一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，包括用以固定和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的車床，所述車床上設(shè)有鏡面壓光裝置，所述鏡面壓光裝置既可以沿著轉(zhuǎn)子的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，又可以沿著轉(zhuǎn)子的徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述鏡面壓光裝置包括硬質(zhì)合金壓頭與氣動(dòng)分配單元，所述氣動(dòng)分配單元在靠近轉(zhuǎn)子的一側(cè)安裝硬質(zhì)合金壓頭，所述氣動(dòng)分配單元包括二位五通電磁閥、主調(diào)節(jié)閥、單向閥、回氣副調(diào)節(jié)閥、氣缸，所述二位五通電磁閥的兩個(gè)換向接口之間串聯(lián)主調(diào)節(jié)閥、單向閥、回氣副調(diào)節(jié)閥、氣缸。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，加工所得的轉(zhuǎn)子表面達(dá)到理想的表面粗糙度；同時(shí)提高轉(zhuǎn)子表面的顯微硬度、耐磨性、耐腐蝕性、疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命。
【專利說(shuō)明】—種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及轉(zhuǎn)子的加工領(lǐng)域，特別是指一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備。【背景技術(shù)】
[0002]單螺桿泵是按回轉(zhuǎn)嚙合容積式原理工作的，主要工作部件是偏心轉(zhuǎn)子和固定的定子，其中用途最廣泛的是剛性轉(zhuǎn)子和橡膠材質(zhì)的定子，轉(zhuǎn)子和定子在安裝及使用過(guò)程中都是過(guò)盈壓縮狀態(tài)下配合的，所以兩者配合面的表面粗糙度是影響單螺桿泵壽命的重要因素。
[0003]現(xiàn)階段的轉(zhuǎn)子可通過(guò)旋風(fēng)車床經(jīng)過(guò)靠模、掛輪方法加工，也可通過(guò)數(shù)控成套加工設(shè)備加工。轉(zhuǎn)子通過(guò)粗車、半精車、精車后，還要留0.1mm左右的磨削拋光余量，才能最終加工到圖紙所規(guī)定的關(guān)鍵尺寸，例如轉(zhuǎn)子截面圓直徑、導(dǎo)程和偏心距。磨削拋光普遍采用砂帶拋光工藝，但是由于砂帶拋光工藝所使用的布條狀砂帶存在彈性，有退讓性，所以雖然轉(zhuǎn)子的精車后截面圓能夠保證規(guī)則的圓形，但是經(jīng)過(guò)拋光后的截面圓便成為不規(guī)則的圓形了，從而破壞了轉(zhuǎn)子和定子嚙合的型線，也就影響了單螺桿泵的性能參數(shù)和壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備。本實(shí)用新型提出的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，加工所得的轉(zhuǎn)子表面達(dá)到理想的表面粗糙度；同時(shí)提高轉(zhuǎn)子表面的顯微硬度、耐磨性、耐腐蝕性、疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，包括用以固定和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的車床，其特征在于，所述車床上設(shè)有鏡面壓光裝 置，所述鏡面壓光裝置既可以沿著轉(zhuǎn)子的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，又可以沿著轉(zhuǎn)子的徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述鏡面壓光裝置包括硬質(zhì)合金壓頭與氣動(dòng)分配單元，所述氣動(dòng)分配單元在靠近轉(zhuǎn)子的一側(cè)安裝硬質(zhì)合金壓頭，所述氣動(dòng)分配單元包括二位五通電磁閥、主調(diào)節(jié)閥、單向閥、回氣副調(diào)節(jié)閥、氣缸，所述二位五通電磁閥的兩個(gè)放氣接口通大氣，所述二位五通電磁閥的兩個(gè)換向接口之間串聯(lián)主調(diào)節(jié)閥、單向閥、回氣副調(diào)節(jié)閥、氣缸，所述主調(diào)節(jié)閥與回氣副調(diào)節(jié)閥分別為節(jié)流閥。
[0007]上述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，其中，所述硬質(zhì)合金壓頭為球型。
[0008]上述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，其中，所述硬質(zhì)合金壓頭的直徑為8-14毫米。
[0009]上述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，其中，還包括油壓冷卻系統(tǒng)，所述油壓冷卻系統(tǒng)與鏡面壓光裝置連接以對(duì)硬質(zhì)合金壓頭冷卻和潤(rùn)滑。
[0010]上述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，其中，所述主調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟程度大于全流量開(kāi)啟狀態(tài)的70% ;所述回氣副調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟程度小于或者等于全流量開(kāi)啟狀態(tài)的5 ~15%。[0011]上述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，其中，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，硬質(zhì)合金壓頭沿轉(zhuǎn)子軸向運(yùn)動(dòng)的距離小于或者等于0.2毫米。
[0012]本實(shí)用新型是利用技術(shù)在常溫狀態(tài)下的冷塑性特點(diǎn)，運(yùn)用硬質(zhì)合金壓頭對(duì)轉(zhuǎn)子零件表面進(jìn)行壓光處理，使得轉(zhuǎn)子表面達(dá)到理想的表面粗糙度；同時(shí)在轉(zhuǎn)子零件表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，提高零件表面的顯微硬度、耐磨性、耐腐蝕性、疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實(shí)用新型一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備在非加工狀態(tài)，硬質(zhì)合金壓頭處于回退靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的氣動(dòng)控制分配單元原理圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備在X+狀態(tài)加工時(shí)的氣動(dòng)控制分配單元原理圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備在X-狀態(tài)加工時(shí)的氣動(dòng)控制分配單元原理圖；
[0018]圖5為本實(shí)用新型一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備中轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下轉(zhuǎn)子與硬質(zhì)合金壓頭的相對(duì)位置關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]如圖1-4所示，一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，包括用以固定和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子100的車床200，所述車床200上設(shè)有鏡面壓光裝置，所述鏡面壓光裝置既可以沿著轉(zhuǎn)子100的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，又可以沿著轉(zhuǎn)子100的徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述鏡面壓光裝置包括硬質(zhì)合金壓頭310與氣動(dòng)分配單元320，所述氣動(dòng)分配單元320在靠近轉(zhuǎn)子100的一側(cè)安裝硬質(zhì)合金壓頭310，所述硬質(zhì)合金壓頭310為球型，所述硬質(zhì)合金壓頭310的直徑為8-14毫米，具體根據(jù)轉(zhuǎn)子100直徑不同而設(shè)定。所述氣動(dòng)分配單元包括二位五通電磁閥311、主調(diào)節(jié)閥312、單向閥313、回氣副調(diào)節(jié)閥314、氣缸315，所述二位五通電磁閥311的兩個(gè)放氣3111接口通大氣，所述二位五通電磁閥311的兩個(gè)換向接口 3112之間串聯(lián)主調(diào)節(jié)閥312、單向閥313、回氣副調(diào)節(jié)閥314、氣缸315，所述主調(diào)節(jié)閥312與回氣副調(diào)節(jié)閥314分別為節(jié)流閥。
[0021]上述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，其中，還包括油壓冷卻系統(tǒng)400，所述油壓冷卻系統(tǒng)400與鏡面壓光裝置連接，所述油壓冷卻系統(tǒng)400通過(guò)兩根進(jìn)出軟油管410對(duì)硬質(zhì)合金壓頭310進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑。硬質(zhì)合金壓頭310和轉(zhuǎn)子100在加工過(guò)程中時(shí)刻接觸，所以油壓冷卻系統(tǒng)400使得硬質(zhì)合金壓頭310時(shí)刻都在油壓的潤(rùn)滑下工作，使得硬質(zhì)合金壓頭310能夠旋轉(zhuǎn)靈活自由，同時(shí)也避免硬質(zhì)合金壓頭310的表面存有難以去除的金屬瘤。
[0022]上述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，其中，所述主調(diào)節(jié)閥312的開(kāi)啟程度大于全流量開(kāi)啟狀態(tài)的70%，以保證壓緊力；所述回氣副調(diào)節(jié)閥314的開(kāi)啟程度小于或者等于全流量開(kāi)啟狀態(tài)的5?15%，如果開(kāi)啟過(guò)大，則在氣缸315回退過(guò)程中壓力會(huì)降低明顯；如果開(kāi)啟過(guò)小，則在氣缸315回退過(guò)程中壓力會(huì)升高明顯，很容易損傷硬質(zhì)合金壓頭310。
[0023]如圖5所示，轉(zhuǎn)子100的橫截面圓的圓心為O1,轉(zhuǎn)子100在以O(shè)2為軸心的軌跡內(nèi)運(yùn)動(dòng)，O1O2即為轉(zhuǎn)子的偏心距。上述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備的加工方法，包括如下步驟:
[0024]SI，X+狀態(tài)加工，即轉(zhuǎn)子100旋轉(zhuǎn)狀態(tài)在0°?180°的過(guò)程:充足的氣壓P從進(jìn)氣口 3113通過(guò)二位五通電磁閥311到達(dá)主調(diào)節(jié)閥312，氣壓P的作用使得單向閥313克服彈簧的彈力處于開(kāi)啟狀態(tài)，雖然回氣副調(diào)節(jié)閥314開(kāi)啟程度較小，但是氣壓P還是足以能夠順利到達(dá)氣缸315端，氣壓P能夠迅速補(bǔ)充由于氣缸315腔的體積變大造成的壓力損失，氣缸315活塞分割的靠近硬質(zhì)合金壓頭310側(cè)的容積室內(nèi)為大氣壓PO，也就是說(shuō)氣缸315活塞被加壓P-Ptl,使得硬質(zhì)合金壓頭310在此恒定壓力下貼緊轉(zhuǎn)子100工件，鏡面壓光過(guò)程得以實(shí)現(xiàn)。
[0025]S2，X-狀態(tài)加工，即轉(zhuǎn)子100旋轉(zhuǎn)狀態(tài)在180°?360°的過(guò)程:充足的氣壓P從進(jìn)氣口 3113通過(guò)二位五通電磁閥311到達(dá)主調(diào)節(jié)閥312—側(cè)；由于氣缸315腔的體積迅速縮小使得內(nèi)部壓力增大為P1，雖然回氣副調(diào)節(jié)閥314開(kāi)啟程度較小，所以氣壓P1是緩慢到達(dá)單向閥313 —側(cè)，由于P1大于Ptl，單向閥313在彈簧和壓力的雙重作用下關(guān)閉，避免了影響進(jìn)氣口 3113壓力P的波動(dòng)。單向閥313彈簧室容腔體積約為氣缸315活塞腔體積變化值的10倍，鏡面壓光過(guò)程中壓力波動(dòng)的變化率能控制在3%以內(nèi)。
[0026]上述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備的加工方法，其中，轉(zhuǎn)子100每轉(zhuǎn)一圈，硬質(zhì)合金壓頭310沿轉(zhuǎn)子100軸向運(yùn)動(dòng)的距離小于或者等于0.2毫米。
[0027]本實(shí)用新型加工的轉(zhuǎn)子主要適用于金屬轉(zhuǎn)子以及材質(zhì)較硬的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子100 —端固定在車床200的卡盤上，轉(zhuǎn)子100的另一端有頂尖孔，用車床200的活動(dòng)頂尖將轉(zhuǎn)子100的另一端頂起，轉(zhuǎn)子100在車床200的卡盤的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。硬質(zhì)合金壓頭310頂住轉(zhuǎn)子100的一側(cè)邊緣，硬質(zhì)合金壓頭310、氣動(dòng)控制分配單元、固定在車床200的刀架210上。刀架210的行走方向Z為轉(zhuǎn)子100的軸向。轉(zhuǎn)子100的旋轉(zhuǎn)速度和硬質(zhì)合金壓頭310的Z向運(yùn)行速度設(shè)計(jì)滿足:轉(zhuǎn)子100每轉(zhuǎn)一圈，硬質(zhì)合金壓頭310Z向鏡面壓光0.2毫米以內(nèi)。
[0028]以本實(shí)用新型提出的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備及其加工方法應(yīng)用在加工G70-2不銹鋼單螺桿泵的轉(zhuǎn)子為例，得出以下加工數(shù)據(jù):
[0029]車床加工時(shí)轉(zhuǎn)速:80(r/min);
[0030]車床Z向行走速度:0.15 (mm/r)；
[0031]轉(zhuǎn)子材質(zhì):lCrl8Ni9Ti；
[0032]轉(zhuǎn)子加工前表面粗糙度:Ral.6 ；
[0033]轉(zhuǎn)子鏡面壓光后的表面粗糙度:Ra0.3 ；
[0034]轉(zhuǎn)子鏡面壓光后的耐腐蝕性:通過(guò)鹽霧試驗(yàn)機(jī)實(shí)驗(yàn)得出可提高20% ；
[0035]轉(zhuǎn)子鏡面壓光后的表面硬度:提高100%，硬化層深度約0.1Omm ；[0036]轉(zhuǎn)子拋光后的使用壽命:提高1.7倍。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，包括用以固定和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的車床，其特征在于，所述車床上設(shè)有鏡面壓光裝置，所述鏡面壓光裝置既可以沿著轉(zhuǎn)子的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，又可以沿著轉(zhuǎn)子的徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述鏡面壓光裝置包括硬質(zhì)合金壓頭與氣動(dòng)分配單元，所述氣動(dòng)分配單元在靠近轉(zhuǎn)子的一側(cè)安裝硬質(zhì)合金壓頭，所述氣動(dòng)分配單元包括二位五通電磁閥、主調(diào)節(jié)閥、單向閥、回氣副調(diào)節(jié)閥、氣缸，所述二位五通電磁閥的兩個(gè)放氣接口通大氣，所述二位五通電磁閥的兩個(gè)換向接口之間串聯(lián)主調(diào)節(jié)閥、單向閥、回氣副調(diào)節(jié)閥、氣缸，所述主調(diào)節(jié)閥與回氣副調(diào)節(jié)閥分別為節(jié)流閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，其特征在于，所述硬質(zhì)合金壓頭為球型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，其特征在于，所述硬質(zhì)合金壓頭的直徑為8-14毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，其特征在于，還包括油壓冷卻系統(tǒng)，所述油壓冷卻系統(tǒng)與鏡面壓光裝置連接以對(duì)硬質(zhì)合金壓頭冷卻和潤(rùn)滑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種加工轉(zhuǎn)子的鏡面壓光加工設(shè)備，其特征在于，所述主調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟程度大于全流量開(kāi)啟狀態(tài)的70% ;所述回氣副調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟程度小于或者等于全流量開(kāi)啟狀態(tài)的5?15%。
【文檔編號(hào)】B23P9/02GK203610913SQ201320747734
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】金中國(guó) 申請(qǐng)人:杭州興龍泵業(yè)有限公司