CN108381188B - 航空发动机输出轴中心孔的修研用工装及其修研工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航空发动机输出轴中心孔的修研用工装及其修研工作方法，包括滚棒、内锥套、外锥套、压板、螺钉，所述滚棒圆周等间距的安放在输出轴的花键槽内，所述内锥套的内孔与所述滚棒相接触压紧，所述外锥套的内锥面与所述内锥套的外锥面相互配合压紧，压板的左端面与所述内锥套的右端面相互接触压紧，所述螺钉穿过所述压板上的通孔并与内锥套端面上的螺纹孔螺纹连接，本发明工装结构简单易加工，本工装的修研工作方法将机加工修研替代了现有技术的人工手刮修研，消除了手工修研的不稳定性，并可有效的避免手工修研过程中出现的手刮刀碰伤输出轴的现象，本发明修研工作方法简便可靠，在保证修研质量的前提下，缩短了修研工作所需时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种修研用工装，具体涉及航空发动机输出轴中心孔的修研用工装及其修研工作方法。
背景技术
发动机输出轴是发动机的动力输出装置，其具有精度要求高、表面质量要求高、壁厚需一致的特点，为保证达到上述质量要求，输出轴的加工工艺需选择双顶尖的装夹方法进行加工，上述的双顶尖装夹方法需在输出轴两端分别预先各加工出一个中心孔，中心孔是确定工件中心所加工的工艺孔，中心孔作为工件的定位基准并承受工件的自重与切削力，因此中心孔的加工质量对输出轴的整个加工工艺来说是十分重要的，此外在输出轴在进行热处理或表面热处理之后，输出轴和中心孔会产生一定量的变形，故在之后的机加工前需要对中心孔进行修研以校准基准。
目前针对发动机输出轴上中心孔的人工手刮修研方法：将输出轴的两端中心孔支撑在挂架两端的顶尖上，所述挂架是一种手工修研用的工装，挂架两端的顶尖轴线在同一轴线上，通过鸡心夹头将动力输出端的顶尖与输出轴连接固定可带动输出轴同时旋转，在发动机输出轴端部的花键槽内圆周等距的粘放上至少三只滚棒，转动输出轴并用千分表测量滚棒间的跳动，在输出轴上标记出跳动不合格点，用手工刮刀对输出轴两端的中心孔进行手工修理，然后将输出轴装夹到车床上用研磨膏和车床顶尖研磨中心孔，研磨至较好的表面粗糙度要求后将输出轴两端的中心孔支撑在挂架上测量滚棒跳动，如跳动不合格，重新手工修理，研磨，测量，直到测量滚棒跳动合格后，中心孔修研质量才可视为合格，通常一次合格的中心孔修研需要经过反复的上述手工修研过程，并且上述的手工修研工作必须是有经验的老操作工才能胜任。
现有技术中常用的发动机输出轴中心孔的手工修研方法较为繁琐，效率较低，对操作工的要求极高，而且在反复的修研与测量过程中经常会出现手动刮刀对输出轴造成刮伤的现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是通过一种航空发动机输出轴中心孔的修研用工装及其修研工作方法，本发明工装结构简单易加工，本工装的修研工作方法将机加工修研替代了现有技术的人工手刮修研，消除了手工修研的不稳定性，并可有效的避免手工修研过程中出现的手刮刀碰伤输出轴的现象，本发明修研工作方法简便可靠，在保证修研质量的前提下，较大的缩短了修研工作所需时间。
为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种航空发动机输出轴中心孔的修研用工装，包括滚棒、内锥套、外锥套、压板、螺钉，至少三个所述滚棒圆周等距的安放在发动机输出轴的花键槽内，所述内锥套将所有所述滚棒抱紧在内孔中，抱紧后的内锥套的内孔理论上外切于所有所述滚棒的外圆并互相呈切线接触关系，所述外锥套的内锥面与所述内锥套的外锥面相互配合压紧，所述压板的左端面与所述外锥套的右端面相互接触压紧，所述螺钉穿过所述压板上的通孔并与所述外锥套端面上的螺纹孔螺纹连接。
进一步的是：所述滚棒采用具有较好强度和刚性的优质结构钢材料经热处理并磨削加工制成，所有所述滚棒的加工尺寸均一致，所述滚棒的外圆面符合较好的形位公差要求和表面粗糙度要求。
进一步的是：所述内锥套采用具有较好强度和刚性的优质结构钢材料经热处理后机加工出内孔与外锥面，所述内锥套的内孔与外锥面之间符合较好的形位公差要求和表面粗糙度要求，所述内锥套在机加工出内孔和外锥面后轴向割有矩形槽，所述内锥套的内孔最小收缩直径小于所有所述滚棒外圆间的外切圆直径。
进一步的是：所述内锥套在机加工出内孔和外锥面后轴向割有矩形槽，其特征在于：所述内锥套的小端向所述内锥套的大端方向轴向分布有不完全割断的矩形槽，所述的内锥套的大端向所述内锥套的小端方向轴向分布有与上述相同数量的不完全割断矩形槽，所有矩形槽在所述内锥套的圆周面上圆周等距分布。
进一步的是：所述外锥套采用具有较好强度和刚性的优质结构钢材料经热处理后机加工出内锥面与外圆，所述外锥套的内锥面与外圆之间符合较好的形位公差要求以及表面粗糙度要求。
进一步的是：所述内锥套的外锥面与所述外锥套的内锥面斜度相同。
另一方面本发明还提供一种上述发动机输出轴中心孔的修研用工装的修研工作方法，包括发动机输出轴的左中心孔修研方法和右中心孔修研方法。
进一步的是：所述发动机输出轴的左中心孔的修研方法：先将本发明工装安装在所述发动机输出轴的右端花键槽上，将所述发动机输出轴的外圆表面放置在车床自定心中心架上支撑，所述外锥套的外圆表面装夹在车床卡盘上，开启车床并用千分表对所述外锥套的外圆表面打表找正，用车刀对所述发动机输出轴的左中心孔进行车削修理，在中心孔表面涂上研磨膏并用车床顶尖对中心孔表面进行研磨使其达到较好的表面粗糙度要求，将本发明工装的所有部件从所述发动机输出轴上拆卸下来，将所述发动机输出轴的两端中心孔支撑在挂架上，在所述发动机输出轴的右端花键槽内圆周等距粘放至少3只所述滚棒，旋转工件并用千分表检验测量此时所有所述滚棒间的圆跳动，检验合格则所述发动机输出轴的左中心孔修研过程结束。
进一步的是：所述发动机输出轴的右中心孔的修研方法：先将本发明工装安装在所述发动机输出轴的右端花键槽上，将外锥套的外圆放置在车床自定心中心架上定心并支撑，所述发动机输出轴的左端外圆表面装夹在车床卡盘上，开启车床并用千分表对所述外锥套的外圆表面打表找正，用车刀对所述发动机输出轴的右中心孔进行车削修理，在中心孔表面涂上研磨膏并用车床顶尖对中心孔表面进行研磨使其达到较好的表面粗糙度要求，将本发明工装的所有部件从所述发动机输出轴上拆卸下来，将所述发动机输出轴的两端中心孔支撑在挂架上，在所述发动机输出轴的右端花键槽内圆周等距粘放至少3只所述滚棒，旋转工件并使用千分表检验测量此时所有所述滚棒间的圆跳动，检验合格则所述发动机输出轴的右中心孔修研过程结束。
本发明的有益效果：本发明的发动机输出轴中心孔的修研用工装，其本身结构简单易加工，工装使用过程中，在拧紧螺钉的同时外锥套的内锥面与内锥套的外锥面配合接触并压紧，在锥面配合压紧过程中内锥套受到外锥套施加的径向压缩力，因内锥套轴向割有矩形槽，内锥套在受到径向压缩力的情况下致使内锥套的内孔收缩并与各个滚棒外圆压紧，修研过程中，本工装在输出轴上的安装基准面均是以发动机输出轴的端部花键槽作为基准，因花键槽表面留有的加工余量最少且后续加工工序最少所以作为安装基准面较为合适，本发明工装的左、右输出轴中心孔修研均是用车床车刀进行机加工修研，且修研中心孔时所用的定位基准面均是以外锥套的外圆作为基准，外锥套的外圆在加工制作时形位公差要求就很好，因此以此为基准可以较好保证所修研的两端中心孔轴线在同一轴线上，本工装的修研工作方法将机加工修研替代了现有技术的人工手刮修研，消除了手工修研的不稳定性，并可有效的避免手工修研过程中出现的手刮刀碰伤输出轴的现象，本发明修研工作方法简便可靠，在保证修研质量的前提下，较大的缩短了修研工作所需时间
附图说明
为了清楚说明发明的创新原理及其相比于现有修研的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。在图中：
图1为本发明的发动机输出轴中心孔的修研用工装与发动机用输出轴的装配剖视图；
图2为图1的发动机用输出轴的剖视图；
图3为图1的发动机用输出轴与所述滚轴的装配立体图；
图4为本发明的所述内锥套的立体图；
图5为本发明的所述外锥套的立体图；
图6为本发明的所述压板的立体图；
图7为本发明的所述滚轴的立体图。
具体实施方式
本实施例的航空发动机输出轴中心孔的修研用工装，包括滚棒1、内锥套2、外锥套3、压板4、螺钉5，至少三个所述滚棒1圆周等距的安放在发动机输出轴6的花键槽内，所述内锥套2将所有所述滚棒1抱紧在内孔中，抱紧后的内锥套2的内孔理论上外切于所有所述滚棒1的外圆并互相呈切线接触关系，所述外锥套3的内锥面与所述内锥套2的外锥面相互配合压紧，所述压板4的左端面与所述外锥套3的右端面相互接触压紧，所述螺钉5穿过所述压板4上的通孔并与所述外锥套3端面上的螺纹孔螺纹连接。
所述滚棒1采用具有较好强度和刚性的优质结构钢材料经热处理并磨削加工制成，所有所述滚棒1的加工尺寸均一致，所述滚棒1的外圆面符合较好的形位公差要求和表面粗糙度要求。
进一步的是：所述内锥套2采用具有较好强度和刚性的优质结构钢材料经热处理后机加工出内孔与外锥面，所述内锥套2的内孔与外锥面之间符合较好的形位公差要求和表面粗糙度要求，所述内锥套2在机加工出内孔和外锥面后轴向割有矩形槽，所述内锥套2的内孔最小收缩直径小于所有所述滚棒1外圆间的外切圆直径。
所述内锥套2的小端向所述内锥套2的大端方向轴向分布有不完全割断的矩形槽，所述的内锥套2的大端向所述内锥套2的小端方向轴向分布有与上述相同数量的不完全割断矩形槽，所有矩形槽在所述内锥套2的圆周面上圆周等距分布。
所述外锥套3采用具有较好强度和刚性的优质结构钢材料经热处理后机加工出内锥面与外圆，所述外锥套3的内锥面与外圆之间符合较好的形位公差要求以及表面粗糙度要求。
所述内锥套2的外锥面与所述外锥套3的内锥面斜度相同。
实施例2
上述实施例1所述的航空发动机输出轴中心孔的修研用工装的修研工作方法，包括发动机输出轴6的左中心孔修研方法和右中心孔修研方法。
所述发动机输出轴6的左中心孔修研方法：先将本发明工装安装在所述发动机输出轴6的右端花键槽上，将所述发动机输出轴6的外圆表面7放置在车床自定心中心架上支撑，所述外锥套3的外圆表面装夹在车床卡盘上，开启车床并用千分表对所述外锥套3的外圆表面打表找正，用车刀对所述发动机输出轴6的左中心孔进行车削修理，在中心孔表面涂上研磨膏并用车床顶尖对中心孔表面进行研磨使其达到较好的表面粗糙度要求，将本发明工装的所有部件从所述发动机输出轴6上拆卸下来，将所述发动机输出轴6的两端中心孔支撑在挂架上，在所述发动机输出轴6的右端花键槽内圆周等距粘放至少3只所述滚棒1，旋转工件并使用千分表检验测量此时所有所述滚棒1间的圆跳动，检验合格则所述发动机输出轴6的左中心孔修研过程结束。
所述发动机输出轴6的右中心孔修研方法：先将本发明工装安装在所述发动机输出轴6的右端花键槽上，将外锥套3的外圆放置在车床自定心中心架上定心并支撑，所述发动机输出轴6的左端外圆表面装夹在车床卡盘上，开启车床并用千分表对所述外锥套3的外圆表面打表找正，用车刀对所述发动机输出轴6的右中心孔进行车削修理，在中心孔表面涂上研磨膏并用车床顶尖对中心孔表面进行研磨使其达到较好的表面粗糙度要求，将本发明工装的所有部件从所述发动机输出轴6上拆卸下来，将所述发动机输出轴6的两端中心孔支撑在挂架上，在所述发动机输出轴6的右端花键槽内圆周等距粘放至少3只所述滚棒1，旋转工件并使用千分表检验测量此时所有所述滚棒1间的圆跳动，检验合格则所述发动机输出轴6的右中心孔修研过程结束。
本实施例1和2所述的修研用工装，其本身结构简单易加工，工装使用过程中，在拧紧螺钉5的同时外锥套3的内锥面与内锥套2的外锥面配合接触并压紧，在锥面配合压紧过程中内锥套2受到外锥套3施加的径向压缩力，因内锥套2轴向割有矩形槽，内锥套2在受到径向压缩力的情况下致使内锥套2的内孔收缩并与各个滚棒5外圆压紧，修研过程中，本工装在输出轴6上的安装基准面均是以发动机输出轴6的端部花键槽作为基准，因花键槽表面留有的加工余量最少且后续加工工序最少所以作为安装基准面较为合适，本发明工装的左、右输出轴中心孔修研均是用车床车刀进行机加工修研，且修研中心孔时所用的定位基准面均是以外锥套3的外圆作为基准，外锥套3的外圆在加工制作时形位公差要求就很好，因此以此为基准可以较好保证所修研的两端中心孔轴线在同一轴线上，本工装的修研工作方法将机加工修研替代了现有技术的人工手刮修研，消除了手工修研的不稳定性，并可有效的避免手工修研过程中出现的手刮刀碰伤输出轴的现象，本发明修研工作方法简便可靠，在保证修研质量的前提下，较大的缩短了修研工作所需时间。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种航空发动机输出轴中心孔的修研用工装的修研工作方法，所述的工装包括：滚棒（1）、内锥套（2）、外锥套（3）、压板（4）、螺钉（5），所述滚棒（1）圆周等距的安放在发动机输出轴（6）的花键槽内，所述内锥套（2）将所有所述滚棒（1）抱紧在内孔中，抱紧后的内锥套（2）的内孔理论上外切于所有所述滚棒（1）的外圆并互相呈切线接触关系，所述外锥套（3）的内锥面与所述内锥套（2）的外锥面相互配合压紧，所述压板（4）的左端面与所述外锥套（3）的右端面相互接触压紧，所述螺钉（5）穿过所述压板（4）上的通孔并与所述外锥套（3）端面上的螺纹孔螺纹连接；
其特征在于：所述修研工作方法包括发动机输出轴（6）的左中心孔修研方法和右中心孔修研方法；
所述发动机输出轴（6）的左中心孔修研方法：先将工装安装在所述发动机输出轴（6）的右端花键槽上，将所述发动机输出轴（6）的外圆表面（7）放置在车床自定心中心架上支撑，所述外锥套（3）的外圆表面装夹在车床卡盘上，开启车床并用千分表对所述外锥套（3）的外圆表面打表找正，用车刀对所述发动机输出轴（6）的左中心孔进行车削修理，在中心孔表面涂上研磨膏并用车床顶尖对中心孔表面进行研磨使其达到的表面粗糙度要求，将工装的所有部件从所述发动机输出轴（6）上拆卸下来，将所述发动机输出轴（6）的两端中心孔支撑在挂架上，在所述发动机输出轴（6）的右端花键槽内圆周等距粘放所述滚棒（1），旋转工件并使用千分表检验测量此时所有所述滚棒（1）间的圆跳动，检验合格则所述发动机输出轴（6）的左中心孔修研过程结束。
2.如权利要求1所述的工作方法，其特征在于：所述发动机输出轴（6）的右中心孔修研方法：先将所述工装安装在所述发动机输出轴（6）的右端花键槽上，将外锥套（3）的外圆放置在车床自定心中心架上定心并支撑，所述发动机输出轴（6）的左端外圆表面装夹在车床卡盘上，开启车床并用千分表对所述外锥套（3）的外圆表面打表找正，用车刀对所述发动机输出轴（6）的右中心孔进行车削修理，在中心孔表面涂上研磨膏并用车床顶尖对中心孔表面进行研磨使其达到的表面粗糙度要求，将所述工装的所有部件从所述发动机输出轴（6）上拆卸下来，将所述发动机输出轴（6）的两端中心孔支撑在挂架上，在所述发动机输出轴（6）的右端花键槽内圆周等距粘放所述滚棒（1），旋转工件并使用千分表检验测量此时所有所述滚棒（1）间的圆跳动，检验合格则所述发动机输出轴（6）的右中心孔修研过程结束。
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