用于制造转子的方法和研磨机技术

一种用于制造转子(1)的方法至少包括以下操作：将工件(25)夹紧在研磨机(27)上以执行研磨操作；执行一个或多个圆柱形研磨操作，通过圆柱形研磨盘(18)将转子轴部分(10‑14)研磨成达到所需直径；执行一个或多个轮廓研磨操作，从而通过轮廓研磨盘(23)研磨出转子本体(3)的轮廓。在研磨机(27)中制造转子(1)的过程中，工件(25)不被松开，通过同一研磨机(27)进行圆柱形研磨操作和轮廓研磨操作。

Method for producing a rotor and a grinder

A method for manufacturing a rotor (1) of the method at least includes the following: (25) the workpiece clamping in the grinding machine (27) to perform the grinding operation; the implementation of one or more cylindrical grinding operation, through the cylindrical grinding plate (18) of the rotor shaft part (10 14) to achieve the required grinding diameter; the implementation of one or more contour grinding operation, and through the contour grinding plate (23) grinding rotor (3) profile. In the process of manufacturing a rotor (1) in an abrasive machine (27), the workpiece (25) is not released and cylindrical grinding operations and contour grinding operations are performed by the same grinding machine (27).

【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利申请是国际申请日为2011年1月28日、国际申请号为PCT/BE2011/000004、专利技术名称为“用于制造转子的方法和研磨机”的PCT专利申请(国家申请号：201180065820.3；进入中国国家阶段日期：2013年7月24日)的分案申请。
本专利技术涉及一种制造转子的方法，该转子例如是压缩机、鼓风机、真空泵或膨胀机的转子。更具体而言，本专利技术涉及一种可用来制造压缩机、鼓风机、真空泵或膨胀机的螺杆转子的方法。
技术介绍
众所周知，压缩机、鼓风机、真空泵或膨胀机的转子包括位于转子轴上的转子本体。转子本体可采用螺旋或螺杆结构形式，例如，这些结构具有相当复杂的轮廓。转子本体的轮廓安装在两个端面之间且位于外圆柱形壳体内。转子轴通常具有轴径不同的不同圆柱形部分，例如，用于驱动转子轴的部分、用于装配轴承的部分、用于装配密封件的部分等等。在转子轴的连续圆柱形部分之间的过渡位置上，通常也具有垂直于转子轴线的径向面，这种径向面很重要，例如可作为用于轴承等类似件的接触面。在初始操作(例如，铣、钻、车削和/或类似操作)之后，需要进行研磨操作来制造这种复杂的形状，这也是已知的。这些研磨操作可分成两组主要操作。更具体而言，制造转子轴的上述圆柱形部分或转子本体的圆柱形轮廓需要多个圆柱形研磨操作。在这类圆柱形研磨操作中，通常采用多个倾斜或笔直插入研磨技术。例如，金刚砂或CBN圆柱形研磨盘以一定倾斜角度或相对于工件被倾斜放置，在朝向工件的方向上移动一次或多次，从而轮廓被复制在工件的多个位置上。另一种圆柱形研磨操作是插入研磨操作的一种替换操作，也可应用到充分利用剥落研磨技术的场合下。通过这种剥落研磨技术，圆柱形研磨盘可在任何方向上移动，从而可加工成任何形状结构(直径、锥体、端面、半径)。与插入研磨技术相比，由于这种剥落研磨技术实际上可通过相同几何结构的圆柱形研磨盘加工出任何轮廓，因而，这种剥落研磨技术更灵活。圆柱形研磨盘的特征在于：这些圆柱形研磨盘具有矩形或阶梯形轮廓。另外，转子本体的端面和转子轴的径向面也需要进行研磨操作，这种研磨操作可认为是轴肩研磨操作，但是，为使内容简洁起见，这种轴肩研磨操作也称之为圆柱形研磨操作。这种用于形成端面和其他径向面的圆柱形研磨操作可通过侧部研磨来实现，圆柱形研磨盘会沿横向于待被研磨的表面的方向旋转。这种技术被称为笔直插入研磨。研磨转子本体端面或转子轴上的其他径向面的更有效方式包括：在研磨盘的旋转轴线方向上朝待被研磨的表面移动研磨盘，使得研磨盘的侧部研磨相关的表面。最后一种研磨技术称为端面研磨。通过倾斜插入研磨技术可非常高效地研磨转子本体上的端面或转子轴上的径向面。这种情况下，研磨盘的旋转轴线相对于待被研磨的表面成一定倾斜角度(该角度通常为300)。方形轮廓可布置到研磨盘上，该方形轮廓垂直于研磨盘的旋转轴线朝着工件移动，使得端面或其他径向面以及转子轴的直径同时被研磨。为了加工转子两端处的端面：在加工第一轴端之后，必须使转子反转；研磨机上必须具有两个研磨轴，它们相对于插入角相互成镜像对称。在研磨转子体的端面和/或其他径向面的上述研磨操作中，使用与上述圆柱形研磨盘相同的研磨盘，这说明这种研磨操作(更具体而言，笔直或倾斜插入研磨操作形式或端面研磨操作形式的轴肩研磨操作)在文中也称之为圆柱形研磨操作的原因。为了形成转子本体的轮廓，需要进行一种类型完全不同的研磨操作，即通过轮廓研磨盘进行的轮廓研磨操作。以粗加工的、先前被铸造或被铣的工件开始，在轮廓研磨操作期间，将转子本体研磨成具有所需轮廓。为此目的使用轮廓研磨盘，轮廓研磨盘正如其名称所表明那样，其具有合适的外形轮廓以让转子本体具有所需的非直线轮廓。这种轮廓例如通常为曲线轮廓，可形成螺杆式压缩机、鼓风机、真空泵或膨胀机的螺杆转子。在研磨转子本体轮廓的轮廓研磨操作中，使用螺旋蜗杆研磨盘，这种轮廓研磨操作在本领域也称为滚刀研磨操作。在文中，用来形成转子本体的螺旋轮廓的所有研磨操作称为轮廓研磨操作，研磨盘采用轮廓研磨盘。根据用于制造压缩机、鼓风机、真空泵、膨胀机的转子的已知方法，圆柱形研磨操作(包括用于形成转子本体的端面和转子轴的其他径向面的研磨操作)以及轮廓研磨操作在不同研磨机上进行，通常首先在圆柱形研磨机上进行所有圆柱形研磨操作，然后在轮廓研磨机上进行轮廓研磨操作。这些已知方法在经济性以及产品质量方面存在一些缺陷。首先，使用不同技术的两种不同类型的研磨机必须被购买和维护，毫无疑问成本更高昂。另外，这种研磨机占据大量空间，这意味着要增加成本。为了制造某种转子，组装和调节这两种类型的研磨机需要大量工作量。另外，每个工件首先必须被夹紧(一次或多次)在圆柱形研磨机上，在执行相关圆柱形研磨操作之后，需要将每个工件从圆柱形研磨机上取下，然后将工件夹紧在轮廓研磨机上进行轮廓研磨操作来形成转子。所有这些步骤需要花费大量工作量和时间，从而，制造该转子所需的生产周期相当长。已知方法的另一个缺点是，在制造转子期间，工件在圆柱形研磨机上花费的时间和工件在轮廓研磨机上花费的时间差别很大。这意味着，并没有最大限度地利用这两种研磨机的生产能力，这也造成了经济损失。由于必须操作研磨机的操作者用两种类型的研磨机进行加工，因而，需要一种密集型组织工作。圆柱形研磨机的操作面板与轮廓研磨机的操作面板在一定程度上存在差异，从而，通常这些操作不能由相同操作者来执行。对于转子的最终质量而言，已知方法的第一最大不足在于：待研磨的工件必须多次被夹紧在研磨机上，误差会累积，受损危险增加。的确，要让待制造的转子的性能良好，尤为重要的是，制造转子轮廓的精确度要相当高。更具体而言，转子轮廓必须准确对准中心线，该中心线经过转子轴的用来装配支撑轴承的部分。因为在已知方法中，转子轴的用于轴承的这些部分和转子本体的轮廓在不同机器上制造，因而不可避免地存在夹紧误差，这种夹紧误差对转子本体的轮廓的制造精确度不利。为了将工件夹紧在不同类型的研磨机上，(在圆柱形研磨操作之前)在转子两端上形成中心孔，这样工件可夹紧在设置在研磨机上的一个或两个中心尖端之间。为了将工件夹紧在研磨机上，在传统轮廓研磨机中，研磨机的中心尖端仅布置在工件一端上的相关中心孔中。在另一端，工件被夹紧在轴的已被圆柱形研磨部分上。为了精确加工转子，在已知方法中，尤为重要的是，需要十分精确地形成中心孔。但是，即使相当精确地形成中心孔，由于需要多次夹紧工件，因而夹紧误差是不可避免的。另外，每个机器具有几何结构不规则，在加工工件过程中会导致误差，从而研磨效果更差和/或转子质量更低。因为用于连续操作的机器的几何结构不规则的不同，因而，在已知方法中，加工工件期间这些误差会累积。另外，因为工件要被夹紧多次而受损坏，例如转子的功能部件以及上述中心孔受损的危险很大。这种用于制造压缩机、鼓风机、真空泵或膨胀机的转子的已知方法的另一缺点涉及操作次序，这种缺点对转子质量不利。的确，在已知方法中，因为转子轴的用于支撑轴承的部分也通过圆柱形研磨操作制造，因而首先执行所有圆柱形研磨操作。因为轮廓研磨期间会产生大的作用力，因而对于轮廓研磨操作，也需要让转子轴的这些部分之一用来对转子定中心、夹紧和驱动转子。当轮廓研磨螺杆式压缩机、鼓风机、真空泵或膨胀机的转子时，首先在工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于压缩机、鼓风机、真空泵或膨胀机的螺杆转子(1)的制造方法，该方法至少包括以下操作：将工件(25)夹紧在研磨机(27)上以执行研磨操作，其中所述工件已经被部分地加工使得其已经具有转子的形状；执行一个或多个圆柱形研磨操作，在通过圆柱形研磨盘(18)进行的所述圆柱形研磨操作中，所述工件(25)的一个或多个部分被研磨达到所需直径以形成转子轴部分(10‑14)；执行一个或多个轮廓研磨操作，在通过轮廓研磨盘(23)进行的所述轮廓研磨操作中，所述工件(25)的一部分被研磨出轮廓以形成所述螺杆转子的转子本体(3)；其特征在于，在所述研磨机(27)中制造所述转子(1)的过程中，工件(25)没有被松开，通过同一个研磨机(27)进行圆柱形研磨操作和轮廓研磨操作。

【技术特征摘要】
2011.01.24 BE 2011/00361.一种用于压缩机、鼓风机、真空泵或膨胀机的螺杆转子(1)的制造方法，该方法至少包括以下操作：将工件(25)夹紧在研磨机(27)上以执行研磨操作，其中所述工件已经被部分地加工使得其已经具有转子的形状；执行一个或多个圆柱形研磨操作，在通过圆柱形研磨盘(18)进行的所述圆柱形研磨操作中，所述工件(25)的一个或多个部分被研磨达到所需直径以形成转子轴部分(10-14)；执行一个或多个轮廓研磨操作，在通过轮廓研磨盘(23)进行的所述轮廓研磨操作中，所述工件(25)的一部分被研磨出轮廓以形成所述螺杆转子的转子本体(3)；其特征在于，在所述研磨机(27)中制造所述转子(1)的过程中，工件(25)没有被松开，通过同一个研磨机(27)进行圆柱形研磨操作和轮廓研磨操作。2.根据权利要求1的制造方法，其特征在于，夹紧所述工件(25)的操作包括以下步骤：在所述工件(25)的两端(15，16)上均形成中心孔(17)，并且将所述工件(25)夹紧在所述研磨机(27)的两个中心尖端(26)之间；在所述圆柱形研磨和轮廓研磨的过程中，在所述工件的一端处驱动所述工件，为了将所述工件在所述工件的没有直接被驱动的另一端处夹紧在所述研磨机上，使用活中心尖端，所述活中心尖端接合在相关的所述工件的端部上的中心孔中；将所述工件(25)夹紧在两个中心尖端(26)之间之后，执行圆柱形研磨操作以获得相对于中心线(GG')定中心的圆柱形夹紧面(28)，所述圆柱形研磨操作包括圆柱形研磨所述工件(25)的至少一端的一部分。3.根据权利要求2的制造方法，其特征在于，另一圆柱形研磨操作包括：通过夹紧机构或夹紧系统(30)将所述工件(25)附加地夹紧到所述夹紧面(28)上，并且对所述工件(25)的另一端(26)上的一部分进行圆柱形研磨，以形成相对于中心线(GG')定中心的圆柱形支撑面(31)。4.根据权利要求3的制造方法，其特征在于，为了执行轮廓研磨操作，使用夹紧机构或夹紧系统(30)将所述工件(25)在其一端(15)处夹紧到夹紧面(28)上，工件(25)在其另一端处通过支架(32)以旋转方式被支撑，所述支架(32)被固定在所述支撑面(31)的周围。5.根据权利要求1或2的制造方法，其特征在于，所述圆柱形研磨操作包括圆柱形研磨所述转子本体(3)的一个或两个端面(4，5)。6.根据权利要求1至5中的一个或多个的制造方法，其特征在于，通过同一个研磨机(27)执行附加的去毛刺操作。7.根据前述任一项权利要求的制造方法，其特征在于，在执行第一粗轮廓研磨操作而获得具有粗研磨转子本体(3)的工件(25)之后，执行一个或多个中间圆柱形研磨操作以研磨所述一个或多个转子轴部分(10-14)、所述转子本体(3)的外径(D)和/或所述转子本体的所述一个或两个端面(4，5)，接着在精细轮廓研磨操作期间精细地研磨所述转子本...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·费尔宾嫩，
申请(专利权)人：阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE