CN115255833B - 一种压缩机滑片的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压缩机滑片的加工方法，其包括如下步骤：S1：获得滑片胚体，所述滑片胚体呈六面体形状；S2：在所述滑片胚体的前侧面上沿上下方向粗铣形成第一凹槽，所述第一凹槽的长度与内径之比大于5；S3：对所述第一凹槽沿上下方向进行精铣或者精磨，形成滚子槽，所述滚子槽的横截面呈圆弧形，所述滚子槽的内径大于所述第一凹槽的内径，且所述滚子槽的开口宽度小于所述滚子槽的内径；该压缩机滑片的加工方法具有可以提升滑片的加工精度或者说降低加工公差的优点。

Description

一种压缩机滑片的加工方法

技术领域

本发明涉及压缩机领域，具体涉及一种压缩机滑片的加工方法。

背景技术

压缩机(compressor)，是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，压缩机是空调或热泵系统的核心部件之一。其主要作用是从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过马达运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，从而为维持空调或热泵系统中制冷剂的循环提供动力。常见压缩机的类型主要有活塞式压缩机、旋转式压缩机(转子式压缩机)、螺杆式压缩机、离心式压缩机等类型。其中，旋转式压缩机由于其具有体积小、重量轻、零件少，尤其是易损件，相对运动的零件之间的摩擦损失较小，因此其可靠性相对更高，进而使得其在如冰箱等需要小型化压缩机的制冷设备中得到广泛的应用。

旋转式压缩机的泵体主要包括气缸、滑片和转子等部件；其中，滑片与气缸滑动连接，转子在转动过程中滑片的端部与转子的表面形成滑动摩擦，即，滑片形成了气缸腔室内低压区与高压区之间的活动密封件。也就是说，传统的滑片在运行过程中与压缩机的活塞转子之间的密封面、滑片厚度方向侧壁与气缸滑片槽的配合方式都配合方式属于滑动磨擦，阻力大损耗高，且会由于磨损而会降低滑片与转子活塞之间的密封性，即，降低了压缩机的能效。为此，工程师想到了在滑片上与压缩机转子接触的端部装入滚柱或者说滚子，滚柱或滚子可以相对于滑片转动，从而使得滑片与活塞转子之间的摩擦由滑动摩擦转换成滚动摩擦。进一步的，现有的滑片加工工艺中，滚柱容纳槽通常通过钻孔、切割的方式加工成型，但钻孔工艺(受限于钻头长度、强度之间的关系)根本无法保证钻深比在10以上的深孔与滑片正面的微米级垂直度要求，也不能保证滚柱容纳槽与两侧面微米级要求的平行度，基准孔达不到位置公差要求，铰绗铰孔也无法改变滚柱槽位置公差。

发明内容

基于现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种可提升滑片加工精度或者说降低加工公差的压缩机滑片的加工方法。

为了解决如上所述的技术问题，本发明所使用的技术方案是：

一种压缩机滑片的加工方法，其包括如下步骤：

S1：获得滑片胚体，所述滑片胚体呈六面体形状；

S2：在所述滑片胚体的前侧面上沿上下方向粗铣形成第一凹槽，所述第一凹槽的长度与内径之比大于5；

S3：对所述第一凹槽沿上下方向进行精铣或者精磨，形成滚子槽，所述滚子槽的横截面呈圆弧形，所述滚子槽的内径大于所述第一凹槽的内径，且所述滚子槽的开口宽度小于所述滚子槽的内径。

作为对压缩机滑片的加工方法的进一步改进，在步骤S2中，还在所述滑片胚体的后侧面上沿上下方向粗铣形成第二凹槽；

在步骤S2与步骤S3之间，还包括步骤S251：在所述滑片胚体的中部，沿上下方向切断所述滑片胚体；

在步骤S3中，对所述第二凹槽沿上下方向进行精铣或者精磨，形成滚子槽，所述滚子槽的横截面呈圆弧形，所述滚子槽的内径大于所述第二凹槽的内径，且所述滚子槽的开口宽度小于所述滚子槽的内径。

作为对压缩机滑片的加工方法的进一步改进，步骤S2进一步包括如下子步骤：

S21：在所述滑片胚体的前侧面上沿上下方向进行铣削，铣出朝向所述滑片胚体的左侧面或者右侧面的台阶；

S22：在所述台阶上用成型盘铣刀沿上下方向铣出所述第一凹槽，所述第一凹槽向所述滑片胚体的左侧面或者右侧面倾斜。

作为对压缩机滑片的加工方法的进一步改进，在步骤S2与S3之间，还包括步骤S252：沿前后方向切断所述滑片胚体及第一凹槽，形成滑片；

在步骤S3中，对切断形成的滑片上的第一凹槽沿上下方向进行精铣或者精磨，形成所述滚子槽，所述滚子槽贯穿所述滑片的上侧面和下侧面。

作为对压缩机滑片的加工方法的进一步改进，步骤S3进一步包括如下子步骤：

S31：将多个切断形成的滑片重叠在一起，多个滑片上的第一凹槽平行设置且均朝向同一侧；

S32：用同一精铣刀具或者精磨磨头对重叠在一起的多个滑片的第一凹槽逐一进行精铣或者精磨，形成滚子槽。

作为对压缩机滑片的加工方法的进一步改进，所述第一凹槽和滚子槽向所述滑片胚体的左侧面或者右侧面倾斜。

作为对压缩机滑片的加工方法的进一步改进，在步骤S3中，使用球头铣刀伸入所述第一凹槽中进行精铣，或者使用球形磨头伸入所述第一凹槽中进行精磨。

作为对压缩机滑片的加工方法的进一步改进，所述球头铣刀或者球形磨头包括加工部和连接杆，所述加工部位于所述第一凹槽中，用于对所述第一凹槽的内表面进行铣削或者打磨，所述连接杆一端连接所述加工部，另一端用于连接所述球头铣刀或者球形磨头的基座或者连接外部固定夹具，所述连接杆在所述第一凹槽的开口处沿上下方向移动，所述加工部的外径大于所述连接杆的外径。

作为对压缩机滑片的加工方法的进一步改进，在步骤S3中，对第一凹槽的开口处的铣削量或者磨削量小于对第一凹槽的内壁面的铣削量或者磨削量，从而使所述滚子槽的开口宽度小于所述滚子槽的内径。

作为对压缩机滑片的加工方法的进一步改进，所述第一凹槽的横截面为非圆弧形，且所述滚子槽内壁的粗糙度低于所述第一凹槽内壁的粗糙度。

具体来来说，通过先粗铣再精铣成形滚子槽(采用两种以上类型的铣刀分多次进行铣削加工的方式)，避免了传统的滑片制造工艺中先钻孔后切割的成形方式所带来的精度不足的问题，进而使得成形的滚子槽精度更高。进一步来说，利用盘铣刀7和球头铣刀6或球形磨头复合加工成型截面为弧形的滚子槽，而球形母线一致性的特点可有效避免用钻头加工时因受力不均、钻刃损伤等原因造成的孔槽位圆度、圆柱度等形状公差偏差大等不良影响，进而有效提高了滑片的加工精度。

附图说明

通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。

图1为本发明中滑片胚体的结构示意图。

图2-4为本发明中使用球头铣刀或球形磨头加工滚子槽的示意图。

图5为本发明中使用盘铣刀加工第一凹槽的示意图。

图6为本发明使用立铣刀5加工台阶的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1至图6，本发明实施例提供了一种压缩机滑片的加工方法，其包括如下步骤：

S1：获得滑片胚体1，胚体1为具有一定厚度的板状件或者说片状件，当然，也可以将其看成是一矩形，因此，滑片胚体1会呈六面体形状。

S2：使用盘铣刀7在滑片胚体1的前侧面上沿上下方向)粗铣形成第一凹槽2，此时的第一凹槽2也可以称之为U型槽。所指上下方向是以滑片胚体1呈纵向摆放的视角来看，其中前侧面是与压缩机活塞相对的面，上侧面和下侧面则是分别与主轴承、副轴承相对的面。在粗铣并表成第一凹槽2之前，可以对滑片胚体1的前侧面或者说滑片胚体1宽度方向的端部形成切削并使其端面形成弧形，以便于后期加工时可以有效去除残留毛刺，同时也可以避免形成锋利的边角而在加工过程中划伤其他滑片胚体。进一步来说，第一凹槽2的长度与内径之比大于5，又如6、8、10、12、14、15、17、19、20，也就是说，相对于传对于传统的钻孔方式来说，只需要保证滑片胚体1前侧面(端部)的轴线与盘铣刀7的运动轨迹线彼此平行即可，进一步来说，第一凹槽2的长度与内径之比的数值大小取决于滑片胚体1的平整度以及盘铣刀7相对于滑片胚体1的最大直线移动距离。

S3：使用球头铣刀6或球形磨头对第一凹槽2沿上下方向进行精铣或者精磨，形成滚子槽，滚子槽的横截面呈圆弧形，滚子槽的内径大于第一凹槽2的内径或者说大于第一凹槽2的宽度，且滚子槽的开口宽度小于滚子槽的内径，滚子槽的开口宽度小于滚子槽的内径可以避免安装在槽内的滚子或者说滚柱脱落。

具体来来说，通过先粗铣再精铣成形滚子槽(采用两种以上类型的铣刀分多次进行铣削加工的方式)，避免了传统的滑片制造工艺中先钻孔后切割的成形方式所带来的精度不足的问题，进而使得成形的滚子槽精度更高。进一步来说，利用盘铣刀7和球头铣刀6或球形磨头复合加工成型截面为弧形的滚子槽，而球形母线一致性的特点可有效避免用钻头加工时因受力不均、钻刃损伤等原因造成的孔槽位圆度、圆柱度等形状公差偏差大等不良影响，进而有效提高了滑片的加工精度。

如图1-5所示，在优选实施例中，即在步骤S2中，还在滑片胚体1的后侧面上沿上下方向粗铣形成第二凹槽3。第二凹槽3可以与第一凹槽2同步铣出，也可以是异步铣出。进一步来说，在步骤S2与步骤S3之间，还包括步骤S251：在滑片胚体1的中部，沿上下方向切断滑片胚体1。在步骤S3中，对第二凹槽3沿上下方向进行精铣或者精磨，形成滚子槽，滚子槽的横截面呈圆弧形，滚子槽的内径大于第二凹槽3的内径，且滚子槽的开口宽度小于滚子槽的内径。具体来说，例如，相对于滑片胚体1的宽度方向来说，分别在滑片胚体1的前后两侧面处加出第一凹槽2和第二凹槽3并最终分别形成滚子槽，可以提高滑片的生产加工的效率。也就是说，当加工好第一凹槽2和第二凹槽3后，在滑片胚体1的中部，沿上下方向切断滑片胚体后即可形成两块滑片，而对于切割精度的控制则远比滚子槽的加工精度要容易，且胚体1在加工时只需要进行一次位置的定位。

如图5、图6所示在，在另一实施例中，在步骤S2中进一步包括如下子加工步骤：

S21：使用立铣刀5在滑片胚体1的前侧面上沿上下方向进行铣削，铣出朝向滑片胚体1的左侧面或者右侧面的台阶4。

S22：在台阶4上用成型盘铣刀7沿上下方向铣出第一凹槽2，第一凹槽2向滑片胚体1的左侧面或者右侧面倾斜。

具体来说，且在台阶4处的立面上加工并形成滚子槽，通过将容纳滚柱的第一凹槽2或者说滚子槽的开口边界线相对于滑片的轴线倾斜设置，进而会使得滚子槽开口的一侧(具有台阶4的一侧)相对于压缩机转子的外周面呈下沉状态，进而有效填充并减少了滚子槽开口的一侧由于滚柱相对于滑片凸出后而产生的余隙(空间)，即，压缩机转子的顶点扫过滚柱时，减少了在压缩行程中制冷剂在余隙或者说在压缩腔中的滞留量，进而提高了压缩机的工作能效。其次，将滚子槽的开口边界线倾斜设置，相对于滚子槽开口两侧对称的方式来说，相当于减少了滚子槽的长度，也就是说在使用球头铣刀6进行加工滚子槽时，可以减少球头铣刀6刀杆的受力或载荷(刀头的直径大于刀杆的直径)，从而减少了断刀的机率，或者说降低了滑片的生产加工的难度。

如图1所示，在另一实施例中，在步骤S2与S3之间，还包括步骤S252：沿前后方向分切线8切断滑片胚体1及第一凹槽2，形成滑片。进一步的，在步骤S3中，对切断形成的滑片上的第一凹槽2沿上下方向进行精铣或者精磨，形成滚子槽，滚子槽贯穿滑片的上侧面和下侧面。由于进行精铣或者精磨时，对精度要求比较高，如果第一凹槽2的长度太长，则会导致部分滚子槽偏离上下方向的轴线，精度达不到要求，所以先切断滑片胚体1，再精铣或者精磨，使滚子槽不容易偏离上下方向的轴线。

进一步的，步骤S3进一步包括如下子步骤：

S31：将多个切断形成的滑片重叠，即，将多个滑片堆叠并夹持固定一起或者使用工装将滑片固定在一起，多个滑片上的第一凹槽2平行设置且均朝向同一侧。

S32：用同一精铣刀具或者精磨磨头对重叠在一起的多个滑片的第一凹槽2逐一进行精铣或者精磨，形成滚子槽。在该实施例中，加工滑片的过程对加工设备的操作及依赖程度相对较小。通过将多个滑片重叠后进行精铣或者精磨，可以提高加工效率。

进一步的，第一凹槽2和滚子槽向滑片胚体1的左侧面或者右侧面倾斜。同理，通过将容纳滚柱的第一凹槽2或者说滚子槽的开口边界线相对于滑片的轴线倾斜设置，进而会使得滚子槽开口的一侧相对于压缩机转子的外周面呈下沉状态，进而有效填充并减少了滚子槽开口的一侧由于滚柱相对于滑片凸出后而产生的余隙(空间)，即，压缩机转子的顶点扫过滚柱时，减少了在压缩行程中制冷剂在余隙或者说在压缩腔中的滞留量，进而提高了压缩机的工作能效。其次，将滚子槽的开口边界线倾斜设置，相对于滚子槽开口两侧对称的方式来说，相当于减少了滚子槽的长度，也就是说在使用球头铣刀6进行加工滚子槽时，可以减少球头铣刀6刀杆的受力或载荷(刀头的直径大于刀杆的直径)，从而减少了断刀的机率，或者说降低了滑片的生产加工的难度

如图2-4所示，在优选实施例中，在步骤S3中，使用球头铣刀6伸入第一凹槽2中进行精铣，或者使用球形磨头伸入第一凹槽2中进行精磨，并最终使得第一凹槽2形成滚子槽。进一步的，球头铣刀6或者球形磨头包括加工部61和连接杆62，加工部61位于第一凹槽2中，用于对第一凹槽2的内表面进行铣削或者打磨，连接杆62一端连接加工部61，另一端用于连接球头铣刀6或者球形磨头的基座或者连接外部固定夹具，连接杆62在第一凹槽2的开口处沿上下方向移动，加工部61的外径大于连接杆62的外径。进一步来说，在步骤S3中，对第一凹槽2的开口处的铣削量或者磨削量小于对第一凹槽2的内壁面的铣削量或者磨削量，从而使滚子槽的开口宽度小于滚子槽的内径，进而使得滚子槽内的滚子或者说滚柱一方面可以相对于滑片转动，同时也不会从滚子槽内脱落，即，使滑片相对于转子活塞之间的摩擦为滚动摩擦，进而减少滑片与转子活塞之间的磨损。

如图5所示，球头铣刀6的表面曲率与成型盘铣刀7厚度方向上的边缘曲率相一致，也就是说，当使用盘铣刀7开设第一凹槽2时也相当于对最终的滚子槽进行了部分开设，即，第一凹槽2内相对于盘铣刀7的周侧部位形成了滚子槽的一部分，只是其弧度相对较小，当然这其中也包括了由球头铣刀6精加工时的切削余量。进一步来说，一方面可以有效减少球头铣刀6加工滚子槽时的球头铣刀的受力，同时也减小了滚子槽加工时的球头铣刀6切削量或者说提高了球头铣刀6的使用寿命。进一步来说，在使用盘铣刀7开设第一凹槽2时，第一凹槽2的横截面为非圆弧形，即，第一凹槽2的横截面呈U形，又或者说，第一凹槽2的底壁呈圆弧形。进一步的，所滚子槽内壁的粗糙度低于所述第一凹槽内壁的粗糙度，即，通过球头铣刀6或是球形磨头除了将第一凹槽2进一步的加工成滚子槽外，同时还对滚子槽的内壁进行精加工或者说镜面加工，即，降低滚子槽内壁的精糙度，以降低滚子在滚子槽内滚动时的摩擦系数或者说滚动阻力。

相对于现有技术本发明所产生的技术效果主要体现在：通过先粗铣再精铣成形滚子槽(采用两种以上类型的铣刀分多次进行铣削加工的方式)，避免了传统的滑片制造工艺中先钻孔后切割的成形方式，进而使得成形的滚子槽精度更高。具体来说，利用盘铣刀和球头铣刀或球形磨头复合加工成型截面为弧形的滚子槽，而球形母线一致性的特点可有效避免用钻头加工时因受力不均、钻刃损伤等原因造成的孔槽位圆度、圆柱度等形状公差偏差大等不良影响，即，提高了滑片的加工精度。

在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种压缩机滑片的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：获得滑片胚体，所述滑片胚体呈六面体形状；

S2：使用盘铣刀在所述滑片胚体的前侧面上沿上下方向粗铣形成第一凹槽，所述第一凹槽的长度与内径之比大于5；

S3：使用球头铣刀或球形磨头对所述第一凹槽沿上下方向进行精铣或者精磨，形成滚子槽，所述球头铣刀的表面曲率与所述盘铣刀厚度方向上的边缘曲率相一致，所述滚子槽的横截面呈圆弧形，所述滚子槽的内径大于所述第一凹槽的内径，且所述滚子槽的开口宽度小于所述滚子槽的内径。

2.如权利要求1所述的压缩机滑片的加工方法，其特征在于，在步骤S2中，还在所述滑片胚体的后侧面上沿上下方向粗铣形成第二凹槽；

在步骤S2与步骤S3之间，还包括步骤S251：在所述滑片胚体的中部，沿上下方向切断所述滑片胚体；

在步骤S3中，对所述第二凹槽沿上下方向进行精铣或者精磨，形成滚子槽，所述滚子槽的横截面呈圆弧形，所述滚子槽的内径大于所述第二凹槽的内径，且所述滚子槽的开口宽度小于所述滚子槽的内径。

3.如权利要求1所述的压缩机滑片的加工方法，其特征在于，步骤S2进一步包括如下子步骤：

S21：在所述滑片胚体的前侧面上沿上下方向进行铣削，铣出朝向所述滑片胚体的左侧面或者右侧面的台阶；

S22：在所述台阶上用成型盘铣刀沿上下方向铣出所述第一凹槽，所述第一凹槽向所述滑片胚体的左侧面或者右侧面倾斜。

4.如权利要求1所述的压缩机滑片的加工方法，其特征在于，在步骤S2与S3之间，还包括步骤S252：沿前后方向切断所述滑片胚体及第一凹槽，形成滑片；

在步骤S3中，对切断形成的滑片上的第一凹槽沿上下方向进行精铣或者精磨，形成所述滚子槽，所述滚子槽贯穿所述滑片的上侧面和下侧面。

5.如权利要求4所述的压缩机滑片的加工方法，其特征在于，步骤S3进一步包括如下子步骤：

S31：将多个切断形成的滑片重叠在一起，多个滑片上的第一凹槽平行设置且均朝向同一侧；

S32：用同一精铣刀具或者精磨磨头对重叠在一起的多个滑片的第一凹槽逐一进行精铣或者精磨，形成滚子槽。

6.如权利要求1所述的压缩机滑片的加工方法，其特征在于，所述第一凹槽和滚子槽向所述滑片胚体的左侧面或者右侧面倾斜。

7.如权利要求1或3所述的压缩机滑片的加工方法，其特征在于，在步骤S3中，使用球头铣刀伸入所述第一凹槽中进行精铣，或者使用球形磨头伸入所述第一凹槽中进行精磨。

8.如权利要求7所述的压缩机滑片的加工方法，其特征在于，所述球头铣刀或者球形磨头包括加工部和连接杆，所述加工部位于所述第一凹槽中，用于对所述第一凹槽的内表面进行铣削或者打磨，所述连接杆一端连接所述加工部，另一端用于连接所述球头铣刀或者球形磨头的基座或者连接外部固定夹具，所述连接杆在所述第一凹槽的开口处沿上下方向移动，所述加工部的外径大于所述连接杆的外径。

9.如权利要求1所述的压缩机滑片的加工方法，其特征在于，在步骤S3中，对第一凹槽的开口处的铣削量或者磨削量小于对第一凹槽的内壁面的铣削量或者磨削量，从而使所述滚子槽的开口宽度小于所述滚子槽的内径。

10.如权利要求1-6、9中任一项所述的压缩机滑片的加工方法，其特征在于，所述第一凹槽的横截面为非圆弧形，且所述滚子槽内壁的粗糙度低于所述第一凹槽内壁的粗糙度。

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