(57)【要約】【課題】ワークｗの加工時間を短縮して生産性を高めることのできるルーツロータ加工方法及び加工装置１０を提供すること。【解決手段】ワークｗを主軸軸心Ｏ方向に移動させながら、主軸軸心Ｏの左右両側に対向配置した荒引き加工専用バイト２３と荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト２４の２本のバイトを使ってワークｗを左右両側面から荒引き加工し、次ぎにワークｗを右側面から荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト２４で仕上げ加工する。荒引き加工を２本のバイト２３，２４で同時に行うので加工時間を大幅に短縮でき、生産性が向上する。【選択図】　図１
2004090203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをバイトで切削して、周面が凸円弧曲線の複数個のヘッドと、各ヘッドに接続される周面が凹円弧曲線の谷部から成るルーツロータに加工するルーツロータ加工方法であって、ワークを取り付ける主軸台の主軸軸心を挟んで対向配置した荒引き加工専用バイトと、荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトを同時に使用し、ワークを主軸軸心方向に移動させながら、主軸軸心の両側から荒引き加工し、次ぎに荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトを使用し、ワークを主軸軸心方向に移動させながら、主軸軸心の一側から仕上げ加工することを特徴とするルーツロータの加工方法。
【請求項２】
ワークをバイトで切削して、周面が凸円弧曲線の複数個のヘッドと、各ヘッドに接続される周面が凹円弧曲線の谷部から成るルーツロータに加工するルーツロータ加工装置であって、ワークを取り付ける主軸台と主軸台に取り付けたワークの一端を支える心押し台を固定したワーク取り付け架台をバイト固定架台に前記主軸台の主軸軸心方向に移動可能に設置し、バイト固定架台に荒引き加工専用バイト固定台と荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト固定台を荒引き加工専用バイトと荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトが互いに前記主軸軸心を挟んで対向するように配置し、前記ワーク取り付け架台を主軸軸心と平行な方向に駆動制御するＷ軸数値制御モータと、前記荒引き加工専用バイトを主軸軸心に対し垂直な前後方向に駆動制御するＵ軸数値制御モータと、前記荒引き加工専用バイトを前記主軸軸心と垂直な上下方向に駆動制御するＶ軸数値制御モータと、前記荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトを主軸軸心に対し垂直な前後方向に駆動制御するＸ軸数値制御モータと、前記荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトを前記主軸軸心と垂直な上下方向に駆動制御するＹ軸数値制御モータとを設けたことを特徴とするルーツロータ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はルーツロータ加工方法及び加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ルーツロータは、周面が凸円弧曲線で等角度間隔の複数個のヘッドと、各ヘッドに接続した周面が凹円弧曲線の谷部から成る形状を有し、２本のルーツロータをケーシング内に挿入して、各ロータにはケーシング内面に対して０．１〜０．５ｍｍのクリアランスを生じさせ、相互のロータ間にも同程度のクリアランスを保ってタイミングギヤにより噛み合い方向に回転させて流体を圧送するものてある。
従来、このようなルーツロータは例えば特公昭６２−３８０９１号公報に記載されているように数値制御旋盤を使って加工している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の数値制御旋盤によるルーツロータの加工方法では、数値制御旋盤の主軸台にワークを取り付け、一ピッチ毎にワークを主軸で回転させ、一本のバイトを主軸軸心に対し垂直な前後方向と上下方向及び主軸軸心と平行に移動させながら荒引き加工を行い、次の工程で同様にワークを一ピッチ毎に回転させながらバイトを移動させて仕上げ加工を行っている。
このように従来の加工方法は一ピッチ毎に１本のバイトを３方向に移動させて荒引き加工と仕上げ加工を順番に行うので、加工に要する時間が長くなる。
本発明はかかる点に鑑み、ワークの加工時間を短縮して生産性を高めることのできるルーツロータ加工方法及び加工装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ワークをバイトで切削して、周面が凸円弧曲線の複数個のヘッドと、各ヘッドに接続される周面が凹円弧曲線の谷部から成るルーツロータに加工するルーツロータ加工方法であって、ワークを取り付ける主軸台の主軸軸心を挟んで対向配置した荒引き加工専用バイトと、荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトを同時に使用し、ワークを主軸軸心方向に移動させながら、主軸軸心の両側から荒引き加工し、次ぎに荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトを使用し、ワークを主軸軸心方向に移動させながら、主軸軸心の一側から仕上げ加工することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、ワークをバイトで切削して、周面が凸円弧曲線の複数個のヘッドと、各ヘッドに接続される周面が凹円弧曲線の谷部から成るルーツロータに加工するルーツロータ加工装置であって、ワークを取り付ける主軸台と主軸台に取り付けたワークの一端を支える心押し台を固定したワーク取り付け架台をバイト固定架台に前記主軸台の主軸軸心方向に移動可能に設置し、バイト固定架台に荒引き加工専用バイト固定台と荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト固定台を荒引き加工専用バイトと荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトが互いに前記主軸軸心を挟んで対向するように配置し、前記ワーク取り付け架台を主軸軸心と平行な方向に駆動制御するＷ軸数値制御モータと、前記荒引き加工専用バイトを主軸軸心に対し垂直な前後方向に駆動制御するＵ軸数値制御モータと、前記荒引き加工専用バイトを前記主軸軸心と垂直な上下方向に駆動制御するＶ軸数値制御モータと、前記荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトを主軸軸心に対し垂直な前後方向に駆動制御するＸ軸数値制御モータと、前記荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトを前記主軸軸心と垂直な上下方向に駆動制御するＹ軸数値制御モータとを設けたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の作用・効果】
本発明に係るルーツロータ加工方法及び加工装置によれば、ワークを主軸軸心方向に移動させらがら、主軸軸心の両側に対向配置した荒引き加工専用バイトと荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトでワークを両側面から荒引き加工し、次ぎにワークを一側面から荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトで仕上げ加工するので、とくに荒引き加工に要する時間が短くなり、その分従来の加工方法に比べて加工時間を短縮できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面に基づき説明するに、図１には本発明の一実施形態に係るルーツロータ加工方法を適用した加工装置１０が示されている。当該加工装置１０はワーク取り付け架台１１とバイト固定架台１２を備えている。
【０００７】
ワーク取り付け架台１１には図２に示すように、主軸台１２と芯押し台１４が固定されている。主軸台１２にはワークｗの一端をクランプする主軸側チャック１５を備えた主軸１６と、主軸１６を回転駆動するＡ軸数値制御モータ５１が設けられている。芯押し台１４にはワークｗの他端をクランプする芯押し側チャック１７を備えた芯押し軸１８と、芯押し軸１８を主軸１６と同期して回転駆動するＣ軸数値制御モータ５２と、芯押し軸１８を主軸１６の軸心Ｏ方向に移動させるＺ軸数値制御モータ５３が設けられている。ワーク取り付け架台１１は図示略のガイド機構によって主軸軸心Ｏと平行な方向Ｗに往復移動可能にバイト固定架台１２に組み付けられている。ワーク取り付け架台１１には主軸軸心Ｏと平行方向に同架台１１を駆動するＷ軸数値制御モータ５４が設けられている。
【０００８】
バイト固定架台１２には荒引き加工専用バイト固定台２１と荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト固定台２２が固定されている。図１及び図３に示すように、両バイト固定台２１，２２は荒引き加工専用バイト２３と荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト２２が主軸軸心Ｏを挟んで互いに対向する位置に設置されている。荒引き加工専用バイト台２１には荒引き加工専用バイト２３を主軸軸心Ｏに対し垂直な前後方向に往復移動させるＵ軸数値制御モータ５５と、同バイト２３を主軸軸心Ｏに対し垂直な上下方向に往復移動させるＶ軸数値制御モータ５６が設けられている。また、荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト台２２には荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト２４を主軸軸心Ｏに対し垂直な前後方向に往復移動させるＸ軸数値制御モータ５７と、同バイト２４を主軸軸心Ｏに対し垂直な上下方向に往復移動させるＹ軸数値制御モータ５８が設けられている。
【０００９】
本実施形態に係るルーツロータ加工装置１０の構造は以上の通りであって、次ぎに３葉ルーツロータを加工する場合についてその作動を説明する。荒引き加工工程はワークｗの全周を３等分し、３回に分けて行う。主軸側チャック１５と芯押し側チャック１７で油圧によりワークｗをクランプし、１回目の荒引き加工を行う。主軸１６に取り付けたワークｗを回転させずに固定し、Ｗ軸数値制御モータ５４によりワーク取り付け架台１１を移動させてワークｗを主軸軸心Ｏ方向に移動させる。ワークｗの移動と並行して荒引き加工専用バイト２３と荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト２４をそれぞれＵ軸数値制御モータ５５とＶ軸数値制御モータ５６及びＸ軸数値制御モータ５７とＹ軸数値制御モータ５８により主軸軸心Ｏに対して垂直な前後方向と上下方向に移動させる。このときＵ軸数値制御モータ５５とＶ軸数値制御モータ５６を荒引き加工専用バイト２３が図４に太線で示す軌跡を描くように同期制御する。同様にしてＸ軸数値制御モータ５７とＹ軸数値制御モータ５８を荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト２４が太線で示す軌跡を描くように同期制御する。
【００１０】
一回目の荒引き加工によって、図４に太線で示すようにワークｗの全周の１／３が軸心Ｏを対称中心にして左右両側から同時に加工されるので、次ぎにＡ軸数値制御モータ５１とＣ軸数値制御モータ５２によりワークｗを１２０度回転させ、２回目の荒引き加工を行い、その後さらに３回の荒引き加工を行いワークｗの全周の荒引き加工を完了する。
【００１１】
荒引き加工専用バイト２３と荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト２４の２本のバイトによる荒引き加工工程が完了したら、次ぎに仕上げ加工工程を行う。仕上げ加工工程は荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト２４だけを使い、Ｗ軸数値制御モータ５４でワークｗを主軸軸心Ｏ方向に移動させながら、Ｘ軸数値制御モータ５７とＹ軸数値制御５８を同期制御して荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト２４を前後上下に動かしてワークｗを主軸軸心Ｏの右側から加工する。仕上げ加工は図７の（ａ）〜（ｂ）に示すようにワークｗをＡ軸数値モータ５１とＣ軸数値制御モータ５２で１ピッチ毎に１５度回転させて行う。
【００１２】
本実施形態に係るルーツロータ加工装置１０の構造並びに作動は以上の通りであるが、同装置１０に図６及び図７に示すようなガントリーローダ３１、３２を併用することで、２４時間連続での無人運転も可能となる。図６に示すガントリーローダ３１はコンベア３３，３４と仮置き台３５間に設置されるもので、ハンド３６を上下方向に駆動する数値制御モータ、ハンド３６を前後方向に駆動する数値制御モータ及びハンド３６を幅方向に駆動する数値制御モータを備え、コンベア３３，３４上に置かれたワークｗを掴んで仮置き台３５まで搬送する。また、図７に示すガントリーローダ３２は仮置き台３５とルーツロータ加工装置１０間に設置されるもので、このガントリーローダ３２により、仮置き台３５のワークｗを持ち替えて直角度と姿勢を修正し、しかる後に仮置き台３５からハンド３７をルーツロータ加工装置１０のワーク取り付け架台１１へ搬送し、主軸台１３と芯押し台１４のチャック１５，１７でクランプする。また、加工終了の信号を受け取り、ワークｗを加工装置１０から取り外して仮置き台３５まで搬送する。
【００１３】
以上説明したように、本実施形態に係るルーツロータ加工方法及び加工装置１０によれば、ワークｗを主軸軸心Ｏ方向に移動させながら、主軸軸心Ｏの左右両側に対向配置した荒引き加工専用バイト２３と荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト２４の２本のバイトを使ってワークｗを左右両側面から荒引き加工し、次ぎにワークｗを右側面から荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト２４で仕上げ加工するので、とくに荒引き加工に要する時間が短くなり、その分従来の加工方法に比べて加工時間を大幅に短縮でき、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るルーツロータ加工装置を示す正面図である。
【図２】同ルーツロータ加工装置のバイト固定架台を示す側面図である。
【図３】同ルーツロータ加工装置におけるワークと主軸軸心と荒引き加工専用バイト及び荒引き加工・仕上げ加工兼用バイトの配置を示す説明図である。
【図４】同ルーツロータ加工装置による荒引き加工工程におけるバイトの軌跡を示す説明図である。
【図５】同ルーツロータ加工装置による仕上げ加工工程におけるワークとバイトの位置を示す説明図である。
【図６】コンベアと仮置き台間に設置されるガントリーローダを示す説明図である。
【図７】仮置き台とルーツロータ加工装置間に設置されるガントリーローダを示す説明図である。
【符号の説明】
１０…ルーツロータ加工装置、１１…ワーク取り付け架台、１２…バイト固定架台、１３…主軸台、１４…芯押し台、１６…主軸、２１…荒引き加工専用バイト固定台、２２…荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト固定台、２３…荒引き加工専用バイト、２４…荒引き加工・仕上げ加工兼用バイト、５１…Ａ軸数値制御モータ、５２…Ｃ軸数値制御モータ、５３…Ｚ軸数値制御モータ、５４…Ｗ軸数値制御モータ、５５…Ｕ軸数値制御モータ、５６…Ｖ軸数値制御モータ、５７…Ｘ軸数値制御モータ、５８…Ｙ時期数値制御モータ、Ｏ…主軸軸心。
【図１】
2004090203.tif 000003
【図２】
2004090203.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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