[发明专利]压缩机活塞球形凹槽的加工方法

说明书

本发明涉及一种压缩机活塞的加工方法，具体说，涉及一种压缩机活塞的球形凹槽的加工方法。

图1示出一种现有的可变排量压缩机活塞的球形凹槽的加工方法，它包括以下步骤：将成形的球形端铣刀1放置在活塞2的狭槽3的彼此面对的槽壁4，5之间，使刀具的轴线6垂直于活塞的轴线7和刀具1的中心8位于槽壁的中点(初始点位置)9，并处于活塞2的轴线7上；使球形端铣刀1绕着刀具1的轴线6旋转，然后沿活塞的轴线7在一个方向移动，其移动量为为刀具中心8从初始点位置9移动到第一加工点位置10的距离，以使球形端铣刀1在一槽壁4上形成凹槽；然后使刀具1沿活塞轴线7向另一方向上移动，其移动量为刀具中心8从第一加工点10到第二加工点11的距离，以使刀具1在另一槽壁5上形成另一个凹槽。

理论上这两个球面的中心应该重合，即两凹槽合成一个单一球面，以使驱动轴的旋转运动通过旋转斜盘平滑地转换为活塞的往复直线运动由于可变排量压缩机是利用倾斜支撑在驱动轴上的旋转斜盘的倾斜角度的变化来改变压缩机的排量的，因而旋转斜盘必须平滑地倾斜。因此，精确加工两个凹槽且形成单一球面对于旋转斜盘的最佳平滑倾斜是极其重要的。但是，按上述方法加工的两个凹槽所形成的两个球面的中心并不重合。这样，采用现有工艺方法加工的凹槽在工作过程中会使旋转斜盘的倾斜不平滑顺畅，从而影响活塞的往复直线运动，最终影响压缩机的工作性能。    

因此，本发明的目的是提供一种可形成一对对应于同一球面的压缩机活塞的球形凹槽的加工方法。

为实现上述目的，本发明的压缩机活塞的球形凹槽的加工方法，包括以下步骤：提供一把带变位的偏心球形端铣刀，其变位宽度小于活塞纵轴方向所测量的狭槽宽度；使球形端铣刀定向移动到活塞狭槽彼此面对的槽壁之间；使刀具轴线以及两变位平面垂直于活塞的轴线以及刀具的中心位于槽壁之间的中点(初始点位置)，并处于活塞的轴线上；使球形端铣刀绕着刀具轴线旋转并沿活塞狭槽纵轴方向移动到加工起点，其移动量为刀具偏心量；使刀具以圆弧补插方式沿一个整圆轨迹在两个槽壁上加工出两个凹槽；使刀具重新回到加工起点后，再退回到初始点位置；使刀具停止旋转并在定向后退出。

本发明的上述技术方案解决了加工形成的两个球面的中心不重合的问题，确保了两凹槽合成一个球面。这样，经精确加工所获得的与普通球面相吻合的凹槽可以使滑履以理想方式在两个凹槽内滑动，从而滑履平滑地将驱动轴的旋转运动转换成活塞的往复直线运动。

为了更清楚理解本发明的目的、特点和优点，下面将结合附图对本发明一较佳实施例进行具体描述。

图1是已有技术的可变排量压缩机活塞的球形凹槽的加工方法的示意图；

图2是本发明的可变排量压缩机活塞的球形凹槽的加工方法的示意主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2和3中的本发明方法所采用的变位刀具的主视图；

图5是图4的侧视图；

图6是图4中的I部分的局部放大视图。

在这些附图中，凡同样的标号表示相同的部分或要素。

本发明是利用数控机床的特性和采用圆弧插补方法在压缩机活塞的狭槽(其宽度小于球面的直径)间加工出一对符合单一球面的相对球形凹槽，以保证旋转斜盘最佳的平滑倾斜。如图2和3所示，本发明的活塞球形凹槽的加工方法包括以下步骤：提供一把带变位的偏心球形端铣刀1，其变位宽度L(见图5)小于活塞轴线7方向所测量的狭槽宽度；使球形端铣刀1定向移动到活塞狭槽彼此面对的槽壁4，5之间；使刀具轴线6以及两变位平面12，13垂直于活塞的轴线7以及刀具的中心8位于槽壁之间的中点(初始点位置)9，并处于活塞的轴线7上；使球形端铣刀1绕着刀具轴线6旋转并沿活塞狭槽纵轴方向移动到加工起点14，其移动量为刀具偏心量S(如图3所示)；使刀具1以圆弧补插方式沿一个整圆轨迹在两个槽壁4，5上加工出两个凹槽(如图3中虚线所示)；使刀具1重新回到加工起点14后，再退回到初始点位置9；使刀具1停止旋转并定向后退出。如上所述，本发明是利用数控机床的特性和采用圆弧插补方法在压缩机活塞的狭槽(其宽度小于球面的直径)间加工出一对符合单一球面的相对球形凹槽，这样可保证旋转斜盘最佳的平滑倾斜。用上述方法加工出的活塞样品经型式试验和台架模拟性能试验，证明效果良好。

虽然上面说明了本发明一较佳实施例的的加工可变排量压缩机的活塞球形凹槽的方法，这仅仅是为了以举例的方式说明本发明，并不是对本发明的限制。事实上，本发明的上述方法还可以用于加工双头活塞和斜盘倾角固定的非可变排量压缩机中的活塞。