CN109202385A - 一种增压器甩油盘加工方法 - Google Patents

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    • F04D29/063—Lubrication specially adapted for elastic fluid pumps

Abstract

本发明提供一种增压器甩油盘加工方法，包括以下工序：a.毛坯进行第一次热处理；b.粗车甩油盘的外圆、内孔、压气端和涡轮端；c.进行第二次热处理；d.半精车甩油盘的外圆、内孔、压气端和涡轮端，留磨削余量；e.铣外圆沉台；f.表面渗氮处理；g.检验渗氮层深度及硬度；h.探伤；i.一次装夹甩油盘，找正内孔及涡轮端配合面，精磨内孔和涡轮端配合面，并抛光涡轮端内孔倒角；j.以已磨内孔和已磨涡轮端配合面为基准，精磨甩油盘两端大端面及外圆；k.找正已磨涡轮端配合面，精磨甩油盘压气端配合面，并抛光压气端内孔倒角。该方法提高了甩油盘的加工质量。

Description

一种增压器甩油盘加工方法
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种增压器甩油盘加工方法。
背景技术
目前，随着国际形势的变化，我国船舶制造业迅猛发展，市场份额保持全球领先地位。船舶主要动力装置为柴油机，增压器作为柴油机的重要部件，其技术水平直接影响船用柴油机的工作效率。
涡轮增压器属于装在柴油机上的高速运转部件，其中甩油盘是增压器的重要组成零件，甩油盘100连接在叶轮衬套和增压器主轴200之间，主要起到甩油、润滑的作用(如图1所示)，甩油盘结构如图2、图3所示，甩油盘包括压气端101和涡轮端102。为此，对于甩油盘的加工，必须严格保证其加工精度和质量，同时还要最大限度的降低生产成本，提高生产效率。
甩油盘由棒料加工而成，其尺寸精度、形位公差、粗糙度要求都很高，加工难度较大，尤其是甩油盘的各部位的同轴度、圆度以及甩油盘压气端和涡轮端配合面，直接影响增压器性能。甩油盘压气端和涡轮端配合面有气体渗氮要求，且两端配合面平面度及平行度要求较高。甩油盘为盘类零件，且厚度较薄，在加工过程中容易产生变形。而现有的甩油盘加工方法加工出的甩油盘各部位的同轴度、圆度较差，压气端和涡轮端配合面尺寸精度低，加工出的甩油盘容易产生变形，降低了增压器的性能和功率，缩短了甩油盘的实用寿命。
发明内容
针对现有技术中，甩油盘同轴度、圆度差，压气端和涡轮端配合面尺寸精度低的技术问题，本发明提供一种增压器甩油盘加工方法，通过该方法加工出的甩油盘同轴度高，圆度好，提高了甩油盘压气端和涡轮端配合面精度，增加了甩油盘的使用寿命。
本发明技术方案如下：
一种增压器甩油盘加工方法，其特征在于，包括以下工序：
a.毛坯进行第一次热处理；
b.粗车甩油盘的外圆、内孔、压气端和涡轮端；
c.进行第二次热处理；
d.半精车甩油盘的外圆、内孔、压气端和涡轮端，留磨削余量；
e.铣外圆沉台；
f.表面渗氮处理；
g.检验渗氮层深度及硬度；
h.探伤；
i.一次装夹甩油盘，找正内孔及涡轮端配合面，精磨内孔和涡轮端配合面，并抛光涡轮端内孔倒角；
j.以已磨内孔和已磨涡轮端配合面为基准，精磨甩油盘两端大端面及外圆；
k.找正已磨涡轮端配合面，精磨甩油盘压气端配合面，并抛光压气端内孔倒角。
进一步的，步骤b中，b1.三爪夹甩油盘涡轮端外圆，靠平涡轮端端面，找正，粗车甩油盘内孔、压气端外圆、压气端大端面、压气端配合面、压气端凹面；b2.三爪夹甩油盘压气端外圆，粗车甩油盘涡轮端外圆、涡轮端大端面、涡轮端配合面、涡轮端凹面。
进一步的，步骤d中，d1.软三爪夹甩油盘涡轮端外圆，靠平涡轮端大端面，找正，半精车甩油盘内孔、压气端内孔倒角、压气端外圆、压气端大端面、压气端配合面、压气端凹面；d2.软三爪夹甩油盘压气端的外圆，靠平压气端大端面，找正已车内孔，半精车甩油盘涡轮端内孔倒角、涡轮端外圆、涡轮端大端面、涡轮端配合面、涡轮端凹面。
进一步的，步骤i中，四爪夹外圆，靠平压气端大端面，找正甩油盘涡轮端配合面及内孔，精磨内孔、涡轮端配合面，并抛光涡轮端内孔倒角。
进一步的，步骤j中，靠平甩油盘涡轮端配合面，压紧压气端配合面，以已磨内孔和已磨涡轮端配合面为基准，精磨甩油盘两端大端面及外圆。
进一步的，步骤k中，四爪夹外圆，靠平涡轮端大端面，找正已磨涡轮端配合面及已磨内孔，精磨甩油盘压气端配合面，并抛光压气端内孔倒角。
进一步的，步骤g中检验渗氮层深度及硬度的方法为：步骤a和步骤f试块与零件同炉处理，使用显微镜以试块作为解剖样件检测渗氮层深度以及渗氮层表面硬度。
进一步的，还包括工序l.清理零件毛刺。
进一步的，还包括工序m.表面硬化处理。
进一步的，还包括工序n.退磁处理。
本发明的有益效果是：
1、步骤d中半精车时，先一次半精车出压气端各端面、内孔及外圆，然后找正已车内孔，加工涡轮端各端面及外圆，以保证两端端面及外圆的形位公差。
2、步骤i.j.k.中精磨时，先在一次加工中精磨出内孔及涡轮端配合面，再以内孔及已磨涡轮端配合面为基准，磨外圆及两端大端面，保证外圆与内孔的跳动要求，最后找正已加工好的涡轮端配合面及内孔，加工压气端配合面。精磨加工时，均以内孔及与内孔一起精加工出的定位面作为统一基准来加工，有效提高甩油盘加工精度。
3、本发明先通过步骤d半精车出甩油盘的外圆、内孔、压气端和涡轮端并留一定磨削余量，再对零件做渗氮处理，甩油盘产生变形，最后对零件进行再加工，通过精磨将甩油盘各端面及内孔加工至图纸要求，有效解决了加工出的甩油盘容易产生变形的问题。半精车时余量的预留需进行渗氮工序的工艺验证后再确定预留余量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为背景技术中甩油盘装在增压器上的装配图；
图2为甩油盘的立体结构示意图；
图3为图2剖面图；
图4为粗车b1工艺附图；
图5为粗车b2工艺附图；
图6为半精车d1工艺附图；
图7为半精车d2工艺附图；
图8为精磨i工艺附图；
图9为精磨j工艺附图；
图10为精磨k工艺附图；
附图中：100-甩油盘；101-压气端；101a-压气端大端面；101b-压气端凹面；101c-压气端配合面；102-涡轮端；102a-涡轮端大端面；102b-涡轮端凹面；102c-涡轮端配合面；103-内孔；103b-压气端内孔倒角；103c-涡轮端内孔倒角；200-主轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
如图4至图10所示，一种增压器甩油盘加工方法，包括以下工序：
a.毛坯按规范进行热处理(试块同炉处理)，改善切削功能；
b.粗车甩油盘的外圆、内孔、压气端和涡轮端；
c.按规范进行热处理，去除加工应力，减小渗氮过程中的变形量；
d.半精车甩油盘的外圆、内孔、压气端和涡轮端，根据试验验证留少量磨削余量；
e.铣外圆沉台；
f.表面渗氮处理(试块同炉处理)，增加零件表面硬度及耐磨性；
g.检验渗氮层深度及硬度(使用显微镜以试块作为解剖样件检测渗氮层深度，用硬度计检测试块渗氮层表面硬度)；
h.探伤，检测零件表面渗氮处理后有无裂纹；
i.一次装夹甩油盘，找正内孔及涡轮端配合面，精磨内孔和涡轮端配合面，并抛光涡轮端内孔倒角；
j.以已磨内孔和已磨涡轮端配合面为基准，精磨甩油盘两端大端面及外圆；
k.找正已磨涡轮端配合面，精磨甩油盘压气端配合面，并抛光压气端内孔倒角；
l.清理零件毛刺；
m.表面硬化处理；
n.退磁处理；
步骤b中，如图4所示，b1.三爪夹甩油盘涡轮端外圆，靠平涡轮端端面，找正，粗车甩油盘内孔103、压气端外圆、压气端大端面101a、压气端配合面101b以及压气端凹面101c；如图5所示，b2.三爪夹甩油盘压气端外圆，粗车甩油盘涡轮端外圆、涡轮端大端面102a、涡轮端配合面102b以及涡轮端凹面102c。
步骤d中，如图6所示，d1.软三爪夹甩油盘涡轮端外圆，靠平涡轮端大端面，找正，数控车床按工艺附图6半精车甩油盘内孔103、压气端内孔倒角103b、压气端外圆、压气端大端面101a、压气端配合面101b、压气端凹面101c；如图7所示，d2.软三爪夹甩油盘压气端外圆，靠平压气端大端面，找正已车内孔0.05mm以内，数控车床按工艺附图7半精车甩油盘涡轮端内孔倒角103c、涡轮端外圆、涡轮端大端面102a、涡轮端配合面102b、涡轮端凹面102c。其中压气端凹面101c和涡轮端凹面102c及其斜度要求不高，且表面渗氮时变形量很小，故均在半精车时加工完成。本实施例精车时使用高精度的数控车床加工，精车时均以内孔及与内孔一起车出的端面为基准加工。
如图8所示，步骤i中，四爪夹外圆，靠平压气端大端面，找正甩油盘涡轮端配合面及内孔，跳动量小于0.01mm，精磨内孔103a、涡轮端配合面102b，并抛光涡轮端内孔倒角103c。本实施例精磨内孔时使用高精度的内孔磨床加工内孔及端面。
如图9所示，步骤j中，靠平甩油盘涡轮端配合面和内孔，压紧压气端配合面，以已磨内孔和已磨涡轮端配合面为基准，精磨甩油盘两端大端面及外圆。本实施例精磨外圆及端面使用高精度外圆磨床加工，精磨时均以内孔及与内孔一起磨出的端面为基准加工。
如图10所示，步骤k中，四爪夹外圆，靠平涡轮端大端面，找正已磨涡轮端配合面及内孔，精磨甩油盘压气端配合面101b，并抛光压气端内孔倒角103b。本实施例精磨内孔时使用高精度的内孔磨床，精磨时均以内孔及与内孔一起精磨出的端面为基准加工。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种增压器甩油盘加工方法，其特征在于，包括以下工序：
a.毛坯进行第一次热处理；
b.粗车甩油盘的外圆、内孔、压气端和涡轮端；
c.进行第二次热处理；
d.半精车甩油盘的外圆、内孔、压气端和涡轮端，留磨削余量；
e.铣外圆沉台；
f.表面渗氮处理；
g.检验渗氮层深度及硬度；
h.探伤；
i.一次装夹甩油盘，找正内孔及涡轮端配合面，精磨内孔和涡轮端配合面，并抛光涡轮端内孔倒角；
j.以已磨内孔和已磨涡轮端配合面为基准，精磨甩油盘两端大端面及外圆；
k.找正已磨涡轮端配合面，精磨甩油盘压气端配合面，并抛光压气端内孔倒角。
2.根据权利要求1所述的增压器甩油盘加工方法，其特征在于：步骤b中，
b1.三爪夹甩油盘涡轮端外圆，靠平涡轮端端面，找正，粗车甩油盘内孔、压气端外圆、压气端大端面、压气端配合面、压气端凹面；
b2.三爪夹甩油盘压气端外圆，粗车甩油盘涡轮端外圆、涡轮端大端面、涡轮端配合面、涡轮端凹面。
3.根据权利要求1所述的增压器甩油盘加工方法，其特征在于：步骤d中，
d1.软三爪夹甩油盘涡轮端外圆，靠平涡轮端大端面，找正，半精车甩油盘内孔、压气端内孔倒角、压气端外圆、压气端大端面、压气端配合面、压气端凹面；
d2.软三爪夹甩油盘压气端的外圆，靠平压气端大端面，找正已车内孔，半精车甩油盘涡轮端内孔倒角、涡轮端外圆、涡轮端大端面、涡轮端配合面、涡轮端凹面。
4.根据权利要求1所述的增压器甩油盘加工方法，其特征在于：步骤i中，四爪夹外圆，靠平压气端大端面，找正甩油盘涡轮端配合面及内孔，精磨内孔、涡轮轮端配合面，并抛光涡轮端内孔倒角。
5.根据权利要求1所述的增压器甩油盘加工方法，其特征在于：步骤j中，靠平甩油盘涡轮端配合面，压紧压气端配合面，以已磨内孔和已磨涡轮端配合面为基准，精磨甩油盘两端大端面及外圆。
6.根据权利要求1所述的增压器甩油盘加工方法，其特征在于：步骤k中，四爪夹外圆，靠平涡轮端大端面，找正已磨涡轮端配合面及已磨内孔，精磨甩油盘压气端配合面，并抛光压气端内孔倒角。
7.根据权利要求1所述的增压器甩油盘加工方法，其特征在于：步骤g中检验渗氮层深度及硬度的方法为：步骤a和步骤f试块与零件同炉处理，使用显微镜以试块作为解剖样件检测渗氮层深度以及渗氮层表面硬度。
8.根据权利要求1所述的增压器甩油盘加工方法，其特征在于：还包括工序l.清理零件毛刺。
9.根据权利要求1所述的增压器甩油盘加工方法，其特征在于：还包括工序m.表面硬化处理。
10.根据权利要求1所述的增压器甩油盘加工方法，其特征在于：还包括工序n.退磁处理。
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