[发明专利]一种高速列车车头涡轮增压器箱体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种火车用的涡轮增压器，特别是一种高精度、高密封性的车头涡轮增压器的制造方法。

背景技术

根据新调整的《中国铁路中长期发展规划》，到2020年，为满足快速增长的旅客运输需求，建立省会城市及大中城市间的快速客运通道，规划“四纵四横”铁路快速客运通道以及三个城际快速客运系统。建设快速客运专线1.6万公里以上。

预计到2020年，中国200公里及以上时速的高速铁路建设里程将超过1.8万公里，将占世界高速铁路总里程的一半以上。

在高速列车上使用的涡轮增压器系统的箱体（即本专利的车头增压器箱体）虽然是一种结构比较简单的零部件，但是由于高速动车的涡轮增压器箱体外形尺寸较大，零件的精度要求更高，特别是同轴度，要求￠0.0127 mm。现在国内的机械加工厂主要为汽车提供涡轮增压器箱体，由于汽车用涡轮增压器箱体外形尺寸较小，加工制造要求难点相对较低，所以生产的涡轮增压器箱体的加工同轴度精度普遍在￠0.03mm~￠0.05mm之间，远远达不到高速列车的要求。究其原因，还因为目前国内企业的机床加工精度等级根本达不到项目产品的精度要求。

发明内容

本发明的目的在于发明一种全新的一种高速列车车头涡轮增压器箱体的制造方法，通过对加工工艺的控制，制造出精度符合高速列车技术要求的高精度、高同轴度的车头涡轮增压器箱体。

本发明是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和涡轮端面，压气机轴承端面上开有压气机端孔，涡轮端面开有涡轮端孔，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。

优选的放大倍数是6倍。

具体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。

本发明的这种方法，可以在现有的机床上加工出符合高铁要求的高精度、特别是高同轴度的涡轮增压器箱体，能够降低生产成本，提高产品的合格率，提高机车动力装置产品质量和使用寿命，能够替代进口，促进我国铁路机车动力装置行业的发展。

附图说明

图1，本发明方法制造的涡轮增压箱体的结构。

图2，本发明的制造流程图。

图3，本发明的建立同轴度测量的坐标系-1的示意图。

图4，本发明的建立同轴度测量的坐标系-2的示意图。

图5，本发明的同轴度的评价步骤的示意图。

具体实施方式

如图1，本发明所制造的这种高速火车车头的涡轮增压器箱体，其结构主要包括有两头的压气机轴承端面1和涡轮端面2，压气机轴承端面1上开有压气机端孔3，涡轮端面2开有涡轮端孔4。所述的同轴度的要求就是这两个孔的同轴度，按照高速列车的要求，需要的同轴度是￠0.0127 mm，零件￠60--￠60.013mm轴承孔在动车高速高温下长时间运行形变小于0.015，这就要求零件在加工过程中的形变量控制在0.01mm范围之内。