用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法技术

本发明专利技术公开了一种用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法，采用车铣复合数控机床对料棒进行一次性的装夹并进行全部工序的加工；夹持料棒，车削棒料的端面及外圆面，在棒料的侧面钻取燃油喷嘴的球面内腔，在球面内腔中心钻取通孔形成喷口；夹持加工后的料棒外圆面，对料棒上多余的物料进行切断，并将料棒进行翻转；夹持翻转后的料棒外圆面，对料棒喷口端的端面进行加工，并对喷口端的外圆进行加工；去除毛刺，获得燃油喷嘴零件。采用刀具的偏心结构增加了刀具的刚性，降低了刀具成本。采用反向镗削加工技术利于排屑，减少喷油孔被铁屑拉伤、划伤，保证喷口的流量试验性能参数合格。适于各种航空发动机和辅助动力装置发动机的喷嘴零件加工控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机喷嘴类喷口零件加工
，特别地，涉及一种用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法。
技术介绍
现有航空发动机燃油喷嘴零件大多为小型或微型零件。小尺寸离心喷嘴喷口的结构特点是内腔成球面或锥面，型面为变截面，且变截面与微小尺寸喷油孔或台阶孔相连，尺寸精度高，各型面之间和外圆、端面之间相互有技术要求，常规工艺流程是车、铣、磨、钳、研磨、抛光等多道工序加工而成，因尺寸小，零件的定位面和夹持面尺寸就小，不好装夹，多次装夹零件的尺寸和技术条件难以保证，极易使零件报废。喷口微孔和内腔型面表面质量高，表面粗糙度一般为0.4～0.2，微型刀具一但刚性不好产生振刀，就会严重影响表面质量。而表面质量的好坏直接影响离心喷嘴的流量试验性能参数。传统方法是通过手工研磨内腔保证粗糙度，而手动研磨对工人的操作水平高，加工效率低、工作量大，尺寸和技术条件难以控制。因喷口内部型面结构复杂且尺寸小，铁屑不易排出，稍微的拉钩、划伤、划痕、毛刺、缺口直接影响离心喷嘴喷雾角度和燃油不均匀度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法，以解决现有航空发动机燃油喷嘴零件加工需要通过多道工序加工而成，零件装夹难度高，经过多次装夹后难以保证加工后的尺寸精度；通过手工的方式进行粗糙度控制，工作效率低、工作量大，难以保证尺寸精度的技术问题。本专利技术提供一种用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法，采用车铣复合数控机床对料棒进行一次性的装夹并进行全部工序的加工；采用偏心刀具设置以及反向镗削加工相结合进行加工；夹持料棒，车削棒料的端面及外圆面，在棒料的侧面钻取燃油喷嘴的球面内腔，在球面内腔中心钻取通孔形成喷口；夹持加工后的料棒外圆面，对料棒上多余的物料进行切断，并将料棒进行翻转；夹持翻转后的料棒外圆面，对料棒喷口端的端面进行加工，并对喷口端的外圆进行加工；去除毛刺，获得燃油喷嘴零件。进一步地，车铣复合数控机床采用七轴Edgecam编程软件进行燃油喷嘴零件的加工工序的控制。进一步地，车铣复合数控机床设置有三个加工工位；第一工位与第三工位相对布置，第二工位处于第一工位与第三工位之间并与第一工位和第三工位相邻。进一步地，在第一工位上，通过第一主轴上的软爪夹持料棒，并对物料料棒的端面及外圆面进行车削；用球头埋钻埋取燃油喷嘴的球面内腔并留余量进行镗削；用中心钻给打窝，并用钻头钻取燃油喷嘴的喷口，再用铰刀将喷口加工到位；用专用镗刀加工倒角到位以及球面内腔至合格。进一步地，车削的外圆直径为3mm-7mm；球头埋钻的球面内腔半径为1mm-2mm；埋钻球面内腔留下0.1mm-0.25mm的余量镗削；中心钻给打窝的孔直径为0.45mm-0.65mm；采用直径为0.45mm-0.65mm的钻头在打窝孔上钻取直径为0.45mm-0.65mm的喷口，再用铰刀将直径为0.45mm-0.65mm的喷口加工到位；用专用镗刀加工倒角0.02mm-0.08mm到位以及球面内腔球面半径1mm-2mm至合格。进一步地，车削的外圆直径为5.7mm；球头埋钻的球面内腔半径为1.5mm；埋钻球面内腔留下0.2mm的余量镗削；中心钻给打窝的孔直径为0.57mm；采用直径为0.55mm的钻头在打窝孔上钻取0.57mm的喷口，再用铰刀将直径为0.57mm的喷口加工到位；用专用镗刀加工倒角0.05mm到位以及球面内腔球面半径1.5mm至合格。进一步地，第一主轴与第三主轴对接，第三主轴翻转至第三工位并采用全包软爪夹持已加工好的外圆面；切断刀将料棒上多余的部分切断，保证料棒的尺寸长度为2mm-2.5mm；第三主轴夹持料棒翻转至第二工位，并进行下一步加工。进一步地，切断刀将料棒上多余的部分切断，保证料棒的尺寸长度为1.4mm±0.01mm。进一步地，在第二工位上，第二主轴采用专用软爪夹持料棒的外圆面；用铣刀加工径向直径为1mm-2mm的喷口端；铣削外圆直径为3.5mm-5.5mm；将毛刺翻入喷口内，用孔钻下喷口，去除毛刺。进一步地，用铣刀加工径向直径为1.4mm的喷口端；铣削外圆直径为4mm；将毛刺翻入直径为0.57mm的喷口内，用钻头直径为0.57mm的孔钻下喷口，去除毛刺。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法，为小尺寸变截面的喷口制造、编程、刀具设计提供有效的技术规范，该方法同样适用于内腔结构复杂多台阶孔的微小零件加工。采用刀具的偏心结构设计取代同心结构设计大大增加刀具的刚性，偏心刀具性价比远高于同心刀具，偏心刀具的使用大幅度地降低了刀具成本。采用反向镗削加工技术有利于排屑，减少喷油孔被铁屑拉伤、划伤，保证喷口的流量试验性能参数(流量、喷雾锥角、燃油不均匀度)合格。运用小尺寸变截面反勾镗削编程技术，设计反勾防干涉偏心刀具，规范车铣复合加工工艺方案和编程参数，一次装夹就可完成零件的全部加工，以大幅度降低零件的生产成本，提升经济性，高效率短周期高可靠地保证发动机燃油喷嘴喷口、主喷口、副喷口零件的顺利交付。适用于各种航空发动机和辅助动力装置发动机的喷嘴零件的加工控制，不但为离心喷嘴喷口的制造提供了新的技术手段，也为航空、航天、机载系统等领域和其他领域的相关产品如航改型燃气涡轮机喷口、油嘴零件提供技术支持。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请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是本专利技术优选实施例的用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法的结构框图；图2是本专利技术优选实施例的航空发动机燃油喷嘴零件的结构示意图之一；图3是本专利技术优选实施例的航空发动机燃油喷嘴零件的结构示意图之二。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。图1是本专利技术优选实施例的用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法的结构框图；图2是本专利技术优选实施例的航空发动机燃油喷嘴零件的结构示意图之一；图3是本专利技术优选实施例的航空发动机燃油喷嘴零件的结构示意图之二。如图1所示，本实施例的用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法，采用车铣复合数控机床对料棒进行一次性的装夹并进行全部工序的加工；采用偏心刀具设置以及反向镗削加工相结合进行加工；夹持料棒，车削棒料的端面及外圆面，在棒料的侧面钻取燃油喷嘴的球面内腔，在球面内腔中心钻取通孔形成喷口；夹持加工后的料棒外圆面，对料棒上多余的物料进行切断，并将料棒进行翻转；夹持翻转后的料棒外圆面，对料棒喷口端的端面进行加工，并对喷口端的外圆进行加工；去除毛刺，获得燃油喷嘴零件。本专利技术用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法，为小尺寸变截面的喷口制造、编程、刀具设计提供有效的技术规范，该方法同样适用于内腔结构复杂多台阶孔的微小零件加工。采用刀具的偏心结构设计取代本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法，其特征在于，采用车铣复合数控机床对料棒进行一次性的装夹并进行全部工序的加工；采用偏心刀具设置以及反向镗削加工相结合进行加工；夹持料棒，车削棒料的端面及外圆面，在棒料的侧面钻取燃油喷嘴的球面内腔，在球面内腔中心钻取通孔形成喷口；夹持加工后的料棒外圆面，对料棒上多余的物料进行切断，并将料棒进行翻转；夹持翻转后的料棒外圆面，对料棒喷口端的端面进行加工，并对喷口端的外圆进行加工；去除毛刺，获得燃油喷嘴零件。

【技术特征摘要】
1.一种用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法，其特征在于，
采用车铣复合数控机床对料棒进行一次性的装夹并进行全部工序的加工；
采用偏心刀具设置以及反向镗削加工相结合进行加工；
夹持料棒，车削棒料的端面及外圆面，在棒料的侧面钻取燃油喷嘴的球面内腔，在
球面内腔中心钻取通孔形成喷口；
夹持加工后的料棒外圆面，对料棒上多余的物料进行切断，并将料棒进行翻转；
夹持翻转后的料棒外圆面，对料棒喷口端的端面进行加工，并对喷口端的外圆进行
加工；
去除毛刺，获得燃油喷嘴零件。
2.根据权利要求1所述的用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法，其特征在于，
车铣复合数控机床采用七轴Edgecam编程软件进行燃油喷嘴零件的加工工序的控
制。
3.根据权利要求1或者2所述的用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法，其特征在于，
车铣复合数控机床设置有三个加工工位；
第一工位与第三工位相对布置，第二工位处于第一工位与第三工位之间并与第一工
位和第三工位相邻。
4.根据权利要求3所述的用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法，其特征在于，
在第一工位上，通过第一主轴上的软爪夹持料棒，并对物料料棒的端面及外圆面进
行车削；
用球头埋钻埋取燃油喷嘴的球面内腔并留余量进行镗削；
用中心钻给打窝，并用钻头钻取燃油喷嘴的喷口，再用铰刀将喷口加工到位；
用专用镗刀加工倒角到位以及球面内腔至合格。
5.根据权利要求4所述的用于航空发动机燃油喷嘴零件的加工控制方法，其特征在于，
车削的外圆直径为3mm-7mm；
球头埋钻的球面内腔半径为1mm-2mm；
埋钻球面内腔留下0.1mm-0.25mm的余量镗削；
中心钻给打窝的孔直径为0.45mm-0.65mm；
采用直径为0.45mm-0.65mm的钻头在打窝孔上钻取直径为0.45mm-0.6...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄强飞，黄倩，陈艳芳，宁雄，施跃幸，万坤，邓巍，吴超，
申请(专利权)人：中国南方航空工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43