JP2531964B2 - スクロ―ル形状の加工方法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンプレッサー等に使用される、インボリ
ュート曲線で形成されたスクロール形状の壁面、を加工
する為のスクロール形状の加工方法に関する。
ュート曲線で形成されたスクロール形状の壁面、を加工
する為のスクロール形状の加工方法に関する。
［従来技術とその問題点］ 近年、エアコン等に用いられるコンプレッサとして、
旋回運動あるいは軌道運動により流体を移動させる容積
式渦巻流体機械が開発され、実用に供されている。
旋回運動あるいは軌道運動により流体を移動させる容積
式渦巻流体機械が開発され、実用に供されている。
この容積式渦巻流体機械は、所定高さの渦巻状（スク
ロール形状）の壁面を有する一対の（互いに鏡面対称の
関係にある）円板を180℃角度をずらせて組合せ、互い
の渦巻壁を接触させつつ角度関係を保って相対的に旋回
させるものであり、運動がスムース・低騒音・低振動・
高速回転が可能及び高効率であるといった数々の優れた
特徴を有しているために注目を集めているものである。
ロール形状）の壁面を有する一対の（互いに鏡面対称の
関係にある）円板を180℃角度をずらせて組合せ、互い
の渦巻壁を接触させつつ角度関係を保って相対的に旋回
させるものであり、運動がスムース・低騒音・低振動・
高速回転が可能及び高効率であるといった数々の優れた
特徴を有しているために注目を集めているものである。
上記スクロール形状を構成する渦巻曲線は、幾何学的
完全性からインボリュート曲線が用いられる。
完全性からインボリュート曲線が用いられる。
このようなスクロール形状の加工は、インボリュート
曲線の関係式を直交座標系の座標値に置換えてこの座標
値をＸ−Ｙ座標系のNC工作機械に入力し、加工工具とス
クロール部品とを相対運動させることにより行なうこと
ができるが、NC装置の情報処理能力により加工時間が規
制されたり、Ｘ−Ｙ補間を行なった場合にNC装置のサー
ボの追従遅れによってスクロール部品の中央部では加工
工具の移動軌跡の誤差が大きくなって送り速度を上げる
ことが出来ないといった問題がある。この為、特開昭62
−88507号公報開示の如く、加工工具の中心位置をスク
ロール部品のインボリュート曲線の基礎円に接する直線
上で移動させると共にこれと同期させてスクロール部品
をインボリュート曲線の基礎円中心を回転中心として回
転させて加工することが行なわれている。このようにす
れば、加工工具の移動方向はインボリュート曲線の法線
方向となる為に高速且つ高精度での加工が可能となるも
のである。
曲線の関係式を直交座標系の座標値に置換えてこの座標
値をＸ−Ｙ座標系のNC工作機械に入力し、加工工具とス
クロール部品とを相対運動させることにより行なうこと
ができるが、NC装置の情報処理能力により加工時間が規
制されたり、Ｘ−Ｙ補間を行なった場合にNC装置のサー
ボの追従遅れによってスクロール部品の中央部では加工
工具の移動軌跡の誤差が大きくなって送り速度を上げる
ことが出来ないといった問題がある。この為、特開昭62
−88507号公報開示の如く、加工工具の中心位置をスク
ロール部品のインボリュート曲線の基礎円に接する直線
上で移動させると共にこれと同期させてスクロール部品
をインボリュート曲線の基礎円中心を回転中心として回
転させて加工することが行なわれている。このようにす
れば、加工工具の移動方向はインボリュート曲線の法線
方向となる為に高速且つ高精度での加工が可能となるも
のである。
しかし乍ら、上記構成とした場合には、加工工具をス
クロール部品のインボリュート曲線の基礎円上（又は基
礎円の接線上）にオフセットした後これと直交する方向
に移動させて加工しなければならない為に、例えば、加
工工具を同一平面上で直交する二方向に移動可能とする
と共にスクロール部品を回転可能とし、更には加工工具
の切込み方向（加工工具の移動方向平面と直交する方
向、即ちスクロール部品の回転軸と平行する方向）にも
移動可能として構成しなければならない。従って、作動
軸が多く装置が大型化すると共に製造コストがかかると
いう問題点を有するものである。又、スクロール部品を
回転可能且つ加工工具（又は加工物）を一方向に移動可
能として所謂２軸とし、これにコンピュータを備えたCN
C工作機械により、従来のNCデータ（Ｘ−Ｙ座標系デー
タ）をプログラムによって座標変換させて加工すること
も考えられる、しかし、データを読み込んでのリアルタ
イムの加工には演算処理に時間を要し現実的でないもの
である。
クロール部品のインボリュート曲線の基礎円上（又は基
礎円の接線上）にオフセットした後これと直交する方向
に移動させて加工しなければならない為に、例えば、加
工工具を同一平面上で直交する二方向に移動可能とする
と共にスクロール部品を回転可能とし、更には加工工具
の切込み方向（加工工具の移動方向平面と直交する方
向、即ちスクロール部品の回転軸と平行する方向）にも
移動可能として構成しなければならない。従って、作動
軸が多く装置が大型化すると共に製造コストがかかると
いう問題点を有するものである。又、スクロール部品を
回転可能且つ加工工具（又は加工物）を一方向に移動可
能として所謂２軸とし、これにコンピュータを備えたCN
C工作機械により、従来のNCデータ（Ｘ−Ｙ座標系デー
タ）をプログラムによって座標変換させて加工すること
も考えられる、しかし、データを読み込んでのリアルタ
イムの加工には演算処理に時間を要し現実的でないもの
である。
［発明の目的］ 本発明は上記の如き事情に鑑み、装置の大型化を招来
せずに低コストで製造でき、しかも高速且つ高精度な加
工が可能なスクロール形状の加工方法の提供、を目的と
する。
せずに低コストで製造でき、しかも高速且つ高精度な加
工が可能なスクロール形状の加工方法の提供、を目的と
する。
［発明の構成］ 上記目的達成のため、本発明に係るスクロール形状の
加工方法は、インボリュート曲線の基礎円の中心を通る
回転軸線回りにスクロール部品を回転させるためのスク
ロール部品回転手段と、スクロール部品の回転軸線と平
行な軸線回りに回転される加工工具と、加工工具を、イ
ンボリュート曲線の加工開始点における加工工具の回転
軸線とスクロール部品の回転軸線とに直交する直線上に
加工工具の回転軸線がある状態で移動させるための工具
移動手段と、を用い、基礎円の半径:a、インボリュート
角度：θ、インボリュート曲線の加工開始点における加
工工具の回転軸線とスクロール部品の回転軸線とに直交
する直線からインボリュート始点位置迄の角度：ψ、加
工工具の刃先円直径:Dとして式 により得られる、基礎円の中心から加工工具の中心迄の
距離ｘに基づいて工具を移動させるように工具移動手段
を制御すると共に、式 Ｃ＝θ−tan-1［｛ａ（θ＋ψ）＋D/2｝/a］ …（２） により得られるスクロール部品の回転角Ｃに基づいてス
クロール部品を回転させるようにスクロール部品回転手
段を制御すること、を特徴とするものである。
加工方法は、インボリュート曲線の基礎円の中心を通る
回転軸線回りにスクロール部品を回転させるためのスク
ロール部品回転手段と、スクロール部品の回転軸線と平
行な軸線回りに回転される加工工具と、加工工具を、イ
ンボリュート曲線の加工開始点における加工工具の回転
軸線とスクロール部品の回転軸線とに直交する直線上に
加工工具の回転軸線がある状態で移動させるための工具
移動手段と、を用い、基礎円の半径:a、インボリュート
角度：θ、インボリュート曲線の加工開始点における加
工工具の回転軸線とスクロール部品の回転軸線とに直交
する直線からインボリュート始点位置迄の角度：ψ、加
工工具の刃先円直径:Dとして式 により得られる、基礎円の中心から加工工具の中心迄の
距離ｘに基づいて工具を移動させるように工具移動手段
を制御すると共に、式 Ｃ＝θ−tan-1［｛ａ（θ＋ψ）＋D/2｝/a］ …（２） により得られるスクロール部品の回転角Ｃに基づいてス
クロール部品を回転させるようにスクロール部品回転手
段を制御すること、を特徴とするものである。
これにより、加工物の回転（Ｃ軸回り）と加工工具の
一軸方向（Ｘ軸方向）の移動の２軸のみによってもスク
ロール形状の加工が高速且つ高精度で行なえると共に、
基礎円の直径が異なるインボリュート曲線を容易に加工
できるものである。
一軸方向（Ｘ軸方向）の移動の２軸のみによってもスク
ロール形状の加工が高速且つ高精度で行なえると共に、
基礎円の直径が異なるインボリュート曲線を容易に加工
できるものである。
［発明の実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明に係るスクロール形状の加工方法を実
施する加工装置のシステム構成図を示し、工作機械本体
20その制御装置10より構成されている。第２図はその工
作機械本体20の外観図である。制御装置10はマイクロコ
ンピュータにより構成され、本加工装置は所謂CNC（Com
puterized Numerical Conrol）工作機械となっているも
のである。
施する加工装置のシステム構成図を示し、工作機械本体
20その制御装置10より構成されている。第２図はその工
作機械本体20の外観図である。制御装置10はマイクロコ
ンピュータにより構成され、本加工装置は所謂CNC（Com
puterized Numerical Conrol）工作機械となっているも
のである。
工作機械本体20は、水平のベッド21端側に加工物（ス
クロール部品）を保持するスクロール部品回転手段とし
てのコラム22、他端側に加工工具24を保持する工具保持
部23が配置されて構成されている。
クロール部品）を保持するスクロール部品回転手段とし
てのコラム22、他端側に加工工具24を保持する工具保持
部23が配置されて構成されている。
コラム22には加工物を挟持する加工物保持部22Aが回
転可能（Ｃ軸）に設けられ、該加工物保持部22Aはサー
ボモータ22Bにより回転駆動される。
転可能（Ｃ軸）に設けられ、該加工物保持部22Aはサー
ボモータ22Bにより回転駆動される。
加工物保持部22Aと対向する工具保持部23には、加工
工具24（切削乃至切削工具）を回転駆動可能に保持する
工具回転手段としての工具台23Aが、加工物保持部22Aの
回転軸と直交する方向（Ｘ軸方向：本実施例では直交す
る水平方向）に移動可能にＸ軸テーブル23C上に設けら
れ、該Ｘ軸テーブル23Cは更に加工物保持部22Aの回転軸
と平行する方向（Ｚ軸方向）にベット21上を移動可能に
構成されている。Ｘ軸テーブル23C及び工具台23Aは制御
装置10により制御される夫々の工具移動手段としてのサ
ーボモータ23D・23Eにより各々独立して移動駆動され
る。又、工具台23Aに保持された加工工具24は駆動モー
タ23Bにより回転駆動される。
工具24（切削乃至切削工具）を回転駆動可能に保持する
工具回転手段としての工具台23Aが、加工物保持部22Aの
回転軸と直交する方向（Ｘ軸方向：本実施例では直交す
る水平方向）に移動可能にＸ軸テーブル23C上に設けら
れ、該Ｘ軸テーブル23Cは更に加工物保持部22Aの回転軸
と平行する方向（Ｚ軸方向）にベット21上を移動可能に
構成されている。Ｘ軸テーブル23C及び工具台23Aは制御
装置10により制御される夫々の工具移動手段としてのサ
ーボモータ23D・23Eにより各々独立して移動駆動され
る。又、工具台23Aに保持された加工工具24は駆動モー
タ23Bにより回転駆動される。
加工に際しては、所望インボリュート曲線のNC言語に
よるＸ−Ｙ座標系のデータを制御装置10に入力すること
により、該制御装置10に制御駆動されて工具台23AをＸ
軸方向に移動駆動すると共に加工物保持部22A（即ち加
工物）を回転駆動して加工を行なうものである。尚、工
具台23AをＸ軸方向に移動した際、加工工具24の中心は
加工物保持部22Aの中心（即ち加工物の中心）を通る直
線上を移動するよう構成されている。
よるＸ−Ｙ座標系のデータを制御装置10に入力すること
により、該制御装置10に制御駆動されて工具台23AをＸ
軸方向に移動駆動すると共に加工物保持部22A（即ち加
工物）を回転駆動して加工を行なうものである。尚、工
具台23AをＸ軸方向に移動した際、加工工具24の中心は
加工物保持部22Aの中心（即ち加工物の中心）を通る直
線上を移動するよう構成されている。
制御装置10は、第１図示の如く、情報処理部（データ
作成部）11と該情報処理部11により処理された情報に基
づいて工作機械本体20を制御する制御部（NC制御部）12
とにより構成されている。
作成部）11と該情報処理部11により処理された情報に基
づいて工作機械本体20を制御する制御部（NC制御部）12
とにより構成されている。
情報処理部11は、第３図により詳細なブロック図を示
すが、NC言語により入力されるインボリュート曲線のＸ
−Ｙ座標系のデータを座標系変換部11Aにより予めプロ
グラムされている計算式（後述する）に従って極座標系
のデータに変換演算し、次に、分割処理部11Bにより各
データ間を分割して最適な軌跡となるよう補間演算を行
ない、Ｘ・Ｃ・Ｔ変換データ作成部11CによりＸ軸位置
（Ｘ軸方向移動量）とＣ軸回転角度及びそれらの分配時
間Ｔを算出する。そこで得られた演算結果は、後述する
制御部12に出力される。第４図に、上記情報処理部11の
作動フローチャートを示す。
すが、NC言語により入力されるインボリュート曲線のＸ
−Ｙ座標系のデータを座標系変換部11Aにより予めプロ
グラムされている計算式（後述する）に従って極座標系
のデータに変換演算し、次に、分割処理部11Bにより各
データ間を分割して最適な軌跡となるよう補間演算を行
ない、Ｘ・Ｃ・Ｔ変換データ作成部11CによりＸ軸位置
（Ｘ軸方向移動量）とＣ軸回転角度及びそれらの分配時
間Ｔを算出する。そこで得られた演算結果は、後述する
制御部12に出力される。第４図に、上記情報処理部11の
作動フローチャートを示す。
即ち、NC言語によるデータ（該データはＸ−Ｙ座標系
データ）が入力されるとこれを読み込み、まずインボリ
ュート曲線か否かが判断される。インボリュート曲線と
判断された場合には、Ｘ−Ｙ座標系データの極座標系
（Ｘ−Ｃ）への変換を行なう（以上座標系変換部11
A）。そして、インボリュート角（θ）がインボリュー
ト終了角度（θＳ）に達しない場合には、変換された各
データ間を分割処理部11Bに於て等分割処理を行なうと
共に更に必要に応じて補正誤差分割処理及び周速変化分
割処理（各分割処理については後述する）を行なった
後、Ｘ・Ｃ・Ｔ変換データ作成部11CX・Ｃ・Ｔの変換デ
ータを得るものである。
データ）が入力されるとこれを読み込み、まずインボリ
ュート曲線か否かが判断される。インボリュート曲線と
判断された場合には、Ｘ−Ｙ座標系データの極座標系
（Ｘ−Ｃ）への変換を行なう（以上座標系変換部11
A）。そして、インボリュート角（θ）がインボリュー
ト終了角度（θＳ）に達しない場合には、変換された各
データ間を分割処理部11Bに於て等分割処理を行なうと
共に更に必要に応じて補正誤差分割処理及び周速変化分
割処理（各分割処理については後述する）を行なった
後、Ｘ・Ｃ・Ｔ変換データ作成部11CX・Ｃ・Ｔの変換デ
ータを得るものである。
座標系変換部11Aに於て行なわれるＸ−Ｙ座標系デー
タから極座標系データへの変換は、下記計算式（１）
（２）により行なわれる。即ち、第５図に基づいて説明
すれば、 a:スクロールのインボリュートの基礎円半径 θ：インボリュート角度 ψ:X軸からインボリュート始点位置迄の角度 D:加工工具刃先円直径 とした場合、 Ｘ軸方向位置（基礎円の中心から加工工具の中心迄の
距離ｘ）は、 により算出する。尚、Ｘ軸からインボリュート始点位置
迄の角度ψの符号（±）は、Ｘ軸からインボリュート曲
線の正方向では＋、負方向では−となる。又、D/2（加
工工具刃先円半径）の符号（±）は、加工対象とするス
クロール壁面が内周壁か外周壁かにより異なり、内周壁
の場合には−、外周壁の場合には＋となるものである。
第５図は内周壁の加工を示している。上記式（１）によ
り求められた基礎円の中心から加工工具の中心迄の距離
ｘに対応して上記主軸台のＸ軸からの回転角Ｃを Ｃ＝Ｃ＝θ−tan-1〔｛ａ（θ＋ψ）＋D/2｝/a〕 …
（２） により求める。
タから極座標系データへの変換は、下記計算式（１）
（２）により行なわれる。即ち、第５図に基づいて説明
すれば、 a:スクロールのインボリュートの基礎円半径 θ：インボリュート角度 ψ:X軸からインボリュート始点位置迄の角度 D:加工工具刃先円直径 とした場合、 Ｘ軸方向位置（基礎円の中心から加工工具の中心迄の
距離ｘ）は、 により算出する。尚、Ｘ軸からインボリュート始点位置
迄の角度ψの符号（±）は、Ｘ軸からインボリュート曲
線の正方向では＋、負方向では−となる。又、D/2（加
工工具刃先円半径）の符号（±）は、加工対象とするス
クロール壁面が内周壁か外周壁かにより異なり、内周壁
の場合には−、外周壁の場合には＋となるものである。
第５図は内周壁の加工を示している。上記式（１）によ
り求められた基礎円の中心から加工工具の中心迄の距離
ｘに対応して上記主軸台のＸ軸からの回転角Ｃを Ｃ＝Ｃ＝θ−tan-1〔｛ａ（θ＋ψ）＋D/2｝/a〕 …
（２） により求める。
次に、各データ間の補間間隔を決定する為のデータ分
割処理方法を説明する。
割処理方法を説明する。
データ分割処理方法としては、前述の如く、等分割処
理・補正誤差分割処理・周速変化分割処理の異なる三方
式により行なわれるようになっている。以下夫々を詳説
すると、 等分割処理は、第6A及び6B図示の如く、予め定められ
た所定のＣ軸回転角度又はインボリュート角度毎に分割
する方法であり、第6A図にＣ軸回転角度を一定（φＣ）
として分割した加工区間Ａ〜Ｂを１ブロックとした場合
を示し、第6B図にはインボリュート角度を一定（θＣ）
として分割した加工区間Ａ〜Ｂを１ブロックとした場合
を示している。
理・補正誤差分割処理・周速変化分割処理の異なる三方
式により行なわれるようになっている。以下夫々を詳説
すると、 等分割処理は、第6A及び6B図示の如く、予め定められ
た所定のＣ軸回転角度又はインボリュート角度毎に分割
する方法であり、第6A図にＣ軸回転角度を一定（φＣ）
として分割した加工区間Ａ〜Ｂを１ブロックとした場合
を示し、第6B図にはインボリュート角度を一定（θＣ）
として分割した加工区間Ａ〜Ｂを１ブロックとした場合
を示している。
補正誤差分割処理とは、分割された１ブロック間の直
線補間であって、理論値（理論軌跡：第７図の実線）と
実際値（補間軌跡：第７図の破線）との基礎円中心から
の最大誤差間Δｘを所定値以下となるよう１ブロックの
幅（分割幅:A〜Ｂ）を決定するものである。
線補間であって、理論値（理論軌跡：第７図の実線）と
実際値（補間軌跡：第７図の破線）との基礎円中心から
の最大誤差間Δｘを所定値以下となるよう１ブロックの
幅（分割幅:A〜Ｂ）を決定するものである。
周速変化分割処理とは、本装置の如き２軸（Ｘ軸の移
動とＣ軸の回転）によりインボリュート曲線を加工した
場合、１ブロック間に於る加工距離はＸ軸の移動距離
（ｘ）及び加工物の回転角度（Ｃ）とは比例しない為
に、ブロック間の平均周速（加工速度）は指定周速であ
っても実際の加工速度（Ｖ）はブロック内の始点と終点
とで第８図示の如く異なるものである。そこで、指定周
速（VC）を中心とする所定の周速範囲（VS）を設定し、
周速変化がこの範囲内となるよう１ブロックの幅（Ｗ）
を決定するものである。又は、単位時間当りの加工距離
（Ｌ）を指定加工距離を中心とする所定範囲（LS）とし
１ブロックの幅（Ｗ）を決定しても良い。実際には、指
定周速Ｖに対する周速の許容範囲VSの比（V/VS）が一定
値以下となるよう処理すれば良いものである。
動とＣ軸の回転）によりインボリュート曲線を加工した
場合、１ブロック間に於る加工距離はＸ軸の移動距離
（ｘ）及び加工物の回転角度（Ｃ）とは比例しない為
に、ブロック間の平均周速（加工速度）は指定周速であ
っても実際の加工速度（Ｖ）はブロック内の始点と終点
とで第８図示の如く異なるものである。そこで、指定周
速（VC）を中心とする所定の周速範囲（VS）を設定し、
周速変化がこの範囲内となるよう１ブロックの幅（Ｗ）
を決定するものである。又は、単位時間当りの加工距離
（Ｌ）を指定加工距離を中心とする所定範囲（LS）とし
１ブロックの幅（Ｗ）を決定しても良い。実際には、指
定周速Ｖに対する周速の許容範囲VSの比（V/VS）が一定
値以下となるよう処理すれば良いものである。
制御部12は、上記情報処理部11からのＸ・Ｃ・Ｔデー
タに基づいて工作機械本体20を制御駆動するものであ
り、予測制御部12A、ピッチ誤差補正部12B、パルス分配
装置12C及びサーボ系12Dとにより構成されている（第３
図示）。そして、上記情報処理部11からのＸ・Ｃ・Ｔデ
ータに予測制御部12A及びピッチ誤差補正部12Bにより補
正した後、パルス分配装置12Cによりパルス分配し、サ
ーボ系12Dにより工作機械本体20の各サーボモータ（Ｘ
軸サーボモータ23C・Ｃ軸サーボモータ22B）を駆動する
と共に各サーボモータ23C・22Bに取付けられた図示しな
い速度検出器からの出力及び工具台23A及び加工物保持
部22Aに設けられた図示しない位置検出器からの信号が
フィードバックされて位置制御するものである。
タに基づいて工作機械本体20を制御駆動するものであ
り、予測制御部12A、ピッチ誤差補正部12B、パルス分配
装置12C及びサーボ系12Dとにより構成されている（第３
図示）。そして、上記情報処理部11からのＸ・Ｃ・Ｔデ
ータに予測制御部12A及びピッチ誤差補正部12Bにより補
正した後、パルス分配装置12Cによりパルス分配し、サ
ーボ系12Dにより工作機械本体20の各サーボモータ（Ｘ
軸サーボモータ23C・Ｃ軸サーボモータ22B）を駆動する
と共に各サーボモータ23C・22Bに取付けられた図示しな
い速度検出器からの出力及び工具台23A及び加工物保持
部22Aに設けられた図示しない位置検出器からの信号が
フィードバックされて位置制御するものである。
予測制御部は、実験よって得た上記サーボ系12Dの周
波数特性からその伝達関数を求め、この伝達関数に基づ
いてＸ・Ｃ・Ｔデータを予め補正するものである。具体
的には、加工工具乃至加工物の速度と加速度に所定に係
数を乗じることにより補正値を算出し、これをＸ・Ｃ・
Ｔデータに加算してサーボ系12Dの追従誤差を補正する
ものである。これにより加工精度の向上を図ることがで
きる。尚、この予測制御は必要ない場合には行なわない
ようにすることもできる。
波数特性からその伝達関数を求め、この伝達関数に基づ
いてＸ・Ｃ・Ｔデータを予め補正するものである。具体
的には、加工工具乃至加工物の速度と加速度に所定に係
数を乗じることにより補正値を算出し、これをＸ・Ｃ・
Ｔデータに加算してサーボ系12Dの追従誤差を補正する
ものである。これにより加工精度の向上を図ることがで
きる。尚、この予測制御は必要ない場合には行なわない
ようにすることもできる。
ピッチ誤差補正は、加工終了したスクロール形状（イ
ンボリュート曲線）を測定器30により測定し、その結果
と理想曲線との差を検出してＣ軸角度に対する補正値を
求め、該補正値を単位角度毎にメモリーに記憶させ、こ
れをＸ・Ｃ・Ｔデータに加えることにより次回の加工形
状を補正するものである。尚、この測定器30による測定
結果により入力データを修正することもできる。
ンボリュート曲線）を測定器30により測定し、その結果
と理想曲線との差を検出してＣ軸角度に対する補正値を
求め、該補正値を単位角度毎にメモリーに記憶させ、こ
れをＸ・Ｃ・Ｔデータに加えることにより次回の加工形
状を補正するものである。尚、この測定器30による測定
結果により入力データを修正することもできる。
第９図に制御部12の作動フローチャートを示す。即
ち、情報処理部11からのＸ・Ｃ・Ｔデータを読込み、予
測制御を必要とする場合には予測制御を行ない、次にピ
ッチ誤差補正が必要な場合にはピッチ誤差補正を行なっ
た後、パルス分配器によりパルス分配してサーボ系12D
を制御駆動するものである。
ち、情報処理部11からのＸ・Ｃ・Ｔデータを読込み、予
測制御を必要とする場合には予測制御を行ない、次にピ
ッチ誤差補正が必要な場合にはピッチ誤差補正を行なっ
た後、パルス分配器によりパルス分配してサーボ系12D
を制御駆動するものである。
更に、本システムでは、予測制御部により追従誤差補
正されたＸ・Ｃ・Ｔデータに基づいてシミュレータ40に
よりシミュレーションし、作画プロセッサ50によって作
画することにより理想曲線データと照合することが可能
である。これにより得られた誤差データは、入力データ
の修正、又はピッチ誤差補正に利用することができる。
正されたＸ・Ｃ・Ｔデータに基づいてシミュレータ40に
よりシミュレーションし、作画プロセッサ50によって作
画することにより理想曲線データと照合することが可能
である。これにより得られた誤差データは、入力データ
の修正、又はピッチ誤差補正に利用することができる。
尚、上記実施例では、工作機械本体20を横型として構
成したが、縦型として構成しても良いことは勿論であ
る。
成したが、縦型として構成しても良いことは勿論であ
る。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るスクロール形状の
加工方法によれば、同時作動が必要な作動軸は通常２軸
で良く、装置の大型化を招来せずに低コストで製造で
き、しかも高速且つ高精度な加工が可能となり、また、
基礎円の直径が異なるインボリュート曲線を容易に加工
できるものである。
加工方法によれば、同時作動が必要な作動軸は通常２軸
で良く、装置の大型化を招来せずに低コストで製造で
き、しかも高速且つ高精度な加工が可能となり、また、
基礎円の直径が異なるインボリュート曲線を容易に加工
できるものである。
第１図は本発明に於るスクロール形状の加工装置の一実
施例のシステム構成図、第２図はその工作機械本体の斜
視図、第３図は詳細なシステム構成図、第４図は情報処
理部の作動フローチャート、第５図は座標系変換公式の
説明図、第６図〜第８図はデータ分割処理の説明図、第
９図は制御部の作動フローチャートである。 １……加工物 10……制御装置 11……情報処理部（制御装置） 12……制御部（制御装置） 20……工作機械本体 21……ベット 22A……ワーク保持部 23A……工具台 23C……Ｘ軸テーブル
施例のシステム構成図、第２図はその工作機械本体の斜
視図、第３図は詳細なシステム構成図、第４図は情報処
理部の作動フローチャート、第５図は座標系変換公式の
説明図、第６図〜第８図はデータ分割処理の説明図、第
９図は制御部の作動フローチャートである。 １……加工物 10……制御装置 11……情報処理部（制御装置） 12……制御部（制御装置） 20……工作機械本体 21……ベット 22A……ワーク保持部 23A……工具台 23C……Ｘ軸テーブル
フロントページの続き (72)発明者 岩井 利光 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−188615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−57856（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】スクロール部品の壁面をインボリュート曲
線に加工するためのスクロール形状の加工方法であっ
て、 前記インボリュート曲線の基礎円の中心を通る回転軸線
回りに前記スクロール部品を回転させるためのスクロー
ル部品回転手段と、 前記スクロール部品の回転軸線と平行な軸線回りに回転
される加工工具と、 前記加工工具を、前記インボリュート曲線の加工開始点
における前記加工工具の回転軸線と前記スクロール部品
の回転軸線とに直交する直線上に前記加工工具の回転軸
線がある状態で移動させるための工具移動手段と、を用
い、 前記基礎円の半径:a、インボリュート角度：θ、前記イ
ンボリュート曲線の加工開始点における前記加工工具の
回転軸線と前記スクロール部品の回転軸線とに直交する
直線からインボリュート始点位置迄の角度：ψ、前記加
工工具の刃先円直径:Dとして式 により得られる、前記基礎円の中心から前記加工工具の
中心迄の距離ｘに基づいて前記工具を移動させるように
前記工具移動手段を制御すると共に、式 Ｃ＝θ−tan-1［｛ａ（θ＋ψ）＋D/2｝/a］ …（２） により得られる前記スクロール部品の回転角Ｃに基づい
て前記スクロール部品を回転させるように前記スクロー
ル部品回転手段を制御すること、を特徴とするスクロー
ル形状の加工方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63010092A JP2531964B2 (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | スクロ―ル形状の加工方法 |
| US07/293,006 US4893971A (en) | 1988-01-20 | 1989-01-03 | NC machining apparatus |
| DE3901621A DE3901621C2 (de) | 1988-01-20 | 1989-01-20 | Bearbeitungsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63010092A JP2531964B2 (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | スクロ―ル形状の加工方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01188210A JPH01188210A (ja) | 1989-07-27 |
| JP2531964B2 true JP2531964B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=11740689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63010092A Expired - Fee Related JP2531964B2 (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | スクロ―ル形状の加工方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4893971A (ja) |
| JP (1) | JP2531964B2 (ja) |
| DE (1) | DE3901621C2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2619532B2 (ja) * | 1989-06-28 | 1997-06-11 | ファナック株式会社 | インボリュート補間誤差補正方式 |
| JPH0354610A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-08 | Fanuc Ltd | インボリュート補間誤差補正方式 |
| JP2628924B2 (ja) * | 1990-04-05 | 1997-07-09 | ファナック株式会社 | 数値制御装置のギヤピッチ誤差補正方式 |
| US5103558A (en) * | 1990-08-24 | 1992-04-14 | Tecumseh Products Company | Method and apparatus for machining scroll wraps |
| US5329457A (en) * | 1993-04-15 | 1994-07-12 | General Electric Company | Comprehensive three-dimensional rotary tool point compensation |
| US6449529B1 (en) | 1999-01-05 | 2002-09-10 | Henryk Oleksy | Process for contour machining of metal blocks |
| JP3794938B2 (ja) * | 2000-10-04 | 2006-07-12 | 株式会社牧野フライス製作所 | 加工機械設備 |
| KR100408821B1 (ko) * | 2002-01-08 | 2003-12-06 | 학교법인 포항공과대학교 | 고속 가동을 위한 수치 제어장치 및 방법 |
| JP4171363B2 (ja) * | 2003-07-11 | 2008-10-22 | 西部電機株式会社 | 工作物を任意の曲面に切削加工する高速曲面加工方法 |
| JP4371231B2 (ja) * | 2005-01-17 | 2009-11-25 | 株式会社富士通ゼネラル | スクロール圧縮機の調芯装置およびその調芯方法 |
| US8506214B2 (en) | 2006-02-10 | 2013-08-13 | Klingelnberg Gmbh | Method for machining bevel gears using an indexing method having complete indexing error compensation |
| US9199317B2 (en) * | 2010-09-07 | 2015-12-01 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Scroll machining method and machining unit |
| AU2011253779A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Estimation of shift and small image distortion |
| DE102012201736B3 (de) * | 2012-02-06 | 2013-06-27 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | Universal-Werkzeugmaschine mit Spänesammelraum |
| DE102013107884A1 (de) * | 2013-07-23 | 2015-01-29 | Ralf Daunheimer | Vorrichtung zur materialabtragenden Bearbeitung der Innenwandung eines rohrförmig ausgebildeten Hohlkörpers |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3482357A (en) * | 1965-10-27 | 1969-12-09 | Fujitsu Ltd | Automatically controlled cam grinding system |
| SU859048A1 (ru) * | 1979-12-06 | 1981-08-30 | Предприятие П/Я А-1586 | Способ обработки винтовых поверхностей посто нного шага |
| SU1021525A1 (ru) * | 1982-02-16 | 1983-06-07 | Николаевский Филиал Одесского Инженерно-Строительного Института | Станок дл бескопирного фрезеровани поверхностей |
| JPS6085812A (ja) * | 1983-10-15 | 1985-05-15 | Fanuc Ltd | 領域加工におけるアプロ−チ方法 |
| US4639653A (en) * | 1985-04-15 | 1987-01-27 | Applied Microbotics Corporation | Method and apparatus for performing work in a three dimensional space |
| JP2634156B2 (ja) * | 1985-09-05 | 1997-07-23 | 株式会社日立製作所 | インボリュート形状加工方法 |
| JPS62188615A (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | スクロ−ル部品の加工方法 |
| JPH06288507A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-10-11 | Noritz Corp | 燃焼装置 |
-
1988
- 1988-01-20 JP JP63010092A patent/JP2531964B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-01-03 US US07/293,006 patent/US4893971A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-01-20 DE DE3901621A patent/DE3901621C2/de not_active Revoked
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3901621A1 (de) | 1989-08-03 |
| JPH01188210A (ja) | 1989-07-27 |
| DE3901621C2 (de) | 1994-06-09 |
| US4893971A (en) | 1990-01-16 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |