本發(fā)明涉及螺紋的加工方法。

背景技術(shù)：

在螺紋的加工方法中，有如專利文獻1所示那樣、通過切削加工在加工材料上形成螺紋牙，接著通過滾軋加工使該螺紋牙的表面塑性變形的方法。具體來講，要在作為加工材料的圓筒體的內(nèi)周面形成螺紋時，通過使用切削絲錐，在圓筒體的內(nèi)周面形成內(nèi)螺紋，接著，通過使用螺紋輥，使該內(nèi)螺紋上的各螺紋牙的表面塑性變形，形成中徑的內(nèi)螺紋。

使用該螺紋的加工方法而形成的螺紋，其螺紋牙的表面被加工硬化，能夠得到規(guī)定的強度。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010－162576號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

然而，在上述螺紋的加工方法中，在滾軋加工時，關(guān)于螺紋牙的左右兩側(cè)面，其大致整面被按壓，因而加工材料的一部分從螺紋牙的左右兩側(cè)面向螺紋牙的前端部外側(cè)被上推，而成為如下構(gòu)造，即，在螺紋牙的前端部，在其左右兩側(cè)分別以伸出的狀態(tài)形成突出部，并在其左右兩突出部間形成空洞(凹部)的構(gòu)造(參照專利文獻1的圖2)。因此，螺紋牙的前端部構(gòu)造成為突出部可能破損的構(gòu)造，假定該突出部破損了的情況下，該破損的突出部成為原因，使用該螺紋的裝置、設(shè)備可能會誤動作。

本發(fā)明鑒于上述狀況而做出，其目的在于，提供即使進行滾軋加工也能夠防止在螺紋牙的前端部形成突出部的螺紋的加工方法。

用于解決課題的手段

為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中采用了(1)～(7)的構(gòu)成。即，

(1)一種螺紋的加工方法，構(gòu)成為，通過切削加工在加工材料上形成螺紋牙，接著通過滾軋加工使該螺紋牙的表面塑性變形，

通過上述切削加工，使上述螺紋牙的前端部的兩側(cè)面間的寬度，以比該螺紋牙前端部的標準的兩側(cè)面間的寬度窄的狀態(tài)隨著趨向該螺紋牙的前端而逐漸收窄，并且在比該螺紋牙的前端部靠基端側(cè)的主體部，使該螺紋牙主體部的兩側(cè)面間的寬度比該螺紋牙主體部的標準的兩側(cè)面間的寬度擴大，從而使該螺紋牙主體部的各側(cè)面分別形成為比該螺紋牙主體部的標準的各側(cè)面隆起余料部分的面，

通過上述滾軋加工，使上述螺紋牙主體部的兩側(cè)面塑性變形，使上述余料部分分別朝向上述螺紋牙前端部的各側(cè)面塑性流動。

根據(jù)該構(gòu)成，通過滾軋加工，螺紋牙主體部的兩側(cè)面間寬度成為標準的兩側(cè)面間寬度，另一方面，比標準的主體部側(cè)面隆起的余料部分，通過基于滾軋加工的塑性流動，被向螺紋牙前端部的兩側(cè)面引導(dǎo)并且被上推以重疊在該前端部兩側(cè)面上，螺紋牙前端部的兩側(cè)面隆起為成為標準的前端部兩側(cè)面間的寬度。并且，此時，有上述塑性流動被螺紋牙前端部的兩側(cè)面引導(dǎo)的關(guān)系，因而基于該塑性流動的塑性變形層的一部分(塑性變形部分)從螺紋牙前端部的寬度方向兩側(cè)向其螺紋牙前端部外側(cè)伸出的情況得以抑制，該螺紋牙前端部的基本形狀得以維持。因此，基于余料部分的塑性流動，能夠抑制在螺紋牙前端部以中間夾著空洞的狀態(tài)形成突出部。

當然，該情況下，在滾軋加工前進行切削加工，能夠減少滾軋加工的加工阻力，能夠容易地進行滾軋加工。因此，能夠基于滾軋加工，而制造出使螺紋牙的面粗糙度及導(dǎo)程精度充分提高的螺紋構(gòu)造。

(2)在上述(1)的構(gòu)成之下，構(gòu)成為，

通過上述切削加工，將上述螺紋牙前端部形成為趨向其前端而尖銳的形狀。

根據(jù)該構(gòu)成，余料部分沿著尖銳的螺紋牙的前端部側(cè)面，并且在其變長的前端部側(cè)面上塑性流動，能夠?qū)⒃撚嗔喜糠肿鳛樗苄宰冃螌?，以重疊于該尖銳的螺紋牙形狀的兩側(cè)面的狀態(tài)配置。因此，能夠維持尖銳的螺紋牙的基本形狀，能夠更可靠地抑制在螺紋牙前端部的寬度方向兩側(cè)形成突出部。

(3)在上述(1)的構(gòu)成之下，構(gòu)成為，

關(guān)于在上述螺紋牙前端部的各側(cè)面與該螺紋牙前端部的標準的各側(cè)面之間形成的缺料空間、和在該螺紋牙主體部的各側(cè)面與該螺紋牙主體部的標準的各側(cè)面之間形成的余料部分，通過上述切削加工使得彼此的體積接近。

根據(jù)該構(gòu)成，使主體部側(cè)面的余料部分向缺料空間塑性流動，能夠使螺紋牙前端部的各側(cè)面成為螺紋牙前端部的標準的各側(cè)面，能夠確實地使螺紋牙成為標準的螺紋牙形狀。

(4)在上述(1)的構(gòu)成之下，構(gòu)成為，

使上述加工材料為圓筒體，

通過使用切削絲錐對上述圓筒體的內(nèi)周面進行上述切削加工，在該圓筒體內(nèi)周面形成內(nèi)螺紋，

通過使用螺紋輥對上述內(nèi)螺紋中的螺紋牙的主體部側(cè)面進行上述滾軋加工。

根據(jù)該構(gòu)成，即使在使用螺紋輥進行滾軋加工的情況下，也實現(xiàn)防止在螺紋牙前端部形成突出部，能夠具體地形成內(nèi)螺紋。

(5)在上述(1)的構(gòu)成之下，構(gòu)成為，

使上述加工材料為軸狀體，

通過使用切削螺紋加工用刀具對上述軸狀體的外周面進行上述切削加工，在該軸狀體外周面形成外螺紋，

通過使用滾軋用刀具對上述外螺紋中的螺紋牙的主體部側(cè)面進行上述滾軋加工。

根據(jù)該構(gòu)成，在通過滾軋加工在軸狀體外周面上加工出外螺紋的情況下，也能夠獲得與上述(4)同樣的作用效果。

(6)在上述(1)的構(gòu)成之下，構(gòu)成為，

通過上述切削加工，在上述加工材料上形成多條螺紋，

對上述多條螺紋中的螺紋牙進行上述滾軋加工。

根據(jù)該構(gòu)成，即使要形成導(dǎo)程長的多條螺紋的情況下，也能夠通過滾軋加工前的切削加工來減少滾軋加工的加工阻力，在形成多條螺紋時，能夠使用滾軋加工。因此，能夠有效地利用滾軋加工的特性，能夠容易地制造出使面粗糙度及導(dǎo)程精度充分提高的多條螺紋。

(7)在上述(1)的構(gòu)成之下，構(gòu)成為，

在上述滾軋加工之后，進行熱處理，使螺紋牙的表面硬度比該熱處理前的狀態(tài)高。

根據(jù)該構(gòu)成，在螺紋牙的內(nèi)部，能夠使其硬度維持為原料硬度而確保韌性，另一方面，在螺紋牙的表面，能夠維持通過滾軋加工提高后的面粗糙度及導(dǎo)程精度并且能夠提高硬度(表面硬度)，作為螺紋能夠提供最佳的螺紋。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供即使使用滾軋加工也能夠抑制在螺紋牙前端部形成突出部的螺紋的加工方法。

附圖說明

圖1是表示實施方式的加工工序的工序圖。

圖2是說明對于圓筒體內(nèi)周面的切削加工的說明圖。

圖3是說明對于在圓筒體內(nèi)周面通過切削加工而形成的內(nèi)螺紋的滾軋加工的說明圖。

圖4是通過與標準的螺紋牙的比較來說明通過切削加工而形成的螺紋牙的說明圖。

圖5是簡單地說明實施方式的螺紋牙的內(nèi)部構(gòu)造的說明圖。

具體實施方式

以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。

在本實施方式中，以在作為加工材料的圓筒體的內(nèi)周面形成內(nèi)螺紋的情況為例對本發(fā)明的螺紋的加工方法進行說明，圖1表示其加工工序。以下，按照圖1所示的加工工序，具體地進行說明。

1.首先，如圖1所示，作為加工材料，預(yù)先準備圓筒體1(參照圖2)。

這是為了在圓筒體1的內(nèi)周面1a加工出規(guī)定的內(nèi)螺紋2。

該圓筒體1使用結(jié)構(gòu)用鋼，作為該結(jié)構(gòu)用鋼，使用例如jisscm415～420(鉻鉬鋼)。這是為了使后述的熱處理有效果。

2.接著，如圖1、圖2所示，對上述圓筒體1的內(nèi)周面1a進行切削加工，形成內(nèi)螺紋(下螺紋)2。

作為后述的滾軋加工的前工序，切削加工出具有規(guī)定的螺紋牙形狀(下螺紋牙形狀)的內(nèi)螺紋2，是為了減輕滾軋加工的負擔(dān)。

(1)作為內(nèi)螺紋2，在本實施方式中，形成多條螺紋。這是因為，對于機械式間隙調(diào)節(jié)器中的進給絲杠機構(gòu)等而言，多條螺紋在工作上能夠進行優(yōu)選的動作。

(2)對于圓筒體1的內(nèi)周面1a進行內(nèi)螺紋2的切削加工時，使用切削絲錐3。這是為了能夠簡便且容易地進行對于圓筒體1的內(nèi)周面1a切削加工出內(nèi)螺紋2。當然，切削絲錐3是對圓筒體1的內(nèi)周面1a刻畫螺紋所用的工具，使該切削絲錐3相對于該圓筒體1的內(nèi)周面1a旋轉(zhuǎn)同時進行削入，由此在圓筒體1的內(nèi)周面1a形成內(nèi)螺紋2。

(3)作為上述內(nèi)螺紋2中的規(guī)定的螺紋牙形狀(下螺紋牙形狀)，切削絲錐3將該內(nèi)螺紋2的各螺紋牙2a加工為在基端部2al與其完成形狀即谷形狀相近的螺紋牙，另一方面，關(guān)于其前端部2at及從其前端部2at一直到達基端部2al的主體部2am，加工為如圖4的實線所示那樣。

(3－1)螺紋牙2a的主體部2am如圖4所示，為隨著從基端側(cè)朝向前端側(cè)(圖4中，從下側(cè)向上側(cè))，其主體部2am的兩側(cè)面(側(cè)面(flank)的一部分)2ams間的寬度lm逐漸變窄的形狀，并且成為如下形狀，即，該螺紋牙主體部2am的兩側(cè)面2ams間的寬度lm在任一個位置都比該螺紋牙主體部2am的標準的兩側(cè)面(圖4中，以假想線進行圖示)2ams間的標準的寬度lms(該當位置處的設(shè)定值)擴大，螺紋牙主體部2am的各側(cè)面2ams比螺紋牙主體部2am的標準的各側(cè)面2amss分別隆起余料部分4的形狀。這是為了通過下一工序中的滾軋加工，使螺紋牙主體部2am上的余料部分4塑性變形(塑性流動)，使螺紋牙2a的面粗糙度及導(dǎo)程精度足夠高。

該情況下，余料部分4在本實施方式中，形成50μm前后的厚度，該余料部分4的體積比較小。

(3－2)螺紋牙2a的前端部2at如圖4所示，使該前端部2at的兩側(cè)面2ats間的寬度lt以無論在任一位置都比該螺紋牙2a前端部2at的標準的兩側(cè)面2atss間的寬度lts狹窄的狀態(tài)，隨著趨向該螺紋牙2a的前端而逐漸變窄(趨向前端而尖銳的形狀)。目的在于，為了承受基于后述的滾軋加工的余料部分4的塑性流動，而將螺紋牙前端部2at的各側(cè)面2ats形成為具有比螺紋牙前端部2at的標準的各側(cè)面2atss縮進的缺料空間5的面。因此，在本實施方式中，該缺料空間5與上述余料部分4，被設(shè)定為其彼此的體積接近的值的部分。

該情況下，將缺料空間5僅形成在螺紋牙前端部2at的各側(cè)面2ats的理由是，在滾軋加工時，通過其各側(cè)面2ats確實地引導(dǎo)余料部分4的塑性流動，避免螺紋牙2a的形狀成為異形形狀，并且使余料部分4的塑性流動在螺紋牙前端部2at的各側(cè)面2ats停止，避免塑性變形層的一部分作為突出部(飛邊)從螺紋牙前端部2at的寬度方向(圖4中，左右方向)兩側(cè)向該前端部2at外側(cè)伸出。

3.接著，如圖1、圖3所示，對上述內(nèi)螺紋2的各螺紋牙2a進行滾軋加工。

這為了使得，與基于切削絲錐3的螺紋加工相比，各螺紋牙2a的螺紋面(側(cè)面2ams、2ats)的面粗糙度及導(dǎo)程精度格外地提高。由此，在將該螺紋構(gòu)造使用于機械式間隙調(diào)節(jié)器(機身)中的進給絲杠機構(gòu)等的情況下，能夠?qū)⒃囘\轉(zhuǎn)抑制為必要最小限。

(1)對于各螺紋牙2a的滾軋加工時使用螺紋輥6。

尤其在要加工出2條螺紋以上的多條螺紋(導(dǎo)程長的螺紋)的情況下，加工阻力大，因此通常，僅使用螺紋輥6進行加工是困難的。然而，在本實施方式中，在滾軋加工的前工序中，切削絲錐3形成前述的規(guī)定的螺紋牙形狀(下螺紋牙形狀)，使基于螺紋輥6的加工阻力減少，因此能夠使用螺紋輥6。當然，螺紋輥6是基本上通過使加工材料塑性變形來形成螺紋牙2a的工具，在其使用時，具有不產(chǎn)生切屑的特征。

(2)螺紋輥6使螺紋牙主體部2am的兩側(cè)面2ams塑性變形，使該螺紋牙主體部2am的余料部分4如圖4的箭頭(假想線)所示那樣、分別朝向螺紋牙前端部2at的各側(cè)面2ats上的缺料空間5塑性流動。這是為了，通過該滾軋加工，不會毀壞螺紋牙形狀而形成最終的螺紋牙形狀，并且使該各螺紋牙2a的各側(cè)面2ams、2ats的面粗糙度及導(dǎo)程精度足夠高。另外，也是為了，主要對螺紋牙主體部2am的余料部分4進行滾軋加工，從而減輕滾軋加工的加工負擔(dān)，使基于螺紋輥6的滾軋加工成為可能。

該情況下，基于余料部分4的塑性流動在螺紋牙前端部2at的比較長的各側(cè)面2ats上移動并到達其前端的情況、及余料部分4的體積比較少的情況等，余料部分4的塑性流動在螺紋牙前端部2at的各側(cè)面2ats上確實地停止，其不會從螺紋牙前端部2at的寬度方向(圖4中，左右方向)兩側(cè)向其前端部2at外側(cè)前進。

4.接著，如圖1所示，對于結(jié)束了上述滾軋加工的圓筒體1，進行熱處理，使內(nèi)螺紋2上的各螺紋牙2a的表面硬度提高。

這是為了，將螺紋牙的內(nèi)部硬度維持為原料硬度而確保韌性，另一方面在表面硬度高狀態(tài)之下維持通過滾軋加工而提高了的面粗糙度及導(dǎo)程精度。

作為該熱處理，在本實施方式中，進行滲碳淬火，以僅使內(nèi)螺紋2的各螺紋牙2a的表面附近滲入碳的狀態(tài)，進行淬火、回火。因此，在由前述的原料(jis415～420)構(gòu)成的各螺紋2a上，該各螺紋牙的內(nèi)部的碳量維持原本的較少的狀態(tài)，其內(nèi)部硬度即使進行淬火也不提高。另一方面，在各螺紋牙的表層，碳量增加，通過進行淬火，其表層變得非常硬。

5.因此，在經(jīng)過上述加工工序加工后的圓筒體1(各螺紋牙2a)上，如圖5所示，在其螺紋牙2a的表層形成硬化層2ao，在比該硬化層2ao靠內(nèi)部2ain，未形成硬化層，而確保韌性。并且，關(guān)于內(nèi)螺紋2的各螺紋牙2a，其表面的面粗糙度及導(dǎo)程精度反映出使用了滾軋加工，充分提高。

因此，如果使用上述圓筒體1作為進給絲杠機構(gòu)例如機械式間隙調(diào)節(jié)器中的圓筒狀的機身(參照wo2013/136508a1)等，則圓筒體1作為其進給絲杠機構(gòu)的部件是最合適的。

另外，在滾軋加工中，余料部分4的塑性流動停止在尖銳的形狀的各螺紋牙前端部2at的側(cè)面2ats上，其不會從螺紋牙前端部2at的寬度方向兩側(cè)向其前端部2at外側(cè)行進，所以不僅不會毀壞螺紋牙形狀而能夠形成最終的螺紋牙形狀，還能夠?qū)⑿纬蓮母髀菁y牙前端部2at的寬度方向兩側(cè)有突出部(飛邊)伸出并在其兩突出部間形成空洞的構(gòu)造(參照專利文獻1的圖2)的情況防患于未然。因此，即使使用上述圓筒體1作為機械式間隙調(diào)節(jié)器中的進給絲杠機構(gòu)的機身，也不會出現(xiàn)突出部破損而進給絲杠機構(gòu)誤動作的情況。

對以上實施方式進行了說明，但在本發(fā)明中包含如下的形態(tài)。

(1)將本實施方式的螺紋的加工方法利用于外螺紋的形成中。例如，在機械式間隙調(diào)節(jié)器中，要在與該機身一起構(gòu)成進給絲杠機構(gòu)的活塞(軸狀體)外周面形成外螺紋(各螺紋牙2a)的情況下，能夠利用該加工方法。具體來講，通過使用切削螺紋加工用刀具對設(shè)為軸狀體的活塞的外周面進行上述實施方式中的切削加工，而在該活塞外周面形成外螺紋，使用滾軋用刀具對該外螺紋上的螺紋牙主體部2am的側(cè)面2ams進行上述實施方式中的滾軋加工。

(2)不限于將本實施方式的螺紋的加工方法應(yīng)用于形成多條螺紋的情況，也可以應(yīng)用于通常的形成螺紋(1條螺紋)的情況。

(3)在本實施方式的螺紋的加工方法中，省去熱處理。

符號說明

1圓筒體(加工材料)

2內(nèi)螺紋

2a螺紋牙

2at螺紋牙前端部

2ats螺紋牙前端部的側(cè)面

2atss螺紋牙前端部的標準的側(cè)面

3切削絲錐

4余料部分

5缺料空間

6螺紋輥

lt螺紋牙前端部的兩側(cè)面間的寬度

lts螺紋牙前端部兩側(cè)面間的標準的寬度

2am螺紋牙主體部

2ams螺紋牙主體部的側(cè)面

2amss螺紋牙主體部的標準的側(cè)面

lm螺紋牙主體部的兩側(cè)面間的寬度

lms螺紋牙主體部兩側(cè)面間的標準的寬度