广告询价设为首页收藏本站

世界先进制造技术论坛官方网站—领先的工业传媒广告平台

  • TA的每日心情
    开心
    2018-8-22 11:49
  • 675

    主题

    694

    帖子

    1472

    积分

    管理员

    Rank: 9Rank: 9Rank: 9

    积分
    1472
    QQ
    发表于 2017-11-16 14:00:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
    2017-3-3  来源:中航工业南方航空工业(集团)有限公司  作者:黄袖清,申小卫,郑学著,陈艳芳



          摘要:喷射油道是一种高精度旋转雾化喷嘴,其非连续窄深端槽、窄深槽、3/4圆弧窄端槽为行业内少见结构。通过分析喷射油道特有结构的加工工艺,摸索油孔尺寸与燃油流量的匹配关系,解决了非连续深窄端槽、窄深槽、细微孔电火花成形加工、3/4圆弧窄端槽高效数控加工、高精度喷嘴孔流量调试等关键技术瓶颈,具有一定的指导意义和广阔的应用前景。


          关键词:雾化喷嘴;电火花加工;数控加工;流量调试


          作为航空发动机燃烧室的重要元件,喷射油道的主要功用是将来自燃道的燃油经6个m0.79±0.Olmm的油孑L喷到甩油盘,然后由转速达52440r/min的甩油盘的油孑L将燃油雾化后喷人燃烧室,在火焰筒内燃烧,为航空发动机提供动力。喷射油道与离心式、直流式喷嘴不仅从结构上有较大差异,而且在加工工艺方面也具有特殊性,国内开展此方面的研究很少。本文在电火花、数控加工等传统制造工艺基础上,通过采用Edgecam数控编程软件开发了加工3/4圆弧窄端槽的专用模块,并结合理想流体流量计算公式,开辟了一条旋转雾化喷嘴制造的新途径。


          1.非连续深窄端槽、窄深槽、细微孔电火花成形加工技术


          喷射油道腰形槽槽宽2.5mm、槽深28.2ram(深宽比为I I.28),非连续深窄端槽槽宽2.7mm、槽深6.6mm,该结构采用机械加工刀具悬伸长,易发弹,磨损快,易折断;6个00.79 4-0.01mm的油孑L在圆柱面上,机加加工钻头易发飘,尺寸精度难以控制。通过采用电火





    图1 成形电极



          花加工,选择成形电极(见图1)和合适的加工参数(电压N一105V,加工条件108#,脉冲宽度13“s,脉冲间隙07仙s,放电间隙0.19mm,安全间隙0.28mm),不仅加工效率显著提高,制造成本大大降低,而且窄端槽、窄深槽、细微孑L的加工质量也得到了有效地保证。


          2. 3/4圆弧窄端槽高效数控加工技术


          3/4圆弧窄端槽槽宽3mm、槽深2.5mm,通常采用电火花加工,但是加工效率非常低,通过比较UG、Mastercam和Edgecam3种软件在加工3/4圆弧窄端槽的编程应用,确定采用Edgecam七轴编程软件进行轮廓螺旋铣编程,建立轮廓螺旋铣编程模块,优化加工参数,采用VERICUT软件对刀具路径进行模拟仿真,通过数控选刀系统选刀(图2),使用带涂层外购铣刀实现3/4圆弧窄端槽的高效数控加工。解决了采用电火花加工表面呈黑色(图3),表面粗糙度差,加工效率低等关键技术质量问题,加工效率提高了约80%。








          若燃油为理想流体,不考虑摩擦,且零件质量满足图样要求,由柏努力方程、动量矩守恒定律、连续方程等,可得通过喷嘴的燃油容积流量为:





          3.高精度喷嘴孔流量调试技术


    表1 唢嘴孔径修正后流量试验数扔






          量会随着喷嘴孔径的增加而变大。为了平衡总流量和单孑L流量,加工喷嘴孔时需不断修正孔径尺寸,使喷射油道组合总流量和单孔流量分布不均匀度合格。对于同一零件的同一喷油孔,在同样的试验技术条件下,其参数μ、g、△P、P的变化可忽略不计,从而推出简易流量计算公式:Q=fA:(厂为常数)。根据起始孔径(2r。)流量试验得出的流量实际值(O。),按公式





          可计算出合格流量(Q:)对应的孔径值(2吃),然后根据试验结果对孔径尺寸进行修正,使喷射油道组合总流量控制在(230—260)L/h,单孔流量分布不均匀度控制在0.93—1.07,以解决了给定孔径不能满足给定流量值时,喷油孔返修孔径无法确定的问题。喷射油道原喷嘴孔尺寸为(P0.76(+0.02,0mm),修正后孔径值为中0.79±0.01mm;流量试验合格率由70%提高到100%(具体数据见表1),返修率由100%下降至0,有效保证了发动机使用性能。





    图4 改进前、后工艺路线



          4.自动氩弧焊技术


          油道与盖板焊后会产生一定变形,需要留有一定的余量进行精加工,而余量过多时易造成焊缝处漏泵(因熔深不够),通过摸索熔深的大小,将焊后加工余量由0.4调整为0.2。为保证焊缝的均匀性,焊接方式由手动焊接改为自动氩弧焊,加工工艺调整见图4,红色线框内为改动工序。


          5.多余物防护技术


          喷射油道组合油路复杂,通过分析油路结构和特征,对所有机加工序、特种工序、试验工序、检验工序的油路进口和出口采取保护装置,封死油路口,以防铁屑掉进去,加工后装上防护罩装入袋子后入箱。


          6.结论


          ①采用Edgeeam七轴编程软件进行轮廓螺旋铣编程加工3/4圆弧窄端槽,零件尺寸技术条件合格率由0提高到100%,JJu工.效率较项目研究前提高了80%。


          ②采用成型电极和电火花成型技术,实现了窄深槽成型加工,大大提高了航空发动机制造的自主创新能力。


          ③采用流量调试与孔径加工同步技术,使流量试验合格率提高了25%~30%,返修率下降了100%,有效地保证了零件加工质量,喷嘴流量调试效率得到显著提高。


          本文针对航空发动机燃烧室重要件喷射油道的结构特点及难点,通过合理选择电火花加工参数、采用数控高效加工3/4圆弧窄端槽、确定流量试验与喷油孑L孑L径等自主创新技术原理,保证了非连续深窄端槽、窄深槽、细微孔尺寸精度和表面质量,确定了喷嘴流量与孑L径尺寸的匹配关系,为新涡轴、新涡浆等四代机、五代机研制打下了坚实的基础。





    回复

    使用道具 举报

    您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

    本版积分规则

    主题 259 | 回复: 265

    QQ|申请友链|联系我们|法律声明|用户协议|商务合作|会员入驻|积分充值|积分商城|积分奖励规则| 世界先进制造技术论坛 ( 沪ICP备12020441号 )     

    GMT+8, 2018-11-15 14:22 , Processed in 0.308698 second(s), 54 queries .

    论坛声明:《世界先进制造技术论坛》属纯技术性非赢利性论坛,请勿发布非法言论、非法广告等信息,多谢合作。
    本论坛言论纯属发表者个人意见且会员单独承担发表内容的法律责任,与本论坛立场无关;会员参与本论坛讨论必须遵守中华人民共和国法律法规,凡涉及政治言论、色情、毒品、违法枪支销售等信息一律删除,并将积极配合和协助有关执法机关的调查,请所有会员注意!
    本论坛资源由会员在本论坛发布,版权属于原作者;论坛所有资源为会员个人学习使用,请勿涉及商业用途并请在下载后24小时删除;如有侵犯原作者的版权和知识产权,请来信告知,我们将立即做出处理和回复,谢谢合作!
    电话:021-37709287 邮箱:info@amtbbs.org 微信公众号:AMTBBS 微信服务公众号:AMTservice QQ客服一:3384354588 QQ客服二:2969954637

     

    快速回复 返回顶部 返回列表