專利名稱：一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置和加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械加工裝置和加工方法，尤其是涉及一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置和加工方法。
背景技術(shù)：
目前，在汽車空調(diào)活塞球坑的加工過程中，現(xiàn)有的加工裝置和加工方法所加工出的球坑面的表面質(zhì)量不高、形位公差精度不高，同時加工效率較低，工件夾具定位不夠精確，夾緊不夠可靠，工件安裝費時費力。 中國專利文獻(xiàn)(
公開日2010年4月14日，公開號CN101693307A)公開了活塞球坑的加工方法，它采用夾具夾緊活塞胚體，銑刀對活塞胚體兩內(nèi)側(cè)壁進(jìn)行加工的方法，力口工時先利用大徑銑刀在活塞兩內(nèi)側(cè)壁切削出兩個大球坑，再利用小徑銑刀在前述兩個大球坑中進(jìn)一步切削出兩個同軸的小球坑，采用雙主軸結(jié)構(gòu)分別安裝大徑銑刀和小徑銑刀，使兩銑刀中心與活塞球坑軸心在同一平面上，利用銑刀與夾具的相對移動使大徑銑刀和小徑銑刀先后對活塞胚體進(jìn)行切削。加工時可保持主軸和銑刀位置不變而移動夾具，也可保持夾具位置不變而移動主軸和銑刀，從而使大徑銑刀與小徑銑刀先后對活塞胚體進(jìn)行加工。本方法可進(jìn)行自動化生產(chǎn)，無需人工換刀人工校準(zhǔn)，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。中國專利文獻(xiàn)(
公開日2005年11月16日，公開號CN1695854A)公開了一種安裝在用于車輛空調(diào)上的可變排量壓縮機中的活塞的加工方法，更確切地說，本發(fā)明涉及一種加工活塞上的滑履容納槽的方法。該加工方法指在加工時，相對于活塞和刀具中的一個移動另一個，且活塞和刀具中的一個相對于另一個繞預(yù)定球體定位點為圓心在同一平面作圓周運動，所述的作圓周運動形成的圓周面與連接狹槽相對壁的狹槽的內(nèi)側(cè)壁面平行，所述的球體定位點位于活塞的縱軸上，所述的刀具繞其自身的中心線旋轉(zhuǎn)，并使刀具接觸諸壁，用以在諸壁內(nèi)形成凹槽，其中所形成的凹槽符合一球面，其中心為球體定位點。中國專利文獻(xiàn)(
公開日2010年5月12日，公開號CN101704229A)公開了用于雙頭活塞球坑加工的夾具，它主要包括底板，底板上設(shè)有定位塊和頂緊桿座，頂緊桿座內(nèi)設(shè)有與定位塊配合定位的頂緊桿，所述的頂緊桿側(cè)面設(shè)有可伸縮的銷緊桿，該銷緊桿與第一液壓油缸傳動連接，所述底板上還設(shè)有壓緊臂座，壓緊臂座上設(shè)有壓緊臂，壓緊臂通過鉸鏈結(jié)構(gòu)安裝在壓緊臂座上，其一端位于定位塊上方與定位塊配合夾緊。上述技術(shù)方案中的加工裝置和加工方法在實現(xiàn)對球坑的加工過程中是采用單一旋轉(zhuǎn)運動來完成的，即工件不動刀具旋轉(zhuǎn)或者刀具不動工件旋轉(zhuǎn)，這樣雖然能夠完成球坑的加工需要，但是球坑加工質(zhì)量不是很高，同時工件安裝也不是很方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是為了解決現(xiàn)有加工裝置所加工出的球坑面的表面質(zhì)量不高、形位公差精度不高，同時加工效率較低，工件夾具定位不夠精確，夾緊不夠可靠，工件安裝費時費力的問題而提供一種提高球坑表面質(zhì)量和形位公差精度的加工裝置。
本發(fā)明的另一目的是為了解決現(xiàn)有加工方法所加工出的球坑面的表面質(zhì)量不高、形位公差精度不高，同時加工效率較低的問題而提供一種提高球坑表面質(zhì)量和形位公差精度的加工方法。本發(fā)明實現(xiàn)其第一個技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置，包括銑床機架，所述的機架上設(shè)置有主軸箱，所述的主軸箱的前端設(shè)置有主軸，所述的主軸的前端設(shè)置有工件裝夾工裝，所述的工件裝夾工裝包括工裝連接盤、夾具體、徑向夾緊裝置和軸向定位裝置，所述的夾具體與工裝連接盤連接，所述的徑向夾緊裝置設(shè)置在夾具體的端面上，所述的軸向定位裝置垂直于徑向夾緊裝置設(shè)置在夾具體的端面，所述的工件裝夾工裝隨主軸一起做旋轉(zhuǎn)運動，所述的機床床身上設(shè)置有刀具橫向進(jìn)給裝置和刀具縱向進(jìn)給裝置，所述的刀具橫向進(jìn)給裝置設(shè)置在刀具縱向進(jìn)給裝置上，所述的刀具橫向進(jìn)給裝置上設(shè)置有銑削機構(gòu)，銑削機構(gòu)上設(shè)置有銑刀，所述的銑刀為橄欖形。本裝置中銑床主軸上設(shè)置的工件裝夾工裝包括工裝連接盤、夾具體、徑向夾緊裝置和軸向定位裝置，在對工件進(jìn)行加工時，工件夾裝在件裝夾工裝上，并通過徑向夾緊裝置對工件進(jìn)行徑向夾緊，通過軸向定位裝置對工件進(jìn)行軸向定位，使工件銑削球坑處的凹槽處于主軸旋轉(zhuǎn)中心位置，主軸旋轉(zhuǎn)帶動工件一起旋轉(zhuǎn)，而床身上的刀具橫向進(jìn)給裝置和刀具縱向進(jìn)給裝置分別實現(xiàn)對銑 刀的縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給，調(diào)整進(jìn)給量使銑刀處于銑削加工工件的加工位置，并通過銑削主軸的旋轉(zhuǎn)帶動銑刀做旋轉(zhuǎn)運動，在加工工件時，銑刀和工件同時作同方向旋轉(zhuǎn)，該裝置加工出的工件球坑面的表面質(zhì)量高、形位公差精度高，同時加工效率高，工件夾具定位精確，夾緊可靠，工件安裝省時省力，并且該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作方便。作為優(yōu)選，所述的夾具體為圓形構(gòu)件，夾具體的內(nèi)部設(shè)置有空腔，夾具體扣設(shè)在工裝連接盤上，所述的夾具體的圓心處還設(shè)置有調(diào)整螺釘，所述的調(diào)整螺釘由夾具體的端面向空腔內(nèi)部設(shè)置。夾具體的內(nèi)部設(shè)置有空腔便于拉盤的安裝設(shè)置，在夾具體上設(shè)置調(diào)整螺釘，這樣在對拉桿向外松開時，通過調(diào)整螺釘來控制其松開的行程大小。作為優(yōu)選，所述的徑向夾緊裝置包括拉盤、液壓油缸連接桿、拉桿、下壓板和上壓板，所述的拉盤設(shè)置在夾具體內(nèi)，所述的液壓油缸連接桿一端與拉盤連接，另一端穿過工裝連接盤設(shè)置在工裝連接盤的后端，所述的下壓板與夾具體的端面固定連接，所述的上壓板蓋合在下壓板上，上壓板和下壓板之間設(shè)置有工件容腔，所述的上壓板、下壓板和拉盤由穿過夾具體的拉桿連接；所述的軸向定位裝置包括定位螺釘、頂桿和夾緊座，所述的定位螺釘通過一定位座設(shè)置在徑向夾緊裝置的一側(cè)，所述的頂桿通過夾緊座設(shè)置在徑向夾緊裝置的另一側(cè)，所述的頂桿靠近頂端部分設(shè)置有限位擋圈。該加工裝置中通過徑向夾緊裝置和軸向定位裝置將工件定位在夾具體上，保證工件在軸向和徑向不發(fā)生移動，液壓油缸連接桿則將夾具裝置整體與機床主軸后端的液壓油缸連接在一起，在加工過程中，工件與該夾具連接為一體隨機床主軸高速旋轉(zhuǎn)，有效地保證了球坑的加工質(zhì)量要求，而徑向夾緊裝置與軸向定位裝置分開來設(shè)置，是便于工件的裝卸，將加工工件放入工件容腔后，通過拉桿將上壓板拉緊，實現(xiàn)對工件的徑向夾緊，定位螺釘和頂桿對工件的軸向進(jìn)行定位，這樣的結(jié)構(gòu)操作簡單，對工件定位精確，夾緊可靠，工件安裝方便快捷。作為優(yōu)選，所述的夾具體上還設(shè)置有拉桿糾偏機構(gòu)，所述的拉桿糾偏機構(gòu)包括兩組導(dǎo)向桿和壓簧，所述的導(dǎo)向桿與拉桿對稱設(shè)置在夾具體端面，所述的導(dǎo)向桿一端與拉盤連接，導(dǎo)向桿的另一端穿過拉盤和夾具體設(shè)置在夾具體的端面上，所述的壓簧套設(shè)在導(dǎo)向桿上通過設(shè)置在導(dǎo)向桿端部的壓板和鎖緊螺釘壓設(shè)在夾具體上。由于徑向夾緊裝置中的拉桿是設(shè)置在夾具體中心的一側(cè)，這樣在對工件進(jìn)行夾緊時，拉盤因受力不均會出現(xiàn)偏斜，為了防止拉桿偏離主軸中心，設(shè)置兩個導(dǎo)向桿進(jìn)行平衡，壓簧使導(dǎo)向桿始終處于合適的位置，從而保證了工件沿中心線旋轉(zhuǎn)位置精度的要求。作為優(yōu)選，所述的夾緊座呈拱形，夾緊座上設(shè)置有開口，開口的上設(shè)置有夾緊螺釘和扳桿，所述的夾緊螺釘垂直于開口方向設(shè)置在開口上下兩側(cè)的夾緊座上，所述的夾緊螺釘尾部為圓柱體結(jié)構(gòu)，扳桿垂直于夾緊螺釘?shù)妮S線穿設(shè)在夾緊螺釘?shù)奈膊?，扳桿的兩端為自由端。夾緊座上的設(shè)置開口是為了實現(xiàn)對頂桿的夾緊和松開，在加工工件安裝過程中，頂桿向外拉出便于工件的安裝，當(dāng)工件安裝定位后，需要對其進(jìn)行軸向定位，頂桿需要向內(nèi)移動，將工件頂緊，頂緊后通過設(shè)置在開口處的夾緊螺釘對頂桿進(jìn)行鎖緊，保證其在軸向不會發(fā)生位移,保證了工件球坑的加工質(zhì)量。作為優(yōu)選，所述的下壓板和上壓板為對稱設(shè)置的長形構(gòu)件，下壓板和上壓板的中 心位置設(shè)置有半圓形凹槽，所述的半圓形凹槽的半徑與加工工件的外圓半徑相等，所述的拉桿對稱設(shè)置在半圓形凹槽的兩側(cè)。下壓板和上壓板設(shè)置為對稱結(jié)構(gòu)并在其中心位置設(shè)置半圓形凹槽，這樣的結(jié)構(gòu)是為了工件安裝的需要，在下壓板與上壓板之間設(shè)置半徑與工件外圓半徑相等的凹槽，當(dāng)上壓板和下壓板蓋合后即形成工件容腔，實現(xiàn)對工件的安裝定位。作為優(yōu)選，所述的刀具橫向進(jìn)給裝置包括滑板、橫向伺服電機、橫向直線導(dǎo)軌和橫向滾珠絲桿機構(gòu)，所述的滑板設(shè)置在橫向直線導(dǎo)軌上，通過橫向伺服電機控制滑板沿橫向滾珠絲桿機構(gòu)在橫向作進(jìn)給運動，所述的刀具縱向進(jìn)給裝置包括溜板、縱向直線導(dǎo)軌和縱向滾珠絲桿機構(gòu)，所述的溜板設(shè)置在縱向直線導(dǎo)軌上，縱向滾珠絲桿機構(gòu)設(shè)置在溜板的下方，溜板沿縱向滾珠絲桿機構(gòu)在縱向作進(jìn)給運動。刀具縱向進(jìn)給裝置和刀具橫向進(jìn)給裝置的設(shè)置是為了實現(xiàn)對銑刀縱向的進(jìn)給和橫向的進(jìn)給，從而保證銑刀能夠處于加工工件球坑銑削的起點進(jìn)而實現(xiàn)對球坑的加工。作為優(yōu)選，所述的銑削機構(gòu)包括變頻電機、同步帶、銑主軸安裝座、銑主軸、銑主軸松刀螺釘和同步帶漲緊螺釘，所述的銑刀通過刀柄設(shè)置在銑主軸的前端，銑刀通過銑主軸內(nèi)部碟簧夾緊，所述的銑主軸由變頻電機通過同步帶帶動作旋轉(zhuǎn)運動。松開銑刀由銑主軸松刀螺釘實現(xiàn)，常態(tài)時銑主軸松刀螺釘與銑主軸是離開的。銑刀通過主軸內(nèi)部碟簧夾緊，這樣能夠保證在進(jìn)行統(tǒng)削加工時，不會出現(xiàn)竄動進(jìn)一步保證球坑加工質(zhì)量。作為優(yōu)選，所述的橄欖形銑刀的端部設(shè)置有過渡圓弧，銑刀銑削圓弧半徑與加工工件球坑半徑相等，銑刀銑削圓弧的最寬處小于工件球坑加工處的槽寬，在進(jìn)行銑削加工時，銑刀與銑主軸處于同一軸線上，繞同一中心旋轉(zhuǎn)。銑刀上設(shè)置過渡圓弧并且銑刀銑削圓弧半徑與加工工件球坑半徑相等，銑刀銑削圓弧的最寬處小于工件球坑加工處的槽寬，這 樣的結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步保證球坑面加工質(zhì)量和加工精度的要求。本發(fā)明實現(xiàn)其另一個技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是一種汽車空調(diào)活塞球坑加工方法，它是通過權(quán)利要求I所述的加工裝置來實現(xiàn)的，該方法包括步驟1，將加工工件固定在工件裝夾工裝上，并對其進(jìn)行軸向夾緊和徑向定位，使工件預(yù)加工球坑的中心與機床主軸旋轉(zhuǎn)中心重合；步驟2，通過數(shù)據(jù)控制刀具縱向進(jìn)給裝置作縱向進(jìn)給運動，銑刀進(jìn)入加工工件銑球坑槽處，在縱橫向進(jìn)給運動的同時完成兩個主軸啟動旋轉(zhuǎn)；步驟3，控制刀具橫向進(jìn)給裝置作橫向進(jìn)給運動，使銑刀處于一側(cè)球坑加工起點；步驟4，銑削機構(gòu)帶動橄欖形銑刀作高速旋轉(zhuǎn)運動，同時機床主軸帶動工件作高速旋轉(zhuǎn)運動，完成對一側(cè)球坑的加工；步驟5，控制刀具橫向進(jìn)給裝置作橫向進(jìn)給運動，退回到另一側(cè)球坑加工處起點位置，重復(fù)步驟4完成另一側(cè)球坑的加工；步驟6，退刀，整個加工過程結(jié)束。該方案通過機床主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)，同時通過銑削機構(gòu)帶動銑刀旋轉(zhuǎn)，從銑刀的后面向工件看，銑刀旋轉(zhuǎn)方向和工件旋轉(zhuǎn)方向一致，在加工過程中銑刀旋轉(zhuǎn)速度與工件旋轉(zhuǎn)速度共同疊加來完成銑球坑任務(wù)，通過數(shù)據(jù)控制完成對工件球坑的加工，該加工過程 中由于同時采用了機床主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)和銑削機構(gòu)帶動銑刀旋轉(zhuǎn)兩種旋轉(zhuǎn)運動，既提高了所加工球坑面的表面質(zhì)量及形位公差，又加工提高了加工效率。本發(fā)明的有益效果是該加工裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對工件的精確定位和夾緊，通過上述加工裝置保證了工件球坑面的加工質(zhì)量和形位公差精度，而通過該裝置實現(xiàn)的加工方法，在銑削機構(gòu)帶動銑刀旋轉(zhuǎn)銑削工件兩邊球坑面的同時，工件也隨機床主軸高速旋轉(zhuǎn)，既提高了所加工球坑面的表面質(zhì)量及形位公差，又加工提高了加工效率。


圖I是本發(fā)明汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置的一種結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明汽車空調(diào)活塞球坑加工方法的示意 圖3是本發(fā)明工件裝夾工裝的立體結(jié)構(gòu) 圖4是圖3中工件裝夾工裝的主視 圖5是圖4中工件裝夾工裝的A-A剖視 圖6是圖4中工件裝夾工裝的B-B剖視 圖7是本發(fā)明中銑刀的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I、溜板,2、橫向直線導(dǎo)軌,3、橫向滾珠絲桿,4、床身,5、縱向直線導(dǎo)軌,6、縱向滾珠絲桿，7、滑板，8、同步帶漲緊螺釘，9、松刀螺釘，10、變頻電機，11、縱向伺服電機，12、變頻電機支架，13、同步帶，14、銑主軸安裝座，15、銑主軸，16、銑刀刀柄，17、銑刀，18、工件，19、工件裝夾工裝，20、機床主軸，21、主軸箱，25、工裝連接盤，26、夾具體，27、拉盤，28、拉桿，29、下壓板，30、定位螺釘，31、上壓板，32、調(diào)整螺釘，33、短拉桿，34、限位塊，36、頂桿，37、導(dǎo)向桿，38、壓簧，39、夾緊座，40、扳桿，41、夾緊螺釘。
具體實施例方式下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。實施例I :
在圖I所示的實施例中，一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置，包括銑床機架，機架上設(shè)置有主軸箱21，主軸箱21的前端設(shè)置有機床主軸20，機床主軸20的前端設(shè)置有工件裝夾工裝19，工件裝夾工裝19包括工裝連接盤25、夾具體26、徑向夾緊裝置和軸向定位裝置，夾具體26與工裝連接盤25連接，徑向夾緊裝置設(shè)置在夾具體26的端面上，軸向定位裝置垂直于徑向夾緊裝置設(shè)置在夾具體26的端面，工件裝夾工裝19隨機床主軸21 —起做旋轉(zhuǎn)運動，機床床身4上設(shè)置有刀具橫向進(jìn)給裝置和刀具縱向進(jìn)給裝置，刀具橫向進(jìn)給裝置設(shè)置在刀具縱向進(jìn)給裝置上，刀具橫向進(jìn)給裝置上設(shè)置有銑削機構(gòu)，銑削機構(gòu)上設(shè)置有銑刀17，銑刀17為橄欖形，銑刀17既可做旋轉(zhuǎn)運動，又可隨銑削主軸機構(gòu)一起做左右、前后運動。
夾具體為26圓形構(gòu)件(見圖3)，夾具體26的內(nèi)部設(shè)置有空腔，夾具體26扣設(shè)在工裝連接盤25上，夾具體26的圓心處還設(shè)置有調(diào)整螺釘32，調(diào)整螺釘32由夾具體26的端面向空腔內(nèi)部設(shè)置。徑向夾緊裝置(見圖5)包括拉盤27、液壓油缸連接桿33、拉桿28、下壓板29和上壓板31,下壓板29和上壓板31為對稱設(shè)置的長形構(gòu)件，下壓板29和上壓板31的中心位置設(shè)置有半圓形凹槽，半圓形凹槽的半徑與加工工件的外圓半徑相等，拉桿28對稱設(shè)置在半圓形凹槽的兩側(cè)。拉盤27設(shè)置在夾具體26內(nèi)，液壓油缸連接桿33 —端與拉盤27連接，另一端穿過工裝連接盤25設(shè)置在工裝連接盤25的后端，下壓板29與夾具體26的端面固定連接，上壓板31蓋合在下壓板29上，上壓板31和下壓板29之間設(shè)置有工件容腔，上壓板31、下壓板29和拉盤27由穿過夾具體26的拉桿28連接；軸向定位裝置包括定位螺釘30、頂桿36和夾緊座39，定位螺釘30通過一定位座設(shè)置在徑向夾緊裝置的一側(cè)，頂桿36通過夾緊座39設(shè)置在徑向夾緊裝置的另一側(cè)，頂桿36靠近頂端部分設(shè)置有限位擋圈34。夾緊座39呈拱形(見圖6)，夾緊座39上設(shè)置有開口，開口的上設(shè)置有夾緊螺的夾緊座39上，夾緊螺釘41尾部為圓柱體結(jié)構(gòu)，扳桿40垂直于夾緊螺釘41的軸線穿設(shè)在夾緊螺釘41的尾部，扳桿40的兩端為自由端。夾具體26上還設(shè)置有拉桿糾偏機構(gòu)(見圖4),拉桿糾偏機構(gòu)包括兩組導(dǎo)向桿37和壓簧38,導(dǎo)向桿37與拉桿28對稱設(shè)置在夾具體26 端面，導(dǎo)向桿37 —端與拉盤27連接，導(dǎo)向桿37的另一端穿過拉盤27和夾具體26設(shè)置在夾具體26的端面上，壓簧38套設(shè)在導(dǎo)向桿37上通過設(shè)置在導(dǎo)向桿37端部的壓板和鎖緊螺釘壓設(shè)在夾具體26上。刀具橫向進(jìn)給裝置包括滑板7、橫向伺服電機11、橫向直線導(dǎo)軌2和橫向滾珠絲桿機構(gòu)3，滑板7設(shè)置在橫向直線導(dǎo)軌2上，通過橫向伺服電機11控制滑板7沿橫向滾珠絲桿機構(gòu)3在橫向作進(jìn)給運動，刀具縱向進(jìn)給裝置包括溜板I、縱向直線導(dǎo)軌5和縱向滾珠絲桿機構(gòu)6，溜板I設(shè)置在縱向直線導(dǎo)軌5上，縱向滾珠絲桿機構(gòu)6設(shè)置在溜板I的下方，溜板I沿縱向滾珠絲桿機構(gòu)6在縱向作進(jìn)給運動。銑削機構(gòu)包括變頻電機10、同步帶13、銑主軸安裝座14、銑主軸15、銑主軸松刀螺釘9和同步帶漲緊螺釘8，銑刀17通過刀柄16設(shè)置在銑主軸15的前端，銑刀17通過銑主軸15內(nèi)部碟簧夾緊，銑主軸15由變頻電機通過同步帶帶動作旋轉(zhuǎn)運動。橄欖形銑刀17 (見圖7)的端部設(shè)置有過渡圓弧，銑刀17銑削圓弧半徑與加工工件18球坑半徑相等，銑刀17銑削圓弧的最寬處小于工件18球坑加工處的槽寬，在進(jìn)行銑削加工時，銑刀17與銑主軸15處于同一軸線上，繞同一中心旋轉(zhuǎn)。在圖I中，主軸箱21通過螺釘及定位銷安裝在床身4上，工件裝夾工裝19通過螺釘安裝在主軸20上，工件18安裝在工裝中，加工時工件18隨主軸20 —起作高速旋轉(zhuǎn)，溜板I通過縱向直線導(dǎo)軌5安裝在床身4上，可通過縱向滾珠絲桿6驅(qū)動在縱向(Z向)作進(jìn)給運動，滑板7通過橫向直線導(dǎo)軌2安裝在溜板I上，滑板7通過橫向滾珠絲桿3驅(qū)動在橫向(X向)作進(jìn)給運動，銑主軸15通過銑主軸安裝座14安裝在滑板7上，銑主軸15前端裝BT40刀柄16，銑刀17安裝在BT40刀柄16上，銑刀通過主軸內(nèi)部碟簧夾緊，銑刀處于常閉夾緊狀態(tài)，松開銑刀17由銑主軸松刀螺釘9實現(xiàn)，常態(tài)時銑主軸松刀螺釘9與銑主軸15是離開的，纟先主軸15旋轉(zhuǎn)是通過變頻電機10通過同步帶13傳動實現(xiàn)的,變頻電機10經(jīng)變頻電機支架12安裝在滑板7上，同步帶13的松緊由同步帶漲緊螺釘8調(diào)節(jié)。工件球坑的加工是通過主軸20、銑主軸15的旋轉(zhuǎn)運動、溜板I的縱向運動及滑板7的橫向運動來實現(xiàn)的。整個工件裝夾工裝19安裝在主軸20前端，有錐度定位，工件18軸向定位由定位螺釘30和頂桿36實現(xiàn)，通過調(diào)整定位螺釘30的進(jìn)出來調(diào)整工件18的軸向位置，頂桿36來實現(xiàn)軸向另一方向的定位，對同一種工件，定位螺釘30調(diào)整好后就通過螺母鎖緊不動，裝卸工件時通過頂桿36的進(jìn)出移動來實現(xiàn)，徑向定位由下壓板29和上壓板31的夾緊動作來實現(xiàn)，下壓板29固定在夾具體26上，上壓板31通過兩只拉桿28夾緊，拉桿28與上壓板31有圓柱銷固定，使其連接成一個整體，拉桿28由拉盤27驅(qū)動，拉桿33拉動拉盤27，拉桿33由裝在主軸后端的液壓油缸驅(qū)動，從而實現(xiàn)液壓油缸運動對上壓板31的夾緊動作，為解決拉桿28偏離主軸中心的情況,在另一端設(shè)置兩個導(dǎo)向桿37來平衡，壓簧38使導(dǎo)向桿37始終在合適的位置，工件18沿中心線旋轉(zhuǎn)位置精度得到保證，調(diào)整螺釘32控制拉桿28向外松開的行程。頂桿36安裝在夾緊座39內(nèi)，夾緊、放松由夾緊螺釘41和扳桿40實現(xiàn)。裝夾工件時，拉盤27通過主軸20后端的油缸主軸向前端伸出，松開上壓板31，調(diào)整好螺釘30的位置并用螺母鎖緊，松開夾緊座39，拉出頂桿36，卡簧34的作用是頂桿36拉出在一個合適的位置不至于出來太多或太少，裝入工件18，頂緊頂桿36，鎖緊夾緊座39，開始加工，卸零件反之。該汽車空調(diào)活塞球坑加工方法，是通過上述加工裝置來實現(xiàn)的，該方法包括步驟 I，將加工工件18固定在工件裝夾工裝19上，并對其進(jìn)行軸向夾緊和徑向定位，使工件18預(yù)加工球坑的中心與機床主軸20旋轉(zhuǎn)中心重合；步驟2，通過數(shù)據(jù)控制刀具縱向進(jìn)給裝置作縱向進(jìn)給運動，銑刀17進(jìn)入加工工件18銑球坑槽處，在縱橫向進(jìn)給運動的同時完成兩個主軸啟動旋轉(zhuǎn)；步驟3，控制刀具橫向進(jìn)給裝置作橫向進(jìn)給運動，使銑刀17處于一側(cè)球坑加工起點；步驟4，銑削機構(gòu)15帶動橄欖形銑刀17作高速旋轉(zhuǎn)運動，同時機床主軸20帶動工件18作高速旋轉(zhuǎn)運動，為了實現(xiàn)切削目的銑刀17旋轉(zhuǎn)速度與工件18旋轉(zhuǎn)速度不是同速的，實際加工過程中銑刀旋轉(zhuǎn)速度與工件旋轉(zhuǎn)速度共同疊加來完成銑球坑任務(wù)，銑刀17旋轉(zhuǎn)方向和工件18旋轉(zhuǎn)方向一致(是從統(tǒng)刀后方向機床主軸方向看二者方向一致)，完成對一側(cè)球坑的加工；步驟5，控制刀具橫向進(jìn)給裝置作橫向進(jìn)給運動，退回到另一側(cè)球坑加工處起點位置，重復(fù)步驟4完成另一側(cè)球坑的加工；步驟6，退刀，整個加工過程結(jié)束。工件18外形及加工位置(見圖2)，由于兩個球坑面的表面粗糙度須達(dá)到RaO. 8以上，兩球坑的形狀誤差有標(biāo)準(zhǔn)的球軌進(jìn)行研磨檢測，接觸率要求較高，無振紋，兩球坑之間的位置精度也有較高的要求。因此通過本發(fā)明中的工件裝夾工裝對工件進(jìn)行定位后采用本發(fā)明所述的加工方法進(jìn)行加工，既提高了所加工球坑面的表面質(zhì)量及形位公差，又加工提高了加工效率，而工件裝夾工裝對工件定位精確，夾緊可靠，工件安裝方便快捷。上述實施例僅是對本發(fā)明技術(shù)方案的說明而不是限制，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所能夠想到的任何等同替換，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置，包括銑床機架，所述的機架上設(shè)置有主軸箱，所述的主軸箱的前端設(shè)置有主軸，其特征在于所述的主軸的前端設(shè)置有工件裝夾工裝，所述的工件裝夾工裝包括工裝連接盤、夾具體、徑向夾緊裝置和軸向定位裝置，所述的夾具體與工裝連接盤連接，所述的徑向夾緊裝置設(shè)置在夾具體的端面上，所述的軸向定位裝置垂直于徑向夾緊裝置設(shè)置在夾具體的端面，所述的工件裝夾工裝隨主軸一起做旋轉(zhuǎn)運動，所述的機床床身上設(shè)置有刀具橫向進(jìn)給裝置和刀具縱向進(jìn)給裝置，所述的刀具橫向進(jìn)給裝置設(shè)置在刀具縱向進(jìn)給裝置上，所述的刀具橫向進(jìn)給裝置上設(shè)置有銑削機構(gòu)，銑削機構(gòu)上設(shè)置有銑刀，所述的銑刀為橄欖形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置，其特征在于所述的夾具體為圓形構(gòu)件，夾具體的內(nèi)部設(shè)置有空腔，夾具體扣設(shè)在工裝連接盤上，所述的夾具體的圓心處還設(shè)置有調(diào)整螺釘，所述的調(diào)整螺釘由夾具體的端面向空腔內(nèi)部設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置，其特征在于所述的徑向夾緊裝置包括拉盤、液壓油缸連接桿、拉桿、下壓板和上壓板，所述的拉盤設(shè)置在夾具體內(nèi)，所述的液壓油缸連接桿一端與拉盤連接，另一端穿過工裝連接盤設(shè)置在工裝連接盤的后端，所述的下壓板與夾具體的端面固定連接，所述的上壓板蓋合在下壓板上，上壓板和下壓板之間設(shè)置有工件容腔，所述的上壓板、下壓板和拉盤由穿過夾具體的拉桿連接；所述的軸向定位裝置包括定位螺釘、頂桿和夾緊座，所述的定位螺釘通過一定位座設(shè)置在徑向夾緊裝置的一側(cè)，所述的頂桿通過夾緊座設(shè)置在徑向夾緊裝置的另一側(cè)，所述的頂桿靠近頂端部分設(shè)置有限位擋圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置，其特征在于所述的夾具體上還設(shè)置有拉桿糾偏機構(gòu)，所述的拉桿糾偏機構(gòu)包括兩組導(dǎo)向桿和壓簧，所述的導(dǎo)向桿與拉桿對稱設(shè)置在夾具體端面，所述的導(dǎo)向桿一端與拉盤連接，導(dǎo)向桿的另一端穿過拉盤和夾具體設(shè)置在夾具體的端面上，所述的壓簧套設(shè)在導(dǎo)向桿上通過設(shè)置在導(dǎo)向桿端部的壓板和鎖緊螺釘壓設(shè)在夾具體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置，其特征在于所述的夾緊座呈拱形，夾緊座上設(shè)置有開口，開口的上設(shè)置有夾緊螺釘和扳桿，所述的夾緊螺釘垂直于開口方向設(shè)置在開口上下兩側(cè)的夾緊座上，所述的夾緊螺釘尾部為圓柱體結(jié)構(gòu)，扳桿垂直于夾緊螺釘?shù)妮S線穿設(shè)在夾緊螺釘?shù)奈膊浚鈼U的兩端為自由端。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置，其特征在于所述的下壓板和上壓板為對稱設(shè)置的長形構(gòu)件，下壓板和上壓板的中心位置設(shè)置有半圓形凹槽，所述的半圓形凹槽的半徑與加工工件的外圓半徑相等，所述的拉桿對稱設(shè)置在半圓形凹槽的兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置，其特征在于所述的刀具橫向進(jìn)給裝置包括滑板、橫向伺服電機、橫向直線導(dǎo)軌和橫向滾珠絲桿機構(gòu)，所述的滑板設(shè)置在橫向直線導(dǎo)軌上，通過橫向伺服電機控制滑板沿橫向滾珠絲桿機構(gòu)在橫向作進(jìn)給運動，所述的刀具縱向進(jìn)給裝置包括溜板、縱向直線導(dǎo)軌和縱向滾珠絲桿機構(gòu)，所述的溜板設(shè)置在縱向直線導(dǎo)軌上，縱向滾珠絲桿機構(gòu)設(shè)置在溜板的下方，溜板沿縱向滾珠絲桿機構(gòu)在縱向作進(jìn)給運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置，其特征在于所述的銑削機構(gòu)包括變頻電機、同步帶、銑主軸安裝座、銑主軸、銑主軸松刀螺釘和同步帶漲緊螺釘，所述的銑刀通過刀柄設(shè)置在銑主軸的前端，銑刀通過銑主軸內(nèi)部碟簧夾緊，所述的銑主軸由變頻電機通過同步帶帶動作旋轉(zhuǎn)運動。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置，其特征在于所述的橄欖形銑刀的端部設(shè)置有過渡圓弧，銑刀銑削圓弧半徑與加工工件球坑半徑相等，銑刀銑削圓弧的最寬處小于工件球坑加工處的槽寬，在進(jìn)行銑削加工時，銑刀與銑主軸處于同一軸線上，繞同一中心旋轉(zhuǎn)。
10.一種汽車空調(diào)活塞球坑加工方法，其特征在于它是通過權(quán)利要求I所述的加工裝置來實現(xiàn)的，該方法包括 步驟1，將加工工件固定在工件裝夾工裝上，并對其進(jìn)行軸向夾緊和徑向定位，使工件預(yù)加工球坑的中心與機床主軸旋轉(zhuǎn)中心重合； 步驟2，通過數(shù)據(jù)控制刀具縱向進(jìn)給裝置作縱向進(jìn)給運動，銑刀進(jìn)入加工工件銑球坑槽處，在縱橫向進(jìn)給運動的同時完成兩個主軸啟動旋轉(zhuǎn)； 步驟3，控制刀具橫向進(jìn)給裝置作橫向進(jìn)給運動，使銑刀處于一側(cè)球坑加工起點； 步驟4,統(tǒng)削機構(gòu)帶動橄欖形統(tǒng)刀作高速旋轉(zhuǎn)運動，同時機床主軸帶動工件作高速旋轉(zhuǎn)運動，完成對一側(cè)球坑的加工； 步驟5，控制刀具橫向進(jìn)給裝置作橫向進(jìn)給運動，退回到另一側(cè)球坑加工處起點位置，重復(fù)步驟4完成另一側(cè)球坑的加工； 步驟6，退刀，整個加工過程結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車空調(diào)活塞球坑加工裝置，包括銑床機架，機架上設(shè)置有主軸箱，主軸箱的前端設(shè)置有主軸，主軸的前端設(shè)置有工件裝夾工裝，工件裝夾工裝包括工裝連接盤、夾具體、徑向夾緊裝置和軸向定位裝置，夾具體與工裝連接盤連接，徑向夾緊裝置設(shè)置在夾具體的端面上，軸向定位裝置垂直于徑向夾緊裝置設(shè)置在夾具體的端面，機床床身上設(shè)置有刀具橫向進(jìn)給裝置和刀具縱向進(jìn)給裝置刀具橫向進(jìn)給裝置上設(shè)置有銑削機構(gòu)，銑削機構(gòu)上設(shè)置有銑刀，銑刀為橄欖形。本發(fā)明還公開了一種汽車空調(diào)活塞球坑加工方法。該加工裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對工件的精確定位和夾緊，通過上述加工裝置和加工方法既提高了所加工球坑面的表面質(zhì)量及形位公差，又加工提高了加工效率。
文檔編號B23C3/00GK102672247SQ201210094159
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者許建煥 申請人:浙江凱達(dá)機床股份有限公司