CN103370168A - 用于制造转子的方法和研磨机 - Google Patents

Abstract

一种用于制造转子（1）的方法至少包括以下操作：将工件（25）夹紧在研磨机（27）上以执行研磨操作；执行一个或多个圆柱形研磨操作，通过圆柱形研磨盘（18）将转子轴部分（10-14）研磨成达到所需直径；执行一个或多个轮廓研磨操作，从而通过轮廓研磨盘（23）研磨出转子本体（3）的轮廓。在研磨机（27）中制造转子（1）的过程中，工件（25）不被松开，通过同一研磨机（27）进行圆柱形研磨操作和轮廓研磨操作。

Description

用于制造转子的方法和研磨机

技术领域

本发明涉及一种制造转子的方法，该转子例如是压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机或类似机器的转子。

更具体而言，本发明涉及一种可用来制造压缩机的螺杆转子或齿形转子的方法，但是，并不排除用于压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机或类似机器的其他类型的转子。

背景技术

众所周知，压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机或类似机器的转子包括位于转子轴上的转子本体。

转子本体可采用螺旋或螺杆结构形式或直齿结构形式，例如，这些结构具有相当复杂的轮廓。

转子本体的轮廓安装在两个端面之间且位于外圆柱形壳体内。

转子轴通常具有轴径不同的不同圆柱形部分，例如，用于驱动转子轴的部分、用于装配轴承的部分、用于装配密封件的部分等等。

在转子轴的连续圆柱形部分之间的过渡位置上，通常也具有垂直于转子轴线的径向面，这种径向面很重要，例如可作为用于轴承等类似件的接触面。

在初始操作（例如，铣、钻、车削和/或类似操作）之后，需要进行研磨操作来制造这种复杂的形状，这也是已知的。

这些研磨操作可分成两组主要操作。

更具体而言，制造转子轴的上述圆柱形部分或转子本体的圆柱形轮廓需要多个圆柱形研磨操作。

在这类圆柱形研磨操作中，通常采用多个倾斜或笔直插入研磨技术。

例如，金刚砂或CBN圆柱形研磨盘以一定倾斜角度或相对于工件被倾斜放置，在朝向工件的方向上移动一次或多次，从而轮廓被复制在工件的多个位置上。

另一种圆柱形研磨操作是插入研磨操作的一种替换操作，也可应用到充分利用剥落研磨技术的场合下。

通过这种剥落研磨技术，圆柱形研磨盘可在任何方向上移动，从而可加工成任何形状结构（直径、锥体、端面、半径）。

与插入研磨技术相比，由于这种剥落研磨技术实际上可通过相同几何结构的圆柱形研磨盘加工出任何轮廓，因而，这种剥落研磨技术更灵活。

圆柱形研磨盘的特征在于：这些圆柱形研磨盘具有矩形或阶梯形轮廓。

另外，转子本体的端面和转子轴的径向面也需要进行研磨操作，这种研磨操作可认为是轴肩研磨操作，但是，为使内容简洁起见，这种轴肩研磨操作也称之为圆柱形研磨操作。

这种用于形成端面和其他径向面的圆柱形研磨操作可通过侧部研磨来实现，圆柱形研磨盘会沿横向于待被研磨的表面的方向旋转。

这种技术被称为笔直插入研磨。

研磨转子本体端面或转子轴上的其他径向面的更有效方式包括：在研磨盘的旋转轴线方向上朝待被研磨的表面移动研磨盘，使得研磨盘的侧部研磨相关的表面。

最后一种研磨技术称为端面研磨。

通过倾斜插入研磨技术可非常高效地研磨转子本体上的端面或转子轴上的径向面。

这种情况下，研磨盘的旋转轴线相对于待被研磨的表面成一定倾斜角度（该角度通常为30°）。

方形轮廓可布置到研磨盘上，该方形轮廓垂直于研磨盘的旋转轴线朝着工件移动，使得端面或其他径向面以及转子轴的直径同时被研磨。

为了加工转子两端处的端面：

在加工第一轴端之后，必须使转子反转；

研磨机上必须具有两个研磨轴，它们相对于插入角相互成镜像对称。

在研磨转子体的端面和/或其他径向面的上述研磨操作中，使用与上述圆柱形研磨盘相同的研磨盘，这说明这种研磨操作（更具体而言，笔直或倾斜插入研磨操作形式或端面研磨操作形式的轴肩研磨操作）在文中也称之为圆柱形研磨操作的原因。

为了形成转子本体的轮廓，需要进行一种类型完全不同的研磨操作，即通过轮廓研磨盘进行的轮廓研磨操作。

以粗加工的、先前被铸造或被铣的工件开始，在轮廓研磨操作期间，将转子本体研磨成具有所需轮廓。

为此目的使用轮廓研磨盘，轮廓研磨盘正如其名称所表明那样，其具有合适的外形轮廓以让转子本体具有所需的非直线轮廓。

这种轮廓例如通常为曲线轮廓，可形成螺杆式压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机或类似机器的螺杆转子或齿形压缩机转子的直齿结构。

在研磨转子本体轮廓的轮廓研磨操作中，使用螺旋蜗杆研磨盘，这种轮廓研磨操作在本领域也称为滚刀研磨操作。

在文中，用来形成转子本体的螺旋轮廓的所有研磨操作称为轮廓研磨操作，研磨盘采用轮廓研磨盘。

根据用于制造压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机的转子的已知方法，圆柱形研磨操作（包括用于形成转子本体的端面和转子轴的其他径向面的研磨操作）以及轮廓研磨操作在不同研磨机上进行，通常首先在圆柱形研磨机上进行所有圆柱形研磨操作，然后在轮廓研磨机上进行轮廓研磨操作。

这些已知方法在经济性以及产品质量方面存在一些缺陷。

首先，使用不同技术的两种不同类型的研磨机必须被购买和维护，毫无疑问成本更高昂。

另外，这种研磨机占据大量空间，这意味着要增加成本。

为了制造某种转子，组装和调节这两种类型的研磨机需要大量工作量。

另外，每个工件首先必须被夹紧（一次或多次）在圆柱形研磨机上，在执行相关圆柱形研磨操作之后，需要将每个工件从圆柱形研磨机上取下，然后将工件夹紧在轮廓研磨机上进行轮廓研磨操作来形成转子。

所有这些步骤需要花费大量工作量和时间，从而，制造该转子所需的生产周期相当长。

已知方法的另一个缺点是，在制造转子期间，工件在圆柱形研磨机上花费的时间和工件在轮廓研磨机上花费的时间差别很大。

这意味着，并没有最大限度地利用这两种研磨机的生产能力，这也造成了经济损失。

由于必须操作研磨机的操作者用两种类型的研磨机进行加工，因而，需要一种密集型组织工作。

圆柱形研磨机的操作面板与轮廓研磨机的操作面板在一定程度上存在差异，从而，通常这些操作不能由相同操作者来执行。

对于转子的最终质量而言，已知方法的第一最大不足在于：待研磨的工件必须多次被夹紧在研磨机上，误差会累积，受损危险增加。

的确，要让待制造的转子的性能良好，尤为重要的是，制造转子轮廓的精确度要相当高。

更具体而言，转子轮廓必须准确对准中心线，该中心线经过转子轴的用来装配支撑轴承的部分。

因为在已知方法中，转子轴的用于轴承的这些部分和转子本体的轮廓在不同机器上制造，因而不可避免地存在夹紧误差，这种夹紧误差对转子本体的轮廓的制造精确度不利。

为了将工件夹紧在不同类型的研磨机上，（在圆柱形研磨操作之前）在转子两端上形成中心孔，这样工件可夹紧在设置在研磨机上的一个或两个中心尖端之间。

为了将工件夹紧在研磨机上，在传统轮廓研磨机中，研磨机的中心尖端仅布置在工件一端上的相关中心孔中。

在另一端，工件被夹紧在轴的已被圆柱形研磨部分上。

为了精确加工转子，在已知方法中，尤为重要的是，需要十分精确地形成中心孔。

但是，即使相当精确地形成中心孔，由于需要多次夹紧工件，因而夹紧误差是不可避免的。

另外，每个机器具有几何结构不规则，在加工工件过程中会导致误差，从而研磨效果更差和/或转子质量更低。

因为用于连续操作的机器的几何结构不规则不同，因而，在已知方法中，加工工件期间这些误差会累积。

另外，因为工件要被夹紧多次而受损坏，例如转子的功能部件以及上述中心孔受损的危险很大。

这种用于制造压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机或类似机器的转子的已知方法的另一缺点涉及操作次序，这种缺点对转子质量不利。

的确，在已知方法中，因为转子轴的用于支撑轴承的部分也通过圆柱形研磨操作制造，因而首先执行所有圆柱形研磨操作。

因为轮廓研磨期间会产生大的作用力，因而对于轮廓研磨操作，也需要让转子轴的这些部分之一用来对转子定中心、夹紧和驱动转子。

当轮廓研磨螺杆式压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机或类似机器的转子时，首先在工件上进行一个或多个粗轮廓研磨操作，以在转子本体上研磨出螺旋槽。

此时，相当大比例的研磨能量转变成热量，这些热量聚集在工件上。

这些热量聚集在工件上会负面影响工件的已被圆柱形研磨的某些部件（如，转子本体的端面或包围转子本体轮廓的圆柱形外周）。

在已知方法中，与操作次序相关的另一缺点包括：粗轮廓研磨操作之后立即进行精细轮廓研磨操作，已经聚集在工件中的上述热量在这种精细轮廓研磨操作期间仅逐渐被驱散掉。

因此，由于温度变化工件尺寸在精细研磨期间会发生改变，从而，整个转子本体的轮廓不均匀地被形成。

简言之，在螺杆式压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机或类似机器的转子中，例如，这意味着转子上的凹槽不均匀地被形成。

另外，在粗轮廓研磨过程中，工件的大毛刺会出现在转子本体端面的边缘和/或转子本体的圆柱形轮廓壁上，通过简单的机器刷除操作通常不能去除这些大毛刺。

因而，在已知方法中，在去除这些大毛刺的过程中，通过圆柱形研磨转子而已经被形成的精细研磨部件受损的危险相当大，例如这些部件是上述端面或转子本体轮廓，它们是让转子具有良好性能的关键部件。

在已知方法中，这些大毛刺通常必须相当小心且人工去除掉，这种操作过程是精细的，因而要花费相当大量的时间。

对带有这种大毛刺的转子进行处理和手动去毛刺也意味着操作者受伤的风险相当大。

如果通过CBN研磨盘进行两种研磨操作（圆柱形研磨操作和轮廓研磨操作），那么，例如使用生产率高的研磨技术时，通常使用油进行这些研磨操作，这会构成另外的安全风险。

的确，由于加工台上会发生溢油现象，因而滑倒的危险显著增加；因为在已知方法中，必须一次或多次将工件从圆柱形研磨机移到轮廓研磨机上，因而，在已知方法中溢油的危险是实际存在的。

如果通过目前已知的方法来制造压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机或类似机器的转子，在圆柱形研磨和轮廓研磨期间，工件在其一端处被驱动，工件在其的不被直接驱动的另一端处夹紧在研磨机上时，通常使用固定的中心尖端，该固定的中心尖端接合在相关的工件端部的中心孔中。

因此，存在一种很大的风险：在操作期间的摩擦会使工件的上述端部处的中心孔受损，这也会对后续操作中被制造的转子的质量造成不利影响。

发明内容

因而，本发明的目的是针对上述缺点和任何其他缺点，提供一种解决方案。

为此目的，本发明涉及一种用于制造压缩机转子的方法，该方法至少包括以下操作步骤：

将工件夹紧在研磨机上以执行研磨操作；

执行一个或多个圆柱形研磨操作，在通过圆柱形研磨盘进行的这种圆柱形研磨操作中，工件的一个或多个部分被预先研磨成达到所需直径以形成转子轴部分；

执行一个或多个轮廓研磨操作，在通过轮廓研磨盘进行的这种研磨操作中，工件的一部分被研磨出轮廓以形成转子本体。

使得在研磨机中制造转子的过程中，工件不被松开，通过同一研磨机进行圆柱形研磨操作和轮廓研磨操作。

本发明的用于制造转子的方法的一个很大优点包括：在制造转子期间，仅必须夹紧工件一次，并且不需松开工件，直到整个转子已被加工结束为止。

这样会提高生产质量，因为没有了如在已知方法中由于工件被夹紧许多次而出现的夹紧误差。

因为所有的研磨操作在同一研磨机上执行，因而不会出现机器的几何结构不规则所致的误差累积。

另外，在根据本发明的方法中，由于工件不再必须被夹紧多次，因而相比已知方法，工件受损的风险降低。

在根据本发明的方法中，由于在转子的整个制造期间，工件保持被夹紧在研磨机上，从而所有操作均围绕在研磨机上的中心尖端（工件被夹紧在中心尖端之间）自动定中心；因此，相较于已知方法，为了让工件夹紧在研磨机上，中心孔形成在工件上的精确度就没有那么重要了。

通过本发明的方法可在一个研磨机上执行全部操作，因此具有以下优点：

首先，相较于已知方法，本发明的投资更少，研磨机所需的空间要更小。

所使用的研磨机的生产能力也被充分使用。

可以逐步提高生产能力，从而在时间上的投资策略的可预见性就更强。

并且，根据必须被制造的工件的类型，仅需预先组装一台研磨机。

另外，就不需要损耗更多时间在不同机器之间互换工件。

当本发明的方法同时应用到两台研磨机上时，每台研磨机均可执行圆柱形研磨操作和轮廓研磨操作，而与采用已知方法中使用一台圆柱形研磨机和一台轮廓研磨机的场合相比，生产方法就没那么容易受机器故障或一个机器转换所致的生产损耗影响。

的确，当根据已知方法制造转子时，使用分离的研磨机进行圆柱形研磨和轮廓研磨，两台研磨机中的一台一旦发生故障或被改变，生产流程就会被中断，从而，整个生产能力立即就降低。

因而，与已知方法相比，根据本发明方法的研磨机的利用程度要更高。

工件在加工期间保持在一台研磨机上，本发明的加工时间比采用已知方法的情况要更长，从而，操作者就能容易地同时操作许多研磨机。

因而，通过根据本发明的方法，制造转子所需的总时间显著减小。

根据本发明的一个优选方法，制造转子的过程中，使用研磨机的通用研磨轴，在执行研磨操作之后可将研磨盘从通用研磨轴上取下来，然后将另一研磨盘放置在该通用研磨轴上来执行后续的研磨操作。

优选地，可自动地互换研磨盘。

根据本发明的该优选方法的一个优点在于可优化地使用上述通用研磨轴。

根据本发明的这种优选方法在某些情况下能制造阴型转子和互补的阳型转子，而不需转换研磨机，这也意味着可节省大量时间，例如在一台研磨机上可成对地制造螺杆式压缩机的阳型和阴型转子。

因为生产转子装置和压缩机元件的生产周期可显著减小，因而这意味着能带来有重大价值的益处。

因为压缩机元件仅在可利用两个转子的情况下被组装，因此，这是十分重要的。

根据本发明的另一优选方法，冲洗端口或冲洗端口组也可在两个研磨操作之间被互换。

可使用这类冲洗端口在研磨期间达到最佳冷却效果、熄灭火花、或清洁磨石。

根据情况，当研磨机的几何结构变化时，可选择仅仅互换或再定位具有特殊功能的一个这种冲洗端口或整个这类冲洗端口组。

这种优选方法的优点是，可显著减小转换时间，从而生产停止期间的时间减小。

另外，研磨盘和冲洗端口可被互换，而不需停止研磨机。

根据本发明的一个更优选方法，在进行第一粗轮廓研磨操作获得具有粗研磨转子本体的工件之后，执行一个或多个中间圆柱形研磨操作以研磨一个或多个转子轴部分、转子本体的外径和/或转子本体的一个或两个端面，之后，在精细轮廓研磨操作期间精细研磨转子本体的轮廓。

已知方法中会出现如下问题，在粗轮廓研磨转子本体期间热量聚集在工件中，并且转子本体的这种粗轮廓研磨操作会形成大毛刺。根据本发明的这种方法解决了已知方法中的上述问题。

的确，通过采用本发明的这种优选方法，首先可粗轮廓研磨转子本体的轮廓，在后续的精圆柱形研磨操作中，可去除掉粗轮廓研磨操作中产生的大毛刺。

这可以通过精圆柱形精细研磨转子本体的外径和端面来完成，以便在精细轮廓研磨操作中可最终精研磨转子本体的轮廓。

最重要的优点是，通过圆柱形研磨转子本体的关键部件来去除掉毛刺，从而在去除掉当精细轮廓研磨轮廓过程中出现的小毛刺的情况下，受损的危险更小。

与粗轮廓研磨转子本体过程中产生的大毛刺形成鲜明对比的是，用机器刷可容易地去除掉这些小毛刺。

例如，通过用去毛刺刷代替上述通用研磨轴上的研磨盘，可在同一机器上去除掉这些小毛刺。

另外，在最后精研磨转子本体的轮廓时，工件已经被冷却。

在已知方法中，使用不同研磨机进行圆柱形研磨和轮廓研磨，因为改变机器过程中损失了大量时间，每次工件被夹紧在研磨机上时夹紧误差会累积，因此，这种操作次序是不可能的或至少是十分不利的。

本发明还涉及一种用于制造压缩机转子的研磨机，这种研磨机至少装配有以下部件：

夹紧机构，其用于夹紧工件；

一个或多个研磨轴；

至少一个圆柱形研磨盘；

至少一个轮廓研磨盘；

控制器，其用于自动执行研磨操作以制造转子；以及

切换装置，其可实现两种操作模式之间的切换，更具体而言，可实现通过圆柱形研磨盘进行研磨的第一操作模式和通过轮廓研磨盘进行研磨的第二操作模式之间的切换，使得在上述操作模式之间的切换过程中，可不必松开工件。

根据本发明的一个优选实施例，本发明的这种研磨机也具有一个或多个去毛刺刷，切换装置可让研磨机切换到另一操作模式下，以通过去毛刺刷对工件去毛刺。

很显然，通过这种研磨机，可使用本发明的方法而不会出现问题，可具有上述的相同优点。

附图说明

为了更充分显示本发明的特征，下面将参照附图通过实例描述根据本发明的优选方法和研磨机，下述内容不是限制性的，附图如下：

图1示出了螺杆式压缩机的转子的侧视图；

图2示意性示出了第一圆柱形研磨操作，更具体而言，示出了通过圆柱形研磨盘进行的多重倾斜插入研磨操作；

图3示意性示出了圆柱形研磨操作的顶视图，更具体而言，示出了通过圆柱形研磨盘进行的剥落研磨操作；

图4和5示出了两个可能的轮廓研磨盘（用于分别研磨螺杆式压缩机的阳型和阴型转子）的截面图；

图6和7示意性示出了本发明的方法的第一和第二步骤，该方法用于制造图1所示的转子，在这些步骤中采用圆柱形研磨操作；

图8和9均示意性示出了本发明方法的下一步骤的前视图，该方法用于分别制造螺杆式压缩机的阳型或阴型转子，在所述步骤中执行粗轮廓研磨操作；

图10示出了本发明的方法的后续步骤，该步骤中执行多个圆柱形研磨操作；

图11和12类似于图8和9，分别示出了精细轮廓研磨螺杆式压缩机转子的阳型和阴型转子的操作；

图13示出了该方法的最后一个圆柱形研磨操作；

图14和15示出了根据本发明的研磨机的两个可能的实施例；以及

图16示意性示出了研磨机的一组冲洗端口的侧视图。

具体实施方式

图1所示的转子1是螺杆式压缩机的阳型转子1，其包括转子轴2，转子轴2上设置有转子本体3。

转子本体3可容纳在外径为D的圆柱形主体中。

转子本体3的轴端由两个端面4和5形成，当将转子1组装在螺杆式压缩机中时，就具体地让端面4朝向螺杆式压缩机的压缩腔的出口侧，同时让端面5朝向螺杆式压缩机的压缩腔的入口侧。

由于转子本体3用于压缩或膨胀压缩机中的空气或其他介质，因而转子本体3还具有螺旋齿或直齿6，齿7通过槽8相互分离。

转子轴2在入口轴端和出口轴端上包括直径不同的不同部分。

在所示的实例中，在转子轴2的一端上具有用于驱动转子轴2的合适部分9。

另外，在转子本体3的每侧上具有支撑部分，用于分别通过轴承部分10和11支撑转子轴2并且使转子轴相对于螺杆式压缩机的壳体旋转。

在所示的实例中，在用于转子轴的轴承的部分10附近设置有台阶，以形成垂直于转子1的轴线AA'的轴向接触面12，该台阶起到用于待被装配的轴承的轴向接触面12的作用。

另外，在用于轴承和转子本体3的部分10和11之间，还分别设置有用于将转子1密封螺杆式压缩机的壳体中的部分13和14。

为了将转子轴2夹紧在研磨机中并使转子轴2定中心在研磨机中，转子轴2的两端15和16的中央位置上设置有中心孔17。

很显然，这种复杂的形状需要进行多种不同操作。

更具体而言，通过执行很多圆柱形研磨操作而获得转子轴2的不同部分10至14、以及转子本体3的外径D。

图2通过实例示出了这种圆柱形研磨操作，更具体而言，这种操作是通过圆柱形研磨盘18进行的多重倾斜插入研磨操作。

这种圆柱形研磨盘18通常具有研磨剂和典型的切削面19，研磨剂例如为金刚砂或CBN（立方氮化硼）。

在图2所示的情况下，切削面19使得当圆柱形研磨盘18被倾斜插入时，轴的一部分可被研磨成达到一定直径，同时径向取向面可被在该轴上研磨。

在工件为绕其轴线BB'旋转运动的轴20的情况下，在插入研磨期间，通过在示例中绕着倾斜轴线CC'旋转的圆柱形研磨盘18沿倾斜方向DD'朝向轴20移动使圆柱形研磨盘18的阶梯形切削面19被复制多次。

以这种方式，轴20可以被赋予阶梯形轮廓。

图3示出了另一种圆柱形研磨形式，具体而言是一种剥落研磨操作，通过圆柱形研磨盘18可将轴21的一部分研磨到一定直径。

相比于插入研磨操作的情况，在剥落研磨时，圆柱形研磨盘18仅在轴21的方向上发生小量的进给运动，通过在平行于轴向FF'的纵向EE'上移动正在旋转的圆柱形研磨盘18来进一步进行剥落研磨操作。

为了获得转子本体3的端面4和5、以及可能在转子轴部分10和13之间获得接触面12（参照图1），需要进行研磨操作，例如可通过研磨盘端部研磨到端面4和5或接触面12上来实现。

圆柱形研磨盘18也可用于这种研磨操作，例如用于图3所示类型的研磨操作，在下文中，这种研磨操作也将被认为是一种圆柱形研磨操作。

为了获得转子本体3的螺旋齿6，需要另一种研磨操作，即，一种使用轮廓研磨盘23的轮廓研磨操作，图4和5中示出了轮廓研磨盘23的一些例子。

很显然，这些轮廓研磨盘23具有轮廓24，其与转子本体3的螺旋槽8的轮廓一致。

另外，螺旋齿6的研磨需要工件和轮廓研磨盘23均运动，这比圆柱形研磨操作要复杂得多。

根据已知方法，圆柱形研磨和轮廓研磨在不同研磨机上进行，这会导致一些在介绍部分中提到的缺点。

下面列出了根据本发明的方法优选包括的一些步骤。

在此至关重要的是，在根据本发明的这种方法中，仅使用一个研磨机，在转子1的制造期间工件不被松开。

图6示出了该方法的第一步骤，从而，通过将工件25夹紧在研磨机27的两个中心尖端26之间来夹紧工件25，其中，该工件25已经被部分加工，例如或多或少已经具有图1所示的转子1的形状。

将工件25夹紧在两个中心尖端26之间之后，优选通过研磨机27的圆柱形研磨盘18进行第一圆柱形研磨操作，该操作包括圆柱形研磨研磨工件25中的在端部15处的部分10，从而可获得相对于中心线GG'定中心的圆柱形夹紧面28。

在研磨期间，为了完全去除被研磨掉的材料和/或对工件25进行一定程度的冷却和润滑，很显然，最好使用冲洗端口29或一组冲洗端口28。

也可通过这种冲洗端口29来达到熄灭研磨期间出现的火花的目的。

图16示出了一种典型结构，在这种结构中，使用一组冲洗端口29来冷却、润滑并清洁研磨盘18和工件25，并用来熄灭研磨期间出现的火花。

用来进行冷却和润滑的冲洗端口29布置在圆柱形研磨盘18和工件25之间的接触区上方。

这种用于冷却和润滑的冷却孔29被沿着研磨盘旋转的方向定位朝着上述接触区，该接触区位于圆柱形研磨盘18和工件25之间。

用来熄灭火花的冲洗端口29被沿着与研磨盘18的旋转方向相反的方向定位并且朝着上述接触区，该接触区位于圆柱形研磨盘18和工件25之间。

最后，设置有用来清洁圆柱形研磨盘18的另一种冲洗端口29，该冲洗端口29在垂直于研磨盘18的表面的方向上朝向研磨盘18的一部分。

在转动研磨盘18时，首先在相关的冲洗端口29处清洁研磨盘18的一部分，之后，该部分接触工件25，工件25被润滑以减少热量的形成，通过冷却作用驱散研磨操作释放出来的热量，通过相关冲洗端口29熄灭出现的任何火花。

当然，在轮廓研磨期间可设置同一组冲洗端口29，更多或更少的冲洗端口29可被使用和/或不同地构造。

在根据本发明的方法的后续步骤（如图7所示）中，首先通过研磨机27的夹紧机构或夹紧系统30附加地夹紧工件25，该夹紧系统30朝工件移动，夹紧系统30接合在前一步骤中形成的夹紧面28周围。

另外，工件25中的另一端16处的部分11例如用于装配轴承，该部分11（但是也不排除其他元件）通过研磨机27的圆柱形研磨盘18被圆柱形研磨，以形成相对于中心线GG'定中心的圆柱形支撑面31，其中圆柱形研磨盘18可以是与前一步骤所使用的相同或不同的圆柱形研磨盘18。

图8和9示出了根据本发明的方法的后续步骤。为了分别研磨螺杆式压缩机的阳型转子1和阴型转子1，通过这些步骤执行粗轮廓研磨操作以研磨转子本体3的第一粗修整螺旋齿6。

为了执行轮廓研磨操作，工件25在端部15处必须被完全支撑，在研磨期间可驱动工件25。

为此，工件25至少被夹紧在中心尖端26之间，工件25的端部15通过夹紧机构或夹紧系统30被夹紧。

如果需要稳定，工件25的另一端16可通过支撑构件32或滑动撑杆32以旋转方式被支撑，其中，支撑构件32支撑在轴承上，滑动撑杆32装配在前一步骤中被研磨的支撑面31周围。

以这种方式，工件25被充分地支撑以可承受得住轮廓研磨期间出现的大作用力和/或防止或限制工件25在轮廓研磨期间弯曲。

为了执行轮廓研磨操作，毫无疑问可使用研磨机27的轮廓研磨盘23。

重要的是，请注意：与已知方法的情况形成鲜明对照的是，此时研磨盘是同一研磨机27的轮廓研磨盘23。

图8和9的唯一差异在于研磨机27中的轮廓研磨盘23的方位，这表明：仅通过改变轮廓研磨盘23的方位，就能用同一研磨机27容易地制造压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机或类似机器的阴型和阳型转子1。

根据本发明，在通过粗研磨转子本体3进行第一粗轮廓研磨操作获得工件25之后，优选执行一个或多个中间圆柱形研磨操作，如图10所示。

这类圆柱形研磨操作包括：圆柱形研磨一个或多个转子轴部分，如精细地圆柱形研磨部分10至14或转子本体3的外径D。

在这类中间圆柱形研磨操作中，精细研磨转子本体3的一个端面或两个端面4和5。

可再使用研磨机27的圆柱形研磨盘18来执行这些中间研磨操作。

执行这些中间研磨操作的优点主要在于以下事实：已经将转子本体3的轮廓研磨成具有粗略形状之后，仅对相关部分进行精细研磨，这样，粗轮廓研磨的负面影响（例如，热量聚集在工件25中、需要去毛刺等等）就不再影响转子1的加工。

根据本发明的一个优选方法，其中一个步骤包括通过同一研磨机27进行去毛刺操作。

例如，通过圆柱形研磨转子本体3的端面4和5和/或转子本体3的外径D可去除大毛刺。

在该方法的后续步骤中，可使用轮廓研磨盘23精细研磨转子本体3的螺旋齿6，该轮廓研磨盘具有细颗粒和精确轮廓。

图11和12中示出了所述精细研磨操作，从而可再分别制造螺杆式压缩机的阳型和阴型转子1。

在该方法的后续步骤中，例如，通过用去毛刺刷40去除细毛刺，从而被精细研磨的螺旋齿6可被去毛刺。

最后，在根据本发明的方法的最后步骤中，夹紧机构或夹紧系统30可被打开然后收回，支撑撑杆32被卸掉，之后在最后的研磨操作中，用研磨机27的圆柱形研磨盘18精细圆柱形研磨夹紧面28，从而形成用来装配轴承的精细研磨部分10。

很显然，以这种方式不必松开工件25就可制造转子1，从而可带来介绍部分中提到的预期优点。

概括而言，根据本发明的方法包括以下步骤，优选按照下列操作顺序执行：

圆柱形研磨用于夹紧机构或夹紧系统30的夹紧面28；

圆柱形研磨用于撑杆32的支撑面31；

粗轮廓研磨转子本体3；

圆柱形研磨转子本体3的一个或两个端面4和5，同时可至少局部去除掉两个端面上的大毛刺；

圆柱形研磨转子1的不太关键的轴径；

圆柱形研磨轴承面10和11；

圆柱形研磨转子本体3的外径D，同时可至少局部去除掉大毛刺；

精细轮廓研磨转子本体3，精圆柱形研磨用于夹紧机构或夹紧系统30的夹紧面28（或者，换句话说，精圆柱形研磨转子轴2的端部处的部分10）。

当然，可采用其他操作次序和/或补充其他操作和/或省去一些操作，但是这些均不被排除在本发明之外。

根据本发明的优选实施例，该方法至少是部分自动执行的。

根据本发明，可使用本发明的研磨机27来制造压缩机的转子，图14中示出了这种研磨机的一个实例。

这种研磨机27具有为中心尖端26形式的夹紧件、以及用于夹紧工件25的可拆卸夹紧机构或夹紧系统30，它们同样也可采用其它结构形式。

另外，研磨机27具有一个通用研磨轴33和多个可互换的圆柱形研磨盘18和多个可互换的轮廓研磨盘23、以及多个去毛刺刷40，这些部件容纳在研磨机27的自动互换器35的匣仓34中。

在互换器35的匣仓34中还具有多个可互换的冲洗端口29或多组可互换的冲洗端口29，它们可以或不可以同时与研磨盘18或23互换。

在制造转子1期间，工具互换器35用于将来自匣仓34的可互换的研磨盘18或23或去毛刺刷40固定到研磨机27的研磨轴33上，或者，反之亦然。

以这种方式可应用本发明的方法，从而，在执行操作之后，研磨盘（圆柱形研磨盘18或轮廓研磨盘23或去毛刺刷40）可从通用研磨轴33上拆掉，并且，其他工具（圆柱形研磨盘18、轮廓研磨盘23或去毛刺刷40）可布置在通用的研磨轴33上以执行后续的研磨操作。

优选地，冲洗端口29或一组冲洗端口（例如，根据图16）也可在两个研磨操作之间互换，或可供选择地，冲洗端口29或一组冲洗端口29可以仅仅不同地定位。

另外，研磨机27具有控制器36，用于自动地执行制造转子1的研磨操作。

图14示意性示出了控制器36，但是，这种控制器36例如包括计算机控制系统，用于控制通用研磨轴33的所有类型电机37、或用于移动研磨盘18和23的机械手、和/或去毛刺刷40和/或冲洗端口29等。

为了停止，研磨机27还具有切换装置38，其能让研磨机27在至少两种操作模式之间进行切换，更具体而言，在通过圆柱形研磨盘18进行研磨的第一操作模式和通过轮廓研磨盘23进行研磨的第二操作模式之间进行切换，使得工件25不必被松开就能在可能的操作模式之间切换。

根据本发明，切换装置38优选能让研磨机27切换到另一操作模式下，以通过去毛刺刷40对工件25去毛刺。

根据现有的自动化技术能以许多方式来实现切换装置38和工具互换器35，切换装置38和工具互换器35优选受控制器36控制。

研磨机27也优选具有一个或多个可定位的和/或可互换的冲洗端口29或冲洗端口组29，它们也受控制器36控制。

图15示出了本发明的研磨机27的另一实施例。

这种研磨机27具有一个或多个功能特定的研磨轴39，它们均具有特定研磨盘（圆柱形研磨盘19或轮廓研磨盘23）和一组合适的冲洗端口29。

研磨机27还具有一个或多个分离的去毛刺刷40，去毛刺刷布置在适于此目的的去毛刺刷轴41上。

另外，这种研磨机27具有控制器36和切换装置38，切换装置38用于让研磨机在不同操作模式之间切换，这与前面情况相同。

目的在于，在制造转子1的期间，在特定研磨盘18，23或去毛刺刷40没有在相关的功能特定的研磨轴39或去毛刺刷轴41上进行互换的情况下，控制器36控制功能特定的研磨轴39或去毛刺刷轴41。

以这种方式可实现本发明的方法，在该方法中，使用第一特定研磨盘18或23执行第一研磨操作，第一特定研磨盘18或23预先安装在研磨机27的功能特定的第一研磨轴39上；使用第二特定研磨盘18或23执行第二研磨操作，第二特定研磨盘18或23预先安装在研磨机27的功能特定的第二研磨轴39上；和/或，使用去毛刺刷40执行去毛刺操作，去毛刺刷40预先安装在研磨机27的去毛刺刷轴41上。

优选地，在该方法中，对于前述第一和第二研磨操作而言，可分别充分利用第一和第二冲洗端口29或冲洗端口组进行冲洗，这些第一和第二冲洗端口29或冲洗端口组预先安装在研磨机27上，从而，分别在第一和第二研磨盘18和/或23附近将冲刷流射到工件25上。

很显然，通过将一个或多个通用研磨轴33与一个或多个功能特定的研磨轴39和/或去毛刺刷轴41组合在一个研磨机27中，可合并隐藏在图14和15所示实施例后面的理念。

本发明并不局限于作为实例描述和附图所示的方法，这种方法用于制造压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机或类似机器的转子1，在不脱离本发明范围的情况下，可以以所有变形形式实现本发明的这种方法。

同样地，本发明并不局限于作为实例描述和附图所示的研磨机27，这种研磨机27用于制造压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机或类似机器的转子1，在不脱离本发明范围的情况下，可以以所有变形形式实现本发明的研磨机27。

Claims (31)

1.一种用于压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机或类似机器的转子（1）的制造方法，该方法至少包括以下操作：

将工件（25）夹紧在研磨机（27）上以执行研磨操作；

执行一个或多个圆柱形研磨操作，从而，在通过圆柱形研磨盘（18）进行的所述圆柱形研磨操作中，所述工件（25）的一个或多个部分被研磨达到所需直径以形成转子轴部分（10-14）；

执行一个或多个轮廓研磨操作，在通过轮廓研磨盘（23）进行的所述轮廓研磨操作中，所述工件（25）的一部分被研磨出轮廓以形成转子本体（3）；

其特征在于，在所述研磨机（27）中制造所述转子（1）的过程中，工件（25）没有被松开，通过同一个所述研磨机（27）进行圆柱形研磨操作和轮廓研磨操作。

2.根据权利要求1的制造方法，其特征在于，所述圆柱形研磨操作包括圆柱形研磨所述转子本体（3）的一个或两个端面（4，5）。

3.根据权利要求1或2的制造方法，其特征在于，通过所述研磨机（27）执行附加的去毛刺操作。

4.根据前述任一项权利要求的制造方法，其特征在于，在执行第一粗轮廓研磨操作而获得具有粗研磨转子本体（3）的工件（25）之后，执行一个或多个中间圆柱形研磨操作以研磨所述一个或多个转子轴部分（10-14）、所述转子本体（3）的外径（D）和/或所述转子本体的所述一个或两个端面（4，5），接着在精细轮廓研磨操作期间精细地研磨所述转子本体（3）的轮廓。

5.根据前述一个或多个权利要求的制造方法，其特征在于，在根据所述制造方法制造所述转子（1）的过程中，使用所述研磨机（27）的通用研磨轴（33），在执行研磨操作之后将研磨盘（18，23）从通用研磨轴（33）上拆下，将另一研磨盘（18，23）设置在所述通用研磨轴（27）上以执行后续的研磨操作。

6.根据权利要求5的制造方法，其特征在于，冲洗端口（29）或一组冲洗端口（29）在两个研磨操作之间被互换或被不同地定位。

7.根据权利要求3和5的制造方法，其特征在于，去毛刺刷（40）设置在所述通用研磨轴（33）上以执行去毛刺操作。

8.根据前述一个或多个权利要求的制造方法，其特征在于，通过所述制造方法制造所述转子（1）的过程中，使用第一研磨盘（18，23）执行第一研磨操作，所述第一研磨盘（18，23）预先安装在所述研磨机（27）的第一研磨轴（39）上；使用第二研磨盘（18，23）执行第二研磨操作，所述第二研磨盘（18，23）预先安装在所述研磨机（27）的第二研磨轴（39）上。

9.根据权利要求6的制造方法，其特征在于，在所述第一和第二研磨操作中，分别使用第一和第二冲洗端口（29）或一组冲洗端口（29）进行冲洗，所述第一和第二冲洗端口（29）或一组冲洗端口（29）预先安装在所述研磨机（27）上，使得冲洗流分别邻近于所述第一和第二研磨盘（18，23）地喷射到所述工件（25）上，以便清洁相关的所述研磨盘（18，23），以在研磨期间为相关的所述研磨盘提供冷却剂、为相关的所述研磨盘提供润滑剂和/或熄灭火花。

10.根据前述一个或多个权利要求的制造方法，其特征在于，夹紧所述工件（25）的操作包括以下步骤：在所述工件（25）的两端（15，16）上均形成中心孔（17），并且将所述工件（25）夹紧在所述研磨机（27）的两个中心尖端（26）之间。

11.根据权利要求10的制造方法，其特征在于，夹紧所述工件（25）的操作包括以下步骤：在所述工件（25）的两端（15，16）上均形成中心孔（17），并且将所述工件（25）夹紧在所述研磨机（27）的两个中心尖端（26）之间。

12.根据权利要求11的制造方法，其特征在于，在所述圆柱形研磨和轮廓研磨的过程中，在所述工件的一端处驱动所述工件，为了将所述工件在所述工件的没有直接驱动所述工件的另一端处夹紧在所述研磨机上，使用活中心尖端，让所述活中心尖端接合在相关的所述工件的端部上的中心孔中。

13.根据权利要求11或12的制造方法，其特征在于，将所述工件（25）夹紧在两个中心尖端（26）之间之后，执行圆柱形研磨操作以获得相对于中心线（GG'）定中心的圆柱形夹紧面（28），所述圆柱形研磨操作包括圆柱形研磨所述工件（25）的至少一端的一部分。

14.根据权利要求13的制造方法，其特征在于，另一圆柱形研磨操作包括：通过夹紧机构或夹紧系统（30）将所述工件（25）附加地夹紧到所述夹紧面（28）上，并且对所述工件（25）的另一端（26）上的一部分进行圆柱形研磨，以形成相对于中心线（GG'）定中心的圆柱形支撑面（31）。

15.根据权利要求14的制造方法，其特征在于，为了执行轮廓研磨操作，使用夹紧机构或夹紧系统（30）将所述工件（25）在其一端（15）处夹紧到夹紧面（28）上，工件（25）在其另一端处通过支架（32）以旋转方式被支撑，所述支架（32）被附装在所述支撑面（31）的周围。

16.根据前述任一权利要求的制造方法，其特征在于，按照下列操作顺序执行该方法：

粗轮廓研磨所述转子本体（3）；

圆柱形研磨所述转子本体（3）的一个或两个端面（4，5）；

圆柱形研磨所述转子（1）的非关键的轴径；

圆柱形研磨轴承面（10，11）；

圆柱形研磨所述转子本体（3）的外径（D）；

精细轮廓研磨所述转子本体（3）。

17.根据权利要求16的制造方法，其特征在于，在所述转子本体（3）的粗轮廓研磨之后，所述转子本体（3）被去毛刺。

18.根据权利要求17的制造方法，其特征在于，主要通过圆柱形研磨所述转子本体（3）的端面（4，5）和/或所述转子本体（3）的外径（D）来去除毛刺。

19.根据权利要求16至18中的任一权利要求的制造方法，其特征在于，在所述转子本体（3）的粗轮廓研磨之前，圆柱形研磨用于夹紧件（30）的夹紧面（28）。

20.根据权利要求19的制造方法，其特征在于，在所述转子本体（3）的精细轮廓研磨之后，执行以下步骤：

精圆柱形研磨用于钳部（30）的夹紧面（28），即精圆柱形研磨转子轴（2）中的用于轴承的部分（10）。

21.根据权利要求16至20中的任一权利要求的制造方法，其特征在于，在所述转子本体（3）的粗轮廓研磨之前，圆柱形研磨用于支架（32）的支撑面（28）。

22.根据前述任一权利要求的制造方法，其特征在于，该制造方法是完全自动执行的。

23.一种用于制造压缩机的转子（1）的研磨机（27），其特征在于，所述研磨机（27）至少配备有：

用于夹紧工件（25）的夹紧机构；

一个或多个研磨轴（33，39）；

至少一个圆柱形研磨盘（18）；

至少一个轮廓研磨盘（23）；

控制器（36），其用于自动执行研磨操作以制造所述转子（1）；以及

切换装置（38），其可实现两种操作模式之间的切换，更具体而言，可实现通过圆柱形研磨盘（18）进行研磨的第一操作模式和通过轮廓研磨盘（23）进行研磨的第二操作模式之间的切换，从而在所述两个操作模式之间切换时，不用松开所述工件（25）。

24.根据权利要求21的研磨机（27），其特征在于，所述研磨机（27）还具有一个或多个去毛刺刷（40），所述切换装置（38）能够使所述研磨机（27）切换到另一操作模式下，以通过所述去毛刺刷（40）对所述工件（25）去毛刺。

25.根据权利要求24的研磨机（27），其特征在于，所述研磨机（27）包括自动工具互换器（35），所述自动工具互换器（35）包括匣仓（34），所述匣仓（34）具有可互换研磨盘（18，23），在所述转子（1）的制造期间，来自所述匣仓（34）的所述可互换研磨盘（18，23）被布置在所述研磨机（27）的一个或多个通用研磨轴（33）上，反之亦然。

26.根据权利要求25的研磨机（27），其特征在于，所述工具互换器（35）的所述匣仓（34）还含有一个或多个去毛刺刷（40），所述去毛刺刷（40）能够布置在所述研磨机（27）的一个或多个通用研磨轴（33）上。

27.根据权利要求25或26的研磨机（27），其特征在于，所述控制器（36）控制所述通用研磨轴（33）或所述通用研磨轴（33）以及所述工具互换器（35）。

28.根据权利要求23至27中的任一权利要求的研磨机（27），其特征在于，所述研磨机（27）具有一个或多个功能特定的研磨轴（39），每个研磨轴具有特定研磨盘（18，23）和适当的冲洗端口或一组冲洗端口（29），所述特定研磨盘（18，23）即为圆柱形研磨盘（18）或轮廓研磨盘（23）。

29.根据权利要求28的研磨机（27），其特征在于，所述研磨机（27）包括一个或多个分离的去毛刺刷（40），所述去毛刺刷（40）被布置在适用于此目的的去毛刺刷轴上。

30.根据权利要求28或29的研磨机（27），其特征在于，在所述转子（1）的制造过程中，所述控制器（36）控制所述功能特定的研磨轴（39）；或者在功能特定的研磨轴（39）上没有进行研磨盘（18，23）互换的情况下控制所述功能特定的研磨轴（39）。

31.根据权利要求23至30中的任一权利要求的研磨机（27），其特征在于，所述研磨机还具有一个或多个可定位和/或可互换的冲洗端口（29）或冲洗端口组，所述冲洗端口或冲洗端口组由控制器（36）控制。

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