CN116765767B - 一种增压器用止推套的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械部件加工领域，具体提供了一种增压器用止推套的加工方法，包括以下步骤：S1：圆棒料进行粗车加工得到粗车件，所述粗车件分为夹持部与止推套部；S2：将粗车件进行调质处理；S3：三爪卡盘装夹粗车件的夹持部，对粗车件进行精车加工，得到精车件；S4：分离夹持部与止推套部，去除止推套部的毛刺；S5：将止推套部安装在防护工装上进行防护，对止推套部进行渗氮处理；S6：设计夹具，通过夹具将止推套部安装在车床上，精车内径；S7：将止推套部压入抛光工装内，抛光止推套部的部分面。粗车并预留夹持部可以使得所有刀具在粗车与精车加工圆棒料时没有干涉，止推套部尺寸可以一次性加工成型。

Description

一种增压器用止推套的加工方法

技术领域

本发明涉及机械部件加工领域，具体提供了一种增压器用止推套的加工方法。

背景技术

随着工业的发展和社会需求的逐步提高，涡轮增压器内部零部件的加工要求也在逐渐提高，涡轮增压器的加工难度也在随之提升。止推套作为增压器轴系上的关键零部件，与止推轴承和浮动轴承直接接触，对于关键尺寸的精度以及工件本身的硬度有非常高的要求。

现有技术中对于止推套的加工没有固定的工艺，几乎是由操作工参照图纸操控机床加工而来，在粗车与精车工件的时候，为了避免刀具干涉，在将工件一端加工至图纸尺寸后，还需要将工件取下，重新夹持去加工另一端，不仅浪费加工时间，而且重复夹持导致工件尺寸不能一次性成型，影响后续步骤的加工精度。若加工出成品尺寸不达标，成品止推套需要重新修复或者报废。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明提供了增压器用止推套的加工方法，其目的是解决现有技术中止推套的精度难以达标的问题。

为了实现上述目的，本发明提供增压器用止推套的加工方法，其内容为包括以下步骤：

S1：圆棒料进行粗车加工得到粗车件，所述粗车件分为夹持部与止推套部；

S2：将粗车件进行调质处理；

S3：三爪卡盘装夹粗车件的夹持部，对粗车件进行精车加工，得到精车件；

S4：分离夹持部与止推套部，去除止推套部的毛刺；

S5：将止推套部安装在防护工装上进行防护，对止推套部进行渗氮处理；

S6：设计夹具，通过夹具将止推套部安装在车床上，精车内径；

S7：将止推套部压入抛光工装内，抛光止推套部的部分面。

优选的，步骤S1中所述粗车加工的具体工艺为：车削外圆，粗镗内孔，所述外圆与内孔单边均预留0.5mm加工量。

优选的，步骤S2中所述调质处理的具体工艺为：先将所述粗车件在850℃的条件下保温，随后进行油淬火，油淬火后在560℃温度下回火，回火完成后保温，保温后油冷。

优选的，在850℃的条件下的保温时间为20分钟，回火完成后的保温时间为40分钟。

优选的，步骤S3中所述精车加工的具体工艺为：车削止推套部的外圆不留余量，止推套部的内孔单边留0.2mm的余量，夹持部与止推套部的分离部留0.1mm的余量。

优选的，所述防护工装包括能够贯穿止推套部内孔的第一芯轴，所述第一芯轴中部为第一定位部，所述第一定位部能够与所述止推套部内孔过渡配合，所述第一芯轴两端为第一连接部，两个所述第一连接部上均开设有螺纹，两个所述第一连接部分别通过螺纹与第一螺纹帽螺纹连接，两个所述第一螺纹帽能够配合夹紧所述止推套部。

优选的，所述夹具包括能够与车床主轴同轴固定的连接盘，所述连接盘与夹具体能够通过固定螺栓固定，所述夹具体内开设腔体，所述腔体内滑动设置有夹套，所述夹套与拉杆固定连接，所述拉杆能够与车床拉杆固定，所述车床拉杆能够拉动夹套轴向移动夹持止推套部，所述夹具体内部还配置有与其同轴固定的定位座，所述定位座的一端与所述夹具体抵接，所述定位座的另一端能够与止推套部抵接。

优选的，所述腔体远离拉杆的一端为扩口设置的导向锥面，所述夹套包括与拉杆固定连接的夹套底座，所述夹套底座上均匀固定有至少三个夹套卡爪，所述夹套卡爪远离拉杆的一端为与导向锥面相适配的圆台面。

优选的，所述连接盘侧壁均匀开设四个螺孔，四个所述螺孔分别螺纹配合有调整螺栓，四个所述调整螺栓的一端均与夹具体的外壁抵接，四个所述调整螺栓的另一端均贯穿所述连接盘侧壁并延伸至连接盘外侧。

优选的，所述抛光工装包括第二芯轴、压板、第二螺纹帽，所述第二芯轴的一端为限位部，中间为第二定位部，另一端为第二连接部，所述第二定位部与止推套部过盈配合，所述压板和所述限位部能够共同抵接所述止推套部的两端，所述压板还能够与第二螺纹帽抵接，所述第二螺纹帽与第二连接部螺纹连接。

本发明的目的在于提供增压器用止推套的加工方法，其具有以下有益效果：

①粗车并预留夹持部可以使得所有刀具在粗车与精车加工圆棒料时没有干涉，止推套部尺寸可以一次性加工成型，不需要重复夹持工件多次加工，节省了加工时间，提升了加工效率。

②将粗车件进行调质处理，既能保证很好的芯部硬度，还能保证很高的延伸率。

附图说明

图1是粗车件的结构示意图；

图2是精车件的结构示意图；

图3是防护工装的结构示意图；

图4是防护工装与止推套部的配合示意图；

图5是夹具的结构示意图；

图6是图5的A处放大图；

图7是抛光工装的结构示意图；

图8是抛光工装与止推套部的配合示意图。

在图中：1-夹持部；2-止推套部；3-分离部；10-第一芯轴；11-第一螺纹帽；100-第一定位部；101-第一连接部；30-连接盘；31-夹具体；310-腔体；311-导向锥面；32-夹套；320-夹套底座；321-夹套卡爪；322-连接螺栓；33-定位座；34-拉杆；35-螺孔；36-调整螺栓；37-连接孔；38-滑套；39-固定螺栓；40-第二芯轴；401-限位部；402-第二定位部；403-第二连接部；41-压板；42-第二螺纹帽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-8所示，一种增压器用止推套的加工方法，包括以下步骤：

S1：取材质为42CrMo，直径为45mm的圆棒料，使用数控机床进行粗车，先粗车棒料的外圆，再粗镗棒料的内孔，得到粗车件，粗车件分为夹持部1与止推套部2，夹持部1无需留余量，止推套部2需要单边留余量0.5mm。预留夹持部1可以使得所有刀具在粗车与精车加工圆棒料时没有干涉，止推套部2尺寸可以一次性加工成型，不需要重复夹持工件多次加工，节省了加工时间，提升了加工效率。

S2：将粗车件在850℃的条件下保温20分钟，随后进行油淬火，油淬火后测量部件的硬度≥55HRC，在560℃温度下回火，保温40分钟后油冷，测量硬度在36-39HRC，延伸率能够保证在13%以上。采用这种调质处理的方式既能保证很好的芯部硬度，还能保证很高的延伸率。

S3:使用三爪卡盘装夹固定夹持部1，使用数控机床对止推套部2进行精车，将止推套部2的外圆精车到位，止推套部2的内孔留下0.2mm的余量，夹持部1与止推套部2之间精车出分离部3，所述分离部3留下0.1mm的余量，精车出0.1mm的分离部3方便后续加工中将夹持部1与止推套部2分离。

S4:等到精车到位后，关闭数控机床，将夹持部1与止推套部2分离，因为分离部3只留下0.1mm的余量，所以很容易掰断，随后使用砂纸等打磨掉止推套部2因分离产生的毛刺。

S5:设计防护工装对止推套部2进行防护，将止推套部2采用气体渗氮的方式进行渗氮处理；

渗氮处理可以增强止推套部2表面的强度与耐磨性，设计防护工装的目的是在对止推套部2进行渗氮处理的时候，对止推套部2进行紧固与防护，使得渗氮产生的尺寸变化不超出所允许的范围，减小止推套部2的变形，还能避免止推套部2因应力产生裂痕。

S6:设计夹具，使用夹具夹持止推套部2，精车止推套部2的内孔到标准尺寸。

S7:设计抛光工装，将止推套部2压入抛光工装内，抛光止推套部2的第一面51和第二面52，对这两个面进行抛光是因为后续使用时这两个面与轴承接触，抛光完后取出止推套成品。

作为本实施例的进一步解释，所述防护工装的结构设计为：包括贯穿止推套部2内孔的第一芯轴10，所述第一芯轴10的中部为第一定位部100，所述第一定位部100能够与所述止推套部2内孔过渡配合，所述第一芯轴10的两端为第一连接部101，两个所述第一连接部101的外圆周面上均开设有连接螺纹，连接螺纹与第一螺纹帽11的内螺纹配合，所以两个第一连接部101分别与两个第一螺纹帽11螺纹连接，止推套部2的一端能够与其中一个第一螺纹帽11端面抵接，止推套部2另一端与另一个第一螺纹帽11抵接，也就是说，两个所述第一螺纹帽11能够配合夹紧所述止推套部2。

使用时，将止推套部2从第一芯轴10的一端套入，直到止推套部2的横向中心与第一芯轴10的第一定位部100的横向中心对齐，将两个第一螺纹帽11分别拧在第一芯轴10的两个第一连接部101，逐渐拧动第一螺纹帽11，直到两个第一螺纹帽11的端面分别与止推套部2的两个端面抵接，继续拧动第一螺纹帽11，使得两个第一螺纹帽11配合夹紧止推套部2。

作为本实施例的进一步解释，所述夹具的结构设计为：包括能够与车床定位止口配合的连接盘30，所述连接盘30能够通过固定螺栓39与夹具体31固定，具体的说，夹具体31的肩部开设连接孔37，固定螺栓39的尾端穿过连接孔37与连接盘30螺纹连接，固定螺栓39与连接孔37间隙配合，当固定螺栓39拧紧后，固定螺栓39的头部配合连接盘30压紧固定夹具体；所述夹具体31内开设腔体310，所述腔体310内设置有夹套32，所述夹套32与拉杆34固定连接，所述拉杆34能够与车床拉杆固定，所述车床拉杆能够拉动夹套32轴向移动夹持止推套部2。所述夹具体31内部还配置有与其同轴固定的定位座33，所述定位座33的一端贯穿夹套32与所述夹具体31抵接，所述定位座33的另一端能够与止推套部2抵接。

其中，所述腔体310远离拉杆34的一端为扩口设置的导向锥面311，所述夹套32包括夹套底座320，所述夹套底座320通过连接螺栓322与拉杆34固定连接，具体的说，连接螺栓322的尾端与拉杆34螺纹连接，连接螺栓322的中间部分贯穿夹具体31并能够相对于夹具体31移动；连接螺栓322的上部配置在第一光孔323内，第一光孔323开设在夹套底座320上；连接螺栓322的中间部分配置在滑套38开设的第二光孔324内，滑套38贯穿夹具体31并能够相对于夹具体31移动，滑套38的一端与拉杆34抵接，滑套38的另一端与夹套底座320抵接。夹套底座320上均匀固定有至少三个夹套卡爪321，所述夹套卡爪321远离拉杆34的一端为与导向锥面311相适配的圆台面。

所述连接盘30侧壁均匀开设四个螺孔35，四个所述螺孔35均螺纹配合有调整螺栓36，所述调整螺栓36的一端与夹具体31的外壁抵接，所述调整螺栓36的另一端贯穿所述连接盘30侧壁并延伸至连接盘30外侧。

其中，夹套32的材质需要具备较高的硬度和弹性。

使用时，将止推套部2放置到夹套卡爪321中间，随后车床拉杆缓慢向左侧拉动拉杆34，拉杆34带动夹套32向左侧运动，夹具体31上的导向锥面311会不断挤压夹套卡爪321，夹套卡爪321随之夹紧止推套部2。随后，将固定螺栓39略微拧松，此时，连接盘30与夹具体31不再处于压紧状态，由于固定螺栓39与连接孔37之间存在空隙，所以调整螺栓36可以顶动夹具体31，缓慢转动机床的传动轴，使用杠杆千分表测量止推套内孔的跳动值，根据跳动值调整拧动对应的调整螺栓36，直至跳动值控制在0.003mm以内，拧紧固定螺栓39，使得连接盘30与夹具体31处于压紧状态。采用这种方式，使得止推套部2与机床传动轴的同轴度控制在0.003mm以内。

作为本实施例的进一步解释，所述抛光工装的结构设计为：包括第二芯轴40、压板41、第二螺纹帽42，所述第二芯轴40的一端为限位部401，中间为第二定位部402，另一端为第二连接部403，所述第二定位部402能够穿过止推套部2内孔并与所述内孔过盈配合，过盈量为0.002mm，以此保证装配后没有间隙，从而保证同轴度，所述压板41能够配合限位部401共同压紧止推套部2，压板41还能够与第二螺纹帽42抵接，所述第二螺纹帽42与第二连接部403螺纹连接，也就是说，第二螺纹帽42的通过压板41与限位部401压紧止推套部2。

其中，压板41的形状为圆环状，压板41的两个端面均具备很高的平整度，保证压紧时的精度。

当加工多个止推套部2时，需要准备多根尺寸不同的第二芯轴40配合止推套部2的内孔，因为止推套部2的内孔存在公差范围，所以只用一根第二芯轴40并不能满足需求，故需要准备多根第二芯轴40，每根第二芯轴40的尺寸间隔为0.002mm。

使用时，需要使用手动夹钳将止推套部2压入到第二芯轴40的第二定位部402，直到止推套部2的下端与限位部401抵接，随后将压板41套入第二芯轴40，直到压板41的下端与止推套部2的上端抵接，随后将第二螺纹帽42拧紧，直到第二螺纹帽42的下端与压板41的上端抵接，继续拧紧第二螺纹帽42，使得第二螺纹帽42与压板41、限位部401共同配合压紧止推套部2。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种增压器用止推套的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：圆棒料进行粗车加工得到粗车件，所述粗车件分为夹持部（1）与止推套部（2）；

S2：将粗车件进行调质处理；

S3：三爪卡盘装夹粗车件的夹持部（1），对粗车件进行精车加工，得到精车件；

S4：分离夹持部（1）与止推套部（2），去除止推套部（2）的毛刺；

S5：将止推套部（2）安装在防护工装上进行防护，对止推套部（2）进行渗氮处理；

S6：设计夹具，通过夹具将止推套部（2）安装在车床上，精车内径；

其中，所述夹具包括能够与车床主轴同轴固定的连接盘（30），所述连接盘（30）与夹具体（31）能够通过固定螺栓（39）固定，所述夹具体（31）内开设腔体（310），所述腔体（310）内滑动设置有夹套（32），所述夹套（32）与拉杆（34）固定连接，所述拉杆（34）能够与车床拉杆固定，所述车床拉杆能够拉动夹套（32）轴向移动夹持止推套部（2），所述夹具体（31）内部还配置有与其同轴固定的定位座（33），所述定位座（33）的一端与所述夹具体（31）抵接，所述定位座（33）的另一端能够与止推套部（2）抵接；所述腔体（310）远离拉杆（34）的一端为扩口设置的导向锥面（311），所述夹套（32）包括与拉杆（34）固定连接的夹套底座（320），所述夹套底座（320）上均匀固定有至少三个夹套卡爪（321），所述夹套卡爪（321）远离拉杆（34）的一端为与导向锥面（311）相适配的圆台面；所述连接盘（30）侧壁均匀开设四个螺孔（35），四个所述螺孔（35）分别螺纹配合有调整螺栓（36），四个所述调整螺栓（36）的一端均与夹具体（31）的外壁抵接，四个所述调整螺栓（36）的另一端均贯穿所述连接盘（30）侧壁并延伸至连接盘（30）外侧；

S7：将止推套部（2）压入抛光工装内，抛光止推套部（2）的部分面。

2.根据权利要求1所述的增压器用止推套的加工方法，其特征在于，步骤S1中所述粗车加工的具体工艺为：车削外圆，粗镗内孔，所述外圆与内孔单边均预留0.5mm加工量。

3.根据权利要求2所述的增压器用止推套的加工方法，其特征在于，步骤S2中所述调质处理的具体工艺为：先将所述粗车件在850℃的条件下保温，随后进行油淬火，油淬火后在560℃温度下回火，回火完成后保温，保温后油冷。

4.根据权利要求3所述的增压器用止推套的加工方法，其特征在于，在850℃的条件下的保温时间为20分钟，回火完成后的保温时间为40分钟。

5.根据权利要求4所述的增压器用止推套的加工方法，其特征在于，步骤S3中所述精车加工的具体工艺为：车削止推套部（2）的外圆不留余量，止推套部（2）的内孔单边留0.2mm的余量，夹持部（1）与止推套部（2）的分离部（3）留0.1mm的余量。

6.根据权利要求5所述的增压器用止推套的加工方法，其特征在于，所述防护工装包括能够贯穿止推套部（2）内孔的第一芯轴（10），所述第一芯轴（10）中部为第一定位部（100），所述第一定位部（100）能够与所述止推套部（2）内孔过渡配合，所述第一芯轴（10）两端为第一连接部（101），两个所述第一连接部（101）上均开设有螺纹，两个所述第一连接部（101）分别通过螺纹与第一螺纹帽（11）螺纹连接，两个所述第一螺纹帽（11）能够配合夹紧所述止推套部（2）。

7.根据权利要求5所述的增压器用止推套的加工方法，其特征在于，所述抛光工装包括第二芯轴（40）、压板（41）、第二螺纹帽（42），所述第二芯轴（40）的一端为限位部（401），中间为第二定位部（402），另一端为第二连接部（403），所述第二定位部（402）与止推套部（2）过盈配合，所述压板（41）和所述限位部（401）能够共同抵接所述止推套部（2）的两端，所述压板（41）还能够与第二螺纹帽（42）抵接，所述第二螺纹帽（42）与第二连接部（403）螺纹连接。