【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及加工切向孔型离心式喷嘴的工艺，具体地，涉及一种加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统及方法。
技术介绍
1、切向孔型离心式微小喷嘴包含了同轴的内流道孔和外定位面，以及孔壁与内流道孔相切的切向微小孔。液体从切向微小孔流入，沿内流道孔的孔壁高速旋转着向下游流动，同轴流道逐级收缩，液流的旋转角速度越来越快，承受的离心力也越来越大，直到从出口喷出雾化。切向微小孔与内流道孔的相切精度、切向微小孔环绕内流道孔轴线的分布均匀性、内流道孔各段的同轴度等因素均影响液流向下游旋转流动的顺畅性和分布均匀性。
2、一种方法是先在车床上加工同轴流道孔，再利用加工中心或专用钻模加工切向孔。优点是能保证同轴流道孔的同轴度，缺点是需要在二次装夹条件下加工切向孔，重复装夹误差会导致相切误差；且钻穿切向孔时，钻头只能单侧受力，必然会有一定的弯曲，也会导致相切误差。这两种误差尤其会使微小喷嘴的相切精度不能满足要求。此外，切向孔和内流道相贯处的毛刺也是极难修整的，稍有不慎，就会划伤流道壁面，影响流动质量。
3、公开号为cn207272735u的技术专利公开了一种制造离心式喷嘴切向孔的通用工装，依靠快换钻套引导钻头加工切向孔。该方法必须对已加工好同轴流道孔的工件，在机床上进行二次装夹并找正，无法避免重复装夹误差和钻头弯曲导致的钻孔误差。
4、公开号为cn206824766u的技术专利公开了一种切向孔去毛刺工具，可在修除切向孔加工毛刺的过程中，不划伤喷嘴内腔的壁面。公开号为cn209256705u的技术专利，也公开了
5、还有一种方法是在加工中心上一次装夹，钻、镗加工同轴内、外表面并钻削切向微小孔，优点是有利于满足相切精度要求，并可利用重复钻孔和镗削去除切向孔毛刺，缺点是钻、镗微小喷嘴的同轴内、外表面的难度很大，生产效率不高，且每次换刀时，其钻、镗轴线都会存在重复定位误差和换刀误差，从加工原理上看，内流道孔的同轴度必然受到影响。
6、一种新方法是将已加工好同轴流道孔的喷嘴放在激光打孔机上加工切向微小孔。公开号为cn113492770b的专利技术专利公开了一种飞秒激光加工喷嘴切向孔的装置和方法。该方法以加工微小孔见长，并能保证切向微小孔在相切处的直线度。但该方法仍然存在重复装夹误差导致的相切误差，还需要专用挡块防止激光烧伤切向孔出口对侧的孔壁。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统及方法。
2、根据本专利技术提供的一种加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，包括主轴夹头5、切向微小孔钻削系统7、主轴刀具系统8、副轴夹头9、副轴刀具10，其中：
3、主轴夹头5用于夹持制备喷嘴的棒料6；
4、切向微小孔钻削系统7用于加工喷嘴的切向微小孔；
5、主轴刀具系统8用于加工喷嘴的同轴流道孔、零件端面以及外圆装夹面，并将喷嘴从棒料6上割下；
6、副轴夹头9用于夹持外圆装夹面，副轴夹头9能够与主轴夹头5同步旋转；
7、副轴刀具10加工喷嘴的割下端。
8、优选的，所述切向微小孔钻削系统7包括立铣刀14、定心钻13、电动高频主轴11以及微小孔钻头12，其中：
9、所述的立铣刀14、定心钻13及电动高频主轴11径向安装在切向微小孔钻削系统7，位于机床主轴侧面；
10、微小孔钻头12安装在电动高频主轴11上；
11、立铣刀14和定心钻13在粗加工外圆上依次加工钻孔平台28和定心孔29；电动高频主轴11驱动微小孔钻头12高速旋转，从定心孔钻削切向微小孔3。
12、优选的，所述主轴刀具系统8包括切断刀15、外圆槽刀16、小孔定心钻17、小孔钻18、小孔铰刀19、右切小车刀20、左切小车刀21、外圆车刀24、主轴镗刀25、定心钻26以及成形钻27，其中：
13、外圆车刀24粗车棒料6的端面和外圆；
14、定心钻26、成形钻27、主轴镗刀25、小孔定心钻17、小孔钻18、小孔铰刀19加工同轴流道孔2；
15、外圆车刀24精车端面和外圆装夹面4；
16、外圆槽刀16粗车剩余外圆结构，右切小车刀20、左切小车刀21完成精车，割断刀15割下零件。
17、优选的，所述副轴刀具10包括副轴钻头22和副轴镗刀23，其中：
18、所述的副轴钻头22和副轴镗刀23平行于副轴夹头9的轴线安装，车削副轴夹头9上夹持的喷嘴的割下端。
19、优选的，所述切向微小孔钻削系统7、主轴刀具系统8重复走刀出去除切向微小孔3进、出口处的毛刺。
20、优选的，所述电动高频主轴11输出最高转速不低于30000转/分。
21、优选的，立铣刀14和定心钻13由机床传动链驱动，输出最高转速不低于5000转/分。
22、优选的，所述立铣刀14可换成键槽铣刀。
23、优选的，主轴刀具系统8和副轴刀具12中设置有若干个刀具，刀具规格和数量能够随切向孔型离心式微小喷嘴1的结构变化而调整。
24、根据本专利技术提供的一种基于上述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统的方法，包括如下步骤：
25、步骤s1：主轴刀具系统8粗车棒料的端面和外圆；
26、步骤s2：切向微小孔钻削系统7精加工切向微小孔3；
27、步骤s3：用主轴刀具系统8精加工同轴流道孔、零件端面和外圆装夹面，重复精加工走刀，去除切向微小孔的进、出口处的毛刺；
28、步骤s4：用切向微小孔钻削系统(7)和主轴刀具系统(8)重复精加工走刀，去除切向微小孔的进、出口处的毛刺；
29、步骤s5：驱动副轴夹头9夹持外圆装夹面，主轴和副轴同步旋转，用主轴刀具系统8车削剩余外圆，直到将零件从棒料6上割下；
30、步骤s6：副轴夹头9夹持割下的零件，由副轴刀具10加工割下端，并去除加工毛刺。
31、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
32、1、本专利技术能够在一台车削中心上完成同轴流道孔和切向微小孔的加工，能从加工原理上保证各级同轴流道孔轴线的同轴度误差不大于φ0.01mm，同时消除了重复装夹误差导致的切向微小孔与同轴流道孔的相切误差。
33、2、本专利技术采用先钻切向微小孔、后加工同轴流道孔的工艺安排，避免了钻头在钻穿切向孔时只能单向受力的缺点，所以钻头不会因侧向力弯曲，保证了切向孔轴线的直线度，消除了微小孔钻头单向受力弯曲导致的切向微小孔与同轴流道孔的相切误差。
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【技术保护点】
1.一种加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，包括主轴夹头(5)、切向微小孔钻削系统(7)、主轴刀具系统(8)、副轴夹头(9)以及副轴刀具(10)，其中：
2.根据权利要求1所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，所述切向微小孔钻削系统(7)包括立铣刀(14)、定心钻(13)、电动高频主轴(11)以及微小孔钻头(12)，其中：
3.根据权利要求1所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，所述主轴刀具系统(8)包括切断刀(15)、外圆槽刀(16)、小孔定心钻(17)、小孔钻(18)、小孔铰刀(19)、右切小车刀(20)、左切小车刀(21)、外圆车刀(24)、主轴镗刀(25)、定心钻(26)以及成形钻(27)，其中：
4.根据权利要求1所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，所述副轴刀具(10)包括副轴钻头(22)和副轴镗刀(23)，其中：
5.根据权利要求1所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，所述切向微小孔钻削系统(7
6.根据权利要求2所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，所述电动高频主轴(11)输出最高转速不低于30000转/分。
7.根据权利要求2所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，立铣刀(14)和定心钻(13)由机床传动链驱动，输出最高转速不低于5000转/分。
8.根据权利要求2所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，所述立铣刀(14)可换成键槽铣刀。
9.根据权利要求3所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，主轴刀具系统(8)和副轴刀具(12)中设置有若干个刀具，刀具规格和数量能够随切向孔型离心式微小喷嘴(1)的结构变化而调整。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，包括主轴夹头(5)、切向微小孔钻削系统(7)、主轴刀具系统(8)、副轴夹头(9)以及副轴刀具(10)，其中：
2.根据权利要求1所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，所述切向微小孔钻削系统(7)包括立铣刀(14)、定心钻(13)、电动高频主轴(11)以及微小孔钻头(12)，其中：
3.根据权利要求1所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，所述主轴刀具系统(8)包括切断刀(15)、外圆槽刀(16)、小孔定心钻(17)、小孔钻(18)、小孔铰刀(19)、右切小车刀(20)、左切小车刀(21)、外圆车刀(24)、主轴镗刀(25)、定心钻(26)以及成形钻(27)，其中：
4.根据权利要求1所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精密集成加工系统，其特征在于，所述副轴刀具(10)包括副轴钻头(22)和副轴镗刀(23)，其中：
5.根据权利要求1所述的加工切向孔型离心式微小喷嘴的精...
【专利技术属性】
技术研发人员：史秋明，傅译，楚乾斌，刘思任，费环，黄欣春，
申请(专利权)人：上海空间推进研究所，
类型：发明
国别省市：
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