CN110238660A - 一种空调压缩机轴承的复合加工机床及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调压缩机轴承的复合加工机床及其加工方法，包括一个用于装夹工件的工件主轴；一个用于磨端面的端面加工主轴，端面加工主轴的轴线平行于工件主轴，并可进行正负一度的轴线调整；一个用于镗孔加工的孔加工主轴，孔加工主轴的轴线平行于工件主轴；进行孔加工时，工件固定于工件主轴上，孔加工主轴旋转以完成孔加工。此复合机床可通过工件主轴一次装夹工件，并将进行孔加工和进行端面加工的孔加工主轴与端面加工主轴设置在同一床身上，可通过彼此的相对运动来分别进行孔加工和端面加工，此复合磨床可经过一次工件装夹，即能完成同一工件上的孔加工和端面加工，能有效提高加工的相对精度，此发明用于机床结构领域。
Description
技术领域
本发明涉及机床结构领域，特别是涉及一种空调压缩机轴承的复合加工机床及其加工方法。
背景技术
传统的压缩机轴承精加工工艺路线长，需要经过端面粗磨、端面精磨、镗内孔或者车磨内孔、铰珩内孔、抛光去毛刺等共5道工序。要组建一条生产线就至少需要5种设备，投资大，占地面积大。且端面与内孔的形位公差要求高，分开两道工序装夹，很难保证其垂直度。另外，采用传统的磨削内孔工艺，对机床的精度要求高以及对砂轮性能的要求高，难以保证内孔的圆度和圆柱度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过一次装夹完成加工从而提高加工精度的空调压缩机轴承的复合加工机床。
本发明所采取的技术方案是：
一种空调压缩机轴承的复合加工机床，包括
一个用于装夹工件的工件主轴；
一个用于磨端面的端面加工主轴，端面加工主轴的轴线平行于工件主轴，并可进行正负一度的轴线调整；
一个用于镗孔加工的孔加工主轴，孔加工主轴的轴线平行于工件主轴；进行孔加工时，工件固定于工件主轴上，孔加工主轴旋转以完成孔加工。
进一步作为本发明技术方案的改进，床身上设有相互垂直设置的X向滑台和Z向滑台，Z向滑台上设有可沿Z向滑动的Z向滑板，Z向滑板上安装有工件主轴，X向滑台上设有至少一个可沿X向滑动的X向滑板。
进一步作为本发明技术方案的改进，孔加工主轴上安装有镗刀，孔加工主轴上还设有换刀机构，端面加工主轴上安装有端面砂轮。
进一步作为本发明技术方案的改进，工件主轴和孔加工主轴均通过伺服电机控制。
进一步作为本发明技术方案的改进，孔加工主轴的端部设有镗刀安装位，镗刀安装位的轴线偏离孔加工主轴的轴线，镗刀安装位的轴线平行于孔加工主轴的轴线，镗刀安装位在孔加工主轴的端部偏心设置。
进一步作为本发明技术方案的改进，还包括机床底座，床身位于机床底座的上部，X向滑台和Z向滑台在床身的上部彼此垂直且水平设置。
一种空调压缩机轴承的加工方法，包括以下步骤：
1)、将待加工工件装夹于工件主轴上，工件主轴上的工装对工件进行定位夹紧；
2)、通过端面加工主轴上的端面砂轮对待加工工件进行并完成端面磨削加工；
3)、移开端面加工主轴；
4)、移动与端面加工主轴位于同一X向滑台上的孔加工主轴并进行加工定位，并通过孔加工主轴上的镗刀对待加工工件进行孔加工至镗孔完成。
进一步作为本发明技术方案的改进，步骤4)中的X向滑台上设有分别承载端面加工主轴和孔加工主轴的两X向滑板，各X向滑板可沿X向滑台滑动。
进一步作为本发明技术方案的改进，步骤4)中的X向滑台上设有同时承载端面加工主轴和孔加工主轴的一X向滑板，X向滑板可沿X向滑台滑动。
进一步作为本发明技术方案的改进，X向滑台的滑动方向垂直于工件主轴的轴向，端面加工主轴和孔加工主轴的轴向均垂直于X向滑台的滑向。
本发明的有益效果：此空调压缩机轴承的复合加工机床及其加工方法可通过工件主轴一次装夹工件，并将进行孔加工和进行端面加工的孔加工主轴与端面加工主轴设置在同一床身上，可通过彼此的相对运动来分别进行孔加工和端面加工，此复合磨床可经过一次工件装夹，即能完成同一工件上的孔加工和端面加工，能有效提高加工的相对精度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例整体结构示意图；
图2是本发明实施例中镗刀安装工位示意图；
图3是本发明实施例中镗刀的另一安装工位示意图。
具体实施方式
参照图1～图3，本发明为一种空调压缩机轴承的复合加工机床，包括：
一个用于装夹工件的工件主轴3；
一个用于磨端面的端面加工主轴5，端面加工主轴5的轴线平行于工件主轴3，并可进行正负一度的轴线调整；
一个用于镗孔加工的孔加工主轴4，孔加工主轴4的轴线平行于工件主轴3；进行孔加工时，工件固定于工件主轴3上，孔加工主轴4旋转以完成孔加工。
一种空调压缩机轴承的加工方法，包括以下步骤：
1)、将待加工工件装夹于工件主轴3上，工件主轴3上的工装对工件进行定位夹紧；
2)、通过端面加工主轴5上的端面砂轮对待加工工件进行并完成端面磨削加工；
3)、移开端面加工主轴5；
4)、移动与端面加工主轴5位于同一X向滑台1上的孔加工主轴4并进行加工定位，并通过孔加工主轴4上的镗刀对待加工工件进行孔加工至镗孔完成。
作为本发明优选的实施方式，步骤4)中的X向滑台1上设有分别承载端面加工主轴5和孔加工主轴4的两X向滑板11，各X向滑板11可沿X向滑台1滑动。
作为本发明优选的实施方式，步骤4)中的X向滑台1上设有同时承载端面加工主轴5和孔加工主轴4的一X向滑板11，X向滑板11可沿X向滑台1滑动。
作为本发明优选的实施方式，X向滑台1的滑动方向垂直于工件主轴3的轴向，端面加工主轴5和孔加工主轴4的轴向均垂直于X向滑台1的滑向。
此空调压缩机轴承的复合加工机床及其加工方法可通过工件主轴3一次装夹工件，并将进行孔加工和进行端面加工的孔加工主轴4与端面加工主轴5设置在同一床身20上，可通过彼此的相对运动来分别进行孔加工和端面加工，此复合磨床可经过一次工件装夹，即能完成同一工件上的孔加工和端面加工，能有效提高加工的相对精度。
作为本发明优选的实施方式，床身20上设有相互垂直设置的X向滑台1和Z向滑台2，Z向滑台2上设有可沿Z向滑动的Z向滑板21，Z向滑板21上安装有工件主轴3，X向滑台1上设有至少一个可沿X向滑动的X向滑板11。
作为本发明优选的实施方式，孔加工主轴4上安装有镗刀，孔加工主轴4上还设有换刀机构41，端面加工主轴5上安装有端面砂轮。
作为本发明优选的实施方式，工件主轴3和孔加工主轴4均通过伺服电机控制，端面加工主轴5通过变频电机控制。
作为本发明优选的实施方式，孔加工主轴4的端部设有镗刀安装位42，镗刀安装位42的轴线偏离孔加工主轴4的轴线，镗刀安装位42的轴线平行于孔加工主轴4的轴线，镗刀安装位42在孔加工主轴4的端部偏心设置。
作为本发明优选的实施方式，还包括机床底座10，床身20位于机床底座10的上部，X向滑台1和Z向滑台2在床身20的上部彼此垂直且水平设置。
作为本发明优选的实施方式，机床底座10为铸铁材质，机床底座10的上部设有从中部向四周倾斜向下设置。
作为本发明优选的实施方式，床身20为花岗岩材质。
此空调压缩机轴承的复合加工机床上的工件主轴3与孔加工主轴4和端面加工主轴5的安装形式可多样化实现。
出于成本和加工效率、加工精度的考虑，作为本发明最优的实施方式，将工件主轴3与端面加工主轴5和孔加工主轴4均设置在可移动的滑板上，可通过工件主轴3装夹需要孔加工和端面加工的工件，通过移动Z向滑台2上的Z向滑板21，可经过一次工件装夹，即能通过孔加工主轴4对工件进行孔加工，和经过端面加工主轴5对工件的端面进行加工，此磨床结构能有效提高同一工件上孔加工和端面加工的相对精度。
作为最优的实施方式，此复合磨床的床身采用T字型平床身的结构，床身20采用了天然花岗岩材质，具有很好的振动衰减能力和比钢铁小的热膨胀系数，在床身20上布置有X轴丝杆导轨和Z向丝杆导轨，采用滚珠丝杆和直线导轨，且X向和Z向相互垂直，床身20固定在铸铁材质的机床底座10上，机床底座10的上部采用大斜面铸铁底座，排屑方便。
此复合磨床有一个伺服电机控制电主轴作为工件主轴3固定在Z向滑板21上，另有一个伺服电机控制的孔加工主轴4固定在X向滑板11上，以及一个通过变频电机控制的端面加工主轴5固定在X向滑板11上，在孔加工主轴4上固定安装有换刀机构41。
工件主轴3采用内置式电机直接驱动的电主轴，在电主轴上采用海德汉编码器。
此复合磨床上对所有的电主轴均采用恒温冷却控制，保证各主轴和电机在恒定的温度下工作，同时减小机床上各个发热装置对机床的热辐射和热传导导致的工件、床身和工作台热变形。机床的每个液压管路都有压力或流量检测装置，确保机床上的电主轴、导轨和电机在冷却装置或压力装置出现故障时得到保护。另外，机床配备有冷却液过滤系统，并可选配水冷机来保证冷却恒温。
电器柜采用空调制冷，保证电柜内大功率驱动部件在允许的温度范围内能正常工作。
机床的外部设有全封闭的防护罩、手动控制的防护门，采用油雾吸收器自动吸油雾，保证车间空气环境质量。
此复合磨床加工轴承工件的操作过程为，手动或通过机械手把轴承安放到工件主轴3的液压工装上，工件主轴3配备液压工装能自动夹紧工件。接着端面加工主轴5对轴承端面进行磨削加工，端面加工完毕后，孔加工主轴4到位对轴承内孔进行镗削加工，镗孔过程中，工件不转，镗刀高速运转对工件进行镗销。端面砂轮通过磨削工件时有自锐性，修整第一次后就不需要修整，从而达到磨削端面的精度及粗糙度要求。换刀机构41可以对镗刀进行装拆，然后对孔加工主轴4进行角度调整，再把刀具装回到孔加工主轴4达到调整刀具尺寸的效果。以上工艺组合完成了压缩机轴承的内孔及端面加工，能有效提高内孔的圆度和圆柱度及内孔与端面的垂直度，提高生产效率，降低成本，精度一致性好。
此复合磨床的孔加工主轴4中的镗刀安装位42与孔加工主轴4的轴线偏心安装，可方便调整镗刀的加工尺寸，并确保调整精度，从而进一步提高轴承工件整体的加工精度。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种空调压缩机轴承的复合加工机床，其特征在于，包括：
一个用于装夹工件的工件主轴；
一个用于磨端面的端面加工主轴，所述端面加工主轴的轴线平行于工件主轴，并可进行正负一度的轴线调整；
一个用于镗孔加工的孔加工主轴，所述孔加工主轴的轴线平行于工件主轴；
进行孔加工时，工件固定于所述工件主轴上，所述孔加工主轴旋转以完成孔加工。
2.根据权利要求1所述的空调压缩机轴承的复合加工机床，其特征在于：设有一床身，所述床身上设有相互垂直设置的X向滑台和Z向滑台，所述Z向滑台上设有可沿Z向滑动的Z向滑板，所述Z向滑板上安装有工件主轴，所述X向滑台上设有至少一个可沿X向滑动的X向滑板。
3.根据权利要求1所述的空调压缩机轴承的复合加工机床，其特征在于：所述孔加工主轴上安装有镗刀，所述孔加工主轴上还设有换刀机构，所述端面加工主轴上安装有端面砂轮。
4.根据权利要求3所述的空调压缩机轴承的复合加工机床，其特征在于：所述工件主轴和孔加工主轴均通过伺服电机控制。
5.根据权利要求1所述的空调压缩机轴承的复合加工机床，其特征在于：所述孔加工主轴的端部设有镗刀安装位，所述镗刀安装位的轴线偏离孔加工主轴的轴线，所述镗刀安装位的轴线平行于孔加工主轴的轴线，所述镗刀安装位在孔加工主轴的端部偏心设置。
6.根据权利要求2所述的空调压缩机轴承的复合加工机床，其特征在于：还包括机床底座，所述床身位于机床底座的上部，所述X向滑台和Z向滑台在床身的上部彼此垂直且水平设置。
7.一种空调压缩机轴承的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、将待加工工件装夹于工件主轴上，所述工件主轴上的工装对工件进行定位夹紧；
2)、通过所述端面加工主轴上的端面砂轮对待加工工件进行并完成端面磨削加工；
3)、移开所述端面加工主轴；
4)、移动与所述端面加工主轴位于同一X向滑台上的孔加工主轴并进行加工定位，并通过所述孔加工主轴上的镗刀对待加工工件进行孔加工至镗孔完成。
8.根据权利要求7所述的空调压缩机轴承的加工方法，其特征在于：所述步骤4)中的X向滑台上设有分别承载端面加工主轴和孔加工主轴的两X向滑板，各所述X向滑板可沿X向滑台滑动。
9.根据权利要求7所述的空调压缩机轴承的加工方法，其特征在于：所述步骤4)中的X向滑台上设有同时承载端面加工主轴和孔加工主轴的一X向滑板，所述X向滑板可沿X向滑台滑动。
10.根据权利要求8所述的空调压缩机轴承的加工方法，其特征在于：所述X向滑台的滑动方向垂直于工件主轴的轴向，所述端面加工主轴和孔加工主轴的轴向均垂直于X向滑台的滑向。
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