CN107991082B - 航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法 - Google Patents
航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法,包括以下步骤:按照机匣组件设计要求,分别对机匣前部孔系和机匣后部孔系进行加工;加工过程中分别对机匣前部孔系和机匣后部孔系进行数据分析;根据机匣前部孔系和机匣后部孔系的数据分析结果进行分组配对组合;对组合后的机匣前部和机匣后部进行计量检测,验证配对情况;合格后的航空发动机机匣组件进入下一工序并入库。整个组合加工方法,在加工时就为后续组合配对提供了精确的参考数据基础,组件加工时,只需要按对应的组别号的零件进行配对领取,配对精准,一次组合合格,质量可靠性高;零件质量可靠性得以保证;提升了检测效率,大幅度节约测量成本。适用于各种航空发动机组件的组合加工。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机结构加工技术领域,特别地,涉及一种航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法。
背景技术
某型航空发动机机匣组件是航空发动机减速传动单元的关键部件,其轴承安装孔组合加工的精度有很严格的控制要求,需控制在同轴度在0.035范围内。这就要求该航空发动机机匣组件的机匣前部和机匣后部的位置度必须控制在Φ0.02的范围内,但在此范围的零件在组合后Ф59(-0.010,-0.023)的孔同轴度不大于Ф0.03,Ф90(+0.022,0)的孔同轴度不大于Ф0.035仍有较多数量的超差、返修、重复计量甚至报废,造成生产资源的极大浪费,质量极难控制。大批量加工时,需耗费大量的时间和资源,且出错率增大,给企业生产、质量、交付成本管理等带来较大隐患。
发明内容
本发明提供了一种航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法,以解决航空发动机机匣组件,轴承安装孔组合加工精度无法满足装配要求,容易出现超差、返修、重复计量甚至报废的技术问题。
根据本发明的一个方面,提供一种航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法,包括以下步骤:按照机匣组件设计要求,分别对机匣前部孔系和机匣后部孔系进行加工;加工过程中分别对机匣前部孔系和机匣后部孔系进行数据分析;根据机匣前部孔系和机匣后部孔系的数据分析结果进行分组配对组合;对组合后的机匣前部和机匣后部进行计量检测,验证配对情况;合格后的航空发动机机匣组件进入下一工序并入库。
进一步地,机匣前部孔系的加工和机匣后部孔系加工按照单件工艺要求进行正常加工。
进一步地,数据分析的坐标系建立包括:在机匣前部和机匣后部的对应位置分别对机匣前部和机匣后部建立坐标系,机匣前部和机匣后部的坐标方位保持一致;机匣前部坐标系与机匣后部坐标系的坐标偏移控制在0.015mm范围内,以此作为机匣前部孔系位置度与机匣后部孔系对应位置关系的判断基准。
进一步地,在加工机匣前部上的第一轴承座孔时,计量第一轴承座孔相对于各个机匣前部定位销孔及机匣前部外端面的位置度,并依据建立的机匣前部坐标系分别获取第一轴承座孔与各个机匣前部定位销及机匣前部外端面的坐标实际值。
进一步地,在加工机匣前部上的第二轴承座孔时,计量第二轴承座孔相对于机匣前部定位销孔及机匣前部外端面的位置度,计量第二轴承座孔相对于第一轴承座孔的同轴度。
进一步地,在加工机匣后部上的第三轴承座孔时,计量第三轴承座孔相对于各个机匣后部定位销孔及机匣后部外端面的位置度,并依据建立的机匣后部坐标系分别获取第三轴承座孔与各个机匣后部定位销的坐标实际值。
进一步地,分组配对组合包括:对数据分析后的机匣前部和机匣后部分别设定相应组别,明确各个组别的轴承安装孔位置度值范围,并在各个机匣前部零件和机匣后部对应的零件流程卡上标记组别号;将机匣前部的轴承安装孔位置度与机匣后部的轴承安装孔位置度差异满足匹配要求的机匣前部与机匣后部进行配对;在配对组合时,领取对应组别中坐标实际值相同的机匣前部和机匣后部进行配对组合。
进一步地,计量检测包括:对组合后的机匣前部和机匣后部组件进行计量检测,验证选配计量合格情况;合格则进入下一工序,不合格则返回重新配对或返修后重新配对。
进一步地,加工过程中分别对机匣前部孔系和机匣后部孔系进行数据分析包括:在EXCEL表单元格中编辑数字位置度计算公式:测量点X和Y值直接输入,自动获取测量点位置度;同时在EXCEL表单元格中组别项用条件函数设置,自动确定组别号,每个组件的机匣前部单件零件和机匣后部单件零件均附上单件孔系位置度和组别号后入库保存。
本发明具有以下有益效果:
本发明航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法,机匣前部孔系和机匣后部孔系仍然采用单件加工工艺安装零件设计对每一个单件零件的孔系进行加工,每一个单件零件加工时及时对零件的孔系进行数据分析并分组标记组别号,直接根据各个组别零件的数据分析结果进行组合配对;对组合配对后的机匣前部和机匣后部进行计量检测,对依据数据组合配对的航空发动机机匣组件进行二次检测筛选,从而获得合格航空发动机机匣组件并进入下一工序并入库。整个组合加工方法,在加工时就为后续组合配对提供了精确的参考数据基础,组件加工时,只需要按对应的组别号的零件进行配对领取,而不用从较多数量的零件盲选,配对精准,一次组合合格,质量可靠性高,避免了传统加工过程单机加工后随机配对造成的超差返修、报废、重复计量、现场待处理零件滞留严重及管理混乱等问题,加工合格率能够提高至接近或者等于100%;零件质量可靠性得以保证,能够满足航空发动机的正常使用;避免了反复配对计量的过程,提升了检测效率,大幅度节约测量成本。适用于各种航空发动机组件的组合加工。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明优选实施例的航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法的结构框图;
图2是本发明优选实施例的航空发动机机匣组件的结构示意图。
图例说明:
1、机匣前部;101、第一轴承座孔;102、第二轴承座孔;2、机匣后部;201、第三轴承座孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
图1是本发明优选实施例的航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法的结构框图;图2是本发明优选实施例的航空发动机机匣组件的结构示意图。如图1和图2所示,本实施例的航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法,包括以下步骤:按照机匣组件设计要求,分别对机匣前部1孔系和机匣后部2孔系进行加工;加工过程中分别对机匣前部1孔系和机匣后部2孔系进行数据分析;根据机匣前部1孔系和机匣后部2孔系的数据分析结果进行分组配对组合;对组合后的机匣前部1和机匣后部2进行计量检测,验证配对情况;合格后的航空发动机机匣组件进入下一工序并入库。本发明航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法,机匣前部1孔系和机匣后部2孔系仍然采用单件加工工艺安装零件设计对每一个单件零件的孔系进行加工,每一个单件零件加工时及时对零件的孔系进行数据分析并分组标记组别号,直接根据各个组别零件的数据分析结果进行组合配对;对组合配对后的机匣前部1和机匣后部2进行计量检测,对依据数据组合配对的航空发动机机匣组件进行二次检测筛选,从而获得合格航空发动机机匣组件并进入下一工序并入库。整个组合加工方法,在加工时就为后续组合配对提供了精确的参考数据基础,组件加工时,只需要按对应的组别号的零件进行配对领取,而不用从较多数量的零件盲选,配对精准,一次组合合格,质量可靠性高,避免了传统加工过程单机加工后随机配对造成的超差返修、报废、重复计量、现场待处理零件滞留严重及管理混乱等问题,加工合格率能够提高至接近或者等于100%;零件质量可靠性得以保证,能够满足航空发动机的正常使用;避免了反复配对计量的过程,提升了检测效率,大幅度节约测量成本。适用于各种航空发动机组件的组合加工。
如图1和图2所示,本实施例中,机匣前部1孔系的加工和机匣后部2孔系加工按照单件工艺要求进行正常加工。可选地,机匣前部1孔系的加工和机匣后部2孔系加工按照单件工艺要求位置度按Φ0.02拉削。
如图1和图2所示,本实施例中,数据分析的坐标系建立包括:在机匣前部1和机匣后部2的对应位置分别对机匣前部1和机匣后部2建立坐标系,机匣前部1和机匣后部2的坐标方位保持一致;机匣前部1坐标系与机匣后部2坐标系的坐标偏移控制在0.015mm范围内,以此作为机匣前部1孔系位置度与机匣后部2孔系对应位置关系的判断基准。
如图1和图2所示,本实施例中,在加工机匣前部1上的第一轴承座孔101时,计量第一轴承座孔101相对于各个机匣前部1定位销孔及机匣前部1外端面的位置度,并依据建立的机匣前部1坐标系分别获取第一轴承座孔101与各个机匣前部1定位销及机匣前部1外端面的坐标实际值。
如图1和图2所示,本实施例中,在加工机匣前部1上的第二轴承座孔102时,计量第二轴承座孔102相对于机匣前部1定位销孔及机匣前部1外端面的位置度,计量第二轴承座孔102相对于第一轴承座孔101的同轴度。
如图1和图2所示,本实施例中,在加工机匣后部2上的第三轴承座孔201时,计量第三轴承座孔201相对于各个机匣后部2定位销孔及机匣后部2外端面的位置度,并依据建立的机匣后部2坐标系分别获取第三轴承座孔201与各个机匣后部2定位销的坐标实际值。
如图1和图2所示,本实施例中,分组配对组合包括:对数据分析后的机匣前部1和机匣后部2分别设定相应组别,明确各个组别的轴承安装孔位置度值范围,并在各个机匣前部1零件和机匣后部2对应的零件流程卡上标记组别号;将机匣前部1的轴承安装孔位置度与机匣后部2的轴承安装孔位置度差异满足匹配要求的机匣前部1与机匣后部2进行配对;在配对组合时,领取对应组别中坐标实际值相同的机匣前部1和机匣后部2进行配对组合。
如图1和图2所示,本实施例中,计量检测包括:对组合后的机匣前部1和机匣后部2组件进行计量检测,验证选配计量合格情况;合格则进入下一工序,不合格则返回重新配对或返修后重新配对。
如图1和图2所示,本实施例中,加工过程中分别对机匣前部孔系和机匣后部孔系进行数据分析包括:在EXCEL表单元格中编辑数字位置度计算公式:测量点X和Y值直接输入,自动获取测量点位置度;同时在EXCEL表单元格中组别项用条件函数设置,自动确定组别号,每个组件的机匣前部1单件零件和机匣后部2单件零件均附上单件孔系位置度和组别号后入库保存。
实施时,提供一种航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法,解决了该型机匣组件在轴承安装孔加工及组合后的同轴度超出0.035的问题,采用配组方法有效控制产品质量可靠性,确保发动机使用要求。
1)航空发动机机匣组件的技术要求描述:减速机匣的机匣前部1和机匣后部2是某型航空发动机的重要附件传动部件,因机匣内部需要组合主动齿轮、输出齿轮等各种精密齿轮及导油等精密高速传动部件,故减速机匣的机匣前部1与机匣后部2提出了严格的组合同轴度要求,以机匣前部1的主动齿轮轴承安装孔Ф59(-0.010,-0.023)为基准,要求机匣后部2上孔Ф59(-0.010,-0.023)同轴度不大于Ф0.03;以机匣前部1主动齿轮轴承安装孔Ф59(-0.010,-0.023)和机匣后部2的轴承安装孔Ф59(-0.010,-0.023)的公共轴线为基准,要求减速机匣机匣前部1上孔Ф90(+0.022,0)同轴度不大于Ф0.035,如图2所示。现有设计图样及工艺规程要求减速机匣的机匣前部1和机匣后部2组合Ф59(-0.010,-0.023)孔相对A、B基准(A为机匣大端面,B基准为定位销孔),均为位置度Ф0.02,机匣前部1Ф90(+0.022,0)孔相对A、E基准(A为机匣大端面,E基准为机匣前部1Ф59(-0.010,-0.023)孔)位置度Ф0.02。
2)技术方案规划:先进行单件的位置度分析,对组件的计量精度进行预判,然后选择最佳的配对组合方式,进而获得最佳组件精度。
3)技术方案策略:
(a)分组配对策略:配对组合通过收集3批(共约30件)机匣前部1和机匣后部2的轴承安装孔位置数据,记录其单件轴承安装孔位置度测量值,将轴承安装孔位置度Φ0.02要求分别设定相应组别(机匣前部1和机匣后部2)轴承安装孔位置度分别分为五个组别),明确每个组别轴承安装孔位置度值范围,并在对应零件流程卡上标记组别号。各单件按原工艺要求正常加工,按组别号正常入库,组件组合时分别按对应的按组别号领取,进行配对组合。有效解决超差返修、报废、重复计量、现场待处理零件滞留严重及管理混乱等问题。
机匣前部1的0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别与机匣后部2的0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组配对,因装配顺序的影响,机匣后部2先放置在水平面,机匣前部1倒放在后部接合面上,机匣前部1与机匣后部2的坐标系X方向反向。
(b)坐标系建立:
对减速机匣的机匣前部1、机匣后部2分别建立坐标系,明确坐标方位。
经计算,坐标偏移应控制在0.015范围内,以此确定减速机匣前部1、后部轴承座孔位置度的分组方案。
(c)位置度计算公式运用:
其中,ΔX为测量点X方向实际值与理论值之差,ΔY为测量点Y方向实际值与理论值之差。
(d)EXCEL表数据输入
在加工机匣前部1Ф59(-0.010,-0.023)孔时100%计量该孔相对定位销孔及A面位置度及Ф59(-0.010,-0.023)孔相对定位销孔坐标实际值;
在加工机匣前部1Ф90(+0.022,0)孔时100%计量该孔相对定位销孔及A面位置度及相对Ф59(-0.010,-0.023)孔同轴度Ф0.015;
在加工机匣后部2Ф59(-0.010,-0.023)孔时100%计量该孔相对定位销孔及A面位置度及Ф59(-0.010,-0.023)孔相对定位销孔坐标实际值;
分别对机匣前部1、机匣后部2的轴承座孔位置度进行数据分析标定组别;
在组合配对时,领取对应组别的机匣前部1、机匣后部2的Ф59(-0.010,-0.023)孔坐标实际值进行配对组合。
(e)组件计量:
对组合后的前后部组件进行计量检测,验证选配计量合格情况,合格后正常往下工序进行并入库。
本发明航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法的新工艺优势分析:新工艺方案在两个单件(机匣前部1和机匣后部2)分别进行孔系数据分析,确定孔系位置度组别后,再按对应的组别进行组件配对组合,组件同轴度计量合格率达100%。而常规工艺方案单件(机匣前部1和机匣后部2)加工后随机进行组合测量,组件同轴度计量合格率在30%以下,因常规加工需要反复配对组合,加工效率极低且易造成减速机匣的机匣前部1上定位销因反复装卸后而松动脱落,产生新的质量问题。
本发明航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法的有益效果:
1)一次加工合格率由不足30%提高至100%。避免了机匣组件轴承安装孔超差返修、重复计量、报废等浪费、将技术、管理、操作人员从超差返修中解脱出来。
2)零件质量可靠性得到保证,满足航空发动机的正常使用。以前,单件加工合格的零件,组合后,仍有较多数量超差,现场较多待处理零件滞留。现在,将合格零件按相应的组别进行测量记录,并不增加加工及管理难度。组件加工时,只需按对应的组别好的零件进行配对领取,而不用从较多数量的零件中盲选,配对精准,一次组合合格,质量可靠性高。
3)生产管理上新台阶。以前,由于组合后不合格率低,为确保交付任务,投入数量无法预测,导致管理难度增加,浪费严重。现在有效解决了生产管理混乱的问题,节约了成本,使该零件生产管理进入良性循环。
4)提升检测效率,大幅度节约测量成本。设计图样要求选择不同的减速机匣后部2进行配对计量,直至计量合格为止,常规加工计量合格率小于30%,新工艺加工计量合格率接近或等于100%。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
按照机匣组件设计要求,分别对机匣前部孔系和机匣后部孔系进行加工,机匣前部(1)孔系的加工和机匣后部(2)孔系加工按照单件工艺要求位置度按Φ0.02拉削;
加工过程中分别对机匣前部孔系和机匣后部孔系进行数据分析;
数据分析的坐标系建立包括:在机匣前部(1)和机匣后部(2)的对应位置分别对机匣前部(1)和机匣后部(2)建立坐标系,机匣前部(1)和机匣后部(2)的坐标方位保持一致;机匣前部(1)坐标系与机匣后部(2)坐标系的坐标偏移控制在0.015mm范围内,以此作为机匣前部(1)孔系位置度与机匣后部(2)孔系对应位置关系的判断基准;
在加工机匣前部(1)上的第一轴承座孔(101)时,计量第一轴承座孔(101)相对于各个机匣前部(1)定位销孔及机匣前部(1)外端面的位置度,并依据建立的机匣前部(1)坐标系分别获取第一轴承座孔(101)与各个机匣前部(1)定位销及机匣前部(1)外端面的坐标实际值;在加工机匣前部(1)上的第二轴承座孔(102)时,计量第二轴承座孔(102)相对于机匣前部(1)定位销孔及机匣前部(1)外端面的位置度,计量第二轴承座孔(102)相对于第一轴承座孔(101)的同轴度;在加工机匣后部(2)上的第三轴承座孔(201)时,计量第三轴承座孔(201)相对于各个机匣后部(2)定位销孔及机匣后部(2)外端面的位置度,并依据建立的机匣后部(2)坐标系分别获取第三轴承座孔(201)与各个机匣后部(2)定位销的坐标实际值;
在EXCEL表单元格中编辑数字位置度计算公式:测量点X和Y值直接输入,自动获取测量点位置度;同时在EXCEL表单元格中组别项用条件函数设置,自动确定组别号,每个组件的机匣前部(1)单件零件和机匣后部(2)单件零件均附上单件孔系位置度和组别号后入库保存;
根据机匣前部孔系和机匣后部孔系的数据分析结果进行分组配对组合;
分组配对组合包括:对数据分析后的机匣前部(1)和机匣后部(2)分别设定相应组别,明确各个组别的轴承安装孔位置度值范围,并在各个机匣前部(1)零件和机匣后部(2)对应的零件流程卡上标记组别号;将机匣前部(1)的轴承安装孔位置度与机匣后部(2)的轴承安装孔位置度差异满足匹配要求的机匣前部(1)与机匣后部(2)进行配对;在配对组合时,领取对应组别中坐标实际值相同的机匣前部(1)和机匣后部(2)进行配对组合;
对组合后的机匣前部和机匣后部进行计量检测,验证配对情况;
合格后的航空发动机机匣组件进入下一工序并入库。
2.根据权利要求1所述的航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法,其特征在于,
机匣前部孔系的加工和机匣后部孔系加工按照单件工艺要求进行正常加工。
3.根据权利要求1所述的航空发动机机匣组件轴承安装孔组合加工方法,其特征在于,
所述计量检测包括:
对组合后的机匣前部和机匣后部组件进行计量检测,验证选配计量合格情况;
合格则进入下一工序,不合格则返回重新配对或返修后重新配对。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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