定子制造方法及渦旋切割刀裝置制造方法及圖紙

一種加工螺桿泵的雙凸輪定子（12）的內孔的方法，其具有圓柱形內孔（16），該圓柱形內孔與定子縱軸線（20）同軸，其直徑（R1）不小于成品定子的小直徑。采用的是支撐在所述小直徑上的第一（100a）和第二（100b）加工裝置。驅動第一裝置（100a；見圖6）沿著螺旋路徑多次穿過內孔，粗糙地碾磨螺旋槽，第一裝置包括帶有圍繞橫切縱軸線（20）的軸線（120）旋轉的旋轉切割刀的軸（40）端部上的銑刀頭（50）。驅動第二裝置（100b；見圖7–17）沿著相同螺旋路徑穿過內孔（14），完成凸輪碾磨，第二裝置包括圍繞平行于縱軸線但與其徑向偏移的軸線（124）旋轉的旋轉銑刀（80），偏移角度為可選擇性地變化的角度。還要求保護渦旋銑刀裝置（100b）以及使用支撐在所述內孔的小直徑上的渦旋銑刀裝置銑削加工凸輪定子內孔的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及ー種加工螺桿泵(progressive cavity pump)的定子的方法。然而，這種泵的定子與螺桿電機的定子一致，因而，本專利技術還適用于這種定子。本專利技術發現了小尺寸范圍內的具體應用。
技術介紹
通常，這些機器的定子是用橡膠或類似的合成橡膠模制而成，模制完成后，將模芯從定子內孔(bore)上拆除。理想的是，這在諸多方面都是令人滿意的，但是仍然要求具有更好的性能。事實上，這種機器的凸輪(lobe，凸部)吸收相當多的應カ并會從其根部斷裂。以更堅固的材料(諸如鋼)或ー些不能輕易模制的復合材料所制成的定子是可用的。這種定子具有厚度恒定的橡膠或合成橡膠涂層，以形成用于螺桿機器的緩沖，通常是需要這種緩沖的。然而，設置這種定子的內孔存在ー些問題。 技術人員應知道，螺桿機器有X凸輪定子和(X- I)凸輪轉子(其中X是正值的整數)，其繞定子運行并在定子內部旋轉。定子和轉子的凸輪均沿著其長度方向扭轉，以便在轉子相對于定子的任何給定旋轉位置上，形成扭轉腔體，該腔體逐漸變細且在每個端部封閉，并隨著轉子在定子內的旋轉而使定子和轉子向上或向下延伸。在某些材料中，形成一定尺寸的定子內孔很簡單，但是，當要切割硬質材料且直徑小吋，則會帶來特殊困難。我們具有的共同未決的國際專利申請公開號為W02008/129237和國際申請號為PCT/GB2009/051436的專利均描述了ー種加工裝置，對具有大直徑的定子有效。然而，雙凸輪定子以及具有小直徑的定子帶來的特殊困難是，上述申請書中公開的裝置或按照類似原理工作的裝置不能相客。就雙凸輪定子而言(通過使用直角銑刀在本體上加工該雙凸輪定子，該本體在待加工的管的內孔內滑動配合，內孔基本上等于待形成定子的小直徑)，最終完成定子每側上的凸輪的工具必須包括直徑等于定子小直徑的球頭銑刀，這給內孔內的銑刀及其支架施加了明顯的壓力，使其不能很好地在具有任何物質(這里指銑削的明顯阻力)的材料內完成。我們的上述專利說明書描述了適用于加工多凸輪螺桿定子(即，具有兩個以上凸輪的定子)的凸輪的裝置。該裝置包括狹長臂，其上有以橫向角度設置有用來銑削管的圓柱形內孔的銑削頭，銑削開始時內孔直徑以最終形成的內孔的小直徑的直徑形成。銑削頭設置為具有用于支撐機器頭的固定架(steadies)，該固定架與小直徑結合，隨著加工進行至小直徑上的螺旋刃帶(helical land)時該小直徑減小。首先使用淺銑刀逐漸加工凸輪以形成寬槽。當銑刀進入加工件內部時，加工件被扭轉，使得槽形成螺旋狀。隨后使用更窄更深的銑刀，直至類似于期望端面輪廓的正弦波狀的梯狀剖面形成。最后，使用具有期望的槽輪廓形狀的銑刀。相同的過程運用于每個凸輪。對于具有兩個以上凸輪的任意部件，存在大量機器頭支架以及足夠的小直徑橫截面，以順利地提供加工小直徑和大直徑之間凸輪所需的動力。在任何情況下，這些凸輪不表示由大直徑封閉的區域的顯著的比例，大直徑和小直徑之間的差異也不表示小直徑的顯著的比例。因此，具有多個凸輪的更大直徑工具的系統運行良好，例如，考慮具有用于將工具支撐在小直徑圓周上且理論上有三個凸輪的定子。待加工凸輪可以被認為是其邊與小直徑圓周相切的等邊三角形。因此，待切割凸輪是所述等邊三角形的三角形端部，并且可以看出這些端部的最大直徑是0. 86R，其中R是小直徑的半徑。這仍然是小直徑圓周的相當大的比例，但是還應意識到的是，在該直徑處待移除的材料量僅僅是所述三角形端部的側端，其數量等于在該直徑處非常少的材料。因此，我們前述說明書中的工具即足夠。將這種定子與雙凸輪定子的細長矩形(即使有圓形端部)進行對比，其在小直徑的全寬處有相當多的材料待移除。因此，當該機器直徑縮短并且凸輪數量相應地降至兩個，這種方法和工具不能良好地運行。待移除材料和可用于傳輸動カ的內孔面積之比増大。此外，工具刀刃之間的懸臂與其支架的比例距離也増大(如定子內孔的偏心距所表示那樣-大直徑與小直徑的比例)。但更重要的是，如上所述，它也是所需銑刀與可用于容納使這種方法失效的銑刀本體的內孔直徑相比的直徑。因此，本專利技術的ー個目標在于，研發ー種改進エ藝，用于在具有較 小直徑的定子本體內形成螺旋形狀。所說的“小”表示只有兩個凸輪，小直徑小于約60mm。然而，盡管本專利技術限于雙凸輪定子，它實際上不限于任何特定直徑，并且可以用于具有更大直徑的定子本體。GB-A- 1265743公開了ー種多用銑刀頭，其具有縱軸線，并且提供了能夠沿平行于縱軸線的軸線旋轉的的旋轉刀頭，偏移量是可變的，其對銑削大直徑上的外線是有用的。
技術實現思路
根據本專利技術，提供了ー種加工螺桿機器的雙凸輪定子內孔的方法，所述內孔具有沿著包括小直徑和大直徑的內孔的縱軸線的期望輪廓和沿著所述縱軸線成螺旋形變化的徑向軸線，且限定了螺距，所述輪廓在沿著所述縱軸線的任意軸向位置均由直徑等于所述小直徑的圓周沿著所述徑向軸線在所述縱軸線的任一側平移相等位移量而掃過的區域所限定，所述方法包括如下步驟a)為管狀定子本體設置圓柱形內孔，所述圓柱形內孔的中心位于所述縱軸線上且直徑不小于所述小直徑，并且提供第一加工裝置和第二加工裝置，所述第一加工裝置和第ニ加工裝置均為在所述小直徑上的封閉滑動配合，其中b)所述第一裝置包括位于軸的端部的銑刀頭，所述銑刀頭安裝有旋轉銑刀，所述旋轉銑刀布置用于，通過沿所述軸的驅動機構而圍繞橫切所述縱軸線的ー軸線旋轉；c)所述第二裝置包括位于軸的端部的渦旋刀頭，所述渦旋刀頭安裝渦旋切割刀，以使所述切割刀圍繞基本上平行于所述縱軸線但與其偏移的軸線旋轉，且偏移的角度為所述渦旋切割刀的軸線與所述縱軸線的最小分隔與最大分隔之間的可選擇地變化的角度；d)在使用直徑足夠小的旋轉切割刀在所述定子的內孔內沿所述路徑而銑削槽的過程中，驅動所述第一裝置穿過所述內孔，使得所述旋轉切割刀沿著具有所述螺距的螺旋路徑，其中用于驅動所述切割刀所需的扭矩在所述驅動機構的能力范圍內；e)使所述第一裝置的旋轉切割刀的旋轉軸線相對于徑向軸線成角度地偏移，并且再次沿著所述螺旋路徑而驅動所述第一裝置穿過所述內孔，在所述定子的內孔內銑削另ー個螺旋槽，還是使用直徑足夠小的旋轉切割刀，用于驅動所述切割刀所需的扭矩在所述驅動機構的能力范圍內；f)加深所述第一裝置的旋轉切割刀的切割深度，在不切割超過期望輪廓的情況下，重復步驟d)和e)；g)驅動所述第二裝置穿過所述內孔，使得所述渦旋切割刀沿著所述螺旋路徑，所述渦轉切割刀的旋轉軸線與所述徑向軸線相交，并且，所述渦旋切割刀的切割元件將所述定子的內孔銑削至等于所述小直徑的直徑，其中，所述渦旋刀頭沿所述徑向軸線的平移量等于沿所述縱軸線的位移量。最后步驟g)表示的是，至少，以所述位移量設置所述渦旋刀頭，并在所述渦旋刀頭沿著所述螺旋路徑(沿著所述縱軸線)平移，以便在內孔的每個大直徑處銑削出定子內孔(記住，縱軸線的每側均是雙螺旋)，并且也設置在中間位置，以在兩個端點(極值)之間的位置處銑削出定子內孔。盡管根據要求，內孔的“端部”在任意截面處均是圓形的(或者半圓形)，但是，與端部端部連接的線應是直線。使用與這些線相切的圓形切割刀必然會留下脊 (ridge)，除非切割刀也沿著線移動。然而，如果這么做，則有可能在縱軸線方向上形成脊。優選地，所述方法還包括以下步驟a)以本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：韋斯利·威爾莫特，
申請(專利權)人：國民油井華高有限合伙公司，
類型：發明
國別省市：