CN108994545A - 一种增压器轴承壳的加工方法及其车削测量工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种增压器轴承壳的加工方法，包括：(1)装夹轴承壳的小端外圆，粗车轴承壳大端、大端轴承孔及中间轴承孔；(2)装夹轴承壳的大端外圆，粗车轴承壳小端及小端轴承孔；(3)装夹轴承壳的小端外圆，一次装夹，先精车轴承壳大端、大端轴承孔及中间轴承孔，再半精车小端轴承孔，保留余量，用于下道工序找正用；(4)以大端端面及大端轴承孔为基准，利用车削测量工具对轴承壳进行装夹，找正小端轴承孔，精车轴承壳小端及小端轴轴承孔；(5)划线；(6)以小端端面及小端轴承孔为基准，利用铣工具对轴承壳进行装夹，找正划线，加工大端端面各孔及外形周向各凸台和连接孔。本发明在保证加工精度的同时，缩短加工周期，提高生产效率。

Description

一种增压器轴承壳的加工方法及其车削测量工具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种增压器轴承壳的加工方法及其车削测量工具。

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，其中轴承壳是增压器的重要组成零件，轴承壳连接在压气机壳和涡轮壳之间，内部装有轴承体部件和涡轮轴等，起到前后连接，传递动力的作用。为此，对于轴承壳的加工，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。

在轴承壳的结构方面，毛坯为铸件，结构呈宝塔形，中间有油腔，用以润滑旋转部件，在油腔和外壳之间有冷却水腔，以冷却润滑油。图1为轴承壳的结构示意图，轴承壳包括大端1和小端2，其中101为大端外圆，102为大端端面，201为小端外圆，202为小端端面，轴承孔包括大端轴承孔301、中间轴承孔302和小端轴承孔303。轴承壳结构复杂，需要加工的部位多，加工复杂，其尺寸精度、形位公差、粗糙度要求都很高，尤其是轴承壳各部位的垂直度、同轴度、圆度，直接影响轴承壳性能。现有的轴承壳加工方法加工出的轴承壳各部位的垂直度、同轴度、圆度较差，降低了增压器的性能和功率，缩短了轴承壳的寿命。

另外，轴承壳的轴向尺寸为控制轴向间隙的尺寸，防止涡轮轴与轴承壳碰擦。如图2、图3所示，轴向尺寸如小端轴承孔303的一阶台阶面B到中间轴承孔302的基准面A之间的距离L1；小端轴承孔303的二阶台阶面C到中间轴承孔302的基准面A之间的距离L2。如果轴向间隙控制不合适，涡轮轴发生碰擦，会导致主轴部套损坏，整机烧机等情况。受轴承壳结构限制，轴承壳的几档轴向尺寸根据现有量具无法直接测量出。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种增压器轴承壳加工方法及其车削测量工具，本发明在精加工过程中使用同一基准加工，并设计专用车削测量工具，采用间接测量的方法测量轴承壳轴向尺寸，保证加工精度的同时，缩短加工周期，提高生产效率。

本发明技术方案如下：

一种增压器轴承壳的加工方法，其关键在于，包括以下工序：

工序1，装夹轴承壳的小端外圆，粗车轴承壳大端、大端轴承孔及中间轴承孔；

工序2，装夹轴承壳的大端外圆，粗车轴承壳小端及小端轴承孔；

工序3，装夹轴承壳的小端外圆，一次装夹，先精车轴承壳大端、大端轴承孔及中间轴承孔，再半精车小端轴承孔，保留余量，用于下道工序找正用；

工序4，以大端端面及大端轴承孔为基准，利用车削测量工具对轴承壳进行装夹，找正小端轴承孔，精车轴承壳小端及小端轴轴承孔；

工序5，划线；

工序6，以小端端面及小端轴承孔为基准，利用铣工具对轴承壳进行装夹，找正划线，加工大端端面各孔及外形周向各凸台和连接孔。

进一步的，还包括工序7，对轴承壳去毛刺，对轴承壳清砂。

进一步的，还包括工序8，对轴承壳密封泵水，用于检查轴承壳的密封性。

一种增压器轴承壳的车削测量工具，其关键在于：包括底板、压板、定位板以及测量块，所述底板下表面镶入机床工作台，底板上表面具有与轴承壳大端端面配合的圆形台阶面，所述圆形台阶面中心还立设有与轴承壳中间轴承孔基准面配合的圆形定位板；当利用车削测量工具对轴承壳进行装夹时，轴承壳大端端面与所述圆形台阶面贴合，轴承壳中间轴承孔基准面与定位板的上表面贴合，所述底板于轴承壳大端外圆处设有多个压板，用于对轴承壳定位；所述测量块用于间接测量轴承壳的轴向尺寸，测量块为圆筒柱形结构，测量块底面与轴承壳小端轴承孔台阶端面贴合，且测量块顶面高于轴承壳小端端面，测量块高度为L3，测量块顶面与定位板上表面的距离为L4，小端轴承孔台阶端面与中间轴承孔基准面的距离为L4-L3。

进一步的，上述圆形定位板通过多颗螺钉立设，每颗螺钉上端与圆形定位板连接，下端与底板连接，每颗螺钉于定位板与底板之间设有压缩弹簧。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

a、精加工工序中，先精车大端，再以已精车的大端端面和大端轴承孔为基准，利用车削测量工具装夹轴承壳，精车小端，最后以已精车好的小端端面和小端轴承孔为基准，利用铣工具装夹轴承壳，加工各孔，从而保证精加工过程中基准的统一性，提高加工精度。

b、通过设计，使用专用车削测量工具，不仅方便装夹定位轴承壳，统一基准，而且，由于受轴承壳机构限制，轴向尺寸无法直接测量，采用车削测量工具上定位板定位以及使用测量块来间接测量轴承壳轴向尺寸，克服了轴承壳结构限制，便于测量，提高了测量精度和测量效率，保证了生产周期和精度。

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为轴承壳的结构示意图；

图2为轴承壳的结构示意图(显示轴向尺寸)；

图3为图2中局部放大示意图；

图4为粗车工序1工艺附图；

图5为粗车工序2工艺附图；

图6为精车工序3工艺附图；

图7为轴承壳装夹在车削测量工具上的结构示意图(测量一个轴向尺寸)；

图8为精车工序4工艺附图；

图9为轴承壳装夹在车削测量工具上的结构示意图(测量另一轴向尺寸)；

图10为轴承壳装夹在铣工具上的结构示意图。

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。

参见图1至图10，本发明的增压器轴承壳的加工方法，包括以下工序：

工序1，装夹轴承壳的小端外圆201，粗车轴承壳大端1；

工序2，装夹轴承壳的大端外圆101，粗车轴承壳小端2；

工序3，装夹轴承壳的小端外圆201，一次装夹，先精车轴承壳大端1，再半精车小端轴承孔303，保留余量，用于下道工序找正用；

工序4，以大端端面102及大端轴承孔301为基准，利用车削测量工具对轴承壳进行装夹，找正小端轴承孔303，精车轴承壳小端1及小端轴轴承孔303；

工序5，划线；

工序6，以小端端面及小端轴承孔为基准，利用铣工具对轴承壳进行装夹，找正划线，加工大端端面各孔及外形周向各凸台和连接孔。

工序7，对轴承壳去毛刺，对轴承壳清砂。

工序8，对轴承壳密封泵水，用于检查轴承壳的密封性。

上述工序1中，如图4所示，四爪夹小端外圆201，按图4工艺附图，粗车轴承壳大端外圆101、大端端面102、大端轴承孔301及中间轴承孔302。

上述工序2中，如图5所示，三爪夹轴承壳大端外圆101，靠平大端端面102，按图5工艺附图，粗车轴承壳小端外圆201、小端端面202及小端轴承孔303。

上述工序3中，如图6所示，软三爪夹轴承壳小端外圆201，靠平小端端面202，一次装夹，先精车轴承壳大端外圆101、大端端面102、大端轴承孔301及中间轴承孔302，再半精车轴承壳小端轴承孔303并留余量，用于下道工序找正用。

如图7所示的一种增压器轴承壳的车削测量工具，包括底板401、压板405、定位板402以及测量块406，所述底板下表面镶入机床工作台，底板上表面具有与轴承壳大端端面102配合的圆形台阶面，所述圆形台阶面中心还立设有与轴承壳中间轴承孔基准面A配合的圆形定位板402。当利用车削测量工具对轴承壳进行装夹时，轴承壳大端端面102与所述圆形台阶面贴合，轴承壳中间轴承孔基准面A与定位板的上表面贴合，所述底板401于轴承壳大端外圆处设有多个压板405，用于对轴承壳定位。所述测量块406用于间接测量轴承壳的轴向尺寸，测量块为圆筒柱形结构，测量块底面与轴承壳小端轴承孔台阶端面贴合，且为了便于测量，测量块顶面D高于轴承壳小端端面。

上述圆形定位板402通过多颗螺钉404立设，每颗螺钉上端与圆形定位板连接，下端与底板连接，每颗螺钉于定位板与底板之间设有压缩弹簧403。定位板402上表面具有较高的平面度，且压缩弹簧403具有足够的弹力，使定位板402上表面与轴承壳中间轴承孔基准面A贴平。

上述工序4中，如图7所示，利用车削测量工具对轴承壳进行装夹，找正车削测量工具定位板402及定位面，以大端已精车好的大端端面102以及大端轴承孔301为基准，将零件装夹定位在车削工具上，然后找正轴承壳小端轴承孔303，按图8所示的工艺附图精车轴承壳小端外圆201、小端端面202及小端轴承孔303。

测量小端轴承孔一阶台阶面B与中间轴承孔基准面A之间的距离L1时，采用合适尺寸的测量块，使测量块底面与小端轴承孔一阶台阶面B贴合，如图7所示，测量块高度为L3ˊ，测量块顶面D与定位板上表面的距离为L4ˊ，则小端轴承孔一阶台阶面B与中间轴承孔基准面A的距离L1为L4ˊ-L3ˊ，即采用间接测量方法测出轴承壳轴向尺寸。

测量小端轴承孔二阶台阶面C与中间轴承孔基准面A之间的距离时，采用合适尺寸的测量块，使测量块底面与小端轴承孔二阶台阶面C贴合，如图9所示，测量块高度为L3″，测量块顶面D与定位板上表面的距离为L4″，则小端轴承孔二阶台阶面C与中间轴承孔基准面A的距离L2为L4″-L3″，即采用间接测量方法测出轴承壳轴向尺寸。

上述工序6中，如图10所示，采用铣工具5对轴承壳进行装夹，找正基准轴承孔、大端端面和划线，加工大端端面各孔及外形周向各凸台和连接孔。

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 (5)

1.一种增压器轴承壳的加工方法，其特征在于，包括以下工序：

工序1，装夹轴承壳的小端外圆，粗车轴承壳大端、大端轴承孔及中间轴承孔；

工序2，装夹轴承壳的大端外圆，粗车轴承壳小端及小端轴承孔；

工序3，装夹轴承壳的小端外圆，一次装夹，先精车轴承壳大端、大端轴承孔及中间轴承孔，再半精车小端轴承孔，保留余量，用于下道工序找正用；

工序4，以大端端面及大端轴承孔为基准，利用车削测量工具对轴承壳进行装夹，找正小端轴承孔，精车轴承壳小端及小端轴轴承孔；

工序5，划线；

工序6，以小端端面及小端轴承孔为基准，利用铣工具对轴承壳进行装夹，找正划线，加工大端端面各孔及外形周向各凸台和连接孔。

2.根据权利要求1所述的增压器轴承壳加工方法，其特征在于：还包括工序7，对轴承壳去毛刺，对轴承壳清砂。

3.根据权利要求1所述的增压器轴承壳加工方法，其特征在于：还包括工序8，对轴承壳密封泵水，用于检查轴承壳的密封性。

4.一种增压器轴承壳的车削测量工具，其特征在于：包括底板、压板、定位板以及测量块，所述底板下表面镶入机床工作台，底板上表面具有与轴承壳大端端面配合的圆形台阶面，所述圆形台阶面中心还立设有与轴承壳中间轴承孔基准面配合的圆形定位板；当利用车削测量工具对轴承壳进行装夹时，轴承壳大端端面与所述圆形台阶面贴合，轴承壳中间轴承孔基准面与定位板的上表面贴合，所述底板于轴承壳大端外圆处设有多个压板，用于对轴承壳定位；所述测量块用于间接测量轴承壳的轴向尺寸，测量块为圆筒柱形结构，测量块底面与轴承壳小端轴承孔台阶端面贴合，且测量块顶面高于轴承壳小端端面，测量块高度为L3，测量块顶面与定位板上表面的距离为L4，小端轴承孔台阶端面与中间轴承孔基准面的距离为L4-L3。

5.根据权利要求4所述的增压器轴承壳的车削测量工具，其特征在于：所述圆形定位板通过多颗螺钉立设，每颗螺钉上端与圆形定位板连接，下端与底板连接，每颗螺钉于定位板与底板之间设有压缩弹簧。