基于渦輪增壓器萊洛多邊型主軸加工中心多邊形曲面加工工序工裝研究

初永春　刁立全　吳增順　于運寶

[摘要]介紹了內燃機車增壓器是機車的核心部件萊洛多邊形型主軸加工中心多邊形曲面加工工序工裝的制作進行了分析和研究。

[關鍵詞]內燃機車增壓器 主軸加工 加工中心 多邊型曲面 工裝結構

提高柴油機的功率，降低油耗和減少排放一直是柴油機研究與發展主要目標。在各種為滿足這些要求而采取的措施中，增壓技術是最有效的手段之一。當前幾乎各類柴油機都采用了廢氣渦輪增壓技術。隨著對廢氣渦輪增壓器的壓比方面越來越高的要求，新型增壓器的結構也在不斷改變，其中在一款新型高壓比增壓器中首次采用了新型增壓器主軸，新型主軸與常規主軸最大的區別就是，在新型主軸頂端部位，有一段近似于萊洛多邊形的異形曲面。作用是用于在轉子結構中傳遞大量扭矩，從而使整個增壓器能夠負載更大扭矩安全運轉，在增壓器中主軸是鏈接所有轉子部件，傳遞所有扭矩，因此主軸的包括多邊形曲面在內，所有位置都要達到非常高的精度，而多邊形曲面加工無法在外圓磨床加工，只能采取用加工中心銑削加工，現有的裝夾方式只能采用三抓卡盤夾持主軸下端來加工主軸上端的多邊形曲面，因為主軸較長，卡盤夾持后主軸加工部位懸伸過長，加工時剛性不足，造成加工精度不穩定、刀具震刀、加工面出現錐度超差等問題，同時因三抓卡盤夾持精度不足，造成多邊形主軸的多邊形曲面與主軸軸線出現形位公差超差，而且每個工件安裝后都要從新找正對刀，其加工效率也很低，為解決以上問題，設計一款新型工裝夾具。

一、工裝設計方案及具體實施

本工裝的目的在于克服現有工裝夾具中不足之處，對上述主軸多邊形曲面的加工中心加工工序的工裝進行設計，提供了一種新設計的內燃機車柴油機用渦輪增壓器萊洛多邊形主軸加工中心曲面加工工序的工裝結構，在保證加工中心工序加工精度合格的前提下，提高了加工中心曲面加工工序的效率，有效保證了新型高壓比增壓器的順利批產。工裝采用標準零級90度彎板作為基板，在基板上端安裝V型定位塊，定位主軸徑向位置和軸線位置，用防松螺栓壓緊浮動V型塊夾持主軸，加工曲面位置與夾持部位達到最短距離，保證了加工剛性，有效解決震刀現象發生，在工裝基板下端安裝一個軸向定位塊，定位塊頂端安裝球型頂針，加工時球形頂針頂在主軸下端中心位置，保證了主軸軸向定位精度，因球形頂針與主軸的接觸面積極小，避免了因頂針與主軸下端產生摩擦力，影響工裝定位精度，也解決了主軸安裝時因為頂針和主軸之間有灰塵等異物而造成定位誤差，渦輪增壓器主軸多邊形曲面的加工中心加工工序的工裝，可以全面有效的保證主軸定位精度和加工效率。

二、結語

渦輪增壓器萊洛多邊形主軸在國內機車行業中首次使用，多邊形主軸的多邊形曲面加工也是首次加工制造，沒有可以保證裝夾精度和剛性，同時具備高效率裝夾的工裝使用，本工裝解決了內燃機車柴油機用渦輪增壓器多邊形主軸加工中心曲面加工工序的加工問題，在保證加工中心工序加工精度合格的前提下，提高了加工中心曲面加工工序的效率，有效保證了新型高壓比增壓器的順利批產。