CN113510488A - 一种压缩机活塞的加工系统及加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了种压缩机活塞的加工系统及加工方法，其中系统包括用于夹持压缩机活塞的回转式工作台，及环绕回转式工作台设置的钻床、第一车床、第二车床和珩磨机；回转式工作台上设有装夹夹具，用于装夹工件；工件为压缩机用活塞；钻床上设有钻孔刀具，用于在工件上钻孔形成销孔；第一车床上设有第一刀具，用于对销孔形成内倒角；第二车床上设有第二刀具，用于对销孔进行镗孔处理；珩磨机，用于对销孔进行珩磨处理。本申请解决了多次装夹导致的活塞的外表面容易划伤的问题，也解决了活塞的销孔加工质量因为多次定位受到影响，质量不稳定，离散度大等问题。提高了产品质量的一致性。提高了生产效率，降低了活塞的生产成本。

Description

一种压缩机活塞的加工系统及加工方法

技术领域

本公开一般涉及自动加工技术领域，具体涉及压缩机活塞的加工系统及加工方法。

背景技术

冰箱压缩机是冰箱的关键零部件，冰箱压缩机的性能直接决定冰箱的性能。在冰箱压缩机中，活塞是其中的关键零件之一，它与连杆通过活塞销孔进行连接。由于活塞的外圆与基座的孔直接摩擦，因此活塞的销孔的加工质量直接影响冰箱压缩机的质量，涉及能耗、寿命都等各个方面。

在传统的活塞销孔的加工工艺中，需要多台设备进行加工，分别完成孔的钻孔、镗孔、内倒角、铰孔/珩磨孔等多个工序。由于存在重复装夹，不仅活塞的外表面容易划伤，活塞的销孔加工质量也因为多次定位加工常常受到影响，质量不稳定，离散度大。由于是人工操作加工，由于受到人员素质的影响，产品质量参差不一。且生产效率低下。单价成本居高不下。

为提高定位精度和生产效率，需要提出一种新的加工方案赖解决此问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种压缩机活塞的加工系统及加工方法。

第一方面本申请提供一种压缩机活塞的加工系统，包括用于夹持压缩机活塞的回转式工作台，及环绕所述回转式工作台设置的钻床、第一车床、第二车床和珩磨机；

所述回转式工作台上设有装夹夹具，用于装夹工件；所述工件为压缩机用活塞；

所述钻床上设有钻孔刀具，用于在所述工件上钻孔形成销孔；

所述第一车床上设有第一刀具，用于对所述销孔形成内倒角；

所述第二车床上设有第二刀具，用于对所述销孔进行镗孔处理；

所述珩磨机，用于对所述销孔进行珩磨处理。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述装夹夹具包括：夹具座、固定在所述夹具座上的油缸、可滑动地固定在所述夹具座上的U型拉框；所述油缸的活塞中空；所述U型拉框具有与所述活塞的伸出端相邻且固定连接的第一端，和远离所述活塞伸出端的第二端；

所述U型拉框的第一端和第二端分别位于所述夹具座的两侧；所述U型拉框的第二端固定有夹紧框；所述夹具座上对应所述夹紧框设有固定框；

所述夹紧框与固定框之间形成用于夹持工具的夹持空间；

所述夹具座、U型拉框、夹紧框、固定框及油缸壳体上形成有与所述活塞的轴向中空空间位于一条直线上加工空间。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述回转式工作台包括底座和可转动地固定在所述底座上的承载座；所述装夹夹具固定在所述承载座上；所述承载座由电机驱动转动；所述电机与所述加工系统的控制中心信号连接；

所述加工系统还包括定位系统；所述定位系统包括1个激光发射机构和4个激光接收机构；所述激光发射机构设置在所述承载座上；4个所述激光接收机构分别设置在所述钻床、第一车床、第二车床及珩磨机上，与所述激光接收机构对应设置；

所述控制中心接收到任意一个所述激光接收机构发送的激光已接收到信号时，控制所述电机停止转动；

每个所述激光接收机构对应设有用于遮挡的可伸缩挡板；所述可伸缩挡板由所述控制中心控制伸出或缩回。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述钻床上的激光接收机构，在所述钻孔刀具的转动方向后方1-1.5mm；

所述第一车床上的激光接收机构，在所述第一刀具的转动方向后方1-1.5mm；

所述第二车床上的激光接收机构，在所述第二刀具的转动方向后方1-1.5mm；

所述珩磨机上的激光接收机构，在珩磨刀具的转动方向后方1-1.5mm。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述承载座的侧壁对应所述装夹夹具径向伸出有限位块；所述钻床、第一车床、第二车床及珩磨机上对应所述限位块设有卡位结构；

所述卡位结构包括前挡块和后挡块；所述限位块为伸出端为尖锥状的三角形；所述前挡块和后挡块之间形成用于卡接所述限位块的三角形卡槽；所述前挡块与所述限位块相邻的侧壁安装有压力传感器；

所述前挡块由所述控制中心判断其所在的机床需要启动时伸出；所述后挡块由所述控制中心接收到所述压力传感器的信号时控制伸出。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述珩磨机上安装有微浮动刀具结构；所述微浮动刀具结构包括用于连接驱动结构的上接头、通过螺母座固定在所述上接头底端的下接头；珩磨刀具装夹在所述下接头的底端；

所述螺母座与所述上接头之间形成调节腔；所述调节腔内从上至下依次设有套在所述下接头外的上蝶簧、上垫片、保持架、下垫片和下碟簧。

据本申请实施例提供的技术方案，所述下接头的外表面设有卡在上垫片和下垫片之间的卡台。

第二方面，本申请提供一种压缩机活塞的加工方法，使用上述的加工系统，包括以下步骤：

将压缩机用活塞装夹在所述装夹夹具上；

转动所述回转式工作台使得所述装夹夹具与所述钻孔刀具对应，启动钻床在所述工件上钻孔形成销孔；

转动所述回转式工作台使得所述装夹夹具与所述第一刀具对应，启动第一车床在对所述销孔形成内倒角；

转动所述回转式工作台使得所述装夹夹具与所述第二刀具对应，启动第一车床对所述销孔进行镗孔处理；

转动所述回转式工作台使得所述装夹夹具与所述珩磨机对应，启动珩磨机对所述销孔进行珩磨处理。

本申请的上述技术方案中，通过采用回转式工作台装夹，通过夹具回转的方式，一次装夹完成活塞销孔的钻、镗、内倒角和珩磨工序，在此使用回转夹具的加工工艺中。避免了多次装夹工件，不仅避免了多次装夹导致的活塞的外表面容易划伤的问题，也避免了活塞的销孔加工质量因为多次定位受到影响，质量不稳定，离散度大等问题。提高了产品质量的一致性。提高了生产效率，降低了活塞的生产成本。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过将装夹夹具设计中的油缸设计成活塞中空的方式，使得珩磨时，珩磨杆可以深入中空的活塞中，从而使得本申请中的装夹夹具可以在钻孔、销孔和内倒角的工序共用。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过设计微浮动夹具，使得珩磨时，刀具可以有一定的活动空间，以避免刀具定位有偏差时损伤工件和珩磨杆，从而保护刀具和工件。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例1的结构示意图；

图2为本申请实施例1中装夹夹具的结构示意图；

图3为本申请中浮动刀具的结构示意图；

图4为本申请实施例2的结构示意图；

图5为本申请实施例2的优选方式的结构示意图；

图6为本申请实施例3的中卡位结构的结构示意图；

10、回转式工作台；20、钻床；21、钻具；30、第一车床；40、第二车床；50、珩磨机；60、装夹夹具；61、夹具座；62、油缸；63、U型拉框；63-1、第一端；64、活塞；63-2、第二端；65、夹紧框；67、固定框；11、底座；12、承载座；、电机；13、激光发射机构；80、卡位结构；81、前挡块；82、后挡块；121、限位块。90、微浮动刀具结构；91、上接头；92、螺母座；94、珩磨刀具；95、调节腔；93、下接头；95-2、上垫片；95-3、保持架；95-4、下垫片；95-5、下碟簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

请参考图1，本实施例提供一种压缩机活塞的加工系统，包括用于夹持压缩机活塞的回转式工作台10，及环绕所述回转式工作台10设置的钻床20、第一车床30、第二车床40珩磨机50；

所述回转式工作台10上设有装夹夹具60，用于装夹工件；所述工件为压缩机用活塞；

所述钻床20上设有钻孔刀具，用于在所述工件上钻孔形成销孔；

所述第一车床30上设有第一刀具，用于对所述销孔形成内倒角；

所述第二车床40上设有第二刀具，用于对所述销孔进行镗孔处理；

所述珩磨机50，用于对所述销孔进行珩磨处理。

如图2所示，所述装夹夹具60包括：夹具座61、固定在所述夹具座61上的油缸62、可滑动地固定在所述夹具座61上的U型拉框63；所述油缸62的活塞中空；所述U型拉框63具有与所述活塞64的伸出端相邻且固定连接的第一端63-1，和远离所述活塞64伸出端的第二端63-2；

所述U型拉框63的第一端63-1和第二端63-2分别位于所述夹具座61的两侧；所述U型拉框63的第二端63-2固定有夹紧框65；所述夹具座61上对应所述夹紧框65设有固定框67；

所述夹紧框65与固定框67之间形成用于夹持工具的夹持空间；

所述夹具座61、U型拉框63、夹紧框65、固定框67及油缸壳体上形成有与所述活塞64的轴向中空空间位于一条直线上加工空间。由于上述结构的形成，使得珩磨的时候，珩磨杆可以在上述加工空间内移动，从而使得装夹夹具60可以在不同的工序共用，从而实现一次装夹。

在本实施例中，如图3所示，所述珩磨机上安装有微浮动刀具结构90；所述微浮动刀具结构90包括用于连接驱动结构的上接头91、通过螺母座92固定在所述上接头91底端的下接头；珩磨刀具94装夹在所述下接头的底端；

所述螺母座92与所述上接头91之间形成调节腔95；所述调节腔95内从上至下依次设有套在所述下接头93外的上蝶簧95-1、上垫片95-2、保持架95-3、下垫片95-4和下碟簧95-5。所述下接头93的外表面设有卡在上垫片95-2和下垫片95-4之间的卡台93-1。上下碟簧和上下垫片的对称结构使得下接头的轴向浮动受力更均匀。上下碟簧还使得刀具在受到一定的扭转力下可恢复。

实施例2

在实施例1的基础上，如图4所示，本实施例提供的所述回转式工作台10包括底座11和可转动地固定在所述底座11上的承载座12；所述装夹夹具60固定在所述承载座12上；所述承载座12由电机驱动转动；所述电机与所述加工系统的控制中心信号连接；

所述加工系统还包括定位系统；所述定位系统包括1个激光发射机构13和4个激光接收机构14；所述激光发射机构设置在所述承载座12上；4个所述激光接收机构14分别设置在所述钻床20、第一车床30、第二车床40及珩磨机50上，与所述激光接收机构14对应设置；

所述控制中心接收到任意一个所述激光接收机构14发送的激光已接收到信号时，控制所述电机停止转动；

每个所述激光接收机构14由所述控制中心控制启停。

例如，在控制中心的设置程序中，工位1对应的是销孔加工、工位2对应的是内倒角加工，工位3对应的是镗孔加工，工位4对应的是珩磨加工；底座11上分别设置有销孔加工按钮、内倒角加工按钮、镗孔加工按钮和珩磨加工按钮；上述加工按钮只可有1个被触发，例如，当前是销孔加工按钮被触发，则控制中心控制钻床上的激光接收机构开启，使得钻床上的机构接收机构保持可接收的状态，其他激光接收机构被控制中心关闭，处于不可接收的状态；继而启动电机，此时，只有钻床上的激光接收机构可以接收到激光信号，当装夹夹具被回转工作台带动至与钻床对应时，控制中心可以接收到钻床上的激光接收机构14发送的激光已接收到信号，从而控制所述电机停止转动；完成装夹夹具与钻床的对位。

如图5所示，在优选的实施方案中，所述钻床上的激光接收机构，在所述钻孔刀具21的转动方向后方1-1.5mm；如图5所示中的箭头方向为转动方向，在本实施例中，默认转动方向只有一个，且为顺时针转动。上述激光接收机构与激光接收机构的间距设置，给承载台在电机停止转动后的惯性转动提供余量。

同理，所述第一车床上的激光接收机构，在所述第一刀具的转动方向后方1-1.5mm；

同理，所述第二车床上的激光接收机构，在所述第二刀具的转动方向后方1-1.5mm；

同理，所述珩磨机上的激光接收机构，在珩磨刀具的转动方向后方1-1.5mm。

实施例3

如图6所示，在实施例2的基础上，本实施例提供的技术方案中，所述承载座12的侧壁对应所述装夹夹具径向伸出有限位块121；所述钻床、第一车床、第二车床及珩磨机上对应所述限位块设有卡位结构80；

所述卡位结构80包括前挡块81和后挡块82；所述限位块121为伸出端为尖锥状的三角形；所述前挡块81和后挡块82之间形成用于卡接所述限位块的三角形卡槽；所述前挡块与所述限位块相邻的侧壁安装有压力传感器；

所述前挡块81由所述控制中心判断其所在的机床需要启动时伸出；所述后挡块82由所述控制中心接收到所述压力传感器的信号时控制伸出。

上述卡位结构80进一步提高了回转工作台上装夹夹具与各个刀具的准确对齐。前挡块81通过阻挡限位块121阻值了承载台的移动，后挡块82伸出后，与限位块121之间形成的楔形面，使得后挡块82逐步将限位块121嵌入到三角形卡槽中，最后通过三角方式卡紧，使得该限位结构稳固可靠。

其中，前挡块81和后挡块82的伸出和缩回的实施方式例如可以采用分别固定在液压缸的活塞上的结构实现，通过控制液压缸的活塞伸出或缩回来实现前挡块81和后挡块82的伸出和缩回。

实施例4

本实施例提供使用上述实施例1提供一种压缩机活塞的加工方法，使用上述的加工系统，包括以下步骤：

将压缩机用活塞装夹在所述装夹夹具上；

转动所述回转式工作台使得所述装夹夹具与所述钻孔刀具对应，启动钻床在所述工件上钻孔形成销孔；

转动所述回转式工作台使得所述装夹夹具与所述第一刀具对应，启动第一车床在对所述销孔形成内倒角；

转动所述回转式工作台使得所述装夹夹具与所述第二刀具对应，启动第一车床对所述销孔进行镗孔处理；

转动所述回转式工作台使得所述装夹夹具与所述珩磨机对应，启动珩磨机对所述销孔进行珩磨处理。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种压缩机活塞的加工系统，其特征在于，包括用于夹持压缩机活塞的回转式工作台，及环绕所述回转式工作台设置的钻床、第一车床、第二车床和珩磨机；

所述回转式工作台上设有装夹夹具，用于装夹工件；所述工件为压缩机用活塞；

所述钻床上设有钻孔刀具，用于在所述工件上钻孔形成销孔；

所述第一车床上设有第一刀具，用于对所述销孔形成内倒角；

所述第二车床上设有第二刀具，用于对所述销孔进行镗孔处理；

所述珩磨机，用于对所述销孔进行珩磨处理。

2.根据权利要求1所述的压缩机活塞的加工系统，其特征在于，所述装夹夹具包括：夹具座、固定在所述夹具座上的油缸、可滑动地固定在所述夹具座上的U型拉框；所述油缸的活塞中空；所述U型拉框具有与所述活塞的伸出端相邻且固定连接的第一端，和远离所述活塞伸出端的第二端；

所述U型拉框的第一端和第二端分别位于所述夹具座的两侧；所述U型拉框的第二端固定有夹紧框；所述夹具座上对应所述夹紧框设有固定框；

所述夹紧框与固定框之间形成用于夹持工具的夹持空间；

所述夹具座、U型拉框、夹紧框、固定框及油缸壳体上形成有与所述活塞的轴向中空空间位于一条直线上加工空间。

3.根据权利要求1所述的压缩机活塞的加工系统，其特征在于，所述回转式工作台包括底座和可转动地固定在所述底座上的承载座；所述装夹夹具固定在所述承载座上；所述承载座由电机驱动转动；所述电机与所述加工系统的控制中心信号连接；

所述加工系统还包括定位系统；所述定位系统包括1个激光发射机构和4个激光接收机构；所述激光发射机构设置在所述承载座上；4个所述激光接收机构分别设置在所述钻床、第一车床、第二车床及珩磨机上，与所述激光接收机构对应设置；

所述控制中心接收到任意一个所述激光接收机构发送的激光已接收到信号时，控制所述电机停止转动；

每个所述激光接收机构对应设有用于遮挡的可伸缩挡板；所述可伸缩挡板由所述控制中心控制伸出或缩回。

4.根据权利要求3所述的压缩机活塞的加工系统，其特征在于，

所述钻床上的激光接收机构，在所述钻孔刀具的转动方向后方1-1.5mm；

所述第一车床上的激光接收机构，在所述第一刀具的转动方向后方1-1.5mm；

所述第二车床上的激光接收机构，在所述第二刀具的转动方向后方1-1.5mm；

所述珩磨机上的激光接收机构，在珩磨刀具的转动方向后方1-1.5mm。

5.根据权利要求3所述的压缩机活塞的加工系统，其特征在于，所述承载座的侧壁对应所述装夹夹具径向伸出有限位块；所述钻床、第一车床、第二车床及珩磨机上对应所述限位块设有卡位结构；

所述卡位结构包括前挡块和后挡块；所述限位块为伸出端为尖锥状的三角形；所述前挡块和后挡块之间形成用于卡接所述限位块的三角形卡槽；所述前挡块与所述限位块相邻的侧壁安装有压力传感器；

所述前挡块由所述控制中心判断其所在的机床需要启动时伸出；所述后挡块由所述控制中心接收到所述压力传感器的信号时控制伸出。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的压缩机活塞的加工系统，其特征在于，所述珩磨机上安装有微浮动刀具结构；所述微浮动刀具结构包括用于连接驱动结构的上接头、通过螺母座固定在所述上接头底端的下接头；珩磨刀具装夹在所述下接头的底端；

所述螺母座与所述上接头之间形成调节腔；所述调节腔内从上至下依次设有套在所述下接头外的上蝶簧、上垫片、保持架、下垫片和下碟簧。

7.根据权利要求6所述的压缩机活塞的加工系统，其特征在于，所述下接头的外表面设有卡在上垫片和下垫片之间的卡台。

8.一种压缩机活塞的加工方法，使用权利要求1至5任意一项所述的加工系统，其特征在于，包括以下步骤：

将压缩机用活塞装夹在所述装夹夹具上；

转动所述回转式工作台使得所述装夹夹具与所述钻孔刀具对应，启动钻床在所述工件上钻孔形成销孔；

转动所述回转式工作台使得所述装夹夹具与所述第一刀具对应，启动第一车床在对所述销孔形成内倒角；

转动所述回转式工作台使得所述装夹夹具与所述第二刀具对应，启动第一车床对所述销孔进行镗孔处理；

转动所述回转式工作台使得所述装夹夹具与所述珩磨机对应，启动珩磨机对所述销孔进行珩磨处理。

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