JP3363526B2 - スクロールラップの加工方法 - Google Patents

スクロールラップの加工方法

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JP3363526B2 JP16372593A JP16372593A JP3363526B2 JP 3363526 B2 JP3363526 B2 JP 3363526B2 JP 16372593 A JP16372593 A JP 16372593A JP 16372593 A JP16372593 A JP 16372593A JP 3363526 B2 JP3363526 B2 JP 3363526B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スクロールラップの加
工方法に係り、例えば、冷凍機器などに使用するスクロ
ール圧縮機の渦巻き状のラップの加工における、加工精
度の安定維持および工具寿命の伸長を図るための加工方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のスクロール圧縮機の構造は、例え
ば、特開平1−187388号公報に記載されているよ
うに、基本的に渦巻き状のラップは内線,外線とも、鏡
板から直角に屹立した状態をしており、ラップ間は深溝
形状を呈している。このような圧縮機における渦巻き状
のラップ(以下スクロールラップという)を成形するた
めの従来の加工法は、図3ないし図6に示す方法を採用
しているのが通例である。
【0003】図3は、一般的なスクロールラップ加工の
一例を示す斜視図、図4は、一般的なスクロールラップ
加工の一例を示す要部側面図、図5は、従来のエンドミ
ルの一例を示す詳細図、図6は、図5のエンドミルによ
るスクロールの加工状態を示す側面図である。図におい
て、21はスクロール、22はラップ、23は溝、24
は鏡板、25はラップ側面、26はラップ底面(鏡板面
に相当する)、27は、加工具に係るエンドミル、28
は、工作機械のスピンドル、29はクーラント(切削補
助剤)、30はエンドミル底面逃げ部隙間を示す。
【0004】図3は、ラップ22の創成加工の概念を示
す斜視図で、ラップ22は円板状の鏡板24面上に、曲
率が次第に変化する渦巻き状態で連続的に形成される。
このラップ22を形成するために、エンドミル27は矢
印に示すようにラップ22の外線22aの外側から、ラ
ップ22の中心部22bに到り、その後内線22cの内
側から外側に連続した軌跡を辿る。
【0005】図4は、ラップ22の創成加工の概念を示
す側面図で、一点鎖線に示す素材を実線に示す仕上状態
にエンドミル27により切削加工している状態を示す。
すなわち、前記エンドミル27で溝加工することによ
り、その側面切刃27bによりラップ22の側面25
を、また、底面切刃27cによりラップ底面(鏡板面)
26がそれぞれ加工され、渦巻状のラップ22が鏡板2
4面上に直立して形成されるものである。
【0006】図5は、上記一般的なスクロール21の形
成、すなわち、スクロールラップ加工に用いる従来のエ
ンドミル27の形状の一例を詳細に示すものである。図
5の(a)は側面,断面図、(b)は底面切刃逃げを示
す説明図、(c)は側面切刃逃げを示す説明図である。
エンドミル27は、その軸心部に適宜内径を有するクー
ラント導通穴27aが全長にわたり穿孔されている。ま
た、切刃は、側面には軸方向に適宜なリード角を形成し
た側面切刃27b、端面には底面切刃27cが、それぞ
れ複数個形成されている。
【0007】従来のエンドミル27のそれぞれの切刃の
逃げ面の角度は、側面切刃逃げ面27dの側面切刃逃げ
角θ1は8°以上、底面切刃逃げ27eの底面切刃逃げ
角θ2は6°以上となっており、後で述べる本発明のエ
ンドミルに比較し大きい角度に形成されているのが一般
的であった。
【0008】該エンドミル27は、図6に示すように、
該当する工作機械(図示せず)のスピンドル28に取り
付けられ、スピンドル28の軸心に穿孔されたクーラン
ト供給穴28aから、刃先の冷却と切粉の強制排除を目
的にクーラント29が連続的に供給され、溝23を加工
することによりラップ側面25およびラップ底面26が
それぞれ創成される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のエン
ドミル27においては、その軸心に穿孔されたクーラン
ト導通穴27aの面積Aに対し、底面切刃27cの底面
切刃逃げ27eと切削を被るラップ底面26とで構成す
る隙間30の合計面積Bの関係が考慮されておらず、一
般的にA<Bの関係になっていた。このため、図6に太
線の矢印に示すように、クーラント29は、エンドミル
27の高速回転に伴う遠心力によりクーラント導通穴2
7aの端面位置から、エンドミル27の軸心と直角方向
に飛散し、クーラント29の流出距離の最も近い、エン
ドミル27の底面切刃逃げ27eの隙間の上部付近から
多く抜け出るようになっていた。
【0010】その結果、エンドミル27の最も加工負荷
の大きい、刃先先端27fに充分にクーラント29の供
給が行われず、切削加工による発熱を効果的に除去でき
ず、刃先の発熱摩耗や、被削材が刃先先端に凝着する、
いわゆる構成刃先によるチッピング発生等の問題点を有
していた。
【0011】また、エンドミル27の刃先先端27f
は、前述の側面切刃7bの側面切刃逃げ27dの逃げ角
θ1、および底面刃先27cの逃げ27eの逃げ角θ2
比較的大きいことから、鋭角状に小面積でラップ22の
側面25および底面26側に突出し、前述のクーラント
29の供給不足とも相俟って、摩擦摩耗が早期に発生す
るとともに、鋳物などのフェライトと黒鉛の強度のこと
なる成分が混在する組織の、被削材で生じる刃先先端の
ミクロな断続切削により、チッピングを発生しやすい形
状であった。
【0012】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、クーラントの供給不足を解消
するとともに、刃先の剛性向上を行い、摩耗の進展の抑
制、加工精度の向上、エンドミルの長寿命化などにより
安価で信頼性の高いスクロールラップの加工方法を提供
することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るスクロールラップの加工方法の構成
は、軸心に全長にわたりクーラント導通穴を穿孔したエ
ンドミルを用い、該クーラント導通穴から刃先に常時ク
ーラントを供給しながら、鏡板面に直立する渦巻状のラ
ップを切削するスクロールラップの加工方法において、
これに用いるエンドミルの底面側切刃逃げ面とラップ底
面とからなる底面側切刃逃げ部隙間の合計面積を、前記
刃先にクーラントが連続的に供給される面積であって、
かつ前記クーラント導通穴の断面積と同等以下に設定し
たものである。また、エンドミルの底面側切刃逃げ角お
よび側面側切刃逃げ角を、それぞれ5°以下に形成した
ものである。
【0014】すなわち、上記の課題を解決するために
は、まず、刃先の冷却はエンドミル中心から供給される
クーラントを、刃先に充分供給する必要がある。そのた
めには、底面切刃の逃げ角を小さくし、該逃げ面と底面
とで形成する隙間の合計面積をクーラント導通穴面積と
同等以下にする。さらに、上記の底面切刃の形状変更と
相俟って、側面切刃の逃げ角を小さくし、刃先先端を支
える刃の裏側の実質肉厚を大きくすることで課題が解決
する。
【0015】
【作用】上記技術的手段による働きは下記のとおりであ
る。エンドミル軸心のクーラント導通穴から供給される
クーラントは、クーラント流出隙間を小さくすること、
すなわち、エンドミル底面切刃逃げ上端部を極力底面に
近接させることによって、クーラントは刃先に満遍なく
行き渡り、大いに冷却効果を発揮することができる。ま
た、刃先逃げ角の鈍角化を図り刃先の剛性を向上する形
状とすることにより、耐摩擦摩耗性を向上するととも
に、チッピングの発生を抑制することができる。
【0016】
【実施例】以下本発明の実施例を、図1および図2を参
照して説明する。図1は、本発明のスクロールラップの
加工方法に供せられるエンドミルの一実施例を示す詳細
図で、(a)は側面,断面図、(b)は底面切刃逃げを
示す説明図、(c)は側面切刃逃げを示す説明図、図2
は、図1のエンドミルによるスクロールの加工状態を示
す側面図である。
【0017】図において、1は、旋回スクロール,固定
スクロールなどのスクロール、2は渦巻き状のラップ、
3は渦巻き状の溝(ラップ間の凹み)、4は鏡板、5は
ラップ側面、6はラップ底面(鏡板面に相当する)、7
は、加工具に係るエンドミル、8は、図示しない加工機
のスピンドル、9は、切削補助材に係るクーラント、1
0はエンドミル底面逃げ部隙間を示す。
【0018】図1は、エンドミル7の形状の一例を示す
詳細図で、エンドミル7の軸心Oには、その全長にわた
り適宜断面積のクーラント導通穴7aが穿孔されてい
る。また、エンドミルの切刃は、側面には軸心Oに所定
のリード角を形成した側面切刃7bが、端面には底面切
刃7cが、それぞれ複数個形成されている。
【0019】ここで、前記エンドミル7のそれぞれの切
刃の逃げの角度、すなわち、側面切刃7bの側面切刃逃
げ7dの逃げ角θ1(側面切刃逃げ角θ1)および底面切
刃7cの底面切刃逃げ7eの逃げ角θ2(底面切刃逃げ
角θ2)を5°以下に小さく形成する。特に、底面切刃
7cの底面切刃逃げ角θ2は、図2に示すように、この
逃げ部形状とラップ底面6とで構成する逃げ部隙間10
の合計面積Bが、前述のエンドミル7の軸心Oに穿孔さ
れたクーラント導通穴7aの断面積Aに対し、A≧Bの
関係になるように逃げ面角を選定するものである。
【0020】このようなエンドミル7が、図2に示すよ
うに該当する工作機械(図示せず)のスピンドル8に取
り付けられ、スピンドル8の軸心に穿孔されたクーラン
ト供給穴8aから、刃先の冷却と切粉の強制排除を目的
に、クーラント9が連続的に供給されながら、渦巻き溝
を加工することによりラップ側面5およびラップ底面6
がそれぞれ創成される。
【0021】本実施例によれば、図2の太線矢印に示す
ように、クーラント9は、ラップ底面6の表面を舐める
ように連続的に供給されることから、エンドミル7の刃
先先端7fに効果的に導かれ、刃先の冷却が可能とな
る。したがって、構成刃先の析出を防止でき、これによ
るチッピングの発生を防止し、発熱による摩擦摩耗を低
減することが可能になる。
【0022】また、側面切刃逃げ角θ1,底面切刃逃げ
角θ2を従来のエンドミルよりはるかに小さく形成する
ことにより、エンドミル加工で最も加工負荷の大きい刃
先先端7fを、裏側の肉厚部分で支えることができるこ
とから、刃先強度の向上が図られ、同時に若干の摩耗で
も刃先のスクロールとの接触面積を早期に増加し、摩擦
摩耗が進展し難くなっている。したがって、エンドミル
によるスクロールなどの深溝加工の精度の安定化と、エ
ンドミル自身の加工距離の進展を図ることができ、工具
費の大幅な低減が可能で、安価で高性能な、信頼性の高
いスクロールラップの加工方法を提供することができ
る。
【0023】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、クーラントの供給不足を解消するとともに、刃先
の剛性向上を行い、摩耗の進展の抑制、加工精度の向
上、エンドミルの長寿命化などにより安価で信頼性の高
いスクロールラップの加工方法を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスクロールラップの加工方法に供せら
れるエンドミルの一実施例を示す詳細図である。
【図2】図1のエンドミルによるスクロールの加工状態
を示す側面図である。
【図3】一般的なスクロールラップ加工の一例を示す斜
視図である。
【図4】一般的なスクロールラップ加工の一例を示す要
部側面図である。
【図5】従来のエンドミルの一例を示す詳細図である。
【図6】図5のエンドミルによるスクロールの加工状態
を示す側面図である。
【符号の説明】
1…スクロール、2…ラップ、4…鏡板、7…エンドミ
ル、7a…クーラント導通穴、7b…側面切刃、7c…
底面切刃、7d…側面切刃逃げ、7e…底面切刃逃げ、
7f…刃先先端、8…スピンドル、8a…クーラント供
給穴、9…クーラント、10…エンドミル底面逃げ部隙
間、θ1…側面切刃逃げ角、θ2…底面切刃逃げ角。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀江 辰雄 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所リビング機器事業 部冷熱本部内 (72)発明者 前田 幸男 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平2−53511(JP,A) 実開 昭61−163115(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23P 15/02 B23C 3/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸心に全長にわたりクーラント導通穴を
    穿孔したエンドミルを用い、該クーラント導通穴から刃
    先に常時クーラントを供給しながら、鏡板面に直立する
    渦巻状のラップを切削するスクロールラップの加工方法
    において、 これに用いるエンドミルの底面側切刃逃げ面とラップ底
    面とからなる底面側切刃逃げ部隙間の合計面積を、前記
    刃先にクーラントが連続的に供給される面積であって、
    かつ前記クーラント導通穴の断面積と同等以下に設定し
    たことを特徴とするスクロールラップの加工方法。
  2. 【請求項2】 エンドミルの底面側切刃逃げ角および側
    面側切刃逃げ角を、それぞれ5°以下に形成したことを
    特徴とする請求項1記載のスクロールラップの加工方
    法。
JP16372593A 1993-07-02 1993-07-02 スクロールラップの加工方法 Expired - Lifetime JP3363526B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3411764B2 (ja) * 1996-02-21 2003-06-03 ペンタックス株式会社 ヘリコイドを有する合成樹脂製レンズ鏡筒の成形金型の製造方法
CN111886102A (zh) * 2018-03-22 2020-11-03 住友电工硬质合金株式会社 立铣刀

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