涡轮增压器燃气进气壳的加工方法及其镗铣工具与流程

本发明属于船舶涡轮增压器技术领域，特别是涉及一种涡轮增压器燃气进气壳的加工方法及其镗铣工具。

背景技术：

cta燃气进气壳结构和要求简介：

a.燃气进气壳是涡轮增压器的关、重零件，其质量的好坏直接影响到机器的性能和寿命，尤其是两法兰及各孔的加工质量、相对位置必须准确，否则组合装配时困难，其装配质量难以保证，其机器性能、质量、寿命更难以得到保障。

b、此零件呈弯管形，两法兰端和周向上各有加工的内容，要求两大法兰中心线共面，且成90度相交，其法兰上各孔及周向上螺孔有严格的相对位置关系，以保证组装时同其他配合零件的相对位置准确。

原加工方法需要在五轴加工中心机床上加工，其具有以下缺点：

a、五坐标加工中心机床设备庞大，系统复杂，功率大，系统运行费用较高，操作者人工工资较高，零件单位生产费用高。

b、五轴加工中心机床所涉及的知识面广，难度大，所编制的加工程序较复杂，需要有较好的理论水平和实践经验，对操作者的技术水平和工作技能要求较高。

c、五轴加工中心设备运行费用高，初始投资费用更高，是工厂的关键、重点设备，数量非常有限，生产周期长，不能满足用户的时间要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种涡轮增压器燃气进气壳的加工方法及其镗铣工具，本发明通过设计、使用专用镗铣工具，将零件由五轴加工中心改到普通镗床加工，涡轮增压器燃气进气壳的缩短了生产周期，降低了涡轮增压器燃气进气壳的加工成本。

本发明的目的是这样实现的：

一种涡轮增压器燃气进气壳的加工方法，涡轮增压器燃气进气壳的毛坯具有壳体、第一法兰盘、第二法兰盘，所述壳体呈直角弯曲的管状，所述第一法兰盘、第二法兰盘位于壳体的两个端部，所述第一法兰盘、第二法兰盘的轴心线垂直，本方法包括以下工序：

工序1，划线；

工序2，镗第一法兰盘

加工出第一法兰盘的端面和各连接孔，另镗削出两定位销孔，用于镗铣工具对进气壳进行定位；

工序3，镗第二法兰盘

在镗床上利用镗铣工具对进气壳进行装夹，然后加工出第二法兰盘的端面、各连接孔以及进气壳周向上各斜孔、斜面。

进一步地，还包括工序4，钳，对去进气壳锐边、刻字。

进一步地，还包括工序5，对进气壳密封泵水，用于检查进气壳的密封性。

一种涡轮增压器燃气进气壳的镗铣工具，包括底座，所述底座上立设有定位芯轴、安装板，所述定位芯轴的上端与底座上设有的定位孔配合，所述定位芯轴的下端用于嵌入机床工作台上，当定位芯轴的下端嵌入机床工作台上时，所述定位芯轴与机床工作台回转中心线同轴，使底座可相对于定位芯轴的轴心线旋转，所述安装板位于定位芯轴的一侧，所述安装板上安装有定位销，用于对涡轮增压器燃气进气壳的第一法兰盘定位，当进气壳安装在安装板上时，所述第一法兰盘、第二法兰盘的轴心线交点位于定位芯轴的轴心线上。

优选地，所述安装板上安装有两个定位销，其中一个为圆柱销，另一个为削边销，所述安装板上设有用于与两个定位销间隙配合的销孔。

优选地，所述安装板上设有呈十字型分布的四个销孔，各条直线上的两个销孔为一组，两组销孔分别对应两个定位销，所述四个销孔位于同一个圆上。

优选地，所述定位芯轴为阶梯轴，其上端为大径段，其下端为小径段。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

进气壳采用普通镗床加工，能够及时地有效加工，这样既保证了生产进度、生产周期，减轻了五轴加工中心机床的工作负荷，保证了该机床的使用寿命和使用精度，同时还实现了：

a、五坐标加工中心机床设备庞大，系统复杂，功率大，系统运行费用较高，操作者人工工资较高，零件单位生产费用高，改为普通机床加工后，大大降低了加工成本费。

b、五轴加工中心机床所涉及的知识面广，难度大，所编制的加工程序较复杂，需要有较好的理论水平和实践经验，对操作者的技术水平和工作技能要求较高。

c、五轴加工中心设备运行费用高，初始投资费用更高，是工厂的关键、重点设备，数量非常有限，通过设计、使用专用镗铣工具，用普通镗床替代五轴加工中心加工，摆脱了该零件加工受机床的束缚、制约，提高了零件的可加工性，保证了生产周期和进度。

附图说明

图1为镗铣工具的结构示意图；

图2为图1的左视示意图；

图3为工序2的加工示意图；

图4为图3的b向示意图；

图5为工序3的加工示意图；

图6为图5的a向示意图；

图7为图5的b向示意图；

图8为p2型号进气壳工序3的加工示意图；

图9为图8的a向示意图。

附图标记

附图中，1为底座，2为圆柱销，3为垫圈，4为螺栓，5为削边销，6为定位芯轴。

具体实施方式

一种涡轮增压器燃气进气壳的镗铣工具，包括底座，所述底座上立设有定位芯轴、安装板，所述定位芯轴的上端与底座上设有的定位孔配合，所述定位芯轴的下端用于嵌入机床工作台上，当定位芯轴的下端嵌入机床工作台上时，所述定位芯轴与机床工作台回转中心线同轴，使底座可相对于定位芯轴的轴心线旋转，优选地，所述定位芯轴为阶梯轴，其上端为大径段，其下端为小径段。所述安装板位于定位芯轴的一侧，所述安装板上安装有定位销，用于对涡轮增压器燃气进气壳的第一法兰盘定位，当进气壳安装在安装板上时，所述第一法兰盘、第二法兰盘的轴心线交点位于定位芯轴的轴心线上。

所述安装板上安装有两个定位销，其中一个为圆柱销，另一个为削边销，所述安装板上设有用于与两个定位销间隙配合的销孔。所述安装板上设有呈十字型分布的四个销孔，各条直线上的两个销孔为一组，两组销孔分别对应两个定位销，所述四个销孔位于同一个圆上。所述安装板上设有若干螺钉孔，用于与燃气进气壳通过螺钉固定，所述各螺钉孔与各销孔位于同一个圆弧上。

一种涡轮增压器燃气进气壳的加工方法，涡轮增压器燃气进气壳的毛坯具有壳体、第一法兰盘(即b向法兰)、第二法兰盘(即a向法兰)，所述壳体呈直角弯曲的管状，所述第一法兰盘、第二法兰盘位于壳体的两个端部，所述第一法兰盘、第二法兰盘的轴心线垂直，本方法包括以下工序：

工序1，划线，按起始尺寸383±0.3，405±0.3，划a、b向法兰端面加工线，兼顾法兰厚度尺寸22，23划出a、b向法兰中心十字线，兼顾两法兰尺寸并将十字划线延伸到外圆非加工面上；

工序2，镗第一法兰盘；

采用t68普通镗床加工出第一法兰盘的端面和各连接孔，另镗削出两定位销孔，用于镗铣工具对进气壳进行定位；加工前将燃进壳整体放在镗床的工作台面上，并以零件a向法兰平面定位，使用压板压住a向法兰，又通过调整支撑a向法兰，从而达到找正b向法兰面的加工线，然后再进行第一法兰盘(即b向法兰盘)的加工。

工步；

1、找正b向法兰端面加工线和中心十字划线，用可调垫铁支撑和用压板固定，靠近b向法兰端可加辅助支撑固定；

2、铣b向法兰面，厚度至尺寸23，钻b向视图中通孔，其中水平方向两孔钻铰至作为插销孔；

3、工作台旋转90°，铣侧面4个凸台至173，并钻攻凸台上4-m18x1.5螺孔通；

4、锐边倒钝，孔口倒角1x45°。

工序3，镗第二法兰盘

当进气壳为p1型号时，在镗床上利用镗铣工具对进气壳进行装夹，进气壳的两法兰盘轴线位于同一水平面上，然后加工出第二法兰盘的端面、各连接孔以及进气壳周向上各斜孔、斜面。

工步(加工前须在靠近a向法兰端加辅助支撑、固定)；

1、上工装，找正后，镗铣a向法兰两级端面，钻孔、铰孔、铣11深槽；

2、装夹不变，只是按图相应角度旋转工作台，铣凸台面，平移相应的孔定位尺寸，进行钻孔、攻丝。

当进气壳为p2型号时，进气壳周面上的左右凸台也需要镗削，此时，燃气进气壳旋90°装夹固定，工作台转过15°，找正后，镗铣左右凸台，钻攻螺孔，光出通孔。

工序4，钳，对去进气壳锐边、刻字。

工序5，对进气壳密封泵水，用于检查进气壳的密封性，然后将壳体内腔清洗干净，风干后刷油防锈。

本发明以进气壳的第一法兰盘端面为定位面，通过工装找到此端法兰端面的中心，平移该中心，实现两法兰中心线共面；具体步骤如下：加工前先将工装固定在镗床工作台面上(使用螺钉、压板)，再用螺钉和定位销将燃气进气壳固定在工装上，并且以零件加工好的一端法兰面定位与工装的装夹面配合连接，让零件法兰盘的中心同工装装夹面的中心重合，然后将对刀棒装入主轴锥孔内，再用对刀棒的外圆去碰镗床的工作台面并记下此处的坐标值(a)，然后再按工装装夹面的中心到工作台面的距离(即底座中心距410毫米)，向上移动对刀棒至要求的坐标值(坐标值＝已记下坐标值a+410-对刀棒的半径)，此坐标值为要加工的法兰中心，与工装定位面中心，与在前加工的法兰中心等高，从而实现中心平移，两法兰中心线共面，保证两法兰及各孔的相对位置。

注：主轴锥孔在主轴镗杆前端孔内，是t68镗床自身所具有的主轴镗杆前端内孔，该锥度内孔用于装夹加工用的刀柄，刀套，随镗杆沿水平方向伸缩，随主轴箱上、下移动，镗床的工作台可以横向、纵向移动，能实现3个方向的自由移动，因此将标准对刀棒装入主轴锥孔后，就能实现对刀棒的对刀，去碰工作台面。

a.将两个法兰中心线的90度交点，作为零件、工装、机床工作台三者的回转中心统一，并通过定位心轴的设计、使用，成功实现了加工中零件可按任意所需角度旋转，保证燃气进气壳周向上斜螺孔和各斜面的加工。

b.前面工序加工好的法兰面作为定位面与工装装夹面配合，使其法兰面中心与工装装夹面中心，通过两根定位销子来定位，实现两个中心完全重合，保证工艺基准，工装设计基准两者重合，保证了前、后工序中法兰面和孔的加工基准相同，同时也克服了零件外形不便水平放置、装夹加工的缺点。

c.通过专用镗铣工具的设计、使用和工艺优化，将原五轴机床上的加工，改为普通机床上加工，从而摆脱了重要零件加工对五轴加工机床的依赖，摆脱了受这种关键、重点设备的加工制约和束缚，提高了零件的可加工性，适用性。

d.通过对本零件的工艺调整和加工优化，为这一类、这一系列的燃气进气壳加工，提供了一个标准化模式，找到了一种较好的加工方法，同时也为专用镗削工装设计集累了经验。

f.由于使用普通机床和专用镗铣工具，来替代关、重点设备加工零件，减轻了五轴机床的生产压力和工作负荷，保证了所需产品的生产进度和周期，为迎得客户，迎得市场打下了基础

验证结果；

新工艺、新加工方法及专用镗铣工具，通过使用、验证满足设计图纸要求，能较好地保证生产进度和时间节点，达到预期效果

经过设计、使用专用镗铣工具，将难以水平放置、装夹的零件，可靠定位、装夹在工装面上，克服了零件难以水平装夹，一次装夹中完成两法兰加工的缺点，同时改原五轴关键机床加工为普通镗床上加工，并通过工艺调整、优化，成功解决该零件加工中出现的瓶颈问题，同时还实现了；

1、降低了该产品零件的加工成本。

2、保证了该零件的生产周期和生产进度，为迎得客户，迎得市场提供了保障。

3、普通机床和工装的设计使用，摆脱了对关、重点设备的依赖、束缚，提高了零件的可加工性。

4、为同类、系列的零件加工、优化提供了保障，也为专用镗铣工具的设计、使用集累了宝贵经验

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。