CN104227342B - 一种冰箱压缩机活塞销孔组合加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明包括一种冰箱压缩机活塞销孔组合加工方法，包括组合加工刀具和加工步骤，所述组合加工刀具由法兰刀柄组件、滑动套组件、滑动刀杆轴组件、轴承组件组成，所述加工步骤先后为对销孔进行第一次滚光、活塞销孔与内腔连接处进行倒角、活塞销孔再次进行滚光。本发明所述组合加工方法，缩短了生产节拍、提高了油槽加工质量、拓宽了刀具的使用范围，相比单一刀片加工切削，组合刀具的加工效率提高了20%、生产劳动效率提高了18.8%，因此具有广阔的市场前景。

Description

一种冰箱压缩机活塞销孔组合加工方法

技术领域

本发明涉及制冷压缩机活塞加工领域，具体涉及一种冰箱压缩机活塞销孔组合加工方法。

背景技术

冰箱压缩机泵体结构是一个典型的活塞连杆机构，如图1所示，其中活塞销起到连接活塞与连杆的重要作用，而活塞销孔则是活塞与活塞销相配合的配合副。配合副精度的高低直接影响到活塞与连杆之间的灵活度，从而在一定程度上决定了压缩机的泵体效率。活塞销孔加工是活塞加工重要组成部分，加工精度较高，工序较多，工序大致有：倒外圆孔角、钻孔、扩孔、镗孔、滚光、内倒角。

在实际生产中，加工销孔内倒角工序的加工步骤大致如图2所示：1、操作人员从料框内取出并手持活塞，将活塞内腔靠近旋转的球形铣刀；2、将活塞销孔与活塞内腔连接处接触铣刀，铣出内倒角；3、顺着活塞内腔，取出活塞。

以上加工活塞销孔内倒角的方式有如下几个缺点：1、活塞内腔空间较小，在手持活塞，铣刀进入内腔到到达内倒角位置过程中，铣刀容易碰触到内腔的其他部位，导致活塞损坏。2、活塞内倒角加工时（即铣刀接触并加工活塞销孔与活塞内腔连接处），铣刀对活塞有较大的作用力，活塞体积较小，操作者稍有不慎，活塞就有可能滑落，甚至对操作者造成危险。3、加工内倒角时，内倒角的加工位置、加工余量、加工时间完全由操作者感知。因而可能会导致倒角单边、倒角过大、倒角大小不一甚至倒角未加工等问题。4、由于内倒角工序完全由人工操作，耗时较多。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种设计合理，加工时间短，加工精度高的可同时对冰箱压缩机活塞销孔进行滚光和倒角加工的组合加工方法。

本发明的技术方案是：一种冰箱压缩机活塞销孔组合加工方法，其特征在于包括组合加工刀具和加工步骤：组合加工刀具为：包括法兰刀柄组件、滑动套组件、滑动刀杆轴组件、轴承组件，所述法兰刀柄组件由带法兰面刀柄、连接螺栓、弹簧组成,所述滑动套组件由滑套、行程调整螺钉、止推卡簧一组成，所述滑动刀杆轴组件由键销、阶梯轴刀杆、内倒角刀片、行程限位调节螺栓、销轴、滚光加工装置组成，所述轴承组件由止推卡簧二、止推卡簧三、刀杆轴承、轴承套、紧固螺母、内倒角位置调节块组成；

所述带法兰面刀柄的轴中心设置有弹簧、法兰面上设置有连接螺栓；

所述滑套内圆柱面轴向方向设置有键销的运行导轨槽，所述滑套圆环端面设置有与连接螺栓相配合的安装孔，所述滑套的端部内圆表面径向方向设计有止推卡簧一，所述滑套在沿径向方向从外圆柱表面贯穿至内圆柱表面分别设置有行程调整螺钉和行程限位调节螺栓；

所述阶梯轴刀杆设置有五个阶梯轴，第一阶梯轴前端设置有滚光加工装置安装槽孔，第二阶梯轴的轴径比第一阶梯轴的轴径略大，其端部为滚光加工装置的止推轴肩，第三阶梯轴为刀杆轴承安装轴，其前端设置有止推卡簧三安装槽，第四阶梯轴的轴径比第三阶梯轴的轴径略大，其端部为刀杆轴承的止推轴肩，第五阶梯轴设置有内倒角刀片、销轴安装孔、与键销运行导轨槽相配合的安装槽、行程限位调节螺栓的安装孔槽、弹簧的安装孔槽、行程调整螺钉的安装让位槽；

所述轴承套内部设置有与阶梯轴刀杆第三阶梯轴相配合的刀杆轴承安装轴、止推卡簧二安装槽和内倒角位置调节块安装内螺纹；所述内倒角位置调节块套接在阶梯轴刀杆的第二阶梯轴外部，其外圆柱面螺纹与轴承套、紧固螺母内螺纹相配合；

组合加工步骤为：

第一步，活塞上料定位压紧后，组合刀具在动力头的作用下旋转并向前进给，活塞销孔滚光加工装置先进入活塞销孔，对销孔进行第一次滚光；

第二步，组合刀具继续进给，当内倒角位置调节块碰到活塞外圆时，活塞对内倒角位置调节块产生挤压力，因轴承组件与滑动刀杆轴组件相对固定，受力后仍保持相对固定位置，挤压力通过轴承组件传递给滑动刀杆轴组件的阶梯轴刀杆，阶梯轴刀杆第五阶梯轴在滑套内通过键销的滑槽压缩弹簧往后移动，阶梯轴刀杆上安装的倒角刀片也随之后移，移动过程中，行程调整螺钉固定在滑套上不移动，并对倒角刀片尾部行程调节受力斜面一进行挤压，此时倒角刀片在行程调整螺钉的挤压作用下销轴产生杠杆效应，倒角刀片前端刀头从阶梯轴刀杆中抬升，对活塞销孔与内腔连接处进行倒角。此时，动力头达到最大进给量并停留2秒，组合刀具完成活塞销孔与内腔连接处进行倒角；

第三步，对活塞销孔与内腔连接处进行倒角完成后，组合刀具在动力头的作用下旋转并往后撤离，活塞对内倒角位置调节块产生的挤压力随之消失，滑动刀杆轴组件在弹簧的作用力下往前移动，行程调整螺钉和行程限位调节螺栓逐渐不对倒角刀片产生力的作用，杠杆效应消失，倒角刀片前端刀头重新隐藏到阶梯轴刀杆里面，组合刀具继续往后撤离，同时滚光加工装置再次对活塞销孔进行滚光，完成对活塞孔的加工。

所述销轴安装孔一平行于轴的径向方向，径向贯穿阶梯轴刀杆的第五阶梯轴；所述内倒角刀片设置在阶梯轴刀杆的轴向中心，整个长度贯穿第二、三、四、五阶梯轴。

所述内倒角刀片前端设置有刀头，中间设置有销轴安装孔二，尾部分别设置有与行程调整螺钉相点触的受力斜面一和与行程限位调节螺栓相点触的受力斜面二。

所述滚光加工装置为滚光刀具组合件。

所述行程限位调节螺栓的安装孔槽与轴径向方向成30度夹角。

本发明相比现有技术具有如下优点：一是活塞销孔内倒角和销孔滚光两个工序合并为一个工序，缩短了生产节拍，生产效率得到提高，原本25秒的生产节拍缩短到12秒，大大提高了加工效率；二是两个工序合并为一个工序，减少了中间的运输环节，上下料环节，物料装夹环节，有效地降低了活塞非加工时期内的磕碰，提高了活塞的制造精度；三是提高了生产操作者的安全保障，该组合刀具解决了人工手持活塞接触铣刀的问题，消除了加工过程中操作者的安全隐患；四是销孔内倒角的大小、位置等一致性得到了提高，因此具有广阔的市场空间。

附图说明

图1是活塞连杆结构示意图；

图2是现有技术销孔内倒角加工示意图；

图3是组合刀具内部结构示意图；

图4是阶梯轴刀杆内部结构示意图；

图5是内倒角刀片结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-5和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

一种冰箱压缩机活塞销孔组合加工方法，其特征在于包括组合加工刀具和加工步骤：

组合加工刀具为：包括法兰刀柄组件、滑动套组件、滑动刀杆轴组件、轴承组件，所述法兰刀柄组件由带法兰面刀柄1、连接螺栓2、弹簧3组成,所述滑动套组件由滑套5、行程调整螺钉4、止推卡簧一11组成，所述滑动刀杆轴组件由键销6、阶梯轴刀杆7、内倒角刀片8、行程限位调节螺栓9、销轴10、滚光加工装置17组成，所述轴承组件由止推卡簧二12、止推卡簧三32、刀杆轴承13、轴承套14、紧固螺母15、内倒角位置调节块16组成；

所述带法兰面刀柄1的轴中心设置有弹簧3、法兰面上设置有连接螺栓2；

所述滑套5内圆柱面轴向方向设置有键销6的运行导轨槽，所述滑套5圆环端面设置有与连接螺栓2相配合的安装孔，所述滑套5的端部内圆表面径向方向设计有止推卡簧一11，所述滑套5在沿径向方向从外圆柱表面贯穿至内圆柱表面分别设置有行程调整螺钉4和行程限位调节螺栓9；

所述阶梯轴刀杆7设置有五个阶梯轴，第一阶梯轴19前端设置有滚光加工装置17安装槽孔，第二阶梯轴20的轴径比第一阶梯轴19的轴径略大，其端部为滚光加工装置17的止推轴肩，第三阶梯轴21为刀杆轴承13安装轴，其前端设置有止推卡簧三32安装槽，第四阶梯轴22的轴径比第三阶梯轴21的轴径略大，其端部为刀杆轴承13的止推轴肩，第五阶梯轴23设置有内倒角刀片8、销轴10安装孔一24、与键销6运行导轨槽相配合的安装槽25、行程限位调节螺栓9的安装孔槽26、弹簧3的安装孔槽27、行程调整螺钉4的安装让位槽28；

所述轴承套14内部设置有与阶梯轴刀杆7第三阶梯轴21相配合的刀杆轴承13安装轴、止推卡簧二12安装槽和内倒角位置调节块16安装内螺纹；所述内倒角位置调节块16套接在阶梯轴刀杆7的第二阶梯轴20外部，其外圆柱面螺纹与轴承套14、紧固螺母15内螺纹相配合，用于固定内倒角位置调节块16旋入轴承套深度；

组合加工步骤为：

第一步，活塞上料定位压紧后，组合刀具在动力头的作用下旋转并向前进给，活塞销孔滚光加工装置17先进入活塞销孔，对销孔进行第一次滚光；

第二步，组合刀具继续进给，当内倒角位置调节块16碰到活塞外圆时，活塞对内倒角位置调节块16产生挤压力，因轴承组件与滑动刀杆轴组件相对固定，受力后仍保持相对固定位置，挤压力通过轴承组件传递给滑动刀杆轴组件的阶梯轴刀杆7，阶梯轴刀杆7第五阶梯轴23在滑套5内通过键销6的滑槽压缩弹簧3往后移动，阶梯轴刀杆7上安装的倒角刀片8也随之后移，移动过程中，行程调整螺钉4固定在滑套5上不移动，并对倒角刀片8尾部行程调节受力斜面一29进行挤压，此时倒角刀片8在行程调整螺钉4的挤压作用下销轴10产生杠杆效应，倒角刀片8前端刀头18从阶梯轴刀杆7中抬升，对活塞销孔与内腔连接处进行倒角。此时，动力头达到最大进给量并停留2秒，组合刀具完成活塞销孔与内腔连接处进行倒角；

第三步，对活塞销孔与内腔连接处进行倒角完成后，组合刀具在动力头的作用下旋转并往后撤离，活塞对内倒角位置调节块16产生的挤压力随之消失，滑动刀杆轴组件在弹簧3的作用力下往前移动，行程调整螺钉4和行程限位调节螺栓9逐渐不对倒角刀片8产生力的作用，杠杆效应消失，倒角刀片8前端刀头18重新隐藏到阶梯轴刀杆7里面，组合刀具继续往后撤离，同时滚光加工装置17再次对活塞销孔进行滚光，完成对活塞孔的加工。

所述销轴10安装孔一24平行于轴的径向方向，径向贯穿阶梯轴刀杆7的第五阶梯轴23；所述内倒角刀片8设置在阶梯轴刀杆7的轴向中心，整个长度贯穿第二、三、四、五阶梯轴。

所述内倒角刀片8前端设置有刀头18，中间设置有销轴10安装孔二31，尾部分别设置有与行程调整螺钉4相点触的受力斜面一29和与行程限位调节螺栓9相点触的受力斜面二30。

所述滚光加工装置17为滚光刀具组合件。

所述行程限位调节螺栓9的安装孔槽26与轴径向方向成30度夹角。

法兰刀柄组件与滑动套组件使用连接螺栓2连接固定，滑动刀杆轴组件通过止推卡簧一11对刀杆轴组件的阶梯轴刀杆7的第五阶梯轴23在滑套5内的轴向限位固定在滑动套组件内，轴承组件通过轴承13与滑动刀杆轴组件的阶梯轴刀杆7的第三阶梯轴21配合，以及安装在阶梯轴刀杆7第三阶梯轴21的止推卡簧二12轴向限位，固定在滑动刀杆轴组件上。

组合刀具使用前首现调整各部件参数：组合刀具同时对销孔滚光与倒角，根据活塞销孔内径、倒角大小、两倒角距离等参数来设计倒角刀片8尺寸、行程调整螺钉4和行程限位调节螺栓9旋入行程、动力头行程以及内倒角位置调节块16位置，例如，活塞外径尺寸为φ24，活塞销孔内径为φ7,两倒角距离为10mm，内孔倒角要求0.5x45°根据参数设计刀头18两边刀刃夹角为90°，即两刀刃边与阶梯轴刀杆7径向方向锐角夹角为45°，刀头宽度为3.48mm，略小于活塞销孔半径为R3.5，刀头18能隐藏在刀杆内。刀头上边缘距离9.96mm，调节好内倒角位置调节块16，使调节块16与活塞外圆挤压端面到刀头两刀刃中心线的距离恰好等于活塞外圆半径R12,即，两刀刃中心线与两倒角中心线重合。刀头18需抬升0.52mm。调节行程调整螺钉4和行程限位调节螺栓9，使其作用于倒角刀片8时，最大抬升高度为0.52mm。调节动力头行程，使得阶梯轴刀杆7沿滑套5往后移动，到达行程末端（即弹簧最大压缩量）时，恰好行程调整螺钉4挤压倒角刀片8的行程调节受力斜面一29，倒角刀片8尾部行程限位调节受力斜面二30也碰到行程限位调节螺栓9。而此时，前端刀头18在产生杠杆效应时往上抬升的幅度达到最大值，抬升幅度最大值时加工出来的倒角，恰好等于要设定好的活塞内孔倒角大小。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种冰箱压缩机活塞销孔组合加工方法，其特征在于包括组合加工刀具和加工步骤：

组合加工刀具为：包括法兰刀柄组件、滑动套组件、滑动刀杆轴组件、轴承组件，所述法兰刀柄组件由带法兰面刀柄（1）、连接螺栓（2）、弹簧（3）组成,所述滑动套组件由滑套（5）、行程调整螺钉（4）、止推卡簧一（11）组成，所述滑动刀杆轴组件由键销（6）、阶梯轴刀杆（7）、内倒角刀片（8）、行程限位调节螺栓（9）、销轴（10）、滚光加工装置（17）组成，所述轴承组件由止推卡簧二（12）、止推卡簧三（32）、刀杆轴承（13）、轴承套（14）、紧固螺母（15）、内倒角位置调节块（16）组成；

所述带法兰面刀柄（1）的轴中心设置有弹簧（3）、法兰面上设置有连接螺栓（2）；

所述滑套（5）内圆柱面轴向方向设置有键销（6）的运行导轨槽，所述滑套（5）圆环端面设置有与连接螺栓（2）相配合的安装孔，所述滑套（5）的端部内圆表面径向方向设计有止推卡簧一（11），所述滑套（5）在沿径向方向从外圆柱表面贯穿至内圆柱表面分别设置有行程调整螺钉（4）和行程限位调节螺栓（9）；

所述阶梯轴刀杆（7）设置有五个阶梯轴，第一阶梯轴（19）前端设置有滚光加工装置（17）安装槽孔，第二阶梯轴（20）的轴径比第一阶梯轴（19）的轴径略大，其端部为滚光加工装置（17）的止推轴肩，第三阶梯轴（21）为刀杆轴承（13）安装轴，其前端设置有止推卡簧三（32）安装槽，第四阶梯轴（22）的轴径比第三阶梯轴（21）的轴径略大，其端部为刀杆轴承（13）的止推轴肩，第五阶梯轴（23）设置有内倒角刀片（8）、销轴（10）安装孔一（24）、与键销（6）运行导轨槽相配合的安装槽（25）、行程限位调节螺栓（9）的安装孔槽（26）、弹簧（3）的安装孔槽（27）、行程调整螺钉（4）的安装让位槽（28）；

所述轴承套（14）内部设置有与阶梯轴刀杆（7）第三阶梯轴（21）相配合的刀杆轴承（13）安装轴、止推卡簧二（12）安装槽和内倒角位置调节块（16）安装内螺纹；所述内倒角位置调节块（16）套接在阶梯轴刀杆（7）的第二阶梯轴（20）外部，其外圆柱面螺纹与轴承套（14）、紧固螺母（15）内螺纹相配合；

组合加工步骤为：

第一步，活塞上料定位压紧后，组合刀具在动力头的作用下旋转并向前进给，活塞销孔滚光加工装置（17）先进入活塞销孔，对销孔进行第一次滚光；

第二步，组合刀具继续进给，当内倒角位置调节块（16）碰到活塞外圆时，活塞对内倒角位置调节块（16）产生挤压力，因轴承组件与滑动刀杆轴组件相对固定，受力后仍保持相对固定位置，挤压力通过轴承组件传递给滑动刀杆轴组件的阶梯轴刀杆（7），阶梯轴刀杆（7）第五阶梯轴（23）在滑套（5）内通过键销（6）的滑槽压缩弹簧（3）往后移动，阶梯轴刀杆（7）上安装的倒角刀片（8）也随之后移，移动过程中，行程调整螺钉（4）固定在滑套（5）上不移动，并对倒角刀片（8）尾部行程调节受力斜面一（29）进行挤压，此时倒角刀片（8）在行程调整螺钉（4）的挤压作用下销轴（10）产生杠杆效应，倒角刀片（8）前端刀头（18）从阶梯轴刀杆（7）中抬升，对活塞销孔与内腔连接处进行倒角；此时，动力头达到最大进给量并停留2秒，组合刀具完成活塞销孔与内腔连接处进行倒角；

第三步，对活塞销孔与内腔连接处进行倒角完成后，组合刀具在动力头的作用下旋转并往后撤离，活塞对内倒角位置调节块（16）产生的挤压力随之消失，滑动刀杆轴组件在弹簧（3）的作用力下往前移动，行程调整螺钉（4）和行程限位调节螺栓（9）逐渐不对倒角刀片（8）产生力的作用，杠杆效应消失，倒角刀片（8）前端刀头（18）重新隐藏到阶梯轴刀杆（7）里面，组合刀具继续往后撤离，同时滚光加工装置（17）再次对活塞销孔进行滚光，完成对活塞孔的加工。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述销轴（10）安装孔一（24）平行于轴的径向方向，径向贯穿阶梯轴刀杆（7）的第五阶梯轴（23）；所述内倒角刀片（8）设置在阶梯轴刀杆（7）的轴向中心，整个长度贯穿第二、三、四、五阶梯轴。

3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述内倒角刀片（8）前端设置有刀头（18），中间设置有销轴（10）安装孔二（31），尾部分别设置有与行程调整螺钉（4）相点触的受力斜面一（29）和与行程限位调节螺栓（9）相点触的受力斜面二（30）。

4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述滚光加工装置（17）为滚光刀具组合件。

5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述行程限位调节螺栓（9）的安装孔槽（26）与轴径向方向成30度夹角。