CN105710606A - 一种燃气发生器喷嘴头的加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种燃气发生器喷嘴头的加工方法，通过在零件精加工过程中增加螺纹内孔与外圆的同轴度要求，将技术要求的基准移至外圆，解决分布孔的圆锥面与基准面的同心度要求，并解决制作夹具的基准精密度问题；采用先精车喷嘴头外圆，然后，精加工内孔成型，软三爪装夹零件外圆，精加工外型面到尺寸；用夹具装夹零件，对零件头部的两个不同角度的圆锥面上的分布孔进行加工，保证了分布孔位置与基准的同轴度。本发明的优点：应用于燃气轮机燃气发生器的喷嘴头加工，提高了锥度面上分布孔的尺寸精度、技术条件、粗糙度要求，加工孔对基准，螺纹中径的中心线的位置度可达到≤0.15mm，提高合格率30％以上，提高加工效率15％以上。

Description

一种燃气发生器喷嘴头的加工方法
技术领域
本发明涉及燃油、燃气喷嘴加工领域，特别涉及了一种燃气发生器喷嘴头的加工方法。
背景技术
喷嘴头的头部两个不同角度的锥面上各均布有12个小孔，小孔的尺寸精度、粗糙度要求较高，小孔与内螺纹孔的中心线有较高的位置度要求，用普通方法加工或在加工中心等数控设备上加工，均无法满足加工精度要求。本项目研究的课题，为通过对燃气发生器喷嘴头的精密加工研制，成功突破了发动机喷嘴头的精密加工技术，保证了所装配的发动机的性能及排放指标要求，填补了国内喷嘴头的精密加工技术领域的空白。
这种加工方法仅限于圆锥面、圆柱面防止分布加工孔尺寸、技术条件超差，粗糙度低，对不规则形状、非周向零件的分布孔加工、提高加工精度仅有借鉴意义。
发明内容
本发明的目的是提高加工精度，特提供了一种燃气发生器喷嘴头的加工方法。
本发明提供了一种燃气发生器喷嘴头的加工方法，其特征在于：通过在零件精加工过程中增加螺纹内孔与外圆的同轴度要求，将技术要求的基准移至外圆，解决分布孔的圆锥面与基准面的同心度要求，并解决制作夹具的基准精密度问题；
采用先精车喷嘴头外圆，然后，精加工内孔成型，软三爪装夹零件外圆，精加工外型面到尺寸；三坐标测量喷嘴头锥面转接点尺寸合格，卡钳测量头部壁厚尺寸；然后，用夹具装夹零件，对零件头部的两个不同角度的圆锥面上的分布孔进行加工，由于之前的精加工螺纹孔基准外移，保证了分布孔位置与基准的同轴度，解决零件分布孔加工位置度超差问题；用钻头钻孔后，进行两次铰孔，解决加工尺寸精度、粗糙度低的问题，最终符合零件的尺寸精度、技术条件要求；
燃气发生器喷嘴头的加工方法，涉及的是在圆柱形体，其头部为多角度圆锥面上加工多个分布孔，分布孔中心以内螺纹中心线为基准，防止尺寸、粗糙度、位置度超差的方法，该方法要求首先对零件外圆和内孔及内型面等进行精加工，保证内孔、螺纹与外圆同轴度为0.01mm；然后，用软三爪夹紧外圆，精加工外型面，确定尺寸达到要求后，进行三坐标检测合格，用卡钳测量壁厚；对喷嘴头部的分布孔进行加工，该部位加工须用夹具，
夹具设计的要点：零件用分度盘进行定心、定位板角向定位，定位轴与零件内螺纹拧紧固定在夹具上，钻头、铰刀通过镶嵌在钻模板上的钻套引导对内孔进行加工，钻套底面与零件加工孔上表面接触，引导钻头、铰刀至加工零件的正确位置，保证加工孔的技术条件要求，且夹具工作面的角度与零件加工孔中心线和零件轴心线的夹角相同；通过一次钻孔，孔单边留铰孔余量0.1mm，两次铰孔，第一次铰孔给第二次铰孔留余量单边0.02mm，保证加工孔的尺寸精度和粗糙度要求。
分布孔钻具的结构：衬套37装在底座1孔内，衬套9装入分度盘4孔内，分度盘4小端装在衬套孔37内，衬套3装在分度盘4孔内，在分度盘4小端外圆处装卡箍18、锥面垫圈6、螺母5，并将螺母5拧紧，拧紧螺钉32；用销子33将分度盘4与衬套3固紧，使分度盘4与衬套3能在底座1上能自由转动，将衬套17、衬套19拧在底座1位置螺纹孔内，拧紧螺钉22，销子20分别装入衬套17、衬套19孔内，将螺栓21拧进衬套17、衬套19与底座1结合面的螺纹孔内，螺栓21外端拧紧螺母23，螺钉34拧入衬套17螺纹孔内；堵片28装入分度盘4图示孔内，在分度盘4上面装定位板35、导板36、偏心轴12、把手11、销子38；装上导套8、弹簧26、分度销10、把手24、销子25，拧紧螺钉27；定位轴2装入衬套3内；焊接手柄7装在底座1上；销子30将钻模板13定位在底座1位置，拧紧螺钉31，衬套16装在钻模板13孔内，快换钻套14、快换钻套15分别装在衬套16孔内，然后拧紧螺钉29；
分布孔钻具工作原理：喷嘴头装在分度盘4φ30孔内，预紧定位轴2与喷嘴头，拧动把手11将定位板35前移至喷嘴头角向基准豁口面进行角向定位，用定位轴2将喷嘴头固紧在分度盘φ30孔内，拧紧34螺钉，以顶紧18卡箍，从而锁紧定位轴2和喷嘴头，防止加工零件孔时发生转动；分别将快换钻套14、快换钻套15安装在钻模板13上的衬套孔16内；然后，拧紧螺钉29，分别将快换钻套14、快换钻套15压紧，即可进行喷嘴头斜面孔的加工；
完成孔加工后，松动螺钉34，拉动把手24，拔除堵片28，转动分度盘4一个孔位进行第二个孔加工，待零件全部孔加工完成后，按紧固零件的反操作法进行拆卸零件，进行下一个加工。
本发明的优点：
本发明所述的燃气发生器喷嘴头的加工方法，应用于燃气轮机燃气发生器的喷嘴头加工，提高了锥度面上分布孔的尺寸精度、技术条件、粗糙度要求，加工孔对基准，螺纹中径的中心线的位置度可达到≤0.15mm，提高合格率30％以上，提高加工效率15％以上。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为喷嘴头轴向示意图；
图2为喷嘴头径向示意图；
图3为喷头加工夹具改进前，结构示意图；
图4为喷头加工夹具改进后，结构示意图；
图5为喷头加工夹具改进后局部示意图；
图6为喷头加工夹具改进后E-E向示意图；
图7为喷头加工夹具改进后F-F向示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种燃气发生器喷嘴头的加工方法，其特征在于：通过在零件精加工过程中增加螺纹内孔与外圆的同轴度要求，将技术要求的基准移至外圆，解决分布孔的圆锥面与基准面的同心度要求，并解决制作夹具的基准精密度问题；
采用先精车喷嘴头外圆，然后，精加工内孔成型，软三爪装夹零件外圆，精加工外型面到尺寸；三坐标测量喷嘴头锥面转接点尺寸合格，卡钳测量头部壁厚尺寸；然后，用夹具装夹零件，对零件头部的两个不同角度的圆锥面上的分布孔进行加工，由于之前的精加工螺纹孔基准外移，保证了分布孔位置与基准的同轴度，解决零件分布孔加工位置度超差问题；用钻头钻孔后，进行两次铰孔，解决加工尺寸精度、粗糙度低的问题，最终符合零件的尺寸精度、技术条件要求；
燃气发生器喷嘴头的加工方法，涉及的是在圆柱形体，其头部为多角度圆锥面上加工多个分布孔，分布孔中心以内螺纹中心线为基准，防止尺寸、粗糙度、位置度超差的方法，该方法要求首先对零件外圆和内孔及内型面等进行精加工，保证内孔、螺纹与外圆同轴度为0.01mm；然后，用软三爪夹紧外圆，精加工外型面，确定尺寸达到要求后，进行三坐标检测合格，用卡钳测量壁厚；对喷嘴头部的分布孔进行加工，该部位加工须用夹具，
夹具设计的要点：零件用分度盘进行定心、定位板角向定位，定位轴与零件内螺纹拧紧固定在夹具上，钻头、铰刀通过镶嵌在钻模板上的钻套引导对内孔进行加工，钻套底面与零件加工孔上表面接触，引导钻头、铰刀至加工零件的正确位置，保证加工孔的技术条件要求，且夹具工作面的角度与零件加工孔中心线和零件轴心线的夹角相同；通过一次钻孔，孔单边留铰孔余量0.1mm，两次铰孔，第一次铰孔给第二次铰孔留余量单边0.02mm，保证加工孔的尺寸精度和粗糙度要求。
按照权利要求1所述的燃气发生器喷嘴头的加工方法，其特征在于：分布孔钻具的结构：衬套37装在底座1孔内，衬套9装入分度盘4孔内，分度盘4小端装在衬套孔37内，衬套3装在分度盘4孔内，在分度盘4小端外圆处装卡箍18、锥面垫圈6、螺母5，并将螺母5拧紧，拧紧螺钉32；用销子33将分度盘4与衬套3固紧，使分度盘4与衬套3能在底座1上能自由转动，将衬套17、衬套19拧在底座1位置螺纹孔内，拧紧螺钉22，销子20分别装入衬套17、衬套19孔内，将螺栓21拧进衬套17、衬套19与底座1结合面的螺纹孔内，螺栓21外端拧紧螺母23，螺钉34拧入衬套17螺纹孔内；堵片28装入分度盘4图示孔内，在分度盘4上面装定位板35、导板36、偏心轴12、把手11、销子38；装上导套8、弹簧26、分度销10、把手24、销子25，拧紧螺钉27；定位轴2装入衬套3内；焊接手柄7装在底座1上；销子30将钻模板13定位在底座1位置，拧紧螺钉31，衬套16装在钻模板13孔内，快换钻套14、快换钻套15分别装在衬套16孔内，然后拧紧螺钉29；
分布孔钻具工作原理：喷嘴头装在分度盘4φ30孔内，预紧定位轴2与喷嘴头，拧动把手11将定位板35前移至喷嘴头角向基准豁口面进行角向定位，用定位轴2将喷嘴头固紧在分度盘φ30孔内，拧紧34螺钉，以顶紧18卡箍，从而锁紧定位轴2和喷嘴头，防止加工零件孔时发生转动；分别将快换钻套14、快换钻套15安装在钻模板13上的衬套孔16内；然后，拧紧螺钉29，分别将快换钻套14、快换钻套15压紧，即可进行喷嘴头斜面孔的加工；
完成孔加工后，松动螺钉34，拉动把手24，拔除堵片28，转动分度盘4一个孔位进行第二个孔加工，待零件全部孔加工完成后，按紧固零件的反操作法进行拆卸零件，进行下一个加工。

Claims (2)

1.一种燃气发生器喷嘴头的加工方法，其特征在于：通过在零件精加工过程中增加螺纹内孔与外圆的同轴度要求，将技术要求的基准移至外圆，解决分布孔的圆锥面与基准面的同心度要求，并解决制作夹具的基准精密度问题；
采用先精车喷嘴头外圆，然后，精加工内孔成型，软三爪装夹零件外圆，精加工外型面到尺寸；三坐标测量喷嘴头锥面转接点尺寸合格，卡钳测量头部壁厚尺寸；然后，用夹具装夹零件，对零件头部的两个不同角度的圆锥面上的分布孔进行加工，由于之前的精加工螺纹孔基准外移，保证了分布孔位置与基准的同轴度，解决零件分布孔加工位置度超差问题；用钻头钻孔后，进行两次铰孔，解决加工尺寸精度、粗糙度低的问题，最终符合零件的尺寸精度、技术条件要求；
燃气发生器喷嘴头的加工方法，涉及的是在圆柱形体，其头部为多角度圆锥面上加工多个分布孔，分布孔中心以内螺纹中心线为基准，防止尺寸、粗糙度、位置度超差的方法，该方法要求首先对零件外圆和内孔及内型面等进行精加工，保证内孔、螺纹与外圆同轴度为0.01mm；然后，用软三爪夹紧外圆，精加工外型面，确定尺寸达到要求后，进行三坐标检测合格，用卡钳测量壁厚；对喷嘴头部的分布孔进行加工，该部位加工须用夹具；
夹具设计的要点：零件用分度盘进行定心、定位板角向定位，定位轴与零件内螺纹拧紧固定在夹具上，钻头、铰刀通过镶嵌在钻模板上的钻套引导对内孔进行加工，钻套底面与零件加工孔上表面接触，引导钻头、铰刀至加工零件的正确位置，保证加工孔的技术条件要求，且夹具工作面的角度与零件加工孔中心线和零件轴心线的夹角相同；通过一次钻孔，孔单边留铰孔余量0.1mm，两次铰孔，第一次铰孔给第二次铰孔留余量单边0.02mm，保证加工孔的尺寸精度和粗糙度要求。
2.按照权利要求1所述的燃气发生器喷嘴头的加工方法，其特征在于：分布孔钻具的结构：衬套(37)装在底座(1)孔内，衬套(9)装入分度盘(4)孔内，分度盘(4)小端装在衬套孔(37)内，衬套(3)装在分度盘(4)孔内，在分度盘(4)小端外圆处装卡箍(18)、锥面垫圈(6)、螺母(5)，并将螺母(5)拧紧，拧紧螺钉(32)；用销子(33)将分度盘(4)与衬套(3)固紧，使分度盘(4)与衬套(3)能在底座(1)上能自由转动，将衬套(17)、衬套(19)拧在底座(1)位置螺纹孔内，拧紧螺钉(22)，销子(20)分别装入衬套(17)、衬套(19)孔内，将螺栓(21)拧进衬套(17)、衬套(19)与底座(1)结合面的螺纹孔内，螺栓(21)外端拧紧螺母(23)，螺钉(34)拧入衬套(17)螺纹孔内；堵片(28)装入分度盘(4)图示孔内，在分度盘(4)上面装定位板(35)、导板(36)、偏心轴(12)、把手(11)、销子(38)；装上导套(8)、弹簧(26)、分度销(10)、把手(24)、销子(25)，拧紧螺钉(27)；定位轴(2)装入衬套(3)内；焊接手柄(7)装在底座(1)上；销子(30)将钻模板(13)定位在底座(1)位置，拧紧螺钉(31)，衬套(16)装在钻模板(13)孔内，快换钻套(14)、快换钻套(15)分别装在衬套(16)孔内，然后拧紧螺钉(29)；
分布孔钻具工作原理：喷嘴头装在分度盘(4)φ30孔内，预紧定位轴(2)与喷嘴头，拧动把手(11)将定位板(35)前移至喷嘴头角向基准豁口面进行角向定位，用定位轴(2)将喷嘴头固紧在分度盘φ30孔内，拧紧(34)螺钉，以顶紧(18)卡箍，从而锁紧定位轴(2)和喷嘴头，防止加工零件孔时发生转动；分别将快换钻套(14)、快换钻套(15)安装在钻模板(13)上的衬套孔(16)内；然后，拧紧螺钉(29)，分别将快换钻套(14)、快换钻套(15)压紧，即可进行喷嘴头斜面孔的加工；
完成孔加工后，松动螺钉(34)，拉动把手(24)，拔除堵片(28)，转动分度盘(4)一个孔位进行第二个孔加工，待零件全部孔加工完成后，按紧固零件的反操作法进行拆卸零件，进行下一个加工。
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