一种用于钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接同轴度检测的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接同轴度检测的方法，过盈连接结构由钛铝合金涡轮和钢轴一端加工而成的钢套组成，钢套设有用于过盈连接涡轮的内孔，钢套外圆设置有两段直径不同的圆柱面，两段圆柱面在过盈连接前后分别加工形成，用于测量过盈连接二次加工和二次装卡造成的同轴度差异，利于对钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接组件进行快速检查和质量控制。

A Method for Measuring Coaxality of Titanium-Aluminum Alloy Turbine-Steel Shaft Interference Connection

【技术实现步骤摘要】
一种用于钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接同轴度检测的方法
本专利技术属于机械加工工艺设计领域，尤其是涉及一种用于钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接同轴度检测的方法。
技术介绍
目前增压器的涡轮广泛应用镍基高温合金材料，镍基高温合金材料密度高，使得涡轮转子的转动惯量大，这会使废气涡轮增压柴油机的加速性差，起动、加速时冒黑烟。钛铝合金作为新型低密度合金以其良好的高温性能、低的转动惯量受到人们的关注和青睐。镍基高温合金涡轮与钢轴多采用摩擦焊方式连接。然而，钛铝合金属于金属间化合物，其材料特性不适合直接采用摩擦焊方式，采用过盈连接是解决钛铝合金涡轮与钢轴连接的途径之一。但是，不规则的钛铝合金涡轮在与钢轴过盈连接中存在二次加工和二次装卡造成的同轴度偏差、并且不便测量的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种用于钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接同轴度检测的方法，以解决不规则的钛铝合金涡轮在与钢轴过盈连接中二次加工和二次装卡造成的同轴度偏差、且不便测量的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接同轴度检测的方法，包括如下内容：过盈连接结构由钛铝合金涡轮和钢轴一端加工而成的钢套组成，钢套设有用于过盈连接涡轮的内孔，钢套外圆设置有两段直径不同的圆柱面，两段圆柱面在过盈连接前后分别加工形成，用于测量过盈连接二次加工和二次装卡造成的同轴度差异。进一步的，过盈连接前，钛铝合金涡轮的一端加工一段钛铝合金轴；钢轴的一端加工钢套时，在不改变装卡定位条件下继续加工钢套的外圆面，形成两段相连且不同直径的外圆面，分别为第一外圆面和第二外圆面，第二外圆面靠近端部且其直径小于第一外圆面的直径；过盈连接时，钢套在外，钢套过盈包裹钛铝合金轴，组成钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接组件；过盈组装后，以过盈连接组件两端定位进行过盈连接组件的二次加工，将第一外圆面的直径加工为与第二外圆面的直径相同；通过第一外圆面和第二外圆面的阶梯痕大小或者对其测量，判断同轴度水平。进一步的，加工钛铝合金涡轮时，以叶轮外圆、端斜面、装卡梅花方为定位和装卡面，加工过盈轴端面、过盈轴端外圆面、过盈轴圆弧过渡面；加工钢套时，以钢套轴为装卡和定位依据，初步加工第一外圆面和第二外圆面；过盈组装后，以钢套另一端的轴端几何中心和涡轮的装卡梅花方在端面的几何中心处打顶尖孔，作为回转中心进行加工。相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：本专利技术钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接同轴度检测的方法，既可直观判断二次装卡加工的同轴度水平，也便于精确测量其同轴度差异，利于对钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接组件进行快速检查和质量控制，解决了不规则的钛铝合金涡轮在与钢轴过盈连接中二次加工和二次装卡造成的同轴度偏差、并且不便测量的问题。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1、为涡轮结构示意图；图2、为涡轮加工示意图；图3、为过盈钢套加工示意图；图4、为涡轮与钢套连接后加工前组件示意图；图5、为涡轮与钢套连接组件加工完成后示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如图1所示，钛铝合金涡轮1是一个不规则零件，涡轮没有一个全圆面，因此装卡定位不准确，也不便测量加工的轴心。如图2所示，在钛铝合涡轮1与钢轴过盈连接前，首先分别加工钛铝合金涡轮1和钢套8；在钛铝合金涡轮1的一端加工一段钛铝合金轴，在钢轴的一端加工过盈连接用钢套8，过盈连接前加工钢套内孔12；具体的，加工钛铝合金涡轮1时，以叶轮外圆5、端斜面6、装卡梅花方7为定位和装卡面，加工过盈轴端面2、过盈轴端外圆面3、过盈轴圆弧过渡面4。如图3所示，加工钢套8时，以钢套轴9为装卡和定位，初步加工钢套的第一外圆面10、第二外圆面11，第二外圆面11靠近端部且其直径小于第一外圆面10的直径；以及加工钢套内孔12，所谓初步加工第一外圆面10表明该处最终需要在过盈连接完成后，需要进一步加工完成，而完成加工第二外圆面11则在过盈连接完成后不做进一步加工。然后，加热加工钢套8，完成钢套8与钛铝合金涡轮1的过盈连接，具体为钢套8在外，钢套8过盈包裹钛铝合金涡轮1外端加工的钛铝合金轴，组成钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接组件，连接组件如图4所示。然后，如图5所示，以钢轴另一端的轴端的第一几何中心13和图2所述的涡轮梅花方7在端面的第二几何中心14处打顶尖孔，作为回转中心，加工转轴和涡轮的外圆各面，其中包括前面所述图3中的初步加工第一外圆面10，在此完成最终加工，加工的第一外圆面10的直径与图3中的加工第二外圆面11直径相同，而如前文所述，加工第二外圆面11面则在过盈连接完成后不做进一步加工。这样，加工第一外圆面10与最终连接组件是以一个回转中心定位装卡加工的，而加工第二外圆面11是与过盈钢套内孔12同时装卡加工，因此第一外圆面10和第二外圆面11分别反映了两次装卡加工的回转轴心，而且第一外圆面10和第二外圆面11是同直径的，因此通过观察第一外圆面10和第二外圆面11的两个圆柱面阶梯痕大小，即可直观判断两次装卡加工的同轴度水平，同时通过测量第一外圆面10和第二外圆面11也便于精确测量同轴度差异，利于对钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接组件进行快速检查和质量控制。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接同轴度检测的方法，其特征在于包括如下内容：过盈连接结构由钛铝合金涡轮和钢轴一端加工而成的钢套组成，钢套设有用于过盈连接涡轮的内孔，钢套外圆设置有两段直径不同的圆柱面，两段圆柱面在过盈连接前后分别加工形成，用于测量过盈连接二次加工和二次装卡造成的同轴度差异。

【技术特征摘要】
1.一种用于钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接同轴度检测的方法，其特征在于包括如下内容：过盈连接结构由钛铝合金涡轮和钢轴一端加工而成的钢套组成，钢套设有用于过盈连接涡轮的内孔，钢套外圆设置有两段直径不同的圆柱面，两段圆柱面在过盈连接前后分别加工形成，用于测量过盈连接二次加工和二次装卡造成的同轴度差异。2.根据权利要求1所述的一种用于钛铝合金涡轮与钢轴过盈连接同轴度检测的方法，其特征在于：过盈连接前，钛铝合金涡轮的一端加工一段钛铝合金轴；钢轴的一端加工钢套时，在不改变装卡定位条件下继续加工钢套的外圆面，形成两段相连且不同直径的外圆面，分别为第一外圆面和第二外圆面，第二外圆面靠近端部且其直径小于第一外圆面的直径；过盈连接时，钢套...

【专利技术属性】
技术研发人员：王增全，何洪，王晋伟，刘烨，
申请(专利权)人：中国北方发动机研究所天津，
类型：发明
国别省市：天津,12