滚珠丝杠用丝杠轴的螺旋槽磨削用磨石和螺旋槽形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及滚珠丝杠用丝杠轴的螺旋槽磨削用磨石和滚珠丝杠用丝杠轴的螺旋槽形成方法。
【背景技术】
[0002]滚珠丝杠例如如图3所示，具有丝杠轴1、螺母2、以及多个滚珠3。丝杠轴I以贯通螺母2的方式配置。由丝杠轴I的螺旋槽11和螺母2的螺旋槽21形成滚珠3的滚动路径。在该例子中，通过在螺母2上安装回管4，从而形成有将滚珠3从滚动路径的终点返回到起点的滚珠返回路径41。
[0003]滚珠3被配置在由用螺旋槽11、21形成的滚动路径和滚珠返回路径41构成的循环路径内。滚珠丝杠是借助在循环路径中循环并在滚动路径内滚动(以负荷状态一边旋转一边移动)的滚珠3使丝杠轴I和螺母2相对移动的装置。
[0004]作为丝杠轴I的螺旋槽11的槽直角截面形状，能够例示图4及图5所示的形状。
[0005]在图4的例子中，在滚珠3进行滚动的滚珠滚动槽111的外侧，直线倒角部112被形成为比较宽的范围，其外侧为丝杠轴I的外周面12。在图5的例子中，在滚珠3进行滚动的滚珠滚动槽111的外侧，直线倒角部112被形成为比图4的例子窄的范围，其外侧为丝杠轴I的外周面12。以下，将图4所示的槽直角截面形状称为“深槽”，将图5所示的槽直角截面形状称为“浅槽”。
[0006]当设滚珠节圆直径与丝杠轴的直径之差在深槽的情况下为Ya、在浅槽的情况下为Yb时，在滚珠3的直径相同的图4和图5的例子的情况下，Ya<Yb。
[0007]在大导程的(相对于丝杠轴的直径的导程的比率较大的)滚珠丝杠中，如图5所示，通过采用浅槽的槽直角截面形状，并使滚珠3出入滚珠返回路径41时的动作流畅，从而实现了工作性的提高。
[0008]若是图4及5所示的槽直角截面形状，存在如下的问题:随着滚珠丝杠的高速旋转化，滚珠3碰撞到螺旋槽11的滚珠滚动槽111与直线倒角部112的交界的边缘，而容易产生提前剥离。
[0009]在专利文献I中记载了，为了解决该问题，使丝杠轴I的螺旋槽11的槽直角截面形状为图6所示的形状。即，在专利文献I所记载的发明中，使丝杠轴I的螺旋槽11的槽直角截面形状为在滚珠滚动槽111的外侧平滑地连续有圆弧状倒角部(圆弧部)113的形状。另外，使圆弧状倒角部113的曲率半径为滚珠3的半径的1/2以上2倍以下。
[0010]在专利文献2中记载了，作为将具有图6所示的槽直角截面形状的螺旋槽形成在丝杠轴的外周面的方法，将滚珠滚动槽和圆弧状倒角部同时加工，使两者之间不会产生错位。记载了，在加工时使用图7所示的形状的成形磨削磨石。图7所示的磨石60中，在槽范围磨削部601的外侧平滑地连续有圆弧状倒角范围磨削部602，在圆弧状倒角范围磨削部602的外侧不存在直线倒角范围磨削部。
[0011]在专利文献3中记载了，在相当于图6的圆弧状倒角部113的“从螺纹槽内表面平滑地接续的凸曲面的曲面部分”与外周面12之间，设置有直线倒角部(斜角，chamfer)，曲面部分与斜角平滑地接续。
[0012]另外，在专利文献3中记载了，发明的目的为:缓和高负荷载荷时的螺纹槽开口缘的应力集中而避免短寿命化，并且，实现防止因螺纹槽开口缘的毛刺而导致的向滚动路径内的异物混入、以及作业者操作时的安全。
[0013]另外，在专利文献3中记载了，使用成形磨石同时加工滚珠滚动槽(螺纹槽内表面)和圆弧状倒角部(曲面部分)。记载了，作为成形磨石，使用与螺纹槽的槽截面形状对应的截面形状的磨石面、和与曲面部分的截面形状对应的磨石面连续的一体的磨石。
[0014]并且，在专利文献3中例示了，关于使圆弧状倒角部(曲面部分)为圆弧状的情况下的曲率半径，在滚珠直径为19mm左右的情况下，使曲率半径为Imm左右。
[0015]现有技术文献
[0016]专利文献
[0017]专利文献1:日本国特许3325679号公报
[0018]专利文献2:日本国日本特开2001 —193815号公报
[0019]专利文献3:日本国日本特开2003 — 207015号公报
【发明内容】
[0020]本发明欲解决的技术问题
[0021]如上所述，在滚珠丝杠中，丝杠轴的螺旋槽的槽直角截面形状存在为深槽的情况和浅槽的情况，因此，即使滚珠直径相同，每当槽直角截面形状变更时，需要使用不同形状的磨石。因此，在加工丝杠轴的螺旋槽时，在生产率这方面存在改善的余地。
[0022]在专利文献3中记载了，使丝杠轴的螺旋槽的槽直角截面形状为在滚珠滚动槽的外侧平滑地连续有圆弧状倒角部、并在圆弧状倒角部的外侧平滑地连续有直线倒角部的形状，将滚珠滚动槽和圆弧状倒角部同时磨削。但是，没有记载将滚珠滚动槽和圆弧状倒角部和直线倒角部同时磨削。
[0023]在螺旋槽的槽直角截面形状为在滚珠滚动槽的外侧平滑地连续有圆弧状倒角部、并在圆弧状倒角部的外侧平滑地连续有直线倒角部的形状的情况下，在将滚珠滚动槽和圆弧状倒角部同时磨削后磨削直线倒角部的方法中，难以使圆弧状倒角部和直线倒角部平滑地连续。因此，为了使圆弧状倒角部和直线倒角部平滑地连续，需要利用砂纸等进行的后加工，生产率下降。
[0024]本发明的课题是，在丝杠轴的螺旋槽的槽直角截面形状为在滚珠滚动槽的外侧平滑地连续有圆弧状倒角部、并在圆弧状倒角部的外侧平滑地连续有直线倒角部的形状的情况下，使丝杠轴的螺旋槽的加工的生产率提高。
[0025]用于解决问题的技术方案
[0026]为了解决上述问题，本发明的第一技术方案是在构成滚珠丝杠的丝杠轴的外周面形成螺旋槽的磨石，所述螺旋槽的槽直角截面形状为在滚珠滚动槽的外侧平滑地连续有圆弧状倒角部、并在所述圆弧状倒角部的外侧平滑地连续有直线倒角部的形状，其特征在于，具有下述的构成(I)。
[0027](I)具有:与所述滚珠滚动槽对应的槽范围磨削部;与所述圆弧状倒角部对应的圆弧状倒角范围磨削部；以及与所述直线倒角部对应的直线倒角范围磨削部，在所述槽范围磨削部的外侧平滑地连续有所述圆弧状倒角范围磨削部，在所述圆弧状倒角范围磨削部的外侧平滑地连续有所述直线倒角范围磨削部。
[0028]根据第一技术方案的磨石，能够将平滑地连续的滚珠滚动槽、圆弧状倒角部、以及直线倒角部同时磨削。
[0029]在丝杠轴的螺旋槽的槽直角截面形状为在滚珠滚动槽的外侧平滑地连续有圆弧状倒角部、并在圆弧状倒角部的外侧平滑地连续有直线倒角部的形状的情况下，在深槽与浅槽之间，如果滚珠直径相同，则成为不仅滚珠滚动槽的尺寸相同，而且圆弧状倒角部的尺寸也相同，仅有直线倒角部的长度不同的形状。因此，根据第一技术方案的磨石，无论在槽直角截面形状为深槽的情况还是浅槽的情况，如果滚珠直径相同，则能够使用相同的磨石来磨削丝杠轴的螺旋槽。
[0030]本发明的第二技术方案是在构成滚珠丝杠的丝杠轴的外周面形成螺旋槽的方法，其特征在于，所述螺旋槽的槽直角截面形状为在滚珠滚动槽的外侧平滑地连续有圆弧状倒角部、并在所述圆弧状倒角部的外侧平滑地连续有直线倒角部的形状，使用具有上述构成
(I)的磨石，将所述滚珠滚动槽、所述圆弧状倒角部、所述直线倒角部同时磨削。
[0031]发明效果
[0032]根据本发明的滚珠丝杠用丝杠轴的螺旋槽磨削用磨石，能够将平滑地连续的滚珠滚动槽、圆弧状倒角部、以及直线倒角部同时磨削，并且，无论槽直角截面形状为深槽的情况还是浅槽的情况，如果滚珠直径相同，则能够使用相同的磨石来磨削丝杠轴的螺旋槽。因此，与专利文献3所记载的磨石相比较，丝杠轴的螺旋槽的加工的生产率提高。
[0033]根据本发明的滚珠丝杠用丝杠轴的螺旋槽形成方法，通过将平滑地连续的滚珠滚动槽、圆弧状倒角部、以及直线倒角部同时磨削，从而与在将滚珠滚动槽和圆弧状倒角部同时加工后加工直线倒角部的方法相比较，丝杠轴的螺旋槽的加工的生产率提高。
【附图说明】
[0034]图1是示出丝杠轴的螺旋槽的槽直角截面形状的实施方式的剖视图。
[0035]图2是示出实施方式的磨石的剖视图。
[0036]图3是示出滚珠丝杠的一个例子的剖视图。
[0037]图4是示出丝杠轴的螺旋槽的槽直角截面形状的现有例(深槽)的剖视图。
[0038]图5是示出丝杠轴的螺旋槽的槽直角截面形状的现有例(浅槽)的剖视图。
[0039]图6是示出丝杠轴的螺旋槽的槽直角截面形状的专利文献I所记载的例子的剖视图。
[0040]图7是示出将滚珠滚动槽和圆弧状倒角部同时加工的磨石的剖视图。
[0041]图8是说明丝杠轴的螺旋槽的槽直角截面形状为专利文献I所记载的例子的情况下的问题点的剖视图。
[0042]附图标记说明
[0043]I 丝杠轴
[0044]11 丝杠轴的螺旋槽
[0045]111滚珠滚动槽
[0046]112直线倒角部
[0047]112a深槽的直线倒角部
[0048]112b浅槽的直线倒角部
[0049]113圆弧状倒角部
[0050]12丝杠轴的外周面
[0051 ]12a深槽的丝杠轴的外周面
[0052]12b浅槽的丝杠轴的外周面
[0053]2螺母
[0054]21螺母的螺旋槽
[0055]3滚珠
[0056]4回管
[0057]41滚珠返回路径