CN103009146A

CN103009146A - 涡旋式压缩机十字环连轴器的制造方法及其加工夹具

Info

Publication number: CN103009146A
Application number: CN2011102938342A
Authority: CN
Inventors: 阮吉林; 张启斌; 董良玮; 陈朱乐
Original assignee: ZHEJIANG BAIDA PRECISION Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG BAIDA PRECISION Co Ltd
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2031-09-28
Also published as: CN103009146B

Abstract

本发明公开了一种涡旋式压缩机十字环连轴器的制造方法，其特征在于在机床上设置一个设有安装夹具的高精度自动回转工作台，在加工完第一面后，自动回转定位进行第二面加工，使零件在一次安装中完成全部加工，工件的安装夹具设有三个定位块和至少三个辅助定位支撑装置，定位块和辅助定位支撑装置沿该十字环连轴器周向间隔设置，每个定位块上方设置有一个液压压紧装置，每个辅助定位支撑装置上方设有一个辅助压紧装置。本发明的优点在于能够保证产品的精度，不至因零件刚性不足，或在加工时出现附加变形，而造成产品报废。

Description

涡旋式压缩机十字环连轴器的制造方法及其加工夹具

技术领域

本发明涉及一种涡旋式压缩机十字环连轴器的制造方法及其加工夹具。

背景技术

涡旋式压缩机十字环连轴器是涡旋式压缩机的重要专用滑动件之一，工作时，其底平面和侧表面均与压缩机的其他重要零件有相对移动和滑动。为减少零件高速移动时的惯性，零件采用质量比较小的铝合金。为提高零件的耐磨性，零件在加工到成品后，还要进行表面硬质阳极氧化。

涡旋式压缩机的是目前最先进的压缩机，出于效率和噪音的要求，对十字块连轴器提出很高的要求：十字环连轴器的两对凸块的宽度公差为0.04mm，其相互的垂直度为0.05mm，上下各四个小平面的空间距离的位置度要求（包括平面度、平行度、尺寸公差等）为0.15mm。

从零件在压缩机上的性能、作用和结构考虑，该零件呈圆环状，上、下平面均有两个凸起的块状，并成互相垂直分布，零件直径最小100mm，大的达到250mm以上。材料为硅铝合金，零件刚性很差。

零件的各项要求均为硬质阳极氧化镀层后的要求，扣除硬质阳极氧化层的厚度公差和不均匀度，实际加工制造的宽度和垂直度要求为0.02，仅为上述要求的50%。同时，考虑圆环的刚性差、易变形的影响，八个小平面的空间距离在实际加工时,要求的精度为0.05mm，仅为实际公差的1/3，因此制造难度很大。

发明内容

本发明的一个目的在于针对零件刚性差、精度高，加工难度大的特点，提供一种涡旋式压缩机十字环连轴器的制造方法。

为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：一种涡旋式压缩机十字环连轴器的制造方法，其特征在于在机床上设置一个设有安装夹具的高精度自动回转工作台，在加工完第一面后，自动回转定位进行第二面加工，使零件在一次安装中完成全部加工，工件的安装夹具设有至少三个定位块和至少三个辅助定位支撑装置，定位块和辅助定位支撑装置沿该十字环连轴器周向间隔设置，每个定位块上方设置有一个液压压紧装置，每个辅助定位支撑装置上方设有一个辅助压紧装置。

该制造方法包括以下步骤：

A、工件放置在夹具上，工件的三个定位点分别放置在安装夹具的相应定位块上；

B、位于该三个定位块上方的液压压紧装置将工件夹紧；

C、该安装夹具的至少三个辅助定位支撑装置动作，在与工件接触后，辅助定位支撑装置则立即锁紧，其后辅助压紧装置动作，将工件进一步夹紧；

D、对工件第一面进行加工；

E、自动回转工作台回转；

F、对工件第二面进行加工；

G、自动回转工作台恢复原位；

H、各个压紧装置松开，各个辅助定位支撑装置解锁、复位，夹具恢复原位，下料。

本发明的另一目的在于针对零件刚性差、精度高，加工难度大的特点，提供一种用于涡旋式压缩机十字环连轴器的加工夹具。

为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：一种用于涡旋式压缩机十字环连轴器的加工夹具，其特征在于该夹具设有三个定位块和至少三个辅助定位支撑装置，定位块和辅助定位支撑装置沿该十字环连轴器周向间隔设置，每个定位块上方设置有一个液压压紧装置，每个辅助定位支撑装置上方设有一个辅助压紧装置。

辅助定位支撑装置包括壳体、大小活塞、柱塞、弹性筒夹、钢珠、复位弹簧等。壳体内设有一个带锥孔的大活塞，大活塞锥孔内有一弹性筒夹，该弹性筒夹与大活塞锥孔之间装有钢珠，大活塞和壳体之间设有大复位弹簧，作筒夹放松柱塞时的复位之用。弹性筒夹内设有柱塞，该柱塞的头部安装一支撑螺钉，柱塞内有与活塞上端螺纹连接的调节螺套，可通过旋转活塞套上、下移动，调整调节弹簧的松紧，进而调节与工件接触的压力大小。活塞与柱塞座之间设有复位弹簧，当液压系统放松后，帮助活塞和柱塞复位。

由于工件是在被定位、夹紧后，辅助定位支撑系统的柱塞才能启动与工件接触。并在柱塞上的支撑螺钉与工件接触后，柱塞才被锁紧。只有柱塞被锁紧后，辅助定位支撑系统上方的压紧装置才会被启动，进一步压紧已经被压紧的工件。因此，附加的变形很小。由于附加变形很小，这时对工件进行加工，其加工的结果（即精度），即使工件被松开后也会被保存下来。因此，只要设备具有足够的精度，产品的精度就能保证，不至因零件刚性不足在夹紧和加工时出现附加变形而造成报废。

本发明的优点在于提高刚性不足零件的加工精度，满足工件的精度要求。

附图说明

图1为本发明的加工装置示意图。

图2为零件的正视图。

图3为零件的侧视图。

图4为零件的后视图。

图5为辅助定位支撑装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。

一种用于涡旋式压缩机十字环连轴器的加工夹具，其特征在于该夹具设有三个定位块和多个辅助定位支撑装置(装置数量视零件尺寸和刚性而定)。定位块和辅助定位支撑装置沿该十字环连轴器周向间隔设置，每个定位块上方设置有一个液压压紧装置21，每个辅助定位支撑装置上方设有一个辅助压紧装置22，如图1所示。在该实施例中，为保证受力均匀，辅助定位支撑装置通常位于两个相邻定位块之间。定位块和辅助定位支撑装置的位置和支撑装置的数量是按零件具体形状和刚性由经验确定并具体来布置。如图1所示，是采用三个定位块和三个辅助定位支撑装置。若类似零件更大、刚性更差，则辅助定位支撑装置的数量将更多。

如图5所示，辅助定位支撑装置包括壳体、大小活塞、柱塞、弹性筒夹、钢珠、复位弹簧等零件。壳体内设有一大活塞4，该大活塞4内设有一锥孔，该锥孔内有一同样呈锥形的弹性筒夹2，该弹性筒夹2与锥孔之间装有钢球11。弹性筒夹2内设有柱塞9，且该弹性筒夹2的内壁与柱塞9的外壁相配合，柱塞的头部安装支撑螺钉8。柱塞内设有一调节螺套6，该调解螺套6与支撑螺钉8之间设有弹簧7，该调节螺套6设有内螺纹与设在柱塞9内的活塞13上端的外螺纹连接，通过旋转调节螺套6上下移动可调节弹簧7的弹力大小，控制柱塞与工件的接触力。大活塞4和壳体之间设有大复位弹簧3，帮助弹性筒夹在液压换向后复原，松开柱塞。柱塞9和活塞13之间设有柱塞座1，活塞13与柱塞座1之间装有复位弹簧14，在液压换向后，帮助活塞和柱塞复位。图中5为进油口，10为通气口，12为弹性挡圈。

整个夹具安装在位于机床工作台上的自动回转盘上，采用一对能相互啮合的高精度端面齿进行分度。加工前，首先将工件放置在夹具上，图4所示的工件的三个定位点X1、X2、X3分别放置在夹具的相应定位块上，位于三个定位块上方的液压压紧装置将工件夹紧。这时利用液压顺序装置确保工件在三个定位点上夹紧后，多个辅助定位支撑装置的活塞13才在液压驱动下推动柱塞9顶向工件，避免过早顶出和锁紧，使工件变形。柱塞9顶出后液压继续增大，推动大活塞4向下移动，通过大活塞内表面的锥孔推动钢珠11压向弹性筒夹2，通过弹性筒夹变形将辅助定位支撑装置的柱塞9锁紧。延迟数秒后，辅助定位支撑装置上方的辅助压紧装置动作，将工件进一步夹紧。至此，工件的安装、夹紧动作完成。

活塞和大活塞的油路是相通的，但由于活塞13的阻力小，在压力油作用下先动作（此时，由于活塞移动压力建立不起来，大活塞不会动作）。等活塞13推动柱塞上升到顶时不再移动时，系统中压力逐步上升，推动大活塞移动，通过钢珠和弹性筒夹将柱塞夹紧。

加工图2~4所示为工件，当加工完成其中一面的H1、H2和G1、G2四个小平面和相邻的四个小侧面后，通过自动回转机构将夹具回转180。再加工另一面的C1、C2和D1、D2四个小平面和相邻的四个小侧面。加工完成后，通过回转机构再将夹具回转180°，启动液压装置，液压压紧装置和辅助压紧装置松开，辅助定位支撑装置的大（复位）弹簧3使大活塞4向上移动，弹性筒夹2恢复原状，柱塞9被放松，在复位弹簧14和调节弹簧7的作用下，柱塞9和活塞13向下移动，夹具恢复原状。

由于工件是在被定位、夹紧后，辅助定位支撑系统的柱塞才能与工件接触。并且在辅助定位支撑的柱塞与工件接触后，柱塞才被锁紧。只有柱塞被锁紧后，在辅助定位支撑装置上方的辅助压紧装置才会被启动，进一步压紧已经被压紧过的工件。因此，附加的变形很小。这时对工件进行的加工，其加工的结果（即精度），即使工件被松开后也会被保存下来。因此，只要设备具有足够的精度，产品的精度就能保证，不至因零件刚性不足，在夹紧和加工时出现附加变形，而造成产品报废。

本发明在一次装夹中完成所有的平面和侧面的加工，因此能够提高加工精度。在夹具上装夹时，工件在三个定位点上已经夹紧后，利用液压系统的顺序装置使多个辅助定位支撑装置的柱塞在弹簧作用下自动顶向工件，待接触工件后，柱塞才被自动锁紧。利用液压系统的顺序动作，确保工件在三个定位点上夹紧后，辅助定位支撑柱塞才顶出，避免辅助定位支撑系统过早顶出造成附加变形。三个利用弹簧力自动与被夹紧的工件接触和定位的辅助定位支撑装置的柱塞，其弹簧力的大小可以调整，确保这多个辅助定位、支撑系统与工件接触时，工件的变形能保持在最小。多个辅助定位支撑装置的柱塞在活塞的推动下利用弹簧力与工件接触。当活塞继续向上移动，油缸压力逐步升高，使大活塞移动。利用大活塞内孔的锥面、钢珠压缩弹性筒夹，将柱塞紧紧抱住，其高度位置即被锁紧。其上部的辅助压紧装置动作将工件进一步压紧，确保工件在被加工时的刚性。由于锁紧力远大于上面的辅助压紧力，确保零件在增加辅助压紧装置时，不会产生附加变形。其中，每个液压压紧装置都带节流伐，可调整三个压紧装置压紧的快慢，使尽量做到同步压紧，减少零件在安装时的变形。因加工时工件要回转180°，所以夹具中的所采用的液压油缸的液压油，都是通过分油轴将液压油通过连接板和桥板，分别输入各个油缸。

Claims

1.一种涡旋式压缩机十字环连轴器的制造方法，其特征在于在机床上设置一个设有安装夹具的高精度自动回转工作台，在加工完第一面后，自动回转定位进行第二面加工，使零件在一次安装中完成全部加工，工件的安装夹具设有三个定位块和至少三个辅助定位支撑装置，定位块和辅助定位支撑装置沿周向间隔设置，每个定位块上方设置有一个液压压紧装置，每个辅助定位支撑装置上方设有一个辅助压紧装置。

2.如权利要求1所述的制造方法，该制造方法包括以下步骤：A、工件放置在夹具上，工件的三个定位点分别放置在安装夹具的相应定位块上；B、位于该三个定位块上方的液压压紧装置将工件夹紧；C、该安装夹具的至少三个辅助定位支撑装置动作，在与工件接触后，辅助定位支撑装置则立即锁紧，其后辅助压紧装置动作，将工件进一步夹紧；D、对工件第一面进行加工；E、自动回转工作台回转；F、对工件第二面进行加工；G、自动回转工作台恢复原位；H、各个压紧装置松开，各个辅助定位支撑装置解锁、复位，夹具恢复原位，下料。

3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于辅助定位支撑装置包括壳体，壳体内设有一大活塞，该大活塞内设有一锥孔，该锥孔内有一同样呈锥形的弹性筒夹，该弹性筒夹与锥孔之间装有钢球，弹性筒夹内设有柱塞，柱塞的头部安装支撑螺钉，柱塞内设有一调节螺套，该调节螺套与支撑螺钉之间设有弹簧，该调节螺套设有内螺纹与设在柱塞内的活塞上端的外螺纹连接。

4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于大活塞和壳体之间设有大复位弹簧，柱塞和活塞之间设有柱塞座，活塞与柱塞座之间装有复位弹簧。

5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于步骤C中，在液压驱动下，所述辅助定位支撑装置的活塞推动柱塞顶出后液压继续增大，推动大活塞向下移动，通过大活塞内表面的锥孔推动钢珠压向弹性筒夹，通过弹性筒夹变形将辅助定位支撑装置的柱塞锁紧。

6.一种用于涡旋式压缩机十字环连轴器的加工夹具，其特征在于该夹具设有三个定位块和至少三个辅助定位支撑装置，定位块和辅助定位支撑装置沿周向间隔设置，每个定位块上方设置有一个液压压紧装置，每个辅助定位支撑装置上方设有一个辅助压紧装置。

7.如权利要求6所述的加工夹具，其特征在于辅助定位支撑装置包括壳体，壳体内设有一大活塞，该大活塞内设有一锥孔，该锥孔内有一同样呈锥形的弹性筒夹，该弹性筒夹与锥孔之间装有钢球，弹性筒夹内设有柱塞，柱塞的头部安装支撑螺钉，柱塞内设有一调节螺套，该调解螺套与支撑螺钉之间设有弹簧，该调节螺套设有内螺纹与设在柱塞内的活塞上端的外螺纹连接。

8.如权利要求7所述的加工夹具，其特征在于大活塞和壳体之间设有大复位弹簧，柱塞和活塞之间设有柱塞座，活塞与柱塞座之间装有复位弹簧。