CN105364241B - 压缩机齿圈倒角的加工方法及加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机齿圈倒角的加工方法及加工设备，属于齿圈加工技术领域，它包括机架，机架上设有油槽，机架上滑动安装有朝向油槽方向滑枕，滑枕上设有用于电火花加工的石墨电极，油槽内固定安装有齿圈定位装置，齿圈定位装置包括固定安装于油槽内的工作台，工作台上设有用于承托齿圈的定位圆环，工作台上位于定位圆环的圆周上设有定位销，定位销靠近石墨电极，工作台上设有两个朝向定位销方向滑动的定位块，两定位块的滑动方向之间形成一夹角；工作台上设有驱动齿圈转动的动力装置。本发明能够实现多种直径规格齿圈的快速夹紧定位，提高了加工效率，拓展了设备的通用性，广泛应用于齿圈倒角中。

Description

压缩机齿圈倒角的加工方法及加工设备

技术领域

本发明涉及齿圈加工技术领域，尤其涉及一种压缩机齿圈倒角的加工方法及加工设备。

背景技术

如图1所示，压缩机齿圈用于压缩机启动时，电机上小齿轮与飞轮上的齿圈1进行切入啮合，切入时如果此处是完整的齿会发生干涉，导致齿崩裂、齿圈报废现象，所以齿圈1此处倒角2是为了切入时能够顺利的切入防止干涉现象发生，提高齿圈1的寿命。

现有机械式倒角，采用铣刀对倒角处进行铣除，若齿圈模数过小会发生铣刀与齿干涉现象，铣到旁边的齿，影响使用，报废率高，如果使用较小的铣刀进行倒角，切削量太小，加工效率非常低，不能满足加工周期需求。

采用电火花技术进行电加工能够避免上述现象，但是，不同直径的齿圈的齿部倒角现有电火花加工需要通过调整四爪卡盘来与工件同心；同时还需要调整主轴来找切点，费时费力，调整不准确可能伤到齿轮表面影响工件质量；只能制作一个齿的电极不能同时制作多个齿的电极。

因此，对于开发一种新的压缩机齿圈倒角的加工设备，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

发明内容

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种压缩机齿圈倒角的加工方法及加工设备，能够实现多种直径规格齿圈的快速夹紧定位，提高了加工效率，拓展了设备的通用性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种压缩机齿圈倒角的加工方法，包括以下步骤：(1)压缩机齿圈初步机械加工，制得具有外齿或内齿的齿圈；(2)根据需要加工齿圈的倒角进行加工石墨电极；(3)将齿圈安装在油槽内，通过三个不共线的定位点将齿圈定位；(4)将石墨电极和齿圈加工位置找正；(5)放电加工，加工完一段齿圈倒角后，将齿圈旋转一角度，对下一段齿圈进行倒角加工。

为解决上述技术问题，本发明还公开了另一种技术方案是：提供一种压缩机齿圈倒角的加工设备，包括机架，所述机架上设有油槽，所述机架上滑动安装有朝向所述油槽方向滑枕，所述滑枕上设有用于电火花加工的石墨电极，所述油槽内固定安装有齿圈定位装置，所述齿圈定位装置包括固定安装于所述油槽内的工作台，所述工作台上设有用于承托齿圈的定位圆环，所述工作台上位于所述定位圆环的圆周上设有定位销，所述定位销靠近所述石墨电极，所述工作台上设有两个朝向所述定位销方向滑动的定位块，两所述定位块的滑动方向之间形成一夹角；所述工作台上设有驱动齿圈转动的动力装置。

在本发明的所述压缩机齿圈倒角的加工设备中，作为一种优选的技术方案，所述工作台上转动安装有两丝杠，每根所述丝杠上对应设置一所述定位块。

在本发明的所述压缩机齿圈倒角的加工设备中，作为一种优选的技术方案，两所述丝杠传动连接。

在本发明的所述压缩机齿圈倒角的加工设备中，作为一种优选的技术方案，所述工作台内设置有若干个定位圆环，两所述丝杠与所有所述定位圆环均相交。

在本发明的所述压缩机齿圈倒角的加工设备中，作为一种优选的技术方案，所有所述定位圆环具有一个内切交点，所述定位销的位置与所述内切交点的位置相对应。

在本发明的所述压缩机齿圈倒角的加工设备中，作为一种优选的技术方案，若干所述定位圆环呈由内而外依次升高的阶梯状设置。

在本发明的所述压缩机齿圈倒角的加工设备中，作为一种优选的技术方案，所述定位销包括外圈定位销或者是内圈定位销。

在本发明的所述压缩机齿圈倒角的加工设备中，作为一种优选的技术方案，所述滑枕上转动安装有竖向设置的第一支撑臂，所述第一支撑臂上转动安装有横向设置的第二支撑臂，所述第二支撑臂上转动安装有由步进电机驱动的螺杆，所述第二支撑臂上滑动安装有主轴头，所述主轴头的端部安装有电极夹持座，所述石墨电极安装于所述电极夹持座上，所述主轴头与螺杆螺纹连接，所述主轴头的滑动方向与第二支撑臂的延伸方向垂直。

在本发明的所述压缩机齿圈倒角的加工设备中，作为一种优选的技术方案，所述第一支撑臂与滑枕之间设有第一刻度盘，所述第二支撑臂与第一支撑臂之间设有第二刻度盘。

在本发明的所述压缩机齿圈倒角的加工设备中，作为一种优选的技术方案，所述第二支撑臂上设有与所述转轴对应的编码器。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

(1)由于设置了定位销和两个定位块，通过三个不共线的点确定圆的原理，固定一点然后限定在大于半圆的两点设立两个定位块的同步运动，使得本发明具有了自动定心的功能，可以实现快速的夹紧定位，不仅提高了定位精度，也提高工作效率。

(2)由于使用了石墨电极，通过电火花进行齿圈倒角加工，加工效率高，对于任何尺寸的倒角加工都适合，可以完成机械倒角设备无法加工的部位，进一步拓展了本发明的使用范围。

(3)由于所有定位圆环具有一个内切交点，该内切交点为一个固定点，使用时，不必频繁移动石墨电极，定位精度和加工精度都得到了改善，进一步提高了本发明的加工精度。

附图说明

图1是加工后部分齿圈的结构示意图；

图2是本发明实施例的结构示意图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的左视图；

图5是本发明实施例的使用状态图；

图6是图2中A的局部放大示意图；

其中，在图1至图5中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。

图中：1、齿圈，2、倒角，3、机架，4、油槽，5、滑枕，6、石墨电极，7、工作台，8、定位块，9、第一支撑臂，10、第一刻度盘，11、电极夹持座，12、螺杆，13、步进电机，14、编码器，15、第二支撑臂，16、丝杠，17、第二刻度盘，18、定位圆环，19、外圈定位销，20、内圈定位销，21、动力装置，22、齿圈，23、曲柄，24、连杆，25、顶杆，26、主轴头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

实施例一：

本发明提供了一种压缩机齿圈倒角的加工方法，包括以下步骤：(1)压缩机齿圈初步机械加工，制得具有外齿或内齿的齿圈；(2)根据需要加工齿圈的倒角进行加工石墨电极；(3)将齿圈安装在油槽内，通过三个不共线的定位点将齿圈定位；(4)将石墨电极和齿圈加工位置找正；(5)放电加工，加工完一段齿圈倒角后，将齿圈旋转一角度，对下一段齿圈进行倒角加工。

通过三个不共线的点确定圆的原理，固定一点然后限定在大于半圆的两点设立两个定位点的同步运动，使得本发明具有了自动定心的功能，可以实现快速的夹紧定位，不仅提高了定位精度，也提高工作效率。

实施例二：

如图2至图5共同所示，本发明提供了一种压缩机齿圈倒角的加工设备，包括机架3，机架3上设有油槽4，机架3上滑动安装有朝向油槽4方向滑枕5，滑枕5通常使用导轨安装在机架3上，滑枕5上设有用于电火花加工的石墨电极6，油槽4内固定安装有齿圈定位装置，齿圈定位装置包括固定安装于油槽4内的工作台7，工作台7上设有用于承托齿圈22的定位圆环18，工作台7上位于定位圆环18的圆周上设有定位销，定位销靠近石墨电极6，工作台7上设有两个朝向定位销方向滑动的定位块8，两定位块8的滑动方向之间形成一夹角；工作台7上设有驱动齿圈22转动的动力装置21，可以对齿圈22的加工位置进行自动化控制，该动力装置21通常使用伺服电机或步进电机驱动主动齿轮，主动齿轮与齿圈22的模数相同。为了加工时更加方便，工作台7通常倾斜设置，倾斜方向为靠近石墨电极6的一侧较低，而远离石墨电极6的一侧位置较高，倾斜角度与倒角角度相同，油槽4内设有电加工液，倾斜底部可以浸入电加工液中。

齿圈22定位在油槽4后，为方便转动，会在定位销与齿圈22之间留有0.1mm的间隙，为防止齿圈22在加工过程中转动，在每个定位块8上配有一个杠杆式的夹紧机构，如图6所示，该夹紧机构包括铰接安装在定位块8上的曲柄23，曲柄23的一端为铰接端，另一端为施力端，曲柄23的拐点处铰接一连杆24，连杆24的端部铰接一顶杆25，顶杆25滑动安装在定位块8上，顶杆25的顶端用于顶靠齿圈22，顶杆25可更换，以适应不同大小的齿圈22，达到最好的固定效果。

工作台7上转动安装有两丝杠16，每根丝杠16上对应设置一定位块8，两丝杠16传动连接，两定位块8优选的移动方式是同步移动，可以方便齿圈定位，至于其传动形式，可以使用同步带传动，也可以使用锥齿轮传动等，有许多种，本领域技术人员可以根据需要自行设定，在此不再赘述。

工作台7内设置有若干个定位圆环18，两丝杠16与所有定位圆环18均相交，能够满足多种规格的齿圈22的加工，进一步拓展了本发明的使用范围。

所有定位圆环18具有一个内切交点，定位销的位置与内切交点的位置相对应，使用时，不必频繁移动石墨电极6，定位精度和加工精度都得到了改善，进一步提高了本发明的加工精度。

若干定位圆环18呈由内而外依次升高的阶梯状设置，以适应多种规格的齿圈22，并且有足够的加工空间。

定位销包括外圈定位销19或者是内圈定位销20，这样就可以使得该设备既能够加工外齿圈，也能够加工内齿圈，拓展了本发明的使用范围。

滑枕5上转动安装有竖向设置的第一支撑臂9，第一支撑臂9上转动安装有横向设置的第二支撑臂15，第二支撑臂15上转动安装有由步进电机13驱动的螺杆12，第二支撑臂15上通过滑轨滑动安装有主轴头26，主轴头26的端部安装有电极夹持座11，石墨电极6安装于电极夹持座11上，主轴头26与螺杆12螺纹连接，主轴头26的滑动方向与第二支撑臂15的延伸方向垂直，第一支撑臂9与滑枕5之间设有第一刻度盘10，第二支撑臂15与第一支撑臂9之间设有第二刻度盘17，以达到精确调整的目的。这种结构设置的石墨电极6可以实现多轴联动，满足任何尺寸的倒角加工。

第二支撑臂15上设有与螺杆12对应的编码器14，以实现精确控制与及时补偿的作用。

加工外齿圈时使用内圈定位销20、加工内齿圈时使用外圈定位销19，即加工不同规格的齿圈22时都有一个共同的切点，两个定位块8的同步运动可也保证，齿圈22的圆心始终与主轴在一个平面内(主轴即石墨电极的回转轴线)；由定位销和两个定位块8进行三点定位，这样就可以达到只要转动齿圈22，就可以加工完成整个齿圈22的倒角加工的效果，不需要重复进行对主轴与齿圈22的定位。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (10)

1.压缩机齿圈倒角的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)压缩机齿圈初步机械加工，制得具有外齿或内齿的齿圈；(2)根据需要加工齿圈的倒角进行加工石墨电极；(3)将齿圈安装在油槽内，通过三个不共线的定位点将齿圈定位；(4)将石墨电极和齿圈加工位置找正；(5)放电加工，加工完一段齿圈倒角后，将齿圈旋转一角度，对下一段齿圈进行倒角加工。

2.压缩机齿圈倒角的加工设备，包括机架，所述机架上设有油槽，所述机架上滑动安装有朝向所述油槽方向滑枕，所述滑枕上设有用于电火花加工的石墨电极，其特征在于：所述油槽内固定安装有齿圈定位装置，所述齿圈定位装置包括固定安装于所述油槽内的工作台，所述工作台上设有用于承托齿圈的定位圆环，所述工作台上位于所述定位圆环的圆周上设有定位销，所述定位销靠近所述石墨电极，所述工作台上设有两个朝向所述定位销方向滑动的定位块，两所述定位块的滑动方向之间形成一夹角；所述工作台上设有驱动齿圈转动的动力装置。

3.如权利要求2所述的压缩机齿圈倒角的加工设备，其特征在于：所述工作台上转动安装有两丝杠，每根所述丝杠上对应设置一所述定位块。

4.如权利要求3所述的压缩机齿圈倒角的加工设备，其特征在于：两所述丝杠传动连接。

5.如权利要求4所述的压缩机齿圈倒角的加工设备，其特征在于：所述工作台内设置有若干个定位圆环，两所述丝杠与所有所述定位圆环均相交。

6.如权利要求5所述的压缩机齿圈倒角的加工设备，其特征在于：所有所述定位圆环具有一个内切交点，所述定位销的位置与所述内切交点的位置相对应。

7.如权利要求6所述的压缩机齿圈倒角的加工设备，其特征在于：若干所述定位圆环呈由内而外依次升高的阶梯状设置。

8.如权利要求7所述的压缩机齿圈倒角的加工设备，其特征在于：所述定位销包括外圈定位销或者是内圈定位销。

9.如权利要求2至8任一项权利要求所述的压缩机齿圈倒角的加工设备，其特征在于：所述滑枕上转动安装有竖向设置的第一支撑臂，所述第一支撑臂上转动安装有横向设置的第二支撑臂，所述第二支撑臂上转动安装有由步进电机驱动的螺杆，所述第二支撑臂上滑动安装有主轴头，所述主轴头的端部安装有电极夹持座，所述石墨电极安装于所述电极夹持座上，所述主轴头与螺杆螺纹连接，所述主轴头的滑动方向与第二支撑臂的延伸方向垂直；所述第二支撑臂上设有与所述螺杆对应的编码器。

10.如权利要求9所述的压缩机齿圈倒角的加工设备，其特征在于：所述第一支撑臂与滑枕之间设有第一刻度盘，所述第二支撑臂与第一支撑臂之间设有第二刻度盘。