本發(fā)明涉及滑動(dòng)軸承領(lǐng)域，特別是涉及一種浮動(dòng)盤(pán)的加工方法。

背景技術(shù)：

浮動(dòng)盤(pán)(即增壓器滑動(dòng)軸承)從結(jié)構(gòu)上來(lái)講，隸屬于軸承類零件，零件材料31crmov9，是渦輪增壓器關(guān)建零部件之一。在整機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，浮動(dòng)盤(pán)利用自身的端面油楔面產(chǎn)生油膜，對(duì)環(huán)形推力軸承和壓端軸承起到冷卻和潤(rùn)滑的作用。浮動(dòng)盤(pán)的質(zhì)量，最核心的主要是油楔面的質(zhì)量，直接影響著增壓器效率、燃油消耗、運(yùn)行的可靠性，甚至?xí)?dǎo)致燒機(jī)等現(xiàn)象。根據(jù)加工圖紙分析，影響其最大的因素為零件形位公差超差，兩端油楔面和內(nèi)孔油楔面的位置關(guān)系。此類產(chǎn)品的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，主要是通過(guò)國(guó)外進(jìn)口，目前自主生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)存在較多的空白，這樣嚴(yán)重制約了我國(guó)船舶事業(yè)的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種國(guó)內(nèi)自主生產(chǎn)的浮動(dòng)盤(pán)的加工方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種浮動(dòng)盤(pán)的加工方法，其特征在于，本方法包括以下步驟：

步驟1，熱處理；

步驟2粗車一

三爪夾外圓，去浮動(dòng)盤(pán)a端的端面余量以及內(nèi)孔余量；

步驟3粗車二

三爪撐內(nèi)孔，去浮動(dòng)盤(pán)b端端面余量以及外圓余量；

步驟4精車一

三爪撐內(nèi)孔，精車a端面以及外圓，然后車外圓上的環(huán)形槽并清根，外圓上的環(huán)形槽作為后續(xù)加工端面油楔面用工藝搭子，然后浮動(dòng)盤(pán)a端內(nèi)孔倒角；

步驟5精車二

三爪夾外圓，精車b端端面以及內(nèi)孔，以及b端內(nèi)孔倒角；

步驟6平面磨一

翻磨兩端面；

步驟7鉗工研磨一

研磨兩個(gè)端面，保證兩端面的形位公差；

步驟8磨內(nèi)孔

以端面為基準(zhǔn)磨孔；

步驟9磨外圓；

步驟10劃線

按圖紙劃出兩端面油槽位置處的排屑槽中心線；

步驟11數(shù)銑一

采用加工中心銑a端端面油槽，并加工第一定位銷孔；

步驟12數(shù)銑二

利用第一定位銷孔定位，數(shù)銑b端端面油槽及內(nèi)孔油槽，并加工第二定位銷孔；

步驟13線切割

割排屑槽；

步驟14平面磨二

精磨兩端面；

步驟15鉗工研磨二

研磨兩個(gè)端面，保證兩端面的形位公差；

步驟16平面磨三

利用第一定位銷孔、第二定位銷孔、工藝搭子定位，配合油楔面磨工具，磨削兩端面油楔面；

步驟17精車

車外圓至最終尺寸，去除工藝搭子、第一定位銷孔、第二定位銷孔；

步驟18鉗工去毛刺。

進(jìn)一步地，所述步驟9中，利用錐度芯軸對(duì)浮動(dòng)盤(pán)定位。

進(jìn)一步地，所述步驟12中，利用銑工具對(duì)浮動(dòng)盤(pán)定位，所述銑工具包括底座，所述底座設(shè)有浮動(dòng)盤(pán)的徑向限位槽以及一定位銷，所述兩限位銷用于與浮動(dòng)盤(pán)上的第一定位銷孔、第二定位銷孔配合，對(duì)浮動(dòng)盤(pán)定位，所述底座上還設(shè)有若干壓板，所述壓板通過(guò)螺釘與底座連接，用于壓緊浮動(dòng)盤(pán)。

進(jìn)一步地，所述步驟16中，所述油楔面磨工具的定位盤(pán)上設(shè)有兩限位銷，所述兩限位銷用于與浮動(dòng)盤(pán)上的第一定位銷孔、第二定位銷孔配合，對(duì)浮動(dòng)盤(pán)定位。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、步驟4精車時(shí)增加外圓尺寸至φ131^+0.3+0.15,增加工藝搭子,為做定位銷孔提供了保障，后面的工序再去除工藝搭子、第一定位銷孔、第二定位銷孔。

2、步驟6平面磨和步驟：7鉗工研磨，保證兩端面的平面度和平行度，為步驟：8磨內(nèi)孔提供了找正基準(zhǔn)，同時(shí)保證了內(nèi)孔和端面的垂直度。

3、步驟9磨外圓至φ131^-0.008-0.02，利用錐度芯軸cta120-mg043定位，避免了因工裝與零件的裝配間隙產(chǎn)生的加工偏差，更好地保證外圓和內(nèi)孔之間的同軸度要求。

4、步驟11數(shù)銑，利用高精度的五軸加工中心同時(shí)加工一端面的油槽和定位銷孔，相互之間的位置度相當(dāng)好，為步驟12提供了定位基準(zhǔn)。

5、步驟12零件翻面，數(shù)銑另一端面油槽及內(nèi)孔油槽和油楔面：利用第一定位銷孔定位，配合銑工具，保證兩端面油槽和內(nèi)孔油槽及油楔面之間的形位公差。

6、步驟：16平面磨：利用兩端面的銷孔定位，配合油楔面磨工具，磨削兩端面上油楔面。這樣一來(lái)，無(wú)論是步驟11和步驟12，還是步驟16，均是通過(guò)銷孔定位，加工基準(zhǔn)全部統(tǒng)一，從而使端面油槽、端面油楔、內(nèi)孔油槽和油楔相互之間的形位公差得到保證。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明步驟2的示意圖；

圖2為本發(fā)明步驟3的示意圖；

圖3為本發(fā)明步驟4的示意圖；

圖4為本發(fā)明步驟5的示意圖；

圖5為本發(fā)明步驟11的示意圖；

圖6為本發(fā)明步驟12的示意圖；

圖7為錐度芯軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為銑工具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為磨工具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖9的俯視示意圖；

圖11為浮動(dòng)盤(pán)成品的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記

圖8中，1為底座，2為壓板，3為內(nèi)六角螺釘m4×12，4為菱形銷；

圖9、圖10中，1為手柄，2為平衡塊，3為壓板，4為內(nèi)六角螺釘m4×12，5為分度盤(pán)，6為內(nèi)六角螺釘m16×25，7為插銷，8為手柄2，9為定位盤(pán)，10為保護(hù)罩，11為芯軸，12為底座，13為銷a8×30，14為軸承，15為螺釘m8×25，16為螺釘m8×25，17為定位銷；

圖11中，1為排屑槽，2為端面油槽，3為內(nèi)孔油槽，4為端面油楔面，5為內(nèi)孔油楔面。

具體實(shí)施方式

一種浮動(dòng)盤(pán)的加工方法，包括以下步驟：

步驟1，熱處理

將浮動(dòng)盤(pán)毛坯調(diào)整處理至硬度為hrc35-42；

步驟2粗車

去浮動(dòng)盤(pán)a端面余量以及內(nèi)孔余量；

具體加工方法：三爪夾外圓，找圓后光出端面，按附圖粗車內(nèi)孔，然后銳邊倒鈍；

步驟3粗車

去浮動(dòng)盤(pán)另一端端面余量以及外圓余量；

具體加工方法：三爪撐內(nèi)孔，找圓后內(nèi)孔跳動(dòng)不大于0.05，按附圖粗車，然后銳邊倒鈍；

步驟4精車

三爪撐內(nèi)孔，端面靠平，找圓外圓跳動(dòng)不大于0.05，精車a端面，以及精車外圓尺寸至φ131^+0.3+0.15，車外圓上的環(huán)形槽并清根，作為后續(xù)加工用工藝搭子，浮動(dòng)盤(pán)a端內(nèi)孔倒角，然后銳邊倒鈍；

步驟5精車

三爪夾外圓，端面靠平，找圓外圓跳動(dòng)不大于0.015，找正a端面跳動(dòng)不大于0.015，精車另一端端面以及內(nèi)孔，以及另一端倒角。

步驟6平面磨：加工端面基準(zhǔn)

具體加工方法：翻磨兩端面至總厚10.08^+0.020，靠上差加工，保證形位公差要求(兩端余量均分)。

步驟7鉗工研磨：盡可能好的保證端面基準(zhǔn)的形位公差

具體加工方法：推研兩個(gè)端面保證圖紙要求的平面度和平行度，推研后零件表面清理清洗干凈，注意：避免總厚度尺寸10.08^+0.020超差，防止周轉(zhuǎn)過(guò)程碰傷和劃傷。

步驟8磨內(nèi)孔：以端面為基準(zhǔn)磨孔，保證端面與孔的垂直度不大于0.01

具體加工方法：找圓內(nèi)孔跳動(dòng)不大于0.03，端面跳動(dòng)不大于0.005，按尺寸磨內(nèi)孔，保證垂直度0.01，表面粗糙度ra0.4。

步驟9磨外圓至φ131^-0.008-0.02：利用錐度芯軸以已磨孔為基準(zhǔn)磨外圓，保證外圓和孔的同軸度不大于0.01

具體加工方法：上錐度芯軸，復(fù)校外圓和端面跳動(dòng)不大于0.01，將外圓磨至保證與內(nèi)孔同軸度不大于0.01。

步驟10劃線

按圖紙劃出端面油槽位置處12條r0.2的排屑槽中心線(每端面各6條排屑槽)。

步驟11數(shù)銑：找正已磨內(nèi)孔和端面，高精度加工中心銑端面油槽，并同時(shí)加工第一定位銷孔，6條油槽與銷孔一次裝夾完成加工。

步驟12零件翻面，數(shù)銑另一端面油槽及內(nèi)孔油槽和油楔面：利用第一定位銷孔定位，配合銑工具，保證兩端面油槽和內(nèi)孔油槽及油楔面之間的形位公差。

所述銑工具包括底座，所述底座設(shè)有浮動(dòng)盤(pán)的徑向限位槽以及一定位銷，所述兩限位銷用于與浮動(dòng)盤(pán)上的第一定位銷孔、第二定位銷孔配合，對(duì)浮動(dòng)盤(pán)定位，所述底座上還設(shè)有若干壓板，所述壓板通過(guò)螺釘與底座連接，用于壓緊浮動(dòng)盤(pán)。

具體加工方法：上工裝，找正，按圖銑；注意：兩端面上油槽互為20°夾角。

步驟13線切割：割排屑槽

找正劃線，割12條r0.2的排屑槽深0.18(每端面各6條排屑槽，注意不要損傷零件)。

步驟14平面磨：精磨兩端面

具體加工方法：翻磨兩端面至總厚10±0.007，靠上差加工，保證形位公差要求

步驟15鉗工：研磨兩端面，進(jìn)一步提高兩端面的形位公差；

步驟16平面磨：利用兩端面的銷孔定位，配合油楔面磨工具，磨削端面油楔面；定位基準(zhǔn)一致，此處的油槽和后面的油楔面加工裝夾基準(zhǔn)都是利用銷孔定位，保證兩端面油槽和內(nèi)孔油槽及油楔面之間的形位公差。

所述油楔面磨工具可采用本公司之前申請(qǐng)授權(quán)的增壓器滑動(dòng)軸承的專用磨床夾具，專利申請(qǐng)?zhí)枮椋?01510251558.1。

本實(shí)施例中，所述油楔面磨工具的定位盤(pán)上設(shè)有兩限位銷，所述兩限位銷用于與浮動(dòng)盤(pán)上的第一定位銷孔、第二定位銷孔配合，對(duì)浮動(dòng)盤(pán)定位。

步驟17精車：車外圓至φ125±0.05，去除工藝搭子、第一定位銷孔、第二定位銷孔；

步驟18鉗工；

步驟19探傷：按圖要求進(jìn)行表面無(wú)損探傷；

步驟20表面處理：整體覆蓋氣相沉積耐磨涂層(dlc)，涂層厚度＜0.002mm；

步驟21檢驗(yàn)：按圖紙要求進(jìn)行尺寸與形位公差的檢查；

步驟30退磁：零件進(jìn)行退磁處理。

零件內(nèi)孔尺寸和跳動(dòng)控制手段

在典型套類零件的加工方法基礎(chǔ)上，進(jìn)行內(nèi)孔加工方法研究，考慮加工中的變形風(fēng)險(xiǎn)和裝夾方式，可采用車床粗車留少量磨削余量，最后在內(nèi)孔磨床上精加工的工藝方法。粗車去掉絕大部分材料后，能有效降低精加工時(shí)的刀具磨損和切削區(qū)溫度，從而更易保證各項(xiàng)尺寸精度和跳動(dòng)要求，同時(shí)粗車減少了精加工時(shí)被去除材料的量，也意味著降低了精加工時(shí)的應(yīng)力變形風(fēng)險(xiǎn)。

內(nèi)孔的磨削在一次裝夾中完成，其統(tǒng)一的加工基準(zhǔn)和一致的走刀軌跡，能最大限度的保證被加工位置的各項(xiàng)跳動(dòng)和尺寸的一致性，是最優(yōu)加工方案。

為方便質(zhì)量控制和進(jìn)度掌握，選用公司內(nèi)現(xiàn)有內(nèi)孔磨床m2110c進(jìn)行加工，機(jī)床精度等級(jí)能達(dá)到it5級(jí)，表面粗糙度能達(dá)到ra0.4，基本能滿足零件的加工。

零件軸向尺寸和端面跳動(dòng)控制手段

為確保尺寸和跳動(dòng)能達(dá)到技術(shù)要求，使用精密平面磨加工，加工時(shí)以與軸貼合的定位面為加工基準(zhǔn)，小余量磨削推力面，直接保證其平行度和尺寸精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換和間接測(cè)量等誤差影響。為了更好的保證平面度和平行度要求，后續(xù)額外增加了推研工序。并且在工序的安排上，我們對(duì)端面分了粗精磨，在加工有可能對(duì)端面產(chǎn)生影響的內(nèi)容后，重新進(jìn)行磨削后推研，這樣，避免了加工過(guò)程中的變形對(duì)端面尺寸和跳動(dòng)的影響。

首選設(shè)備為廠內(nèi)精密平面磨床mm7132a，其高度行程能達(dá)到400，加工精度it5級(jí)，表面粗糙度不大于ra0.4，配有電磁鐵工作臺(tái)，是加工該工序的理想設(shè)備。

零件端面油楔的控制手段

浮動(dòng)盤(pán)端面油楔的加工，我們利用818sp的專用磨床，并且根據(jù)零件的設(shè)計(jì)需求我們可以采用專用的裝夾定位工裝，以確保兩端面上的油楔的相對(duì)角度關(guān)系達(dá)到設(shè)計(jì)要求和使用需要。工裝的設(shè)計(jì)原理主要是通過(guò)外圓定位，并配合棱形銷進(jìn)行徑向定位，從而保證每次裝夾零件的位置固定不變，這樣才能保證磨削兩端面油楔時(shí)相互之間的角度關(guān)系。在磨削油楔面的加工過(guò)程中，我們根據(jù)油槽的位置關(guān)系來(lái)確定砂輪的最大直徑，避免砂輪將油槽過(guò)切。

零件各項(xiàng)特性檢驗(yàn)方法

在加工中使用帶有合格證的量具進(jìn)行相關(guān)尺寸檢驗(yàn)，對(duì)于各項(xiàng)跳動(dòng)要求在0.05及以下的特性，在加工中使用帶有合格證的千分表測(cè)量檢查，比如外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺等；對(duì)于各項(xiàng)跳動(dòng)要求在0.05以上的特性，允許使用百分尺進(jìn)行檢測(cè)，比如游標(biāo)卡尺、深度尺等。所有加工零件工序完成后，要求首先進(jìn)行自檢，再交由質(zhì)保部進(jìn)行完工檢。質(zhì)保部檢查要求盡量避開(kāi)環(huán)境和狀態(tài)影響，對(duì)各項(xiàng)尺寸測(cè)量使用帶有合格證的量具。我公司內(nèi)現(xiàn)有三坐標(biāo)檢查設(shè)備，用于檢查型線輪廓、微小尺寸以及各項(xiàng)形位公差值，設(shè)備完好，檢查精度能達(dá)到0.0001，是質(zhì)量控制的硬件設(shè)施。

如存在加工時(shí)無(wú)法直接使用量具測(cè)量的尺寸，考慮使用間接測(cè)量和制造專用測(cè)具進(jìn)行加工中檢查，在零件完成加工后再使用三坐標(biāo)檢查該尺寸，確保產(chǎn)品質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。比如浮動(dòng)盤(pán)的內(nèi)孔油楔、端面油楔的升程等。

預(yù)計(jì)效果

通過(guò)本項(xiàng)目的研究，完成制造浮動(dòng)盤(pán)必要的工藝方法研究。最終形成工藝文件幫助完成該零件制造，達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)要求。

1)、掌握該零件材料最終機(jī)械性能，提前預(yù)對(duì)對(duì)氮化處理發(fā)生的變形等問(wèn)題，滿足設(shè)計(jì)要求的硬度和耐磨性

2)、達(dá)到圖紙技術(shù)要求的徑向尺寸及跳動(dòng)等特性

3)、達(dá)到圖紙技術(shù)要求的軸向尺寸及端面跳動(dòng)等特性

4)、設(shè)計(jì)所要求的所有關(guān)重特性能實(shí)現(xiàn)全檢和復(fù)檢

最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。