JP5992286B2 - Screw rotor processing method - Google Patents
Screw rotor processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5992286B2 JP5992286B2 JP2012217247A JP2012217247A JP5992286B2 JP 5992286 B2 JP5992286 B2 JP 5992286B2 JP 2012217247 A JP2012217247 A JP 2012217247A JP 2012217247 A JP2012217247 A JP 2012217247A JP 5992286 B2 JP5992286 B2 JP 5992286B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- journal shaft
- outer peripheral
- peripheral surface
- tooth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、奇数のロータ歯を有するスクリューロータの加工方法に関する。 The present invention relates to a method for processing the screw rotor having an odd number of rotor teeth.
スクリュー圧縮機等に組み込まれるスクリューロータは、ロータ歯が螺旋状に形成された複雑な3次元形状をしている。スクリューロータの加工精度により、スクリュー圧縮機等の性能は大きく左右される。スクリューロータの加工は、所定の外径に仕上げた丸棒素材に対して、ロータ歯切り加工を行い、ロータ歯の歯底径をマイクロメータ等で計測しながら、ロータ溝の谷径(歯底径)を所定寸法に仕上げていた。特許文献1には、NC工作機械の主軸台に丸棒素材を回転自在に装着し、丸棒素材の外径にスクリュー溝を形成する加工技術が開示されている。 A screw rotor incorporated in a screw compressor or the like has a complicated three-dimensional shape in which rotor teeth are formed in a spiral shape. The performance of a screw compressor or the like greatly depends on the processing accuracy of the screw rotor. For the processing of the screw rotor, a rotor bar cutting is performed on a round bar material finished to a predetermined outer diameter, and the root diameter of the rotor groove is measured while measuring the root diameter of the rotor tooth with a micrometer or the like. (Diameter) was finished to a predetermined dimension. Patent Document 1 discloses a processing technique in which a round bar material is rotatably mounted on a headstock of an NC machine tool, and a screw groove is formed on the outer diameter of the round bar material.
図7(A)〜(C)は、スクリュー圧縮機に用いられるスクリューロータを示す。図中、スクリューロータ100は雄ロータ102と雌ロータ104とで構成され、雄ロータ102のロータ歯106と雌ロータ104のロータ歯108とは互いに噛合し、圧縮空間を形成する。雄ロータ102及び雌ロータ104のロータ歯の数は、従来、例えば、図7(A)に示すように、偶数[雄ロータ4枚+雌ロータ6個]のロータ歯を有するスクリューロータが用いられていた。しかし、その後、高圧化による高性能化のニーズが高まり、ロータ歯の数が増加する傾向になり、図7の(B)及び(C)に示すように、奇数のロータ歯[雄ロータ5個+雌ロータ6個、又は雄ロータ5個+雌ロータ7個]を有するスクリューロータが用いられるようになってきた。
7A to 7C show a screw rotor used in a screw compressor. In the figure, the
図7(A)に示す偶数歯の場合、山部110同士又は歯底面112同士を結ぶ直線は軸中心Oを通るため、マイクロメータ等で軸中心Oを通るロータ歯の外径(最大径)や歯底径の計測が可能であった。一方、図7の(B)及び(C)に示す奇数のロータ歯を有する雄ロータ又は雌ロータの断面は、軸中心Oを挟んでロータ歯106の山部110と歯底面112とが対面した配置となる。そのため、マイクロメータ等を用いても、軸中心Oを通るロータ歯の外径(最大径)や歯底径を計測できない。従って、マイクロメータ等でロータ歯の外径や歯底径を計測しながら、ロータ歯を所定寸法に加工する加工方法を採用できない。
In the case of even-numbered teeth shown in FIG. 7A, the straight line connecting the
特許文献2には、このような場合に、加工機の被加工位置に装着されたスクリューロータに対し、ロータ歯の歯底面等を計測可能にする計測装置が開示されている。この計測装置は、加工機のテーブルに設けられ、ロータ溝の被加工部品の測定面に接触してスキャニングする測定子を有する計測ユニットと、この計測ユニットを被加工物に対して進退させる移動機構とを備え、計測ユニットが停止した状態で差動トランスによりロータ歯の歯底面と測定子との接触量の増減を計測して、該歯底面を計測するものである。 Patent Document 2 discloses a measuring device that enables measurement of a tooth bottom surface of a rotor tooth with respect to a screw rotor mounted at a processing position of a processing machine in such a case. This measuring device is provided on a table of a processing machine and has a measuring unit having a measuring element that contacts and scans a measurement surface of a workpiece to be processed in a rotor groove, and a moving mechanism that moves the measuring unit forward and backward In the state where the measuring unit is stopped, the increase and decrease of the contact amount between the tooth bottom surface of the rotor tooth and the measuring element is measured by the differential transformer, and the tooth bottom surface is measured.
しかし、この計測装置は予め加工機のテーブルに設置する必要があり、そのため、テーブルの構成が複雑となって加工機が高価となる。また、歯底面に対する測定子の位置決めに時間を要するという問題がある。そのため、本発明者等は、次のような加工方法を行っていた。まず、丸棒素材のロータ部形成部位を挟む両側部位に形成されたジャーナル軸部の外周面を、ロータ歯の歯底径と同一径となるように加工する。次に、ジャーナル軸部の外周面を基準面として、ロータ歯の歯底径がジャーナル軸部の外径に一致するようにロータ歯を形成する。その後、ジャーナル軸部の外径を設計寸法となるまで切削する。 However, this measuring device needs to be installed in advance on the table of the processing machine, so that the configuration of the table becomes complicated and the processing machine becomes expensive. In addition, there is a problem that it takes time to position the probe with respect to the tooth bottom surface. For this reason, the present inventors have performed the following processing method. First, the outer peripheral surface of the journal shaft part formed on both side parts sandwiching the rotor part forming part of the round bar material is processed so as to have the same diameter as the root diameter of the rotor teeth. Next, with the outer peripheral surface of the journal shaft portion as a reference surface, the rotor teeth are formed so that the root diameter of the rotor teeth matches the outer diameter of the journal shaft portion. Then, it cuts until the outer diameter of a journal axial part becomes a design dimension.
ジャーナル軸部は滑り軸受で支持されることから、ジャーナル軸部の磨耗防止のために、焼入れによるジャーナル軸部の硬化処理を行う必要がある。しかし、丸棒素材での加工工程では、ジャーナル軸部をロータ歯谷径と同一寸法にオーバーサイズに加工を行っていて、この加工方法は、ジャーナル軸部を2段階に加工するため、加工工数が増加するという問題がある。また、ロータ歯の加工後にジャーナル軸部の加工を行うため、ロータ歯の寸法に影響を与えるジャーナル軸部の焼入れ硬化処理を続けて行うことができない。そのため、熱歪を生じない硬質クロムメッキ処理を行う必要が生じ、スクリューロータ加工ラインからはずれた別工程になるため、コスト増や工数増となり、さらにはリードタイムが長くなる問題を招いていた。 Since the journal shaft portion is supported by a slide bearing, the journal shaft portion needs to be hardened by quenching in order to prevent wear of the journal shaft portion. However, in the machining process with a round bar material, the journal shaft is processed to the same size as the rotor tooth root diameter, and this journaling method processes the journal shaft in two stages. There is a problem that increases. Further, since the journal shaft portion is processed after the rotor teeth are processed, it is impossible to continue the quench hardening treatment of the journal shaft portion that affects the size of the rotor teeth. For this reason, it is necessary to perform a hard chrome plating process that does not cause thermal distortion, and this is a separate process that deviates from the screw rotor processing line, resulting in an increase in cost, man-hours, and a long lead time.
また、スクリューロータの仕上がり寸法を直接計測できないため、計測精度が十分でないという問題がある。なお、偶数のロータ歯を有するスクリューロータは、切削中にロータ歯の外径及び歯底径の計測が可能であるため、ロータ溝に相当する部位に溝を有する鋳物材を素材として用いることができた。しかし、奇数のロータ歯を有するスクリューロータは、ロータ歯の外径や歯底径を直接計測できないため、予め外径を所定寸法に仕上げた溝なしの丸棒を用いざるを得えず、材料費が高価となっていた。なお、レーザ測長器のような光学式計測手段では、レーザ光等の光線がロータ歯の曲面に反射し、正確な計測が困難となる。 Moreover, since the finished dimension of a screw rotor cannot be measured directly, there exists a problem that measurement accuracy is not enough. In addition, since the screw rotor having an even number of rotor teeth can measure the outer diameter and the root diameter of the rotor teeth during cutting, it is necessary to use a casting material having a groove corresponding to the rotor groove as a material. did it. However, screw rotors with an odd number of rotor teeth cannot directly measure the outer diameter or root diameter of the rotor teeth, so it is unavoidable to use a round bar without a groove whose outer diameter is finished in advance. Expense was expensive. In an optical measuring means such as a laser length measuring device, a light beam such as a laser beam is reflected on the curved surface of the rotor tooth, making accurate measurement difficult.
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、奇数のロータ歯を有するスクリューロータの加工工程を簡素化し、かつ低コスト化すると共に、材料費を節減することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to simplify and reduce the cost of processing a screw rotor having an odd number of rotor teeth and to reduce material costs.
かかる目的を達成するために、奇数のロータ歯を有するスクリューロータの加工方法であって、ロータ溝に相当する部位に予め溝を形成した円筒形の鋳造材を用い、前記鋳造材のロータ歯形成部位を挟む部位を切削加工して、断面が真円の外周面を有するジャーナル軸部を形成する第1工程と、前記ロータ歯形成部位を歯切り粗加工して奇数のロータ歯を形成する第2工程と、該第2工程後、前記ジャーナル軸部を焼入れし、その後前記ジャーナル軸部を仕上げ加工する第3工程と、前記奇数のロータ歯及びロータ歯外径を仕上げ加工する第4工程と、前記第2工程及び第4工程で、ジャーナル軸部の外周面を基準面とし、該基準面に対するロータ歯の任意の外周面の相対位置からロータ歯の外周面の径を計測する計測工程と、前記ジャーナル軸部の焼入れの前に、前記ジャーナル軸部の切削加工と、ロータ部形成部位の歯切り粗加工を行い、その後ジャーナル軸部の焼入れ後に、該ジャーナル軸部及びロータ歯の仕上げ加工を行うことを特徴とする奇数のロータ歯を有するスクリューロータの加工方法にある。 In order to achieve this object , there is provided a method for processing a screw rotor having an odd number of rotor teeth, using a cylindrical casting material in which grooves are formed in advance in a portion corresponding to the rotor groove, and forming the rotor teeth of the casting material. by cutting a portion sandwiching the site, first formed a first step of forming a journal shaft portion in cross-section having an outer peripheral surface of a true circle, an odd number of rotor teeth the rotor teeth forming portion and the gear cutting rough machining and second step, after the second step, quenching the journal shaft portion, and a third step of processing subsequent finishing the journal shaft portion, a fourth step of finishing the rotor teeth and the rotor teeth outside diameter of the odd , in the second step and fourth step, a measuring step of a reference plane an outer circumferential surface of the journal shaft portion, for measuring the diameter of the outer peripheral surface of the rotor teeth from the relative positions of any of the outer peripheral surface of the rotor tooth relative to the reference plane The journal Prior to quenching of the shaft portion, cutting of the journal shaft portion and rough cutting of the portion where the rotor portion is formed, and then finishing the journal shaft portion and rotor teeth after quenching of the journal shaft portion. A method of processing a screw rotor having an odd number of rotor teeth.
本発明方法では、ジャーナル軸部の焼入れの前に、ジャーナル軸部の加工と、ロータ部形成部位の歯切り粗加工を行うことで、焼入れの影響を受けることなく、これらの加工を容易に行うことができる。また、ジャーナル軸部の焼入れ後に、ジャーナル軸部及びロータ歯の仕上げ加工を行うことで、ジャーナル軸部及びロータ歯の設定寸法に対する焼入れの影響を排除できる。そして、ロータ歯を形成する加工工程では、前記計測工程を併用することで、切削中のロータ歯の任意の外周面の径を直接計測できる。これによって、精度よくロータ歯を加工できる。 In the method of the present invention, before the journal shaft portion is quenched, the journal shaft portion is processed, and the rotor portion forming portion is subjected to rough cutting, thereby easily performing these operations without being affected by quenching. be able to. In addition, after the journal shaft portion is quenched, the journal shaft portion and the rotor teeth are finished, thereby eliminating the influence of quenching on the set dimensions of the journal shaft portion and the rotor teeth. And in the process which forms a rotor tooth, the diameter of the arbitrary outer peripheral surface of the rotor tooth in cutting can be directly measured by using the said measurement process together. Thereby, the rotor teeth can be processed with high accuracy.
本発明方法によれば、ジャーナル軸部をオーバーサイズに加工する工程をなくすことができるので、ジャーナル軸部の加工工数を低減できる。また、ロータ部の仕上げ加工前にジャーナル軸部の焼入れを行うので、該焼入れがロータ歯の仕上げ寸法に影響を及ぼさない。そのため、硬質クロムメッキ処理が不要になり、低コスト化できる。さらに、ジャーナル軸部の外周面を基準面とし、ジャーナル軸部の外周面とロータ歯の切削面との相対位置を計測することで、奇数のロータ歯の任意の外周面の径(外径及び歯底径を含む。)を簡易に計測できると共に、ロータ歯を精度良く加工できる。 According to the method of the present invention, it is possible to eliminate the process of processing the journal shaft portion to an oversize, so that the number of processing steps of the journal shaft portion can be reduced. Further, since the journal shaft portion is quenched before the finishing of the rotor portion, the quenching does not affect the finished dimensions of the rotor teeth. Therefore, the hard chrome plating process is not necessary, and the cost can be reduced. Further, by measuring the relative position between the outer peripheral surface of the journal shaft portion and the cutting surface of the rotor tooth using the outer peripheral surface of the journal shaft portion as a reference surface, the diameter (outer diameter and (Including the root diameter) can be easily measured, and the rotor teeth can be processed with high accuracy.
前記計測工程は、本体ケーシングと、本体ケーシングに固定され、ジャーナル軸部の外周面に当接される固定台と、本体ケーシングに進退自在に取り付けられ、先端がロータ歯の外周面に当接される測定子と、本体ケーシングに内蔵され、ジャーナル軸部の外周面に当接された固定台と、ロータ歯の外周面に当接された測定子との相対位置からロータ歯の外周面の径(外径及び歯底径を含む任意の外周面の径)を検出する検出手段と、この検出手段で検出されたロータ歯の外周面の径を表示する表示部とを備えた計測装置を用いるとよい。 The measurement step includes a main body casing, a fixing base fixed to the main body casing and abutting on the outer peripheral surface of the journal shaft portion, attached to the main body casing so as to be able to advance and retreat, and a tip abutting on the outer peripheral surface of the rotor teeth. The diameter of the outer peripheral surface of the rotor tooth from the relative position of the measuring member built in the main body casing, the fixed base that is in contact with the outer peripheral surface of the journal shaft, and the measuring member that is in contact with the outer peripheral surface of the rotor tooth A measuring device having a detecting means for detecting (a diameter of an arbitrary outer peripheral surface including an outer diameter and a root diameter) and a display unit for displaying the diameter of the outer peripheral surface of the rotor tooth detected by the detecting means is used. Good.
この計測装置を用い、固定台をジャーナル軸部の外周面に当接する第1ステップと、測定子をロータ歯の外周面に当接する第2ステップと、固定台及び測定子をスクリューロータの周方向へ移動させ、固定台と測定子間の相対位置の最小値をロータ歯の歯底径として検出すると共に、該相対位置の最大値をロータ歯の外径(最大径)として検出する第3ステップとを行うとよい。前記第2工程及び第4工程でこの計測工程を併用することで、簡易な操作で、切削中のロータ歯の外径及び歯底径を含む外周面の径を高精度で検出できる。 Using this measuring device, a first step in which the fixed base comes into contact with the outer peripheral surface of the journal shaft portion, a second step in which the measuring piece comes into contact with the outer peripheral surface of the rotor teeth, and the fixing base and the measuring piece in the circumferential direction of the screw rotor. And detecting the minimum value of the relative position between the fixed base and the measuring element as the root diameter of the rotor tooth and detecting the maximum value of the relative position as the outer diameter (maximum diameter) of the rotor tooth. And do it. By using this measurement step in combination with the second step and the fourth step, the diameter of the outer peripheral surface including the outer diameter and the root diameter of the rotor tooth being cut can be detected with high accuracy by a simple operation.
このように、本発明方法では、奇数のロータ歯を有するスクリューロータであっても、ロータ歯の加工中にロータ歯の外径及び歯底径を含む任意の外周面の径を高精度で検出できる。そのため、丸棒素材として、ロータ溝に相当する部位に溝が形成された円筒形の鋳物材を用いることが可能になり、材料費を節減できる。 Thus, in the method of the present invention, even for a screw rotor having an odd number of rotor teeth, the diameter of any outer peripheral surface including the outer diameter and the root diameter of the rotor teeth can be detected with high accuracy during the processing of the rotor teeth. it can. Therefore, it is possible to use a cylindrical casting material in which a groove is formed in a portion corresponding to a rotor groove as a round bar material, and material costs can be reduced.
また、本発明に用いる計測装置は、前記構成を有し、本発明方法の実施に直接使用可能な計測装置である。固定台と測定子との相対位置からロータ歯の外周面の径を検出する検出手段は、例えば、特許文献2に開示された差動トランスのように、前記相対位置に対応した電圧値を発生する装置を用い、この電圧値を検出することで、前記相対位置を求めるものであればよい。本発明の計測装置は、軽量で小型化が可能であるので、操作が容易である。 Moreover, the measuring device used in the present invention is a measuring device that has the above-described configuration and can be directly used for carrying out the method of the present invention. The detecting means for detecting the diameter of the outer peripheral surface of the rotor tooth from the relative position between the fixed base and the measuring element generates a voltage value corresponding to the relative position as in the differential transformer disclosed in Patent Document 2, for example. What is necessary is just to obtain | require the said relative position by detecting this voltage value using the apparatus to do. Since the measuring device of the present invention is lightweight and can be miniaturized, it is easy to operate.
本発明によれば、奇数のロータ歯を有するスクリューロータの加工工程を簡素化でき、かつ低コスト化できると共に、材料費を節減できる。 According to the present invention, it is possible to simplify the machining process of a screw rotor having an odd number of rotor teeth, reduce costs, and reduce material costs.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified.
本発明の一実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。本実施形態は、本発明を5枚のロータ歯を有する雄ロータの加工に適用した例である。図1は、本実施形態で加工後の雄ロータ10の全体図である。図1において、ロータ歯形成部位12の軸方向両端に、断面が真円の外周面を有するジャーナル軸部20及び22が、ロータ歯形成部位12と一体に形成されている。ジャーナル軸部22の端面には、ドライブシャフト24が同軸に一体形成され、ドライブシャフト24は、例えばスクリュー圧縮機に組み付けられた後、駆動モータ(図示省略)で回転駆動される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is an example in which the present invention is applied to processing of a male rotor having five rotor teeth. FIG. 1 is an overall view of a
図2及び図3に示すように、ジャーナル軸部20及び22の外周面の断面は真円形状をなし、ジャーナル軸部20及び22の断面中心O’と、ロータ部12の断面中心Oとは重なり合う。ロータ部12は、軸方向に向かって螺旋状に加工された5枚のロータ歯14が形成されている。ロータ歯14は、最大径を有する山部16と、最小径を有する歯底面18とを有する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the cross sections of the outer peripheral surfaces of the
図2に、本発明に用いる計測装置30の全体構成を示す。計測装置30は、本体ケーシング32を備え、本体ケーシング32に固定台34が固定されている。図4に示すように、固定台34は本体ケーシング32の中心軸線iに平行にかつ中心軸線iから外れた位置に配置されている。また、固定台34に対して並列に、管状のカバー36が本体ケーシング32に取り付けられている。カバー36は、本体ケーシング32の中心軸線i上に配置され、かつ固定台34とほぼ平行に配置されている。カバー36の内部には測定子37が収納されている。測定子37はカバー36の先端から突出しており、測定子37はカバー36及び本体ケーシング32に対して抜き差し自在に配置されている。
In FIG. 2, the whole structure of the measuring
固定台34の端面34aには、固定台34がジャーナル軸部20及び22の外周面に固定し易いように、ジャーナル軸部20及び22の外周面に合わせた形状の凹面が形成されている。本体ケーシング32には、ロータ歯14の外周面の径を検出する時、固定台34(正確には端面34a)と測定子37との相対位置を検出する検出装置38が内蔵されている。検出装置38は、例えば、特許文献2に開示された差動トランスのように、固定台34と測定子37との相対位置を信号に変換し、その信号から該相対位置を検出する。検出装置38は、この検出値から、ロータ歯14の山部16及び歯底面18を含む外周面の径を演算する。
The end surface 34 a of the fixed
本体ケーシング32とデジタルカウンタ42とは、ケーブル40で接続されており、デジタルカウンタ42はケーブル44で電源装置(図示省略)に接続されている。検出装置38で検出したロータ歯14の山部16及び歯底面18を含む切削面の径はデジタルカウンタ42の表示部42aに表示される。
The
かかる構成において、図5に示す加工手順で、鋳物素材から雄ロータ10を加工する。該鋳物素材は、ロータ溝に相当する部位に予め溝を形成した円筒形の鋳物素材を用いることができる。図5において、鋳物素材を旋盤に装着し、ジャーナル軸部20、22及びドライブシャフト24に相当する部位の旋削加工を行う(S10)。この段階で、円筒形に加工したジャーナル軸部20及び22の外径を工程の設計寸法に加工する。次に、鋳物素材をロータ加工機(歯切り盤)に装着し、ロータ歯形成部位12の歯切り粗加工を行う(S12)。
In such a configuration, the
スクリュー圧縮機に組み込まれた雄ロータ10は、ジャーナル軸部20及び22が滑り軸受を介してスクリュー圧縮機のハウジングに支持される。そのため、次に、ジャーナル軸部20、22に高周波焼入れ及びひずみ取り熱処理を行い、ジャーナル軸部の強度を高める(S14)。その後、研削加工機で、ジャーナル軸部20、22の仕上げ研削を行う(S16)。仕上げ加工されたジャーナル軸部20,22の外周面は、ロータ歯14の外周面の径を検出するための基準面となる。この基準面の寸法はマイクロメータ等で計測し、デジタルカウンタ42に入力しておく。
In the
次に、雄ロータ10をロータ加工機に装着し、計測装置30を用いてロータ歯14の歯底径を計測しながらロータ歯14のロータ歯切り仕上げ加工を行う。次に、雄ロータ10を研削加工機に装着し、計測装置30を用いてロータ歯の外径を計測しながらロータ歯の外径を完成寸法とするため研削仕上げ加工を行う(S18)。以下、図3及び図4により、前記計測装置30を用いた計測方法を説明する。
Next, the
図3及び図4において、仕上げ加工後のジャーナル軸部22の外周面を基準高さとし、作業員がジャーナル軸部22の外周面に固定台34の端面34aを当接する。この状態で、本体ケーシング32はジャーナル軸部22の外周面に垂直に配置される。即ち、本体ケーシング32は、中心軸線iがジャーナル軸部22の中心O’(ロータ歯形成部位12の断面中心O)を通るように位置決めされる。次に、測定子37をロータ歯14の外周面に当接する。この状態で、固定台34と測定子37との相対位置を検出装置38で計測する。この計測値と予めデジタルカウンタ42に入力していたジャーナル軸部20,22の基準面の寸法とから、測定子37が接触しているロータ歯14の外周面の径を検出できる。検出された外周面の径はデジタルカウンタ42の表示部42aに表示される。
3 and 4, the outer peripheral surface of the
次に、固定台34をジャーナル軸部22の外周面に当接し、かつ測定子37をロータ歯14の外周面に当接した状態で、固定台34及び測定子37をジャーナル軸部22及びロータ歯14の周方向に移動させる。移動中、検出値が最小になった位置が歯底面18であり、最小値がロータ歯14の歯底径である。また、最大になった位置が山部16であり、最大値がロータ歯14の外径である。ジャーナル軸部20側でも、同様の手順でロータ歯14の外周面を計測する。こうして、ロータ歯形成部位12の両端側でロータ歯14の外周面を計測しながら、ロータ歯14の歯切り粗加工(S12)と仕上げ加工(S18)とを行う。
Next, in a state where the fixed
次に、雄ロータ10をロータ歯切り及びロータ歯外径の仕上げ加工(S18)により設計寸法に仕上げた後、別途加工した雌ロータとの噛合せ検査を行う(S20)。この検査結果から、場合によってはロータ歯14の修正加工を行う。次に、旋盤及び研削加工機でジャーナル軸部22の最終仕上加工を行う(S22)。その後、雄雌スクリューロータのバランス状態を改善するバランス加工(S24)や、完成検査(S26)を経て、雄雌スクリューロータを完成させる。
Next, after the
本実施形態によれば、ジャーナル軸部20及び22を従来のオーバーサイズ加工方法と比べて大幅に加工時間が短縮できるので、該ジャーナル軸部の加工工数を低減できる。また、該ジャーナル軸部の加工後に、ロータ歯14の歯切り粗加工を行うので、該ジャーナル軸部の加工後の早い段階で、該ジャーナル軸部の焼入れが可能になる。そのため、リードタイムが長い硬質クロムメッキ処理工程が不要になり、タイムラグが解消されるとともに、焼入れ以降は雄ロータ10の完成まで、加工ラインで実施できるので加工工数をさらに低減できる。
According to the present embodiment, the processing time of the
さらに、計測装置30を用い、ジャーナル軸部20,22の外周面を基準面として、歯底径を含むロータ歯14の任意の外周面の径を計測しながら、ロータ歯14を加工できる。そのため、ロータ歯14が奇数歯の場合でも、ロータ歯14を精度良く加工できる。また、ハンディな計測装置30を用いるので、作業員の操作が容易である。また、ロータ歯14が奇数歯の場合でも、溝付き鋳物素材を用いることができるので、さらに材料費および加工工数を大幅に低減できる。
Furthermore, the
図6は、比較例として、本発明者等が従来行っていた、5枚のロータ歯を有する雄ロータの加工方法を示している。従来は、溝付き丸棒素材を用いることができず、溝なし丸棒素材を用いている。まず、丸棒素材を旋盤に装着し、ジャーナル軸部20、22を加工する(S30)。次に、雄ロータ10を研削加工機に装着し、ジャーナル軸部20、22をロータ歯14の歯底面に合わせた外径となるまで研削する軸捨て加工を行うと共に、丸棒素材の外径仕上げを行う研削加工を行う(S32)。次に、ロータ加工機でロータ歯形成部位12の歯切り粗加工を行い、ロータ歯14の歯底面をジャーナル軸部20、22の外径に合わせる(S34)。S32では、丸棒素材のロータ形成部位を全周研削するため、多くの加工時間を要する。
FIG. 6 shows, as a comparative example, a processing method for a male rotor having five rotor teeth, which has been conventionally performed by the present inventors. Conventionally, a grooved round bar material cannot be used, and a grooved round bar material is used. First, a round bar material is mounted on a lathe and the
こうして加工した雄ロータ10をロータ加工機から取り外し、別途加工した雌ロータとの噛み合せ状態をチェックする噛合せ検査を行う(S36)。次に、雄ロータ10を旋盤に装着し、ジャーナル軸部20、22を設計寸法に加工する(S38)。ここで、ジャーナル軸部20、22を旋盤から取り外し、メッキ処理のための下加工(S40)と、硬質クロムメッキ処理(S42)とを行う。その後、雄ロータ10を再度旋盤に装着し、メッキ処理後のジャーナル軸部20、22の仕上げ加工を行う(S44)。その後、バランス加工(S46)及び完成検査(S48)を経て、雄雌スクリューロータを完成させる。
The
従来の加工方法では、ジャーナル軸部20,22を2段階に加工するため、加工工数が増加する。また、ロータ歯14の加工終了後にジャーナル軸部の仕上げ加工を行わなければならず、そのため、ロータ歯14の仕上げ寸法に影響を与えるジャーナル軸部の焼入れを採用できなかった。従って、硬質クロムメッキ処理の工程を必要し、スクリューロータを加工ラインから取り出して硬質クロムメッキ処理を行わなければならず、コスト増や工数増およびリードタイムが長くなるなどの問題を招いていた。
In the conventional processing method, since the
また、スクリューロータの仕上がり寸法を直接計測できないため、計測精度が十分確保できないスリムな鋳物素材形状や溝付き鋳物材を素材として用いることができなかった。従って、材料費が高価となっていた。本発明者等が、前記実施形態で要した雄ロータの加工時間(溝付き鋳物素材を用いた場合)と、前記従来の加工方法で要した雄ロータの加工時間(溝なし丸棒素材を用いた場合)とを比較したら、本実施形態の加工時間は、従来の加工時間より雄ロータ1本当たり7.5時間低減できた。 In addition, since the finished dimensions of the screw rotor cannot be directly measured, it has been impossible to use a slim casting material shape or a grooved casting material as a material in which measurement accuracy cannot be sufficiently secured. Therefore, the material cost is expensive. The present inventors used the processing time of the male rotor required in the above embodiment (when using a cast material with a groove) and the processing time of the male rotor required in the conventional processing method (using a grooveless round bar material). The machining time of this embodiment can be reduced by 7.5 hours per male rotor from the conventional machining time.
中大型のスクリュー圧縮機で、スクリューロータを玉軸受やころ軸受で支承できない場合には、滑り軸受を用いる必要があるが、本発明はこのような中大型のスクリューロータの加工に好適である。 When a screw rotor cannot be supported by a ball bearing or a roller bearing in a medium-sized and large-sized screw compressor, it is necessary to use a sliding bearing, but the present invention is suitable for processing such a medium-sized and large-sized screw rotor.
本発明によれば、奇数のロータ歯を有するスクリューロータの加工工程を簡素化し、かつ低コスト化すると共に、材料費を節減できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while processing the screw rotor which has an odd number of rotor teeth, and cost reduction, material cost can be saved.
10,102 雄ロータ
12 ロータ歯形成部位
14,106,108 ロータ歯
16,110 山部
18,112 歯底面
20、22 ジャーナル軸部
24 ドライブシャフト
30 計測装置
32 本体ケーシング
34 固定台
36 カバー
37 測定子
38 検出装置
40、44 ケーブル
42 デジタルカウンタ
42a 表示部
100 スクリューロータ
104 雌ロータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,102
Claims (2)
前記鋳造材のロータ歯形成部位を挟む部位を切削加工して、断面が真円の外周面を有するジャーナル軸部を形成する第1工程と、前記ロータ歯形成部位を歯切り粗加工して奇数のロータ歯を形成する第2工程と、該第2工程後、前記ジャーナル軸部を焼入れし、その後前記ジャーナル軸部を仕上げ加工する第3工程と、前記奇数のロータ歯及びロータ歯外径を仕上げ加工する第4工程と、前記第2工程及び第4工程で、ジャーナル軸部の外周面を基準面とし、該基準面に対するロータ歯の任意の外周面の相対位置からロータ歯の外周面の径を計測する計測工程と、
前記ジャーナル軸部の焼入れの前に、前記ジャーナル軸部の切削加工と、ロータ部形成部位の歯切り粗加工を行い、その後ジャーナル軸部の焼入れ後に、該ジャーナル軸部及びロータ歯の仕上げ加工を行うことを特徴とする奇数のロータ歯を有するスクリューロータの加工方法。 It is a processing method of a screw rotor having an odd number of rotor teeth , using a cylindrical casting material in which grooves are formed in advance in portions corresponding to rotor grooves,
By cutting a portion sandwiching the rotor teeth forming portion of the cast material, a first step of forming a journal shaft portion in cross-section having an outer peripheral surface of a perfect circle, odd the rotor teeth forming portion and the gear cutting rough machining a second step of forming the rotor teeth, after the second step, quenching the journal shaft portion, and a third step of processing subsequent finishing the journal shaft, the rotor teeth and the rotor teeth outside diameter of the odd a fourth step of finishing, in the second step and fourth step, the journal shaft portion outer circumferential surface as a reference plane, from the relative position of any of the outer peripheral surface of the rotor tooth relative to the reference surface of the outer peripheral surface of the rotor tooth A measuring process for measuring the diameter ;
Prior to quenching of the journal shaft, the journal shaft is cut and roughed at the portion where the rotor is formed, and after the journal shaft is quenched, the journal shaft and rotor teeth are finished. A method for processing a screw rotor having an odd number of rotor teeth.
本体ケーシングと、該本体ケーシングに固定され、前記ジャーナル軸部の外周面に当接される固定台と、本体ケーシングに進退自在に取り付けられ、先端がロータ歯の外周面に当接される測定子と、本体ケーシングに内蔵され、ジャーナル軸部の外周面に当接された前記固定台と、ロータ歯の外周面に当接された前記測定子との相対位置からロータ歯の外径を検出する検出手段と、該検出手段で検出されたロータ歯の外周面の径を表示する表示部とを備えた計測装置を用い、
前記固定台をジャーナル軸部の外周面に当接する第1ステップと、
前記測定子をロータ歯の外周面に当接する第2ステップと、
前記固定台及び前記測定子をスクリューロータの周方向へ移動させ、前記相対位置の最小値をロータ歯の歯底径として検出すると共に、前記相対位置の最大値をロータ歯の外径として検出する第3ステップとを行うことを特徴とする請求項1に記載のスクリューロータの加工方法。
The measurement step includes
A main body casing, a fixed base fixed to the main body casing and abutting on the outer peripheral surface of the journal shaft, and a measuring element attached to the main body casing so as to be able to advance and retreat and having a tip abutting on the outer peripheral surface of the rotor tooth And detecting the outer diameter of the rotor tooth from the relative position of the fixed base built in the main body casing and in contact with the outer peripheral surface of the journal shaft portion and the measuring element in contact with the outer peripheral surface of the rotor tooth. Using a measuring device comprising a detection means and a display unit that displays the diameter of the outer peripheral surface of the rotor tooth detected by the detection means,
A first step of contacting the fixed base to the outer peripheral surface of the journal shaft;
A second step of contacting the probe with the outer peripheral surface of the rotor tooth;
The fixed base and the measuring element are moved in the circumferential direction of the screw rotor, and the minimum value of the relative position is detected as the root diameter of the rotor tooth, and the maximum value of the relative position is detected as the outer diameter of the rotor tooth. The screw rotor processing method according to claim 1, wherein the third step is performed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012217247A JP5992286B2 (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Screw rotor processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012217247A JP5992286B2 (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Screw rotor processing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014069279A JP2014069279A (en) | 2014-04-21 |
JP5992286B2 true JP5992286B2 (en) | 2016-09-14 |
Family
ID=50744979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012217247A Active JP5992286B2 (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Screw rotor processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5992286B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112054031B (en) * | 2019-06-06 | 2023-06-27 | 夏普株式会社 | Active matrix substrate and method for manufacturing same |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3650183B2 (en) * | 1995-10-13 | 2005-05-18 | 栃木富士産業株式会社 | Screw rotor processing method |
JPH11108653A (en) * | 1997-10-03 | 1999-04-23 | Hitachi Ltd | Measuring apparatus |
JP2003184769A (en) * | 2001-12-12 | 2003-07-03 | Hitachi Ltd | Screw compressor and manufacturing method of rotor therefor |
BE1019774A3 (en) * | 2011-01-24 | 2012-12-04 | Atlas Copco Airpower Nv | METHOD AND GRINDING MACHINE FOR MANUFACTURING A ROTOR FOR A COMPRESSOR. |
-
2012
- 2012-09-28 JP JP2012217247A patent/JP5992286B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014069279A (en) | 2014-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2607061C2 (en) | Method for determining location of evolvents in gear wheels | |
JP6235032B2 (en) | Machine tool and method for measuring a workpiece | |
US7712219B2 (en) | Process for the aligning of tooth spaces of a workpiece with precut teeth | |
ES2340375T3 (en) | MACHINE FOR HIGH PRECISION MACHINING BY BRUÑIDO. | |
JP2010117196A (en) | Method of measuring gear | |
EP2375215B1 (en) | Gear shape measuring apparatus | |
CA3013482C (en) | Measurement of worm gears | |
KR102559309B1 (en) | Method and device for measuring Changsung machining tools | |
JP5992286B2 (en) | Screw rotor processing method | |
JP5126195B2 (en) | Tooth surface processing method | |
CN110270802A (en) | A kind of processing method of duplicate gear | |
CN202304720U (en) | Roughing detection measuring tool for worm tooth shape of cutter shaft of gear shaper | |
CN115255843B (en) | Processing method of high-precision large rectangular spline shaft | |
RU2457085C1 (en) | Combined composite hardening hob | |
JP2012001070A (en) | Rack shaft and method of manufacturing the same and rack pinion type steering gear unit | |
JP4614709B2 (en) | Method for manufacturing external gear | |
JP4506341B2 (en) | Manufacturing method of gear device | |
CN106643569B (en) | A kind of angle measurement method of output shaft helicla flute | |
CN214978235U (en) | Wheelbase-adjustable small-sized gear grinding machine | |
RU2457928C1 (en) | Method of hardening hobbing | |
JP5193761B2 (en) | Ball screw manufacturing method and manufacturing apparatus | |
JP7456191B2 (en) | Gear processing equipment and gear processing method | |
JP7472633B2 (en) | Workpiece support device | |
CN114260515A (en) | High-precision double-worm-gear machining method | |
RU2429952C2 (en) | Griebenyuck worm gear cutter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150804 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160426 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160506 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160628 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160722 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160817 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5992286 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |