[发明专利]一种高速列车车头涡轮增压器箱体的制造方法

权利要求书

1.一种高速列车车头涡轮增压器箱体的制造方法，所述的涡轮增压器箱体，含有压气机轴承端面（1）和涡轮端面（2），压气机轴承端面上开有压气机端孔（3），涡轮端面开有涡轮端孔（4），所述箱体装夹在数控机床上机加工，其制造方法，包括箱体粗加工、应力释放、半精加工、精加工和检测的过程，其特征在于，在精加工的时候，采用线性放大比例结合最小二乘法拟合的方法，具体是：根据三坐标的精度检测方法计算出零件在检测时的一个放大倍数，即同轴度精度要缩小一定的倍数，然后又通过最小二乘法拟合技术来补偿设备的能力不足。

2.根据权利要求1所述的高速列车车头涡轮增压器箱体的制造方法，其特征在于，所述的三座标检测方法是：

1，采用cmm测针球头进行探测，首先在涡轮箱体的压气轴承端面上取四点，压气机端孔中间位置取四点取圆，建立粗基准；

2，在压气机轴承端面上等分布位置取12点建立坐标平面，压气机端孔内x=0.75英寸位置取6点取圆，建立测量坐标系-1；

3，在坐标系-1下，分别在压气机端x=0.077英寸、x=0.7英寸、x=1.1英寸处取三个圆，定义为圆-A、圆-B和圆-C；

4，用圆-A、圆-B和圆-C拟合圆柱-1；

5，以圆柱-1中心线为主基准，圆柱-1中心线与压气机轴承端面交点为坐标零点，建立测量坐标系-2；

6，在坐标系-2下，分别在压气机端x=0.077英寸、x=0.7英寸、x=1.1英寸处取三个圆，定义为圆-1、圆-2和圆-3；

7，在坐标系-2下，分别在涡轮端x=6.8英寸、x=7.2英寸、x=7.75英寸处取三个圆，定义为圆-4、圆-5和圆-6；

8，用圆-1、圆-2和圆-3拟合成圆柱-2；

9，以圆柱-2为基准分别评价与圆-4、圆-5和圆-6的同轴度。

3.根据权利要求1所述的高速列车车头涡轮增压器箱体的制造方法，其特征在于，所述的检测过程中设定的放大倍数是6倍。

4.根据权利要求1所述的高速列车车头涡轮增压器箱体的制造方法，其特征在于，所述的在数控机床上的装夹，采用以下措施：

a.控制零件加工定位面的平面度在0.01mm以内；

b.控制工装与工件定位接触面的平面度在0.01mm以内；

c.减小工件与工装接触面积，降低工装制造难度，减小装夹变形；

d.增加过渡板的方法转移变形；

e.规定零件的锁紧扭力，用扭力扳手确认，减小或消除操作工装夹时由于不慎产生的装夹变形；

f.零件精加工前，用量表支撑在工件上松压板，然后压紧变形较小的三个点，减小或消除压装变形；

g.严格控制数控车间温度20°±2°； 

h.加工前零件提前6小时放入到数控车间恒温；

i.半精加工刀具选择锋利的涂层硬质合金刀片，控制精加工余量在0.06 ~0.1mm；

j. 精加工刀具选择立方氮化硼刀片(CBN刀片)，控制精加工尺寸；

k.选择刀杆尽可能粗壮的刀具和刀尖角小的刀片，减小振刀；

l.采用刀具中心出水，将刀尖上的铁粉等冲洗干净，同时降低刀片的切削热。

5.根据权利要求1所述的高速列车车头涡轮增压器箱体的制造方法，其特征在于，所述的消除应力工序，包括的方法是：

1）零件在精加工前留余量在2~3mm消除部分应力；

2）零件在250°±5°状态下保温12小时，消除部分应力；

3）零件在精加工前再做一次半精加工，留加工余量单边为0.2~0.25mm；

4）半精加工完毕，零件放置3~4天做应力自然失效。

6.根据权利要求1所述的高速列车车头涡轮增压器箱体的制造方法，其特征在于，所述的检测工序包括涡轮箱体密封性测试，具体步骤是：

1）日常校准37.5Nm和200Nm扭力扳手，进行在线检测并记录结果；

2）拆掉两个吊环，将涡轮箱体在橡胶垫上翻转至涡轮侧向上，然后拆掉吊环和吊具，在涡轮端面TIR螺纹孔安装两个旋转吊环，将涡轮箱体吊至工作台上；

3）水道密封：

a.酒精擦净两块水腔盖板，先在水腔盖板垫片一面避开安装孔均匀的涂抹Permatex 80017密封胶，然后将涂胶的一面粘在水腔盖板上，再涂抹垫片的另一面；

b.用气枪吹净螺栓安装孔内和水道里的积水；

c.在盖板固定螺栓的螺纹上涂抹微量五代柴油机机油，把粘好垫片的两块水腔盖板用螺栓L14AP19030和弹簧垫圈L401P28安装在涡轮箱体上，并以37.5Nm扭矩拧紧，螺栓头部划白色标记；

d.在水道堵N5722P93螺纹处涂抹乐泰542密封胶并安装，以200Nm扭矩拧紧，划白色标记；

e.安装底盖密封平板，确保O型圈已安装在密封平板上而且干净无污迹；

f.在进气阀和压力表安装法兰的O型圈上喷涂Spray lube A，把进气阀和压力表分别装到箱体水道口；

4)关键工序，连接压缩空气管，向箱体水腔内注入0.8MPa压力的气体（不能超过1.0MPa），然后断开空气管路，把箱体吊至水槽里完全浸入水中（进气管和压力表不能浸入水中），观察至少15分钟看是否有气泡出现、压力降低现象，此过程水温必须控制在50-55°C；

水槽中的溶液为03-XF防锈剂的释稀液，其相关要求如下：

配置：防锈剂在包装桶内充分摇匀，按10%体积比加入水中释稀混匀； 

5)把工件从水槽里吊出，停在水槽上方排出积水，使用高压空气把残余在箱体中的水清理干净;

6)将箱体吊至工作台上，放出水腔内的气体，拆掉密封平板和水道口的进气阀、压力表，用抹布擦净水道口法兰面和箱体底座面,检查涡轮箱体外观，并把涡轮箱体清理干净;

7) 向油道和气密道里注入CRC 3-36防锈油;

8) 吊装涡轮箱体至轴承安装台位的保护平板上，取下涡轮箱体上吊具和吊环。