JP6080997B2 - 加工方法 - Google Patents
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Description
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る加工装置の加工対象ワークである分割仕切板4、5が用いられる2シリンダーロータリー圧縮機Aの構成を概略的に示す縦断面図である。図2は、分割仕切板4、5のワーク形状の構成例を概略的に示す平面図である。図3は、分割仕切板4、5のワーク形状の一例を概略的に示す鳥瞰図である。図1〜図3に基づいて、まずは2シリンダーロータリー圧縮機Aの構成及び動作について説明する。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
ロータリー圧縮機Aは、流体(たとえば冷凍サイクルを循環する冷媒)を吸入し、その流体を圧縮して高温高圧の状態として吐出するものである。ロータリー圧縮機Aは、図1のように密閉容器6内に、圧縮機構部70と、この圧縮機構部70を駆動する電動機部80が収納され、密閉容器6の底部には潤滑油が貯留されている。電動機部80は、固定子8と回転子7からなり、回転子7にはクランク軸9が嵌入されている。クランク軸9には、互いに反対向きに、つまり180度位相をずらせて偏心した偏心部9aが形成されている。
このように構成されたロータリー圧縮機Aは、回転子7が回転することで、回転子7に嵌入されたクランク軸9が回転し、2つの偏心部9aが回転する。2つの偏心部9aが回転することで、上シリンダー12と下シリンダー13の内部で上ローリングピストン15と下ローリングピストン16が回転摺動する。つまり、上ローリングピストン15と下ローリングピストン16がシリンダー内壁に沿って回転する。
ところで、ロータリー圧縮機Aは、性能向上のためにクランク軸9の偏心部9aの偏心量を拡大すべく、仕切板14を分割し、再度組み合わせた構成としている。すなわち、図2及び図3に示すように、仕切板14は、2つの分割仕切板(分割仕切板4、分割仕切板5)を組み合わせて構成されている。分割仕切板4及び分割仕切板5は、平面形状が略半円状で、分割面を対称面にした略対称形である。つまり、仕切板14は、クランク軸9の回転角で0度と180度の方向に2分割するように構成されている。
図4は、分割仕切板4、5の製造工程を簡略化して示す工程図である。図4に基づいて、仕切板14を構成する2つの分割仕切板4、5の製造工程を説明する。
仕切板14は圧縮室を構成するため、剛性のある材料で構成する必要がある。また、上ローリングピストン15、下ローリングピストン16との摺動性が良好となる必要がある。必要な剛性と摺動性を満たす材料が脆性材料の場合、研削時に発生したバリは除去しやすいが、延性材料の場合、加工端部の湾曲変形量が大きくなり、バリが除去し難くなる。そこで、延性材料の場合、仕切り板に熱処理を施し、硬度増加させてバリを除去しやすくさせると良い。そこで、まず、焼き入れ未処理の素材を用意する。そして、分割仕切板4、5は、型による成形を行い、製品に近い形に加工される。
次に、使用材料が延性材料の場合、分割仕切板4、5に対して熱処理を施す。真空炉での熱処理を行なうことにより摺動面表面の炭素量を焼入れ前後にて変化させず、摺動性の安定化を図ると良い。
次に、分割仕切板4、5の上ローリングピストン15、下ローリングピストン16との摺動面を平面研削加工する。この平面研削加工については、分割仕切板4、分割仕切板5を組み合わせて、1枚の仕切板14として平面研削加工を実施し、厚みのばらつきが最小になるように加工するとよい。
次に、分割仕切板4、5の分割面の平面研削加工を実施する。分割仕切板4の分割面は、溝4bと溝4cを挟んで同一平面状に位置している。同様に、分割仕切板5の分割面は、溝5bと溝5cを挟んで同一平面上に形成されている。そのため、平面研削加工により1枚ずつ加工するとよい。
次に、摺動面の平面研削加工により発生したバリを除去する摺動面バリ取り工程を実施する。この時、分割仕切板4、5の分割面同士を隙間無く密着させ、且つ厚み方向の段差が生じないようにした上で、摺動面の表裏それぞれに対してバリ取りを行なう。この様にすると分割面平面研削時に発生しているX方向エッジ部a1、b1に対しても、バリ取りを行なうことになるが、分割仕切板4、5の分割面同士をぴったりと密着させることにより、X方向エッジ部a1、b1には丸みは付かず、かつバリの大きさを均一化することが出来る。
最後に、平面研削加工により分割仕切板4、5の分割面の周囲に発生したバリを除去する分割面バリ取り工程を実施する。図3に示すように、分割仕切板4には、X軸方向に平行なX方向エッジ部a1と、Y軸方向に平行なY方向エッジ部a2と、がある。同様に、分割仕切板5には、X軸方向に平行なX方向エッジ部b1と、Y軸方向に平行なY方向エッジ部b2と、がある。圧縮室の機密性の確保のために微小な丸み付けを行なう必要があるのはX方向エッジ部a1、b1である。具体的には、以下に説明する加工装置100を用いて分割仕切板4、5の分割面の周囲に発生したバリを除去する。
図5は、本発明の実施の形態1に係る加工装置100の構成を概略的に示す縦断面図である。図6は、加工装置100が実行する分割面バリ取り方法を概略的に示す平面図である。図5及び図6に基づいて、加工装置100の構成及び動作について説明する。上述したように、加工装置100は、精密部品の加工、特にバリ取り加工を実行するものである。ここでは、仕切板14を構成する分割仕切板4、5に対してのバリ取り加工を一例として説明する。
このように構成された加工装置100においては、まず台座3の上に置かれたクランパ2で分割仕切板4、5を平行に並べて固定する。この状態において、加工装置100に対して開始の指示があると、ブラシユニット1が駆動を開始する。ブラシユニット1が駆動を開始すると、研磨ブラシ1aが高速回転するとともに、ブラシユニット1が分割仕切板4、5の上部に沿ってX軸方向に平行移動する。
進入角度とは、エッジ部に対して研磨ブラシ1aが進入する際の角度のことを意味している。図9、10はバリ取り加工時のブラシの動きを概略的に示す平面図である。図9、図10に基づいて進入角度は次のように表せる。Y方向負側X方向エッジ部に対するブラシ進入角度をα、Y方向正側X方向エッジ部に対するブラシ進入角度をβ、Y方向エッジ部に対するブラシ進入角度をγとして説明する。
α=cos−1((Δ+(t/2))/r)
β=cos−1((Δ−(t/2))/r)
γ=sin−1(y/r)
図7は、本発明の実施の形態2に係る加工装置100Aを説明するための説明図である。図7に基づいて、実施の形態2に係る加工装置100Aについて説明する。加工装置100Aは、加工装置100と同様に、精密部品の加工、特にバリ取り加工を実行するものである。ここでは、仕切板14を構成する分割仕切板4、5に対してのバリ取り加工を一例として説明する。なお、実施の形態2では実施の形態1との相違点を中心に説明し、実施の形態1と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、図7には、ブラシユニット1Aの移動経路を概略的に示している。
このように構成された加工装置100Aにおいては、まず台座3の上に置かれたクランパ2で分割仕切板4、5を平行に並べて固定する。この状態において、加工装置100Aに対して開始の指示があると、ブラシユニット1Aが駆動を開始する。ブラシユニット1Aが駆動を開始すると、研磨ブラシが高速回転するとともに、ブラシユニット1Aが分割仕切板4、5の中心軸(図7に示す破線Q1)からY軸正方向へ所定量オフセットされ、その位置よりX軸方向と平行に固定された分割仕切板4、5の上部に沿って平行移動する(往路時の移動(図7に示す破線矢印P1))。なお、オフセットとは、基準となるある点(図7に示す破線Q1)からの相対的な位置を意味している。
図8は、本発明の実施の形態3に係る加工装置100Bを説明するための説明図である。図8に基づいて、実施の形態3に係る加工装置100Bについて説明する。加工装置100Bは、加工装置100と同様に、精密部品の加工、特にバリ取り加工を実行するものである。ここでは、仕切板14を構成する分割仕切板4、5に対してのバリ取り加工を一例として説明する。なお、実施の形態3では実施の形態1及び実施の形態2との相違点を中心に説明し、実施の形態1及び実施の形態2と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、図8には、ブラシユニット1Bの移動経路を概略的に示している。
このように構成された加工装置100Bにおいては、まず台座3の上に置かれたクランパ2で分割仕切板4、5を平行に並べて固定する。この状態において、加工装置100Bに対して開始の指示があると、ブラシユニット1Bが駆動を開始する。ブラシユニット1Bが駆動を開始すると、研磨ブラシが高速回転するとともに、ブラシユニット1Bが分割仕切板4、5の中心軸(図8に示す破線Q2)からY軸正方向へ所定量オフセットされ、その位置よりX軸方向と平行に固定された分割仕切板4、5の上部に沿って平行に往復移動する(図8に示す破線矢印)。このとき、ブラシユニット1Bは、往路時には正転方向に研磨ブラシが回転され、復路時には逆転方向に研磨ブラシが回転される。
Claims (3)
- 2つのワークに発生したバリを除去する加工方法であって、
前記2つのワークは、それぞれ、分割面と、前記分割面に垂直な一方の面と、前記分割面に垂直で且つ前記一方の面に平行な他方の面と、を有すると共に、それぞれの前記分割面を当接させた状態で使用されるものであり、
前記2つのワークのそれぞれの前記分割面を当接させた状態で、前記分割面と前記一方の面との境界部分に発生したバリ、及び前記分割面と前記他方の面との境界部分に発生したバリを除去する第一バリ取りステップと、
前記2つのワークのそれぞれの前記分割面を同じ方向に向けた状態で、前記2つのワークのそれぞれの前記分割面の周囲に発生したバリを除去する第二バリ取りステップと、を有する加工方法。 - 前記第二バリ取りステップは、
研磨ブラシを、その回転中心が前記分割面に垂直となるように配置し、当該研磨ブラシの回転及び移動によりバリを除去するものである請求項1に記載の加工方法。 - 前記分割面は、長方形状であり、
前記第二バリ取りステップは、
前記分割面の前記長方形状における長辺に沿って前記研磨ブラシを移動させる長辺移動ステップを含む請求項2に記載の加工方法。
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