滑片加工设备的制作方法

1.本实用新型涉及滑片加工制造技术领域，特别涉及一种滑片加工设备。


背景技术：

2.转子式压缩机具有结构简单、重量轻、运行平稳、容积效率高以及操作维修保养方便等优点，被广泛应用于各种空气压缩、小型制冷空调以及食品机械中。转子式压缩机主要由活塞转子和定子组成，定子为气缸缸体，转子在定子中偏心放置，转子与气缸缸体间设有滑片，滑片将定子与转子之间的腔室分为两部分，随转子的转动而使滑片二侧的腔室体积发生变化，从而完成制冷介质的持续吸入和压缩。
3.作为转子式压缩机的核心部件，滑片在工作过程中底部紧贴转子侧壁，在转子的偏心转动和滑片槽中流体压力的共同作用下在滑片槽中做往复运动。运转过程中，滑片底端与活塞转子之间的密封面属于滑动磨擦，阻力大损耗高。为了减少摩擦，相关技术中在滑片顶端开设横截面为弧形的安装槽，在安装槽内嵌装有滚柱，提出滑片与滚柱相结合的组合式滑片结构。进一步地，将安装槽弧形面设计为大于1/2圆的优弧，可确保滚柱在压缩机运行过程中相对位置固定不走位。
4.制造滑片时需要刨、铣等加工工序，进一步地，带弧形槽的滑片其弧形槽的加工还需通过铣及磨等加工工序，存在加工精度不高，准确性受限等加工问题。滑片加工过程中受加工设备及加工工艺限制，需要多次装夹，导致滑片成品难以可靠地满足尺寸精度要求及加工效率要求。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种滑片加工设备，能够提高滑片加工精度和加工效率。
6.根据本实用新型实施例的滑片加工设备，包括机床和安装于所述机床上的装夹工装，所述机床的床身设有相互垂直的第一主轴安装基板和第二主轴安装基板，所述第一主轴安装基板上设有第一导向组件，所述第二主轴安装基板上设有第二导向组件；
7.第一主轴配合安装于所述第一导向组件并且能够相对所述第一导向组件做直线运动，第二主轴配合安装于所述第二导向组件并且能够相对所述第二导向组件做直线运动；
8.所述第二主轴上设有第三主轴安装基板，所述第三主轴安装基板上设有第三导向组件，第三主轴配合安装于所述第三导向组件并且能够相对所述第三导向组件做直线运动，所述第三主轴同时垂直于所述第一主轴和所述第二主轴；
9.所述第三主轴穿设有第四主轴，所述第四主轴能够绕自身轴线做旋转运动，所述第四主轴平行于所述第二主轴；
10.所述第四主轴的第一端装配有所述装夹工装，所述装夹工装设有多个夹持位，每个所述夹持位用于装夹一组待加工滑片组；
11.所述第一主轴上设有电主轴安装台，所述电主轴安装台上安装有刀具电主轴。
12.根据本实用新型实施例提供的滑片加工设备，至少具有如下有益效果：刀具电主轴通过电主轴安装台安装于第一主轴上，并且能够随第一主轴相对第一导向组件做直线运动；第二主轴能够相对第二导向组件做直线运动，第三主轴能够相对第三导向组件做直线运动。第四主轴的第一端装配有装夹工装，装夹工装通过多个夹持位装夹多组待加工滑片组。第四主轴通过绕自身轴线的旋转，带动多组待加工滑片组旋转到需要的角度。通过第一主轴带动刀具电主轴运动、第二主轴和第三主轴带动待加工滑片组的直线移动以及第四主轴带动待加工滑片组的转动，能够准确将待加工滑片组推送到与刀具电主轴接触并通过进给完成对滑片的加工。装夹工装能够夹持多组待加工滑片，通过一次装夹依次完成多组待加工滑片组的加工，提高了加工的效率，同时减少了多次装夹带来的加工误差，提高滑片整体的尺寸精度。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述第一主轴安装基板上设有第一驱动电机，用于驱动所述第一主轴相对所述第一导向组件做直线运动；
14.所述第二主轴安装基板上设有第二驱动电机，用于驱动所述第二主轴相对所述第二导向组件做直线运动；
15.所述第三主轴安装基板上设有第三驱动电机，用于驱动所述第三主轴相对所述第三导向组件做直线运动；
16.所述第四主轴设有第四驱动电机，用于驱动所述第四主轴绕自身轴线做旋转运动。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述刀具电主轴包括球头铣刀电主轴，球头铣刀可拆卸地安装于所述球头铣刀电主轴。
18.根据本实用新型的一些实施例，所述刀具电主轴包括球形磨头电主轴，球形磨头可拆卸地安装于所述球形磨头电主轴。
19.根据本实用新型的一些实施例，所述刀具电主轴包括端面精磨砂轮电主轴，端面精磨砂轮可拆卸地安装于所述端面精磨砂轮电主轴。
20.根据本实用新型的一些实施例，所述第二主轴上安装有挡渣板，所述挡渣板能够做伸缩运动。
21.根据本实用新型的一些实施例，所述第三主轴上安装有挡渣板，所述挡渣板能够做伸缩运动。
22.根据本实用新型的一些实施例，所述装夹工装设有多个装夹面，所述装夹面设有夹持位，每个所述夹持位包括一个定位基准面。
23.根据本实用新型的一些实施例，所述第四主轴的第二端装配有液压油缸，所述第四主轴的内部贯穿有拉杆，所述拉杆连接所述液压油缸和所述装夹工装，所述液压油缸用于带动所述拉杆相对所述第四主轴的轴线做直线运动，所述拉杆用于带动所述装夹工装的夹持位完成夹紧动作。
24.根据本实用新型的一些实施例，所述第四主轴的第一端设有锥度凸起，所述装夹工装设有与所述锥度凸起配合的锥度凹槽。
25.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
26.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
27.图1为本实用新型实施例提供的滑片加工设备组成示意图；
28.图2为本实用新型实施例提供的滑片加工设备的部分结构示意图；
29.图3为图2中装夹工装的正视图；
30.图4为图2中装夹工装的侧视图；
31.图5为带弧形滚柱槽的滑片工件的结构示意图。
32.附图标记：机床床身100、装夹工装200、装夹面210、锥度凹槽220、定位基准面230、第一主轴300、第一主轴安装基板310、第一导向组件320、第一驱动电机330、电主轴安装台340、球头铣刀电主轴351、球形磨头电主轴352、端面精磨砂轮电主轴353、第二主轴400、第二主轴安装基板410、第二导向组件420、第二驱动电机430、挡渣板440、第三主轴500、第三主轴安装基板510、第三驱动电机520、第四主轴600、第四驱动电机610、液压油缸620、拉杆630、锥度凸起640、待加工滑片组700、弧形滚柱槽710。
具体实施方式
33.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
36.在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，例如可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.本实用新型提供一种滑片加工设备，包括机床和安装于机床上的装夹工装200。图1示出了本技术提供的滑片加工设备的结构组成示意图，参考图1，机床床身100上设有相互垂直的第一主轴安装基板310和第二主轴安装基板410，第一主轴安装基板310上设有第一导向组件320，第二主轴安装基板410上设有第二导向组件420。第一主轴300与第一导向组件320配合安装，第二主轴400与第二导向组件420配合安装。
38.第一主轴安装基板310上设有第一驱动电机330，在第一驱动电机330的驱动下，第一主轴300能够相对第一导向组件320做直线运动。第二主轴安装基板410上设有第二驱动
电机430，在第二驱动电机430的驱动下，第二主轴400能够相对第二导向组件420做直线运动。第一主轴安装基板310与第二主轴安装基板410相互垂直，且第一主轴300的直线运动方向与第二主轴400的直线运动方向相互垂直。第二主轴400上设有第三主轴安装基板510，第三主轴安装基板510垂直于第一主轴300和第二主轴400所在的平面。第三主轴安装基板510设有第三导向组件(图中未示出)，第三主轴安装基板510上还设有第三驱动电机520。第三主轴500与第三导向组件配合安装，在第三驱动电机520的驱动下，第三主轴500能够相对第三导向组件做直线运动。参考图1，第三主轴500直线运动的方向垂直于第一主轴300和第二主轴400所在的平面，第三主轴500同时垂直于第一主轴300和第二主轴400。
39.需要说明的是，第一导向组件320、第二导向组件420和第三导向组件包括光栅尺寸、导轨、滑块等零部件组成，用于实现第一主轴300、第二主轴400和第三主轴500沿导向组件做直线运动时的精确定位，其具体结构属于加工设备领域的常规结构，本技术在此不做进一步扩展。
40.参考图1，第四主轴600垂直穿设于第三主轴500，第四主轴600的方向与第二主轴400的方向相同。第四主轴600的第一端装配有装夹工装200，用于装夹待加工的滑片组，其中，第一端为靠近第一主轴300的一端；第四主轴600的第二端设有第四驱动电机610，在第四驱动电机610的驱动下，第四主轴600能够带动装夹工装200及其上装夹的待加工滑片组700绕第四主轴600的轴线做旋转运动。
41.具体地，装夹工装200可以通过螺栓连接固定安装于第四主轴600。图2示出了装夹工装200与第四主轴600的装配示意图，其中，装夹工装200的主体为长方体，装夹工装200与第四主轴600装配的一端设有法兰圆盘。第四主轴600的第一端端面上沿圆周方向分布多个螺栓孔，装夹工装200的法兰圆盘上分布有多个与螺栓孔相适配的通孔，通过螺栓连接，可实现装夹工装200与第四主轴600的固定安装。进一步地，参考图2，第四主轴600的第一端设有锥度凸起640，对应地，装夹工装200在与第一端装配的一面设有相适配的锥度凹槽220。当装夹工装200装配到第四主轴600时，锥度凸起640和锥度凹槽220的配合能够精确定位装夹工装200，进一步提高装配精度。
42.图3示出了图2中装夹工装200的正视图，图4示出了图2中装夹工装200的侧视图，参考图1至图4，装夹工装200主体为长方体，共有四个装夹面210，每个装夹面210上均设有夹持位(图中未示出)。固定数量的多个滑片叠装在一起为一组待加工滑片组700，待加工滑片组700可沿待加工方向装入夹持位内后夹紧。参考图2，第四主轴600内部位为中空结构，拉杆630位于第四主轴600中空结构内部，第四主轴600上还设有液压油缸620。装夹工装200装配到第四主轴600后，拉杆630一端连接液压油缸620，另一端连接装夹工装200。通过液压油缸620的驱动，拉杆630能够沿第四主轴600的轴线做直线运动，通过拉杆630的直线运动为装夹工装200提供夹紧夹持位和松开夹持位的动力。
43.具体地，参考图2，当拉杆630朝向第四主轴600的第二端运动时，即图中箭头方向，拉杆630带动装夹工装200的夹持位夹紧滑片组；当拉杆630朝向第四主轴600的第一端运动时，即与图中箭头相反的方向，拉杆630带动装夹工装200的夹持位松开滑片组。其中，通过拉杆630的直线运动带动夹持位张开和夹紧的具体传动结构为本领域的常规技术手段，本技术在此不做具体展开。
44.参考图3，每个夹持位设有一个高精度定位基准面230，该定位基准面230设在夹持
位开口的底部，经精磨加工而成。装夹工装200与第四主轴600装配完成后，能够实现该定位基准面230与第一主轴300的平行度、与第二主轴400的轴垂直度均不大于0.001mm。将待加工滑片组700的其中一面与该基准面对齐装夹，可有效保证各个待加工滑片夹持位置的一致性，为后续加工工序提供位置保障，整体上提高产品的尺寸精度。
45.需要说明的是，每组待加工滑片组700中所包含的滑片数量可根据夹持位的尺寸及单个滑片的尺寸决定。在本技术的滑片加工设备中，每个夹持位可夹持的待加工滑片组700可以包含50至80件的待加工滑片。除此之外，装夹工装200的主体不限制为长方体，可根据加工数量的需求，将长方体调整为包含三个装夹面210的三棱柱、包含五个装夹面210的五棱柱等等形状。随着装夹面210数目的增加，夹持位个数也随之增加，装夹工装200一次装夹的待加工滑片组700个数越多，加工的滑片工件个数也越多，从而有效提高加工效率。
46.参考图1，第一主轴300上设有电主轴安装台340。电主轴安装台340为平面，其上固定安装有刀具电主轴，刀具电主轴上安装有用于加工滑片的刀具以及用于驱动刀具转动的传动机构(图中未示出)，其中，刀具均为可拆卸地安装于刀具电主轴上，便于刀具磨损后进行更换。当第一主轴300在第一驱动电机330的驱动下相对第一导向组件320做直线运动时，第一主轴300带动其上安装的刀具电主轴运动，从而将刀具电主轴运送到机床的指定位置坐标处。
47.具体地，刀具电主轴的个数可以为1个或者多个，可根据需要完成的加工工序来选择刀具电主轴的种类和个数。当滑片加工设备用于完成滑片弧形滚柱槽710的粗铣加工工序时，刀具电主轴选择球头铣刀电主轴351；当滑片加工设备用于完成滑片弧形滚柱槽710的精磨工序时，刀具电主轴选择球形磨头电主轴352；当滑片加工设备用于完成滑片端面的精磨工序时，刀具电主轴选择端面精磨砂轮电主轴353；当需要进行滑片其他部位或者其他工件的加工时，可根据工序要求选择对应的加工刀具电主轴。例如滑片加工设备也可以用来完成气缸内孔及气缸滑片槽的磨削加工，此时，可将刀具电主轴换为内圆磨砂轮电主轴。本技术在此不对滑片加工设备可用于完成的其他加工过程及刀具电主轴的选择进行一一列举。
48.需要说明的是，以上刀具电主轴的刀具均为可拆卸地安装于刀具电主轴上，球头铣刀可拆卸地安装于所述球头铣刀电主轴351，球形磨头可拆卸地安装于所述球形磨头电主轴352，端面精磨砂轮可拆卸地安装于所述端面精磨砂轮电主轴353。相较于与工件接触用于加工的刀具，刀具电主轴的使用寿命更长，通过可拆卸安装的设计，可将用废的刀具卸下后安装新的刀具，避免刀具电主轴的频繁更换。
49.需要说明的是，为了提高加工精度和加工效率，可通过一次装夹完成待加工滑片组700多道工序的加工，此时，可在第一主轴300的电主轴安装台340上同时布置安装多个刀具电主轴。例如，参考图1和图5，当加工如图5所示的带弧形滚柱槽710的滑片工件时，可在电主轴安装台340上同时布置球头铣刀电主轴351、球形磨头电主轴352以及端面精磨砂轮电主轴353。
50.本实用新型提供的滑片加工设备，可通过装夹工装200的多个夹持位同时夹持多组滑片组，增加一次装夹所加工的滑片工件数量，从而提高加工效率。同时，第一主轴300的电主轴安装台340上可同时安装多个刀具电主轴，通过不同的刀具电主轴完成滑片加工的不同工序，减少多次装夹带来的加工误差，提高滑片的尺寸精度。具体地，加工过程中，通过
第一主轴300的移动带动不同的刀具电主轴到达指定的位置坐标；第二主轴400、第三主轴500和第四主轴600联动带动装夹好的滑片组做直线运动或旋转运动，将待加工滑片组700带动到与刀具电主轴刀具接触并提供加工进给量直到完成各个工序的加工。
51.以图5所示的带弧形滚柱槽710的滑片工件为例，利用本技术实施例提供的滑片加工设备批量加工工件的具体工作过程如下：
52.(1)将滑片排列整齐后，以图3和图4所示的形式装入装夹工装200的各个夹持位内夹紧。
53.(2)机床各主轴接收到控制系统的信号后，退回到准备位置。第一主轴300在第一驱动电机330的驱动下运动，将球头铣刀电主轴351送到指定坐标位置。
54.(3)第二主轴400根据当前待加工滑片组700的中心坐标带动待加工滑片组700运动到与球头铣刀电主轴351所装刀具中心水平对齐的位置，同时根据弧形滚柱槽710的开口方向旋转第四主轴600的角度，第二主轴400和第四主轴600同步运动将所需加工弧形滚柱槽710及其开口方向与球头铣刀的刃口位置对齐。
55.(4)第三主轴500运行推进待加工滑片组700向球头铣刀靠近并接触，保持加工进给直到该组待加工滑片组700的弧形滚柱槽710加工完成。
56.(5)第一主轴300运动，带动球头磨刀电主轴运动到指定的位置坐标处。
57.(6)第三主轴500运动推进待加工滑片组700与球头磨刀电主轴的磨刀接触并保持进给，按程序设定往复精磨直到完成弧形滚柱槽710的加工。
58.(7)如此重复各动作直到装夹工装200上所夹持的各组待加工滑片组700的弧形滚柱槽710均完成加工。
59.(8)第一主轴300、第二主轴400、第三主轴500和第四主轴600四轴联动将装夹工装200所夹持的多组待加工滑片组700的端面与端面精磨砂轮刀具电主轴所装的端面精磨砂轮对接并接触，多组滑片同时修平端面，利用机床精度和一次装夹多工序加工的工艺确保弧形滚柱槽710与端面的垂直度。
60.以上加工过程仅以图5所示带弧形滚柱槽710的滑片工件为例，说明第一主轴300上可设置的刀具电主轴种类，以及第一主轴300、第二主轴400、第三主轴500和第四主轴600联动完成待加工滑片组700各部位加工的运动方式。本技术提出的滑片加工设备还可用于其他结构滑片工件的批量加工，可根据滑片所需的加工工序以及所需数量具体设计装夹工装200及第一主轴300上安装的刀具电主轴的种类和数量，本技术在此不对所有情况进行一一列举。
61.参考图1，本技术提出的滑片加工设备在第二主轴400上还安装有挡渣板440，挡渣板440位于第二导向组件420的上方，用于防止切削产生的残渣落入第二导向组件420内，影响第二主轴400的运动。挡渣板440可随第二主轴400的运动做伸缩运动，保证在第二主轴400相对第二导向组件420做直线运动的过程中，挡渣板440可始终遮盖在第二导向组件420的上方。进一步地，第三主轴500上也安装有挡渣板440，此挡渣板440也用于防止切削残渣进入第三导向组件内影响第三主轴500的运动，此挡渣板440也可随第三主轴500的运动做伸缩运动。
62.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗
旨的前提下作出各种变化。