專利名稱：航空發(fā)動機加力噴桿的加工方法和定位芯棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于細(xì)長管加工技術(shù)，涉及對變截面航空發(fā)動機加力噴桿加工方法的改進(jìn)和專用定位芯棒結(jié)構(gòu)設(shè)計。
背景技術(shù)：
一種變截面航空發(fā)動機加力噴桿的結(jié)構(gòu)參見圖1，被加工的加力噴桿是一種細(xì)長管形件，材料是GH605,鈷基高溫合金,屬于一種難加工材料；此加力噴桿分為三段，內(nèi)孔直徑和外圓直徑在三段是均勻變化的，但是加力噴桿的管壁厚度是不變的；中間段的孔深與孔徑比大于12，屬于深孔加工的一種；目前的加工方法是按照設(shè)計圖的要求采用沖壓擴孔，采用分段沖壓。其缺點是1、加工后工件在截面變化處易出現(xiàn)裂紋，皺折等缺陷，工件合格率低；2、因零件經(jīng)過塑性變形，所以必須對工件進(jìn)行無損探傷檢測，生產(chǎn)周期長；3、加工時需要沖壓設(shè)備、專用沖壓模具，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種變截面航空發(fā)動機加力噴桿的加工方法和專用定位芯棒，以提高工件的合格率；簡化加工流程；節(jié)省工裝，降低生產(chǎn)成本高。本發(fā)明的技術(shù)方案是航空發(fā)動機加力噴桿的加工方法，其特征在于，加工的步驟如下1、下料選用材料牌號為GH605的直管料，管料的內(nèi)孔直徑等于加力噴桿小直徑段3的內(nèi)徑，管料的外圓直徑等于加力噴桿大直徑段I的外徑，采用車床將直管料切割為毛料，毛料的長度等于加力噴桿的總長；2、加工內(nèi)孔以毛料的外圓定位，三爪夾緊，采用普通精密車床加工內(nèi)孔；2.1、加工中間段2的內(nèi)孔采用锪刀加工，锪刀直徑等于中間段2的內(nèi)孔直徑，力口工孔的深度等于加力噴桿總長減去小直徑段3的長度,機床主軸轉(zhuǎn)速為150rpm 200rpm,進(jìn)給量為0. 05mm 0. 1mm，一刀將中間段2內(nèi)孔直徑加工到尺寸，锪刀端部的倒角要與加力噴桿中間段2內(nèi)孔和小直徑段3內(nèi)孔之間的過渡段的角度相同；2. 2、加工大直徑段I的內(nèi)孔采用锪刀加工，锪刀直徑等于大直徑段I的內(nèi)孔直徑，加工孔的深度等于加力噴桿大直徑段I的內(nèi)孔長度，機床主軸轉(zhuǎn)速為150rpm 200rpm,進(jìn)給量為0. 05mm 0. 1mm，一刀將大直徑段I內(nèi)孔直徑加工到尺寸，锪刀端部的倒角要與加力噴桿大直徑段I的內(nèi)孔和中間段2內(nèi)孔之間的過渡段的角度相同；3、加工外圓將加工出內(nèi)孔的毛料穿在定位芯棒上，用螺母固緊，芯棒大直徑的一端用三爪夾緊，另一端用機床尾座頂尖頂緊，車削加力噴桿中間段2和小直徑段3的外圓，機床主軸轉(zhuǎn)速為500rpm 800rpm,進(jìn)給量為0. 02mm 0. 3mm。如上面加工方法所用的定位芯棒，其特征在于，定位芯棒由一根4段階梯軸和鎖緊螺母8組成，4段階梯軸從左到右依次為夾持段4、大直徑段芯軸5、中間段芯軸6和小直徑段芯軸7，夾持段4的直徑大于加力噴桿大直徑段I的外徑，大直徑段芯軸5的直徑與加力噴桿大直徑段I的內(nèi)孔間隙配合，大直徑段芯軸5的長度小于加力噴桿大直徑段I內(nèi)孔的長度，中間段芯軸6的直徑小于加力噴桿中間段2內(nèi)孔直徑0. 5mm 1mm，中間段芯軸6的長度小于加力噴桿中間段2內(nèi)孔的長度，小直徑段芯軸7的直徑與加力噴桿小直徑段3的內(nèi)孔間隙配合，在小直徑段芯軸7的右端有外螺紋，小直徑段芯軸7的長度滿足以下要求，當(dāng)加工出內(nèi)孔的毛料穿在定位芯棒上以后，小直徑段芯軸7右端的外螺紋伸出毛料的右端口，鎖緊螺母8擰在上述外螺紋上，將加工出內(nèi)孔的毛料壓緊；在小直徑段芯軸7的右端面上有定位中心孔。本發(fā)明的優(yōu)點是提高了工件的合格率；簡化了加工流程；節(jié)省了工裝，降低了生產(chǎn)成本高。采用本發(fā)明后，工件的合格率提高了 3倍以上，生產(chǎn)成本降低了 80%以上。


圖1是某型航空發(fā)動機加力噴桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明定位芯棒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的虛線表示被加工的加力噴桿。
具體實施例方式下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1，航空發(fā)動機加力噴桿的加工方法，其特征在于，加工的步驟如下1、下料選用材料牌號為GH605的直管料，管料的內(nèi)孔直徑等于加力噴桿小直徑段3的內(nèi)徑，管料的外圓直徑等于加力噴桿大直徑段I的外徑，采用車床將直管料切割為毛料，毛料的長度等于加力噴桿的總長；2、加工內(nèi)孔以毛料的外圓定位，三爪夾緊，采用普通精密車床加工內(nèi)孔；2.1、加工中間段2的內(nèi)孔采用锪刀加工，锪刀直徑等于中間段2的內(nèi)孔直徑，力口工孔的深度等于加力噴桿總長減去小直徑段3的長度,機床主軸轉(zhuǎn)速為150rpm 200rpm,進(jìn)給量為0. 05mm 0. 1mm，一刀將中間段2內(nèi)孔直徑加工到尺寸，锪刀端部的倒角要與加力噴桿中間段2內(nèi)孔和小直徑段3內(nèi)孔之間的過渡段的角度相同；2. 2、加工大直徑段I的內(nèi)孔采用锪刀加工，锪刀直徑等于大直徑段I的內(nèi)孔直徑，加工孔的深度等于加力噴桿大直徑段I的內(nèi)孔長度，機床主軸轉(zhuǎn)速為150rpm 200rpm,進(jìn)給量為0. 05mm 0. 1mm，一刀將大直徑段I內(nèi)孔直徑加工到尺寸，锪刀端部的倒角要與加力噴桿大直徑段I的內(nèi)孔和中間段2內(nèi)孔之間的過渡段的角度相同；3、加工外圓將加工出內(nèi)孔的毛料穿在定位芯棒上，用螺母固緊，芯棒大直徑的一端用三爪夾緊，另一端用機床尾座頂尖頂緊，車削加力噴桿中間段2和小直徑段3的外圓，機床主軸轉(zhuǎn)速為500rpm 800rpm,進(jìn)給量為0. 02mm 0. 3mm。參見圖2，如上面加工方法所用的定位芯棒，其特征在于，定位芯棒由一根4段階梯軸和鎖緊螺母8組成，4段階梯軸從左到右依次為夾持段4、大直徑段芯軸5、中間段芯軸6和小直徑段芯軸7,夾持段4的直徑大于加力噴桿大直徑段I的外徑，大直徑段芯軸5的直徑與加力噴桿大直徑段I的內(nèi)孔間隙配合，大直徑段芯軸5的長度小于加力噴桿大直徑段I內(nèi)孔的長度，中間段芯軸6的直徑小于加力噴桿中間段2內(nèi)孔直徑0. 5mm 1mm，中間段芯軸6的長度小于加力噴桿中間段2內(nèi)孔的長度,小直徑段芯軸7的直徑與加力噴桿小直徑段3的內(nèi)孔間隙配合，在小直徑段芯軸7的右端有外螺紋，小直徑段芯軸7的長度滿足以下要求，當(dāng)加工出內(nèi)孔的毛料穿在定位芯棒上以后，小直徑段芯軸7右端的外螺紋伸出毛料的右端口，鎖緊螺母8擰在上述外螺紋上，將加工出內(nèi)孔的毛料壓緊；在小直徑段芯軸7的右端面上有定位中心孔。實施例1某機加力燃燒室II路內(nèi)長噴桿。1、下料選用材料牌號為GH605的直管料，管料的內(nèi)孔直徑為￠4等于加力噴桿小直徑段3的內(nèi)徑，管料的外圓直徑$ 10等于加力噴桿大直徑段I的外徑$ 10，采用車床將直管料切割為毛料，毛料的長度為218±0.1等于加力噴桿的總長218±0.1 ；2、加工內(nèi)孔以毛料的外圓(￠10)定位，三爪夾緊，采用普通精密車床加工內(nèi)孔；2.1、加工中間段2的內(nèi)孔(J) 64!12:采用锪刀加工，锪刀直徑等于中間段2的內(nèi)孔直徑(J) 6+g_12，加工孔的深度164_g,3等于加力噴桿總長218±0.1減去小直徑段3的長度54，機床主軸轉(zhuǎn)速為150rpm 200rpm，進(jìn)給量為0. 05mm 0. 1mm，一刀將中間段2內(nèi)孔直徑(J) 6+g'12加工到尺寸，锪刀端部的倒角15°要與加力噴桿中間段2內(nèi)孔和小直徑段3內(nèi)孔之間的過渡段的角度相同；2. 2、加工大直徑段I的內(nèi)孔(I) S+^1:采用锪刀加工，锪刀直徑等于大直徑段I的內(nèi)孔直徑加工孔的深度54_1,3等于加力噴桿大直徑段I的內(nèi)孔長度，機床主軸轉(zhuǎn)速為150rpm 200rpm,進(jìn)給量為0. 05mm 0.1mm, —刀將大直徑段I內(nèi)孔直徑cj) 8+士1加工到尺寸，锪刀端部的倒角15°要與加力噴桿大直徑段I的內(nèi)孔和中間段2內(nèi)孔之間的過渡段的角度相同；3、加工外圓將加工出內(nèi)孔的毛料穿在定位芯棒(圖2)上，用螺母固緊，芯棒大直徑(￠20)的一端用三爪夾緊，另一端用機床尾座頂尖頂緊，車削加力噴桿中間段2和小直徑段3的外圓(小8_^,15和4> 8 _g,i2)，機床主軸轉(zhuǎn)速為500rpm 800rpm,進(jìn)給量為 0. 02mm 0. 3mm。如上面加工方法所用的定位芯棒，其特征在于，定位芯棒由一根4段階梯軸和鎖緊螺母8組成，4段階梯軸從左到右依次為夾持段4、大直徑(￠8)段芯軸5、中間(￠6)段芯軸6和小直徑(4>4)段芯軸7,夾持段4的直徑(￠20)大于加力噴桿大直徑(￠8)段I的外徑，大直徑段芯軸5的直徑(cj)8二士益)與加力噴桿大直徑(小8=1)段I的內(nèi)孔間隙配合，大直徑段芯軸5的長度53小于加力噴桿大直徑段I內(nèi)孔的長度54，中間段芯軸6的直徑(4) 6二g:語)小于加力噴桿中間段2內(nèi)孔直徑0. 05臟 0. 22mm，中間段芯軸6的長度小于加力噴桿中間段2內(nèi)孔的長度，小直徑U 4二5益)段芯軸7的直徑與加力噴桿小直徑段3的內(nèi)孔間隙配合，在小直徑段芯軸7的右端有外螺紋，小直徑段芯軸7的長度滿足以下要求，當(dāng)加工出內(nèi)孔的毛料穿在定位芯棒上以后，小直徑段芯軸7右端的外螺紋(M4)伸出毛料的右端口，鎖緊螺母8擰在上述外螺紋(M4)上，將加工出內(nèi)孔的毛料壓緊；在小直徑段芯軸7的右端面上有定位中心孔。實施例2某機加力燃燒室III路內(nèi)長噴桿(XX. 53. 089)1、下料 選用材料牌號為GH605的直管料，管料的內(nèi)孔直徑為￠6等于加力噴桿小直徑段3的內(nèi)徑，管料的外圓直徑￠12等于加力噴桿大直徑段I的外徑，采用車床將直管料切割為毛料，毛料的長度為217. 1±0.1等于加力噴桿的總長217. 1±0.1 ;
2、加工內(nèi)孔以毛料的外圓(￠12)定位，三爪夾緊，采用普通精密車床加工內(nèi)孔；2.1、加工中間段2的內(nèi)孔4) 8+g'12:采用锪刀加工，锪刀直徑等于中間段2的內(nèi)孔直徑，加工孔的深度170等于加力噴桿總長217. 1±0.1減去小直徑段3的長度41. 1，機床主軸轉(zhuǎn)速為150rpm 200rpm，進(jìn)給量為0. 05mm 0.1mm, 一刀將中間段2內(nèi)孔直徑￠) 8+g’12加工到尺寸，锪刀端部的倒角15°要與加力噴桿中間段2內(nèi)孔和小直徑段3內(nèi)孔之間的過渡段的角度相同；2. 2、加工大直徑段I的內(nèi)孔(|) 10+g’1:采用锪刀加工，锪刀直徑等于大直徑段I的內(nèi)孔直徑，加工孔的深度66 1,3等于加力噴桿大直徑段I的內(nèi)孔長度，機床主軸轉(zhuǎn)速為150rpm 200rpm，進(jìn)給量為0. 05mm 0. 1mm，一刀將大直徑段I內(nèi)孔直徑(J) IOf1加工到尺寸，锪刀端部的倒角15°要與加力噴桿大直徑段I的內(nèi)孔和中間段2內(nèi)孔之間的過渡段的角度相同；
·
3、加工外圓將加工出內(nèi)孔(4) 8+§‘12和(}) IO+S*10)的毛料穿在定位芯棒(圖2)上，用螺母固緊，芯棒大直徑(￠20)的一端用三爪夾緊，另一端用機床尾座頂尖頂緊，車削加力噴桿中間段2和小直徑段3的外圓((J) 10_^15和(1) 8 _g.12 )，機床主軸轉(zhuǎn)速為500rpm 800rpm,進(jìn)給量為 0. 02mm 0. 3mm。如上面加工方法所用的定位芯棒，其特征在于，定位芯棒由一根4段階梯軸和鎖緊螺母8組成，4段階梯軸從左到右依次為夾持段4、大直徑(￠10)段芯軸5、中間(￠8)段芯軸6和小直徑(4>6)段芯軸7,夾持段4的直徑(￠20)大于加力噴桿大直徑(￠8)段I的外徑，大直徑段芯軸5的直徑(￠10二g:g|)與加力噴桿大直徑(Cl) IOf1)段I的內(nèi)孔間隙配合，大直徑段芯軸5的長度60小于加力噴桿大直徑段I內(nèi)孔的長度66，中間段芯軸6的直徑(找)小于加力噴桿中間段2內(nèi)孔直徑0. 05謹(jǐn) 0. 22mm，中間段芯軸6的長度小于加力噴桿中間段2內(nèi)孔的長度，小直徑U 6二^找)段芯軸7的直徑與加力噴桿小直徑段3的內(nèi)孔間隙配合，在小直徑段芯軸7的右端有外螺紋，小直徑段芯軸7的長度滿足以下要求，當(dāng)加工出內(nèi)孔的毛料穿在定位芯棒上以后，小直徑段芯軸7右端的外螺紋(M6)伸出毛料的右端口，鎖緊螺母8擰在上述外螺紋(M6)上，將加工出內(nèi)孔的毛料壓緊；在小直徑段芯軸7的右端面上有定位中心孔。
權(quán)利要求
1.航空發(fā)動機加力噴桿的加工方法，其特征在于，加工的步驟如下1.1、下料選用材料牌號為GH605的直管料，屬于難加工材料，管料的內(nèi)孔直徑等于加力噴桿小直徑段[3]的內(nèi)徑，管料的外圓直徑等于加力噴桿大直徑段[I]的外徑，采用車床將直管料切割為毛料，毛料的長度等于加力噴桿的總長；1. 2、加工內(nèi)孔以毛料的外圓定位，三爪夾緊，采用普通精密車床加工內(nèi)孔；1.2.1、加工中間段[2]的內(nèi)孔采用锪刀加工，锪刀直徑等于中間段[2]的內(nèi)孔直徑，加工孔的深度等于加力噴桿總長減去小直徑段[3]的長度，機床主軸轉(zhuǎn)速為150rpm 200rpm，進(jìn)給量為O. 05mm O. 1mm，一刀將中間段[2]內(nèi)孔直徑加工到尺寸，锪刀端部的倒角要與加力噴桿中間段[2]內(nèi)孔和小直徑段[3]內(nèi)孔之間的過渡段的角度相同；1. 2. 2、加工大直徑段[I]的內(nèi)孔采用锪刀加工，锪刀直徑等于大直徑段[I]的內(nèi)孔直徑，加工孔的深度等于加力噴桿大直徑段[I]的內(nèi)孔長度，機床主軸轉(zhuǎn)速為150rpm 200rpm，進(jìn)給量為O. 05mm O. 1mm，一刀將大直徑段[I]內(nèi)孔直徑加工到尺寸，锪刀端部的倒角要與加力噴桿大直徑段[I]的內(nèi)孔和中間段[2]內(nèi)孔之間的過渡段的角度相同；1.3、加工外圓將加工出內(nèi)孔的毛料穿在定位芯棒上，用螺母固緊，芯棒大直徑的一端用三爪夾緊，另一端用機床尾座頂尖頂緊，車削加力噴桿中間段[2]和小直徑段[3]的外圓，機床主軸轉(zhuǎn)速為500rpm 800rpm,進(jìn)給量為O. 02mm O. 3mm。
2.如權(quán)利要求1加工方法所用的定位芯棒，其特征在于，定位芯棒由一根4段階梯軸和鎖緊螺母[8]組成，4段階梯軸從左到右依次為夾持段[4]、大直徑段芯軸[5]、中間段芯軸[6]和小直徑段芯軸[7]，夾持段[4]的直徑大于加力噴桿大直徑段[I]的外徑，大直徑段芯軸[5]的直徑與加力噴桿大直徑段[I]的內(nèi)孔間隙配合，大直徑段芯軸[5]的長度小于加力噴桿大直徑段[I]內(nèi)孔的長度，中間段芯軸[6]的直徑小于加力噴桿中間段[2]內(nèi)孔直徑O. 5mm 1mm，中間段芯軸[6]的長度小于加力噴桿中間段[2]內(nèi)孔的長度，小直徑段芯軸[7]的直徑與加力噴桿小直徑段[3]的內(nèi)孔間隙配合，在小直徑段芯軸[7]的右端有外螺紋，小直徑段芯軸[7]的長度滿足以下要求，當(dāng)加工出內(nèi)孔的毛料穿在定位芯棒上以后，小直徑段芯軸[7]右端的外螺紋伸出毛料的右端口，鎖緊螺母[8]擰在上述外螺紋上， 將加工出內(nèi)孔的毛料壓緊；在小直徑段芯軸[7]的右端面上有定位中心孔。
全文摘要
本發(fā)明屬于細(xì)長管加工技術(shù)，涉及對變截面航空發(fā)動機加力噴桿加工方法的改進(jìn)和專用定位芯棒的結(jié)構(gòu)設(shè)計。本發(fā)明的加工方法，其特征在于，加工的步驟如下下料；加工內(nèi)孔；加工外圓。本發(fā)明的定位芯棒由一根4段階梯軸和鎖緊螺母[8]組成，4段階梯軸從左到右依次為夾持段[4]、大直徑段芯軸[5]、中間段芯軸[6]和小直徑段芯軸[7]。本發(fā)明提高了工件的合格率；簡化了加工流程；節(jié)省了工裝，降低了生產(chǎn)成本高。
文檔編號B23P15/00GK103028894SQ201110300409
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者莫戰(zhàn)海, 楊能閣, 孫輝 申請人:西安航空動力股份有限公司