一种航空发动机环形燃烧室加工装置及方法与流程

本发明涉及航空航天零部件加工，特别涉及一种航空发动机环形燃烧室加工装置及方法。

背景技术：

1、燃气涡轮发动机的燃烧室由扩压器、燃烧室壳体、火焰筒、燃料喷嘴、点火装置构成；分为单管燃烧室、联管燃烧室、环形燃烧室，环形燃烧室空间类似于环管形燃烧室空间，是在气缸（机壳）内环绕主轴的一个空间。在环形燃烧室空间内有火焰筒，火焰筒也是环形结构，火焰筒周围加工有成千上万的气孔，用于实现了冷却以及空气与燃油的充分混合，气孔的方向与火焰筒的轴线方向垂直，目前气孔的加工一般采用激光或电子束进行加工，加工过程中需要对火焰筒进行装夹，然后进行加工，由于火焰筒的轮廓形状不是规则的形状，同时火焰筒具有典型的薄壁特征，这就给加工过程中火焰筒的装夹以及打孔位置的确定带来的较高的难度，工人的熟练程度决定了成品火焰筒的加工质量。

2、基于此，本发明公开了一种航空发动机环形燃烧室加工装置及方法，从火焰筒的安装固定以及打孔过程方面入手，提供一种能够对火焰筒实现高精度全自动气孔加工的装置和方法。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种航空发动机环形燃烧室加工装置，包括支撑组件、驱动组件、打孔组件和安装组件，所述的支撑组件设置在驱动组件的上方，所述的驱动组件上滑动安装有打孔组件，所述的驱动组件包括转轴，所述的驱动组件驱动转轴和打孔组件同时运动，所述的转轴上设置有安装组件，所述的安装组件用于安装火焰筒，所述的打孔组件用于对安装组件上安装的火焰筒进行气孔加工，所述的支撑组件用于实现转轴的定位。

2、进一步的，所述的支撑组件包括机架，所述的机架安装在驱动组件上，所述的机架上方设置有两组滑轨，每个滑轨内部均滑动安装有一个滑动板，位于同一组中的两个滑动板的其中一个上固定安装有第一齿条，另一个通过立板固定安装有第一齿条，同一组的两个第一齿条同时与第一齿轮形成齿轮传动，所述的第一齿轮同轴固定安装在第一电机的输出轴上，所述的第一电机固定安装在第一转动座上，所述的第一转动座固定安装在机架上，同一组中的两个滑动板上相对的面上设置有弧形板，所述的弧形板用于对转轴进行定位。

3、进一步的，所述的驱动组件包括底座，所述的机架固定安装在底座上，所述的底座上设置有两组第二转动座，其中一组第二转动座之间转动安装有第一丝杠，所述的第一丝杠与第二电机的输出轴同轴固定连接，所述的转轴通过轴承转动安装在机架上，所述的第一丝杠上同轴固定安装有第一带轮，所述的转轴上同轴固定安装有第二带轮，所述的第二带轮通过皮带与第一带轮形成带传动。

4、进一步的，所述的打孔组件包括安装座，所述的底座上另一组第二转动座之间设置有第一导向杆，所述的安装座下方设置有两个滑座，其中一个滑座与第一丝杠形成螺纹配合，另一个滑座滑动安装在第一导向杆上，所述的安装座上转动安装有第二丝杆，所述的第二丝杆与第三电机的输出轴同轴固定连接，所述的第三电机固定安装在安装座上，所述的第二丝杆与第二齿条形成螺纹配合，所述的第二齿条滑动安装在安装座上，所述的安装座上通过第一连接板和第二连接板固定安装有固定环，所述的固定环上同轴转动安装有转动环，所述的第二丝杆上螺纹连接有第二齿条，第二齿条滑动安装在安装座上，所述的转动环外部同轴固定安装有齿圈，所述的齿圈与第二齿条形成齿轮齿条配合。

5、进一步的，所述转动环上圆周均匀设置有多个缺口，缺口对应的转动环上滑动安装有第一滑杆，所述的第一滑杆位于转动环内部的一端上固定安装有安装筒，所述的安装筒内部用于放置电子束发射器，所述的安装筒上转动安装有转动架，所述的转动架的端部转动安装有滚珠，所述的转动架上设置有销轴，所述的销轴上转动安装有第一升降板的第一端，所述的第一升降板滑动安装在限位板内部，所述的限位板的两端滑动安装在升降架上，所述的升降架滑动安装在转动环上，同一组的两个升降架分别固定安装在固定板的两端，所述的固定板上固定安装有连接板，所述的连接板与第一滑杆位于转动环外部的一端固定连接，所述的固定板与限位板之间设置有第一电缸，所述的转动环的外部设置有用于实现第一滑杆径向固定的定位组件。

6、进一步的，所述的定位组件包括设置在第一滑杆外侧的摩擦筒，所述的摩擦筒固定安装在转动环上，所述的摩擦筒上端设置有开口，所述的摩擦筒与连接板之间设置有与第一滑杆同轴的第一弹簧，位于第一滑杆的两侧的转动环上同轴设置有两个套环，两个套环上相对的两个面上设置有多个挤压凸起，所述的摩擦筒设置在两个挤压凸起之间，两个所述的套环上设置有多个固定框架，所述的套环内侧面上设置有支杆，所述的套环上设置有容纳支杆的弧形槽，两个所述的套环之间的转动环上通过第三导向杆设置有电机座，所述的电机座上固定安装有第四电机，所述的第四电机的输出轴与第三丝杆同轴固定连接，所述的第三丝杆转动安装在转动环上，所述的第三丝杆上螺纹连接有第二升降板，所述的第二升降板与第三导向杆滑动连接，所述的第二升降板的两侧分别通过第二铰接板与支杆连接，两个套环之间的转动环上固定安装有两个支架，两个支架之间设置有两个固定轴，每个固定轴上分别转动安装有两个侧板，位于同一个固定轴上的两个侧板之间设置有两个连接杆，位于下方的连接杆设置在固定框架内部，所述的第二升降板的两侧分别设置有推板，所述的推板用于驱动侧板转动。

7、进一步的，所述的转轴中部和远离轴承的端部均设置有轴套，所述的转轴转动安装在两个轴套上，两个所述的轴套上贯穿设置有第二导向杆，两个所述的轴套之间设置有螺纹结构，两个所述的轴套之间安装有安装组件。

8、所述的安装组件包括安装管，所述的安装管与转轴形成螺纹配合，所述的安装管滑动安装在第二导向杆上，所述的安装管上设置有两个安装圆盘，其中一个安装圆盘固定安装在安装管上，另一个安装圆盘滑动安装在安装管上，每个安装圆盘上滑动安装有多个第二滑杆，两个相互靠近的第二滑杆的端部上设置有挡板，两个挡板之间设置有第二电缸，所述的挡板与安装圆盘之间设置有与第二滑杆同轴的第二弹簧。

9、进一步的，所述的安装圆盘的外部同轴转动安装有两个滑动架，所述的两个滑动架之间通过第四电缸连接，所述的滑动架上滑动安装有多个伸缩架，所述的伸缩架的端部的两侧分别通过第三弹簧连接有固定球，所述的安装管上还同轴设置有两个安装环，所述的安装环与安装圆盘之间设置有第三电缸，所述的安装环通过第一铰接板与伸缩架铰接，所述的第一铰接板从安装圆盘上的镂空结构穿过。

10、一种航空发动机环形燃烧室加工方法，包括以下步骤：

11、步骤一：将火焰筒套设在安装组件的外侧，通过安装组件将火焰筒的两端固定；

12、步骤二：通过支撑组件将转轴的两端固定；

13、步骤三：启动第二转动座，首先调整打孔组件与火焰筒的轴向相对位置，然后将安装筒的径向位置固定，最后启动第三电机，对火焰筒一个圆周平面进行气孔加工，重复本步骤，直到气孔加工完成；

14、步骤四：转换支撑组件对转轴不同位置的夹持固定，将加工后的火焰筒从安装组件上取下，完成加工过程。

15、本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明设置的安装组件的尺寸能够进行调节以适应火焰筒的长度和两端直径的形状，夹持方式不会造成火焰筒形变，同时能够自动让位，保证一次装夹实现火焰筒的全方位加工；（2）本发明设置的驱动组件同时驱动打孔组件和安装组件向同一方向运动，利用打孔组件和安装组件运动速度差调节打孔组件和安装组件的相对位置，实现了高精度调节；（3）本发明设置的打孔组件通过滚珠与火焰筒接触精确控制打孔点位，同时打孔组件通过利用第二丝杆驱动第二齿条滑动进而实现驱动安装筒的高精度转动，保证气孔密集均匀地分布在火焰筒上；（4）本发明设置的支撑组件能保证转轴处于水平状态，便于火焰筒的装卸，以及保证了打孔组件和安装组件的同轴度。