一种汽车空调压缩机主轴的加工工艺的制作方法

本发明涉及一种汽车空调压缩机主轴的加工工艺，属于空调压缩机核心技术领域。

背景技术：

汽车空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用。压缩机分为不可变排量和可变排量两种。根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩机。

例如，专利申请公布号为cn103306938a的发明专利公开了一种汽车空调压缩机的斜盘座结构，它包括主轴、斜盘座、斜盘、销轴、销轴套、开有腰形孔的销轴座、挡圈、转臂和复位弹簧；主轴穿过斜盘座、转臂和复位弹簧中心孔，斜盘通过内螺纹与斜盘座的外螺纹配合固定，销轴座上设有腰型孔，销轴套设置在斜盘座上，销轴座位于转臂上销轴穿过销轴套和腰型孔将斜盘座和转臂连接，挡圈固定在销轴的端部，转臂和斜盘座之间通过复位弹簧相连接。本发明结构简单，是在传统斜盘结构的基础上进行改装而成，加工工艺简单，方便装配且成本低，加工时间少，故生产效率高，斜盘角度可以精确控制，且容易实现大批量生产的。但是上述技术方案中提到的主轴，现有的主轴将采用数控车床加工，其中在采用弹簧夹头夹紧工件前，都是需要工作人员手动将工件喂入到设备当中；同时在对加工完的产品检测工程中，也是需要工作人员手动对工件逐个检测，如此的加工和检验方式，人工成本大，加工效率低；此外，一般的主轴上花键的加工，对于具有偏转角的花键，因为将其顶模是固定的，所以花键成型过程中，主轴的旋转会与固定的顶模之间形成摩擦，造成主轴被抵紧磨损，影响产品，甚至需要重新加工打磨。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种汽车空调压缩机主轴的加工工艺，解决对了传统顶模装置不能使得工件旋转的问题，使之能加工出具有一定倾斜角度的花键轴，进而增大顶模装置的加工范围；同时采用机械设备送料，降低了劳动强度，以及提高了加工效率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种汽车空调压缩机主轴的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤s1，毛坯制备和下料：采用锯床对钢筋切割成短节的毛坯，按照检验要求进行自检、巡检，将毛坯放入周转箱，将周转箱移下工序，其中毛坯总长度为160.5±0.05mm；步骤s2，打中心孔：采用数控车床对步骤s1得到毛坯车出小端部、大端部和台阶，台阶长度为143.5±0.1mm，小端部的直径为7.7±0.1mm，小端部车出中心孔，中心孔的直径为3.5-4mm；大端部的直径为9.2-9.5mm，大端部车出中心孔，中心孔的直径为4.5±0.1mm；步骤s3，粗加工，采用数控车床对步骤s2毛坯进行粗加工，外圆尺寸：12.5（+0.01，-0.01），15.7(+0.1,-0.1)，17.4(+0.1,-0.1)，18.4(+0.1,-0.1).直径尺寸：14(+0.1,-0.1)，43(+0.1,-0.1)，73.5(+0.1,-0.1)，88.5(+0.1,-0.1)，107.5(+0.1,-0.1)，123.2(+0.1,-0.1)，143.5(+0.1,-0.1)；步骤s4，压花键，采用油压机对步骤s3进行冷加压花键，其标准（齿数24齿，模数0.5，变位系数0.8，压力角20度，导向角15分，大径12.95（+0，-0.15）小径11.85(+0.03,-0.03),跨棒距13.84（+0.02，-0.02）测量棒直径0.9mm）；步骤s5，螺纹外径加工，采用全自动数控车对步骤s4毛坯进行螺纹外径加工；步骤s6，精加工，采用数控车对步骤s5进行精加工；步骤s7，滚螺纹，采用滚丝机对步骤s6进行螺纹加工，得出螺纹m8*1.25；步骤s8，总长加工，采用全自动对步骤s7进行长度加工，得出尺寸：143.2（+0.1，-0.1）17.1（+0.05，-0.05）。

本发明进一步的，所述步骤s4过程中，主轴上花键的角度偏移量为15°。

本发明进一步的，所述步骤s4中，采用模具包括安装于冲床上模的基座、模盖和缓冲顶模，所述模盖与基座之间设置有平面轴承，所述缓冲顶模设置于模盖内，且通过平面轴承转动连接于基座；所述缓冲顶模与模盖之间设置有转动轴承。

采用上述技术方案，转动轴承减小了模盖与缓冲顶模之间的摩擦，实现了缓冲顶模与模盖之间的转动；平面轴承减小了基座与缓冲顶模之间的摩擦，实现了缓冲顶模的旋转运动，结构简单。

本发明进一步的，所述步骤s4之后，还进行对该阶段处的主轴进行去毛刺和检验。

本发明进一步的，所述去毛刺和检验为工作人员制作塞规，将主轴具有花键的一端伸入到塞规内，如果花键能够通过塞规则检测结果为符合，同时花键通过塞规的过程中能够实现将花键内的毛刺去除。

采用上述技术方案：此为一种进行对步骤s4中主轴进行去毛刺和检验的人工手动操作方式。

本发明进一步的，所述去毛刺和检验为去毛刺设备进行，将塞规安装于去毛刺设备内部，去毛刺设备包括输送一端带花键的主轴有序传送的送料机构、送料机构末端的上方设有将主轴推向夹紧机构处的上料机构、夹紧主轴的夹紧机构、为花键去除毛刺的去毛刺机构以及将去除完毛刺的主轴送出的下料机构、夹紧机构的侧边设有驱动主轴转动的旋转机构；去毛刺机构包括一次推进部和二次推紧部。

采用上述技术方案：通过上述机构的配合，可以实现带主轴花键的去毛刺操作，具有自动上料，自动夹紧，自动去毛刺和自动下料的优点，减少的人工的投入，提高了去毛刺的效率，降低了劳动强度，以及提高了加工效率。

本发明进一步的，所述步骤s6中，采用去毛刺设备的送料机构、上料机构和夹紧机构对主轴固定，然后采用车刀加工。

采用上述技术方案：同理，解决人工将主轴放置在加工设备上的不方便，在一定程度上降低工作人员的强度。

附图说明

图1为实施例用于展示模具的结构示意图；

图2为实施例用于展示去毛刺设备的结构示意图；

图3为实施例用于展示去毛刺设备另一角度的结构示意图；

图4为实施例用于展示主轴的结构示意图。

附图标记：1、基座；2、模盖；3、缓冲顶模；31、模芯；32、缓冲弹簧；33、顶针；4、转动轴承；5、平面轴承；6、安装通槽；7、端盖；8、送料机构；9、上料机构；91、支架；92、卡料板；93、托手；94、下压气缸；95、卡槽；96、弹簧；10、台板一；11、左侧气缸一；12、左侧气缸二；13、转动轴；14、弹簧夹头；15、弹片；16、固定板一；17、固定板二；18、旋转气缸；19、主齿轮；20、从齿轮；21、台板二；22、外模；23、右侧气缸；24、伺服电机；25、丝杠；26、移动台；27、凵形卡口。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种汽车空调压缩机主轴的加工工艺，包括如下步骤：步骤s1，毛坯制备和下料：采用锯床对钢筋切割成短节的毛坯，按照检验要求进行自检、巡检，将毛坯放入周转箱，将周转箱移下工序，其中毛坯总长度为160.5±0.05mm；步骤s2，打中心孔：采用数控车床对步骤s1得到毛坯车出小端部、大端部和台阶，台阶长度为143.5±0.1mm，小端部的直径为7.7±0.1mm，小端部车出中心孔，中心孔的直径为3.5-4mm；大端部的直径为9.2-9.5mm，大端部车出中心孔，中心孔的直径为4.5±0.1mm；步骤s3，粗加工，采用数控车床对步骤s2毛坯进行粗加工，外圆尺寸：12.5（+0.01，-0.01），15.7(+0.1,-0.1)，17.4(+0.1,-0.1)，18.4(+0.1,-0.1).直径尺寸：14(+0.1,-0.1)，43(+0.1,-0.1)，73.5(+0.1,-0.1)，88.5(+0.1,-0.1)，107.5(+0.1,-0.1)，123.2(+0.1,-0.1)，143.5(+0.1,-0.1)；步骤s4，压花键，采用油压机对步骤s3进行冷加压花键，其标准（齿数24齿，模数0.5，变位系数0.8，压力角20度，导向角15分，大径12.95（+0，-0.15）小径11.85(+0.03,-0.03),跨棒距13.84（+0.02，-0.02）测量棒直径0.9mm）；

步骤s5，螺纹外径加工，采用全自动数控车对步骤s4毛坯进行螺纹外径加工；步骤s6，精加工，采用数控车对步骤s5进行精加工；步骤s7，滚螺纹，采用滚丝机对步骤s6进行螺纹加工，得出螺纹m8*1.25；步骤s8，总长加工，采用全自动对步骤s7进行长度加工，得出尺寸：143.2（+0.1，-0.1）17.1（+0.05，-0.05）。

参见图1至4，其中，本实施例中主轴上花键需要加工出角度，且角度偏移量为15°。步骤s4中，采用模具包括安装于冲床上模的基座1、模盖2和缓冲顶模3，模盖2与基座1之间设置有平面轴承5，缓冲顶模3设置于模盖2内，且通过平面轴承5转动连接于基座1；缓冲顶模3与模盖2之间设置有转动轴13承4。具体为缓冲顶模3包括模芯31、缓冲弹簧9632和顶针33，转动轴13承4套接再模芯31外壁，转动轴13承4内圈与模芯31外壁固定连接，外圈与模盖2开设环形凹槽槽内壁呈固定连接，模芯31转动时转动轴13承4也随着转动；另外平面轴承5的地面与基座1固定连接，顶面与模芯31的底部固定连接，模芯31转动时平面轴承5也发生转动。模芯31开设有与其同轴的安装通槽6，安装通槽6底部螺纹连接有端盖7，所述缓冲弹簧9632设置于安装通槽6内，顶针33受限于安装通槽6的前端台阶，顶针33的后端抵触于缓冲弹簧9632。转动轴13承4减小了模盖2与缓冲顶模3之间的摩擦，实现了缓冲顶模3与模盖2之间的转动；平面轴承5减小了基座1与缓冲顶模3之间的摩擦，实现了缓冲顶模3的旋转运动，结构简单。

此外，步骤s4之后，还进行对该阶段处的主轴进行去毛刺和检验。去毛刺和检验为工作人员制作塞规，将主轴具有花键的一端伸入到塞规内，如果花键能够通过塞规则检测结果为符合，同时花键通过塞规的过程中能够实现将花键内的毛刺去除。此为一种进行对步骤s4中主轴进行去毛刺和检验的人工手动操作方式。

以下为采用为去毛刺设备进行去毛刺和检验，将塞规安装于去毛刺设备内部，去毛刺设备包括输送一端带花键的主轴有序传送的送料机构8、送料机构8末端的上方设有将主轴推向夹紧机构处的上料机构9、夹紧主轴的夹紧机构、为花键去除毛刺的去毛刺机构以及将去除完毛刺的主轴送出的下料机构、夹紧机构的侧边设有驱动主轴转动的旋转机构；去毛刺机构包括一次推进部和二次推紧部。送料机构8包括送料槽和送料轨道，送料槽的一端开设有送料口，另一端开设有出料口，出料口连通于送料轨道，送料槽的底面和送料轨道的轨道面倾斜设置。

上料机构9包括支架91、卡料板92、托手93和固定于支架91侧边的下压气缸94，下压气缸94的伸缩杆的一端连接有中间板，中间板固定于卡料板92上端，卡料板92靠近送料机构8的一侧开设有卡槽95，卡槽95内卡接于主轴，托手93位于卡料板92下方，托手93包括两个托爪、两个托身以及两端分别固定于两个托爪之间的连接轴，两个托身的一端分别转动连接于连接轴，连接轴的两端之间各设有一个弹簧96，弹簧96的一端固定于连接轴，弹簧96的另一端固定于下压气缸94的伸缩杆底部，托身远离托爪的一端固定连接于卡料板92的底端。

夹紧机构包括台板一10、位于台板一10侧部的两个左侧气缸一11、一个左侧气缸二12和位于台板一10下方的支撑腔，支撑腔的中部穿设有转动轴13，转动轴13靠近下料机构的一端连接有弹簧96夹头，转动轴13另一端的外壁处设有控制弹簧96夹头松开夹紧的弹片15，转动轴13设置有弹片15的一端外壁还连接有旋转机构，转动轴13外套接且滑动设置有固定板一16和固定板二17，固定板一16和固定板二17位于旋转机构的两侧，两个左侧气缸一11固定连接于固定板二17，且两个左侧气缸一11的伸缩杆穿过固定板二17固定连接于固定板一16，固定板一16固定连接于支撑腔，且套设于转动轴13外部，固定板二17可随两个左侧气缸一11的伸缩杆伸缩沿转动轴13滑动，且能抵触于弹片15，转动轴13的中部穿设有顶杆，顶杆沿转动轴13轴向滑动连接于转动轴13内，顶杆的另一端正对于左侧气缸二12的伸缩杆方向，左侧气缸二12的推动顶杆，顶杆的一端可顶出处于松开状态的弹簧96夹头，为了顶杆的复位，在顶杆与转动轴13之间设置有伸缩簧，实现撤力后顶杆的复位。

旋转机构包括旋转气缸18、主齿轮19、从齿轮20，旋转气缸18固定安装于台板一10，且旋转气缸18的旋转杆固定连接于主齿轮19，从齿轮20固定连接于转动轴13的一端，主齿轮19皮带联动于从齿轮20。

一次推进部包括腔体工作台、用于安装塞规的外模22（将塞规同轴固定安装在外模22内）和右侧气缸23，右侧气缸23固定于腔体工作台上，右侧气缸23的伸缩杆连接于外模22。

二次推紧部包括伺服电机24、丝杠25和移动台26，伺服电机24的输出轴转动连接于丝杠25，丝杠25穿设于移动台26，移动台26可滑动卡接于腔体工作台内，移动台26的上表面固定可拆卸连接有支撑卡台，支撑卡台包括台板二21和凵形卡口27，台板二21固定于移动台26，凵形卡口27固定于台板二21，塞规架设于凵形卡口27内。

下料机构包括下侧气缸和接料轨道，接料轨道的底部设有推板，下侧气缸的伸缩杆固定连接于推板。

具体工作原理：人工把需要去毛刺的带花键的主轴往送料槽的进料口投入，由于送料槽的底面为斜面，主轴会有序的滚落并离开出料口进入同样倾斜的送料轨道，主轴滚到送料轨道的末端后，进入了正好挡在送料轨道末端的卡料板92的卡槽95内。

然后下压气缸94进气，其伸缩杆推出，把固定于伸缩杆一端的卡料板92下推，间接的把位于卡料板92卡槽95内的主轴也带着下移，为了保证主轴不掉落，卡料板92的下部设有托手93，位于两个托爪之间的连接轴上的弹簧96的作用下，托手93能够很好的托住主轴不掉落，当下料板被下压气缸94下压到能对准弹簧96夹头处，

通过右侧气缸23的进气，把塞规初步推向主轴的花键处，并把主轴推进弹簧96夹头内，使弹簧96夹头能够夹紧主轴。

当送料轨道末端的主轴下移时为了保证后一个主轴在没有卡槽95卡接的情况下不掉落，也不影响正在下移的主轴，在卡料板92的顶部延长出竖直的挡条，保证了正在下移的主轴正常下移，同时送料轨道上的主轴不掉落。

待弹性夹头夹紧带花键的主轴后，下压气缸94退气，其伸缩杆伸缩，卡料板92上移，由于主轴的阻挡，托手93又位于主轴的下方，不能很好的使托手93上移，所以设置了连接杆，使托爪与托身的转动连接，使托爪和托手93的角度可以从托着主轴时的锐角变成随着托身上移与托身逐渐成钝角，最后使托爪转动到主轴的上方，同时弹簧96的弹性势能把倾斜的托爪从主轴下方拉回原状态。

夹紧机构就是起到夹紧主轴的功能，两个左侧气缸一11进气，其对应的伸缩杆顶出，固定板二17向后移动，固定板二17就会把张开的弹片15抵压进转动轴13内，实现转动轴13另一端的弹簧96夹头夹紧带花键的主轴的目的。

二次推紧部进行正式去毛刺操作，即伺服电机24转动，带动丝杠25旋转，移动台26在腔体工作台的限位作用下以及丝杠25的带动下发生位移变化，从而实现台板一10的移动，当台板一10向着夹紧机构方向移动时，台板一10上的凵形卡口27便会在塞规的外壁沿着塞规的长度方向前进，把已经被推出一端距离的塞规进一步往夹紧机构方向移动，使主轴上的花键能够全部进入塞规，此过程就可以把浅槽内的毛刺去除掉。

同时，该塞规内还设有检测装置，通过塞规的前进把花键推入塞规，若是花键上的浅槽的深度要求与塞规不匹配，设备便会报警，去毛刺动作也不再进行下去。

若是检测正确，一次去毛刺后还要进行二次去毛刺，即旋转气缸18进气带动旋转杆转动，从而带动主齿轮19转动，并通过皮带带动从齿轮20转动，从齿轮20与转动轴13固定连接，从而转动轴13转动，最后带动与转动轴13另一端固定连接的弹簧96夹头转动，实现被弹簧96夹头夹紧的带花键的主轴转动，进行花键的浅槽与塞规的二次对应配合，进行再一次的去毛刺，两次去毛刺使花键键槽内的毛刺去除得更加彻底。

去毛刺完成后，左侧气缸一11退气，固定板二17前移，处于压缩状态的弹片15没有受到固定板二17的抵压，便会弹开，弹簧96夹头便会松开带花键的主轴，位于中间处的左侧气缸二12进气，其伸缩杆推出，把转动轴13中部的顶杆推进转动轴13内，顶杆的另一端便会推出已经去好毛刺的花键主轴，左侧气缸二12退气，其伸缩杆缩回，顶杆没有伸缩杆的推力便会自动伸出转动轴13的一端，便于下次左侧气缸二12的再一次推进。

同时，下侧气缸进气，其伸缩杆顶出，推动接料轨道底部设有推板前进，接料轨道的一端便会伸到去除完毛刺的主轴的下方，主轴掉落到接料轨道上，下侧气缸退气，其伸缩杆缩回，推板也会缩回，接料轨道跟着一起缩回，接料轨道为倾斜设置，主轴便会滚落到接料槽内。

下一个主轴上的花键去毛刺的操作只要重复以上操作便可完成，如此循环，便能完成花键上毛刺的去除。

通过上述机构的配合，可以实现带主轴花键的去毛刺操作，具有自动上料，自动夹紧，自动去毛刺和自动下料的优点，减少的人工的投入，提高了去毛刺的效率，降低了劳动强度，以及提高了加工效率。

除此之外，步骤s6中，采用去毛刺设备的送料机构8、上料机构9和夹紧机构对主轴固定，然后采用车刀加工。同理，解决人工将主轴放置在加工设备上的不方便，在一定程度上降低工作人员的强度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。