CN1325759C - 一种小型涡轮轴的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种小型涡轮轴的制造方法，包括：将涡轮和轴焊为一体；热处理以消除应力；砂光焊接处；进行拉力试验；先车焊疤、再将轴车削至所需长度，在轴端打中心孔；粗车各外圆、R槽至所需尺寸；着色探伤；研磨中心孔；磨涡轮外圆；车涡轮端面至尺寸、再精车各档外圆至尺寸；渗透检验；高频淬火并校直；热处理以消除应力；研磨中心孔；先磨涡轮端面至尺寸，再粗磨轴上的各档外圆；滚压螺纹；精磨涡轮外圆；先磨涡轮端面、精磨轴上各档外圆、磨密封槽；磨涡轮子午面；去毛刺；动平衡试验；检验，其特征在于：用摩擦焊将涡轮和轴焊为一体；对密封槽直接采取磨削；对螺纹加工则采取滚压。避免了传统工艺产品质量差的不足。

Description

一种小型涡轮轴的制造方法
技术领域
本发明涉及一种加工增压器的涡轮轴的工艺方法。特别是涉及一种小型涡轮轴的制造方法。
背景技术
传统的涡轮轴的加工共有20道工序，依次为：1，用电子束焊将涡轮和轴焊为一体；2，热处理以消除应力，3，砂光焊接处；4，进行拉力试验；5着色探伤；6，将涡轮轴用夹紧圈和三爪夹涡轮大外圆，找正涡轮A面，将轴车削至所需长度，在轴端打中心孔，并用顶尖顶中心孔，粗车各外圆至所需尺寸，然后调头装夹，找正B外圆，车光端面，打涡轮端中心孔；7，研磨中心孔；8，先车涡轮端面至尺寸、再精车各档外圆至尺寸，粗车密封槽；9，磨涡轮大外圆至尺寸；10，粗磨涡轮子午面；11，渗透检验；12，高频淬火；13，热处理以消除应力；14，车螺纹；15，先磨涡轮A面至尺寸，再磨轴上的各档外圆；16，精磨涡轮子午面；17，铲磨密封槽；18，去毛刺；19，动平衡试验；20，综合检验。
上述制造涡轮轴的方法存在以下不足：一，传统工艺中对密封槽的加工采用的是先将密封槽车削至一定尺寸，再磨涡轮端面，然后采用铲床铲削密封槽，我们知道，密封槽相对于涡轮端面有很高的精度要求，这样会因为两次加工后基准不重合，密封槽相对于涡轮端面又存在公差，致使密封槽相对于涡轮端面的长度尺寸变得不确定，使密封槽两侧面余量不等或偏离槽中心，导致密封槽磨削不出来而报废，还有就是铲床转速低，砂轮粒度必须选择较粗(如果选细砂轮则会使零件槽端面磨削温度升高而变色)，这样，槽的粗糙度则经常无法保证，同样，槽的形位公差也无法保证。二，传统工艺中第14道工序中的螺纹加工，主要采用车削加工，一方面使螺纹的尺寸精度受加工者的水平所限制，如车削螺纹刀具的磨削，切削参数的选择，直接影响螺纹的尺寸精度、形位公差精度、粗糙度等，并且因为装夹校正水平不同，无法保证螺纹很高的垂直度要求，其结果将直接导致整机装配时，只要压紧转子螺母，涡轮轴将受力变弯，从而使增压器产生碰擦等现象，导致其无法正常运行。三，轴上各档外圆在退火后只经一次磨削，经历时间短、应力未能得到充分释放，影响产品质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型涡轮轴的制造方法，该方法将有效地提高涡轮轴的加工质量。
本发明的目的可以通过以下技术措施来达到，即这种小型涡轮轴的制造方法，包括：1，用摩擦焊将涡轮和轴焊为一体；2，热处理以消除应力；3，砂光焊接处；4，进行拉力试验；5，将涡轮轴用专用软三爪夹涡轮大外圆，涡轮端面靠平，先车焊疤、再将轴车削至所需长度，在轴端打中心孔；6，用三爪夹涡端顶锥面、用顶尖顶中心孔，粗车各外圆、R槽至所需尺寸；7，着色探伤；8，研磨中心孔；9，磨涡轮外圆；10，用三爪夹涡轮外圆用顶尖顶轴端中心孔，先车涡轮端面至尺寸、再精车各档外圆至尺寸；11，渗透检验；12，高频淬火并校直；13，热处理以消除应力；14，研磨中心孔；15，先磨涡轮端面至尺寸，再粗磨轴上的各档外圆；16，滚压螺纹；17，精磨涡轮外圆；18，先磨涡轮端面、精磨轴上各档外圆；19，磨密封槽；20，磨涡轮子午面；21，去毛刺；22，动平衡试验；23，检验，其特征在于：在第一道工序中，用摩擦焊将涡轮和轴焊为一体；对密封槽的加工，直接采取磨削的方法一次加工而成；对螺纹加工则采取螺纹滚轮来滚压螺纹。
本制造方法中设计的金刚滚轮，首先保证金刚滚轮精度与密封槽精度一致，然后用金刚滚轮修整磨削砂轮，并同时设计了自动对刀仪、自动检测跳动仪和砂轮自动修整仪，使密封槽与涡轮轴其它部位的磨削加工在一次装夹中完成，并利用了磨床砂轮转速高的特点，这样就解决了旧加工方法的一切质量问题。
本制造方法主要新设计了螺纹滚轮，利用滚轮精度高和切削参数固定的特点，使螺纹的尺寸精度、形位公差精度、粗糙度等很容易保证(经过鉴定达到4级精度)，并且滚压中材料要变形，所以螺纹表面强度提高了，这样也提高了螺纹的耐磨损能力。
本制造方法将轴上各档外圆只磨一次改为粗、精磨，使经车削加工、热处理后的工件产生的应力有充分的释放时间，对提高产品质量也起到了重要作用。
附图说明
图1为本发明的加工对象—涡轮轴的结构图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的描述。
参见图1，本发明一种小型涡轮轴的制造方法，包括：(1)，用摩擦焊将涡轮12和轴11焊为一体；(2)，热处理以消除应力；(3)，砂光焊接处；(4)，进行拉力试验；(5)，将涡轮轴用夹紧圈和三爪夹涡轮大外圆4，找正涡轮端面7，先车焊疤、再将轴11车削至所需长度，在轴端打中心孔10；(6)，用三爪夹涡端顶锥面2、用顶尖顶中心孔10，粗车各外圆4、8，车R槽6至所需尺寸；(7)，着色探伤；(8)，研磨中心孔1、10；(9)，磨涡轮外圆4；(10)，用三爪夹涡轮外圆4用顶尖顶轴端中心孔10，先车涡轮端面7至尺寸、再精车各档外圆8至尺寸；(11)，渗透检验；(12)，高频淬火并校直；(13)，热处理以消除应力；(14)，研磨中心孔1、10；(15)，先磨涡轮端面7至工艺尺寸，再粗磨轴上的各档外圆8；(16)，滚压螺纹9；(17)，精磨涡轮外圆4；(18)，先精磨涡轮端面7至尺寸、精磨轴上各档外圆8；(19)，磨密封槽5；(20)，磨涡轮子午面3；(21)，去毛刺；(22)，动平衡试验；(23)，检验，其特征在于：在第一道工序中，用摩擦焊将涡轮12和轴11焊为一体；对密封槽5的加工，直接采取磨削的方法一次加工而成；对螺纹9加工则采取螺纹滚轮来滚压螺纹。

Claims (1)

1、一种小型涡轮轴的制造方法，包括：1，将涡轮(12)和轴(11)焊为一体；2，热处理以消除应力；3，砂光焊接处；4，进行拉力试验；5，将涡轮轴用夹紧圈和三爪夹涡轮外圆(4)，找正涡轮端面(7)，先车焊疤、再将轴(11)车削至所需长度，在轴端打中心孔(10)；6，用三爪夹涡轮端顶锥面(2)、用顶尖顶中心孔(10)，粗车各外圆(8)、R槽(6)至所需尺寸；7，着色探伤；8，研磨中心孔(1、10)；9，磨涡轮外圆(4)；10，用三爪夹涡轮外圆(4)用顶尖顶轴端中心孔(10)，先车涡轮端面(7)至规定的尺寸、再精车各档外圆(8)至规定的尺寸；11，渗透检验；12，高频淬火并校直；13，热处理以消除应力；14，研磨中心孔(1、10)；15，先磨涡轮端面(7)至工艺尺寸，再粗磨轴上的各档外圆(8)；16，滚压螺纹(9)；17，精磨涡轮外圆(4)；18，先磨涡轮端面(7)、精磨轴上各档外圆(8)；19，磨削密封槽(5)；20，磨涡轮子午面(3)；21，去毛刺；22，动平衡试验；23，检验，其特征在于：在第一道工序中，用摩擦焊将涡轮(12)和轴(11)焊为一体；对密封槽(5)的加工，直接采取磨削的方法一次加工而成；对螺纹(9)加工则采取螺纹滚轮来滚压螺纹。
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