航空发动机喷油嘴的加工方法及七轴车铣复合加工机床技术

本发明专利技术公开了一种航空发动机喷油嘴的加工方法及七轴车铣复合加工机床，通过利用第一主轴夹紧棒料的第一端，在与棒料的第一端相对的第二端上加工出具有喷筒的零件，在喷筒上相应加工出端面槽、多个第一斜孔及多个第二斜孔；将第二主轴与第一主轴水平对接，利用第二主轴夹紧喷筒的外圆，使用切断刀切下具有喷筒的零件；翻转第二主轴，在切下的具有喷筒的零件上加工出喷口，在喷口上对应加工出端面、外锥面、内锥面及多个第三斜孔，完成对航空发动机喷油嘴的加工。本发明专利技术提供的航空发动机喷油嘴的加工方法及七轴车铣复合加工机床，一次装夹就可完成零件的全部加工，大幅度降低零件的生产成本、提高品质；提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
航空发动机喷油嘴的加工方法及七轴车铣复合加工机床
本专利技术涉及航空发动机
，特别地，涉及一种航空发动机喷油嘴的加工方法及七轴车铣复合加工机床。
技术介绍
航空发动机喷油嘴结构复杂，加工精度和技术条件要求高，其加工质量好坏直接决定燃烧室性能。如图1所示，航空发动机喷油嘴为薄壁零件，包括一喷筒1和设置在喷筒1前端的圆锥形喷口2，喷筒1的端部上设置有端面槽3，端面槽3的周向上均布有多个第一斜孔4，喷筒1的侧壁的周向上均布有多个第二斜孔5，喷口2的端部上设置有端面7、沿端面7的轴向方向延伸且处于内壁上的内锥面6、及沿端面7的轴向方向延伸且处于外壁上的外锥面9，端面7的周向上均布有多个第三斜孔8，位于相同周向角度上的第三斜孔8和第一斜孔4相贯通。该航空发动机喷油嘴具有下面典型结构特点：材料为无锈钢0Cr18Ni10Ti，固溶处理，上面分布着三组不同角度、不同孔径的第一斜孔4、第二斜孔5和第三斜孔8，其中，第一斜孔4的数量为三个，第一斜孔的直径为φ1.04+0.15mm。第二斜孔5的数量为六个，第二斜孔的直径为φ2.34+0.1mm。第三斜孔8的数量为三个，第三斜孔的直径为φ0.52+0.03mm。三组孔系之间相互有位置度要求，其中第三斜孔8的公差小，且对喷口2的外圆基准及端面7有位置度要求。且零件壁薄，内外锥面壁厚差由0.5mm变化到0.25mm。因此，如何保证燃油喷嘴孔位置度及控制薄壁件变形加工，是一件亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种航空发动机喷油嘴的加工方法及七轴车铣复合加工机床，以解决燃油喷嘴孔在加工过程中多数量小孔位置度偏移及薄壁件易变形的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供一种航空发动机喷油嘴的加工方法，用于对航空发动机喷油嘴进行加工，航空发动机喷油嘴包括喷筒和设置在喷筒前端的圆锥形喷口，喷筒的端部上设置有端面槽，端面槽径向均布有多个第一斜孔，喷筒的侧壁周向均布有多个第二斜孔，喷口的端部上设置有端面、沿端面的轴向方向延伸且处于内壁上的内锥面、及沿端面的轴向方向延伸且处于外壁上的外锥面，端面径向均布有多个第三斜孔，位于相同周向角度上的第三斜孔和第一斜孔相贯通，多个第一斜孔、多个第二斜孔和多个第三斜孔之间相互有位置度要求，航空发动机喷油嘴的加工方法包括：利用第一主轴夹紧棒料的第一端，在与棒料的第一端相对的第二端上加工出具有喷筒的零件，在喷筒上相应加工出端面槽、多个第一斜孔及多个第二斜孔；将第二主轴与第一主轴水平对接，利用第二主轴夹紧喷筒的外圆，使用切断刀切下具有喷筒的零件；翻转第二主轴，在切下的具有喷筒的零件上加工出喷口，在喷口上对应加工出端面、外锥面、内锥面及多个第三斜孔，完成对航空发动机喷油嘴的加工。进一步地，在喷筒上相应加工出多个第一斜孔和多个第二斜孔的步骤包括：利用第一主轴的B轴摆角在端面槽的径向上加工出多个第一斜孔及在喷筒的侧壁的周向上加工出多个第二斜孔。进一步地，利用第一主轴的B轴摆角在端面槽的径向上加工出多个第一斜孔的步骤包括：采用中心钻在端面槽上的第一斜孔开孔位置处钻第一引导孔；利用第一合金钻头对钻好第一引导孔的喷筒进行粗加工，将第一引导孔粗加工成第一粗加工孔；使用第二合金钻头对粗加工而成的第一粗加工孔进行精加工，将第一粗加工孔精加工成第一斜孔。进一步地，在喷口上对应加工出多个第三斜孔的步骤包括：利用第二主轴的B轴摆角在端面的径向上加工出多个第三斜孔。进一步地，利用第二主轴的B轴摆角在端面的径向上加工出多个第三斜孔的步骤包括：采用铣刀在端面的端面开孔位置处铣第二引导孔；利用第三合金钻头对铣好第二引导孔的喷口进行粗加工，将第二引导孔粗加工成第二粗加工孔；使用铰刀对粗加工而成的第二粗加工孔进行精加工，将第二粗加工孔精加工成第三斜孔。根据本专利技术的另一方面，还提供一种七轴车铣复合加工机床，用于对航空发动机喷油嘴进行加工，航空发动机喷油嘴包括喷筒和设置在喷筒前端的圆锥形喷口，喷筒的端部上设置有端面槽，端面槽径向均布有多个第一斜孔，喷筒的侧壁周向均布有多个第二斜孔，喷口的端部上设置有端面、沿端面的轴向方向延伸且处于内壁上的内锥面、及沿端面的轴向方向延伸且处于外壁上的外锥面，端面径向均布有多个第三斜孔，位于相同周向角度上的第三斜孔和第一斜孔相贯通，多个第一斜孔、多个第二斜孔和多个第三斜孔之间相互有位置度要求，七轴车铣复合加工机床的控制装置包括：第一加工模块，用于控制第一主轴夹紧棒料的第一端，在与棒料的第一端相对的第二端上加工出具有喷筒的零件，在喷筒上相应加工出端面槽、多个第一斜孔及多个第二斜孔；第二加工模块，用于将第二主轴与第一主轴水平对接，控制第二主轴夹紧喷筒的外圆，使用切断刀切下具有喷筒的零件；第三加工模块，用于翻转第二主轴，在切下的具有喷筒的零件上加工出喷口，在喷口上对应加工出端面、外锥面、内锥面及多个第三斜孔，完成对航空发动机喷油嘴的加工。进一步地，第一加工模块包括第一摆角加工单元，第一摆角加工单元，用于利用第一主轴的B轴摆角在端面槽的径向上加工出多个第一斜孔及在喷筒的侧壁的周向上加工出多个第二斜孔。进一步地，第一摆角加工单元包括：第一引导子单元，用于采用中心钻在端面槽上的第一斜孔开孔位置处钻第一引导孔；第一粗加工子单元，用于利用第一合金钻头对钻好第一引导孔的喷筒进行粗加工，将第一引导孔粗加工成第一粗加工孔；第一精加工子单元，用于使用第二合金钻头对粗加工而成的第一粗加工孔进行精加工，将第一粗加工孔精加工成第一斜孔。进一步地，第三加工模块包括第二摆角加工单元，第二摆角加工单元，用于利用第二主轴的B轴摆角在端面的径向上加工出多个第三斜孔。进一步地，第二摆角加工单元包括：第二引导子单元，用于采用铣刀在端面的端面开孔位置处铣第二引导孔；第二粗加工子单元，用于利用第三合金钻头对铣好第二引导孔的喷口进行粗加工，将第二引导孔粗加工成第二粗加工孔；第二精加工子单元，用于使用铰刀对粗加工而成的第二粗加工孔进行精加工，将第二粗加工孔精加工成第三斜孔。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的航空发动机喷油嘴的加工方法及七轴车铣复合加工机床，根据七轴车铣复合加工机床完美的模块设计，量身设计航空发动机喷油嘴的多工位多主轴编程方案，规范车铣复合加工工艺方案和编程参数，解决了燃油喷嘴孔在加工过程中多数量小孔位置度偏移及薄壁件易变形的技术问题，一次装夹就可完成零件的全部加工，大幅度降低零件的生产成本、提高品质；高效率、短周期和高可靠地保证发动机燃油喷嘴类零件主喷口的顺利交付。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是本专利技术航空发动机喷油嘴第一优选实施例的结构示意图；图2是本专利技术航空发动机喷油嘴第二优选实施例的结构示意图；图3是本专利技术航空发动机喷油嘴的加工方法第一优选实施例的流程示意图；图4是本专利技术航空发动机喷油嘴的加工方法第二优选实施例的流程示意图；图5是图4中利用第一主轴的B轴摆角在端面槽的径向上加工出多个第一斜孔及在喷筒的侧壁的周向上加工出多个第二斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航空发动机喷油嘴的加工方法，用于对航空发动机喷油嘴进行加工，其特征在于，所述航空发动机喷油嘴包括喷筒(1)和设置在所述喷筒(1)前端的圆锥形喷口(2)，所述喷筒(1)的端部上设置有端面槽(3)，所述端面槽(3)径向均布有多个第一斜孔(4)，所述喷筒(1)的侧壁周向均布有多个第二斜孔(5)，所述喷口(2)的端部上设置有端面(7)、沿所述端面(7)的轴向方向延伸且处于内壁上的内锥面(6)、及沿所述端面(7)的轴向方向延伸且处于外壁上的外锥面(9)，所述端面(7)径向均布有多个第三斜孔(8)，位于相同周向角度上的所述第三斜孔(8)和所述第一斜孔(4)相贯通，多个所述第一斜孔(4)、多个所述第二斜孔(5)和多个所述第三斜孔(8)之间相互有位置度要求，所述航空发动机喷油嘴的加工方法包括如下步骤：利用第一主轴夹紧棒料的第一端，在与所述棒料的所述第一端相对的第二端上加工出具有所述喷筒的零件，在所述喷筒上相应加工出所述端面槽、多个所述第一斜孔及多个所述第二斜孔；将第二主轴与所述第一主轴水平对接，利用所述第二主轴夹紧所述喷筒的外圆，使用切断刀切下具有所述喷筒的零件；翻转所述第二主轴，在切下的具有所述喷筒的零件上加工出所述喷口，在所述喷口上对应加工出所述端面、所述外锥面、所述内锥面及多个所述第三斜孔，完成对所述航空发动机喷油嘴的加工。...

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机喷油嘴的加工方法，用于对航空发动机喷油嘴进行加工，其特征在于，所述航空发动机喷油嘴包括喷筒(1)和设置在所述喷筒(1)前端的圆锥形喷口(2)，所述喷筒(1)的端部上设置有端面槽(3)，所述端面槽(3)径向均布有多个第一斜孔(4)，所述喷筒(1)的侧壁周向均布有多个第二斜孔(5)，所述喷口(2)的端部上设置有端面(7)、沿所述端面(7)的轴向方向延伸且处于内壁上的内锥面(6)、及沿所述端面(7)的轴向方向延伸且处于外壁上的外锥面(9)，所述端面(7)径向均布有多个第三斜孔(8)，位于相同周向角度上的所述第三斜孔(8)和所述第一斜孔(4)相贯通，多个所述第一斜孔(4)、多个所述第二斜孔(5)和多个所述第三斜孔(8)之间相互有位置度要求，所述航空发动机喷油嘴的加工方法包括如下步骤：利用第一主轴夹紧棒料的第一端，在与所述棒料的所述第一端相对的第二端上加工出具有所述喷筒的零件，在所述喷筒上相应加工出所述端面槽、多个所述第一斜孔及多个所述第二斜孔；将第二主轴与所述第一主轴水平对接，利用所述第二主轴夹紧所述喷筒的外圆，使用切断刀切下具有所述喷筒的零件；翻转所述第二主轴，在切下的具有所述喷筒的零件上加工出所述喷口，在所述喷口上对应加工出所述端面、所述外锥面、所述内锥面及多个所述第三斜孔，完成对所述航空发动机喷油嘴的加工。2.根据权利要求1所述的航空发动机喷油嘴的加工方法，其特征在于，所述在所述喷筒上相应加工出多个所述第一斜孔和多个所述第二斜孔的步骤包括：利用所述第一主轴的B轴摆角在所述端面槽的径向上加工出多个所述第一斜孔及在所述喷筒的侧壁的周向上加工出多个所述第二斜孔。3.根据权利要求2所述的航空发动机喷油嘴的加工方法，其特征在于，所述利用第一主轴的B轴摆角在所述端面槽的径向上加工出多个所述第一斜孔的步骤包括：采用中心钻在所述端面槽上的第一斜孔开孔位置处钻第一引导孔；利用第一合金钻头对钻好所述第一引导孔的所述喷筒进行粗加工，将所述第一引导孔粗加工成第一粗加工孔；使用第二合金钻头对粗加工而成的所述第一粗加工孔进行精加工，将所述第一粗加工孔精加工成所述第一斜孔。4.根据权利要求1所述的航空发动机喷油嘴的加工方法，其特征在于，所述在所述喷口上对应加工出多个所述第三斜孔的步骤包括：利用所述第二主轴的B轴摆角在所述端面的径向上加工出多个所述第三斜孔。5.根据权利要求4所述的航空发动机喷油嘴的加工方法，其特征在于，所述利用第二主轴的B轴摆角在所述端面的径向上加工出多个所述第三斜孔的步骤包括：采用铣刀在所述端面的端面开孔位置处铣第二引导孔；利用第三合金钻头对铣好所述第二引导孔的所述喷口进行粗加工，将所述第二引导孔粗加工成第二粗加工孔；使用铰刀对粗加工而成的所述第二粗加工孔进行精加工，将所述第二粗加工孔精加工成所述第三斜孔。6.一种七轴车铣复合加工机床，用于对航空发动机喷油嘴进行加工，其特征在于，所述航空发动机喷油嘴包...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆双，陈艳芳，陈意辉，郑学著，秦杰，张春林，黄强飞，石峰，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43