用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法技術

本發明專利技術公開了一種用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法，采用車銑復合數控機床對料棒進行一次性的裝夾并進行全部工序的加工；夾持料棒，車削棒料的端面及外圓面，在棒料的側面鉆取燃油噴嘴的球面內腔，在球面內腔中心鉆取通孔形成噴口；夾持加工后的料棒外圓面，對料棒上多余的物料進行切斷，并將料棒進行翻轉；夾持翻轉后的料棒外圓面，對料棒噴口端的端面進行加工，并對噴口端的外圓進行加工；去除毛刺，獲得燃油噴嘴零件。采用刀具的偏心結構增加了刀具的剛性，降低了刀具成本。采用反向鏜削加工技術利于排屑，減少噴油孔被鐵屑拉傷、劃傷，保證噴口的流量試驗性能參數合格。適于各種航空發動機和輔助動力裝置發動機的噴嘴零件加工控制。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及航空發動機噴嘴類噴口零件加工
，特別地，涉及一種用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法。
技術介紹
現有航空發動機燃油噴嘴零件大多為小型或微型零件。小尺寸離心噴嘴噴口的結構特點是內腔成球面或錐面，型面為變截面，且變截面與微小尺寸噴油孔或臺階孔相連，尺寸精度高，各型面之間和外圓、端面之間相互有技術要求，常規工藝流程是車、銑、磨、鉗、研磨、拋光等多道工序加工而成，因尺寸小，零件的定位面和夾持面尺寸就小，不好裝夾，多次裝夾零件的尺寸和技術條件難以保證，極易使零件報廢。噴口微孔和內腔型面表面質量高，表面粗糙度一般為0.4～0.2，微型刀具一但剛性不好產生振刀，就會嚴重影響表面質量。而表面質量的好壞直接影響離心噴嘴的流量試驗性能參數。傳統方法是通過手工研磨內腔保證粗糙度，而手動研磨對工人的操作水平高，加工效率低、工作量大，尺寸和技術條件難以控制。因噴口內部型面結構復雜且尺寸小，鐵屑不易排出，稍微的拉鉤、劃傷、劃痕、毛刺、缺口直接影響離心噴嘴噴霧角度和燃油不均勻度。
技術實現思路
本專利技術提供了一種用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法，以解決現有航空發動機燃油噴嘴零件加工需要通過多道工序加工而成，零件裝夾難度高，經過多次裝夾后難以保證加工后的尺寸精度；通過手工的方式進行粗糙度控制，工作效率低、工作量大，難以保證尺寸精度的技術問題。本專利技術提供一種用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法，采用車銑復合數控機床對料棒進行一次性的裝夾并進行全部工序的加工；采用偏心刀具設置以及反向鏜削加工相結合進行加工；夾持料棒，車削棒料的端面及外圓面，在棒料的側面鉆取燃油噴嘴的球面內腔，在球面內腔中心鉆取通孔形成噴口；夾持加工后的料棒外圓面，對料棒上多余的物料進行切斷，并將料棒進行翻轉；夾持翻轉后的料棒外圓面，對料棒噴口端的端面進行加工，并對噴口端的外圓進行加工；去除毛刺，獲得燃油噴嘴零件。進一步地，車銑復合數控機床采用七軸Edgecam編程軟件進行燃油噴嘴零件的加工工序的控制。進一步地，車銑復合數控機床設置有三個加工工位；第一工位與第三工位相對布置，第二工位處于第一工位與第三工位之間并與第一工位和第三工位相鄰。進一步地，在第一工位上，通過第一主軸上的軟爪夾持料棒，并對物料料棒的端面及外圓面進行車削；用球頭埋鉆埋取燃油噴嘴的球面內腔并留余量進行鏜削；用中心鉆給打窩，并用鉆頭鉆取燃油噴嘴的噴口，再用鉸刀將噴口加工到位；用專用鏜刀加工倒角到位以及球面內腔至合格。進一步地，車削的外圓直徑為3mm-7mm；球頭埋鉆的球面內腔半徑為1mm-2mm；埋鉆球面內腔留下0.1mm-0.25mm的余量鏜削；中心鉆給打窩的孔直徑為0.45mm-0.65mm；采用直徑為0.45mm-0.65mm的鉆頭在打窩孔上鉆取直徑為0.45mm-0.65mm的噴口，再用鉸刀將直徑為0.45mm-0.65mm的噴口加工到位；用專用鏜刀加工倒角0.02mm-0.08mm到位以及球面內腔球面半徑1mm-2mm至合格。進一步地，車削的外圓直徑為5.7mm；球頭埋鉆的球面內腔半徑為1.5mm；埋鉆球面內腔留下0.2mm的余量鏜削；中心鉆給打窩的孔直徑為0.57mm；采用直徑為0.55mm的鉆頭在打窩孔上鉆取0.57mm的噴口，再用鉸刀將直徑為0.57mm的噴口加工到位；用專用鏜刀加工倒角0.05mm到位以及球面內腔球面半徑1.5mm至合格。進一步地，第一主軸與第三主軸對接，第三主軸翻轉至第三工位并采用全包軟爪夾持已加工好的外圓面；切斷刀將料棒上多余的部分切斷，保證料棒的尺寸長度為2mm-2.5mm；第三主軸夾持料棒翻轉至第二工位，并進行下一步加工。進一步地，切斷刀將料棒上多余的部分切斷，保證料棒的尺寸長度為1.4mm±0.01mm。進一步地，在第二工位上，第二主軸采用專用軟爪夾持料棒的外圓面；用銑刀加工徑向直徑為1mm-2mm的噴口端；銑削外圓直徑為3.5mm-5.5mm；將毛刺翻入噴口內，用孔鉆下噴口，去除毛刺。進一步地，用銑刀加工徑向直徑為1.4mm的噴口端；銑削外圓直徑為4mm；將毛刺翻入直徑為0.57mm的噴口內，用鉆頭直徑為0.57mm的孔鉆下噴口，去除毛刺。本專利技術具有以下有益效果：本專利技術用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法，為小尺寸變截面的噴口制造、編程、刀具設計提供有效的技術規范，該方法同樣適用于內腔結構復雜多臺階孔的微小零件加工。采用刀具的偏心結構設計取代同心結構設計大大增加刀具的剛性，偏心刀具性價比遠高于同心刀具，偏心刀具的使用大幅度地降低了刀具成本。采用反向鏜削加工技術有利于排屑，減少噴油孔被鐵屑拉傷、劃傷，保證噴口的流量試驗性能參數(流量、噴霧錐角、燃油不均勻度)合格。運用小尺寸變截面反勾鏜削編程技術，設計反勾防干涉偏心刀具，規范車銑復合加工工藝方案和編程參數，一次裝夾就可完成零件的全部加工，以大幅度降低零件的生產成本，提升經濟性，高效率短周期高可靠地保證發動機燃油噴嘴噴口、主噴口、副噴口零件的順利交付。適用于各種航空發動機和輔助動力裝置發動機的噴嘴零件的加工控制，不但為離心噴嘴噴口的制造提供了新的技術手段，也為航空、航天、機載系統等領域和其他領域的相關產品如航改型燃氣渦輪機噴口、油嘴零件提供技術支持。除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本專利技術還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本專利技術作進一步詳細的說明。附圖說明構成本申請的一部分的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中：圖1是本專利技術優選實施例的用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法的結構框圖；圖2是本專利技術優選實施例的航空發動機燃油噴嘴零件的結構示意圖之一；圖3是本專利技術優選實施例的航空發動機燃油噴嘴零件的結構示意圖之二。具體實施方式以下結合附圖對本專利技術的實施例進行詳細說明，但是本專利技術可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實施。圖1是本專利技術優選實施例的用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法的結構框圖；圖2是本專利技術優選實施例的航空發動機燃油噴嘴零件的結構示意圖之一；圖3是本專利技術優選實施例的航空發動機燃油噴嘴零件的結構示意圖之二。如圖1所示，本實施例的用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法，采用車銑復合數控機床對料棒進行一次性的裝夾并進行全部工序的加工；采用偏心刀具設置以及反向鏜削加工相結合進行加工；夾持料棒，車削棒料的端面及外圓面，在棒料的側面鉆取燃油噴嘴的球面內腔，在球面內腔中心鉆取通孔形成噴口；夾持加工后的料棒外圓面，對料棒上多余的物料進行切斷，并將料棒進行翻轉；夾持翻轉后的料棒外圓面，對料棒噴口端的端面進行加工，并對噴口端的外圓進行加工；去除毛刺，獲得燃油噴嘴零件。本專利技術用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法，為小尺寸變截面的噴口制造、編程、刀具設計提供有效的技術規范，該方法同樣適用于內腔結構復雜多臺階孔的微小零件加工。采用刀具的偏心結構設計取代本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法，其特征在于，采用車銑復合數控機床對料棒進行一次性的裝夾并進行全部工序的加工；采用偏心刀具設置以及反向鏜削加工相結合進行加工；夾持料棒，車削棒料的端面及外圓面，在棒料的側面鉆取燃油噴嘴的球面內腔，在球面內腔中心鉆取通孔形成噴口；夾持加工后的料棒外圓面，對料棒上多余的物料進行切斷，并將料棒進行翻轉；夾持翻轉后的料棒外圓面，對料棒噴口端的端面進行加工，并對噴口端的外圓進行加工；去除毛刺，獲得燃油噴嘴零件。

【技術特征摘要】
1.一種用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法，其特征在于，
采用車銑復合數控機床對料棒進行一次性的裝夾并進行全部工序的加工；
采用偏心刀具設置以及反向鏜削加工相結合進行加工；
夾持料棒，車削棒料的端面及外圓面，在棒料的側面鉆取燃油噴嘴的球面內腔，在
球面內腔中心鉆取通孔形成噴口；
夾持加工后的料棒外圓面，對料棒上多余的物料進行切斷，并將料棒進行翻轉；
夾持翻轉后的料棒外圓面，對料棒噴口端的端面進行加工，并對噴口端的外圓進行
加工；
去除毛刺，獲得燃油噴嘴零件。
2.根據權利要求1所述的用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法，其特征在于，
車銑復合數控機床采用七軸Edgecam編程軟件進行燃油噴嘴零件的加工工序的控
制。
3.根據權利要求1或者2所述的用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法，其特征在于，
車銑復合數控機床設置有三個加工工位；
第一工位與第三工位相對布置，第二工位處于第一工位與第三工位之間并與第一工
位和第三工位相鄰。
4.根據權利要求3所述的用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法，其特征在于，
在第一工位上，通過第一主軸上的軟爪夾持料棒，并對物料料棒的端面及外圓面進
行車削；
用球頭埋鉆埋取燃油噴嘴的球面內腔并留余量進行鏜削；
用中心鉆給打窩，并用鉆頭鉆取燃油噴嘴的噴口，再用鉸刀將噴口加工到位；
用專用鏜刀加工倒角到位以及球面內腔至合格。
5.根據權利要求4所述的用于航空發動機燃油噴嘴零件的加工控制方法，其特征在于，
車削的外圓直徑為3mm-7mm；
球頭埋鉆的球面內腔半徑為1mm-2mm；
埋鉆球面內腔留下0.1mm-0.25mm的余量鏜削；
中心鉆給打窩的孔直徑為0.45mm-0.65mm；
采用直徑為0.45mm-0.65mm的鉆頭在打窩孔上鉆取直徑為0.45mm-0.6...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃強飛，黃倩，陳艷芳，寧雄，施躍幸，萬坤，鄧巍，吳超，
申請(專利權)人：中國南方航空工業集團有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43