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発明の名称 超仕上げ加工方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−156680
公開日 平成10年(1998)6月16日
出願番号 特願平8−314691
出願日 平成8年(1996)11月26日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】青山 葆 (外2名)
発明者 西谷 一彦 / 藤本 隆二
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 ワークに形成されるインボリュート曲線に沿って形成された羽根部の端面に、円筒状の研削砥石を回転させながら、該研削砥石の環状端面を前記インボリュート曲線に沿って相対的に摺接移動させることにより行う超仕上げ加工方法において、前記ワークの羽根部の端面に対する研削砥石の接近及び離間方向は、該羽根部の突出方向側であって、端面に対して所定角度傾斜した方向であることを特徴とする超仕上げ加工方法。
【請求項2】 前記ワークの羽根部の端面に対する研削砥石の接近及び離間は、研削砥石の端面での接触面積が大きくなるように位置をずらせて行うことを特徴とする請求項1に記載の超仕上げ加工方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は超仕上げ加工方法、特に、インボリュート曲線に沿って形成された羽根部の端面等の面粗度、直角度等を要求される高精度加工に適した超仕上げ加工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】スクロールコンプレッサは、インボリュート曲線に沿って形成された羽根部を有する一対の旋回スクロールを、一方の羽根部が他方の羽根部の間に形成される溝内に位置するようにしてケーシング内に収容した構成である。このようなスクロールコンプレッサでは、羽根部の端面と溝の底面とに空気漏れが発生しないように高精度の平坦度が要求されている。
【0003】従来、前記羽根部の端面を平坦に仕上げるため、円筒状の研削砥石を使用して次のようにして超仕上げ加工を行っている。すなわち、前記円筒状の研削砥石を回転させながら、その端面を羽根部の端面に押し当て、前記インボリュート曲線に沿って移動させるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記超仕上げ加工方法では、研削砥石の端面を羽根部の端面に対向させた状態で接近させることにより開始し、又、離間させることにより終了するようにしている。このため、前記超仕上げ加工の開始時に羽根部の端面に衝撃力が作用し、終了時に羽根部の端面での押圧力が急に除去されるため、所望の仕上がり寸法から2〜3ミクロン窪んだ又は膨出した状態に形成されるという問題があった。このような変形は、空気漏れの原因となるため、従来からより高精度な平坦度を得ることのできる加工が切望されていた。
【0005】そこで、本発明は、平坦度の高い仕上げ面を得ることのできる超仕上げ加工方法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため、本発明では、ワークに形成されるインボリュート曲線に沿って形成された羽根部の端面に、円筒状の研削砥石を回転させながら、該研削砥石の環状端面を前記インボリュート曲線に沿って相対的に摺接移動させることにより行う超仕上げ加工方法において、前記ワークの羽根部の端面に対する研削砥石の接近及び離間方向を、該羽根部の突出方向側であって、端面から所定角度傾斜した方向としたものである。これにより、羽根部の端面に直交する方向に於ける作用力成分が軽減される。
【0007】前記ワークの羽根部の端面に対する研削砥石の接近及び離間は、研削砥石の端面での接触面積が大きくなるように位置をずらせて行うようにするのが好ましい。すなわち、研削砥石の回転中心を、羽根部の中心線(インボリュート曲線)に沿う位置からずらせることにより、研削砥石の研削面である環状端面と羽根部の端面との接触面積を大きくする。これにより、単位面積当たりの作用力が抑えられる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【0009】図1は、本発明に係る超仕上げ加工方法が適用される研削装置である。この研削装置は、大略、基台1上に設けたワーク保持台2と、砥石保持台3とから構成されている。
【0010】ワーク保持台2は、チャック4に保持したワークWをサーボモータ5の駆動により回転可能な構成である。本実施の形態では、ワークWは、その端面にインボリュート曲線に沿う形状の羽根部Waを備えたスクロールコンプレッサ用の旋回スクロールである。
【0011】一方、砥石保持台3は、サーボモータ6の駆動により、基台1上をZ軸に沿って往復移動可能な第1移動台7と、サーボモータ8の駆動により、第1移動台7上をZ軸と直交するX軸に沿って往復移動可能な第2移動台9とを備えている。また、第2移動台9には、スピンドルモータ10の駆動により回転する3つの主軸11に前加工用のエンドミル等の工具の他に仕上げ用の研削砥石12がそれぞれ設けられている。研削砥石12は略円筒形で、その環状端面をワークWの羽根部Waの端面に摺接させることにより研削加工する。研削砥石12は、内側と外側の羽根部Waとにより形成される溝の底面Wbの研削加工も行えるようその外径を前記溝幅よりも小さく設定されている。
【0012】前記構成の研削装置では、次のようにして前記羽根部Waの端面の研削を行う。実際には、ワークWと研削砥石12とを相対的に移動させているが、便宜上、ワークWを固定し、研削砥石12を羽根部Waに沿って移動させるものと仮定して以下の説明を行う。
【0013】すなわち、サーボモータ5,スピンドルモータ10を回転駆動することによりワークW及び研削砥石12を回転させる。
【0014】次いで、図示しない制御装置に予め入力された指令値に基づいてサーボモータ6を駆動して第1移動台7をZ軸に沿って移動させると共に、サーボモータ8を駆動して第2移動台9をX軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、羽根部Waの外周端側の端面に研削砥石12を接近させる。
【0015】ここでは、研削砥石12の端面を、羽根部Waの端面に対して所定角度傾斜した方向から接近させる(図2参照)。これにより、研削砥石12が羽根部Waに当接する際の衝撃力は、研削砥石12の接近方向に作用し、羽根部Waの端面に直交する方向の成分が抑制される。したがって、研削砥石12から羽根部Waの端面に衝撃力が全て作用することがなく、この端面が正規の位置よりも窪んで形成されにくくなる。なお、前記研削砥石を接近させる場合の傾斜角度は、できるだけ前記羽根部Waの端面と同一平面に近い方が、衝撃力緩和の観点から好ましい。
【0016】また、研削砥石12が羽根部Waに当接する際には、接触面積がより大きくなるように、研削砥石12の回転中心が、インボリュート曲線に羽根部Waの中心線から所定寸法、ワークWの中心側あるいは外径側に位置ずれさせて当接させる(図3参照)。この場合、羽根部Waから研削砥石12が当接する時点で、接触面積が最大となるようにするのが好ましい。これにより、単位面積当たりの衝撃力が緩和され、結果として端面での窪みがさらに抑えられる。
【0017】研削加工が開始されれば、ワークW及び研削砥石12の回転を継続した状態で、サーボモータ8を駆動することにより、研削砥石12を羽根部Waに沿って移動させながら、その回転中心を羽根部Waの中心線に一致させる(図4参照)。
【0018】研削加工の終了は、研削加工の開始とは丁度逆となるように、研削砥石12の回転中心を羽根部Waの中心線からずらせながらインボリュート曲線に沿って移動させて接触面積を大きくした後、傾斜方向に離間させることにより行う。これにより、前記研削加工の開始時と同様、羽根部Waの端面に作用する負荷が急激に変化することはなく、端面に凹凸が形成されるといった不具合は発生しにくくなる。
【0019】このように、前記研削装置では、ワークWの羽根部Waの端面に対し、研削砥石12を傾斜した方向から接離すると共に、その際、接触面積が大きくなるように位置をずらせるようにしたので、衝撃力等により研削面である羽根部Waの端面に凹凸が生じにくい。
【0020】なお、前記構成の研削装置に代えて、図4に示す構成の研削装置を使用するようにしてもよい。
【0021】すなわち、この研削装置では、基台21上に、ワーク保持台22が、モータ23(一方は図示せず)の駆動により、ボールネジ24(一方は図示せず)を介してX軸及びZ軸方向に往復移動可能に設けられている。また、基台21上にはコラム25が立設されている。コラム25には駆動源26の働きによりレール27に沿って研削砥石(図示せず)がY軸方向に昇降するようになっている。
【0022】この研削装置による研削加工では、まず、ワーク保持台22の上面にワークを固定して、ワーク保持台22をX軸及びZ軸方向に移動させると共に、研削砥石をY軸に沿って降下させることにより、ワークWに対して研削砥石を接近させる。接近方法は前記実施の形態と同様に斜めから行い、接触面積が最大となる位置で接触させる。また、研削加工中は、ワーク保持台22をX軸及びY軸方向に移動させることにより、研削砥石の端面を、ワークWの羽根部Waに沿って、すなわちインボリュート曲線に沿って摺接させる。そして、研削加工の終了も、前記実施の形態と同様に斜めから行い、接触面積が最大となる位置で離間させる。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明に係る超仕上げ加工方法によれば、ワークの羽根部の端面に対する研削砥石の接近及び離間は、該羽根部の突出方向側であって、突出方向から所定角度傾斜した方向から行うようにしたり、接触面積が大きくなるように位置をずらせて行うようにしたので、羽根部の端面に研削砥石の端面から急に荷重が作用したり、除去されたりすることがなくなり、凹凸のない平坦度の高い仕上がり面を得ることができる。




 

 


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