CN109128231A - 一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，包括刀柄、刀杆、刀片。本发明的航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具采用的刀片为通用刀片，具有结构简单、通用性强、使用方便的特点；同时，本发明的航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，刀柄、刀杆、刀片均可以自由更换，刀具整体寿命大幅延长。

Description

一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工 刀具

技术领域

本发明涉及一种航空发动机加工技术领域，尤其涉及一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具。

背景技术

航空发动机核心机关键零件—压气机多级叶盘焊接组件，由多个叶盘焊接而成，由于焊接止口存在收缩及变形等缺陷，为了保证发动机工作时气流的稳定性，避免失效发生，必须去除焊接止口，焊接后各级叶盘幅板间的空间非常狭小，内圆直径较大，幅板间间距较小，幅板深度较大，且由于内圆直径小于幅板深度，要去除焊接止口，由于空间所限，普通车刀不能通过偏心直接从幅板内孔进入焊接止口，因此焊接止口很难加工。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，解决了航空发动机核心部件压气机多级叶盘焊接组件由于空间所限导致焊接止口难加工的问题，同时本发明的航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，采用通用刀片，具有结构简单、通用性强、使用方便的特点。

为实现上述目的，本发明提供了一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，其具体技术方案如下：一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，包括刀柄、刀杆、刀片，所述刀柄为台阶圆柱体，一端设置有主轴连接部，所述主轴连接部设置有凸台，凸台外圆周设置有圆锥面，另一端设置有刀杆连接部，所述刀杆一端设置有刀柄连接部，另一端设置有刀片连接部，所述刀柄主轴连接部一端与机床主轴连接，另一端通过刀杆连接部与刀杆刀柄连接部连接，所述刀杆通过刀片连接部与刀片连接，所述刀柄轴线与刀杆长边垂直。

进一步的，所述刀柄与刀杆通过螺纹连接。

进一步的，所述刀杆与刀片通过螺纹连接。

进一步的，所述刀柄两端均设置有定位块，用于保证刀柄与主轴之间、刀柄与刀杆之间的定位精度。

进一步的，所述刀片刀尖与刀柄最小距离大于或者等于156.5mm，所述刀柄凸台下表面距刀杆下表面垂直距离大于或者等于130mm，所述刀杆厚度小于或者等于12mm；所述刀片高出刀杆高度大于或者等于1mm。

本发明还提供了一种航空发动机核心部件压气机多级叶盘焊接组件车加工方法，采用本发明所述的一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，其具体加工步骤如下：

1)将刀柄、刀杆及刀片装配好，并安装在机床上、对刀；

2)对刀完成后，将装配好的刀杆和刀片组合件从刀柄上拆下来，将刀杆和刀片组合件装入待加工航空发动机压气机多级叶盘焊接组件腔体内；

3)将刀柄与放入待加工航空发动机压气机多级叶盘焊接组件腔体内的刀杆和刀片组合件装配好，加工焊接止口；

4)将装配好的刀杆和刀片组合件从刀柄上拆下来；

5)重复步骤1)—3)，完成航空发动机压气机多级叶盘焊接组件其它腔体内焊接止口的加工。

本发明提供的一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，具有如下有益技术效果：

1、本发明的航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具结构简单、通用性强、使用方便的特点；

2、本发明的航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，刀柄、刀杆、刀片均可以自由更换，刀具整体寿命大幅延长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是航空发动机压气机多级叶盘焊接组件部分结构示意图；

图2是航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具示意图；

图3是航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具刀柄示意图；

图4是航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具刀杆和刀片组装示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具加工对刀示意图；

图7是航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具装入待加工航空发动机压气机多级叶盘焊接组件腔体内示意图；

图8是航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具装入待加工航空发动机压气机多级叶盘焊接组件腔体内示意图；

图9是航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具装入待加工航空发动机压气机多级叶盘焊接组件腔体内示意图。

图中1-刀柄、2-刀杆、3-刀片、4-航空发动机压气机多级叶盘焊接组件、11-主轴连接部、12-主轴定位块、13-刀杆定位块、14-刀杆连接部、21-刀柄连接部、22-刀片连接部、41-第一幅板、42-第一焊接止口、43-第二幅板、44-第二焊接止口、45-第三幅板、a-第一入口宽度、b-第一焊接止口42理论宽度、c-第一焊接止口42距第一幅板41理论最短距离、d-第一幅板41内圆直径、e-第一幅板41深度、f-第一焊接止口42距第二幅板43理论最短距离、g-第一入口宽度、h-第二焊接止口44理论宽度、m-第二焊接止口44距第三幅板43理论最短距离、n-第三幅板45内圆直径、p-第三幅板45深度、q-第二焊接止口44距第二幅板45理论最短距离、j-零件最上表面距第二幅板45理论最短距离、k-刀片3刀尖与刀柄1距离、x-刀柄1深度，y-刀杆2长度、u-刀杆2厚度、v-刀片3高出刀杆1高度。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

图1为航空发动机压气机多级叶盘焊接组件部分结构示意图，为加工航空发动机压气机多级叶盘焊接组件第一焊接口42，航空发动机压气机多级叶盘焊接组件4上与第一焊接止口42所在的狭小空间关键尺寸如表1所示：

序号	位置描述	尺寸(mm)
			1	第一入口宽度a	21.1
2	第一焊接止口42理论宽度b	6.34
			3	第一焊接止口42距第一幅板41理论最短距离c	1.59
4	第一幅板41内圆直径d	130
			5	第一幅板41深度e	152
6	第一焊接止口42距第二幅板43理论最短距离f	12.84

表1、第一焊接止口42所在的狭小空间关键尺寸

为此，航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具需满足以下条件：

1、为保证可进行加工，刀片3刀尖在该狭小空间的行程必须＞6.34mm；

2、为保证刀杆2不会碰撞航空发动机压气机多级叶盘焊接组件，同时结合焊接止口的焊接误差及航空发动机压气机多级叶盘焊接组件自身公差，刀片3刀尖高于刀杆2≥0mm；

3、为保证刀杆2不会碰撞航空发动机压气机多级叶盘焊接组件，刀杆2厚度＜12.84mm；

4、为保证能加工到第一焊接止口42，刀杆长度在除去与1-刀柄联接部分后必须大于152mm。

为加工航空发动机压气机多级叶盘焊接组件第二焊接口42，航空发动机压气机多级叶盘焊接组件上与第二焊接止口44所在的狭小空间关键尺寸如表2所示：

序号	位置描述	尺寸(mm)
			1	第二入口宽度g	21.1
2	第二焊接止口44理论宽度h	6.31
			3	第二焊接止口44距第三幅板43理论最短距离m	14.57
4	第三幅板45内圆直径n	130
			5	第三幅板45深度p	156
6	第二焊接止口44距第二幅板45理论最短距离q	0.05
			7	零件最上表面距第二幅板45理论最短距离j	116.37

表2、第二焊接止口44所在的狭小空间关键尺寸

为此，航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具需满足以下条件：

1、为保证可进行加工，刀片3刀尖在该狭小空间的行程必须＞6.31mm；

2、为保证刀杆2不会碰撞航空发动机压气机多级叶盘焊接组件，同时结合焊接止口的焊接误差及航空发动机压气机多级叶盘焊接组件自身公差，刀片3刀尖高于刀杆2≥0.05mm；

3、为保证刀杆2不会碰撞航空发动机压气机多级叶盘焊接组件，刀杆2厚度＜14mm；

4、刀杆2长度在除去与刀柄1联接部分后必须＞156mm；

5、刀柄1与刀杆2装配后，刀杆2上部悬深大于116.37mm。

综合第一焊接口与第二焊接止口加工空间加工要求，得出航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具方案为：

1、刀片3刀尖与刀柄1距离k为156.5mm；

2、刀柄1深度x为130mm；

3、刀杆2长度y为199.5mm，厚度u为12mm，刀片3高出刀杆1高度v为1mm。

因此在本实施例的可选方案中，本实施例提供了一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，如图2-5所示，其具体技术方案如下：一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，包括刀柄1、刀杆2、刀片3，所述刀柄1为台阶圆柱体，一端设置有主轴连接部11，所述主轴连接部设置有凸台，凸台外圆周设置有圆锥面，另一端设置有刀杆连接部14，所述刀柄一端设置有刀柄连接部21，另一端设置有刀片连接部22，所述刀柄主轴连接部11一端与机床主轴连接，另一端通过刀杆连接部14与刀杆刀柄连接部21连接，所述刀杆2通过刀片连接部22与刀片3连接，所述刀片3刀尖距离刀柄1为156.5mm，所述刀柄2深度为130mm，所述刀杆2长度为199.5mm，厚度为12mm，刀片3高出刀杆11mm。

进一步的，所述刀柄1与刀杆2通过螺纹连接。

进一步的，所述刀杆2与刀片3通过螺纹连接。

进一步的，所述刀柄2两端分别设置有主轴定位块12、刀杆定位块13，用于保证刀柄1与主轴之间、刀柄1与刀杆2之间的定位精度。

本实施例还提供了一种航空发动机核心部件压气机多级叶盘焊接组件车加工方法，如图6-9所示，采用本实施例提供的一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，其具体加工步骤如下：

1)将刀柄1、刀杆2及刀片3装配好，并安装在机床上、对刀；

2)对刀完成后，将装配好的刀杆2和刀片3组合件从刀柄1上拆下来，将刀杆2和刀片3组合件装入待加工航空发动机压气机多级叶盘焊接组件腔体内；

3)将刀柄1与放入待加工航空发动机压气机多级叶盘焊接组件腔体内的刀杆2和刀片3组合件装配好，加工第一焊接止口42；

4)将装配好的刀杆2和刀片3组合件从刀柄1上拆下来；

5)重复步骤1)—3)，完成航空发动机压气机多级叶盘焊接组件第二焊接止口44的加工。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，其特征在于，包括刀柄、刀杆、刀片，所述刀柄为台阶圆柱体，一端设置有主轴连接部，所述主轴连接部设置有凸台，凸台外圆周设置有圆锥面，另一端设置有刀杆连接部，所述刀杆一端设置有刀柄连接部，另一端设置有刀片连接部，所述刀柄主轴连接部一端与机床主轴连接，另一端通过刀杆连接部与刀杆刀柄连接部连接，所述刀杆通过刀片连接部与刀片连接，所述刀柄轴线与刀杆长边垂直。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，其特征在于，所述刀柄与刀杆通过螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，其特征在于，所述刀杆与刀片通过螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，其特征在于，所述刀柄两端均设置有定位块。

5.根据权利要求1所述的一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，其特征在于，所述刀片刀尖与刀柄最小距离大于或者等于156.5mm，所述刀柄凸台下表面距刀杆下表面垂直距离大于或者等于130mm，所述刀杆厚度小于或者等于12mm；所述刀片高出刀杆高度大于或者等于1mm。

6.一种航空发动机核心部件压气机多级叶盘焊接组件车加工方法，其特征在于，采用如权利要求1-5任一项所述的一种航空发动机压气机多级叶盘焊接组件狭小空间的车加工刀具，其具体加工步骤如下：

1)将刀柄、刀杆及刀片装配好，并安装在机床上、对刀；

2)对刀完成后，将装配好的刀杆和刀片组合件从刀柄上拆下来，将刀杆和刀片组合件装入待加工航空发动机压气机多级叶盘焊接组件腔体内；

3)将刀柄与放入待加工航空发动机核心部件压气机多级叶盘焊接组件腔体内的刀杆和刀片组合件装配好，加工焊接止口；

4)将装配好的刀杆和刀片组合件从刀柄上拆下来；

5)重复步骤1)—3)，完成航空发动机核心部件压气机多级叶盘焊接组件其它腔体内焊接止口的加工。