加工涡旋的方法和涡旋加工装置 |
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| 申请号 | CN201510502262.2 | 申请日 | 2015-08-14 | 公开(公告)号 | CN106466715A | 公开(公告)日 | 2017-03-01 |
| 申请人 | 丹佛斯(天津)有限公司; | 发明人 | 孙玉松; 布龙·迈克尔; 黄成水; 张喜双; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种加工涡旋的方法，涡旋具有一个盘状端板和从盘状端板的第一侧面延伸的涡旋壁，方法包括以下步骤：驱动涡旋绕其中 心轴 线旋转，且在旋转涡旋的同时、利用第一刀具加工涡旋的涡旋壁的 侧壁 面，其中，第一刀具为非旋转的刀具。在本发明中，在加工涡旋时，涡旋绕其中心轴线旋转，加工刀具不围绕其自身的轴线旋转，因此，提高了涡旋的加工 精度 和加工效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种加工涡旋的方法，其中所述涡旋(100、200)具有一个盘状端板(110、210)和从所述盘状端板(110、210)的第一侧面延伸的涡旋壁(120、220)，所述方法包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 加工涡旋的方法和涡旋加工装置技术领域背景技术[0002] 制冷空调行业中，压缩机是制冷空调系统的重要组成部件之一，而涡旋压缩机是一种被广泛采用的压缩机。在一个典型的涡旋压缩机中，具有一对能够相对运动的涡旋。在涡旋压缩机工作时，涡旋压缩机的一个涡旋(动涡旋)相对于另一个涡旋(静涡旋)做平动，使得涡旋的涡旋壁之间的气体压缩腔的体积变小，从而实现气体的压缩。最终，被压缩的气体从静涡旋的排气孔排出。 [0003] 在现有技术中，一般采用铣削的方法来加工涡旋。在加工整个加工过程中，待加工的涡旋始终保持固定不动，通过旋转铣削刀来完成涡旋的涡旋壁的侧壁面和端面的加工。但是，这种加工方法的加工精度低，并且加工周期长，效率低。 [0004] 此外，在现有技术中，由于用于加工涡旋壁的铣削刀需要满足特定的硬度要求，对于不符合硬度要求的铣削刀需要被替换铣，从而增加加工成本。 发明内容[0006] 根据本发明的一个方面，提供一种加工涡旋的方法，所述涡旋具有一个盘状端板和从所述盘状端板的第一侧面延伸的涡旋壁，所述方 法包括以下步骤：驱动所述涡旋绕其中心轴线旋转，且在旋转所述涡旋的同时、利用第一刀具加工所述涡旋的涡旋壁的侧壁面，其中，所述第一刀具为非旋转的刀具。 [0007] 根据本发明的一个示例性的实施例，所述第一刀具沿与所述中心轴线平行的第一方向和垂直于所述第一方向且指向所述中心轴线的第二方向移动。 [0008] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述涡旋被夹持在夹具上，并通过所述夹具驱动所述涡旋旋转。 [0009] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述涡旋是静涡旋。 [0010] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述夹具夹持在所述静涡旋的盘状端板的外周面上。 [0011] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述涡旋是动涡旋，并且所述动涡旋还包括从所述盘状端板的第二侧面延伸的榖部。 [0012] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述夹具夹持在所述动涡旋的榖部上。 [0013] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述第一刀具仅具有单个刀片。 [0014] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述第一刀具具有一对刀片，并且所述一对刀片相互背对。 [0015] 根据本发明的另一个示例性的实施例，在切削所述涡旋的涡旋壁时，利用所述一对刀片同时加工相对的涡旋壁的侧壁面。 [0016] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述第一刀具具有一对刀片，并且所述一对刀片相互面对。 [0017] 根据本发明的另一个示例性的实施例，在切削所述涡旋的涡旋壁时，利用所述一对刀片同时加工同一个涡旋壁的两个侧壁面。 [0018] 根据本发明的另一个示例性的实施例，前述方法还包括步骤：在完成所述涡旋壁的侧壁面的加工之后，在旋转所述涡旋的同时、利用第二刀具加工所述涡旋壁的端面和所述涡旋的盘状端板的第一侧面。 [0019] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述第二刀具沿与所述中 心轴线平行的第一方向和垂直于所述第一方向且指向所述中心轴线的第二方向移动。 [0020] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述第一刀具为车削刀。 [0021] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述第二刀具为车削刀或铣削刀。 [0022] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述涡旋是静涡旋，并且所述方法还包括步骤：在完成所述涡旋壁的端面的加工之后，在旋转所述涡旋的同时、利用第三刀具加工所述盘状端板的第二侧面。 [0023] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述第三刀具沿垂直于所述第一方向且指向所述中心轴线的第二方向移动。 [0024] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述涡旋是动涡旋，所述动涡旋还包括从所述盘状端板的第二侧面延伸的榖部，所述方法还包括步骤：在完成所述涡旋壁的端面的加工之后，在旋转所述涡旋的同时、利用第三刀具加工所述盘状端板的第二侧面和所述榖部的外周面。 [0025] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述第三刀具沿垂直于所述第一方向且指向所述中心轴线的第二方向移动。 [0026] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述第三刀具为车削刀。 [0027] 根据本发明的另一个示例性的实施例，在加工所述涡旋的整个过程中，所述涡旋一直被安装和固定在同一个夹具上。 [0028] 根据本发明的另一个方面，提供一种涡旋加工装置，包括夹具、第一刀具和控制单元。所述夹具适于固定住待加工的涡旋并适于驱动所述涡旋绕其中心轴线旋转，其中，所述涡旋具有一个盘状端板和从所述盘状端板的第一侧面延伸的涡旋壁。所述第一刀具适于在所述涡旋旋转的同时加工所述涡旋的涡旋壁的侧壁面，其中，所述第一刀具为非旋转的刀具。控制单元用于控制所述第一刀具对所述涡旋的涡旋壁的侧壁面进行加工。 [0029] 根据本发明的一个示例性的实施例，所述涡旋加工装置还可以包括第二刀具。所述第二刀具适于在所述涡旋旋转的同时加工所述涡旋壁的端面和加工所述涡旋的第一侧面。所述控制单元用于将所述第一 刀具切换为所述第二刀具，控制所述第二刀具对所述涡旋壁的端面和所述涡旋的第一侧面进行加工。 [0030] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述的涡旋加工装置还可以包括第三刀具。所述第三刀具适于在所述涡旋旋转的同时加工所述涡旋的盘状端板的第二侧面和/或榖部的外周面。所述控制单元用于将所述第二刀具切换为所述第三刀具，控制所述第三刀具对所述涡旋的盘状端板的第二侧面和/或榖部的外周面进行加工。 [0031] 根据本发明的另一个示例性的实施例，所述涡旋加工装置为数控机床。 [0032] 在本发明前述各个示例性的实施例中，在加工涡旋时，涡旋绕其中心轴线旋转，加工刀具不围绕其自身的轴线旋转，因此，提高了涡旋的加工精度和加工效率。此外，在本发明的一些实施例中，加工刀具可以为车削刀，并且车削刀的刀头可以使标准的刀片，因此，可以通过替换车削刀的刀片来更新加工刀具，降低了制造成本。 附图说明[0034] 图1显示根据本发明的一个示例性的实施例的静涡旋的立体示意图； [0035] 图2显示图1所示的静涡旋的示意侧视图； [0036] 图3显示利用夹具夹持住图2所示的静涡旋并驱动该静涡旋旋转的示意图； [0037] 图4显示在静涡旋旋转的同时利用第一刀具加工静涡旋的涡旋壁的侧壁面的示意图； [0038] 图5显示在静涡旋旋转的同时利用第一刀具的一种变型例加工静涡旋的涡旋壁的侧壁面的示意图； [0039] 图6显示在静涡旋旋转的同时利用第一刀具的另一种变型例加工静涡旋的涡旋壁的侧壁面的示意图； [0040] 图7显示利用第二刀具加工静涡旋的涡旋壁的端面的示意图； [0041] 图8显示利用第三刀具加工静涡旋的盘状端板的背面的示意图； [0042] 图9显示根据本发明的一个示例性的实施例的动涡旋的示意侧视图； [0043] 图10显示在动涡旋旋转的同时利用第一刀具加工动涡旋的涡旋壁的侧壁面的示意图； [0044] 图11显示在静涡旋旋转的同时利用第一刀具的一种变型例加工动涡旋的涡旋壁的侧壁面的示意图； [0045] 图12显示在静涡旋旋转的同时利用第一刀具的另一种变型例加工动涡旋的涡旋壁的侧壁面的示意图； [0046] 图13显示利用第二刀具加工动涡旋的涡旋壁的端面的示意图；和 [0047] 图14显示利用第三刀具加工动涡旋的盘状端板的背面和榖部的外周面的示意图。 具体实施方式[0048] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。 [0049] 另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了具体细节以提供对所披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。 [0050] 本发明的一实施例提供一种加工涡旋的方法。涡旋具有一个盘状端板和从盘状端板的第一侧面延伸的涡旋壁。该方法包括以下步骤：驱动涡旋绕其中心轴线旋转，在涡旋的同时旋转、利用第一刀具加工涡旋的涡旋壁的侧壁面，其中，第一刀具为非旋转的刀具。 [0051] 在加工涡旋时，涡旋绕其中心轴线旋转，而加工刀具不围绕其自身的轴线旋转。 [0052] 此外，请注意，在本发明的一些实施例中，可以先加工动涡旋后加工静涡旋，也可以先加工静涡旋后加工动涡旋，或者可以同时加工静涡旋和动涡旋。 [0053] 加工静涡旋的实施例 [0054] 图1显示根据本发明的一个示例性的实施例的静涡旋100的立体示意图；图2显示图1所示的静涡旋100的示意侧视图。 [0055] 如图1和图2所示，在图示的实施例中，静涡旋100具有一个盘状端板110和从盘状端板110的第一侧面延伸的涡旋壁120。 [0056] 下面将借助图1至图8来详细说明加工静涡旋100的过程。 [0057] 如图1和图2所示，静涡旋100为提供的工件。 [0058] 如图3所示，利用夹具(未图示)夹持住该静涡旋100。在一个实施例中，夹具可以直接夹持在静涡旋100的盘状端板110的外周面110a上。这样，如图3所示，可以通过夹具驱动静涡旋100绕其中心轴线C旋转。 [0059] 对于静涡旋的夹持，除了前述夹持外径的方式以外，还可以采用其它夹持方式，例如，可以采用内撑或压板的方式来夹持静涡旋。 [0060] 如图4所示，在旋转静涡旋100的同时、利用第一刀具10加工静涡旋100的涡旋壁120的侧壁面120a。在加工涡旋壁120的侧壁面120a时，第一刀具10沿与中心轴线C平行的第一方向Y和垂直于第一方向Y且指向中心轴线C的第二方向X移动。具体地，第一刀具10沿涡旋侧壁每车削一周要沿第一方向Y前进一定距离以便车削下一层材料。 [0061] 然后，如图7所示，在旋转静涡旋100的同时、利用第二刀具40加工涡旋壁120的端面120b和/或涡旋的盘状端板110的第一侧面。在加工涡旋壁120的端面120b和/或涡旋的盘状端板110的第一侧面时，第二刀具40沿与中心轴线C平行的第一方向Y和垂直于第一方向Y且指向中心轴线C的第二方向X移动。 [0062] 最后，如图8所示，在旋转静涡旋100的同时、利用第三刀具 50加工盘状端板110的第二侧面110b。在加工盘状端板110的第二侧面110b时，第三刀具50沿垂直于第一方向Y且指向中心轴线C的第二方向X移动。 [0063] 如图4所示，在图示的前述实施例中，第一刀具10仅具有单个刀片11。但是，本发明不局限于图示的前述实施例。 [0064] 图5显示第一刀具20的一种变型例。如图5所示，第一刀具20具有一对刀片21、22，并且一对刀片21、22相互背对。这样，可以利用一对刀片21、22同时加工相对的涡旋壁 120的侧壁面120a，从而能够提高加工效率。 [0065] 图6显示第一刀具30的另一种变型例。如图6所示，第一刀具30具有一对刀片31、32，并且一对刀片31、32相互面对。这样，可以利用一对刀片31、32同时加工同一个涡旋壁120的两个侧壁面120a，从而能够提高加工效率。 [0066] 在本发明的一个实施例中，前述第一刀具10、20、30可以为具有标准的刀头的车削刀。 [0067] 在本发明的一个实施例中，前述第二刀具40可以为车削刀或铣削刀。 [0068] 在本发明的一个实施例中，前述第三刀具50为车削刀，其可以不同于第一刀具10、20、30。 [0069] 在本发明的一个实施例中，在加工静涡旋100的整个过程中，静涡旋100一直被安装和固定在同一个夹具上。因此，在整个加工过程中，无需重新安装和固定静涡旋100，只需更换和移动加工刀具，因此，进一步提高了加工效率。 [0070] 在本发明的一个实施例中，可以采用数控机床来加工静涡旋100，这样可以进一步提高加工精度和加工效率。 [0071] 在前述实施例中，通过夹具驱动涡旋绕其中心轴线旋转，而第一刀具10在加工涡旋的过程中不围绕其自身的轴线旋转，即在本发明的各个实施例中，第一刀具10为非旋转的刀具。 [0072] 此外，在图示的实施例中，第一刀具10也不围绕涡旋100的中 心轴线C旋转，这样，可以简化第一刀具10的控制，有利于提高加工精度和加工效率。 [0073] 在本发明的前述实施例中，先用第一刀具10加工涡旋100的涡旋壁120的侧壁面120a，然后用第二刀具40加工涡旋100的涡旋壁120的端面120b和/或涡旋的盘状端板 110的第一侧面，最后用第三刀具50加工涡旋100的盘状端板210的第二侧面110b。但是，本发明的加工顺序不局限于前述实施例，前述各个加工顺序可以根据实际加工过程而变换。 [0074] 加工动涡旋的实施例 [0075] 图9显示根据本发明的一个示例性的实施例的动涡旋200的示意侧视图。 [0076] 如图9所示，在图示的实施例中，动涡旋200具有一个盘状端板210、从盘状端板210的第一侧面延伸的涡旋壁220和从盘状端板210的第二侧面延伸的榖部230。 [0077] 下面将借助图9至图14来详细说明加工动涡旋200的过程。 [0078] 如图9所示，动涡旋200为待加工的工件。 [0079] 如图10所示，利用夹具(未图示)夹持住该动涡旋200。在一个实施例中，夹具可以直接夹持住动涡旋200的榖部230上。这样，如图10所示，可以通过夹具驱动动涡旋200绕其中心轴线C旋转。 [0080] 对于动涡旋的夹持，除了前述夹持外径的方式以外，还可以采用其它夹持方式，例如，可以采用内撑或压板的方式来夹持动涡旋。 [0081] 如图10所示，在旋转动涡旋200的同时、利用第一刀具10加工动涡旋200的涡旋壁220的侧壁面220a。在加工涡旋壁220的侧壁面220a时，第一刀具10沿与中心轴线C平行的第一方向Y和垂直于第一方向Y且指向中心轴线C的第二方向X移动。具体地，第一刀具10沿涡旋侧壁每车削一周要沿第一方向Y前进一定距离以便车削下一层材料。 [0082] 然后，如图13所示，在旋转动涡旋200的同时、利用第二刀具 40加工涡旋壁220的端面220b和涡旋的盘状端板210的第一侧面。在加工涡旋壁220的端面220b和涡旋的盘状端板210的第一侧面时，第二刀具40沿与中心轴线C平行的第一方向Y和垂直于第一方向Y且指向中心轴线C的第二方向X移动。 [0083] 最后，如图14所示，在旋转动涡旋200的同时、利用第三刀具50加工盘状端板210的第二侧面210b和榖部230的外周面。在加工盘状端板210的第二侧面210b时，第三刀具50沿垂直于第一方向Y且指向中心轴线C的第二方向X移动。在加工榖部230的外周面时，第三刀具50沿与中心轴线C平行的第一方向Y移动。 [0084] 如图10所示，在图示的前述实施例中，第一刀具10仅具有单个刀片11。但是，本发明不局限于图示的前述实施例。 [0085] 图11显示第一刀具20的一种变型例。如图11所示，第一刀具20具有一对刀片21、22，并且一对刀片21、22相互背对。这样，可以利用一对刀片21、22同时加工相对的涡旋壁220的侧壁面220a，从而能够提高加工效率。 [0086] 图12显示第一刀具30的另一种变型例。如图12所示，第一刀具30具有一对刀片31、32，并且一对刀片31、32相互面对。这样，可以利用一对刀片31、32同时加工同一个涡旋壁220的两个侧壁面220a，从而能够提高加工效率。 [0087] 在本发明的一个实施例中，前述第一刀具10、20、30可以为具有标准的刀头的车削刀。 [0088] 在本发明的一个实施例中，前述第二刀具40可以为车削刀或铣削刀。 [0089] 在本发明的一个实施例中，前述第三刀具50为车削刀，其可以不同于第一刀具10、20、30。 [0090] 在本发明的一个实施例中，在加工动涡旋200的整个过程中，动涡旋200一直被安装和固定在同一个夹具上。因此，在整个加工过程中，无需重新安装和固定动涡旋200，只需更换和移动加工刀具，因此，进一步提高了加工效率。 [0091] 在本发明的一个实施例中，可以采用数控机床来加工动涡旋200，这样可以进一步提高加工精度和加工效率。 [0092] 在前述实施例中，通过夹具驱动涡旋绕其中心轴线旋转，而第一刀具10在加工涡旋的过程中不围绕其自身的轴线旋转。 [0093] 此外，在图示的实施例中，第一刀具10也不围绕涡旋200的中心轴线C旋转，这样，可以简化第一刀具10的控制，有利于提高加工精度和加工效率。在本发明的前述实施例中，先用第一刀具10加工涡旋200的涡旋壁220的侧壁面220a，然后用第二刀具40加工涡旋200的涡旋壁220的端面220b和涡旋的盘状端板210的第一侧面，最后用第三刀具50加工涡旋200的盘状端板210的第二侧面210b和榖部230的外周面。但是，请注意，本发明的加工顺序不局限于前述实施例，前述各个加工步骤可以相互交换。 [0094] 涡旋加工装置的实施例 [0095] 在本发明的一个实施例中，公开了一种用于加工前述涡旋100、200的涡旋加工装置。该涡旋加工装置主要包括夹具、第一刀具10和控制单元。前述夹具适于固定住待加工的涡旋100、200并适于驱动涡旋100、200绕其中心轴线C旋转。涡旋100、200具有一个盘状端板110、210和从盘状端板110、210的第一侧面延伸的涡旋壁120、220。前述第一刀具10适于在涡旋100、200旋转的同时加工涡旋100、200的涡旋壁120、220的侧壁面120a、 220a。第一刀具10为非旋转的刀具。前述控制单元用于控制第一刀具对涡旋100、200的涡旋壁120、220的侧壁面120a、220a进行加工。 [0096] 在本发明的一个实施例中，前述涡旋加工装置还可以包括第二刀具40，该第二刀具40适于在涡旋100、200旋转的同时加工涡旋壁120、220的端面120b、220b和加工涡旋的第一侧面。前述控制单元还可以用于将第一刀具切换为第二刀具，控制第二刀具对涡旋壁120、220的端面120b、220b和涡旋的第一侧面进行加工。 [0097] 在本发明的一个实施例中，前述涡旋加工装置还可以包括第三刀 具50，该第三刀具50适于在涡旋200旋转的同时加工涡旋100、200的盘状端板210的第二侧面210b和/或榖部230的外周面。前述控制单元还可以用于将第二刀具切换为第三刀具，控制第三刀具对涡旋100、200的盘状端板210的第二侧面210b和/或榖部230的外周面进行加工。 [0098] 在本发明的一个实施例中，前述涡旋加工装置可以为数控机床。 [0099] 本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。 [0100] 虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。 [0102] 应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。 |
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