【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涡轮制备，具体涉及一种基于机加蜡制备涡轮转子的方法。
技术介绍
1、涡轮是在汽车或飞机的引擎中的风扇，通过利用废气提升转轴的转速，从而提高引擎的性能。涡轮是一种将流动工质的能量转换为机械功的旋转式动力机械。它是航空发动机、燃气轮机和蒸汽轮机的主要部件之一。
2、随着国内外汽车客户改装车需求不断增加，其中涡轮转子更是涡轮增压器的重中之重，是压缩气体，提升汽车动力的关键。且涡轮转子工作环境温度可达800-900℃，其生产加工过程中的缺陷将会大大影响整个涡轮增压器的质量。涡轮增压器作为汽车小排量发动机重要零部件，其市场规模也在不断扩大。
3、在模具通过浇铸蜡，获得涡轮头蜡型是制备涡轮的常规方法，即先制备出涡轮头的模具，使用模具浇铸出涡轮头蜡型，通过失蜡铸造获得金属件的涡轮头的毛坯，即在涡轮头蜡型表面覆盖若干层耐火材料制成模壳，将金属材料灌入模壳内，冷却后，采用震动、敲击等方式去除模壳，从而获得涡轮头的毛坯铸件。
4、上述制造涡轮毛坯铸件的方法属于熔模铸造(失蜡铸造)，由于涡轮头毛坯上的叶片具有曲面复杂，即具有薄壁、扭曲、变截面、易变形的特点，同时对其加工要求精度高，因此，先利用模具制造涡轮头蜡型的方法，对模具而言不但精度要求高，而且制造模具的周期长，成本高，模具还存在分型不均匀曲面轮廓度误差大的缺陷。
5、另外目前还有快速成型蜡型获得涡轮头蜡型：快速成型制造涡轮头蜡型是采用分层制造逐层叠加的方式，这种堆叠方法的缺点精度低，会在表面看到堆叠痕迹，速度慢不适合超过直径大型零件，
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于机加蜡制备涡轮转子的方法，本专利技术能缩短涡轮转子的制造时间且节约生产成本。
2、基于机加蜡制备涡轮转子的方法，包括以下步骤：
3、s1，将圆棒形加工蜡装夹在五轴加工中心上，根据目标涡轮转子的三维模型编制成加工程序，将该加工程序输入五轴加工中心；
4、s2，在五轴加工中心上对圆棒形加工蜡进行加工，将圆棒形加工蜡车削成为涡轮头回转基体，再对涡轮头回转基体进行铣削加工，获得具有轮毂和叶片的涡轮头蜡型；
5、s3，通过失蜡铸造获得涡轮头的毛坯，该涡轮头为金属件；
6、s4，将加工好的涡轮杆与涡轮头进行焊接，使涡轮杆与涡轮头固定后形成涡轮转子毛坯件；
7、s5，涡轮转子毛坯件通过夹持工装夹持，将涡轮转子毛坯件机加工至需要尺寸，从而获得涡轮转子。
8、进一步地，s1中的圆棒形加工蜡的软化点为85℃。
9、进一步地，s2中，车削加工采用硬质合金刚刀具先进行粗车，然后进行粗车，粗车加工过程中硬质合金刚刀具的转速为950-1050r/min，粗车切削深度每次为1.8-22mm，精车的切削深度每次为0.15-0.25mm。
10、进一步地，s2中，铣削加工加工采用带有锥度的球头铣刀先进行粗铣，然后再精铣，粗铣加工过程中带有锥度的球头铣刀的转速为17800-18200r/min，粗铣切削深度每次4.5-5.5mm，精铣切削深度每次为0.15-0.25mm。
11、进一步地，s3中，失蜡铸造包含模壳制造，模壳制造采用的原料包括硅溶胶、锆英粉、莫来石粉、润湿剂、消泡剂，硅溶胶的用量为9-11kg，锆英粉的用量为36-40kg，莫来石粉的用量为14-17kg，润湿剂的用量为14-18ml，消泡剂的用量为10-14ml，将上述原料混合并搅拌均匀形成模壳浆液，将涡轮头蜡型完全浸泡在模壳浆液中，模壳浆液对涡轮头蜡型形成包覆将涡轮头蜡型取出并进行干燥。
12、进一步地，还包括步骤s6，将s5获取的涡轮转子装夹在动平衡夹具上，对旋转的涡轮转子进行动平衡检测。
13、进一步地，动平衡夹具包括：
14、支撑座，支撑座上设有第一安装孔，第一安装孔的内壁面上设有环形槽，支撑座的第一侧面上设有第一进气孔，支撑座的第二侧面上设有第二进气孔，第一进气孔与环形槽连通，支撑座上还设有与第一安装孔连通的第一排气孔；
15、支承部件，支承部件与第一安装孔配合，支承部件上设有与涡轮杆配合的第二安装孔，支承部件的周面上设有将气流引入到第二安装孔内使涡轮杆呈悬浮状态的第一引气孔，第一引气孔与第二安装孔贯通，第一引气孔与环形槽配合；支承部件的周面上还设有与第二安装孔和第一排气孔配合的第二排气孔；
16、具有第三装配孔的端盖，端盖与支撑座的第三侧面配合，端盖上设有将气流引向涡轮头轴向端面的第二引气孔，第二引气孔与第二进气孔配合。
17、进一步地，第二进气孔由第一径向孔和第一斜孔组成，第一径向孔一端的孔口位于第二侧面上，第一径向孔一端的另一端与第一斜孔的连接，第一斜孔另一端的孔口位于第三侧面上。
18、第二引气孔由第二斜孔和第一轴向孔组成，第二斜孔的一端孔口位于端盖一端的端面上且与第二进气孔配合，第二斜孔的另一端与第一轴向孔连接，第一轴向孔另一端的孔口位于端盖另一端的端面上。
19、进一步地，还包括具有第四装配孔的压盖，端盖位于压盖与支撑座之间，压盖与支撑座固定，端盖上设有贯穿该端盖内周面和外周面的导气孔，所述压盖上设有贯穿该压盖内周面和外周面的第三排气孔。
20、本专利技术中采用五轴加工中心对圆棒形加工蜡直线加工获得涡轮头蜡型，这种方法不需要模具，因此可以免去模具的费用并缩短开发的周期；本专利技术的开发周期与
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中的模具成型法相比缩短了2个月；较快速成型堆叠法蜡型周期缩短百分之40，成本缩小百分之50。五轴加工出来的涡轮头蜡型误差小，经过蔡司精密三坐标仪检测，曲面误差＜0.08mm；一般模具蜡型是±0.25mm，快速成型蜡型±0.2mm。另外，使用五轴加工获得的涡轮头蜡型并铸造成金属涡轮头后，不平衡量小，经实测≤30mg，后背≤20mg。而
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中的模具蜡型与快速成型蜡型铸件初始平衡量≤90mg，后背≤75mg，由此可见，采用本专利技术的方法制备的涡轮转子的不平衡量相对
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的方法更小。
【技术保护点】
1.基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，S1中的圆棒形加工蜡的软化点为85℃。
3.根据权利要求1所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，S2中，车削加工采用硬质合金刚刀具先进行粗车，然后进行粗车，粗车加工过程中硬质合金刚刀具的转速为950-1050r/min，粗车切削深度每次为1.8-22mm，精车的切削深度每次为0.15-0.25mm。
4.根据权利要求1所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，S2中，铣削加工加工采用带有锥度的球头铣刀先进行粗铣，然后再精铣，粗铣加工过程中带有锥度的球头铣刀的转速为17800-18200r/min，粗铣切削深度每次4.5-5.5mm，精铣切削深度每次为0.15-0.25mm。
5.根据权利要求1所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，S3中，失蜡铸造包含模壳制造，模壳制造采用的原料包括硅溶胶、锆英粉、莫来石粉、润湿剂、消泡剂，硅溶胶的用量为9-11kg，锆英粉的用量为36-40kg，莫
6.根据权利要求1所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，还包括步骤S6，将S5获取的涡轮转子装夹在动平衡夹具上，对旋转的涡轮转子进行动平衡检测。
7.根据权利要求6所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，动平衡夹具包括：支撑座(10)，支撑座(10)上设有第一安装孔(11)，第一安装孔(11)的内壁面上设有环形槽(12)，支撑座(10)的第一侧面(10a)上设有第一进气孔(13)，支撑座(10)的第二侧面(10b)上设有第二进气孔(14)，第一进气孔(13)与环形槽(12)连通，支撑座(10)上还设有与第一安装孔(11)连通的第一排气孔(15)；
8.根据权利要求7所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，第二进气孔(14)由第一径向孔(14a)和第一斜孔(14b)组成，第一径向孔(14a)一端的孔口位于第二侧面(10b)上，第一径向孔(14a)的另一端与第一斜孔(14b)的一端连接，第一斜孔(14b)另一端的孔口位于第三侧面(10c)上。
9.根据权利要求7所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，第二引气孔(21)由第二斜孔(21a)和第一轴向孔(21b)组成，第二斜孔(21a)的一端孔口位于端盖(20)一端的端面上且与第二进气孔(14)配合，第二斜孔(21a)的另一端与第一轴向孔(21b)连接，第一轴向孔(21b)另一端的孔口位于端盖(20)另一端的端面上。
10.根据权利要求7所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，还包括具有第四装配孔(22a)的压盖(22)，端盖(20)位于压盖(22)与支撑座(10)之间，压盖(22)与支撑座(10)固定，端盖(20)上设有贯穿该端盖(20)内周面和外周面的导气孔(20b)，所述压盖(22)上设有贯穿该压盖(22)内周面和外周面的第三排气孔(22b)。
...【技术特征摘要】
1.基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，s1中的圆棒形加工蜡的软化点为85℃。
3.根据权利要求1所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，s2中，车削加工采用硬质合金刚刀具先进行粗车，然后进行粗车，粗车加工过程中硬质合金刚刀具的转速为950-1050r/min，粗车切削深度每次为1.8-22mm，精车的切削深度每次为0.15-0.25mm。
4.根据权利要求1所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，s2中，铣削加工加工采用带有锥度的球头铣刀先进行粗铣，然后再精铣，粗铣加工过程中带有锥度的球头铣刀的转速为17800-18200r/min，粗铣切削深度每次4.5-5.5mm，精铣切削深度每次为0.15-0.25mm。
5.根据权利要求1所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，s3中，失蜡铸造包含模壳制造，模壳制造采用的原料包括硅溶胶、锆英粉、莫来石粉、润湿剂、消泡剂，硅溶胶的用量为9-11kg，锆英粉的用量为36-40kg，莫来石粉的用量为14-17kg，润湿剂的用量为14-18ml，消泡剂的用量为10-14ml，将上述原料混合并搅拌均匀形成模壳浆液，将涡轮头蜡型完全浸泡在模壳浆液中，模壳浆液对涡轮头蜡型形成包覆将涡轮头蜡型取出并进行干燥。
6.根据权利要求1所述的基于机加蜡制备涡轮转子的方法，其特征在于，还包括步骤s6，将s5获取的涡轮转子装夹在动平衡夹具上，对旋转的涡轮转子进行动平衡检测。
7.根据权利要求6所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐云冰，汪晓伍，吉秋菊，施玲玲，韦鹏程，
申请(专利权)人：常州环能涡轮动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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