一种大型六列三级迷宫压缩机分体式曲轴箱的加工方法与流程

专利2022-06-28  96


本发明涉及迷宫压缩机的加工方法领域,具体为一种大型六列三级迷宫压缩机分体式曲轴箱的加工方法。



背景技术:

现有迷宫压缩机曲轴箱,结构基本都是整体式的,包含导向轴承定位孔、滑道孔及轴承孔和底部油池等,列数有二列、三列、四列曲轴箱体,属于中小型零件,加工方法都是以等高垫垫平侧面,用卧式落地镗进行加工,靠找正来保证两端轴承孔的同轴度;然后用穿心排加工中间的轴承孔,保证各个轴承孔的同轴度,用卧镗主轴镗导向轴承定位孔及滑道孔。

而大型六列迷宫压缩机分体式曲轴箱,在迷宫压缩机领域是一种新结构。整个曲轴箱外形尺寸较大,为降低其加工难度,采用分体式结构,见图1、图2,从轴承孔5处,进行上、下分体,分为曲轴箱体1与曲轴箱底盘2,上部曲轴箱体1外形尺寸,远超一般迷宫压缩机曲轴箱体的外形尺寸,是立式整体结构,为大型整体铸件,材料为球墨铸铁。曲轴箱加工难点在于:六个滑道孔4粗糙度要求、滑道孔4与相应导向轴承定位孔3同轴度要求、六个滑道孔4之间的孔心距公差要求、以及上下两部分合拢后,轴承孔5的中心轴与滑道孔4的中心轴需垂直,且在一个平面上,目前现有的加工方式无法满足加工精度。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提供了一种大型六列三级迷宫压缩机分体式曲轴箱的加工方法,其合理利用现有设备和专用加工工具,能够保证滑道孔的粗糙度、滑道孔与相应导向轴承定位孔的同轴度、以及各列滑道孔孔心距的公差达到设计要求,并且确保轴承孔中心轴与滑道孔中心轴需垂直,且在一个平面上。

其技术方案是这样的:一种大型六列三级迷宫压缩机分体式曲轴箱的加工方法,其特征在于,其包括曲轴箱体加工、曲轴箱底盘加工和组合加工三个步骤,其中,曲轴箱体加工步骤包括:

(1)划毛坯的外形加工线;粗加工底面各部;粗镗六个滑道孔;调面,粗加工顶面各部;粗镗六个导向轴承定位孔;

(2)去应力,喷丸处理,非加工面涂底漆;

(3)划各面加工线;半精加工底面、侧面及两端各面,钻底部各通孔及螺纹;调面,半精加工顶部各面、侧面、两端面,钻四侧面各通孔及螺纹;

(4)水压试验;

(5)精加工底面、侧面,半精加工两端面,钻底部各连接孔及螺纹;调面,精加工顶面、侧面,半精加工两端面,钻顶部各连接孔及螺纹,半精镗、精镗六个滑道孔及对应导向轴承孔;

曲轴箱底盘加工步骤包括:

(1)划毛坯的外形加工线,底面朝上,粗加工底平面、两侧脚板凸台面、两端平面;调面,粗加工顶面、轴承孔哈夫面及内台阶、左、右两端上部凸台端面及轴承孔;

(2)除去毛刺、清理后煤油渗漏试验;去应力,喷丸处理,非加工面涂底漆;

(3)划各面加工线,底面朝上,半精、精加工底面,侧面;钻底部各通孔及螺纹;调面后,半精加工顶面,半精铣左、右两端上部凸台端面留余量;粗、精铣轴承孔两侧面;粗、半精铣轴承孔哈夫面及哈夫面内台阶;钻顶部各连接螺栓孔及钻、铰定位销孔;精铣轴承孔哈夫面及哈夫面内台阶;铣顶面密封圈槽;领各轴承盖及各附件,按规定压力,用液压拉伸器进行组装;配钻、扩、铰锥销孔并插入锥销;半精、精加工轴承孔;精加工顶面;

组合加工包括以下步骤:

将曲轴箱体与曲轴箱底盘合拢组合,精加工两端面齐平,以及两端端盖内孔及轴封端盖内孔与轴承孔同轴。

其进一步特征在于,所述加工方法使用专用锥铰刀加工轴承盖与底盘的定位锥销孔;

所述加工方法使用专用等高垫装夹曲轴箱底盘。

采用本发明后,对曲轴箱体和曲轴箱底盘分别进行加工,确保了各自加工精度,再进行组合,最终保证了滑道孔的粗糙度、滑道孔与相应导向轴承定位孔的同轴度、以及各列滑道孔孔心距的公差达到设计要求,并且确保了轴承孔中心轴与滑道孔中心轴需垂直,且在一个平面上。

附图说明

图1为六列迷宫压缩机分体式曲轴箱外形示意图;

图2为图1的左视图;

图3为曲轴箱底盘装夹用等高垫示意图;

图4为图3的俯视图;

图5为曲轴箱底盘装夹示意图;

图6为专用锥铰刀示意图。

具体实施方式

以曲轴箱体外形尺寸:4620±0.10×1620×2280±0.10(长宽高)为例,要求滑道孔粗糙度ra1.6,滑道孔与导向轴承定位孔同轴度φ0.025,六个滑道孔孔心距为820±0.02及650±0.02,滑道孔与底面垂直度0.05,侧面与底面的垂直度0.06(单位:mm)。

见图3至图6所示,一种大型六列三级迷宫压缩机分体式曲轴箱的加工方法,其特征在于,其包括曲轴箱体加工、曲轴箱底盘加工和组合加工三个步骤,其中,曲轴箱体加工步骤包括:

(1)划毛坯的外形加工线,并检查各处加工余量;

(2)粗加工底面各部:

粗加工底部各面及各凸台,两侧脚板凸台侧面,各留2余量;

粗铣底平面,粗铣两侧脚板上平面,粗铣两侧下部凸台平面、左、右两端下部凸台平面单边留4余量;

粗镗6×φ460滑道孔留6余量。

(3)粗加工顶面各部:

粗加工顶部各面及各凸台;

粗铣顶面、两侧上部凸台平面、左、右两端中、上部凸台平面与已铣平面接平;

粗镗6×φ462导向轴承定位孔及端面6×φ600;

(4)去应力,喷丸处理,非加工面涂底漆;

(5)划各面加工线;

(6)半精加工底面各部:

精铣对两侧脚板侧面,ra3.2;(工艺找正用)

铣对两侧脚板上平面;

半精铣左、右两端下部凸台平面,各留1余量;

半精、精铣两侧下部凸台平面;

打点后钻、攻四侧面螺纹孔;

(7)半精加工顶面各部及螺纹孔:

半精铣顶面及左、右两端中、上部凸台平面,各留0.5余量;

粗、精铣对两侧上部凸台平面;

打点后钻、攻两端及两侧螺纹孔;

(8)水腔水压试验:压力0.8mpa,历时30分钟;

(9)精加工底面各部:

半铣底面留0.3余量;

钻底部各孔及钻、攻各螺纹孔;

钻、铰2xφ30h7对图;

粗、精铣4×φ460h6滑道孔下端面;

松压板,精铣底面对图;

(10)半精铣、精铣左右两端面上部对图;

半精铣顶面留0.3余量;

铣顶面两密封环槽对图;

打点后,钻顶面各孔及钻、攻顶面各螺纹;

粗、精铣六个导向轴承定位孔上端面对图;

半精镗及精镗6×φ460h6滑道孔及6×φ462h6导向轴承定位孔。

松压板,精铣顶面对图。

(六个φ460h6滑道孔的孔心距为820±0.02及650±0.02,其孔心距公差由五面加工中心保证,从中间两个孔往两边分,可以减少机床定位精度影响。

滑道孔与导向轴承定位孔总深度达1365,整个滑道孔长度770,为保证两者同轴度φ0.025,先镗导向轴承定位孔φ462h6,然后用千分表找正导向轴承定位孔,跳动在0.01以内,换刀镗φ460h6滑道孔,以此保证φ462h6导向轴承定位孔及φ460h6滑道孔的同轴度;为保证滑道孔粗糙度ra1.6以内,选用cbn镗刀片,半精镗时,滑道孔留0.10余量,精加工时,先镗第一刀,留0.03~0.04余量,再镗最后一刀,切削参数确定为s120f12。

该切削参数的最终确定是考虑到线速度及磨损量,转速太高会引起刀片磨损加剧,影响孔径尺寸,进给太快,粗糙度会达不到,两刀精镗之间不可更换刀片。)

(11)转与曲轴箱底盘组合加工;

(12)去毛刺,清洗,上防锈油、打钢印。

曲轴箱底盘加工步骤如下:

(1)划毛坯的外形加工线;

(2)粗加工底面各部:

粗铣两侧脚板侧面,各留1余量;粗铣脚板底面,留3余量;

(3)粗加工顶面各部:

粗铣顶面、轴承孔哈夫面及内台阶500h7及左、右两端上、下部凸台平面,各留3余量;粗镗轴承孔;

(4)除毛刺及腔内杂物,作煤油渗漏试验;

(5)去应力,喷丸处理,非加工面涂底漆;

(6)划各面加工线;

(7)顶面坐工作台,精铣两侧面对图;半精、精铣两个宽140底脚平面。

(8)底面坐工作台,半精铣顶面、左右两端上下部凸台平面留余量;

粗、精铣轴承孔哈夫面对图及轴承档;

打点后,钻、攻顶面各螺纹孔;

钻、铰2xφ30h7对图;

打点后,钻、攻油泵端各螺纹孔;

铣顶面密封圈槽及6xφ35对图;

铣7处轴承孔内缺口对图;

领轴承盖七件,轴承座螺栓十四件及圆螺母十四件与底盘组装(用液压拉伸器预紧力52~59mpa);

配钻、扩、铰轴承盖与底盘14xφ20,1:50锥销孔对图,并插入定位销;

(因锥销孔位置与液压螺母干涉,且轴承盖上锥销孔内台阶深度尺寸用普通标准锥铰刀不能完成加工,所以设计了专用锥铰刀,刀条材料为硬质合金,六刃;刀体材料45钢。)

粗、精加工7xφ296h6轴承孔;

拆卸轴承盖(先用液压拉伸器取下液压螺母,后用专用工具取出定位销),拆卸前在轴承盖及相配的螺柱上打上对应钢印标记;

铣止推圈槽;

粗、精镗电机端轴承孔两侧半圆内台阶对图;

精铣左、右两端下部凸台平面对图;

精铣顶面对图;

钻轴承孔内7×φ20油孔对图;

(9)去除锐边毛刺、清理;

按部件图领取:曲轴箱体、阶段双头螺柱、螺母、2xφ30m6销并组装好,精加工两端面齐平,钻、攻两端连接螺纹。

(上、下两部分合拢时,为了能顺利合拢应先使用工艺销粗定位,定位好后拔出,然后用产品销进行定位。)

(10)组合加工完成后,将电机端盖、油泵端盖、轴封端盖、曲轴箱体及曲轴箱底盘打上配对标记;

拆下两端端盖及垫,将本件与曲轴箱底盘拆开,拆下轴承盖所有零件、紧固件分别保管好。

(11)去毛刺、清铣、上防锈油、打钢印。

组合加工步骤如下:

(1)再次找正并确定曲轴箱底盘两端轴承孔中心,设坐标系;精铣箱体与底盘左右两端哈夫面处凸台平面齐平,总长4620±0.10;

(2)先钻两端凸台平面各孔中心孔,再钻、攻对各螺孔;

(3)按部件图领取:油泵端端盖一件、电机端端盖一件、端盖垫二件、轴封端盖一件、各螺栓、25m6x30定位销四件、12m6x30定位销二件,按部件图两端装上电机端端盖和油泵端端盖和轴封端盖及端盖垫及各螺栓,找正已精加工轴承孔,跳动小于0.01,拧紧螺栓,配钻、铰两端共4×φ25h7销孔及轴封端盖上2×φ12h7,并装上定位销,精镗对轴封端盖孔保证与轴承孔同轴。

(具体方法:先把电机端盖,用螺栓固定在曲轴箱上,基本找正端盖内孔与轴承孔同轴,使用镗刀镗端盖内孔至尺寸,配钻、铰销孔,并插入定位销,轴封端盖的内孔加工同样如此)。


技术特征:

1.一种大型六列三级迷宫压缩机分体式曲轴箱的加工方法,其特征在于,其包括曲轴箱体加工、曲轴箱底盘加工和组合加工三个步骤,其中,曲轴箱体加工步骤包括:

(1)划毛坯的外形加工线;粗加工底面各部;粗镗六个滑道孔;调面,粗加工顶面各部;粗镗六个导向轴承定位孔;

(2)去应力,喷丸处理,非加工面涂底漆;

(3)划各面加工线;半精加工底面、侧面及两端各面,钻底部各通孔及螺纹;调面,半精加工顶部各面、侧面、两端面,钻四侧面各通孔及螺纹;

(4)水压试验;

(5)精加工底面、侧面,半精加工两端面,钻底部各连接孔及螺纹;调面,精加工顶面、侧面,半精加工两端面,钻顶部各连接孔及螺纹,半精镗、精镗六个滑道孔及对应导向轴承孔;

曲轴箱底盘加工步骤包括:

(1)划毛坯的外形加工线,底面朝上,粗加工底平面、两侧脚板凸台面、两端平面;调面,粗加工顶面、轴承孔哈夫面及内台阶、左、右两端上部凸台端面及轴承孔;

(2)除去毛刺、清理后煤油渗漏试验;去应力,喷丸处理,非加工面涂底漆;

(3)划各面加工线,底面朝上,半精、精加工底面,侧面;钻底部各通孔及螺纹;调面后,半精加工顶面,半精铣左、右两端上部凸台端面留余量;粗、精铣轴承孔两侧面;粗、半精铣轴承孔哈夫面及哈夫面内台阶;钻顶部各连接螺栓孔及钻、铰定位销孔;精铣轴承孔哈夫面及哈夫面内台阶;铣顶面密封圈槽;领各轴承盖及各附件,按规定压力,用液压拉伸器进行组装;配钻、扩、铰锥销孔并插入锥销;半精、精加工轴承孔;精加工顶面;

组合加工包括以下步骤:

将曲轴箱体与曲轴箱底盘合拢组合,精加工两端面齐平,以及两端端盖内孔及轴封端盖内孔与轴承孔同轴。

2.根据权利要求1所述的一种大型六列三级迷宫压缩机分体式曲轴箱的加工方法,其特征在于,所述加工方法使用专用锥铰刀加工轴承盖与底盘的定位锥销孔。

3.根据权利要求1所述的一种大型六列三级迷宫压缩机分体式曲轴箱的加工方法,其特征在于,所述加工方法使用专用等高垫装夹曲轴箱底盘。

技术总结
本发明涉及迷宫压缩机的加工方法领域,具体为一种大型六列三级迷宫压缩机分体式曲轴箱的加工方法,其合理利用现有设备和专用加工工具,能够保证滑道孔的粗糙度、滑道孔与相应导向轴承定位孔的同轴度、以及各列滑道孔孔心距的公差达到设计要求,并且确保轴承孔中心轴与滑道孔中心轴需垂直,且在一个平面上,其包括曲轴箱体加工、曲轴箱底盘加工和组合加工三个步骤,对曲轴箱体和曲轴箱底盘分别进行加工,确保了各自加工精度,再进行组合,最终保证了滑道孔的粗糙度、滑道孔与相应导向轴承定位孔的同轴度、以及各列滑道孔孔心距的公差达到设计要求,并且确保了轴承孔中心轴与滑道孔中心轴需垂直,且在一个平面上。

技术研发人员:顾正国;张铭亚;徐富明;唐宏勋;郭玉龙;王圣奇
受保护的技术使用者:无锡压缩机股份有限公司
技术研发日:2020.03.12
技术公布日:2020.06.09

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