[发明专利]一种喷口类零件精密加工的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空发动机零件加工技术，具体的说是一种喷口类零件精密加工的方法。

背景技术

喷口是发动机主燃喷嘴上的重要零件，其结构复杂，尺寸精度和技术条件要求很高，表面粗糙度值要求较低，为小型的精密零件，如图1、2、3、4所示。喷口中心孔1相对于内孔2的同轴度不大于内锥面3相对于内孔2的圆跳动不大于第一外圆4相对于内孔2同轴度不大于中心孔1、内锥面3和第一内端面5的表面粗糙度皆为Ra0.2，第一内端面5和外端面6相对于内孔2的垂直度不大于0.01mm，采用普通的内外圆磨床很难保证零件技术条件和表面粗糙度的要求。

发明内容

针对现有技术中采用普通的内外圆磨床对喷口类零件进行精密加工难以保证零件技术条件和表面粗糙度要求，本发明要解决的技术问题是提供一种可提高零件合格率和生产效率的喷口类零件精密加工的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种喷口类零件精密加工的方法，包括以下步骤：

1)采用具有双主轴车铣复合加工中心和精密数控万能内圆磨床，将零件分别在一次装夹状态下车铣零件内外型面和磨加工零件内外型面；

2)在车铣复合加工中心上采用UGCAM编程，应用虚拟仿真技术验证加工程序的正确性；

3)设计喷口零件的加工工艺路线、工艺方法以及定位基准和工艺参数。

喷口零件的加工工艺路线为：

棒料；车铣外形面及内腔；中间检验；真空热处理；喷口磨外圆及内腔；喷口精车外锥及端面；车安装边外锥面；最终检验；油封。

所述车铣外形面及内腔过程如下：

采用车铣复合加工中心，分别在两个主轴上进行车铣加工，其加工的工艺路线为：

由外端面开始粗车外形，包括第二外圆和第一外圆；

半精车外形，包括第二外圆和第一外圆；

粗切外形，包括第一内端面、外槽、第二内端面、第三外圆以及第二小端面；

定中心，钻内孔，钻安装边孔；

铰安装边孔，倒角、钻内锥面底孔；

粗锪内孔和内锥面；

精锪内孔和内锥面；

钻中心孔、精车外形，包括第二外圆和第一外圆；

精切外形，包括第一内端面、外槽、第二内端面、第三外圆以及第二小端面；

铣旋流槽、对接切断第一小端面；

精车第一小端面、镗中心孔。

在由外端面开始粗车外形前进行夹紧，过程为：

在车铣复合加工中心的第一主轴上，用弹簧夹头夹紧棒料外圆，在车铣复合加工中心的第二主轴上，以第二外圆、外端面定位，夹紧第二外圆，用软三爪卡盘装夹。

喷口磨外圆及内腔工序为：

采用精密数控万能内圆磨床，用卡簧装夹，以第三外圆和第一小端面定位，夹紧第三外圆，其加工路线为：磨外端面；磨第一外圆、外槽及第一内端面、第二内端面；磨内孔、内锥面以及喷口中心孔。

磨内孔和内锥面采用CBN成型砂轮，磨喷口中心孔采用CBN砂轮，磨第一外圆、外槽及第一内端面、第二内端面采用碳化硅砂轮，通过修磨砂轮的型面保证喷口的内外型面。

喷口精车外锥及端面工序为：在超精密数控车床上，用卡簧和卡瓣装夹，以外槽和第一内端面定位，夹紧外槽；加工前找正零件第三外圆跳动不大于0.002mm，采用35℃BN刀片精车。

车安装边外锥面工序为：

采用数控车床，以外槽和第一内端面为基准，夹紧外槽，用软三爪卡盘装夹，车安装边外锥面。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明方法将喷口零件采用在小型精密车铣复合加工中心和在精密数控万能内圆磨床上，利用数控加工和仿真技术进行了工艺优化，优化后的工艺相比同类零件由原普通数控设备加工的20道工序减少至现在的15道工序，将原来热处理后6道精加工工序减少到1道工序，节省了5道工序，通过在一次装夹状态下，车削喷口内外型面和精密磨削喷口内外型面，解决了零件加工技术条件和表面粗糙度难以保证的技术关键，实现以精磨代替研磨的目标。

2.该优化后的数控加工工艺经过小批量生产验证，加工过程稳定，质量与同类喷口零件相比明显提高，零件一次提交合格率达到95％以上，实际提高生产效率25％以上，表面质量明显提高，达到了珩磨和研磨的水平，实现以精磨代替研磨的目标。

附图说明

图1为本发明方法中零件主视图的剖视图；

图2为本发明方法中零件主视图；