CN102725087A - 轴坯件的中心孔加工方法及中心孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴坯件的中心孔加工方法及中心孔加工装置。即使减小轴坯件的加工余量，在加工后坯件表面也不会残留。该中心孔加工方法包括第一~第五步骤。第一步骤为，获取轴坯件在轴向上的多个部位的外周形状数据。第二步骤为，分别使多个部位的测定数据与对应的设计数据比较，求出中心孔确定用的中心轴线。第三步骤为，计算出在多个部位，从中心轴线到轴坯件外周的最小距离。第四步骤为，在各部位的最小距离大于加工尺寸的情况下，判断为中心轴线正确，在最小距离处于加工尺寸以下的情况下，使中心轴线向使最小距离变得大于加工尺寸的方向移动，并基于移动后的中心轴线重复执行第三步骤。第五步骤为，在判断为正确的中心轴线的延长线上的轴坯件端面上形成中心孔。

Description

轴坯件的中心孔加工方法及中心孔加工装置

技术领域

本发明涉及一种中心孔加工方法，特别是涉及一种用于在对通过锻造或者铸造形成的轴坯件的外周进行加工时形成中心孔的中心孔加工方法。此外，本发明涉及一种使用该中心孔加工方法的中心孔加工装置。

背景技术

例如，安装于发动机的凸轮轴等轴坯件主要通过锻造而形成。对该轴坯件的凸轮部分及轴颈部分的外周面进行切削及研磨加工。

作为加工这种轴坯件的前工序，需要在轴坯件的两端面形成作为加工基准的中心孔。以往提出有各种加工该中心孔的方法。

例如，在专利文献1中，从通过测定轴坯件的形状而获得的数据来预测轴坯件的正中心位置，并在利用该预测而获得的正中心位置形成中心孔。然后，利用该中心孔对轴外周部等进行加工。

此外，在专利文献2所示的方法中，首先，获取轴坯件（曲轴坯件）的三维形状数据，基于该数据假定轴坯件的中心孔位置。接着，以假定的中心孔位置为基准，模拟对轴坯件的加工，确定加工模拟后的形状。然后，判断加工模拟后的轴的旋转平衡是否处于容许范围内，在处于容许范围内的情况下，将假定中心孔位置作为加工时的中心孔位置。

专利文献1：（日本）特开平9-174382号公报

专利文献2：国际公开公报WO 2009/016988A1

发明内容

如以上所述，在现有的中心孔加工方法中，主要以减小加工后的旋转平衡为目的来确定轴坯件的中心孔的位置。

但是，在这些现有技术中，关于通过减少轴坯件的加工余量来缩减材料费用这一点丝毫未作提及。关于这一点，以下进行说明。

在通过锻造、铸造形成轴坯件的情况下，由于铸模的缺陷，模具错位、弯曲等，不能说在坯件表面上确保均匀的加工余量。因此，在对通过锻造、铸造形成的轴坯件进行加工的情况下，在轴坯件上确保充分的加工余量，以使得在加工之后也不会残留由锻造、铸造形成的坯件的表面。但是，近年来，为了缩减材料费用，要求尽量减少加工余量，若减少加工余量，则存在即使在轴坯件的加工后也会导致坯件表面残留的情况。

以下，对由于减少加工余量而导致在加工后坯件表面残留这一点进行更详细的研究。

在对轴坯件加工中心孔的情况下，分别利用固定夹持部件及摆动夹持部件来夹持轴坯件表面的相对的两个位置。若轴坯件成为如设计值那样的理想的形状，则只要在轴坯件的中心形成中心孔即可。在这种情况下，即使在之后的加工工序中，也不会发生加工余量过少导致坯件表面未被去除干净而残留的情况。

但是，实际上，由于坯件制作时的铸模、锻造模具的缺陷等，如下所述，轴坯件未必按照设计值那样完成。

（1）材料过多而导致上模和下模分离，坯件整体较宽。

（2）上模与下模错位，坯件也产生错位。

（3）上模与下模彼此存在角度，坯件产生厚度不均。

（4）为（1）~（3）的组合。

（5）在坯件脱模时，或者由于成形后的处理等，导致坯件产生弯曲。

在轴坯件的被夹持的位置因如上所述原因而歪斜的情况下，在夹持时轴坯件移动或者旋转，而不能正确地夹持。在图1中表示该状况。图1表示利用固定夹持部件2和摆动夹持部件3夹持轴坯件1的情况的状况。摆动夹持部件3通过与轴坯件1抵接而摆头摆动，自动地进行定心。

图1A表示在将轴坯件加工成理想的形状的情况下的夹持状态。在此，由于轴坯件1呈接近正圆形的形状，因此夹持中心与几何中心一致。图1B及图1C表示在轴坯件存在误差的情况下的夹持状态。在轴坯件存在误差的情况下，如图1B所示，首先，两夹持构件2、3的支持爪仅单方解除。若自该状态进一步进行夹持，则如图1C所示，摆动夹持部件3摆动而自动地进行定心。其结果是，实际的轴坯件的中心C1与夹持中心C2不一致。

若在图1C所示的状态下进行中心孔的加工，则不能在坯件中心加工中心孔。特别是，在为了缩减材料费用而减少加工余量（图2的斜线部分）的情况下，如图2所示，导致在加工后坯件表面未被去除而残留。

接着，对在轴坯件产生弯曲的情况下的问题进行说明。通常，轴坯件的中心是以夹持的位置为基准而被确定。若考虑轴坯件1的弯曲，则如图3A所示，优选的是，夹持坯件整个长度的60%~70%的位置，并在延长该夹持位置的几何中心的两端面位置加工中心孔。由此，能够使加工余量在整个长度上大致均等。但是，在该情况下，在对两端面进行铣削加工时，由于自实际加工的端面至夹持位置的距离变得比较长，因此在加工时容易振动。

对此，如图3B所示，若为了抑制端面加工时的振动而夹持端面附近，则在延长该夹持位置的几何中心的两端面位置形成中心孔，根据情况的不同，存在导致在轴坯件1的轴向中心附近没有加工余量，在加工后坯件表面残留的情况。

为了消除以上所述问题，存在起初对同一批多根轴坯件进行加工而掌握坯件形状的偏移的倾向，在对中心孔加工位置校正偏移的量后，对剩下的坯件进行中心孔加工的情况。但是，在这种方法中，每当批次改变而使坯件形状的偏移的倾向改变时，需要进行用于掌握偏移倾向的无用的加工。

本发明的课题在于提供一种即使减少了轴坯件的加工余量，在加工后也能够去除所有坯件表面的加工中心孔的方法及装置。

用于解决问题的方案

第一技术方案的轴坯件的中心孔加工方法是用于形成加工由锻造或者铸造形成的轴坯件的外周时的中心孔的方法，包括第一步骤~第五步骤。第一步骤获取轴坯件在轴向上的多个部位的外周形状数据。第二步骤将多个部位的测定数据分别与对应的设计数据进行比较，求出中心孔确定用的中心轴线。第三步骤在多个部位中，计算出从中心轴线至轴坯件外周的最小距离。第四步骤在各部位的最小距离大于加工尺寸的情况下，判断中心轴线正确，在最小距离处于加工尺寸以下的情况下，使中心轴线向最小距离变得大于加工尺寸的方向移动，并基于移动后的中心轴线重复执行第三步骤。第五步骤在判断为正确的中心轴线的延长线上的轴坯件端面形成中心孔。

在该加工方法中，比较外周形状数据与设计数据，求出中心孔确定用的中心轴线。接着，在多个部位中，计算出从中心轴线至轴坯件外周的最小距离，在各部位的最小距离大于加工尺寸的情况下，在该中心轴线的延长线上的轴坯件端面形成中心孔。另一方面，在最小距离处于加工尺寸以下的情况下，使中心轴线向最小距离变得大于加工尺寸的方向进行移动，并与上述相同地基于移动后的中心轴线计算出多个部位的最小距离。

如上所述，由于移动中心轴线以使得各部位的最小距离大于加工尺寸而形成中心孔，因此在加工后轴坯件表面不会残留。

第二技术方案的轴坯件的中心孔加工方法在第一技术方案的加工方法的基础上，第四步骤包括：在使中心轴线移动规定次数后最小距离仍未大于加工尺寸的情况下，判断轴坯件为次品，而从加工线排除的步骤。

在此，例如在模具错位大，无论怎样设定中心轴线在加工后轴坯件表面仍残留的情况下，将该轴坯件作为次品从加工线排除。

第三技术方案的轴坯件的中心孔加工方法在第一技术方案或者第二技术方案的加工方法的基础上，第二步骤使用最小二乘法求出中心孔确定用的中心轴线。

第四技术方案的轴坯件的中心孔加工方法在第一技术方案至第三技术方案的加工方法的基础上，第五步骤具有：在轴坯件的两端面进行铣削加工的铣削加工步骤；在已进行铣削加工的轴坯件的两端面形成中心孔的钻孔加工步骤。

第五技术方案的轴坯件的中心孔加工装置是用于形成加工由锻造或者铸造形成的轴坯件的外周时的中心孔的装置，其包括形状数据获取机构、中心轴线计算机构、最小距离计算机构、中心轴线确定机构及中心孔加工机构。形状数据获取机构用于获取轴坯件在轴向上的多个部位的外周形状数据。中心轴线计算机构用于将多个部位的测定数据分别与对应的设计数据进行比较，并求出中心孔确定用的中心轴线。最小距离计算机构用于在多个部位中计算出从中心轴线至轴坯件外周的最小距离。中心轴线确定机构在各部位的最小距离大于加工尺寸的情况下，判断中心轴线正确，在最小距离处于加工尺寸以下的情况下，使中心轴线向最小距离变得大于加工尺寸的方向移动，并基于移动后的中心轴线重复执行计算最小距离的处理。中心孔加工机构用于在判断为正确的中心轴线的延长线上的轴坯件端面形成中心孔。

在如上所述的本发明中，能够适当地设定中心孔的位置，即使减少轴坯件的加工余量也能够在加工后不残留坯件表面。因此，能够缩减材料费用。

附图说明

图1A是用于说明坯件偏移所带来的夹持时的问题的图。

图1B是用于说明坯件偏移所带来的夹持时的问题的图。

图1C是用于说明坯件偏移所带来的夹持时的问题的图。

图2是用于说明坯件偏移所带来的加工后的问题的图。

图3A是用于说明夹持位置所带来的端面加工时的问题的图。

图3B是用于说明夹持位置所带来的端面加工时的问题的图。

图4是轴坯件的加工系统的构成图。

图5A是适用本发明的实施方式的轴坯件的一个例子的外观立体图。

图5B是适用本发明的实施方式的轴坯件的一个例子的外观立体图。

图6是本发明的一个实施方式的中心孔加工机的简要俯视图。

图7A是中心孔加工机的动作顺序图。

图7B是中心孔加工机的动作顺序图。

图8是中心轴线确定处理的控制流程图。

图9A是用于说明利用中心轴线的移动来确保加工余量的处理的图。

图9B是用于说明利用中心轴线的移动来确保加工余量的处理的图。

图10是适用本发明的实施方式的轴坯件的其他例子的外观立体图。

图11是表示适用本发明的实施方式的轴坯件的另外的其他例子的图。

图12A是表示适用本发明的实施方式的轴坯件的另外的其他例子的图。

图12B是表示图12A所示的轴坯件的加工缺陷的例子的图。

具体实施方式

1．第一实施方式

［曲轴加工系统］

图4表示包含本发明的一个实施方式的中心孔加工机10的轴加工系统。该轴加工系统100具有：中心孔加工机10，其在轴坯件的两端面加工中心孔；计算机20，其执行用于确定中心孔位置的处理，该中心孔被加工在轴坯件的两端面；加工机30，其对加工有中心孔的轴坯件进行规定的加工。

中心孔加工机10包括形状测定机11，该形状测定机11作为用于测定轴坯件的形状的形状数据获取机构的一个例子。

形状测定机11具有例如激光位移计、红外线位移计、LED式位移传感器等非接触位移计，或者差动变压器（差動トランス）等接触式位移计，并基于来自位移计的测定值测定轴坯件的形状。该测定是对轴坯件的多个加工预定部位实施的。对于多个加工预定部位的测定而言，既可以利用多个传感器同时进行测定，也可以使一个传感器移动而对整个加工预定部位进行测定。此外，既可以旋转轴坯件而固定传感器来进行测定，也可以相反地固定轴坯件而使传感器旋转或者水平移动来进行测定。另外，形状测定机11也可以是通过从多个不同的位置对测定对象进行测定而将轴坯件的整体形状生成三维形状数据的三维数字转换器（影像扫描机）。

计算机20具有CPU（Central Processing Unit：中央处理器）21、ROM（ReadOnly Memory：只读存储器）22以及RAM（Random Access Memory：随机存取存储器）23。

ROM22存储在CPU21执行的各种程序、各种信息。在本实施方式中，ROM22存储用于确定轴坯件的中心孔的位置的程序。此外，ROM22存储轴坯件在设计上的外周形状数据（以下，记载为设计数据）。此外，ROM22存储利用加工机30对轴坯件执行的加工内容。

RAM23用作存储程序、数据的区域，或者用作存储在CPU21的处理中所使用的数据的作业区域。

［轴坯件］

图5A及图5B表示利用本发明的一个实施方式的中心孔加工机10加工的轴坯件的一个例子。该轴坯件1通过使用上模及下模进行锻造或者铸造而成形。图5A所示的轴坯件1大致如设计值那样完成。此外，图5B所示的轴坯件1表示在上模与下模存在错位的情况下的坯件形状。该轴坯件1在五个位置具有加工预定部位1a~加工预定部位1e。

［中心孔加工机的结构］

图6是表示中心孔加工机10的简要结构的俯视图。该中心孔加工机10具有第一及第二加工部12a、12b、第一及第二卡盘13a、13b、以及主夹具14。

第一及第二加工部12a、12b分别能够沿图6所示的X、Y、Z轴方向移动。另外，虽然未在图6中表示Y轴方向，但是其是分别与X轴、Z轴垂直的方向。而且，两个加工部12a、12b在轴坯件1的端面进行铣削加工并且进行中心孔加工。

第一及第二卡盘13a、13b分别是在把持轴坯件1时仿效坯件形状而自如地摆动的定心卡盘。各定心卡盘具有按等角度间隔配置的三个卡盘爪，并分别把持轴坯件1的两端部。此外，该两个卡盘13a、13b利用旋转驱动机构同步旋转。

主夹具14用于把持并固定轴坯件1，具有：从横向（X轴方向）把持轴坯件1的加工预定部位1a、1e的外周的一对第一把持部14a及一对第二把持部14b；从轴向外侧夹住轴向中央部的加工预定部位1c而进行把持的一对第三把持部14c。

［中心孔加工机的控制处理］

使用图7A及图7B的动作顺序图来说明如上所述地构成的中心孔加工机10的控制处理。

在图7A的步骤S1中，在主夹具14的中心位置配置轴坯件1，为了进行长度方向（轴向）的定位而利用主夹具14的第三把持部14c从轴向外侧夹住轴坯件1的加工预定部位1c而进行固定。

接着，在步骤S2中，分别利用一对第一及第二把持部14a、14b把持轴坯件1的两端部的加工预定部位1a、1e，之后，解除第三把持部14c对加工预定部位1c的把持。由此，轴坯件1牢固地固定于主夹具14。

在步骤S3中，在利用主夹具14牢固地把持轴坯件1的状态下，使第一及第二定心卡盘13a、13b沿Z轴方向移动而靠近轴坯件1，利用定心卡盘13a、13b把持轴坯件1的两端部。此时，由于轴坯件1被主夹具14牢固地把持，因此定心卡盘13a、13b在性质上，使各卡盘爪仿效把持于主夹具14的轴坯件1的姿态自如地移动，并且把持轴坯件1。即，被定心卡盘13a、13b把持的轴坯件1维持被主夹具14把持的姿态。

如上所述，在将轴坯件1把持于定心卡盘13a、13b之后，在步骤S4中，解除第一及第二把持部14a、14b对轴坯件1的把持。

接着，在步骤S5中，使定心卡盘13a、13b旋转而使轴坯件1旋转，并且沿Z轴方向扫描激光位移计11，从而获得轴坯件1的形状数据。将在该步骤S5中获得的形状数据与设计数据进行比较，确定中心孔加工用的中心轴线。在后面对用于中心轴线确定的处理进行说明。

当在以上的步骤S5中结束轴坯件1的形状测定后，轴坯件1的姿态变为进行形状测定前的步骤S3的姿态。在该状态下，在图7B的步骤S6中，在将轴坯件1把持于定心卡盘13a、13b的状态下利用主夹具14的第一把持部14a及第二把持部14b牢固地把持轴坯件1。

在步骤S7中，当解除定心卡盘13a、13b对轴坯件1的把持后，使各卡盘13a、13b向离开轴坯件1的方向移动。

接着，在步骤S8中，当使第一及第二加工部12a、12b向轴坯件1侧（X轴方向）移动后，向轴坯件1的轴向（Z轴方向）移动。然后，一边使两个加工部12a、12b进一步沿X轴方向移动，一边对轴坯件1的端面进行铣削加工。

在该铣削加工中，利用作为轴向的定位夹具的第三把持部14c确定加工面的轴向位置。但是，也可以使用测定轴坯件1的外周形状数据的激光位移计11来确定铣削加工面的轴向位置。更详细地说，能够一边沿轴向扫描激光位移计11一边测定轴向形状，并将该测定结果与轴向的设计数据进行最佳拟合比较，确定铣削加工面的轴向位置。

接着，在步骤S9中，基于中心孔位置数据，使两个加工部12a、12b沿X轴方向及Y轴（垂直）方向移动。另外，中心孔位置数据通过后述的中心轴线确定处理而获得。在使两个加工部12a、12b移动到中心孔位置后，驱动分别设置于两个加工部12a、12b的钻头使其沿Z轴方向前进。由此，在轴坯件1的端面的最合适的中心位置形成中心孔。

然后，在步骤S10中，使两个加工部12a、12b在Z轴方向上退避，解除主夹具14的第一及第二把持部14a、14b对轴坯件1的把持，结束中心孔加工处理。

［中心孔加工用中心轴线的确定处理］

以下，参照图8的流程图对从上述的步骤S5中获得的轴坯件1的测定数据确定中心孔加工用的中心轴线的处理进行说明。

首先，在步骤P1中进行初始设定。在该初始设定中，执行将计数值N设定为“0”等处理。另外，计数值N是用于判断轴坯件1是否为次品而使用的值。接着，在步骤P2中，获取由步骤S5所获得的轴坯件1的外周形状数据。

在步骤P3中，比较外周形状数据与设计数据，计算出中心孔加工用的中心轴线。即，由于通过测定获得的各加工预定部位的外周形状数据相对于设计数据产生偏差，因此对该测定数据和设计数据（正圆的数据）适用最小二乘法，从而计算出平均地通过所有部位的中心轴线。

具体来说，首先，通过对所测定的各外周数据与设计数据进行最佳拟合比较，计算出各加工预定部位的最小二乘中心。此时，由于在本实施方式中轴坯件1全部为圆筒部，因此适用针对正圆的最小二乘法。在轴坯件像凸轮等那样是特殊形状的情况下，对该特殊形状的设计数据适用基于最小二乘法的最佳拟合。然后，计算出通过上述多个最小二乘中心点的最小二乘轴线。

在步骤P4中，在各加工预定部位，计算出在步骤P3中获得的中心轴线与各加工预定部位的外周面之间的最小距离Rmin，并比较最小距离Rmin与作为设计数据的加工尺寸R0。

在步骤P5中，判断各加工预定部位的最小距离Rmin是否大于加工尺寸R0。最小距离Rmin大于加工尺寸R0的情况意味着存在加工余量。在该情况下，以由步骤P3获得的中心轴线为基准加工中心孔，在利用该中心孔而进行加工后，坯件外周面被去除而不会残留。因此，在该情况下，从步骤P5转移到步骤P6，将由步骤P3获得的中心轴线直接作为中心孔加工用的中心轴线。

另一方面，在最小距离Rmin处于加工尺寸R0以下的情况下，意味着没有加工余量。在该情况下，以由步骤P3获得的中心轴线为基准加工中心孔，在利用该中心孔进行加工后，可能坯件外周面未被去除而残留。坯件外周面未被去除而残留是指在完成品状态下轴成为次品。在该情况下，从步骤P5转移到步骤P7，增大表示执行步骤P4的次数的数值N。然后，在步骤P8中，判断数值N是否到达了“4”。在数值N未到达“4”的情况下，从步骤P8转移到步骤P9。

在步骤P9中，在所有加工预定部位，使中心轴线向加工余量残留的方向移动微小的量。之后，执行从步骤P4至步骤P9的处理。在获得通过中心轴线的移动而留出加工余量残留的中心轴线的情况下，确定该中心轴线为中心孔加工用中心轴线（步骤P6），结束处理。

另一方面，在即使执行了三次中心轴线的移动处理仍不能确定留出加工余量的中心轴线的情况下，从步骤P8转移到步骤P10。在该步骤P10中，判断轴坯件1的坯件偏移量大到不能进行修正的程度，将其作为次品而从加工线排除。

［具体例］

关于中心轴线的移动，使用图9A及图9B进行具体的说明。另外，图9A表示在一个位置加工余量不足的情况，图9B表示在多个位置加工余量不足的情况。

如图9A的（a）所示，当在一个位置加工余量为负值或者0（在图9中以负值的情况为例）的情况下，如图9A的（b）所示，在连结中心轴线和加工预定部位的直线上，向与出现加工余量不足的部位相反的一侧移动中心轴线，以使得径向两侧的加工余量变得均等。在该移动处理后，如图9A的（c）所示，在其他部分加工余量不足的情况下，执行相同的处理（d），在最终获得在整个周向上留有加工余量的中心轴线的情况（e）下，确定该中心轴线为中心孔加工用中心轴线。

此外，如图9B的（a）所示，当在多个位置加工余量不足的情况下，按顺序一个位置一个位置地执行相同的处理（b~d）。然后，在最终获得在整个周向上留有加工余量的中心轴线的情况（e）下，确定该中心轴线为中心孔加工用中心轴线。

［特征］

在上述本实施方式中，即使在夹持端面加工时很难产生振动的轴坯件的端面附近的情况下，也能够计算出使加工余量变得均等的位置而形成中心孔。此外，能够尽量减小加工余量，从而能够大幅度缩减材料费用。

2．第二实施方式

在上述实施方式中，以轴坯件为圆筒形的情况为例进行了说明，但是在加工如图10所示的凸轮轴40的情况下，也能够同样地适用本发明。在凸轮轴40的情况下，凸轮轴40具有圆筒状的轴颈部41a~41e和凸轮部42a~42d。在该情况下，对于轴颈部41a~41e而言，与上述实施方式相同地适用针对正圆的最小二乘法。此外，对于凸轮部42a~42d而言，针对凸轮形状的设计值适用基于最小二乘法的最佳拟合。而且，在凸轮形状的情况下，由于各凸轮部的相互角度也已确定，因此对于相互角度也穿插在最佳拟合计算中来计算中心轴线。

3．第三实施方式

作为另外的其他实施方式，图11表示加工预定部位仅为相同直径的圆筒部的情况的例子。在该情况下，首先，通过测定轴坯件45的外周形状获取所有加工预定部位的形状数据。然后，从该获得的形状数据计算出各圆筒部的最小二乘中心点。接着，计算出通过这些计算出的多个最小二乘中心点的最小二乘轴线。

如上所述地获得中心轴线后的处理与上述实施方式相同，执行从图8的步骤P4至步骤P10的处理。但是，如后所述，中心轴线的移动处理仅实施一次。具体来说，在步骤P8中的“N＝4？”的处理变为“N＝2？”。

在此，在图11所示的轴坯件45的情况下，在步骤P9中的移动处理中，只要使之前求出的中心轴线平行移动至所有加工预定部位的轴坯件形状的最大内切圆筒（参照图11）的中心处即可。然后，在判断平行移动后也不存在加工余量的情况下，不再次执行移动处理，而直接作为次品排除。其理由是因为，即使再次求出最大内切圆筒的中心，结果也与之前的步骤中的处理相同，实质移动量变为“0”。即，在一次求出所有加工预定部位的轴坯件形状的最大内切圆筒的中心，并且在移动到此处后也不存在加工余量的情况下，由于没有进一步的修正的余地，因此在该情况下可以直接作为次品进行排除。

4．第四实施方式

图12A表示罗茨鼓风机的三叶式扭叶转子部（三葉式ツイストロータ）50。该扭叶转子部50通过铸造而形成，且两端的轴部51a、51b与形成在它们之间的转子部52使用不同的铸模。因此，存在产生模具错位的情况。若产生模具错位，则两端轴部51a、51b的中心与转子部52的中心变得不一致。在这种状况下，若通过以往的方法以两端的轴部51a、51b为基准确定中心孔的位置，则在以该中心孔为基准加工转子部的情况下，将会产生加工不良。

图12B表示加工不良的状况。在图12B的（a）中，用斜线表示设计数据中的加工余量。如该图所示，在设计数据上，在转子部52的整个外周上设定均匀的加工余量。图12B的（b）表示在产生模具错位，两端轴部51a、51b与转子部52的中心不一致的情况下，利用以往的方法形成中心孔并加工转子部52的情况的例子。从该图可知，在转子部52的外周的一部分残留坯件表面。

因此，在确定这种扭叶转子部50的中心孔的情况下，也能够通过适用本发明，在转子部52的外周不残留坯件表面地进行加工。

具体来说，首先，在转子部52的外周测定轴向上的多个位置的外周形状，获取实际的形状数据。然后，通过对所获得的形状数据和作为理想形状的设计数据进行最佳拟合，计算出转子部52在轴向上的多个位置的最小二乘中心。接着，只要求出轴向的多个位置的最小二乘中心，就能够通过最小二乘法进一步求出离上述所有点最近的直线（中心轴线）。接着，从上述计算出的中心轴线计算出到所测定的转子部外周面的距离，并且计算出在转子部52的整个外周是否残留有坯件表面。假设在残留有坯件表面的情况下，使中心轴线向不残留坯件表面的方向进行移动，并再次进行上述计算模拟。最终在转子外周部的整个区域，在留有某一定量的加工余量的地方确定中心轴线，在其延长线上的两端轴部51a、51b的端面形成中心孔。

在这种实施方式中，与上述各实施方式相同地，即使在作为工件的扭叶转子未被正确地夹持的情况下，由于在该状态下从测定进行到加工，因此也能够在适当的位置形成中心孔。此外，能够减少加工余量。

另外，与上述相同地，在即使利用中心轴线的移动也不能够确保加工余量的情况下，将坯件作为次品进行排除。

产业上的可利用性

在本发明的中心孔加工方法及中心孔加工装置中，能够适当地设定中心孔的位置，即使减少轴坯件的加工余量也能够在加工后不残留坯件表面。因此，能够缩减材料费用。

附图标记说明

1、40、45轴坯件

10中心孔加工机

11形状测定机

12a、12b加工部

13a、13b定心卡盘

20计算机

30加工机

Claims (5)

1.一种轴坯件的中心孔加工方法，其用于形成加工由锻造或者铸造形成的轴坯件的外周时的中心孔，其特征在于，包括：

第一步骤，获取轴坯件在轴向上的多个部位的外周形状数据；

第二步骤，将所述多个部位的测定数据分别与对应的设计数据进行比较，求出中心孔确定用的中心轴线；

第三步骤，在所述多个部位，计算出从所述中心轴线至轴坯件外周的最小距离；

第四步骤，在各部位的所述最小距离大于加工尺寸的情况下，判断所述中心轴线正确，在所述最小距离处于加工尺寸以下的情况下，使所述中心轴线向所述最小距离变得大于加工尺寸的方向移动，并基于移动后的中心轴线重复执行所述第三步骤；

第五步骤，在判断为正确的所述中心轴线的延长线上的轴坯件端面形成中心孔。

2.如权利要求1所述的轴坯件的中心孔加工方法，其特征在于，

所述第四步骤包括在使中心轴线移动规定次数后所述最小距离仍未大于加工尺寸的情况下，判断轴坯件为次品，从加工线排除的步骤。

3.如权利要求1或2所述的轴坯件的中心孔加工方法，其特征在于，

所述第二步骤使用最小二乘法求出中心孔确定用的中心轴线。

4.如权利要求1至3中任一项所述的轴坯件的中心孔加工方法，其特征在于，

所述第五步骤具有：在轴坯件的两端面进行铣削加工的铣削加工步骤；在已进行铣削加工的轴坯件的两端面形成中心孔的钻孔加工步骤。

5.一种轴坯件的中心孔加工装置，其用于形成加工由锻造或者铸造形成的轴坯件的外周时的中心孔，其特征在于，包括：

形状数据获取机构，其获取轴坯件在轴向上的多个部位的外周形状数据；

中心轴线计算机构，其将所述多个部位的测定数据分别与对应的设计数据进行比较，求出中心孔确定用的中心轴线；

最小距离计算机构，其在所述多个部位，计算出从所述中心轴线至轴坯件外周的最小距离；

中心轴线确定机构，其在各部位的所述最小距离大于加工尺寸的情况下，判断所述中心轴线正确，在所述最小距离处于加工尺寸以下的情况下，使所述中心轴线向所述最小距离变得大于加工尺寸的方向移动，并基于移动后的中心轴线重复执行计算所述最小距离的处理；

中心孔加工机构，其在判断为正确的所述中心轴线的延长线上的轴坯件端面形成中心孔。

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