CN114603385A - 一种涡轮增压器蜗壳加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种涡轮增压器蜗壳加工设备，包括复合加工机床，所述复合加工机床上设有主刀转轴、工作台和用于安装蜗壳的安装台，所述安装台通过旋转轴转动连接在工作台上，所述旋转轴沿Z轴方向设置，所述工作台内设有沿X轴方向设置的摇篮轴，所述工作台绕摇篮轴转动，所述主刀转轴沿Z轴方向设置且可沿X轴、Y轴和Z轴三个方向移动，所述安装台上设有用于固定蜗壳的夹具组件和用于调节安装台转动平衡的动平衡组件，所述主刀转轴上可拆卸连接有刀头，所述复合加工机床上设有用于更换刀头的换刀刀库。本技术方案的加工设备能减少蜗壳上下料装夹工序，提高蜗壳机加工效率和精度。

Description

一种涡轮增压器蜗壳加工设备

技术领域

本发明涉及汽车涡轮增压器蜗壳加工技术领域，具体而言，涉及一种涡轮增压器蜗壳加工设备。

背景技术

目前，有很多汽车采用了涡轮增压器结构的发动机，涡轮增压器实际上是一种空气压缩，它是利用发动机排出的废气惯性力来推动涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。

蜗壳是涡轮增压器的重要部件之一。蜗壳机加工指的是从蜗壳铸造毛坯，加工成蜗壳成品零件的过程。

如图1所示，铸造一体成型的蜗壳10，包括蜗壳壳体101和外周设置的蜗壳法兰102，所述蜗壳的特点是，大小不一、结构多变、加工内容多且分散，导致每道工序只能够加工少量特征，且工装夹具复杂，成本高昂。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种涡轮增压器蜗壳加工设备，能减少蜗壳上下料装夹工序，提高蜗壳机加工效率和精度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种涡轮增压器蜗壳加工设备，包括复合加工机床，所述复合加工机床上设有主刀转轴、工作台和用于安装蜗壳的安装台，所述安装台通过旋转轴转动连接在工作台上，所述旋转轴沿Z轴方向设置，所述工作台内设有沿X轴方向设置的摇篮轴，所述工作台绕摇篮轴转动，所述主刀转轴沿Z轴方向设置且可沿X轴、Y轴和Z轴三个方向移动，所述安装台上设有用于固定蜗壳的夹具组件和用于调节安装台转动平衡的动平衡组件，所述主刀转轴上可拆卸连接有刀头，所述复合加工机床上设有用于更换刀头的换刀刀库。

本发明的有益效果为：通过设置换刀刀库，方便主刀转轴快速更换刀头，安装台转动设置在工作台上，利于蜗壳壳体的有效切削加工，工作台绕摇篮轴转动，使蜗壳法兰的加工面朝向主刀转轴的刀头，利于蜗壳法兰的加工，实现无需拆卸蜗壳加工，减少上下料工序，提高加工效率和精度，通过设置夹具组件，使蜗壳与安装台固定连接，蜗壳装夹牢固，避免加工过程中振刀，通过设置动平衡组件，使蜗壳在安装台上转动稳定，提高整体的旋转动平衡，提高加工精度。

优选的，所述夹具组件包括用于夹持蜗壳壳体的卡盘、用于按压蜗壳壳体的按压部和用于抵靠蜗壳法兰的抵靠部，所述卡盘、按压部和抵靠部均连接在安装台上。通过采用上述结构，卡盘能有效稳定夹持蜗壳壳体，且卡盘的通用性高，可调节范围大，按压部能在轴向上按压蜗壳，实现蜗壳轴向限位，抵靠部能径向上抵靠蜗壳，实现蜗壳径向限位，从而进一步提高蜗壳的夹持稳定性，同时抵靠部能定位蜗壳法兰，利于蜗壳的加工定位，提高加工精度。

优选的，所述按压部包括压板和螺纹立杆，所述螺纹立杆固定连接在安装台上，所述压板套设在螺纹立杆上，所述压板一端用于按压蜗壳壳体，所述螺纹立杆上螺接套设有两个高度可调节的第一锁紧螺母，所述压板设置在两个第一锁紧螺母之间，所述压板通过两个第一锁紧螺母与螺纹立杆锁紧连接。通过采用上述结构，当两个第一锁紧螺母锁紧压板时，压板一端能按压蜗壳壳体，有利于提高蜗壳的安装稳定性，同时压板能在螺纹立杆上调节高度位置，可按压不同高度的蜗壳，提高实用性。

优选的，所述螺纹立杆的数量为两个，两个所述螺纹立杆均穿设在所述压板上，两个所述第一锁紧螺母分别螺接套设在两个螺纹立杆上，两个所述螺纹立杆沿压板的长度方向间隙固定连接在安装台上。通过采用上述结构，使两个螺纹立杆间隙设置，使压板的安装更可靠，提高按压部的按压牢固性。

优选的，所述抵靠部包括抵靠座和抵靠螺钉，所述抵靠座固定连接在卡盘上，所述抵靠螺钉螺接穿过抵靠座并用于供蜗壳法兰抵靠。通过采用上述结构，当抵靠螺钉在抵靠座上转动时，抵靠螺钉端部与蜗壳法兰相抵靠，实现蜗壳径向限位，连接稳定可靠。

优选的，所述抵靠螺钉上螺接套设有第二锁紧螺母，所述第二锁紧螺母与抵靠座相抵靠。通过采用上述结构，当第二锁紧螺钉朝抵靠座旋转时，第二锁紧螺钉能与抵靠座锁紧，进一步提高抵靠螺钉与抵靠座的连接稳定性。

优选的，所述卡盘上设有至少三个沿周向均匀分布的卡爪，每个所述卡爪径向滑动地设置在卡盘上，每个所述卡爪与卡盘之间设有用于卡爪紧固的锁紧装置。通过采用上述结构，使至少三个均匀分布的卡爪更能稳定的夹持蜗壳，同时每个卡爪独立滑动，利于偏心的蜗壳壳体被有效夹持，提高蜗壳夹持稳定性。

优选的，所述卡盘与安装台之间设有连接法兰盘，所述连接法兰盘的外径大于卡盘的外径，所述卡盘通过紧固件与连接法兰盘连接，所述连接法兰盘露出于卡盘的部分通过紧固件与安装台连接。通过采用上述结构，便于卡盘安装固定在安装台上，提高卡盘的连接可靠性，防止卡盘的脱落。

优选的，所述卡盘上设有用于支撑蜗壳法兰的支撑块。通过采用上述结构，使蜗壳法兰得到有效支撑，提高蜗壳的装夹稳定性。

优选的，所述动平衡组件包括锁紧螺钉和若干个平衡块，所述平衡块上设有供锁紧螺钉穿过的通孔，所述安装台上设有若干个可供锁紧螺钉锁入的螺纹孔，所述锁紧螺钉穿过平衡块的通孔与安装台的螺纹孔螺接固定。通过采用上述结构，当锁紧螺钉通孔与螺纹孔螺接时，若干个平衡块能固定在安装台上，同时能根据不同的动平衡量调节平衡块的数量和在安装台上的位置，利于整体转动平衡，避免出现振刀。

附图说明

图1是蜗壳的毛坯结构示意图；

图2是复合加工机床的结构示意图；

图3是安装台与蜗壳的连接结构示意图一；

图4是安装台与蜗壳的连接结构示意图二；

图5是抵靠部的结构示意图；

附图标记说明：

1、复合加工机床；11、主刀转轴；12、工作台；13、安装台；131、螺纹孔；14、换刀刀库；2、动平衡组件；21、锁紧螺钉；22、平衡块；3、卡盘；31、卡爪；4、按压部；41、压板；42、螺纹立杆；43、第一锁紧螺母；5、抵靠部；51、抵靠座；52、抵靠螺钉；53、第二锁紧螺母；6、连接法兰盘；7、支撑块；101、蜗壳壳体；102、蜗壳法兰。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-5所示，本发明提供一种涡轮增压器蜗壳加工设备，包括复合加工机床1，所述复合加工机床1上设有主刀转轴11、工作台12和用于安装蜗壳10的安装台13，所述安装台13通过旋转轴转动连接在工作台12上，所述旋转轴沿Z轴方向设置，所述工作台12内设有沿X轴方向设置的摇篮轴，所述工作台12绕摇篮轴转动，所述主刀转轴11沿Z轴方向设置且可沿X轴、Y轴和Z轴三个方向移动，所述安装台13上设有用于固定蜗壳10的夹具组件和用于调节安装台转动平衡的动平衡组件2，所述主刀转轴11上可拆卸连接有刀头，所述复合加工机床1上设有用于更换刀头的换刀刀库14，所述夹具组件包括一个用于夹持蜗壳壳体101的卡盘3、若干个用于按压蜗壳壳体101的按压部4和一个用于抵靠蜗壳法兰102的抵靠部5，所述卡盘3、按压部4和抵靠部5均连接在安装台13上。

具体的，每个所述按压部4包括一个压板41和两个螺纹立杆42，两个所述螺纹立杆42沿压板41的长度方向间隙固定连接在安装台13上，所述压板41套设在螺纹立杆42上，所述压板41一端用于按压蜗壳壳体101，所述螺纹立杆42上螺接套设有两个高度可调节的第一锁紧螺母43，所述压板41设置在两个第一锁紧螺母43之间，所述压板41通过两个第一锁紧螺母43与螺纹立杆42锁紧连接，所述第一锁紧螺母43贴合压板41的一侧设有垫片，有利于提高连接稳定性。

所述抵靠部5包括抵靠座51和抵靠螺钉52，所述抵靠座51固定连接在卡盘3上，所述抵靠螺钉52螺接穿过抵靠座51并用于供蜗壳法兰102抵靠，为了进一步提高抵靠螺钉52与抵靠座51的连接稳定性，所述抵靠螺钉52上螺接套设有第二锁紧螺母53，所述第二锁紧螺母53与抵靠座51相抵靠。

为了提高蜗壳10夹持稳定性，所述卡盘3上设有至少三个沿周向均匀分布的卡爪31，每个所述卡爪31径向滑动地设置在卡盘3上，每个所述卡爪31与卡盘3之间设有用于卡爪31紧固的锁紧装置，利于偏心的蜗壳壳体101被有效夹持，其中锁紧装置为常规技术手段，此处不再赘述。

所述卡盘3与安装台13之间设有连接法兰盘6，所述连接法兰盘6的外径大于卡盘3的外径，所述卡盘3通过紧固件与连接法兰盘6连接，所述连接法兰盘6露出于卡盘3的部分通过紧固件与安装台13连接，紧固件均为紧固螺钉，方便卡盘3固定安装在安装台13上，提高卡盘3的连接可靠性，防止卡盘3的脱落。为了提高夹具组件的紧凑性，其中一个螺纹立杆42连接在连接法兰盘6上。

所述卡盘3上设有用于支撑蜗壳法兰102的支撑块7，使蜗壳法兰102得到有效支撑，提高蜗壳10的装夹稳定性。

所述动平衡组件2包括锁紧螺钉21和若干个平衡块22，所述平衡块22上设有供锁紧螺钉21穿过的通孔，所述安装台13上设有若干个可供锁紧螺钉21锁入的螺纹孔131，所述锁紧螺钉21穿过平衡块22的通孔与安装台13的螺纹孔131螺接固定，当锁紧螺钉21通孔与螺纹孔131螺接时，若干个平衡块22能固定在安装台13上，同时能根据不同的动平衡量调节平衡块22的数量和在安装台13上的位置，利于整体转动平衡，避免出现振刀。

蜗壳10加工过程：首先复合加工机床1的旋转轴转动，旋转轴带动安装台13转动，蜗壳10由安装台13上的夹具组件固定，由此带动蜗壳10旋转，主刀转轴11换上刀头，此时对蜗壳壳体101进行车加工，加工出蜗壳壳体101一端的内、外轮圆周廓线，然后安装台13和工作台12转动，使蜗壳法兰102朝主刀转轴11，主刀转轴11从换刀刀库14内更换用于钻、铣的刀头，此时蜗壳10不动，主刀转轴11旋转加工蜗壳法兰102，最后将蜗壳壳体101翻转固定，加工出蜗壳壳体101另一端的内、外轮圆周廓线。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种涡轮增压器蜗壳加工设备，其特征在于，包括复合加工机床(1)，所述复合加工机床(1)上设有主刀转轴(11)、工作台(12)和用于安装蜗壳(10)的安装台(13)，所述安装台(13)通过旋转轴转动连接在工作台(12)上，所述旋转轴沿Z轴方向设置，所述工作台(12)内设有沿X轴方向设置的摇篮轴，所述工作台(12)绕摇篮轴转动，所述主刀转轴(11)沿Z轴方向设置且可沿X轴、Y轴和Z轴三个方向移动，所述安装台(13)上设有用于固定蜗壳(10)的夹具组件和用于调节安装台(13)转动平衡的动平衡组件(2)，所述主刀转轴(11)上可拆卸连接有刀头，所述复合加工机床(1)上设有用于更换刀头的换刀刀库(14)。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器蜗壳加工设备，其特征在于，所述夹具组件包括用于夹持蜗壳壳体(101)的卡盘(3)、用于按压蜗壳壳体(101)的按压部(4)和用于抵靠蜗壳法兰(102)的抵靠部(5)，所述卡盘(3)、按压部(4)和抵靠部(5)均连接在安装台(13)上。

3.根据权利要求2所述的一种涡轮增压器蜗壳加工设备，其特征在于，所述按压部(4)包括压板(41)和螺纹立杆(42)，所述螺纹立杆(42)固定连接在安装台(13)上，所述压板(41)套设在螺纹立杆(42)上，所述压板(41)一端用于按压蜗壳壳体(101)，所述螺纹立杆(42)上螺接套设有两个高度可调节的第一锁紧螺母(43)，所述压板(41)设置在两个第一锁紧螺母(43)之间，所述压板(41)通过两个第一锁紧螺母(43)与螺纹立杆(42)锁紧连接。

4.根据权利要求3所述的一种涡轮增压器蜗壳加工设备，其特征在于，所述螺纹立杆(42)的数量为两个，两个所述螺纹立杆(42)均穿设在所述压板(41)上，两个所述第一锁紧螺母(43)分别螺接套设在两个螺纹立杆(42)上，两个所述螺纹立杆(42)沿压板(41)的长度方向间隙固定连接在安装台(13)上。

5.根据权利要求2所述的一种涡轮增压器蜗壳加工设备，其特征在于，所述抵靠部(5)包括抵靠座(51)和抵靠螺钉(52)，所述抵靠座(51)固定连接在卡盘(3)上，所述抵靠螺钉(52)螺接穿过抵靠座(51)并用于供蜗壳法兰(102)抵靠。

6.根据权利要求5所述的一种涡轮增压器蜗壳加工设备，其特征在于，所述抵靠螺钉(52)上螺接套设有第二锁紧螺母(53)，所述第二锁紧螺母(53)与抵靠座(51)相抵靠。

7.根据权利要求2所述的一种涡轮增压器蜗壳加工设备，其特征在于，所述卡盘(3)上设有至少三个沿周向均匀分布的卡爪(31)，每个所述卡爪(31)径向滑动地设置在卡盘(3)上，每个所述卡爪(31)与卡盘(3)之间设有用于卡爪(31)紧固的锁紧装置。

8.根据权利要求4所述的一种涡轮增压器蜗壳加工设备，其特征在于，所述卡盘(3)与安装台(13)之间设有连接法兰盘(6)，所述连接法兰盘(6)的外径大于卡盘(3)的外径，所述卡盘(3)通过紧固件与连接法兰盘(6)连接，所述连接法兰盘(6)露出于卡盘(3)的部分通过紧固件与安装台(13)连接。

9.根据权利要求2所述的一种涡轮增压器蜗壳加工设备，其特征在于，所述卡盘(3)上设有用于支撑蜗壳法兰(102)的支撑块(7)。

10.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器蜗壳加工设备，其特征在于，所述动平衡组件(2)包括锁紧螺钉(21)和若干个平衡块(22)，所述平衡块(22)上设有供锁紧螺钉(21)穿过的通孔，所述安装台(13)上设有若干个可供锁紧螺钉(21)锁入的螺纹孔(131)，所述锁紧螺钉(21)穿过平衡块(22)的通孔与安装台(13)的螺纹孔(131)螺接固定。

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