[发明专利]一种涡旋加工专用机床及其加工方法

说明书

本发明公开了一种涡旋加工专用机床及其加工方法，包括基座以及设置在基座上的主轴模块、工作台模块、自动换刀模块和冷却润滑系统；其加工运动机理为电主轴带动刀具高速回转通过Z轴伺服实现刀具切深进给，工作台DD马达带动工件作回转运动，其X轴伺服进给实现工件径向进给运动，两者组合实现极坐标运动插补轨迹，是涡旋螺旋线加工最理想的运动方式；工件装夹采用薄膜液(气)动夹具实现高精度装夹定位；使用本发明实现涡旋盘加工高精度、高效要求。

技术领域

本发明涉及一种一种涡旋加工专用机床及其加工方法，特别是针对涡旋压缩机中的薄壁螺旋涡盘的加工。

背景技术

涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机，压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。包括使通过压缩机壳体的气体的分路流动方式以减少夹带的油的许多结构特征。

在进入壳体之后，某些气体向上流动以减少了向下朝向油的流动的气体量。为了实现这目的，压缩机的电动机可以被套筒包围，该套筒具有用于引导气流到达电动机的上和下定子端部诸匝线圈的上和下孔。在某些实施例中，相对于在定子与电动机壳体之间的两气体通道重要地对吸入进口定位。该进口的位置使一通道接纳进入气体和将该流动分为沿两相反方向即向上和向下的流动。其它的通道仅传送气体向上。此外，吸入挡板、扩散件、流线型平衡重块和/或吸入管捕油件也能有助于气油分离或使夹带的油最少；

其具备以下优点：没有往复运动机构，所以结构简单、体积小、重量轻、零件少(特别是易损件少)，可靠性高；力矩变化小，平衡性高，振动小，运转平稳，从而操作简便，易于实现自动化；在其适应的制冷量范围内具有较高的效率；噪音低；

鉴于其独特的优点，替代传统压缩机结构成为该行业的主流趋势，但其主要缺点为其运动机件表面多是呈曲面形状，这些曲面的加工及其检验均较复杂，有的还需要专用设备，因此制造成本较高等因素制约其在压缩机行业的推广应用，因此该款新型涡盘加工专用机床适应该行业的需求，达到控制加工精度、提高加工效率的目的，为涡旋压缩机推广应用打下坚实的基础。

涡盘的加工精度和行为公差要求很高，目前大多采用加工中心进行涡盘加工，其中立式加工中心是最普遍的加工方式。但这些加工方式由于机床设计的局限性，均采用了工作台X/Y轴插补方法来加工生产。由于涡盘的螺旋面形状复杂，故这种加工方式在过象限时产生的误差极易引起加工面的条状缺陷，因而需要后续配合检测和精加工来弥补加工缺陷，来满足使用要求。另外，目前多数的涡盘加工机床由于加工方法的限制，需要更多的零部件来达到螺旋轨迹加工，就使得主轴悬垂很大，受力不稳定，需要加入悬垂偏差补偿，从而降低了加工精度。涡盘由于本身螺旋面的不规则形状和底部边缘的薄壁结构，因此需要合理的工装夹具的设计来保障加工过程的稳定性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种涡旋加工专用机床及其加工方法。

本发明的涡旋加工专用机床包括基座以及设置在基座上的主轴模块、工作台模块、自动换刀模块和冷却润滑系统；

所述的主轴模块包括电主轴、铣刀、滚珠丝杆副、打刀缸、回转进水器、Z轴滑台、Z轴伺服电机和直线导轨副；所述的Z轴伺服电机安装在基座上；Z轴伺服电机通过滚珠丝杆副与Z轴滑台相连；Z轴滑台还通过若干个直线导轨副与基座相连；所述的电主轴设置在Z轴滑台上，铣刀与电主轴头部相连，电主轴配置有打刀缸和回转进水器；

所述的工作台模块位于铣刀下方，工作台模块包括直线导轨和安装在直线导轨上的X向滑台；所述的X向滑台上设置有直线电机、工作台主轴、转台轴承、DD马达、推动活塞、夹具进口、薄膜夹具和增力活塞；直线电机驱动X向滑台沿直线导轨运动；工作台主轴由转台轴承支承在X向滑台上，工作台主轴由DD马达驱动，工作台主轴内配置管路，所述管路的进口为夹具进口，管路上设置推动活塞；所述薄膜夹具设有内腔，内腔内设增力活塞；内腔与所述工作台主轴的管路连通；

所述的自动换刀模块用于实现摆臂式换刀；冷却润滑系统用于为加工过程提供冷却、润滑和切削液。