具有可变导程螺母的转子的加工方法技术

一种通过成形工具加工具有互补啮合螺纹的第一转子和第二转子的方法，该方法涉及绕第一工件的纵向轴线旋转所述第一工件。工具随着所述工件旋转沿着所述工件的纵向轴线进行一个或多个加工路径以去除材料，从而形成第一转子螺纹的各条螺旋线的侧面。在各个加工路径中改变参数中至少一个的值以改变螺纹的导程，该参数共同限定工件与成形工具的相对位置和相对移动。重复上述步骤来加工第二工件，从而形成第二转子。其中，在一个或多个加工路径中对至少一个所述参数进行调整，以保持转子的螺纹的互补形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 本专利技术涉及一种具有可变导程螺纹（screw thread)的转子的加工方法。本专利技术尤 其涉及但不仅限于应用到那些用于可变导程螺旋栗的可变导程螺纹螺旋（screw helical) 转子的加工的申请。 典型的可变导程螺旋栗具有容纳于壳体内的两个转子。每个转子均具有可变导程 的螺纹，该螺纹与另一个转子的螺纹啮合。为了栗送可压缩流体，转子相对旋转，而使流体 的区域（pockets of fluid)在受力而从栗的输入端被驱动到栗的输出端沿着转子的长度 之前被限制（trapped)于两个转子的螺纹之间。螺纹的导程沿着转子朝输出端减小，而使 流体在从栗中释放之前被逐渐压缩。在这种方式中，栗用作压缩机。 可变导程螺旋栗转子的螺纹采取一根或者多根螺旋线围绕中心圆柱的形式。在螺 纹仅有一个头的情况下，整个螺纹由单根螺旋线形成。在这种情况下，螺纹的导程（螺纹绕 转子的一个完整的360°旋转所对应的轴向长度）会与其螺距（螺纹的两个相邻匝的波峰 之间的轴向长度）相同。在螺纹有两个或多个头的情况下，螺纹由两根或多根螺旋线形成， 在这种情况下，螺纹的导程会是螺距的倍数。 可变导程螺旋栗转子通常由简单工具进行多个加工路径而制造，例如通过车削加 工（turning)。在各个加工路径中为了改变生产的螺纹的导程而改变一个或多个加工参数。 这种方法常以较慢的速率去除材料且会生产具有多面或者粗糙表面的转子。另外，需要通 过对数控机床进行编程来使工具进行许多复杂加工，对数控机床进行编程这会使计算复杂 化因此容易出错或者费时。 虽然为了生产可变导程的螺纹而在工具的各个加工路径（pass)中改变一个或多 个加工参数是必要的，这样（尤其是使用成形工具时）的副作用是加工获得的螺纹的截面 形状会略有偏差。从而，这会降低两个转子的啮合精度。 本专利技术的一个目的是减少或者消除至少一个前述的缺陷，和/或提供一种加工具 有互补啮合螺纹的第一转子与第二转子的改善的或可替代的方法，和/或提供一种改善的 或可替代的方法以加工具有可变导程的转子。 根据本专利技术的第一方面，提供一种通过成形工具加工具有互补啮合螺纹的第一转 子和第二转子的方法，该方法包括：绕第一工件的纵向轴线旋转所述第一工件；随着所述 工件旋转沿着所述工件的纵向轴线进行成形工具的一个或多个加工路径以去除材料，从而 形成第一转子螺纹的各条螺旋线的侧面（flank)，在各个加工路径中改变参数中至少一个 的值以改变螺纹的导程，该参数共同地限定工件与成形工具的相对位置和相对移动；以及 重复上述步骤来加工第二工件，从而形成第二转子，其中，在一个或多个加工路径中对至少 一个所述参数进行调整，以保持转子的螺纹的互补形状。 当使用成形工具加工转子时，相对于常规的制造方法，上述方法可提供一种可更 快（因而更便宜）的加工转子的方法。另外，上述方法可允许加工的转子具有上表面抛光 (superior surface finish)，且可更简单地利用CNC机器进行实施。另外，上述方法能生 产成对的转子，当转子啮合时，其展现为转子之间的间隙的精度增加。 成形工具为一种工具，其成型以在工件上形成特别的轮廓，而不是简单由工具的 动作限定形成的轮廓的工具。 其中，转子螺纹具有单个头，相对侧面可通过成形工具的一个或多个加工路径同 时形成。或者，各个侧面可通过成形工具的一个或多个加工路径分别地形成。 其中，转子螺纹具有多个头，相邻螺旋线的相对侧面可通过成形工具的一个或多 个加工路径同时形成。或者，各个螺旋线的各个侧面可通过成形工具的一个或多个加工路 径分别地形成。 所述调整能包括对所述工件的旋转速度的和/或对成形工具的主轴角度的和/或 对所述工件与所述成形工具之间的中心距的和/或对所述成形工具的接近角度的和/或对 所述成形工具在沿着旋转轴线方向的轴向位置之中的一个或多个进行调整。需要注意的 是，工具与工件之间的相对位置或者角度能够通过移动工具与工件中的一者或者都移动来 进行调整。 在本专利技术的第一方面的一个实施方式中，所述调整在根据整体调整分布（global adjustment distribution)确定的各个加工路径中进行，各个整体调整分布由以下因素预 先决定：理论计算间隙分布，该间隙分布通过相对地旋转一对假定的啮合的该形状的第一 转子与第二转子而生成，该第一转子与第二转子的形状利用本专利技术的第一方面的方法加工 生成而不需要在沿着啮合的转子的纵向轴线的多个位置进行任何调整；为各个所述位置推 导位置限制调整集合（location-specific adjustment set)，各个所述位置限制调整集合 包括一个或多个参数调整，该参数调整使在所述位置的间隙分布保持在预定范围的值内； 以及，整理各个参数根据所述位置限定调整设置进行的调整。 在上述的实施方式中，整理调整（collated adjustment)包括插补 (interpo 1 ated)到所述位置之间的点的调整。 在上述的实施方式中，各个位置限定调整集合由以下因素推导：决定各个参数单 独地任意调整的效果会影响该位置的间隙分布；以及，决定组合调整，和该调整的必要量， 其使所述间隙分布保持在预定范围的值内。所述位置限定调整集合的推导能利用人工判断 或者使用合适的数字化或图表化手段运算而进行。 在上述的实施方式中，所述位置沿着转子的相互啮合的部分均匀或者不均匀地分 布。 在上述的实施方式中，所述整体调整分布利用该形状的假定的转子的计算机模 型进行计算，转子的形状利用本专利技术的第一方面的方法加工生成而不需要进行任何调整。 在这种情况下，所述位置限定调整集合可以通过操作所述计算机模型而计算。 根据本专利技术的第二方面提供一种利用成形工具加工工件而生产具有可变导程螺 纹的转子的方法，该方法包括：绕工件的纵向轴线旋转所述工件；以及，随着所述工件旋转 沿着所述工件的纵向轴线进行成形工具的至少一个加工路径以去除材料，各个加工路径分 别形成转子螺纹的至少一条螺旋线的至少一个侧面，在各个加工路径中改变参数中至少一 个的值以通过至少一个加工路径的生产而改变螺纹的导程，该参数共同限定工件与成形工 具的相对位置和相对移动。 当使用成形工具加工转子时，因为转子螺纹的各个侧面由工具的单个加工路径形 成，相对于常规的制造方法，上述方法可提供一种可更快（因而更便宜）的加工转子的方 法。另外，上述方法可允许加工的转子具有上表面抛光，且可更简单地利用CNC机器进行实 施。 其中，转子螺纹具有单个头，螺旋线的两个侧面可通过通过单个加工路径而同时 形成。或者，各个侧面可通过成形工具的单独的加工路径而分别地形成。 其中，转子螺纹具有多个头，相邻螺旋线的相对侧面可通过成形工具的单个加工 路径同时形成。或者，各个螺旋线的各个侧面可通过成形工具的单个加工路径分别地形成。 工具的轴向进给率的参数能在一个或多个加工路径中改变。 其他参数能在该加工路径或者各个加工路径中单独改变或者结合其他参数改变， 例如，工具相对于工件的主轴角度（头角度），工件和/或工具的旋转速度，成形工具的接近 角度，以及工件与成形工具之间的中心距。 在本专利技术的任何应用方面，所述成形工具为砂轮。 根据本专利技术的第三方面提供一种计算机程序，该计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过成形工具加工具有互补啮合螺纹的第一转子和第二转子的方法，该方法包括：绕第一工件的纵向轴线旋转所述第一工件；随着所述工件旋转沿着所述工件的纵向轴线进行成形工具的一个或多个加工路径以去除材料，从而形成所述第一转子螺纹的各条螺旋线的侧面，在各个加工路径中改变参数中至少一个的值以改变所述螺纹的导程，该参数共同限定所述工件与所述成形工具的相对位置和相对移动；以及重复上述步骤来加工第二工件，从而形成第二转子，其中，在一个或多所述个加工路径中对至少一个所述参数进行调整，以保持所述转子的螺纹的互补形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·W·戴维，
申请(专利权)人：精密技术集团PTG有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB