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喷嘴的精密件加工要求及其工艺
作者: 更新时间:2013年06月04日 浏览:
(1)带切向小孔的喷口

1)加工技术条件如下:
a.自由尺寸公差按光洁度(V)等级精度;
b.表面A、C和B的相互跳动量不大于0.08mm;
c.表面E和N对B的相互跳动量不太于0.08mm;
d.表面F、D对的不垂直度在长度5mm上不大于0.03mm;
e.孔T的中心线和D平面的不平行度在长度100mm上不大干3mm;
f.用30倍放大镜按标准件捡查A、D表面及H边缘之光洁度;
g.磁力探伤检查表面层裂纹;
h发蓝;
i.允许在端面F及D,孔A及T的表面没有发蓝层;
i.硬度HRC≥65;
k.材料:XB5。
2)喷口加工工序及其说明见表5.24,批量生产采用。
NO.2毛料热处理  喷嘴中采用合会工具钢、轴承钢等毛坏材料有必要进行退火处理,其目的是降低硬度,改善切削加上性,细化晶体,减少组织不均匀性,提高韧性和塑性,消除应力,防止裂纹、变形。一般合金材料退火是在临界温度(800~900℃)以上20°-30°,在炉中保温一定时间,然后缓慢冷却。N0.6内腔型面加工  喷口内腔由大孔、锥孔及中心孔_-二部分组成。根据零件结构特点,有两种加工方法:铰刀铰削和靠模镗削。
a.内锥面的铰削加工其要点是:
①铰削的精度和粗糙度取决于铰刀质量和切削用量。对它的要求是非常高的。在选择铰削用量时,要考虑锥孔的平均直径,加工余量取值0.03—0.05mm(轴向)较好;走刀量约为0.015mm/r;切削速度也应按各截面平均速度,一般粗铰v=1.2~4.8m/min,精铰v=0.74~1.9m/min(材料越硬取低值)。
②饺削的润滑液为再油或亚麻油。

 = 3 \* GB3 

对铰刀除尺寸精度及表面粗糙度要满足要求外,还要日观检查刀刃有无毛刺、缺口、平直度;还要正确安装,保证饺刀中心线与零件旋转中心线的同轴度。

b、内锥面的靠模镗削加工  该加工方法的生产率不高,精度和光度均不及铰削,多用于缺乏铰月或小批量生产时的一种临时工艺方法,此处不作介绍。
至于中心孔的铰削加工,一般铰削加小孔的孔径小于2.5mm。小孔铰削用铰刀多采用方棱(如4~5个方棱)。走刀量要缓慢、均匀,切削速度约2.4m/min其他要求与内锥而铰削相同。No.5、No.7切向孔的加工  可以采用两种加工工艺:高速钻孔和电火花打孔。电火花打孔时,工序7必须在完成丁序5、6之后,丰要是为'r更好地定心和确定基准。工序5是加工切向孔的进口直为1的大于孔,钻头直径取0.8mm,高速台钻的主轴转速为15000r/min。.为了保证定位尺寸必须有精密的钻具。工序7是电火花打孔,选用的小型电火花机的最大打孔直径为声0.1mm。电火花加工时.零件的位置由夹具保证;孔的坐标位置靠零件与机床上的导向玻璃管的相互位置来保证。电火花打孔是利用电流脉冲通过工具电极(阴极)对零件(阳极)产生火花放电,加工出所需的孔径。因此,对工具电极必须进行一些准备工作:
①工具电极材料的选择:一般常用的是钨丝或钢丝。铜丝打孔效率高,价格便宜;但是打孔时损耗大,孔的锥度大,刚性差,易弯曲;钨丝正好相反,各有利弊。当孔直径小于0.4mm时,选用钨丝为宜。
②工具电极自往的选择必须考虑打孔扩张量,即双侧间隙2a;另外要计人侧向放电所引起的锥度误差,它们与放电规准有关。
③工具电极直径的修改方法:
钨丝可采用腐蚀法,即用40%的氢氟酸(HF)水溶液和相对密度为1.42的硝酸(HNO3):合液(萁比例为HF:HNO3=4:1),按每分钟腐蚀照为0.01mm对浸没的钨丝减小直径,也可用钨丝镀铜法增大其直径。铜丝可用逐渐减小直径的一套柁丝模经多次拉丝而减小卣往;也可腐蚀法减小直径,腐蚀液为50%的NHO3(卡订对密度为1.24)。经过尺寸修正的工具电极必须矫直。电火花加工的孔表面质量有许多缺陷:表面有许多小坑和被腐蚀的斑点;表面硬度增加,孔呈喇叭形。为改善表面质量,一般放电规准尽可能选低档;工具电极表面光度要高;电极头部倒圆;工具电极振动要小;电极送进速度均匀;防止弧光放电;进行铰孔等。No.13-N0.18外圆和锥面的磨削加工  前而工序已完成对零件外表面加工,表面粗糙度未达到设汁图要求,都留有加工余量,有必要进行磨削。另外在磨削前有必要对零件进行热处理,以达到技术条件中要求的硬度。磨削是在完成工序13之后.并以内锥面作为定位基准(要用专用夹具),在外圆及平面磨床上进行。为了保证磨削加工质量.防止产生磨削裂纹,应注意以下几方面:
①选择高精度的小型磨床,主轴的跳动量小于0.003~0.005mm。
②夹具夹在机床上之后,对与零件基准面相配部分进行修磨。
③选择合适砂轮(含硬度、粘结剂、粒度等),并经常修整砂轮,以保持锋利,减小磨削温度。
④选择合适的磨削工作参数,一般切削深度为0.01~0.015mm,砂轮速度20~30m/min、零件转速300r/min,走刀量0.2ram。采用油料冷却液。
N0.13、N0.21内型面及No.23中心孔的研磨  内型面的研磨方法很多,如可用卧式磨
头、立式钻床或专用立式研磨机、卧式电火花研磨(抛光)机等,应根据零件几何形状和尺寸大小,吼及现有设备选择j研磨是提高零件表面质量和精度等级的精细。
对于采用卧式研磨头的内型面的研磨心注意以下儿个问题:
①卧式研磨头主轴的跳动茸要小。
②研磨棒由生铁材料制成,要用靠模砂轮打磨其型面。研磨的准确度直接影响内型面的精度。
③研磨分为粗研和精研,研磨余量不同:粗研时大孔为0.05~0.08ram,锥孔为0.0l~0.014mm;精研时大孔为0.01~0.056mm,锥孔为0.0l~0.25rmn。
④研磨用油膏配制成分:氧化铬70%~75%、分解油脂20%~25%、硅酸2%、油酸2%、碳酸氢钠0.2%。也可以采用氧化铝70%、油酸17%、硬脂酸10%、煤油3%配制而成。对于中心孔的研磨,一般枉台钻上进行,喷口零件装在带滚动轴承的中心孔夹具上,研磨棒装在主轴上往复上下及旋转运动。!
研磨中心孔时,要防止三种故障:
①锥度  为此要在大圆孔中加导套,并勤换研磨棒。
②中凸形  为此要保证主轴中心线与央具定位呵或机床底座垂直度。
③棱度或椭圆度  为此要采用带旋转的专用夹具,而不手持零件。
至于切向小孔的研磨如同中心孔研磨方法。
No.24、No25端面研磨  一般小量生产采用研磨乎台,可手持零件,或手持与喷嘴相配夹具,或用与喷嘴相配心棒固定喷嘴后夹在钻床上轴上进行研磨。批量生产可采用专用双面研磨机或振动研磨机.研磨的平面度可达0.005mm。研磨平面时研磨膏的配方:煤油52%、锭于油或变压器油16%、滑油5%,精研用油膏(3~7um)28%、粗研用AL2O3(20—30um)28%。NO.29成品检验按设汁图及其技术条件对零件表面质每、形位公差、相对关系尺寸等进行检查。
①内型面及中心孔的粗糙度检验,先挑选一两个零件,剖开送计量室进行仪器检定合格后,作为标准件,其他零件采用60倍双管放大镜目视对比检查。
②技术条件中形位公差的检验采用各自的专用测具进行。
③喷口及切向孔尺寸采用光学投影仪或世规插入孔口等方法检查。
④切向孔中心线与大圆端面距离可用机械测量法(试制时)、投影仪检验法、量具检验法(适合批量生产)。前面用了大壁篇幅较全面地介绍了带切向小孔喷口零件主要加工工序的工艺方法及相关的注意事项,让读者对喷嘴中典型精密件制造工艺有所认识.为保证其精度和表面质量,工艺过程是相当复杂的。有必要补充说明的足:
1)上述加工工序及采用的工艺手段是我国早期喷嘴精密件采用的制造:工艺。显然与目前制造工艺水平相比有些落后,然而必要工序是必不可少的,对产量不大的喷嘴制造仍有参考价值。
2)据到国外喷嘴专业生产厂(或公司)参观过的人员介绍,大批量喷嘴生产i如全自动燃油(气)燃烧器上的喷嘴,在庞大的流水线上,从投料到整个喷嘴成品进到包装盒全过程,仅见个别工人在一个透明窗前抽查喷嘴喷雾情况,发现雾锥中出现油道的则剔出,整个生产线卜几乎无人看管,达到高度自动化程度。也了解到该喷嘴所用材料是加工性很好的材料,如喷嘴壳体是黄铜,喷口也是易于加工的特殊合金材料。中心孔采用高精度加工机床,钻头是高强度材料精细加工而成。如果钻孔的上艺参数最佳,小孔的加工质量也可保密的。至于更多的工艺和设备细节无法了解,因为任何产品的制造工艺是绝对对外保密的,这也是不言而喻的。
(2)Y型喷嘴的喷口
1)棒材先行退火处理,以利加工。
2)车削加工外形尺寸及台阶孔。
3)采用光学定位加工机床,钻各相交小孔,是该零什关键工序。
4)孔径1.3为进气(汽)孔,孔径1.2为进油孔,尺寸公差很小,加工时由控制钻头尺寸保证。
5)孔径2.1为油、气混合孔,第一次形成油膜;受雾化介质(高压空气或蒸汽)的作用而加速从喷口喷出,形成第二次环形油膜锥,然后破碎为雾滴。因此,为保征该孔内表面粗糙度,必须研磨。
6)表面B要与分油盘相配,为保证密封,也必须研磨。
7)该喷嘴为燃用重渣油燃烧设备用,喷门必须耐磨,故经淬火处理,以提高硬度。
(3)离心甩油盘的喷口
我们示出部分离心甩油盘,为了保证燃油周向分布的均匀性,防止在燃烧室出口出现固定热点,延长涡轮叶片工作寿命.对甩油盘上喷油孔提出了严格加工及检验要求,简要介绍如下:
1)加工要求  如透默ⅢC的甩油盘上9个沿周向均布的油孔直径为3,相互孔距之差小于0.2mm;WZ8的甩油盘上共12个1.7±0.05的甩油孔,错开分两排(有夹角)沿圆周均布,孔的中心点轴向允差为0.2、周向允差为0.1,孔的锥度允差为0.1。
2)流量小均匀性要,在0.1 MPa下收集的流量不均度为±5%;WZ8在0.5MPa下6个预分配孔的燃油不均匀度为±5%.
3)油孔加工艺WZ8(国外Arriel)的甩油盘上的油孔在国外采用电火花加工,有专用夹具,工具电极为铜丝;在国内采用钻孔法加工,由熟练老工人利用专用工装进行,然后进行细心修磨。并且对加工钻头进行尺寸分组,同一甩油盘必须用同一尺寸组的钻头,以保证孔的尺寸公差同一性(如同时为正或为负公差)。巧妙的工艺措施既满足了加工要求,又节省了从国外引进专用电火花加工夹具的费用。
(4)组合式空气雾化装置的空气涡流器
现役的大中小型航空发动机及其改型燃机的燃烧室上不少机型采用了组合式空气雾化装置.空气旋流器与中心喷嘴(多为单路或双路压力雾化喷嘴)组成不可分离的燃油雾化装置。一、二级空气旋流器各有其重要作用。因此,对组台体有严格的尺寸公差和形位公差要求。如此严格的要求,采用一般极料成型件(冲压加工)组焊很难满足其要求,并且需要很多套冲压成型模具投组合焊接工装。国外采用熔模精密铸造工艺使制造过程大为简化,节约材料,其精度也可满足
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