WO2004089569A1 - スクリューロータの加工装置と加工方法及び切削バイト - Google Patents

Abstract

ベッド１１と、ベッド１１上に設置されるＣ軸主軸台１２と、Ｃ軸主軸台１２に支持され、円筒形状の被加工物１を回転動作させるＣ軸主軸１４と、ベッド１１に設置されるコラム１３と、コラム１３に回動自在に支持される刃物台２と、刃物台２に取付けられた工具３とを備えた加工装置を用い、刃物台２を回動させるとともに、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動させ、工具３で回転する被加工物１の外径にスクリュー溝を形成するスクリューロータの加工方法。

Description

明 細 書 スクリュ一口一夕の加工装置と加工方法及び切削バイ卜 技術分野 この発明は、 冷媒圧編機又は空気圧縮機に用いられるスクリュー口一夕の加工装置及び 加工方法及び切削ノ 卜に関するものである。 背景技術 従来、 スクリユーロータは、第 1のシャフトにねじブランクを組み立て、 この第 1のシ ャフ卜と回転軸が垂直となる第 2のシャフ卜に工具をセヅ卜し、 この第 1のシャフトと第

2のシャフトとを外部手段により同期的に回転させ、 さらに、 、； ロ工の開始時に第 2 のシャフト内に完全に収縮させた工具を、 その後、僅かな増加量だけ前進的にねじ内に拡 張させることで加工していた。

例えば、特許文献、特表平 6— 5 0 6 6 4 0 (図 2、 3、 4、 5、 6、 7、 1 4等） しかし、従来のスクリユー口一夕の加工では、工具の溝寸法や取付け位置、第 1のシャ フ卜と第 2のシャフトとの回転軸の距離、機攝'青度等の多くの要因がからみ、加工精度に 問題があった。特に、 工具として、 総型刃具を用いたカロ工では、溝底の切削抵抗が非常に 大きいため、微小切削をせざるを得ず、 1溝の切り込みはわずか 0 . 0 4 m mが限界の状 態である。 また、 ,tt刀削長さが長くなることから、加工時間及び工具寿命改善の大きな障 害となっていた。

さらに、従来のスクリュー口一夕用の加工方法では、 スクリユー口一夕加工専用のカロ工 装置が製造中止に追い込まれたりした^には、 スクリユーロータを製造できないという 問題があった。 また、加工する溝 犬力 雑な為、 その測定には特殊装置を必要とする。 その為、従来 は測定が別工程であった。従って、加工途中の抛！]ェ物を加: L«から一度外し、 良品か どうかの測定評価を行い、再加工を行う必要があつた。 この発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、第 1の目的は、 市販され ている N C 5軸工作装置を使い、複雑なスクリュ一溝の加工と同時に内径、 外径を加工す る事で得られる高精度のスクリュ一口一夕の高効率加工方法、 カロェ装置並びにそれに用し \ る切削バイ卜を i f共することである。 第 2の目的は、総型刃具を用いたカロェにおいて生ずる溝底の切肖リ抵抗により微小切込み しか出来なし、加工に対して、加工能率を上げる事が可能になる切込み深さのスクリュ一溝 の加工方¾¾び装置を樹共することである。 第 3の目的は、魏加ェ装置及び段取りや使用工具で決まっていた齠冓の形状精度を容 易に修正できる加工方 び装置を摁共することである。 . - 第 4の目的は、従来の加工装置では不可能であつた力! ]ェ醫での 溝の形状精度を測定 し容易に修正できるカロェ方 び装置を樹共することである。 第 5の目的は、 ¾|西な汎用の工具と高価な特¾1具を組み合わせた加工方法により、高 価な特殊工具寿命を延ばすことが可能となり、総工具費用を ί氐減できる加工方法及び装置 をΐί共することである。 第 6の目的は、軸付きスクリューロータでの加工方法を軸無し加工にすることで、安 価な製造プロセスと設備製造コストを樹共できる加工方法及び装置を^ ί共することである 発明の開示 この発明におけるスクリュー口一夕の力 Πェ装置は、 べッドと、編己べッド上に設置され る C軸主軸台と、編己 C軸主軸台に支持され、 円筒形状の抛 Πェ物を回転動作させる。軸 主軸と、 Ιϋϊ己べッドに設置されるコラムと、前記コラムに回動自在に支持される刃物台と、 ii己刃物台に取付けられた工具とを備えた加工装置であって、 ΐϋΐ己 c軸主軸に取付けられ、 編己 c軸主軸と同期して回転する特殊主軸と、 ΐϋΐ己特殊主軸に取付けられ、 掘己特殊主軸 と同期して回転する被加工物取付け具とを備えたものである。

また、 この発明におけるスクリユーロー夕の力!]ェ方法は、前記加工装置を用い、 Ιΰϊ己刃 物台を回動させるとともに、 X軸、 Υ軸、 Ζ軸方向に移動させ、擺己工具で回 ί云する til己 被加工物の外 ί圣にスクリュ一溝を形成する方法であり、編己被加工物の外径に溝を荒く切 肖咖ェする第 1のステップと、 ΙϋΙ己溝の側面と底面とをシェービング加工する第 2のステ ップとを備えたものである。

この発明によれば、 N C 5軸制御で、複雑なスクリユー溝の加工を窩精度、 力つ高効率 で行なうことが可能となる。また、本発明の方法により、溝底部に特¾¾状を得ることや、 シングルスクリユーのいろいろな特殊歯形を製作することが可能となる。 図面の簡単な説明 図 1はスクリユー口一夕製造のカロ工原理を示す図である。

図 2はスクリュ一圧縮機の圧縮原理を示す図である。

図 3は図 2の I— Γ での一部断面図である。

図 4はスクリュー口一タカ Qェ装置の構成を示す正面図 （Α) とその断面図 （Β ) である。 図 5はアーパー方式取付け具と被加工物との取付け状態を示す図である。

図 6はスクリユーロータ加工の工程を示すフローチヤ一卜である。

図 7はェンドミルで被加工物をカロェする fc 図である。

図 8は Rェンドミルで被加工物をカロェする慨念図である。

図 9は諭形態 1で使用する溝側面シェ一ビングバイ卜を示す余親図である。

図 1 0は図 9のバイ卜の刃を示す正面図 （A) と刃先拡大図 （B ) である。 図 1 1は溝と溝側面シェービングバイ卜との位置関係を示す図である。

図 1 2は溝と左切り込み角度 ·右切り込み角度との位置関係を示す図である。

図 1 3は溝と左切り込み角度■右切り込み角度との位置闘系を示す図である。

図 1 4は逃がし部を示す図である。

図 1 5は旋回円での、; If則面の形状線を示す図である。

図 1 6は従来のバイト （A ) と今回新たに ίΐ^する溝底用 Rバイ卜 （Β ) を示す図であ

Ό。

図 1 7は溝とバイ卜との位置関係を示す図である。

図 1 8は溝とバイ卜との位置 Hi系を示す図である。

図 1 9は溝幅の自動測定を説明する図である。

図 2 0は実«態 2で使用する溝側面シェービングバイ卜を示す図である。

図 2 1は図 2 0のバイ卜の刃を示す正面図、側面図及び刃先拡大図である。

図 2 2は実施形態 2における溝と溝側面シェービングバイ卜との位置関係を示す図であ 。

図 2 3は実«態 2における溝と左切り込み角度■右切り込み角度との位置関係を示す 図である。

図 2 4は実施形態 2における溝と左切り込み角度 ·右切り込み角度との位置関係を示す 図である 発明を実施するための最良の形態 難の形態 1 - まず、この発明におけるスクリユーロータ製 itfflのカロェ原理を図 1に基づいて説明する。 図 1中、 円筒状のねじブランクである被加工物 1は、上面（第 1の平面） の中心と底面 (第 2の平面）の中心とを結ぶ線を軸（C軸） として、回転動作が行われる。そして、 こ の C軸と直行する位置、すなわち、 円周面（外径） の上部の位置には、 刃物台 2が設置さ れ、 この刃物台 2の下部には、抛□ェ物 1に向かって刃を有する工具 3が取付けけられて いる。 また、 この刃物台 2は、 B軸を中心とした回動重 W乍と、 C軸と平行な Z軸方向の移 動動作、上下方向である X軸方向の移動重 乍、及び Z軸、 X軸の両軸に直行する Y軸の移 動動作が可能である。そして、 N Cプログラムにより、 C軸での被加工物 1の所定の回転 比と連動させて、 刃物台 2の B軸での回動動作、 X軸、 Z軸での移動動作を組み合わせる ことで、旋廻円座標基準点 4を中心とした工具 3の円運動を行わせ、被加工物 1の外径に 溝をカロェする。なお、工具 3の円運動と、 C軸での回転動作の回転比は、 6 ： 1 1で同期 させるようにしてある。また、工具 3は、回動重 乍に伴って、徐々に前方に伸ばしており、 加工開始時での円方向半径 2 6であったものも、加工終了時での円方向半径 2 7となるよ うにしている。 次 (こ、 スクリュー圧縮機の一般的な圧縮の原理について図 2に基づき説明する。

このスクリュー圧縮機では、 6個の 、冓9を備えたスクリユーロータ 1と、軸直角に左 右対称に嚙合う各々に 1 1個の齒 1 0を有するゲート口一夕 8 a、 8 bとを有しており、 スクリユー口一夕 1が回転するとスクリユーロータ 1の 溝の辯貴が広がり冷媒ガス力歯 溝に吸入され、スクリユーロータ 1の回転が進み、溝^!貴が最大となった所でゲート口一 夕 8 a、 8 bの歯 1 0により齒溝が閉じ込められ、 さらに回転が進むと 冓 貴が小さく なり冷媒ガスが圧縮されるという原理で圧縮が行なわれる。

なお、 図 3は、 図 2の I一 Γ での一部断面図であり、 スクリューロータ 1の齒冓に、 ゲ一トロ一タ 8 aが嚙合う; {¾念を示している。 次に、 このカロェ原理を実際に実現するカロェ装置について、 図 4の装置構成図に基づいて 説明する。図 4 ( a ) は、 この加工装置の正面図であり、 図 4 ( b ) は、 図 4 ( a )の II — ΙΓ での縦断面図である。

図 4中、加工装置は、べッド 1 1と、このべッド 1 1上に設置される C軸主軸台 1 2と、 コラム 1 3と、 この C軸主軸台 1 2に回転自在に支持される C軸主軸 1 4と、 コラム 1 3 の C軸主車插 jの側面に回動自在に支持される刃物台 2と、 この刃物台 2の下部に取付けけ られる工具 3とを有している。 なお、 これら構成は、汎用的な N C 5軸ェ作«でも有し ている構成である。

本加工装置では、 さらに、 C軸主軸 1 4の先に特殊主軸 1 5を取付けることで、 C軸回 転を行なう軸を伸ばし、 さらに、 その先に、 アーパー方式取付け具 1 6を設置し、 このァ —バー方¾¾付具 1 6に被加工物 1を取付けるようにしている。なお、特殊主軸 1 5は突 出しが長く、揺れ等により、精度上の問題があるため、振れ止め 1 7で支える構成とする のが好ましい。 また、 ベ、ソド 1 1上には、左右に移動自在の移動式心押し台 1 8が設置しており、抛 Q ェ物 1の外径を加工する時には、被加工物 1の特殊主軸 1 5と反対側の平面を支え、 C軸 主軸 1 4と共に回転する。 また、被加工物 1 1の内径を加工する 、 コラム 1 3が傾斜 し、 刃物台 2が 2 ^; の位置に来るため、 カロェのじゃまにならないように、移動式心押し台 1 8をべッド 1 1の端部に移動させる。 また、 図 5は、 ァ一バ一方式取付具 1 6に被加工物 1を取付ける状態を示す図である。 ァ一バー方式取付具 1 6には、複数の固定ボル卜 1 9があり、 この固定ボルト 1 9が抛口 ェ物 1に挿入されることで、被加工物 1をァ一バー方式取付具 1 6に固着させる。 また、 アーパー方式取付具 1 6の固定ボルト 1 9が出るのとは逆の面 （特殊主軸 1 5側） はテ一 パ一状にされ、 その先端にあるプルスタヅドボル卜部 2 0力 ¾殊主軸 1 5の主軸穴に揷入 し、 引き込み装置 2 1で強く弓 Iくことで、 アーパー方 又付具 1 6は特殊主軸 1 5の主軸 穴にしっかり固定される。 なお、 この日寺、 センタ一リングも自動に行なわれる。 次に、 この加工装置で、 スクリユーロータを加工する工程につき図 6のフローチヤ一卜 に基づいて説明する。 なお、 この一連の工程は、 予め設定された N Cプログラムにより処 理される。 まず、 内径加工を行なう （ステップ (以下、 「S」) 1 ) 。 この内 ί劲卩ェでは、工具とし て、 内 ί劲ロェバイ卜が使用される。なお、 このステップでは、 刃物台 2が図 4 ( a ) の 2 ' の位置にくる為、移動式心押し台 1 8はべヅド 1 1の ¾¾3にある。

次に、 この内径加工が終了すると、移動式心押し台 1 8がべッド 1 1上を移動し、抛口 ェ物 1にセヅ卜される （S 2 )。 次に、抛 αェ物 1の外周に溝の荒切肖 i〗加工を行なう （S3)。 この加工では、溝が全く 彫られていない外周にェンドミルという工具で溝を入れるので、 自動工具交換装置により、

S 1で使用した内 口エバイトから、エンドミルに自動的に切換わる。 図 7は、 エンドミ ルでネ励ロェ物 1のカロェする! ¾念を示す図である。

なお、溝幅の広い や精度を要する： i¾には、 小径で往復切削させることもある。 次に、被加工物 1の外周にできた荒い溝の溝底に R部をつける荒切肖咖ェを行なう （S 4)。 この加工では、 S 3で使用したエンドミルから、 Rエンドミル （エンドミルの先 έ が Rになったもの） に自動的に切換わる。図 8は、 Rエンドミルで被加工物 1の力 Πェする 概念を示す図である。 次に、抛 Πェ物 1の外径仕上げ加工、 すなわち、 溝を削った ¾ί)Πェ物のうち、 溝を削つ ていない円筒のままの部分の旋削加工を行なう （S5)。 この加工では、 S 4で使用した Rエンドミルから、 外 ί劲ロェバイ卜に自動的に切換わる。 次に、溝の左側の側面の仕上げ加工（S 6)、及び溝の右側の側面の仕上げ加工（S 7) を行なう。 この加工では、 S 5で使用した外 ί劲ロエバイトが溝側面シェービングパイ卜に 自動的に切換わる。 図 9は、 溝側面シェービングバイ卜 40を示す斜視図である。 この工具は、主軸を固定 して切肖 ι〗送りで加工するシェービング加工（表面のでこぼこを削りとる）として使うので、 主軸オリエンテーション位置に対し， 27度位相をずらしてセヅ卜した事が特長であり、 市販工具ホルダ一 41に取付けて使う事が出来る。 また、 i則面シェービングバイト 40 には右刃 42と左刃 43がセヅ卜されている。図 10は、 この刃部分を示す図であり、 市 販のス口一ァウェイチップを使い、 す〈い角度を 20度に設け、平行刃部 44を長さ 4m mとした事で、 きりこみ角度の改善及び切込み深さのアップを図った事を特長としている。 図 11は、 右側面仕上げ加工及び左側面仕上げ加工時での、溝と'; if則面シェービングバ ィ卜 40の右刃 42、 左刃 43とのィ立置関係を示す図である。

このカロェでは、 刃先先端位置がワーク回転中心線より 1 mm下がった位置を確保する必 要があるが、 この調整は加工装置の Y軸、 Z軸を左側加工時は基準点を Y 1、 Z 1に、 右 側加工時は Y 2、 Z 2にそれぞれ制御する事で解決出来る。 また、 上述のように、 刃部分 は図 10に示すようになっているので、 図 12、 図 13に示すように、左切り込み角度 4 5a、 45 は120〜93度また右切り込み角度46&、 4613は93〜120度と左 右同じ刃先条件で切削が^ J能となる。 図 15は、 ある旋回円での、; if則面の形状線である。 図 15において、 100a、 100 bは理論同期比で得られる ¾!侖線、 101 a, 101 bは従来方式の誤差を含むカロェ形状 を示す。 この発明では， 従来方式では加工が出来ない任意の形状 101 a、 101 bが左 右の側面シ X―ビングノ \*ィ卜で加工出来る 0 次に、溝幅の測 ¾1択 (S8)を行う。 このために、 このカロェ装置は任意に初品カロ工時 や定期的に測定を行う自動測定システムを組み込んでいる。溝幅測定を選択すると溝幅測 定（S9) を行う。図 19はその測定状態を示す。測定は工作漏で使用される接触式測 定装置 55を使う。 B軸刃物台 2の主軸 2 aに自動工具交換された測定装置 55は加工原 理と同一制御 （X, Z, B, B軸移動制御） にてカロ工部位の溝幅測定を行う。測定は スクリュー溝幅自動測定プログラムにて自動で行う。測定プログラムは， スクリユー溝の 溝幅や深さ及び割り出し角度の測定を指令する。 その指令で被加工物 1の溝部 9に揷入さ れた測定装置先端プローブ 56の接触により得られる位置 '瞎 を演算し， 測定結果が得ら れる。得られた溝幅データ一により精度を評価する。 この評価が NGの場合は矢印 35で (S6) に戻りネ甫正 ί直を入力し， 36—>37—>38—>39を再度»する。 ΟΚであれば S 10工程に進むシステムにしている。 尚、カロェ状態が安定した後は、 この工程 S 9は省 略できる （矢印 36) 。 次に、溝底 R部分の仕上げ加工を行なう （S 10) 。 この加工では、 S 9で使用した夕 ツチプロ一ブ'式測定装置 55あるいは S 7で使用した溝側面シェ一ビングバイト 40から、 溝底用 Rパイ卜 1 10に自動工具交換される。 この過程では、 溝底の R部分のシェ一ビン グ加工が行なわれる。

また、図 3に示すようなスクリューロータ 1の 冓に、ゲートロータ 8 aが嚙合う場 β\ 冷媒ガスの入口側と出口側で運転中の^ J の違いにより熱変形が生じる。 この時、 ゲート 口一夕 8 aはプラスヅク製であるため、熱』彭張により、 外径とゲート口一夕とが接触して 削れて隙間が大きくなり性能低下の一因になる。 そこで、 この工程では、 図 3に示した溝緣部 50に逃がし部を設けることが好ましい。 すなわち、 図 14に示すように、逃がし部 51を作成し、 意図的に矢印側にゲ一トロー夕 8 aを距離 52の分シフトし調整するように出来る。 これにより、外径が削れる事がなく なり ¾想に近い嚙合いが実現する。 また、 この加工は、カロェプログラムで R径， 回転中心 座標を N Cプログラムに入れる事で連続加工か" ^1能である。 また、 S6、 S 7の工程では、 図 1 6に示す 使用バイ卜 1 1 0を使用しても、 切り 込み量が 0. 04mmから 0. 5〜2 mmと大幅にアップ出来るようになる。 しかし、 シ ングルスクリユー口一夕特有の接触角度の変化 （45°〜72° ) と左右刃先の切り込み 角度の違いから特に， 面驢が確保出来ない現象が見られた。 すなわち、 図 17、 図 18 に示すように、左切り込み角度 120a、 1 20bが 135° ~108° に対し、 右切り 込み角度 1 21 a、 1 21 bが 43. 5° ~72° になる為、 右側は擦って切削している 状態になっていると思われ、一方、左側刃先は逃がし角度を大きく確保しないとワークと 接触するので刃先角度は 43° し 崔保できず、 よって、 ¾ ^が低下し高送りに対し弱く なる欠点がある。 これに対し、 S6、 S 7の工程で、 図 9に示す工具を使用したことで、 この問題が解決できた。 また、 S6、 S 7の処理にしたので、 溝幅の狭いサイズに合わせ た工具で広い溝のカロ工もできるので、工具が 1種類で済み、高価な鍵バイ卜に比較して ¾i面ですむ。 さらに、従来の専用力 Qェ搬戒での溝幅修正は、総型バイ 卜幅の管理が必要であり、 しか も溝形精度は加工漏の精度や使用年数に伴う精度劣化により変化するので、精度の維持 管理が難しく、 さらに、加 J1¾±搬戒のバックラッシュの影響もあり刃物の逃げが発生 するので、理想形状が出来なかったが、 この発明では、荒加工を行った上で刃物の角度を 変えた溝側面仕上を行うので刃物の逃げの影響が起こりにくく、 さらに、 N C加工プログ ラムにより溝幅修正が可能になった。 また、 溝底の加工で、 図 8の溝底 Rエンドミルで荒加工した後に、 図 1 6 (A ) の従来 から細する溝底 Rバイ卜で仕上げ加工させたので、 この仕上げ加工での削り代が 0 . 2 mm以下にすることができ、最少切り込み回数で加工が行なえ、加工時間増加への影響を 最少に押えることができた。

なお溝底 Rカロェは切肖 U抵抗力大きし ^ロェであるので，工具弓驢が重要である。図 1 6 ( A ) に示すバイ卜の刃先 1 1 1はロー付けを行っているので, 熱影響で刃先強度が弱くなる。 そこで、 図 1 6 ( B ) のように、 刃先を交換できるように締め付けボル卜 1 1 2にてクラ ン 能なスローァウェイチップ式刃先 1 1 3にすると、 バイ卜弓 SJtが増し切削効率を上 げる事が可能になる。 なお、 この のチヅプの位置決めはスリツ卜 1 1 4で行なう。 この一連の工程 S 1~S 1 0で 1つの溝を作るが、各工具を使用し他の溝も連続してカロェ を行う。図 6の一連の工程を基準加工プログラムとして作成し、 必要な加工や工具を随時 呼び出し、各工具毎に残り 5溝のカロェに展開すれば、 プログラム長を短くできる。 また、 ~¾にゲートロータの ¾ 1 1枚に対しスクリユー溝は 6溝で 亍 冓の形状で 設計がされている製品カロエ^ t票準である。従来専用機で固定される。 しかしこのカロェ装置 及び製造プロセスを使えば、例えばスクリュー溝 5溝に対しゲートロ一タ 7枚の特殊 冓 も加工出来る。従来のカロェ装置は専用機である為、 1種類の 状専用であつたが、本 発明は色々な 犬に対応可能になる。これは新たな!^ 設計が出来る可制生を秘めている。 の形態 2 .

鐵の形態 1では、漏精度及び加工精度を優先し、 1方向からの加工として図 9の溝側 面シェービングバイ卜で説明した。 しかし加工時の行きと戻りの加工精度が 1方向と同様 なレベルの加工機械であれば、往復加工が戻り時のロスタイムがなくなるので、カロェ時間 短縮を図る上では圧倒的に有利である。 この街勧ロェを可能とする) 則面シェービングバ ィ卜の実施例を図 2 0に示す。 図 2 0は、 B軸刃物台主軸 2 5に挿入された往復式溝側面シェービングバイ卜 6 0を示 す余 見図である。 この工具は、 主軸 2 5を固定して切削送りで力 ΠΙするシェービング加工 として使うので、主軸オリエンテ一ジョン位置に対し、 2 7度位相をずらしてセヅ卜でき るように振れ見基準 6 1を設けた事が特長であり、 市販工具ホルダ一 4 1に取付けて使う 事が出来る。 また、往復式溝側面シェ一ビングバイ卜 6 0には左右^ if尔のス口一ァウェイチップ 6 2 , 6 3がセヅ卜されている。 図 2 1は、 このチップを示す図であり、巿販ス口—アウエイチ ップを使い 6 4の逃がし面部にすくい角度を 2 0度設けた事が大きな特徴である。 さらに 平行刃部 6 5を長さ 4 mmとした。実施形態 1はすくい面 6 6側に設けていたが， 本発明 は 6 4部に設け、 尔形にした為、工具肉厚 6 7及び 6 8を厚く出来る。 これにより 工具 ¾J が大幅にアップした。 また、 これにより工具の変形がなくなり切込み深さのアツ プと高速切削送りが実現できた。 図 2 2は、右側面仕上げ加工及び左側面仕上げ加工時での、 スクリユー溝と往復式'; if則 面シェービングバイ卜 6 0の右刃 6 2、左刃 6 3との :置関係を示す図である。

この加工では、 刃先先端位置がワーク回転中心線より 1 mm下がった位置を確保する必 要があるが、 この調整は加工装置の Y軸、 Z軸を左側加工時は基準点を Y 1 、 Z 1に、右 側加工時は Y 2、 Z 2にそれぞれ制御する事で解決出来る。 また、上述のような刃先構成 にしたので図 2 3、図 2 4に示すように、左切り込み角度 4 5 a . 4 5 bは 1 2 0〜 9 3 度また右切り込み角度 4 6 a、 4 6 bは 9 3〜 1 2 0度と 形態 1と同様に左右同じ刃 先条件で往復切削カヾ可能となる。 この往復式溝側面シェ—ビングバイ卜加工の、; ti則面加工時間の鎌を、縣方法、諭 形態 1、実施形態 2で比較してみた。なお、これは溝側面のみの時間比較であり全加工時間 ではない。

(例： 1溝長さ 215mm, 溝深さ 40mm， 6溝での評価） 従来方法 ：切り込み深さ 0.0½η 切肖送り 9000瞧 戻り速度 9000隱 /分

切り込み回数：往 40/0.04=1000回 複 40/0.04=1000回 6溝で合計 12000回 往複路加工時間： 215*2/9000*1000=47.7分

合計時間 6溝で 47.7分 *6 )^286分 形態 1 ：切り込み深さ 2mn, 切肖リ送り 3000議/分， 戻り速度 9000圖 /分

切り込み回数：往 40/2=20回 複 40/2=20回 6溝で合計 240回 往路加工時間：左右 215/3000*20*2=2 · 86分 復路時間 215/9000*20*2=0.95 分

合計時間 2.86+0.95=3 · 81分 6溝で 22.9分 形態 2：切り込み深さ 3.5rrm, 切肖 ij送り 9000mm/分， 戻り速度 9000隱 /分

切り込み回数：往 40/3.5=12回 複 40/3.5=12回 6溝で合計 144回 往複加工時間： fe& 215*2/9000*12*2=1.14

合計時間 6溝で 6.9分 以上の結果から、実施形態 2の場合には、戻りに要す位置決め回数やロス時間の大幅改 善が可能になり、カロェ能率が向上することがわかる。 さらに、 常に早送りに近ぃ«の往 復動の動きが半減できる為、摺動面等の寿命延長にも貢献できる。 符号の説明

1 被加工物（スクリユーロータ）、 2 刃物台、 3 工具、 8 ゲートロータ、 9 溝、 1 0 歯、 1 1 ベッド、 1 2 C軸主軸台、 1 3 コラム、 1 4 C軸主軸、 1 5 特歹姓軸、 1 6 ァ—バー方式取付具、 1 7 振れ止め、 1 8 移動式心押し台、 1 9 固定ボルト、 2 0 プルスタツドボル卜部、 2 1 引き込 み装置、 4 0 溝側面シェービングバイト、 4 1 市販工具ホルダ一、 4 2 右刃、 4 3 左刃、 4 4 亍刃部、 4 5 切り込み角度、 5 1 逃がし部、 5 5 接触 式測定装置、 6 0 往復式溝側面シェービングバイト、 6 1 振れ見面、 6 2 右 刃、 63 左刃、 100 理論線、 101 従来方式の加工形状、 120 左切 り込み角度、 1 21 右切り込み角度。

Claims

1 . べッドと、 1¾1己べヅド上に設置される c軸主軸台と、編己 c軸主軸台に支持され、 円筒形状の被加工物を回転 fili乍させる C軸主軸と、 媚己べッドに設置されるコラムと、前 記コラムに回動自在に支持される刃物台と、編己刃物台に取付けられた工具とを備えたカロ ェ装置であって、

Ιϋΐ己 c軸主軸に取付けられ、 ι¾ι己 c軸主軸と同期して回転する特殊主軸と、 ji己特殊主 軸に取付けられ、編己特殊主軸と同期して回転する被加工物取付け具とを備えた、 スクリ ュ一ロータの加工装置。

2 . Ιίϊϊ己べヅド上に設置され、編己特殊主軸を支える振れ止めを備えた、 請求項 1に記 載の装置。

3 . 加工したスクリユー溝幅を計測する自動計測システムを備えた請求項 1または 2に

4 . べッドと、編己べッド上に設置される C軸主軸台と、編己 C軸主軸台に支持され、 円筒形状の被加工物を回転 tti乍させる c軸主軸と、編己べヅドに設置されるコラムと、前 記コラムに回動自在に支持される刃物台と、 Ιϋϊ己刃物台に取付けられた工具とを備えた加 ェ装置を用い、編 5刃物台を回動させるとともに、 X軸、 Υ軸、 Ζ軸方向に移動させ、前 記工具で回転する ¾1己 ロェ物の外佳にスクリュ一溝を形成するスクリユーロ一夕の加工 方法。

5 . 媚己被加工物の外佳に溝を荒く切肖咖ェする第 1のステップと、擺己溝の側面と底 面とをシェ一ビング加工する第 2のステツプとを有する請求項 4に記載の方法。

6 . 編己第 1のステップは、ェンドミルを工具として使用して溝を切削するステップと、 Rエンドミルを工具として して溝底に R部を切削するステップとを有する請求項 5に 記載の方法。

7 . 編己第 2のステップは、溝側面シェ一ビングバイ卜を工具として使用して溝側面をシ ェ一ビング加工する側面シェービングステップと、溝底 Rバイ卜を工具として使用し て溝底面をシェ一ビング加工する底面シエービングステップとを有する請求項 5ま たは 6に記載の方法。

8 . fil己第 2のステップは、 一方向からシェービング加工を行う請求項 5、 6または 7 に記載の方法。

9 . l己第 2のステップは、往復加工でシェ一ビング加工を行う請求項 5、 6または 7 に記載の方法。

1 0 . カロ工途中及び完了時に、加工された溝幅の自動計測を行う計測プロセスを組み込 んだ事を特徴とする請求項 4ないし 9のいずれかに記載の方法。

1 1 . 先端部に交換自在の刃を左右に設け、編己刃の逃がし面と隣り合う面に約 2 0度 のすくい角度を持たせた溝側面シェービングバイ卜。

1 2 . 先端部に交換自在の刃を左右対称に設け、編己刃の逃がし面に約 2 0度のすくい 角度を持たせた溝側面シェービングバイ卜。

1 3 . 締め付けボル卜でスローァウェイチヅプ式刃先を交換可能に固定した溝底用 R！ ィ卜 o