[发明专利]一种薄壁回转隔热装置的加工方法

说明书

本发明涉及一种薄壁回转隔热装置的加工方法，属于航空发动机技术领域，具体为将圆度控制夹具吊装到激光加工系统的旋转工具台上并找正；通过夹具的胀瓣同步径向扩张，使薄壁筒形主体同步径向扩张，使薄壁筒形主体的局部低点径向外移，实现薄壁筒形主体同夹具型面完全贴合；使用高能量激光束将制孔部位薄壁筒形主体上的金属熔化，并用高压氩气吹走熔化金属，实现通过激光切割完成铆钉孔加工；重复步骤三完成所有铆钉孔的加工。通过激光切割这种无应力制孔方式解决铆钉钻孔时局部变形问题。该方法能够实现带有铆接结构支架的薄壁回转隔热装置的精度加工，提高加工效率，有效缩短加工周期。

技术领域

本发明属于航空发动机技术领域，尤其涉及一种薄壁回转隔热装置的加工方法。

背景技术

带有铆接支架结构的薄壁回转隔热装置是加力燃烧室重要构件之一，典型的结构是大回转直径的薄壁筒形主体上铆接支架，如图1-2所示，其外轮廓与相配件内轮廓装配后形成冷却空气通道，冷却通道尺寸直接影响冷却气流分布，从而对相关零件的冷却效果有着重要影响。但由于这种薄壁回转隔热装置的回转半径大，例如大的直径可达522.5mm，壁厚仅有1.5mm，零件刚性差，所以导致零件焊接热处理后圆周变形不规律，零件圆度差。

传统的加工方法是先将支架固定在相配件上，然后将该隔热装置装入相配件，形成薄壁回转隔热装置的筒形主体与支架的假装配状态，然后使用氩弧焊将支架固定在筒形主体上，再按支架上的铆钉孔位置进行配钻、打磨去除焊点、铆接，完成支架加工；但这种加工方法手工操作量大、强度高导致加工周期长；同时，因需与相配件进行假装配，导致互换性差且产能受相配件加工进度制约；零件刚性差，钻孔部位存在加工变形，导致支架同筒形主体配合后存在间隙；配装工艺只有支架附近的冷却通道尺寸可以保证，其余大部分无法控制，影响使用效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种薄壁回转隔热装置的加工方法，能够解决带有铆接支架结构的薄壁回转隔热装置在现有技术中由于刚性差、配装工艺手工操作量大、加工周期长、同相配件互换性差、支架同筒形主体存在间隙、使用效果差的问题，实现带有铆接结构支架的薄壁回转隔热装置的精度加工，提高加工效率。

一种薄壁回转隔热装置的加工方法，包括以下步骤：

步骤一：将圆度控制夹具吊装到激光加工系统的旋转工具台上并找正，将薄壁筒形主体装到圆度控制夹具上；

步骤二：拧动螺母，利用零件刚性弱的特性，通过胀瓣一和胀瓣二的同步径向扩张，使薄壁筒形主体同步径向扩张，使薄壁筒形主体的局部低点径向外移，实现薄壁筒形主体同圆度控制夹具型面完全贴合；

步骤三：使用高能量激光束将制孔部位薄壁筒形主体上的金属熔化，并用高压氩气吹走熔化金属，实现通过激光切割完成铆钉孔加工；

步骤四：重复步骤三完成所有铆钉孔的加工，最终实现通过激光切割完成薄壁回转隔热装置的铆钉孔加工。

所述步骤一中的圆度控制夹具包括螺母、螺杆、锥块、胀瓣一和胀瓣二，所述螺母与螺杆一端螺纹连接，螺母下端固定有轴肩；螺杆下端通过螺纹连接有筒形支撑座，支撑座固定在底座上；支撑座侧面相对开设有腰形孔，支撑座内部设置有滑块，滑块底部连接有弹簧一，弹簧一另一端固定在底座上；支撑座外部套设有锥块，锥块与滑块通过圆柱销一连接，圆柱销一沿着支撑座的腰形孔带动锥块和滑块上下移动；锥块上部固定有轴套，轴套上表面与轴肩下表面接触；所述锥块四周均布有胀瓣一和胀瓣二，锥块与胀瓣一和胀瓣二采用锥面配合，胀瓣一和胀瓣二间隔设置。

所述支撑座与螺杆间设置有圆柱销二，防止螺杆在支撑座上转动。

所述胀瓣一和胀瓣二为弹簧式可伸缩胀瓣，所述胀瓣一和胀瓣二上设置有压盖和滑座，滑座上表面开设有导向槽，胀瓣安装在导向槽内，沿导向槽滑动，压盖通过螺栓连接在滑座上部；所述滑座内设置有挡销，胀瓣一和胀瓣二内部开有键槽，键槽内设置有弹簧二，弹簧二的两端分别固定在挡销和胀瓣一或胀瓣二的键槽靠近锥块一侧的内侧面上。