用切削加工，而利用滚压加工进行。还有，由于滚压加工中与切削加工相比不发生切削屑，从而，能够省略用以去除切削屑的工序和装置等。
另外，本实施方式中，底孔成形部86的螺旋突起80a及螺旋槽80b的螺旋方向与螺纹成形部84的螺旋突起84a及螺旋槽84b的螺旋方向设定为相同方向。
在此，螺旋突起80a及螺旋槽80b与螺纹成形部84的螺旋突起84a及螺旋槽84b没有必要一定为同节距，另外，螺旋突起80a的外径，必须形成在利用螺纹成形部84形成内螺纹后、从车架12部拉出螺纹成形刀具32之际不损坏上述内螺纹的形状。
还有，本实施方式中，螺纹成形部84和底孔成形部86一体构成，不过，并不限定于此，也可以拆装自由地构成螺纹成形部84和底孔成形部86，在这种情况下，可以根据磨损的程度单独地更换任意一方。
接着，根据图4，对采用以上构成的螺纹成形装置10a、在车架12的螺纹部加工位置P形成螺纹部14(参照图10)的螺纹成形方法进行说明。还有，按照以下说明中表述的步骤号码顺序施行处理。
图4的步骤S1中，在机器人驱动部22的作用下，使机器人16动作，使螺纹成形装置10a接近车架12，接触负极板69。此时，使予设的螺纹部加工位置P配置在螺纹成形刀具32进退的轴上。
步骤S2中，如图5所示，在填料进给控制部26的作用下，进给填料62，使该填料62前端部从绝缘管76内突出后，在电压外加控制部28的作用下，对正电极68外加高电压，发生电弧A。在此，填料62的前端配置在螺纹部加工位置P附近，因而电弧A在填料62前端和螺纹部加工位置P之间发生，利用该电弧A预热并软化螺纹部加工位置P。而且，经过规定时间后，停止高电压的外加，灭掉电弧A。
另外，步骤S2中，也可以按照与半自动电弧焊接相同的要领，利用填料62发生电弧A，同时使该填料62熔化，相对于螺纹部加工位置P进行加厚处理。这种情况下，后述的步骤S5的加厚处理可以省略。
步骤S3中，使滚珠螺杆36及螺纹成形刀具32在第一电动机38的作用下高速旋转，同时在第二电动机40的作用下向下方驱动。此时，第二电动机40对应于第一电动机38的旋转速度进行速度控制，以使螺纹成形刀具32以适当的速度进行。
还有，本实施方式中设置在底孔成形部86的螺旋突起80a及螺旋槽80b，如上所述，顺着与设置在螺纹成形部84的螺旋突起84a及螺旋槽84b相同方向形成螺旋。从而，这种情况下的螺纹成形刀具32的旋转方向，设定为与后述的由螺纹成形部84形成内螺纹时的旋转方向(以下，作为顺方向)相反的旋转方向(以下，作为反方向)。
从而，在后述步骤S6的孔100形成时，如图16b所示，从前端部80向车架12的按压力的方向对着下方(行进方向)及斜下方发生。从而，可以一边向下方按车架12一边扩径，能够形成如图10所示的大致碗状的孔100及螺纹部14。
步骤S4中，如图6所示，螺纹成形刀具32的前端部80与螺纹部加工位置P抵接后，驱动第二电动机40进行加压力控制，使螺纹成形刀具32以适当的力按压螺纹部加工位置P，利用摩擦热对螺纹部加工位置P加热。
步骤S5中，在填料进给控制部26的作用下，再次进给填料62，使该填料62前端与螺纹部加工位置P抵接。螺纹部加工位置P被加热到高温，从而填料62熔化，螺纹部加工位置P被加厚，获得加厚部101。填料62进给规定量后，被稍稍拉回而退避。
还有，螺纹部加工位置P的板厚厚时，可以省略步骤S5中由于填料供给而产生的加厚。
步骤S6中，如图7所示，维持着螺纹成形刀具32的旋转，一边发生摩擦热一边再往前前进、形成孔100。起初，孔100由前端部80的最前部形成，之后，经由该前端部80的锥面扩径，再贯通插入圆柱部82，从而，形状稳定化。
在此，在前端部80设置螺旋突起80a及螺旋槽80b，且前端部80的旋转方向为相反方向，因而，如上所述，形成图10所示那样的大致碗状的孔100。从而，在孔100周围，如图7中所示，确保均匀且足够的板厚W和足够的深度D。
另外，根据本实施方式，在孔100周围确保足够的板厚，因而，可以高速(例如，10mm/sec左右)驱动前端部80的按压速度，能够期待加工速度及作业效率的提高。
步骤S7中，保持着螺纹成形刀具32旋转的状态下，利用电动机控制部24使第二电动机40向与上述步骤S6中的旋转方向相反方向旋转，使螺纹成形刀具32向上方驱动微小距离，比车架12拔高一些，接着，使第一电动机38向与上述步骤S6中的旋转方向相反方向旋转，使螺纹成形刀具32顺方向旋转。
而当螺纹成形刀具32在车架12内与该车架12接触之际，若使螺纹成形刀具32的旋转方向反转，则由于在该反转动作的途中螺纹成形刀具32的旋转暂时为零而发生磨擦热，从而，车架12收缩，有发生螺纹成形刀具32被该车架12咬住这样不合理情况的危险。不过，由于本实施方式中，如上所述，在保持螺纹成形刀具32旋转的状态下，使其向上方驱动、比车架12拔高，接着使螺纹成形刀具32的旋转反转，因而能够防止如上所述那样不合理情况的发生。
步骤S8中，利用电动机控制部24在保持第一电动机38的旋转方向为顺方向的状态下，使第二电动机40的旋转方向反旋转，使螺纹成形刀具32向下方驱动。并且，圆柱部82被插入孔100中后，降低第一电动机38的旋转速度，低速旋转滚珠螺杆36及螺纹成形刀具。另外，控制第二电动机40的转数，当螺纹成形刀具32每转1圈时，使该螺纹成形刀具32只前进螺纹成形部84的螺旋突起84a节距t(参照图7)这样保持同步。从而，如图8所示，使螺旋突起84a与孔100旋合这样进行丝锥加工，形成具有内螺纹102的螺纹部14。
步骤S9中，使第一电动机38及第二电动机40反旋转，从螺纹部14拔出螺纹成形刀具32。此时，使第一电动机38及第二电动机40同步，当螺纹成形刀具32每转1圈时，使该螺纹成形刀具32只后退节距t这样保持同步。在螺纹成形部84从螺纹部14拔出后，可使螺纹成形刀具32高速后退。
其后，通过使机器人16动作从而使螺纹成形装置10a从车架离开间隔。在形成多个螺纹部14的情况下，使螺纹成形装置10a向下一个螺纹部加工位置P移动，按照同样的程序继续进行加工即可。
还有，步骤S2及步骤S4中车架12通过加热而进行的软化处理，如上所述，除了施行步骤S2、S4两步骤以外，也可以选择性施行任意一个步骤。
另外，步骤S2及步骤S5中通过填料62带来的加厚，没有必要一定进行，在车架12板厚足够的情况等时可以省略。
如以上，根据本实施方式的螺纹成形装置10a，使螺纹成形刀具32一边旋转一边对螺纹部加工位置P进行按压，利用具备螺旋突起80a及螺旋槽80b的前端部80在螺纹部加工位置P形成孔100。从而，能够充分确保孔100的板厚，从而可以高速驱动前端部80的按压速度，能够提高加工速度。
另外，螺纹成形刀具32上的底孔成形部86和螺纹成形部84的螺旋方向相同，因此，螺纹成形刀具32的制作容易。
另外，在如上所述的具有足够板厚的孔100中，利用螺纹成形部84形成内螺纹102，从而，能够获得大致碗状且均匀的螺纹部14，能够提高螺纹部14的强度。
还有，供给填料62进行加厚，因此，即使在螺纹部加工位置P的板厚薄的情况下，也可以适用，可获得强度高的螺纹部14。
再有，发生电弧A迅速进行螺纹部加工位置P的预热，因此，能够缩短使螺纹成形刀具32一边按压一边旋转而发生摩擦热的时间，其结果是能够缩短加工时间。另外，螺纹成形刀具32相对于螺纹部加工位置P的按压力及发生热量很小就够了，相对于螺纹成形刀具32的热负载及应力降低，能够谋求高寿命化，同时能够降低车架12的变形量。
另外，作为发生电弧A的装置，采用填料62，因此，不需要作为加热装置的焊炬等，构成简便，而且，不需要使加热装置相对于螺纹部加工位置P接近或退避的机构及工序。
而在螺纹成形刀具32的轴与加热位置偏离的情况下，如图9所示，加热充分的部分B1发生大变形，加热不充分的部分B2变形小，孔100成为歪曲的形状。不过，本实施方式中的螺纹成形装置10a中，用以发生电弧A的填料62的前端部配置在螺纹部加工位置P的略上方，因此，能够以螺纹部加工位置P作为大致中心进行加热。从而，如图10所示，可以形成歪曲少的螺纹部14。
接下来，参照图11对本发明的实施方式2进行说明。图11表示实施方式2的螺纹成形装置10b的侧剖视图。还有，图11中，与上述实施方式1中的螺纹成形装置10a附以相同符号的，是相同或同样的构成，实现相同或同样的功能及效果，其详细说明省略。
螺纹成形装置10b与上述螺纹成形装置10a比较时，不同点是取代螺纹成形刀具32而具备螺纹成形刀具33。
图12表示螺纹成形刀具33的放大正视图。如图11及图12所示，螺纹成形刀具33具有锥状前端部81、具备与该前端部81上方连接设置的圆柱部82的底孔成形部87、与其再上方连接设置的螺纹成形部84。
前端部80，与实施方式1的前端部80比较，不同点在于螺旋突起81a和螺旋槽81b的螺旋方向为反方向。即，本实施方式中的螺纹成形刀具33中，其构成是底孔成形部87上的螺旋突起81a及螺旋槽81b的螺旋方向，与螺纹成形部84上的螺旋突起84a及螺旋槽84b的螺旋方向为相反方向。
接下来，根据图13，对采用以上构成的螺纹成形装置10b、在车架12的螺纹部加工位置P形成螺纹部14(参照图10)的螺纹成形方法进行说明。图13是表示本实施方式的螺纹成形方法的程序的流程图。还有，图13的流程图与图4的流程图，除了取代步骤S3施行步骤S30、省略步骤S7这些点不同以外，施行同样的步骤，从而，省略详细说明。
步骤S30中，使滚珠螺杆36及螺纹成形刀具32在第一电动机38的作用下高速旋转，同时在第二电动机40的作用下向下方驱动。此时，第二电动机40对应于第一电动机38的旋转速度进行速度控制，以使螺纹成形刀具33以适当的速度前进。
还有，本实施方式中设置在底孔成形部87的螺旋突起81a及螺旋槽81b，如上所述，顺着与设置在螺纹成形部84的螺旋突起84a及螺旋槽84b相反方向形成螺旋，因而，这种情况下的螺纹成形刀具33的旋转方向，设定为由螺纹成形部84形成内螺纹时的旋转方向、即顺方向。从而，在孔100形成时，从前端部81向车架12的按压力的方向对着下方(行进方向)及斜下方发生，从而，本实施方式中也可以形成如图10所示的大致碗状的孔100及螺纹部14。
如此，根据本实施方式的螺纹成形装置10b，由于采用如上所述的螺纹成形刀具33形成螺纹部14，从而，与上述实施方式1相比，能够省略在底孔形成时(步骤S6)与螺纹成形时(步骤S8)之间、使螺纹成形刀具一边反旋转一边向上方驱动微小距离的工序(步骤S7)，可以使螺纹成形装置10b的控制简约化，同时缩短加工时间。
以上，根据各实施方式说明了本发明，不过，并不限定于此，只要不脱离本发明的宗旨，当然可以采用各种构成。
例如，在上述各实施方式中，对为了对螺纹部加工位置P预热而发生电弧A的例子进行了说明，不过，该加热装置也可以是焊炬等。另外，也可以把加热装置设置在螺纹部加工位置P的里面，从里面进行预热。
另外，上述各实施方式中的螺纹成形刀具32、33上的圆柱部82没有必要一定设置，可以根据使用条件等省略。
还有，上述各实施方式中的螺纹成形装置，可以考虑使用方式和设置场所、甚至制造成本等而选择性适用。
权利要求
1.一种螺纹成形方法，其特征在于，采用的螺纹成形刀具具有在锥状前端部设有第一螺旋槽的底孔成形部、和与上述底孔成形部接连且设有第二螺旋槽的螺纹成形部，并且包括使上述螺纹成形刀具一边旋转一边向金属板按压，利用上述底孔成形部在上述金属板上形成孔的第一工序；和在上述第一工序后，旋转上述螺纹成形刀具利用上述螺纹成形部在上述孔中形成内螺纹的第二工序，上述第一工序和上述第二工序中的相对于上述金属板上述第一螺旋槽在轴向上的行进方向和上述第二螺旋槽轴向上的行进方向为相反方向。
2.根据权利要求1所述的螺纹成形方法，其特征在于，上述第一螺旋槽的螺旋方向和上述第二螺旋槽的螺旋方向为相同方向，上述第一工序中的上述螺纹成形刀具的旋转方向和上述第二工序中的上述螺纹成形刀具的旋转方向为相反方向。
3.根据权利要求1所述的螺纹成形方法，其特征在于，上述第一螺旋槽的螺旋方向和上述第二螺旋槽的螺旋方向为相反方向，上述第一工序中的上述螺纹成形刀具的旋转方向和上述第二工序中的上述螺纹成形刀具的旋转方向为相同方向。
4.一种螺纹成形装置，其特征在于，具有用以在金属板上形成内螺纹的螺纹成形刀具、使上述螺纹成形刀具旋转的旋转驱动部、和使上述螺纹成形刀具进退的进退驱动部，并且，上述螺纹成形刀具具有在锥状前端部设有第一螺旋槽的底孔成形部、和与上述底孔成形部接连且设有第二螺旋槽的螺纹成形部。
5.根据权利要求4所述的螺纹成形装置，其特征在于，具有控制上述旋转驱动部和上述进退驱动部的控制装置，上述控制装置控制上述旋转驱动部，以使在向上述金属板按压上述螺纹成形刀具并利用上述底孔成形部在上述金属板上形成孔的工序中上述第一螺旋槽轴向上的行进方向，相对于上述螺纹成形刀具对上述金属板的按压方向为相反方向。
6.根据权利要求4所述的螺纹成形装置，其特征在于，具备控制上述旋转驱动部和上述进退驱动部的控制装置，并且，上述第一螺旋槽的螺旋方向和上述第二螺旋槽的螺旋方向以相同方向构成，上述控制装置控制上述旋转驱动部，以使一边使上述螺纹成形刀具旋转一边将上述螺纹成形刀具向上述金属板按压从而利用上述底孔成形部在上述金属板上形成孔的第一工序中的上述螺纹成形刀具的旋转方向、和在上述第一工序后使上述螺纹成形刀具旋转从而利用上述螺纹成形部在上述孔中形成内螺纹的第二工序中的上述螺纹成形刀具的旋转方向为相反方向。
7.根据权利要求4所述的螺纹成形装置，其特征在于，具备控制上述旋转驱动部和上述进退驱动部的控制装置，并且上述第一螺旋槽的螺旋方向和上述第二螺旋槽的螺旋方向以相反方向构成，上述控制装置控制上述旋转驱动部，以使一边使上述螺纹成形刀具旋转一边将上述螺纹成形刀具向上述金属板按压从而利用上述底孔成形部在上述金属板上形成孔的第一工序中的上述螺纹成形刀具的旋转方向、和在上述第一工序后使上述螺纹成形刀具旋转从而利用上述螺纹成形部在上述孔中形成内螺纹的第二工序中的上述螺纹成形刀具的旋转方向为相同方向。
8.一种螺纹成形刀具，其特征在于，具有在锥状前端部设有第一螺旋槽的底孔成形部、和与上述底孔成形部接连且设有第二螺旋槽的螺纹成形部，上述第一螺旋槽的螺旋方向和上述第二螺旋槽的螺旋方向为相同方向或相反方向。
全文摘要
以高作业效率相对于金属板形成具有内螺纹的螺纹部。螺纹成形装置(10a)具有用以在车架(12)上形成螺纹部(14)的螺纹成形刀具(32)、旋转控制螺纹成形刀具(32)的第一电动机(38)和进退控制螺纹成形刀具(32)的第二电动机(40)。另外，螺纹成形刀具(32)具有在锥状前端部(80)设有螺旋槽(80b)的底孔成形部(86)和与该底孔成形部(86)连接构成的设有螺旋槽(84b)的螺纹成形部(84)。
文档编号B23G5/00GK1958205SQ200610142948
公开日2007年5月9日 申请日期2006年10月31日 优先权日2005年11月1日
发明者藤内启辉, 村川敏浩, 高桥直树 申请人:本田技研工业株式会社