一种涡壳加工工艺的制作方法

1.本发明属于涡轮加工技术领域，涉及涡壳加工工艺。


背景技术：

2.在现有涡轮加工工艺中，出气法兰面由于加工在前，其后作为定位面，多次重复定位，造成的磕碰及压伤，影响外观；位于该面的第一安装孔、第二安装孔螺纹受力变形，造成产品报废。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种涡壳加工工艺，能解决出气法兰面造成的磕碰及压伤，影响外观；位于该面的第一安装孔、第二安装孔螺纹受力变形，造成产品报废的问题。
4.按照本发明提供的技术方案：一种涡壳加工工艺，加工对象为蜗壳毛坯，蜗壳毛坯上开设依次连通的蜗壳进气孔、中间壳端气孔、蜗壳出气孔，中间壳端气孔和蜗壳出气孔同轴，蜗壳进气孔内设有防转面和高度定位面，中间壳端气孔中设有定位台阶孔，定位台阶孔内表面为中间壳端圆心定位孔，定位台阶孔上端面为中间壳端高度定位面，工艺步骤如下：步骤一：粗铣面：蜗壳出气孔上的出气法兰面、出气口支脚、侧支脚；钻孔：出气法兰面上的第一安装孔、第二安装孔；使用第一工装进行定位，第一工装包括第一底板，第一底板上安装第一卡盘，第一卡盘上安装卡爪，第一卡盘外周设有第一安装架和数个蜗壳抬起机构，第一安装架上斜向安装数个支撑缸，支撑缸缸体与第一安装架连接，支撑缸活动端朝向第一卡盘，第一底板一侧设有防转机构；蜗壳抬起机构包括抬起安装块，抬起安装块上部铰接杠杆外端，抬起安装块上安装抬起油缸，抬起油缸活塞端竖直向上并铰接杠杆中部；卡爪包括第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪，其中第三卡爪靠近高度定位面，第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪、第三卡爪上部外侧为圆心定位面，第一卡爪、第二卡爪顶面设有高度卡接定位面；防转机构包括防转架，防转架安装在第一底板上，防转架外侧铰接手柄中部，防转架中滑动设有滑杆，滑杆一端与手柄端部铰接，滑杆另一端固定安装防转块，防转块侧面设有防转销，顶部安装高度销，滑杆外周套设弹簧，弹簧两端分别抵住防转架与防转块；首先将蜗壳毛坯放入第一工装，中间壳端气孔向下套入卡爪，第一卡盘启动，第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪外扩，高度卡接定位面移动至中间壳端高度定位面上方，抬起油缸启动，抬起油缸活塞端向上运动带动杠杆内端上移，杠杆内端与蜗壳毛坯接触，将其上抬，高度卡接定位面与中间壳端高度定位面接触定位；推动手柄，防转块克服弹簧力相外侧移动，旋转蜗壳毛坯使防转块可以进入蜗壳进气孔，放开手柄，防转块在弹簧力的作用下向内侧移动，伸入蜗壳进气孔，高度销顶部抵住高度定位面，继续转动蜗壳毛坯直至防转销抵住防转面，第一卡盘再次带动第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪外扩直至圆心定位面抵住中间壳端圆心定位孔，蜗壳毛坯定位完成，加工设备进行铣面及打孔；步骤二：加工中间壳端气孔及其端面；
使用第二工装进行定位，第二工装包括第二底板，第二底板上设有第二定位板，第二定位板上设有第一定位销和第二定位销；第二底板侧面设有压紧机构；压紧机构包括压紧安装块，压紧安装块上部铰接过渡板下端，过渡板上端铰接压杆中部，压紧安装块上安装压紧油缸，压紧油缸活塞端竖直向上并铰接压杆外端；将蜗壳毛坯放入第二工装，蜗壳出气孔上的出气法兰面贴住第二定位板顶部，出气法兰面上的第一安装孔、第二安装孔分布嵌入第一定位销和第二定位销，压紧油缸伸出，压紧油缸活塞端带动压杆内端下压，固定住蜗壳毛坯；加工设备进行孔加工及铣面；步骤三：加工蜗壳进气孔端面及内孔；使用第三工装进行定位，第三工装包括第三底板，第三底板上安装第三定位板，第三定位板上设有第三定位销和第四定位销；第三定位板中滑动安装夹紧机构；夹紧机构包括夹紧滑杆，夹紧滑杆在第三定位板中滑动，夹紧滑杆一端螺纹安装中间壳端压块，夹紧滑杆另一端连接夹紧油缸活塞端，夹紧滑杆缸体安装在第三定位板上；将蜗壳毛坯放入第二工装，先取下中间壳端压块，将中间壳端气孔、蜗壳出气孔穿过夹紧滑杆，出气法兰面贴住第三定位板侧部，第一安装孔、第二安装孔分布嵌入第三定位销和第四定位销，在夹紧滑杆端部安装中间壳端压块，夹紧油缸启动，带动夹紧滑杆收缩，中间壳端压块与蜗壳出气孔接触，将蜗壳毛坯定位固定；加工设备进行孔加工及铣面；步骤四：加工蜗壳毛坯上的搭子；步骤五：精铣面：蜗壳出气孔上的出气法兰面、出气口支脚、侧支脚；攻丝：出气法兰面上的第一安装孔、第二安装孔。
5.作为本发明的进一步改进，蜗壳抬起机构的数量为两个，均布在第一卡盘外周。
6.作为本发明的进一步改进，压紧机构包括的数量为两个，环状分布在第二底板外周。
7.作为本发明的进一步改进，步骤二在车床上完成，其余均在加工中心完成。
8.本技术的积极进步效果在于：本发明避免第一安装孔、第二安装孔螺纹受力变形，造成产品报废；避免出气法兰面重复定位，造成的磕碰及压伤，影响外观。
附图说明
9.图1为本发明蜗壳毛坯的结构示意图。
10.图2为本发明蜗壳毛坯的正视图。
11.图3为本发明蜗壳毛坯的仰视图。
12.图4为图2的a-a剖视图。
13.图5为为本发明蜗壳毛坯的侧视图。
14.图6为本发明第一工装的结构示意图。
15.图7为本发明第一工装的俯视图。
16.图8为本发明第一工装蜗壳抬起机构的结构示意图。
17.图9为本发明第一工装中卡爪的结构示意图。
18.图10为本发明第一工装中卡爪的正视图。
19.图11为本发明第二工装的结构示意图。
20.图12为本发明第三工装的结构示意图。
21.图1-图12中，包括蜗壳进气孔1-1、中间壳端气孔1-2、蜗壳出气孔1-3等。
具体实施方式
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
23.为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
24.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，“包括”和“具有”等类似术语，是指除了已经在“包括”和“具有”中所罗列的那些内容以外，还可以“包括”和“具有”其它尚未罗列的内容；例如，可以包含一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，不必限于已经清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
25.如图1-图5所示，本发明是一种涡壳加工工艺，加工对象为涡轮壳体毛坯，简称蜗壳毛坯1，蜗壳毛坯1上开设依次连通的蜗壳进气孔1-1、中间壳端气孔1-2、蜗壳出气孔1-3，中间壳端气孔1-2和蜗壳出气孔1-3同轴，蜗壳进气孔1-1内设有防转面1-11和高度定位面1-12，中间壳端气孔1-2中设有定位台阶孔，定位台阶孔内表面为中间壳端圆心定位孔1-21，定位台阶孔上端面为中间壳端高度定位面1-22。
26.工艺步骤如下：步骤一：粗铣面：蜗壳出气孔1-3上的出气法兰面1-31、出气口支脚1-4、侧支脚1-5；钻孔：出气法兰面1-31上的第一安装孔1-311、第二安装孔1-312；使用第一工装2进行定位，如图6-图7所示，第一工装2包括第一底板2-1，第一底板2-1上安装第一卡盘2-2，第一卡盘2-2上安装卡爪2-3，第一卡盘2-2外周设有第一安装架2-3和数个蜗壳抬起机构2-4，第一安装架2-3上斜向安装数个支撑缸2-5，支撑缸2-5缸体与第一安装架2-3连接，支撑缸2-5活动端朝向第一卡盘2-2，第一底板2-1一侧设有防转机构。
27.在本实施例中，蜗壳抬起机构2-4的数量为两个，均布在第一卡盘2-2外周，如图8所示，蜗壳抬起机构2-4包括抬起安装块2-41，抬起安装块2-41上部铰接杠杆2-42外端，抬起安装块2-41上安装抬起油缸2-43，抬起油缸2-43活塞端竖直向上并铰接杠杆2-42中部。
28.如图9-图10所示，卡爪2-3包括第一卡爪2-31、第二卡爪2-32、第三卡爪2-33，其中第三卡爪2-33靠近高度定位面1-12，第一卡爪2-31、第二卡爪2-32、第三卡爪2-33、第三卡爪2-33上部外侧为圆心定位面2-34，第一卡爪2-31、第二卡爪2-32顶面设有高度卡接定位面2-35。
29.防转机构包括防转架2-61，防转架2-61安装在第一底板2-1上，防转架2-61外侧铰接手柄2-62中部，防转架2-61中滑动设有滑杆，滑杆一端与手柄2-62端部铰接，滑杆另一端固定安装防转块2-63，防转块2-63侧面设有防转销2-64，顶部安装高度销2-65，滑杆外周套
设弹簧，弹簧两端分别抵住防转架2-61与防转块2-63。
30.首先将蜗壳毛坯1放入第一工装2，中间壳端气孔1-2向下套入卡爪2-3，第一卡盘2-2启动，第一卡爪2-31、第二卡爪2-32、第三卡爪2-33外扩，高度卡接定位面2-35移动至中间壳端高度定位面1-22上方，抬起油缸2-43启动，抬起油缸2-43活塞端向上运动带动杠杆2-42内端上移，杠杆2-42内端与蜗壳毛坯1接触，将其上抬，高度卡接定位面2-35与中间壳端高度定位面1-22接触定位；推动手柄2-62，防转块2-63克服弹簧力相外侧移动，旋转蜗壳毛坯1使防转块2-63可以进入蜗壳进气孔1-1，放开手柄2-62，防转块2-63在弹簧力的作用下向内侧移动，伸入蜗壳进气孔1-1，高度销2-65顶部抵住高度定位面1-12，继续转动蜗壳毛坯1直至防转销2-64抵住防转面1-11，第一卡盘2-2再次带动第一卡爪2-31、第二卡爪2-32、第三卡爪2-33外扩直至圆心定位面2-34抵住中间壳端圆心定位孔1-21，蜗壳毛坯1定位完成，加工设备进行铣面及打孔。
31.步骤二：加工中间壳端气孔1-2及其端面；使用第二工装3进行定位，如图11所示，第二工装3包括第二底板3-1，第二底板3-1上设有第二定位板3-2，第二定位板3-2上设有第一定位销3-3和第二定位销3-4。第二底板3-1侧面设有压紧机构。
32.压紧机构包括的数量为两个，环状分布在第二底板3-1外周，压紧机构包括压紧安装块3-5，压紧安装块3-5上部铰接过渡板3-6下端，过渡板上端铰接压杆3-7中部，压紧安装块3-5上安装压紧油缸3-8，压紧油缸3-8活塞端竖直向上并铰接压杆3-7外端。
33.将蜗壳毛坯1放入第二工装3，蜗壳出气孔1-3上的出气法兰面1-31贴住第二定位板3-2顶部，出气法兰面1-31上的第一安装孔1-311、第二安装孔1-312分布嵌入第一定位销3-3和第二定位销3-4，压紧油缸3-8伸出，压紧油缸3-8活塞端带动压杆3-7内端下压，固定住蜗壳毛坯1。加工设备进行孔加工及铣面。
34.步骤三：加工蜗壳进气孔1-1端面及内孔；使用第三工装4进行定位，如图12所示，第三工装4包括第三底板4-1，第三底板4-1上安装第三定位板4-2，第三定位板4-2上设有第三定位销4-3和第四定位销4-4。第三定位板4-2中滑动安装夹紧机构。夹紧机构包括夹紧滑杆4-5，夹紧滑杆4-5在第三定位板4-2中滑动，夹紧滑杆4-5一端螺纹安装中间壳端压块4-6，夹紧滑杆4-5另一端连接夹紧油缸4-7活塞端，夹紧滑杆4-5缸体安装在第三定位板4-2上。
35.将蜗壳毛坯1放入第二工装3，先取下中间壳端压块4-6，将中间壳端气孔1-2、蜗壳出气孔1-3穿过夹紧滑杆4-5，出气法兰面1-31贴住第三定位板4-2侧部，第一安装孔1-311、第二安装孔1-312分布嵌入第三定位销4-3和第四定位销4-4，在夹紧滑杆4-5端部安装中间壳端压块4-6，夹紧油缸4-7启动，带动夹紧滑杆4-5收缩，中间壳端压块4-6与蜗壳出气孔1-3接触，将蜗壳毛坯1定位固定。加工设备进行孔加工及铣面。
36.步骤四：加工蜗壳毛坯1上的搭子。
37.步骤五：精铣面：蜗壳出气孔1-3上的出气法兰面1-31、出气口支脚1-4、侧支脚1-5；攻丝：出气法兰面1-31上的第一安装孔1-311、第二安装孔1-312。
38.步骤二在车床上完成，其余均在加工中心完成。
39.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精
神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。