一种航空发动机空心轴类零件的加工方法与流程

本发明涉及轴类零件加工技术领域，具体为一种航空发动机空心轴类零件的加工方法。

背景技术：

航空发动机空心细长轴类零件通常具有内孔孔径较小(一般直径小于30mm)、孔深较深(一般600mm以上)、内外壁厚较薄且使用过程中承担较大扭矩和较高转速的特点，所以在加工过程中要求轴的外径与内孔同轴度较好。

目前在加工过程中通常采用壁厚测量仪来测量轴的内外圆壁厚，但很多情况下该测量仪测量过程中受较大限制，无法较为准确地测量零件壁厚差，而其他方法也是无法测量这种较深孔的壁厚差，在这种情况下，我们通过使用利用动平衡方式找出零件偏重点的方位及不平衡量，再通过不平衡量来计算壁厚差，从而保证空心细长轴类零件加工的同轴度要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种航空发动机空心轴类零件的加工方法，具备检测方便、局限性小和操作简单方便的优点，解决了空心细长轴类零件在加工时内外圆壁厚不方便测量的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种航空发动机空心轴类零件的加工方法，具体包括以下步骤：

步骤一：装夹零件，通过动平衡设备对轴类零件的装夹；

步骤二：零件检测，通过动平衡设备分别检测出零件两端不平衡量和偏重点方向；

步骤三：标记，用记号笔将检测出的不平衡量和偏重点方向标记在零件两端的外圆面上；

步骤四：偏移量计算，通过计算零件两端外圆上标记的不平衡量来换算零件内外圆壁厚差，从而确定内外圆同轴度的偏移量；

步骤五：顶尖孔修正，通过计算出的偏移量和标记出的偏重点方向来将零件两端的顶尖孔修正；

步骤六：零件再加工，通过零件加工设备对零件的外圆面进行加工，从而保证零件内外圆同轴度。

优选的，步骤一中动平衡设备对轴类零件两端的动平衡支承位置进行装夹。

优选的，步骤六中通过顶尖支撑的方式对轴类零件进行固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明能实现利用航空发动机制造工厂通用的动平衡设备来实现同轴度的测量，具有更易实现，局限性小，操作简单方便的特点，对一些难以测量同轴度的空心细长轴类零件来说，它能更有效的测量出零件的同轴度，也能减少在利用壁厚测量仪测量过程中造成的测量仪器的损坏。

2、本发明只需在测量出零件的偏重方向及偏重量后就可以在简单计算后确定零件轴向的偏移量及偏移方向，在下一道加工外圆工序中就可以保证零件的同轴度，小型航空发动机转速高达近60000～80000rpm，旋转零件的动平衡要求高，使用该方法也更接近零件本身对不平衡量要求的控制。

附图说明

图1为本发明轴类零件加工方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中测量方式示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种航空发动机空心轴类零件的加工方法，具体包括以下步骤：

步骤一：装夹零件，通过动平衡设备对轴类零件的装夹；

步骤二：零件检测，通过动平衡设备分别检测出零件两端不平衡量和偏重点方向；

步骤三：标记，用记号笔将检测出的两端不平衡量和偏重点方向标记在零件两端的外圆面上；

步骤四：偏移量计算，通过计算零件两端外圆上标记的不平衡量来换算零件内外圆壁厚差，从而确定内外圆同轴度的偏移量；

步骤五：顶尖孔修正，通过计算出的偏移量和标记出的偏重点方向来将零件两端的顶尖孔修正；

步骤六：零件再加工，通过零件加工设备对零件的外圆面进行加工，从而保证零件内外圆同轴度。

本发明中：步骤一中动平衡设备对轴类零件两端的动平衡支承位置进行装夹。

本发明中：步骤六中通过顶尖支撑的方式对轴类零件进行固定。

实施例：

请参阅图2，该方法对轴类零件两端的动平衡支承位置进行装夹，通过动平衡设备分别检测出零件两端不平衡量及偏重点方向，用记号笔标记在零件两端外圆上，以小头端为例，将l1、l2、l3和l4段零件的重量计算出来，通过公式(1/6m*d1＝m1*s1，其中m代表零件总重量、d1代表图示轴的小头端直径、m1代表动平衡测量出的小头端偏重量、s1代表需计算的轴心线偏移量)计算零件小头端轴心线偏移量s1，然后通过计算出的偏移量s1和动平衡后标记出的偏重点方向来将零件小头端的顶尖孔1按s1偏移并修正，然后通过顶尖支承的方式加工零件外圆面来保证零件内外圆同轴度。大头端调整方法与上述小头端的调整方法相同。

综上所述，该航空发动机空心轴类零件的加工方法，解决了空心细长轴类零件在加工时内外圆壁厚不方便测量的问题，能实现利用航空发动机制造工厂通用的动平衡设备来实现同轴度的测量，具有更易实现，局限性小，操作简单方便的特点，对一些难以测量同轴度的空心细长轴类零件来说，它能更有效的测量出零件的同轴度，也能减少在利用壁厚测量仪测量过程中造成的测量仪器的损坏，只需在测量出零件的偏重方向及偏重量后就可以在简单计算后确定零件轴向的偏移量及偏移方向，在下一道加工外圆工序中就可以保证零件的同轴度，小型航空发动机转速高达近60000～80000rpm，旋转零件的动平衡要求高，使用该方法也更接近零件本身对不平衡量要求的控制。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种航空发动机空心轴类零件的加工方法，具体包括以下步骤：步骤一：装夹零件，通过动平衡设备对轴类零件的装夹；步骤二：零件检测，通过动平衡设备分别检测出零件两端不平衡量和偏重点方向；步骤三：标记，用记号笔将检测出的不平衡量和偏重点方向标记在零件两端的外圆面上；步骤四：偏移量计算，通过不平衡量来换算零件内外圆壁厚差。本发明能实现利用航空发动机制造工厂通用的动平衡设备来实现同轴度的测量，具有更易实现，局限性小，操作简单方便的特点，对一些难以测量同轴度的空心细长轴类零件来说，它能更有效的测量出零件的同轴度，也能减少在利用壁厚测量仪测量过程中造成的测量仪器的损坏。

技术研发人员：唐俭;李召祥
受保护的技术使用者：株洲格斯特动力机械有限责任公司
技术研发日：2018.10.31
技术公布日：2019.03.22