CN107671640A - 一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装及使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装及使用方法，属于快换工装技术领域，包括转接轴、定位芯轴和拨叉螺钉组件；通过将待磨削航空发动机燃油喷嘴精密件安装在定位芯轴上，再将定位芯轴和转接轴连接并安装在磨床上，实现了改变了航空发动机燃油喷嘴精密件的快速装夹，避免了航空发动机燃油喷嘴精密件外形磨削装夹次数多、精度低的问题，取消了装夹过程中的反复找正，降低了磨削操作人员的工作难度，提高了喷嘴精密件的生产效率、加工精度以及产品尺寸一致性，保证了航空发动机的运行安全。

Description

一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装及使用方法
技术领域
本发明属于快换工装技术领域，具体为一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装及使用方法。
背景技术
航空发动机燃油喷嘴是航空发动机的重要部件之一，其加工质量对航空发动机的性能具有重要的影响。航空发动机燃油喷嘴的结构比较复杂，其外部通常包括悬空锥面段、法兰段、凹槽段、配合圆柱段、流油锥面段和流油圆柱段，其中，各段的锥度、直径以及粗糙度要求都不同，为了满足使用需求通常需要对航空发动机燃油喷嘴外形进行磨削。
通常采用光学曲线磨床对航空发动机燃油喷嘴外形进行磨削，受外形与内腔结构限制，在磨削外形时，航空发动机燃油喷嘴上无可供直接装夹的部位，目前，只能采用传统的“双顶尖”结构夹装，或者转换基准借助外形夹紧的“一夹一顶”方式夹装。
但是在实际加工中，由于航空发动机燃油喷嘴结构尺寸小，外形复杂、精度要求高，在光学曲线磨床上磨削时需反复拆装零件多次，以调节尺寸或磨削不同部位，采用传统的“双顶尖”结构或者转换基准借助外形夹紧的“一夹一顶”方式，拆装不便且二次装夹后误差较大，产品尺寸一致性差，严重影响喷嘴精密件的加工质量，同时，磨削时砂轮与工件易发生干涉的现象，操作人员在磨削时需高度警惕，防止过切，操作难度大。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装及使用方法，提高了航空发动机燃油喷嘴精密件的加工精度，降低了操作难度。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装，包括转接轴、定位芯轴和拨叉螺钉组件；
所述转接轴的一端为锥形，另一端设置有U形槽，U型槽远离锥形端的一侧上设置有定位芯轴安装孔；
所述定位芯轴的一端设置有连接头，所述连接头用于连接航空发动机燃油喷嘴精密件，定位芯轴上设置有连接部，连接部安装在定位芯轴安装孔中，定位芯轴的另一端设置有定位尖孔；
所述拨叉螺钉组件的一端和定位芯轴连接，另一端用于和磨床拨叉连接。
可选的，所述转接轴一端的为二号莫氏锥。
可选的，所述定位芯轴安装孔为锥形孔，内锥面的圆锥角为60°。
可选的，连接部为锥面结构，外锥面的圆锥角为60°。
可选的，所述拨叉螺钉组件包括拨叉螺钉和固定螺母；
所述拨叉螺钉的一端和固定螺母螺纹连接，另一端用于和磨床的拨叉连接；
所述固定螺母和定位芯轴连接。
可选的，所述定位芯轴上的连接头的直径大于航空发动机燃油喷嘴精密件内腔与连接头连接处的直径。
可选的，所述定位芯轴上的连接头外部圆周镀镉。
一种本发明提供的任意一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装的使用方法，包括：
将航空发动机燃油喷嘴精密件安装在定位芯轴端部的连接头上；
将转接轴固定在磨床上，将安装了航空发动机燃油喷嘴精密件的定位芯轴的一端装入定位芯轴安装孔，另一端通过磨床顶尖安装在磨床上；
通过与磨床拨叉连接的拨叉螺钉组件带动安装在定位芯轴上的航空发动机燃油喷嘴精密件转动，通过砂轮对航空发动机燃油喷嘴精密件进行磨削。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装，通过将待磨削航空发动机燃油喷嘴精密件安装在定位芯轴上，再将定位芯轴和转接轴连接并安装在磨床上，实现了改变了航空发动机燃油喷嘴精密件的快速装夹，避免了航空发动机燃油喷嘴精密件外形磨削装夹次数多、精度低的问题，取消了装夹过程中的反复找正，降低了磨削操作人员的工作难度，提高了喷嘴精密件的生产效率、加工精度以及产品尺寸一致性，保证了航空发动机的运行安全。并且通过转接轴上设置的U形槽，为砂轮提供工作空间，防止干涉。
进一步的，定位芯轴安装孔和连接部均为锥形结构，既保证了定位芯轴能在定位芯轴安装孔中转动，又可实现定位芯轴的轴向定位。
进一步的，由于定位芯轴上的连接头的直径大于航空发动机燃油喷嘴精密件内腔与连接头连接处的直径，保证了定位芯轴和航空发动机燃油喷嘴精密件连接的强度。
本发明提供的一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装的使用方法，通过将航空发动机燃油喷嘴精密件安装在定位芯轴端部的连接头上；将转接轴固定在磨床上，将安装了航空发动机燃油喷嘴精密件的定位芯轴的一端装入定位芯轴安装孔，另一端通过磨床顶尖安装在磨床上，实现了改变了航空发动机燃油喷嘴精密件的快速装夹，避免了航空发动机燃油喷嘴精密件外形磨削装夹次数多、精度低的问题，取消了装夹过程中的反复找正，降低了磨削操作人员的工作难度，提高了喷嘴精密件的生产效率、加工精度以及产品尺寸一致性，保证了航空发动机的运行安全。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装使用方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种航空发动机燃油喷嘴精密件的示意图。
图中：1.转接轴、2.定位芯轴、3.拨叉螺钉、4.固定螺母、5.航空发动机燃油喷嘴精密件、51.直孔段、52.内锥面段、53.喷孔段、54.悬空锥面段、55.法兰段、56.凹槽段、57.配合圆柱段、58.流油锥面段、59.流油圆柱段。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1所示，一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装包括转接轴1、定位芯轴2和拨叉螺钉组件；转接轴1的一端为锥形，另一端设置有U形槽，U型槽远离锥形端的一侧上设置有定位芯轴2安装孔；定位芯轴2的一端设置有连接头，连接头用于连接航空发动机燃油喷嘴精密件5，定位芯轴2上设置有转接轴1连接部，转接轴1连接部安装在定位芯轴2安装孔中，定位芯轴2的另一端设置有定位尖孔；拨叉螺钉组件的一端和定位芯轴2连接，另一端用于和磨床拨叉连接。
其中，转接轴1的一端可以为二号莫氏锥。定位芯轴2安装孔为锥形孔，内锥面的圆锥角为60°。相应的，转接轴1连接部为锥面结构，外锥面的圆锥角为60°。
拨叉螺钉组件包括拨叉螺钉3和固定螺母4；拨叉螺钉3的一端和固定螺母4螺纹连接，另一端用于和磨床的拨叉连接；固定螺母4和定位芯轴2连接。
为了保证定位芯轴2上的连接头和航空发动机燃油喷嘴精密件5的连接方式为过盈连接，定位芯轴2上的连接头的直径大于航空发动机燃油喷嘴精密件5内腔与连接头连接处的直径。
为了防止磨损可以在定位芯轴2上的连接头外部圆周做镀镉处理。
如图2所示，本发明实施例提供的一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装的使用方法，包括：
步骤1，将航空发动机燃油喷嘴精密件5安装在定位芯轴2端部的连接头上；
步骤2，将转接轴1固定在磨床上，将安装了航空发动机燃油喷嘴精密件5的定位芯轴2的一端装入定位芯轴2安装孔，另一端通过磨床顶尖安装在磨床上；
步骤3，通过与磨床拨叉连接的拨叉螺钉组件带动安装在定位芯轴2上的航空发动机燃油喷嘴精密件5转动，通过砂轮对航空发动机燃油喷嘴精密件5进行磨削。
示例的，以图3所示一种航空发动机燃油喷嘴精密件的外形磨削为例进行说明，一种航空发动机燃油喷嘴精密件5内腔从左到右包括直孔段51、内锥面段52和喷孔段53三部分，直孔段51的内径3-8mm，公差等级为IT7-IT8，内锥面段52的锥角为50°-100°，直孔段51的内径0.3-1.3mm；其的外形从左到右包括悬空锥面段54、法兰段55、凹槽段56、配合圆柱段57、流油锥面段58和流油圆柱段59六部分，悬空锥面段54的锥角维80°-180°，法兰段55的直径10-20mm，长度0.8-1.5mm，凹槽段56的直径6-10mm，长度5-8mm，配合圆柱段57直径8-14mm，公差等级为IT7-IT8，长度0.8-1.2mm，流油锥面段58的锥角维80°-110°，流油圆柱段59的直径0.8-1.5mm，长度1-1.5mm；凹槽段56的左端面相对内腔直孔段51圆柱面的垂直度为0.01-0.03，配合圆柱段57的外圆M相对内腔直孔段51的同轴度为ф0.01-ф0.05；外形上的凹槽段56、配合圆柱段57、流油锥面段58和流油圆柱段59表面粗糙度Ra＝0.2-0.8μm，为保证尺寸精度和使用性能要求，需要进行整体外形磨削。其外形的作用是：凹槽段56左端面为主、副油路密封面，防止窜、漏油；配合圆柱段57的外圆与喷口内孔配合，限制主、副油路从内孔横流过的流量，让燃油尽可能从配合圆柱段57的旋流槽流过，提高流过燃油的流速和雾化效果，凹槽段56、流油锥面段58和流油圆柱段59为燃油流过面，较低的表面粗糙度要求有助于减弱燃油流过时的速度衰减量。
在磨削时，需磨削凹槽段56、配合圆柱段57和流油圆柱段59、流油锥面段58。使用本发明进行磨削的具体方法是：将定位芯轴2与拨叉螺钉组件连接，以定位芯轴2左右两侧顶尖孔定位，形成“双顶尖”结构，将与拨叉螺钉组件连接好的定位芯轴2装在机床上，磨削外圆，与喷嘴精密件内腔直孔段51配作形成紧配合，配对装配成待磨件；将转接轴1固定在光学曲线磨床上，将配对装配好的待磨件装夹在光学曲线磨床上，定位芯轴22左端顶尖孔与机床顶尖配合，中间60°锥面与转接轴1锥面配合，调整机床顶尖前后位置以确定顶紧，分别磨削凹槽段56、配合圆柱段57和流油圆柱段59、流油锥面段58，磨削不同部位和调整尺寸时不需要拆卸精密件5，仅需要松开机床顶尖，取下或快速更换待磨件即可。当定位芯轴22磨损后，可以通过将右端外圆重新镀镉以达到重复使用的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装，其特征在于，包括转接轴(1)、定位芯轴(2)和拨叉螺钉组件；
所述转接轴(1)的一端为锥形，另一端设置有U形槽，U型槽远离锥形端的一侧上设置有定位芯轴安装孔；
所述定位芯轴(2)的一端设置有连接头，所述连接头用于连接航空发动机燃油喷嘴精密件(5)，定位芯轴(2)上设置有连接部，连接部安装在定位芯轴安装孔中，定位芯轴(2)的另一端设置有定位尖孔；
所述拨叉螺钉组件的一端和定位芯轴(2)连接，另一端用于和磨床拨叉连接。
2.如权利要求1所述的一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装，其特征在于，所述转接轴(1)一端的为二号莫氏锥。
3.如权利要求1所述的一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装，其特征在于，所述定位芯轴安装孔为锥形孔，内锥面的圆锥角为60°。
4.如权利要求1所述的一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装，其特征在于，连接部为锥面结构，外锥面的圆锥角为60°。
5.如权利要求1所述的一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装，其特征在于，所述拨叉螺钉组件包括拨叉螺钉(3)和固定螺母(4)；
所述拨叉螺钉(3)的一端和固定螺母(4)螺纹连接，另一端用于和磨床的拨叉连接；
所述固定螺母(4)和定位芯轴(2)连接。
6.如权利要求1所述的一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装，其特征在于，所述定位芯轴(2)上的连接头的直径大于航空发动机燃油喷嘴精密件内腔与连接头连接处的直径。
7.如权利要求1所述的一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装，其特征在于，所述定位芯轴(2)上的连接头外部圆周镀镉。
8.一种基于权利要求1-7所述任意一种航空发动机燃油喷嘴精密件磨削快换工装的使用方法，其特征在于，包括：
将航空发动机燃油喷嘴精密件安装在定位芯轴端部的连接头上；
将转接轴固定在磨床上，将安装了航空发动机燃油喷嘴精密件的定位芯轴的一端装入定位芯轴安装孔，另一端通过磨床顶尖安装在磨床上；
通过与磨床拨叉连接的拨叉螺钉组件带动安装在定位芯轴上的航空发动机燃油喷嘴精密件转动，通过砂轮对航空发动机燃油喷嘴精密件进行磨削。
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