本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)加工,具體為航空發(fā)動(dòng)機(jī)火焰筒組件加工方法。
背景技術(shù):
1、火焰筒組件是零件是航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室部件的重要部件,主要作用是組織燃燒和保持穩(wěn)定的火源,其尺寸壁厚薄、型面復(fù)雜,由幾個(gè)火焰筒單件一起焊接形成,需要經(jīng)過焊接工序及后續(xù)機(jī)加保證尺寸。此類零件的加工主要有以下難點(diǎn):1、因電子束焊焊接后變形大,零件軸向加工基準(zhǔn)間的轉(zhuǎn)換誤差,零件頭部凸臺(tái)加工時(shí)會(huì)存在較大偏差,平行度超差;2、零件支靠面變形大,在機(jī)加過程中會(huì)導(dǎo)致基準(zhǔn)面變形和長(zhǎng)度超差;3、零件剛性差,機(jī)加過程中會(huì)導(dǎo)致振刀紋;4、焊接時(shí)效后零件各安裝邊會(huì)存在約0.5~0.6mm的變形,增加了零件加工的難度,不易保證零件的加工質(zhì)量;5、氣膜孔數(shù)量多,加工后零件變形大。
2、圖1為一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的火焰筒組件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,該火焰筒內(nèi)環(huán)零件100為環(huán)形件,壁厚為1.5mm,其截面結(jié)構(gòu)包括前安裝邊1、頭部平面及凸臺(tái)2、焊縫3、內(nèi)壁4、環(huán)形槽5,頭部平面及凸臺(tái)2、內(nèi)壁4上有多個(gè)氣膜孔(圖中未示出),火焰筒內(nèi)環(huán)零件100的尺寸要求包括平行度0.05、垂直度0.05,也即是說,所述火焰筒內(nèi)環(huán)零件100的尺寸精密度要求高。由于零件壁薄、加工過程需要焊接和熱處理工序,且氣膜孔數(shù)量多去除余量大,因此零件基準(zhǔn)面易變形,導(dǎo)致與基準(zhǔn)面相關(guān)的一系列尺寸經(jīng)常超差。現(xiàn)有的加工過程過分依賴于技能人員的操作水平和現(xiàn)場(chǎng)加工環(huán)境,局限性大,且難以從本質(zhì)上控制零件的變形、加工偏差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)火焰筒組件加工方法,以解決火焰筒組件在加工過程中易出現(xiàn)變形和尺寸超差的技術(shù)問題。
2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)火焰筒組件加工方法,包括如下步驟:
3、s100,對(duì)火焰筒組件頭部圓環(huán)上的氣膜孔和斜邊上的氣膜孔進(jìn)行加工;
4、s200,焊接火焰筒組件的頭部圓環(huán)及內(nèi)壁;
5、s300,對(duì)凸臺(tái)面進(jìn)行加工形成第一支靠面,對(duì)安裝邊及進(jìn)行加工形成第二支靠面,對(duì)零件的軸向基準(zhǔn)和中心基準(zhǔn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,避免焊接前后各安裝邊和各內(nèi)孔變形對(duì)
6、零件精加工的影響;
7、s400,轉(zhuǎn)換毛坯角向基準(zhǔn)并銑削凸臺(tái),在安裝邊上加工角向孔,實(shí)現(xiàn)從毛坯件的角向基準(zhǔn)到機(jī)加件的角向基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換;
8、s500,以安裝邊上的角向孔為基準(zhǔn),對(duì)安裝邊花邊進(jìn)行加工,利用線切割工藝加
9、工安裝邊形成花邊;
10、s600,高速電火花加工環(huán)槽氣膜孔,采用第二支靠夾具對(duì)第二支靠面進(jìn)行支撐,
11、對(duì)環(huán)形槽上的氣膜孔進(jìn)行加工,保證環(huán)形槽的通氣散熱功能。
12、s700,對(duì)內(nèi)壁進(jìn)行噴涂處理:對(duì)內(nèi)壁型面噴涂熱障涂層,進(jìn)行等離子噴涂,材料
13、為鋁硅涂層;
14、s800,激光加工內(nèi)壁摻混孔:采用第三支靠夾具,對(duì)角向孔設(shè)置角向銷,對(duì)第二支靠面進(jìn)行支撐,以找正中心基準(zhǔn)外圓部位,在內(nèi)壁涂層部位加工大小不一的摻
15、混孔;
16、s900,激光加工內(nèi)壁冷卻孔:采用第二支靠夾具,對(duì)角向孔設(shè)置角向銷,對(duì)安裝邊進(jìn)行支撐,以找正安裝邊外圓部位,在內(nèi)壁涂層部位加工大小不一的冷卻孔,冷卻孔跟摻混孔錯(cuò)落分布。
17、可選的,步驟s100中,對(duì)氣膜孔進(jìn)行加工時(shí),根據(jù)氣膜孔位置情況進(jìn)行調(diào)整加工方式,來避免零件材料去除后零件應(yīng)力變化導(dǎo)致的變形對(duì)基準(zhǔn)的影響。
18、可選的,步驟s100對(duì)火焰筒組件頭部圓環(huán)上的氣膜孔和斜邊上的氣膜孔進(jìn)行加工包括如下步驟,
19、s110,激光加工頭部平面氣膜孔:找正頭部平面任一大孔為角向位置,對(duì)圍繞大孔周邊的氣膜孔進(jìn)行加工,以減少零件材料去除后應(yīng)力變化導(dǎo)致的變形對(duì)基準(zhǔn)的影響。
20、s120,電火花加工頭部斜面氣膜孔:找正頭部平面任一大孔為角向位置,對(duì)頭部斜面上的氣膜孔進(jìn)行加工。
21、可選的,步驟s120中,待加工的氣膜孔靠近安裝邊,且出口為承力圓弧部位,采用電火花加工以減少零件的變形。
22、可選的,步驟s300包括如下步驟,
23、s310,確定零件軸向基準(zhǔn):對(duì)內(nèi)壁端面進(jìn)行著色,支靠壓緊著色點(diǎn),對(duì)凸臺(tái)面進(jìn)行加工,加工出第一支靠面,內(nèi)壁端面為焊接前軸向基準(zhǔn),第一支靠面為焊接后軸向基準(zhǔn),以此實(shí)現(xiàn)從焊接前的軸向基準(zhǔn)到焊接后的軸向基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換,避免焊接
24、前后各端面變形對(duì)零件加工的影響;
25、s320,轉(zhuǎn)換軸向基準(zhǔn)并車削環(huán)槽:使用第一支靠夾具對(duì)第一支靠面進(jìn)行著色支撐,通過螺桿穿過頭部圓孔壓緊零件,找正內(nèi)壁內(nèi)孔圓,對(duì)安裝邊及環(huán)形槽進(jìn)行加工,加工出第二支靠面和中心基準(zhǔn),第二支靠面為設(shè)計(jì)軸向基準(zhǔn),以此實(shí)現(xiàn)從加工中的軸向基準(zhǔn)到設(shè)計(jì)的軸向基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。
26、可選的,步驟s400包括如下步驟,
27、采用第二支靠夾具,對(duì)第二支靠面進(jìn)行支撐,找正安裝邊外圓,并找正凸臺(tái)處的均布凸臺(tái)來粗定角向;
28、設(shè)置工件坐標(biāo)系后,預(yù)編制銑刀加工程序在頭部上的幾處均布凸臺(tái)圓孔上進(jìn)行0.3mm深度的銑削,然后逐個(gè)檢查每個(gè)凸臺(tái)的預(yù)銑中心孔是否在凸臺(tái)正中心,若有偏差則調(diào)整工件坐標(biāo)系后重復(fù)進(jìn)行上述步驟,直至每個(gè)凸臺(tái)的預(yù)銑中心孔在凸臺(tái)正中心位置;
29、在安裝邊上加工角向孔,并對(duì)凸臺(tái)面進(jìn)行銑削加工,毛坯件的幾處均布凸臺(tái)為毛坯件的角向基準(zhǔn),安裝邊上的角向孔為機(jī)加件的角向基準(zhǔn),以此來實(shí)現(xiàn)從毛坯件的角向基準(zhǔn)到機(jī)加件的角向基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。
30、可選的,步驟s600中,使用第二支靠夾具支撐第二支靠面時(shí),第二支靠夾具上對(duì)應(yīng)角向孔設(shè)置角向銷,以找正安裝邊外圓。
31、可選的,在步驟s700前,還包括對(duì)零件進(jìn)行拋修的步驟,去除機(jī)加產(chǎn)生的毛刺和飛邊,以此來避免所述氣膜孔及環(huán)形槽的多余物。
32、可選的,在步驟s700前,還包括熒光檢查的步驟,對(duì)安裝邊及氣膜孔進(jìn)行熒光檢查,杜絕裂紋缺陷。
33、可選地,在步驟s900后,還包括如下步驟,
34、去除氣膜孔飛濺及毛刺:去除氣膜孔飛濺及毛刺,利用水作為介質(zhì)、加壓后對(duì)冷卻孔進(jìn)行沖洗,所有孔進(jìn)行透光檢查,以此來去除孔內(nèi)可能存在的多余物。
35、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
36、1.通過在焊接前后進(jìn)行軸向基準(zhǔn)和中心基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的步驟,使零件在焊接過程中避免了應(yīng)力集中導(dǎo)致的變形問題,確保了各安裝邊和內(nèi)孔在精加工時(shí)保持精度穩(wěn)定;
37、2.通過在加工過程中采用專用夾具支撐零件并使用螺桿穿孔壓緊的步驟,使零件在加工時(shí)的剛性得到顯著增強(qiáng),防止因夾持不穩(wěn)或振動(dòng)導(dǎo)致的刀具痕跡和尺寸偏差,保證了零件關(guān)鍵部位的精確度和表面質(zhì)量;
38、3.通過在毛坯件的角向基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)預(yù)銑削并檢查凸臺(tái)中心位置的步驟,使毛坯件的角向基準(zhǔn)與機(jī)加件的角向基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了精確轉(zhuǎn)換,避免了加工余量不足或加工誤差,確保了后續(xù)角向孔和安裝邊的精度要求。
39、除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外,本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。