专利名称：罗茨泵转子加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及机床加工技术中的铣削技术，是一种特殊工件的铣削，进一步说是铣削与其他形式加工的结合；本发明还涉及机床加工技术中的推削技术，进一步说是推削与其他形式加工的结合。
罗茨真空泵是利用一对罗茨型转子在机腔内的啮合运动对工作对象进行抽吸而获得真空的。国内有较多的厂家生产罗茨真空泵。不少厂家转子是自行生产的，转子是罗茨真空泵的关键，而转子的关键是它的型线，国内有不少科研单位和厂家对转子型线进行了研究，但目前对转子外型的加工一般为仿形刨(加工精度、光洁度较差)、加工中心加工(加工规格小、效率低)。
本发明的目的是提供一种工艺简单、加工精度和光洁度高、效率高的罗茨泵转子加工工艺。
本发明的技术解决方案是一种罗茨泵转子加工工艺，包括风叶加工、轴加工及装配，其中风叶加工经浇铸毛坯、时效、清砂去毛、加工粗基准面等过程；轴加工有下断、调质等过程，其与现有技术的不同之处是利用专用机夹组合刀具进行风叶的外形曲面加工；加工轴时，先进行半精车，装配档和轴承档留磨量，再铣键槽及研磨中心孔，最后精磨装配档；装配时，风叶加热配轴，然后加工风叶端面，最后再精磨轴承档。
本发明中所述的专用机夹组合刀具采用专用机夹成型铣刀或专用机夹组合推刀。
本发明中所述的在采用专用机夹成型铣刀时，其工艺过程为A、风叶加工a、浇铸毛坯，b、人工时效、清砂去毛，c、划线找正，d、加工X、Y方向的粗基准面，e、齐总长，并留余量，f、镗孔，g、粗刨外型曲面，h、芯轴定位，用专用机夹成型铣刀粗铣成型面，i、车大外圆，j、加工键槽，k、去毛，待装配；B、轴加工a、下断、搁直，b、粗车各档外圆，c、调质，d、半精车，装配档和轴承档留磨量，e、铣装配键槽，f、研磨中心孔，g、精磨装配档，h、去毛、待装配；C、装配
a、将风叶、轴成对领配，b、风叶加热配轴，c、加工风叶一端面，d、半精磨轴承档，留余量，作定位基准，e、半精车大外圆，f、用专用机夹成形铣刀精铣转子外型曲面，g、精车各档外圆，h、铣键槽，i、除轴承档外，各档外圆磨到图纸尺寸，j、检验风叶间隙、动平衡，k、精磨轴承档到图纸要求，l、检验后去毛、涂油、包装入库。
当然，本发明上述工艺中可作适当的改动，或增减部分内容。
本发明中在采用专用机夹组合推刀时，其工艺过程为A、风叶加工a、浇铸毛坯，b、人工时效、清砂去毛，c、划线找正，d、加工X、Y方向的粗基准面，e、齐总长，f、镗边孔、主孔，g、粗铣外形，h、用专用组合推刀精推外形，
i、车大外圆，j、精镗中孔，k、加工键槽，l、去毛，待装；B、轴加工a、下断、搁直，b、粗车各档外圆，c、调质，d、半精车装配档和轴承档，留磨量，e、铣各档键槽，f、研磨中心孔，g、精磨装配档，半精磨轴承档，h、去毛、待装配；C、装配a、将风叶、轴成对领配，b、风叶加热配轴，c、加工风叶两端面，d、精磨大外圆，e、模拟动态间隙检验，f、动平衡，g、精磨轴承档，h、总检，i、去毛、涂油、包装入库。
当然，本发明上述工艺中，可作适当的改动，或适当增减部分内容。
本发明中所述专用机夹成型铣刀，有一个齿轮状刀体，齿轮状刀体中心装有刀轴，齿轮状刀体上的齿形刀槽中嵌装有刀片，刀片有曲线形切削刃。
本发明中所述曲线形切削刃由圆弧、渐开线、摆线或圆弧-渐开线、摆线-圆弧、圆弧-摆线-渐开线等曲线或曲线组合构成。
本发明中在采用专用机夹成型铣刀进行加工时，在加工X、Y方向粗基准面时，控制余量1.5mm；齐总长时所留余量为2mm；粗刨外形曲面时留余量单边1mm左右；车大外圆时控制余量0.75-0.80mm。当然，数值也可作合适变动。
本发明中在采用专用机夹组合推刀进行加工时，在齐总长时留余量1mm；镗主孔留余量0.20mm左右；半精铣风叶外型时留余量0.20mm左右；车大外圆时留余量0.20mm左右。当然，数值也可作合适变动。
本发明的优点是克服了现有加工工艺的不足，如仿形刨加工精度、光洁度差、加工中心加工规格小、效率低等。工艺简单，加工精度和光洁度高、加工效率高、适应性好。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明实例一一、风叶加工1、按产品图纸、各向放5mm左右的余量进行浇铸毛坯，材料HT200、或H250，2、进行人工时效、清砂去毛，3、划线、找正，4、加工X、Y方向的粗基准面，控制余量1.5mm(镗孔基准)，用外铣飞刀盘或刨床。
5、用车床齐总长，留余量2mm，6、用车床或卧铣镗孔达图纸要求，7、粗刨外型曲面，留余量单边1mm左右，8、芯轴定位，用专用机夹成型铣刀粗铣成型面(用卧铣)，9、车大外圆，控制余量0.75-0.80mm，10、按图纸要求加工键槽(用插床或刨床)，11、去毛、待装配；二、轴加工1、下断、搁直，2、粗车各档外圆，留余量3-4mm，3、调质HB240，4、半精车装配档和轴承档，留磨量，5、用立铣铣装配键槽，6、研磨中心孔，7、用外圆磨精磨装配档，8、去毛、待装配；三、装配1、按风叶、轴成对领配，
2、风叶加热配轴(在热柴油中将转子加热到250-300℃)3、用车床加工风叶端面，4、半精磨轴承档，留余量，作定位基准，5、半精车大外圆，6、用专用机夹外形铣刀精铣转子外型曲面，7、精车各档外圆，留磨量，8、铣键槽，9、除轴承档外，各档外圆磨到图纸尺寸，10、检验风叶间隙、模拟动态间隙检验，11、动平衡，12、精磨轴承档到图纸要求，13、总检(各道工序均需按工艺要求检验)，14、去毛、涂油、包装入库。
实例二一、风叶加工1、按图纸各向放约6mm左右的余量进行浇铸毛坯，材料HT250或其他合适材料，2、人工时效、清砂去毛，3、划线找正，4、加工X、Y方向的粗基准面，按镗孔要求控制余量，5、用车床齐总长，留余量1mm，6、镗二边孔、镗主孔，留余量0.20mm左右，7、粗刨外形曲面，留余量，
8、用机夹成型铣刀半精铣风叶外形，留余量0.20mm左右，9、用专用机夹组合推刀精推外形，10、车大外圆，留余量0.20mm左右，11、精镗中孔(外形定位)，12、加工键槽，按图纸要求，13、去毛，待装；二、轴加工1、下断、搁直，2、粗车各档外圆，留余量3-4mm，3、调质，4、半精车各档外圆留磨量，车螺纹，5、铣各档键槽，6、研磨中心孔，7、精磨各档外圆，半精磨轴承档，留余量，留磨量用于加工好后作动平衡，作支承点，最后再磨，以保证质量，8、去毛、待装配；三、装配1、风叶、轴成对领配，2、风叶加热配轴(基本同前例)，3、加工风叶两端面，4、精磨大外圆，5、模拟动态间隙检验，6、动平衡，
7、精磨轴承档至图纸要求，8、总检，9、去毛、涂油、包装入库。
附图
为本发明所采用的一种专用机夹成型铣刀的结构示意图。
附图描述了专用机夹成型铣刀。该刀具是根据刀具切削原理，运用成形加工技术设计而成。为节省贵重金属，降低刀具成本，采用了机夹重磨整体刀片的结构。刀体1用G35铸钢或45优质碳素结构钢，刀片4采用W18Cr4V高速钢，为提高刀具的耐用度，在刀片的表面进行TiC、TiN复合涂层处理，用楔形夹紧块和内六角螺钉将刀片4紧固于齿轮状刀体1中，为防止在切削力的作用下，刀片4产生轴向移动，刀具两端面用档板6进行限位，并装有挡圈7、轴套8、螺母9等。为使刀具有较高的回转精度，保证形线的正确，铣刀配一次性专用刀轴5，并采用过盈热装的方法，不再拆卸，装配后再对刀轴与机床配合的轴档和锥面进行精加工，并以此作基准，对刀具进行整体切割加工、刃磨，刀具因此有锋利、耐磨、回转精度高、曲线准确可靠特点。
由于目前罗茨泵转子的曲线主要有圆弧-渐开线型、摆线-圆弧型、摆线型、圆弧-摆线-渐开线型等，因此刀片的刀刃曲线形状也相应地有圆弧型、摆线型、渐开线型及它们的组合形状。
罗茨泵转子的截面尺寸差异较大，因受到机床刚度和整个工艺系统刚度的限制，即使采取分刀切削的方法，也不能把所加工的廓线段在同一片刀片上完成，必须分配到几个刀片上，考虑到刀具的结构尺寸，刀具重量和机床的安装空间等因素，一般由一组刀片来完成所要加工的完整的廓线段的切削加工。在保证机床的精度、刚度的前提下，每片刀片的实际切削刃长不能太长，为考虑刀具的耐用度，每把刀具由数组组成，每组刀片的数量等于转子截面廓线的周长除以两倍的许用切削刃长。刀具所需的总刀片数也就等于每组刀片数乘以组数。组数的选择范围可为3-4。
刀具加工工件的材质主要为HT250或QT45，转子的截面廓线较复杂，为保证形线的准确，刀具的前角γ取0，综合考虑刀具的耐用度，刀具的锋利性，避免扎刀现象的发生等因素，刀具采用双重后角，取第一后角β1取20°，第二后角β2取30°，控制棱刃在0.1mm范围内。
还可采用其他合适的实施形式，如在刀片上嵌装硬质合金等。
权利要求
1.一种罗茨泵转子加工工艺，包括风叶加工、轴加工及装配，其中风叶加工经浇铸毛坯、时效、清砂去毛、加工粗基准面等过程；轴加工有下断、调质等过程，其特征在于利用专用机夹组合刀具进行风叶的外形曲面加工；加工轴时，先进行半精车，装配档和轴承档留磨量，再铣键槽及研磨中心孔，最后精磨装配档；装配时，风叶加热配轴，然后加工风叶端面，最后再精磨轴承档。
2.根据权利要求1所述的罗茨泵转子加工工艺，其特征在于所述专用机夹组合刀具采用专用机夹成型铣刀或专用机夹组合推刀。
3.根据权利要求2所述的罗茨泵转子加工工艺，其特征在于在采用专用机夹成型铣刀时，其工艺过程为A、风叶加工a、浇铸毛坯，b、人工时效、清砂去毛，c、划线找正，d、加工X、Y方向的粗基准面，e、齐总长，并留余量，f、镗孔，g、粗刨外型曲面，h、芯轴定位，用专用机夹成型铣刀粗铣成型面，i、车大外圆，j、加工键槽，k、去毛，待装配；B、轴加工a、下断、搁直，b、粗车各档外圆，c、调质，d、半精车，装配档和轴承档留磨量，e、铣装配键槽，f、研磨中心孔，g、精磨装配档，h、去毛、待装配；C、装配a、将风叶、轴成对领配，b、风叶加热配轴，c、加工风叶一端面，d、半精磨轴承档，留余量，作定位基准，e、半精车大外圆，f、用专用机夹外形铣刀精铣转子外型曲面，g、精车各档外圆，h、铣键槽，i、除轴承档外，各档外圆磨到图纸尺寸，j、检验风叶间隙、动平衡，k、精磨轴承档到图纸要求，l、检验后去毛、涂油、包装入库。
4.根据权利要求2所述的罗茨泵转子加工工艺，其特征在于在采用专用机夹组合推刀时，其工艺过程为A、风叶加工a、浇铸毛坯，b、人工时效、清砂去毛，c、划线找正，d、加工X、Y方向的粗基准面，e、齐总长，f、镗边孔、主孔，g、粗铣外形，h、用专用组合推刀精推外形，i、车大外圆，j、精镗中孔，k、加工键槽，l、去毛，待装；B、轴加工a、下断、搁直，b、粗车各档外圆，c、调质，d、半精车装配档和轴承档，留磨量，e、铣各档键槽，f、研磨中心孔，g、精磨装配档，半精磨轴承档，h、去毛、待装配；C、装配a、将风叶、轴成对领配，b、风叶加热配轴，c、加工风叶两端面，d、精磨大外圆，e、模拟动态间隙检验，f、动平衡，g、精磨轴承档，h、总检，i、去毛、涂油、包装入库。
5.根据权利要求3所述的罗茨泵转子加工工艺，其特征在于所述专用机夹成型铣刀，有一个齿轮状刀体，齿轮状刀体中心装有刀轴，齿轮状刀体上的齿形刀槽中嵌装有刀片，刀片有曲线形切削刃。
6.根据权利要求5所述的罗茨泵转子加工工艺，其特征在于所述曲线形切削刃由圆弧、渐开线、摆线或圆弧一渐开线、摆线一圆弧、圆弧一摆线一渐开线等曲线或曲线组合构成。
7.根据权利要求3所述的罗茨泵转子加工工艺，其特征在于加工X、Y方向粗基准面时，控制余量1.5mm；齐总长时所留余量为2mm；粗刨外形曲面时留余量单边1mm左右；车大外圆时控制余量0.75-0.80mm。
8.根据权利要求4所述的罗茨泵转子加工工艺，其特征在于齐总长时留余量1mm；镗主孔留余量0.20mm左右；半精铣风叶外型时留余量0.20mm左右；车大外圆时留余量0.20mm左右。
全文摘要
本发明公开了一种罗茨泵转子加工工艺，包括风叶加工、轴加工及装配，其中风叶加工经浇铸毛坯、时效、清砂去毛、加工粗基准面等过程；轴加工有下断、调质等过程，特点利用专用机夹组合刀具进行风叶的外形曲面加工；加工轴时，先进行半精车，装配档和轴承档留磨量，再铣键槽及研磨中心孔，最后精磨装配档；装配时，风叶加热配轴，然后加工风叶端面，最后再精磨轴承档。优点工艺简单、加工精度和光洁度高，且工作效率高。
文档编号F04C18/18GK1160128SQ96116859
公开日1997年9月24日 申请日期1996年3月14日 优先权日1996年3月14日
发明者严志平, 杨群山, 丁建平, 陈绍梅 申请人:南通市黄海液压真空设备厂