CN101708596A

CN101708596A - 应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法

Info

Publication number: CN101708596A
Application number: CN200910248542A
Authority: CN
Inventors: 刘松; 田海文; 徐斌; 金文媞; 盛文娟
Original assignee: Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Current assignee: Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2010-05-19

Abstract

应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法，属于特种加工技术领域。该方法可广泛应用于航空发动机、燃气轮机等的燃油喷杆、喷嘴类零件的去毛刺加工中；也可在其它行业中广泛应用。本发明提供一种可有效去除微小孔内孔毛刺，保证设计要求的应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法。本发明采用数控超高压水切割机，首先，根据加力总管的喷嘴/喷杆的喷油孔的孔数，以及喷油孔距离喷嘴/喷杆不封闭端面的距离选择数控超高压水切割机的喷嘴的口径规格，并将该喷嘴安装到数控超高压水切割机上；然后，移动该喷嘴，使该喷嘴距离喷嘴/喷杆不封闭端面的距离为设定距离；设定加工时间和加工压力；最后，启动数控超高压水切割机，向微小孔内孔喷射高压水。

Description

应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法

技术领域：

本发明属于特种加工技术领域，特别是涉及一种应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法。该方法可广泛应用于航空发动机、燃气轮机等的燃油喷杆、喷嘴类零件的去毛刺加工中；也可在其它行业中广泛应用。

背景技术：

水射流切割(WJC)又称液体喷射加工(LJM)，是利用高压高速水的冲击作用来去除材料。水射流切割技术在金属、非金属材料切割加工等领域已经广泛应用，同时，国内北京航空制造工程研究所发明了专利号为200710097845.7的中国专利“一种利用水射流进行表面强化的工艺方法”，该方法利用水射流技术进行表面强化；但目前还没有利用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法。

加力总管是航空发动机的重要部件，其上分布有数十个喷嘴、喷杆。喷嘴、喷杆的喷油孔微小孔内孔毛刺是影响喷嘴、喷杆质量的关键，它直接关系到发动机的性能、安全和油耗。喷嘴、喷杆类零件属于精密小零件，其喷油孔深、孔径小，要求去除微小孔内孔毛刺、保持锐边，以保证喷嘴、喷杆的流量、形状、平直度、方向、稳定性、不均匀性和喷射角度等技术要求。设计要求喷嘴、喷杆的喷油孔无重熔层、保持锐边、无毛刺。喷杆为一端封严，在内径φ4mm(供油孔)、外径φ8mm、长100mm的喷杆上加工孔径最小为0.5mm、公差为+0.02mm的喷油孔，其加工精度高，位置度要求严，加工难度大；它的加工方法为电火花打孔后，再用绞刀绞孔。由于电火花打孔的尖边放电原理，在供油孔的内壁上形成一圈熔瘤，它与主体材料熔在一起；绞刀绞孔时又产生毛刺，这使熔瘤和毛刺融合在一起，在供油孔内壁上形成复合毛刺。该复合毛刺看不见、摸不着，因为没有检测手段而根本无法检测。采用现有的机械、手工、电解、超声波以及磨力流等去除毛刺的方法都不能有效去除该复合毛刺，保证设计要求。因此零件合格率很低，仅为30％左右，而且毛刺在高温、高压、高频、高强度的震动下会产生部分局部的脱落，它将改变供油孔的流场，使喷出的油柱(油雾)产生发散、抖动、流量改变，影响到喷嘴、喷杆的流量、形状、平直度、方向、稳定性、不均匀性和喷射角度等主要技术指标，最终影响到发动机的性能、油耗，并存在安全隐患。

发明内容：

针对采用现有的机械、手工、电解、超声波以及磨力流等去除毛刺的方法都不能有效去除微小孔内孔毛刺，保证设计要求的问题，本发明提供一种可有效去除微小孔内孔毛刺，保证设计要求的应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法，采用数控超高压水切割机进行微小孔内孔毛刺的去除，首先，根据加力总管的喷嘴/喷杆的喷油孔的孔数，以及喷油孔距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面的距离选择数控超高压水切割机的喷嘴的口径规格，并将该喷嘴安装到数控超高压水切割机上；然后，移动该喷嘴，使该喷嘴距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面的距离为设定距离；设定加工时间和加工压力；最后，启动数控超高压水切割机，向微小孔内孔喷射高压水。

本发明的有益效果：

采用本发明的方法去除微小孔内孔毛刺后，不产生应力，没有腐蚀，无重熔层，不改变工件表面状态；特别能保证锐边，没有“喇叭口”。而且加工速度快、效率高、成本极低、绿色环保。在其他行业也有广泛的应用空间。本发明的方法提升了特种加工的技术水平，提高了产品的性能，提高和保证了产品的质量，消除了质量隐患。

经试验证明，采用本发明的方法对多型先进航空发动机3类20件喷嘴因毛刺影响不合格进行补加工后全部合格。

附图说明：

图1为采用实施例1所述去除微小孔内孔毛刺的方法的加力总管的喷嘴的结构示意图；

图2为采用实施例2所述去除微小孔内孔毛刺的方法的加力总管的喷嘴的结构示意图；

图中，1-喷油孔，2-喷嘴，3-供油孔。

具体实施方式：

实施例1：

如图1所示，一种应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法，采用型号为F2040BA的数控超高压水切割机进行微小孔内孔毛刺的去除，当加力总管的喷嘴/喷杆的喷油孔为单孔，且喷油孔距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面的距离为30～50mm时，首先，选择口径规格为0.8mm的数控超高压水切割机的喷嘴，并将该喷嘴安装到数控超高压水切割机上；然后，移动该喷嘴，使该喷嘴距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面的距离为30mm；设定加工时间为15秒，加工压力为50MPa；最后，启动数控超高压水切割机，向微小孔内孔喷射高压水。

实施例2：

如图2所示，一种应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法，采用型号为F2040BA的数控超高压水切割机进行微小孔内孔毛刺的去除，当加力总管的喷嘴/喷杆的喷油孔数量为2～5个，且距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面最远的喷油孔，距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面的距离为100～130mm时，首先，选择口径规格为0.6mm的数控超高压水切割机的喷嘴，并将该喷嘴安装到数控超高压水切割机上；然后，移动该喷嘴，使该喷嘴距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面的距离为20mm；设定加工时间为30秒，加工压力为250MPa，并设置为加磨料石榴石模式，所加石榴石的粒度为80～100目；最后，启动数控超高压水切割机，向微小孔内孔喷射高压水。

本发明所采用的型号为F2040BA的数控超高压水切割机，其规格为：4000×2000mm，其水射流的压力为350MPa以上。

Claims

1.一种应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法，其特征在于：采用数控超高压水切割机进行微小孔内孔毛刺的去除，首先，根据加力总管的喷嘴/喷杆的喷油孔的孔数，以及喷油孔距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面的距离选择数控超高压水切割机的喷嘴的口径规格，并将该喷嘴安装到数控超高压水切割机上；然后，移动该喷嘴，使该喷嘴距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面的距离为设定距离；设定加工时间和加工压力；最后，启动数控超高压水切割机，向微小孔内孔喷射高压水。

2.根据权利要求1所述的一种应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法，其特征在于：采用数控超高压水切割机进行微小孔内孔毛刺的去除，当加力总管的喷嘴/喷杆的喷油孔为单孔，且喷油孔距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面的距离为30～50mm时，首先，选择口径规格为0.8mm的数控超高压水切割机的喷嘴，并将该喷嘴安装到数控超高压水切割机上；然后，移动该喷嘴，使该喷嘴距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面的距离为30mm；设定加工时间为15秒，加工压力为50MPa；最后，启动数控超高压水切割机，向微小孔内孔喷射高压水。

3.根据权利要求1所述的一种应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法，其特征在于：采用数控超高压水切割机进行微小孔内孔毛刺的去除，当加力总管的喷嘴/喷杆的喷油孔数量为2～5个，且距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面最远的喷油孔，距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面的距离为100～130mm时，首先，选择口径规格为0.6mm的数控超高压水切割机的喷嘴，并将该喷嘴安装到数控超高压水切割机上；然后，移动该喷嘴，使该喷嘴距离加力总管的喷嘴/喷杆不封闭端面的距离为20mm；设定加工时间为30秒，加工压力为250MPa，并设置为加磨料石榴石模式，所加石榴石的粒度为80～100目；最后，启动数控超高压水切割机，向微小孔内孔喷射高压水。