基于涡轮增压器莱洛多边型主轴加工中心多边形曲面加工工序工装研究

初永春　刁立全　吴增顺　于运宝

[摘要]介绍了内燃机车增压器是机车的核心部件莱洛多边形型主轴加工中心多边形曲面加工工序工装的制作进行了分析和研究。

[关键词]内燃机车增压器 主轴加工 加工中心 多边型曲面 工装结构

提高柴油机的功率，降低油耗和减少排放一直是柴油机研究与发展主要目标。在各种为满足这些要求而采取的措施中，增压技术是最有效的手段之一。当前几乎各类柴油机都采用了废气涡轮增压技术。随着对废气涡轮增压器的压比方面越来越高的要求，新型增压器的结构也在不断改变，其中在一款新型高压比增压器中首次采用了新型增压器主轴，新型主轴与常规主轴最大的区别就是，在新型主轴顶端部位，有一段近似于莱洛多边形的异形曲面。作用是用于在转子结构中传递大量扭矩，从而使整个增压器能够负载更大扭矩安全运转，在增壓器中主轴是链接所有转子部件，传递所有扭矩，因此主轴的包括多边形曲面在内，所有位置都要达到非常高的精度，而多边形曲面加工无法在外圆磨床加工，只能采取用加工中心铣削加工，现有的装夹方式只能采用三抓卡盘夹持主轴下端来加工主轴上端的多边形曲面，因为主轴较长，卡盘夹持后主轴加工部位悬伸过长，加工时刚性不足，造成加工精度不稳定、刀具震刀、加工面出现锥度超差等问题，同时因三抓卡盘夹持精度不足，造成多边形主轴的多边形曲面与主轴轴线出现形位公差超差，而且每个工件安装后都要从新找正对刀，其加工效率也很低，为解决以上问题，设计一款新型工装夹具。

一、工装设计方案及具体实施

本工装的目的在于克服现有工装夹具中不足之处，对上述主轴多边形曲面的加工中心加工工序的工装进行设计，提供了一种新设计的内燃机车柴油机用涡轮增压器莱洛多边形主轴加工中心曲面加工工序的工装结构，在保证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，有效保证了新型高压比增压器的顺利批产。工装采用标准零级90度弯板作为基板，在基板上端安装V型定位块，定位主轴径向位置和轴线位置，用防松螺栓压紧浮动V型块夹持主轴，加工曲面位置与夹持部位达到最短距离，保证了加工刚性，有效解决震刀现象发生，在工装基板下端安装一个轴向定位块，定位块顶端安装球型顶针，加工时球形顶针顶在主轴下端中心位置，保证了主轴轴向定位精度，因球形顶针与主轴的接触面积极小，避免了因顶针与主轴下端产生摩擦力，影响工装定位精度，也解决了主轴安装时因为顶针和主轴之间有灰尘等异物而造成定位误差，涡轮增压器主轴多边形曲面的加工中心加工工序的工装，可以全面有效的保证主轴定位精度和加工效率。

二、结语

涡轮增压器莱洛多边形主轴在国内机车行业中首次使用，多边形主轴的多边形曲面加工也是首次加工制造，没有可以保证装夹精度和刚性，同时具备高效率装夹的工装使用，本工装解决了内燃机车柴油机用涡轮增压器多边形主轴加工中心曲面加工工序的加工问题，在保证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，有效保证了新型高压比增压器的顺利批产。