KR102147885B1 - 가변 리드 스크류를 구비한 로터 가공 방법 - Google Patents

Abstract

성형된 공구를 이용하여, 서로 상보적으로 맞물리는 나사산들을 가진 제1 로터 및 제2 로터를 가공하는 방법은 제1 가공대상물을 상기 가공대상물의 길이 방향 축을 중심으로 회전시키는 단계를 포함한다. 상기 공구는, 상기 가공대상물이 회전할 때 상기 가공대상물의 상기 길이 방향 축을 따라 하나 이상의 가공 패스를 수행하여 물질을 제거함으로써, 상기 제1 로터의 나사산의 각 나선의 측면들을 형성한다. 상기 가공대상물과 상기 성형된 공구의 상대 위치와 상대 운동을 집합적으로 정의하는 파라미터들의 적어도 하나의 값이 각 가공 패스 동안 변화하여 상기 나사산의 리드를 변화시킨다. 상기 단계들을 제2 가공대상물에 대해 반복하여, 상기 제2 로터를 형성한다. 상기 로터들의 상기 나사산들의 서로 상보적인 형상들을 유지하기 위해 하나 이상의 상기 가공 패스 동안 상기 파라미터들의 적어도 하나에 조정들이 이루어진다.

Description

가변 리드 스크류를 구비한 로터 가공 방법{METHOD OF MACHINING A ROTOR WITH VARIABLE-LEAD SCREW}

본 발명은 가변 리드(variable-lead) 스크류 나사산(thread)을 구비한 로터(rotor)를 가공하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 가변 리드 스크류 펌프들에 사용되는 종류의 가변 리드 스크류 헬리컬 로터(helical rotor)를 가공하는 데에 응용되나, 이에 한정되지는 않는다.

전형적인 가변 리드 스크류 펌프는 케이스 내에 실장되는 두 개의 로터를 포함한다. 각 로터는 가변 리드를 가진 스크류 나사산을 포함하며 이는 다른(the other) 로터의 스크류 나사산과 맞물린다. 압축성 유체(compressible fluid)를 펌핑하려면 로터들이 상반 회전되는데(counter rotated), 이에 따라 유체 포켓들(pockets of fluid)이 펌프의 입력단으로부터 출력단까지 로터의 길이를 따라 밀려 이동하기 전에 로터들의 나사산들 사이에 갇힌다. 나사산의 리드는 로터를 따라 출력단을 향할수록 감소하는데, 이에 따라 유체가 펌프에서 배출되기 전에 계속하여 압축된다. 이런 식으로 펌프는 압축기로서 작동한다.

가변 리드 스크류 펌프 로터의 나사산은 중앙 실린더를 둘러싸는 하나 이상의 나선 형상을 갖는다. 한 줄(single start) 나사산의 경우, 전체 나사산이 하나의 나선에 의해 형성된다. 이 경우, 나사산의 리드(로터를 중심으로 360 °로 1회전하는 동안 스크류가 형성하는 축 방향 길이)는 그것의 피치(pitch)(인접한 나사산 두 가닥(turns)의 산마루들(crests) 사이의 축 방향 길이)와 동일할 것이다. 두 줄 이상(two or more starts) 나사산의 경우, 나사산이 둘 이상의 나선들에 의해 형성되며, 나사산의 리드는 그것의 피치의 배수 (multiple)일 것이다.

종래의 경우(conventionally), 선삭(turning) 가공처럼, 단순한 공구로 가공 패스(passes)를 여러 번 가함으로써 가변 리드 스크류 펌프 로터를 제작한다. 만들어진 스크류 나사산의 리드를 변화시키기 위해서 각 가공 패스 동안 하나 이상의 가공 파라미터를 변화시킨다. 이러한 방법은 재료를 상대적으로 저속으로 제거하는 경향이 있으므로 깎은 면이 있거나 고르지 않은 면을 가진 로터를 생산할 수 있다. 또한, CNC 장치를 프로그래밍하여, 요구되는, 공구의 복잡하고 많은 가공 패스들을 수행하도록 하면 계산이 복잡해져서(computationally complex) 오류 발생 가능성이 높아지거나 시간이 많이 걸릴 수 있다.

가변 리드를 가지는 나사산을 생산하려면 공구의 각 가공 패스 동안 하나 이상의 가공 파라미터(machining parameters)를 변화시킬 필요가 있으나, 이에 따른 부작용(side-effect)(특히 성형된 공구(formed tool)를 사용할 때)은 만들어진 나사산의 단면 형상이 조금 어긋날 수 있다는 것이다. 이에 따라 두 로터들이 맞물리는 정밀도가 낮아질 수 있다.

본 발명의 일 목적은 전술한 단점들 중 하나 이상을 약화시키거나 없애고/없애거나, 서로 상보적으로 맞물리는 나사산을 가지는 제1 로터와 제2 로터를 가공하는 개선되거나 대안적인 방법을 제공하고/제공하거나, 가변 리드를 가진 로터를 가공하는 개선되거나 대안적인 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 측면에 따르면, 성형된 공구를 이용하여, 서로 상보적으로 맞물리는 나사산들을 가진 제1 로터 및 제2 로터를 가공하는 방법이 제공되고, 이 방법은, 제1 가공대상물을 상기 가공대상물의 길이 방향 축을 중심으로 회전시키는 단계; 상기 가공대상물이 회전할 때 상기 가공대상물의 상기 길이 방향 축을 따라 상기 성형된 공구의 하나 이상의 가공 패스(one or more passes)를 수행하여 물질을 제거함으로써 상기 제1 로터의 나사산의 각 나선의 측면들을 형성하는 단계로서, 상기 가공대상물과 상기 성형된 공구의 상대 위치와 상대 운동을 집합적으로(collectively) 정의하는 파라미터들의 적어도 하나의 값이 각 가공 패스(each pass) 동안 변화하여 상기 나사산의 리드(lead)를 변화시키는 단계; 및 상기 단계들을 제2 가공대상물에 대해 반복하여, 상기 제2 로터를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 로터들의 상기 나사산들의 서로 상보적인 형상들을 유지하기 위해 하나 이상의 상기 가공 패스 동안 적어도 하나의 상기 파라미터에 조정들이 이루어진다.

전술한 방법은 성형된 공구를 사용하여 상기 로터들을 가공하므로, 상기 방법은 종래의 제조 방법에 대비할 때 유리하게 신속한 (그래서 값싼) 로터 가공 방법을 제공할 수 있다. 또한, 전술한 방법은 로터들이 표면 마감이 우수하게 가공되게 하고 CNC 가공 장치를 사용하므로 유리하게 단순할 수 있다. 또한, 전술한 방법은, 서로 맞물렸을 때, 정밀도가 개선된 유격이 그 사이에 나타나는 여러 쌍의 로터들을 생산할 수도 있다.

성형된 공구는, 전달되는 프로파일을 정의하는 것이 공구의 운동인 간단한 공구라기보다는, 특정한 프로파일을 가공 대상물에 전할 수 있는 형태를 가진 공구이다.

상기 로터의 나사산이 한 줄 나사산인 경우, 마주보는 측면들은 상기 성형된 공구의 하나 이상의 가공 패스에 의해 동시에 형성될 수도 있다. 이와 달리, 각 측면이 상기 성형된 공구의 하나 이상의 가공 패스에 의해 개별적으로 형성될 수도 있다.

상기 로터의 나사산이 다중 나사산인 경우, 인접한 나선들의 마주보는 측면들은 상기 성형된 공구의 하나 이상의 가공 패스에 의해 동시에 성형될 수도 있다. 이와 달리, 각 나선의 각 측면이 상기 성형된 공구의 하나 이상의 가공 패스에 의해 개별적으로 형성될 수도 있다.

상기 조정들은 상기 가공대상물의 회전 속도 및/또는 상기 성형된 공구의 스핀들 각도 및/또는 상기 가공대상물과 상기 성형된 공구 사이의 중앙 거리 및/또는 상기 성형된 공구의 접근 각도 및/또는 상기 성형된 공구의 회전축을 따르는 방향에서 축 방향 위치에 대한 하나 이상의 조정을 포함할 수 있다. 상기 가공대상물에 대한 상기 공구의 상대 위치 또는 각도는 상기 공구와 상기 가공 대상물 중 어느 하나 또는 모두를 움직임으로써 조정할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 제1 측면에 대한 일 실시예에 따르면, 각 가공 패스(each pass) 동안 이루어진 조정들은 전역 조정 분포를 따라 이루어지고, 각 전역 조정 분포는, 본 발명의 제1 측면의 방법을 사용하되 어떠한 조정도 하지 않은 채, 맞물리는 로터들의 길이 방향 축들을 따른 복수의 위치들에서, 가공함으로써 형성될 형상을 가진 가상적인 한 쌍의 맞물린 제1 및 제2 로터들을 상반 회전시킴으로써 생성될 유격 분포를 이론적으로 계산하는 단계; 상기 위치들 각각에 대한 위치-특정 조정 세트를 도출하는 단계로서, 각 위치-특정 조정 세트는, 그 위치에서 상기 유격 분포가 기 설정된 값들의 범위 내에 유지되게 할, 하나 이상의 파라미터 조정들을 포함하는 단계; 및 상기 위치-특정 조정 세트에 따라 각 파라미터에 대한 상기 조정들을 수집하는 단계에 의해 미리 결정될 수 있다.

전술한 실시예에서, 상기 수집된 조정들은 상기 위치들 사이의 지점들에 보간된(interpolated) 조정들을 포함할 수 있다.

전술한 실시예에서, 각각의 위치-특정 조정 세트는, 그 위치에서 각 파라미터의 임의 조정이 상기 유격 분포에 개별적으로 미치는 영향을 결정하는 단계; 및 상기 유격 분포를 기 설정된 값들의 범위 내에 유지시킬, 조정들의 조합 및 상기 조정들의 필요한 크기들을 결정하는 단계에 의해 도출될 수 있다. 상기 위치-특정 조정 세트의 도출은 사람의 판단을 이용하거나, 적합한 수학적 또는 컴퓨터에 의해 수행되는 알고리즘을 활용함으로써 이루어질 수 있다.

전술한 실시예에서, 상기 위치들은 서로 맞물리는 로터들의 부분들을 따라 균일하거나 불균일하게 분포될 수 있다.

전술한 실시예에서, 상기 전역 조정 분포는, 본 발명의 제1 측면의 방법을 사용하되 어떠한 조정도 하지 않은 채, 가공함으로써 형성될 형상을 가진 상기 가상적인 로터들의 컴퓨터화된 모델(computerized model)을 이용하여 계산될 수 있다. 이 경우, 상기 위치-특정 조정 세트는 상기 컴퓨터화된 모델을 조작함으로써 계산될 수 있다.

본 발명의 제2 측면에 따르면, 성형된 공구를 이용하여 가공대상물을 가공함으로써, 가변 리드 스크류를 가진 로터를 생산하는 방법이 제공되고, 이 방법은 상기 가공대상물의 길이 방향 축을 중심으로 상기 가공대상물을 회전시키는 단계; 및 상기 가공대상물이 회전할 때 상기 가공대상물의 상기 길이 방향 축을 따라 상기 성형된 공구의 적어도 하나의 가공 패스(one pass)를 수행하여 물질을 제거하되 각 가공 패스(each pass)가 상기 로터의 나사산의 적어도 하나의 나선의 적어도 한 측면을 형성하는 단계로서, 상기 가공대상물과 상기 성형된 공구의 상대 위치와 상대 운동을 집합적으로(collectively) 정의하는 파라미터들의 적어도 하나의 값이 각 가공 패스(each pass) 동안 변화하여 상기 적어도 하나의 가공 패스에 의해 생성되는 상기 나사산의 리드(lead)를 변화시키는 단계를 포함한다.

전술한 방법은 성형된 공구를 이용하여 상기 로터들을 가공하고 상기 로터의 나사의 각 측면이 상기 공구의 단일 가공 패스(a single pass)에서 형성되므로, 상기 방법은 종래의 제조 방법에 대비할 때 유리하게 신속한 (그래서 값싼) 로터 가공 방법을 제공할 수 있다. 또한, 전술한 방법은 로터들이 표면 마감이 우수하게 가공되게 하고 CNC 가공 장치를 사용하므로 유리하게 단순할 수 있다.

상기 로터의 나사산이 한 줄 나사산인 경우, 상기 나선의 두 측면이 단일 가공 패스에 의해 동시에 형성될 수 있다. 이와 달리, 각 측면이 상기 성형된 공구의 개별 가공 패스에 의해 개별적으로 형성될 수도 있다.

상기 로터의 나사산이 다중 나사산인 경우, 인접한 나선들의 마주보는 측면들은 상기 성형된 공구의 단일 가공 패스에 의해 동시에 성형될 수도 있다. 이와 달리, 각 나선의 각 측면이 상기 성형된 공구의 개별 가공 패스들에 의해 개별적으로 형성될 수도 있다.

상기 공구의 축 방향 이송 속도(feed rate)의 파라미터는 하나 이상의 가공 패스 동안 변화될 수 있다.

다른 파라미터들, 예를 들면 상기 가공대상물에 대한 상기 공구의 스핀들 (헤드(head)) 각도, 상기 가공대상물 및/또는 공구의 회전 속도, 상기 성형된 공구의 접근 각도, 및 상기 가공대상물과 상기 성형된 공구 사이의 중앙 거리는 상기 가공 패스 또는 각 가공 패스 동안 개별적으로 또는 다른 것들과 조합하여 변화될 수 있다.

본 발명의 어떤 실시 가능한 측면에서도 상기 성형된 공구는 연삭휠일 수 있다.

본 발명의 제3 측면에 따르면, 가공 장치로 하여금 본 발명의 제1 또는 제2 측면에 따른 방법을 수행하도록 설정된, 컴퓨터로 읽을 수 있는 명령들(instructions)을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.

컴퓨터 프로그램을 활용하므로 필요한 모델링 또는 계산을 수행하는 시간적으로 효율적인(time-efficient) 방법이 제공될 수 있고/제공될 수 있거나 가공 공정의 속도나 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제4 측면에 따르면, 본 발명의 제3 측면에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하는(carrying) 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체가 제공된다.

상기 컴퓨터 프로그램을 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 저장하므로 상기 프로그램을 유리한 속도 및/또는 데이터 무결성(data integrity)를 가지고 수행할 수 있는 하나 이상의 장치에 상기 프로그램이 전송(transfer)될 수 있다.

본 발명의 제5 측면에 따르면, 성형된 공구를 이용하여 가공대상물을 가공함으로써 가변 리드 스크류를 가진 로터를 생산하는, 컴퓨터로 제어되는 장치가 제공되고, 상기 장치는, 프로세서가 읽을 수 있는 명령들(processor readable instructions)을 저장하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 명령들을 읽고 실행할 수 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서가 읽을 수 있는 명령들은 본 발명의 제1 또는 제2 측면에 따른 방법을 실행하도록 상기 장치를 제어하도록 마련된 명령들을 포함한다.

컴퓨터 제어를 활용하므로 가공 공정의 정확도 및/또는 속도가 개선될 수 있다.

본 발명의 일 목적은 전술한 단점들 중 하나 이상을 약화시키거나 없애고/없애거나, 서로 상보적으로 맞물리는 나사산을 가지는 제1 로터와 제2 로터를 가공하는 개선되거나 대안적인 방법을 제공하고/제공하거나, 가변 리드를 가진 로터를 가공하는 개선되거나 대안적인 방법을 제공할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를, 단지 예로서만, 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 가변 리드 스크류 펌프를 나타내는 개략 평면도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 몇 몇 가공 파라미터들을 나타내는 도면이다.
도 3은 두 개의 다른 스핀들(spindle) 각도에서 로터와 절삭 공구(cutting tool)을 나타내는 개략 평면도이다.
도 4는 파라미터 전역 조정 분포(parameter global adjustment distribution)를 계산하는 절차를 나타내는 순서도이다.
도 5는 컴퓨터로 생성된 예비 로터 프로파일(preliminary rotor profile)을 예시하는 도면이다.
도 6은 컴퓨터로 생성된 연삭 휠(grinding wheel) 프로파일을 예시하는 도면이다.
도 7은 로터 프로파일 비교도이다.
도 8은 유격 분포를 계산하는 데 사용되는 시뮬레이션의 한 단계를 예시하는 도면이다.
도 9는 가공대상물(workpiece)의 회전 변화가 로터 프로파일에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
도 10은 스핀들 각도(spindle angle)의 변화가 로터 프로파일에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
도 11은 중앙 거리(centre distance)의 변화가 로터 프로파일에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
도 12는 접근 각도(approach angle)의 변화가 로터 프로파일에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
도 13은 축 방향 움직임의 변화가 로터 프로파일에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
도 14는 로터 프로파일의 가능한 한 가지 바람직한 변화를 나타내는 도면이다.

이제 도 1을 참조하면, 펌프는, 케이스(4) 내에서 상반 회전하도록(for counter-rotation) 구비된 두 개의 로터들(2)을 포함한다. 각 로터는, 중앙 실린더(8)를 중심으로 동축으로(co-axially) 배치된 하나 이상의 나선들에 의해 형성된, 가변 리드(variable lead)를 가진 스크류 나사산(screw thread, 6)을 포함한다. 이 두 개의 로터들의 스크류 나사산들(6)은 서로 맞물린다 (다만, 로터들이 나사산들을 통해 구동 가능하게 맞물릴 필요는 없다). 로터들은 일반적으로 서로 거울에 비친 형상(mirror images)이지만 반드시 그럴 필요는 없고 어떤 펌프들에서는 두 개의 로터들이 명확히 다르다. 로터들(2)의 나사산(6)의 가장 바깥 면(10)과 케이스(4) 사이에는 매우 긴밀한 유격(예를 들면, 약 10 ㎛)이 있어서 그 사이에서 유체가 많이 유출되는 것을 방지할 수 있다. 한 쪽 로터(2)의 나사산의 가장 바깥 면(10)과 다른 쪽 로터의 중앙 실린더(8)의 표면, 및 두 로터들의 나사산들의 측면들(flanks) 사이에도 유사한 유격이 있다. 다시, 이는 펌프에서 유체가 유출되는 것을 줄이기 위해서이다. 대략 100 ㎛의 긴밀한 유격이 바람직하지만, 해당 면들은 닿지 않아야 한다. 펌프를 구동하기 위해, 로터들(2)이 길이 방향 축을 중심으로 상반 회전한다. 이에 따라 로터들(2)의 나사산들(6)의 코일들(coils) 사이의 입력단(도 1의 왼쪽)에 유체 포켓이 갇힌다. 로터들(2)이 계속 회전함에 따라 유체 포켓은 로터들을 따라 이송된다. 유체 포켓이 로터들(2)을 따라 이동함에 따라 나사산(6)의 리드, 나아가 나사산의 측면들(12) 간의 간격이 감소한다. 이에 따라 유체가 펌프의 출력단(도 1의 오른쪽)에서 로터로부터 배출되기 전에 유체는 계속하여 압축된다.

본 발명의 이 실시예에 따른 방법을 사용하여 가변 리드를 가진 로터(가변 리드 스크류 펌프에 사용될 수 있는 종류와 같은)를 가공하려면, 성형된 공구(formed tool)를 사용하여 가변 리드의 나선형 홈(groove)을 원통형 가공대상물에 형성한다(machined). 이 실시예에서, 성형된 공구는 연삭 휠(grinding wheel)이고 로터의 나사산은 한줄 나사산(single-start thread)(가변 리드 로터들에서 흔한 것처럼)이다. 가공대상물을 그 길이 방향 축을 중심으로 회전시키기 시작한 후, 가공대상물의 길이 방향을 따라 연삭 휠의 제1 연속 가공 패스(a first series of passes)를 수행한다. 이에 따라 나선형 홈이 형성되어 로터의 나사산의 나선의 한 쪽 측면을 정의한다. 다음으로 연삭 휠의 제2 연속 가공 패스(a second series of passes)를 수행하여, 홈을 확장함으로써 나선의 다른 쪽 측면을 정의한다. 이에 따라 나사산이 완성된다.

도 2는 가공대상물과 성형된 공구의 상대 위치와 상대 운동을 집합적으로(collectively) 정의하는 가공 파라미터들을 나타낸다. 그러나, 다른 실시예들에서는 가공대상물과 연삭 휠의 상대 위치 및/또는 운동을 정의하는 데 기여하는 다른 파라미터들이 고려될 수 있다. 이들은 가변 리드를 가지지는 않으나 이 조정(adjustment)의 속성을 나타내는 데에는 충분한 가공대상물과 관련하여 도시된다. 도 2a는 절삭 공구(cutting tool)의 축 방향 운동, 즉 연삭 휠이 그 회전축에 평행한 방향을 따라 움직이는 속도(와 방향)을 나타낸다. 도 2b는 중앙 거리(centre distance)를 나타내는데, 이는 가공대상물의 길이 방향 축으로부터 공구의 중심점(central point)까지의 반경 방향 거리(radial distance)이다. 도 2c는 공구의 스핀들 각도(헤드(head) 각도로도 알려진)를 나타내는데, 이는 가공대상물의 축과 공구의 중심점을 잇는 가장 짧은 선에 수직한 평면에 공구의 회전 축과 가공대상물의 길이 방향 축이 투사되었을 때 두 축이 이루는 각도이다. 도 2d는 공구의 접근 각도(approach angle)를 나타내는데, 이는 가공대상물의 길이 방향 축과 공구의 중심점을 포함하는 평면 상에 투사된 공구의 회전축이 가공대상물의 길이 방향 축과 이루는 각도이다. 도 2e는 가공물 회전(work rotation)을 나타내는데, 이는 가공대상물이 그 길이 방향 축을 중심으로 회전하는 각속도(angular velocity)이다.

공구와 가공대상물 중 어느 하나 또는 둘 다를 움직임으로써 이러한 파라미터들을 변화시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

각 가공 패스 내내, 전술한 가공 파라미터들 중 적어도 하나의 값은 변화되어야 한다. 이에 따라, 생성된 나선형 홈의 리드, 궁극적으로는 나사산의 리드가 로터의 길이 방향을 따라 확실히 변할 수 있다. 이 실시예에서, 공구의 각 가공 패스 동안 가공물 회전은 증가한다. 이에 따라 공구의 축 방향 움직임에 비해 가공대상물의 회전이 증가하여 나사산의 리드가 감소한다. 이는 도 3에 도시되는데, 로터(2)를 따른 공구(16)의 각 가공 패스가 왼쪽에서 오른쪽으로 수행된다. 이와 달리, 다른 가공 파라미터들 중 하나 이상을 변화시킴으로써, 예를 들면 각 가공 패스 동안 공구의 축 방향 움직임을 감소시킴으로써, 이 가변 리드를 제공할 수도 있다. 도 3에 역시 도시된 바와 같이, 이 실시예에서 스핀들 각도(14)는 공구(16)의 각 가공 패스 동안 감소된다. 이는, 리드 감소에 의해 유발되는 인접한 가닥들(turns) 사이의 간격 감소를 수용(accommodate)하도록 나사산(6)의 측면을 더 가파르게 만들기 때문에, 어떤 실시예들에서는 바람직할 수도 있다.

두 로터가 서로 상보적으로 맞물리는 나사산을 갖도록 가공되게 하려면 각 로터를 생산하는 데에 전술한 방법을 여전히 사용할 수 있다. 그러나, 가공 공정 동안 가공대상물과 연삭 휠의 상대 위치 또는 상대 운동을 집합적으로(collectively) 정의하는 하나 이상의 파라미터를 한번 이상 조정해야 할 필요가 자주 있다. 공구가 로터들을 따라 이동함에 따라 스핀들 각도와 가공물 회전(work rotation) (이 실시예에서)이 변화되므로, 로터들의 프로파일들(즉, 회전축에 수직한 평면에서의 단면 형상)이 그 길이 방향을 따라 약간 변화한다. 이러한 변화들(variations) 때문에 로터들이 맞물릴 때 로터들 사이에서 불충분한(unsatisfactory) 유격이 있는 영역들이 생길 수 있다. 예를 들면, 로터들의 길이 방향을 따르는 어떤 영역들(places)(과/또는 어떤 회전 변위들(rotational displacements))에서 로터들 사이에 지나치게 큰 간격이 있을 수 있는데, 이에 따라 유체 유출이 지나치게 발생하거나, 로터들이 서로 너무 근접하여 유격이 너무 작아지거나 로터들이 충돌할 수도 있다. 따라서 가공 파라미터들을 조정함으로써 하나 이상의 로터들의 프로파일을 변화시키도록 조정할 필요가 있다. 이는 변화하는 리드에 의해 발생한 변화를 보상하고 로터들 간의 유격이 적절한 수준으로 유지되게 한다.

도 4는 전술한 방법에 따라 한 쌍의 로터를 생산하는 데에 사용되는 전역 조정 분포(global adjustment distribution)을 계산하는 절차를 정의하는 순서도이다. 이 전역 조정 분포는 모든 지점에서 적절한 유격 값을 보이는 로터들을 생산하기 위해 반드시 이루어져야 하는 조정들을 정의한다. 이는 한 쌍의 로터 중 하나 이상에 적용되는 파라미터들을 조작함으로써 계산되는데, 이에 따라 로터들이 서로 맞물릴 때 모든 지점에서 유격(clearance gap)이 최적의 값에 가능한 한 근접한 값으로 유지되도록 한다.

이 공정의 제1 단계는 수로터(male rotor, 제1 로터)와 암로터(female rotor, 제2 로터)용 예비 로터 프로파일, 즉 회전축에 수직한 평면에서의 단면 형상을 결정하는 것이다. 이 실시예에서, 예비 로터 프로파일은 컴퓨터 상에서 N개의 직교좌표들('N' Cartesian co-ordinates)의 집합으로 모델링된다. 도 5는 예시적인 예비 로터 프로파일을 도시하는데, 로터의 중앙 실린더(8), 나사산(6), 나사산의 가작 바깥 면(10)과 그 측면들(12)을 도시한다. 맞물리는 경우, 예비 로터 프로파일들은 상반 회전(counter-rotation) 내내 최적의 유격을 나타내는데, 이는 이 일시예에서 100 ㎛이다.

예비 로터 프로파일뿐만 아니라, 이 실시예에서는 예비 파라미터 변화 분포(preliminary parameter variation distribution)도 정의된다. 예비 파라미터 변화 분포는 전술한 파라미터들의 시작값들(starting values)을 설정할 뿐만 아니라 스크류 나사산 리드(screw thread lead)에서 원하는 수준의 변화(variation)를 발생시키는 데에 필요한 파라미터들에서의 변화들을 설정하지만, 로터들의 스크류 나사산들의 서로 상보적인 속성을 유지하기 위한 어떠한 조정들도 포함하지는 않는다. 예를 들면, 예시적인(단순화된) 예비 파라미터 변화 분포는 스핀들 각도, 중앙 거리 및 가공물 회전의 시작값들을 각각 1.5°, 300 mm 및 1 RPM으로 정할 수 있고, 중앙 거리는 내내 일정하도록 정할 수 있고, 성형된 공구가 가공대상물을 따라 이동하는 100 mm 마다, 성형된 공구의 스핀들 각도가 1°씩 증가하고 가공물 회전은 0.2 RPM씩 감소하도록 정할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 이 공정의 제2 단계는 연삭 휠의 프로파일(즉, 휠의 외주의 형상)을 계산하는 것인데, 예비 파라미터 변화 분포(이 계산에 적합한 방법 중 하나가 1998년 N Stosic에 의해 알려졌다. "On gearing of helical screw compressor rotors", published in Vol 212 Part C of Proc. Inst. Mech. Eng.)에서 설정된 시작 조건(starting conditions) 하에서 휠이 가공대상물에 가해진다면 연삭 휠은 그 예비 로터 프로파일을 가진 로터를 생산할 것이다. 이 실시예에서, 연삭 휠의 프로파일은 또한 컴퓨터 상에서 직교좌표들의 집합으로 모델링된다. 예시적인 연삭 휠의 프로파일이 도 6에 도시된다. 가장 작은 리드를 가진 로터의 단부에서 연삭 휠의 프로파일이 계산된다고 도 4에 개시되어 있으나, 반대쪽 단부, 또는 단부들 사이의 축 방향 한 지점(an axial point)도 동일하게 계산의 기초 지점(base point)으로 사용될 수 있다. 공구의 가공 패스들이 이 축 방향 한 지점에서 시작하거나 시작하지 않을 수도 있고, 계산의 순서와 동일한 방향으로 진행하거나 진행하지 않을 수도 있다.

일 실시예에서, 이하의 파라미터들이 절삭 공구의 프로파일을 계산하는 데 사용된다: 로터의 스크류 나사산의 리드, 나사산의 줄(starts)의 개수, 로터의 외경(outside diameter), 절삭 공구의 직경, 중앙 거리 및 나사산의 필요한 프로파일.

전술한 바와 같이, 이상의 데이터만을 사용하여 로터들을 가공한다면, 리드를 변화시키는 데에 필요한 파라미터들(즉, 이 실시예에서는 스핀들 각도와 가공물 회전)의 변화에 의해 유발되는 로터 프로파일의 미세한 변화에 따라 로터들 사이에 바람직하지 않은(unfavourable) 유격이 있는 영역들(zones)이 있을 수 있다. 따라서 이를 보상하고 로터들 사이의 유격이 적절한 범위 내에 있도록 하기 위해서 예비 파라미터 변화 분포를 조정함으로써 로터들의 프로파일을 변경해야 한다.

이 공정의 제3 단계에서, 성형된 공구의 스핀들 각도의 변화가 가공 패스의 출발점으로부터 X mm 떨어진 지점에서 로터들의 프로파일에 미치는 영향은 예비 파라미터 변화 분포를 따르는 연삭 휠의 가공 패스의 출발점으로부터 X mm 떨어진 지점에서 생성되는 로터 프로파일을 계산함으로써 결정된다. 도 7은 예비 프로파일과, 가공 패스의 출발점으로부터 로터를 따른 한 지점에서 생성된 프로파일을 예시적으로 비교하는 도면이다. 이 프로파일들은 서로 중첩되되 차이는 강조되었다. 이 예에서, 로터를 따른 이 지점에서 생성된 프로파일을 가진 스크류 나사산의 측면들은 예비 프로파일을 가진 나사산의 측면들보다 가파르다(at a steeper angle).

전술한 로터 프로파일들이 생성된 후, 로터들을 상반 회전시킴으로서 생성되는 유격 분포가 제4 단계에서 계산된다. 이 유격 분포는 로터들이 1회전 동안 움직임에 따라 나타나는 유격 값들의 순환 패턴이다 (예를 들면, 이 유격 분포는 로터들의 회전 변위(angular displacement)에 대해 유격을 표시한 것으로 도시될 수 있다). 이 실시예에서, 유격 분포는 그 프로파일들의 컴퓨터 모델을 이용하여 계산된다. 맞물린 위치에서(in the meshed position) 프로파일 모델들을 상반 회전시키고 회전의 매 위치에서 두 로터들 상의 가장 가까운 직교좌표 점들(Cartesian points) 사이의 거리를 기록하는 컴퓨터 시뮬레이션이 수행된다. 완전히 회전하고 난 후, 유격 분포가 생성된다. 도 8은 그러한 시뮬레이션의 한 단계를 나타내는 예시적인 도표이다. 로터들의 가장 가까운 두 직교좌표 점들이 '접점(contact point)'으로 표시되나, 이 점들 사이에 유격(즉, 간격)이 있을 수도 있고 두 로터들이 중첩(충돌을 나타내는데, 이 상태(point)에서 '가장 가까운 점들'은 상대편 로터에 가장 깊숙하게 침투하는 점들이다)할 수도 있음을 이해해야 한다. 예를 들면, 접점에서 로터 A는 그 로터의 예비 프로파일 상의 균등한 지점(the equivalent point)으로부터 바깥 쪽으로 300 ㎛ 지점에 있을 수 있고, 접점에서 로터 B는 그 로터의 예비 프로파일 상의 균등한 지점으로부터 안쪽으로 225 ㎛ 지점에 있을 수 있다. 따라서 유격은 최적인 100 ㎛보다 75 ㎛만큼 작아서 실제 유격 값은 25 ㎛이다.

제5 단계에서, 각각의 고려된 파라미터에 대한 조정이 프로파일들(과 따라서 유격 분포)에 미치는 영향이 계산된다. 이 실시예에서 어떤 파라미터의 임의 변화에 따른 영향을 유발하기 위해서 프로파일의 컴퓨터 모델에 필요한 변화를 일으킴으로써 각 계산이 수행된다. 예를 들면, 도 9는 가공물 회전 속도의 임의 변화가 일으킬 수 있는, 한 쪽 로터의 프로파일에 미치는 영향을 도시하고, 도 10은 연삭 휠의 스핀들 각도의 임의 변화가 일으킬 수 있는, 그 로터의 프로파일에 미치는 영향을 도시한다. 두 도면에서 프로파일의 윤곽(outline)에 수직한 선들은 프로파일의 형상의 변화 방향과 상대 크기를 나타낸다 (이 선들은 이 프로파일 자체의 궤적을 따르지는 않는다). 도 11 내지 도 13은 다른 변수들에 대한 조정들이 프로파일에 미치는 한 가지 가능한 영향을 나타내는 다른 예시적인 그림(diagrams)을 제공하는데, 중앙 거리, 접근 각도 및 축 방향 운동 각각에서의 임의 변화에 의해 유발될 수 있는 영향을 나타낸다.

모든 고려된 파라미터들에 대한 조정들의 영향이 두 로터들에 대해 계산되면, 위치-특정 조정 세트(location-specific adjustment set)가 제6 단계에서 컴파일된다(compiled). 이 위치-특정 조정 세트는, 예비 파라미터 변화 분포들에 추가된다면 그 축 방향 위치에서 로터들 사이의 유격 분포가 적절한 한계(bounds) 내에 유지되게 하는 파라미터 조정 세트(a set of parameter adjustments)이다. 이 예시적인 실시예에서 적절한 한계는 100±10 ㎛이다. 예를 들면, 로터 A와 로터 B 사이의 유격 분포를 적절한 한계 내에 유지하는 데에 필요한 로터 A의 프로파일의 변화가 도 14에 도시된다면, 왼쪽 측면(즉, 도 14의 왼쪽에 도시된 측면)과 관련하여, 이는 도 9와 도 10에 각각 도시된 가공물 회전과 스핀들 각도를 조정함으로써 얻어질 수 있다. 오른쪽 측면과 관련하여, 이는 도 10에 도시된 스핀들 각도를 조정하는 한편 도 9에 도시된 것과 반대 방향으로 가공물 회전을 조정함으로써 얻어질 수 있다 (두 측면이 동시에 가공되는 것은 아니라고 전제하는데, 이는 그 경우 각 측면에 대해 가공물 회전을 다르게 변경하는 것은 가능하지 않고 다른 조정들을 해야 하기 때문임). 이 경우 그 프로파일을 적합하게 조정하는 데에 필요한 조정들의 크기(magnitude)는 도시된 크기들과 같은 것으로 보이지만, 다른 실시예들에서는 그 조정들의 크기들이 그들 각각의 임의 변화들의 크기와 다를 수도 있다. 이와 유사하게, 이 실시예에서 이 위치-특정 조정 세트는 이 상태(point)에서 로터들 중 하나에 대한 조정들을 포함할 뿐이지만, 다른 상황에서는 두 로터들 모두에 조정들이(동일한 파라미터 또는 다른 파라미터에 대해) 가해질 수 있다. 요컨대, 이 실시예에서 두 가공 대상물을 따른 위치 X mm에 대한 위치-특정 조정 세트는 가공물 회전의 조정과 로터 A에 대한 스핀들 각도의 조정을 포함하지만, 로터 B에 대한 조정들은 포함하지 않는다.

가공 대상물을 따른 위치 X mm에 대한 위치-특정 조정 세트가 계산(되고 기록)된 후, 가공대상물들의 축 방향 길이를 따른 다른 위치들에서 제3 단계부터 제6 단계까지의 공정이 반복된다. 도 4의 실시예에서 이 공정은 X mm 간격으로 반복된다. 이 공정은 로터의 말단에 도달할 때까지 계속되는데, 그 단계에서는, 제3 단계부터 제6 단계가 수행되었던 가공대상물들을 따른 각 지점마다 하나씩인, 위치-특정 조정 세트들의 군(group)이 수집되어 있다. 이 실시예에서, 일관되게 증가하는 모음(selection) 덕분에, 그 위치들은 로터들의 길이를 따라 균일하게 분포된다 (X의 값은, 최종 위치가, 성형된 공구의 가공 패스들이 시작하는 단부들에 대해 정확히 로터들의 말단에 있도록 계산되었다).

모든 위치-특정 조정 세트들이 계산되고 나면, 파라미터마다, 계산된 위치들 사이에 필요한 조정들이 파라미터 조정 세트들에 따른 그 파라미터에 대한 조정들로부터 보간된다(interpolated). 다음으로, 모든 파라미터들에 대한 모든 조정들이 수집되어(collated) 전역 조정 분포를 형성한다. 다음으로, 전역 조정 분포는 각 로터를 제조하는 동안 요구되는 조정들로 분할된다(split up). 또한, 나사산의 둘 이상의 측면들이 개별적인 가공 패스들 또는 집합적인 가공 패스들에서 가공되는 실시예들에서, 전역 조정 분포는 각 측면에 적용 가능한 전역 조정 분포들의 부분들(portions)로 분리된다.

명확성을 기하기 위해, 전역 조정 분포의 속성은 각 파라미터들의 좌표들(plots)의 모음(collection)으로 여겨질 수 있고, 각 좌표는 로터를 따른 거리에 대한 조정의 크기를 포함한다. 예를 들면, 한 쪽 로터에 대한 예시적인 (단순화된) 전역 조정 분포는, 공구가 가공대상물을 따라 270 mm 지점에 도달할 때까지 그 공구가 가공대상물을 따라 이동하는 100 mm 마다 스핀들 각도가 0.1°씩 감소하도록 하고, 그 후에는 0.2°씩 증가하도록 정할 수 있고, 가공 패스 내내 공구가 이동하는 100 mm 마다 중앙 거리는 1 mm 씩 증가하도록 정할 수 있다.

로터들을 제조하기 위해 연삭기(grinding machine)가 따라야 할 움직임들은 각 로터에 대한 예비 파라미터 변화 분포의 상단에 전역 조정 분포를 중첩함으로써 결정된다. 예를 들면, 예비 파라미터 변화 분포가 어느 로터 상의 어떤 지점에서 중앙 거리가 300 mm가 되도록 정하고 전역 조정 분포가 그 지점에서 2 mm 감소가 필요하다고 정한다면, 그 지점에서 그 연삭기(the machine)가 제공할 중앙 거리는 298 mm일 것이다.

더 구체적으로 설명하자면, 전술한 예시적인 예비 파라미터 변화 분포에 따라 로터가 제조되었고 전술한 예시적인 전역 조정 분포에 의해 필요한 조정들이 설정된다면, 연삭기가 따라야 할 움직임(the movements to be followed)은 아래와 같을 것이다.

a) 1.5°에서 시작하여, 공구가 가공대상물을 따라 270 mm 지점을 지날 때까지 가공대상물을 따라 그 공구가 이동하는 100 mm 마다 스핀들 각도는 0.9°씩 증가하고, 그 후 추가 이동하는 100 mm 마다 스핀들 각도는 1.2°씩 증가한다.

b) 300 mm에서 시작하여, 중앙 거리는 공구가 이동하는 100 mm마다 1 mm씩 감소한다.

c) 1 RPM에서 시작하여, 가공대상물 회전의 속도는 공구가 가공대상물을 따라 이동하는 100 mm 마다 0.2 RPM씩 감소한다.

전술한 바와 같이, 이 실시예에서 파라미터 조정들은 한 쌍의 로터들에 대해 동시에 계산된다. 상보적인 형상으로 된 로터를 제조할 때 연삭기가 따라야 할 움직임의 예시적인 세트(an exemplary corresponding set of movements)는 아래와 같을 수 있다.

a) 2.5°에서 시작하여, 공구가 가공대상물을 따라 180 mm 지점을 지날 때까지 그 공구가 가공대상물을 따라 이동하는 100 mm 마다 스핀들 각도는 0.75°씩 증가하고, 그 후 추가 이동하는 100 mm 마다 스핀들 각도는 0.9°씩 증가한다.

b) 300 mm에서 시작하여, 중앙 거리는 공구가 이동하는 100 mm마다 0.5 mm씩 감소한다.

c) 1.5 RPM에서 시작하여, 가공대상물 회전의 속도는 공구가 가공대상물을 따라 이동하는 100 mm 마다 0.3 RPM씩 감소한다.

이 실시예에 나타난 바와 같이, 각 로터를 가공하는 데에 적용되는 조정들은 크기가 다르고/다르거나 다른 축 방향 위치들에서 일어날 수 있다. 또한, 다른 실시예들에서는 각 로터를 가공하는 데에 다른 파라미터들이 조정될 수 있거나, 로터들 중 하나를 가공하기 위한 파라미터들만 조정될 수도 있다.

첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위(scope)를 벗어나지 않으면서도 전술한 구성(design)에 다양한 변형들이 가해질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 전술한 실시예에서 컴퓨터 모델을 제어함으로써 많은 계산들과 유도들(derivations)이 수행되었지만, 이와 달리 그것들 중 하나 이상은 완전히 숫자를 이용하여(entirely numerically) 또는 그래프를 이용하여(graphically) 수행될 수도 있다. 이와 달리, 이 계산들과 유도들 또는 방법 전체는 컴퓨터 프로그램을 작동시켜 수행될 수도 있다. 이 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 저장(carried)될 수 있는데, 이 매체는 유형의 저장 매체 (tangible carrier media) (예를 들면 디스크) 또는 무형의(intangible) 저장 매체 (예를 들면 통신 신호들)일 수 있고/있거나, 가공 장치에 연결되거나 그 일부를 이루는 프로그래밍 가능한 컴퓨터를 포함하는 적절한 장치를 이용하여 실행될 수도 있다.

또한, 성형된 공구는, 연삭 휠이 아니라, 밀링 커터(milling cutter)나 스파크 침식 공구(spark-eroding tool)와 같은 적절한 형태(type)의 성형된 공구일 수도 있다. 또한, 전술한 실시예에서 한 번에 한 위치에서 프로파일들을 모델링함으로써 계산들이 반복적으로(iteratively) 수행되었지만, 다른 실시예들에서는 필요한 모든 계산들을 (동시에 또는 한 번에 한 위치에서) 수행하기 전에, 로터들 전체가 먼저 모델링될 수도 있다.

이 기술되고 설명된 실시예는 그 속성이 예시적이라고 여겨져야지 한정적이라고 여겨져서는 안 되고, 단지 선호되는 실시예가 도시되고 기술되었고 청구범위에 정의된 발명들의 범위 내에서 일어나는 모든 변화와 변경들도 보호 대상이라는 점을 이해해야 한다. 상세한 설명에 있는 "바람직한(preferable)", "바람직하게(preferably)", "선호된다(preferred)" 또는 "더 선호된다(more preferred)"와 같은 단어들의 사용이 그렇게 기술된 특징이 바람직하다는 것을 암시할 지라도, 그럼에도 불구하고 그것이 필요하지 않을 수도 있고 그러한 특징이 없는 실시예들은 첨부된 청구범위에서 정의된 발명의 범위 내에 있는 것으로 여겨질 수 있다. 청구범위와 관련하여, "하나"("a", "an"), "적어도 하나", 또는 "적어도 한 부분"과 같은 단어들이 어떤 특징의 서두에 올 때는, 청구범위에서 명시적으로(specifically) 그에 반대되도록 기술하지 않는다면, 청구항을 그러한 한 특징에만 한정할 의도는 없다고 의도되었다. "적어도 한 부분" 및/또는 "한 부분"이라는 용어가 사용될 때는, 명시적으로(specifically) 그에 반대되도록 기술되지 않는다면, 그 대상(item)은 한 부분 및/또는 그 대상 전체를 포함할 수 있다.

여기에 개시된 선택적이고/이거나 선호되는 특징들은, 적절하다면, 그리고 특히 첨부된 청구범위에 개시된 조합들에서 개별적으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다. 여기 개시된 발명의 일 측면에 대한 선택적이고/이거나 선호되는 특징들은 또한 적절하다면 본 발명의 어떤 다른 측면에도 적용 가능하다.

의심을 피하기 위해, 여기서 공구의 움직임에 대한 언급은 그 공구와 가공대상물 사이의 어떤 형태의 상대적인 움직임도 포함하도록(cover) 의도되었다. 예를 들면, 공구의 한 가공 패스는 실제로 축 방향으로 고정된 공구를 따라 가공대상물을 움직임으로써 제공될 수도 있고, 또는 스핀들 각도의 변화는 공구와 가공대상물 모두의 축들의 각도를 변화시킴으로써 이루어질 수도 있다.

Claims (17)

1. 성형된 공구를 이용하여, 서로 상보적으로 맞물리는 나사산들을 가진 제1 로터 및 제2 로터를 가공하는 방법으로서,
   제1 가공대상물을 상기 가공대상물의 길이 방향 축을 중심으로 회전시키는 단계;
   상기 가공대상물이 회전할 때 상기 가공대상물의 상기 길이 방향 축을 따라 상기 성형된 공구의 하나 이상의 가공 패스(one or more passes)를 수행하여 물질을 제거함으로써 상기 제1 로터의 나사산의 각 나선의 측면들을 형성하는 단계로서, 상기 가공대상물과 상기 성형된 공구의 상대 위치와 상대 운동을 집합적으로(collectively) 정의하는 파라미터들의 적어도 하나의 값이 각 가공 패스(each pass) 동안 변화하여 상기 나사산의 리드(lead)를 변화시키는 단계; 및
   상기 단계들을 제2 가공대상물에 대해 반복하여, 상기 제2 로터를 형성하는 단계
   를 포함하고,
   상기 로터들의 상기 나사산들의 서로 상보적인 형상들을 유지하기 위해 하나 이상의 상기 가공 패스 동안 적어도 하나의 상기 파라미터에 조정들이 이루어지되,
   각 가공 패스(each pass) 동안 이루어진 조정들은 전역 조정 분포를 따라 이루어지고,
   각 전역 조정 분포는,
   어떠한 조정도 하지 않은 채, 맞물리는 로터들의 길이 방향 축들을 따른 복수의 위치들에서, 가공함으로써 형성될 형상을 가진 가상적인 한 쌍의 맞물린 제1 및 제2 로터들을 상반 회전시킴으로써 생성될 유격 분포를 이론적으로 계산하는 단계;
   상기 위치들 각각에 대한 위치-특정 조정 세트를 도출하는 단계로서, 각 위치-특정 조정 세트는, 그 위치에서 상기 유격 분포가 기 설정된 값들의 범위 내에 유지되게 할, 하나 이상의 파라미터 조정들을 포함하는 단계; 및
   상기 위치-특정 조정 세트에 따라 각 파라미터에 대한 상기 조정들을 수집하는 단계
   에 의해 미리 결정되는, 방법.
2. 제1항에서,
   상기 조정들은 상기 가공대상물의 회전 속도에 대한 하나 이상의 조정을 포함하는, 방법.
3. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 조정들은 상기 성형된 공구의 스핀들 각도에 대한 하나 이상의 조정을 포함하는, 방법.
4. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 조정들은 상기 가공대상물과 상기 성형된 공구 사이의 중앙 거리에 대한 하나 이상의 조정을 포함하는, 방법.
5. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 조정들은 상기 성형된 공구의 접근 각도에 대한 하나 이상의 조정을 포함하는, 방법.
6. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 조정들은 상기 성형된 공구의 회전축을 따르는 방향에서 축 방향 위치에 대한 하나 이상의 조정을 포함하는, 방법.
7. 삭제
8. 제1항에서,
   상기 수집된 조정들은 상기 위치들 사이의 지점들에 보간된(interpolated) 조정들을 포함하는, 방법.
9. 제1항 또는 제8항에서,
   각각의 위치-특정 조정 세트는,
   그 위치에서 각 파라미터의 임의 조정이 상기 유격 분포에 개별적으로 미치는 영향을 결정하는 단계; 및
   상기 유격 분포를 기 설정된 값들의 범위 내에 유지시킬, 조정들의 조합 및 상기 조정들의 필요한 크기들을 결정하는 단계
   에 의해 도출되는, 방법.
10. 제1항 또는 제8항에서,
    상기 위치들은, 서로 맞물리는 로터들의 부분들을 따라 실질적으로 규칙적인 간격으로 분포되는, 방법.
11. 제1항 또는 제8항에서,
    상기 전역 조정 분포는,
    어떠한 조정도 하지 않은 채, 가공함으로써 형성될 형상을 가진 가상적인 로터들의 컴퓨터화된 모델(computerized model)을 이용하여 계산되는, 방법.
12. 제11항에서,
    상기 위치-특정 조정 세트는 상기 컴퓨터화된 모델을 조작함으로써 계산되는, 방법.
13. 성형된 공구를 이용하여 가공대상물을 가공함으로써, 가변 리드 스크류를 가진 로터를 생산하는 방법으로서,
    상기 가공대상물의 길이 방향 축을 중심으로 상기 가공대상물을 회전시키는 단계; 및
    상기 가공대상물이 회전할 때 상기 가공대상물의 상기 길이 방향 축을 따라 상기 성형된 공구의 적어도 하나의 가공 패스(one pass)를 수행하여 물질을 제거하되 각 가공 패스(each pass)가 상기 로터의 나사산의 적어도 하나의 나선의 적어도 한 측면을 형성하는 단계로서, 상기 가공대상물과 상기 성형된 공구의 상대 위치와 상대 운동을 집합적으로(collectively) 정의하는 파라미터들의 적어도 하나의 값이 각 가공 패스(each pass) 동안 변화하여 상기 적어도 하나의 가공 패스에 의해 생성되는 상기 나사산의 리드(lead)를 변화시키는 단계
    를 포함하고,
    각 가공 패스(each pass) 동안 이루어진 조정들은 전역 조정 분포를 따라 이루어지고,
    각 전역 조정 분포는,
    어떠한 조정도 하지 않은 채, 맞물리는 로터들의 길이 방향 축들을 따른 복수의 위치들에서, 가공함으로써 형성될 형상을 가진 가상적인 한 쌍의 맞물린 제1 및 제2 로터들을 상반 회전시킴으로써 생성될 유격 분포를 이론적으로 계산하는 단계;
    상기 위치들 각각에 대한 위치-특정 조정 세트를 도출하는 단계로서, 각 위치-특정 조정 세트는, 그 위치에서 상기 유격 분포가 기 설정된 값들의 범위 내에 유지되게 할, 하나 이상의 파라미터 조정들을 포함하는 단계; 및
    상기 위치-특정 조정 세트에 따라 각 파라미터에 대한 상기 조정들을 수집하는 단계
    에 의해 미리 결정되는, 방법.
14. 제1항 또는 제13항에서,
    상기 성형된 공구는 연삭 휠인, 방법.
15. 가공 장치로 하여금 제1항 또는 제13항에 따른 방법을 수행하도록 설정된, 컴퓨터로 읽을 수 있는 명령들(instructions)을 포함하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
16. 제15항에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하는(carrying) 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
17. 성형된 공구를 이용하여 가공대상물을 가공함으로써 가변 리드 스크류를 가진 로터를 생산하는, 컴퓨터로 제어되는 장치로서,
    프로세서가 읽을 수 있는 명령들(processor readable instructions)을 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 명령들을 읽고 실행할 수 있는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서가 읽을 수 있는 명령들은 제1항 또는 제13항에 따른 방법을 실행하도록 상기 장치를 제어하도록 마련된 명령들을 포함하는, 장치.

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