一种航空航天发动机机匣加工装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种航空航天发动机机匣加工装置，属于机械加工技术领域，包括底座、转动圆环和定位环，底座的上端面转动安装有多组轴向支撑组件，多组轴向支撑组件上方设置有定位环，轴向支撑组件用于实现底座与定位环的固定连接，定位环与底座同轴设置，底座的上端面与定位环之间设置有转动圆环，转动圆环与底座、定位环同轴设置，转动圆环与多个轴向支撑组件滑动连接，风扇机匣设置在底座和转动圆环的外侧，底座的内部同轴设置有辅助切削组件，辅助切削组件与转动圆环在换位驱动组件的作用下相对固定，本发明专利技术还公开了一种航空航天发动机机匣加工方法，有效削弱了薄壁回转件在机械加工时出现的变形问题。工时出现的变形问题。工时出现的变形问题。

【技术实现步骤摘要】
一种航空航天发动机机匣加工装置及方法


[0001]本专利技术涉及机械加工
，特别涉及一种航空航天发动机机匣加工装置及方法。

技术介绍

[0002]机匣是航空发动机中重要的支撑和承力部件，其内部安装有主轴、叶片和各种连接附件等；机匣也是重要的承力部件，发动机的推力通过机匣传递给飞机。机匣工作环境恶劣，在工作状态下，既承受轴向力、横向或侧向力，也承受弯矩、扭矩等质量惯性力，还承受着温度载荷、振动载荷和装配应力等，且各种载荷循环变化；在发生叶片断裂等情况下，还要求机匣具有过包容能力，因此，机匣既要满足支撑功能，也必须具有足够的强度、刚度和可靠性、稳定性等。
[0003]鉴于在使用过程中对机匣的严格要求，在制造机匣时也具有较高的精度要求，以风扇机匣为例，风扇机匣为薄壁回转件，在加工时普遍存在以下问题：（1）机加工前的装夹会造成机匣的变形；（2）在进行铣削叶片安装孔时，由于道具的进给会造成机匣的变形；（3）由于材料自身的特性存在的黏刀等问题，针对前两个问题现有技术一般采用在机匣内部放置固定的随行模具，以及调整进刀参数以抵抗机加工时产生的机匣变形，但是该种被动抵御变形的方式对机匣变形抵抗能力十分微小，同时容易在加工的过程中对夹具造成损伤，操作不方便，生产成本较高。
[0004]现有技术中公开号为CN111993112A的中国专利技术专利申请公开了一种加工航空发动机环形机匣用夹具，包括底盘，所述底盘的顶端设有压紧装置，该压紧装置可将环形机匣底端的环形板压紧固定在底盘的顶端，所述底盘的上端依次可拆卸的固定连接有第一、二内撑组件，所述第一内撑组件包括多块周向排列的第一撑块，该第一撑块的外侧面可压紧贴合在环形机匣底部的内壁上，所述第二内撑组件包括多块周向排列的第二撑块，该第二撑块的外侧面可压紧贴合在环形机匣中部的内壁上，所述第二内撑组件的上方可拆卸的固定连接有盖板；用本专利技术的夹具在五轴联动车铣复合加工中心上一次装夹环形机匣，即可完成环形机匣内、外型面的加工，加工过程中，环形机匣的薄壁处不易产生变形，如上所述，该夹具侧重点在于对环形机匣的夹持，在机加工时仍然被动抵御加工变形的缺陷，无法避免加工变形的产生，因此，本专利技术提供一种航空航天发动机机匣加工装置及方法，在进行机加工时，配合加工刀具将待去除的材料夹住，有效防止加工变形的产生，同时防止装夹变形。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种航空航天发动机机匣加工装置，包括底座、转动圆环和定位环，所述的底座的上端面转动安装有多组轴向支撑组件，多组所述的轴向支撑组件上方设置有定位环，所述的轴向支撑组件用于实现底座与定位环的固定连接，所述的定位环与底座同轴设置，所述的底座的上端面与定位环之间设置有转动
圆环，所述的转动圆环与底座、定位环同轴设置，所述的转动圆环与多个轴向支撑组件滑动连接，风扇机匣设置在底座和转动圆环的外侧，所述的底座的内部同轴设置有辅助切削组件，所述的辅助切削组件与转动圆环在换位驱动组件的作用下相对固定。
[0006]所述的辅助切削组件包括滑筒，所述的滑筒靠近转动圆环内壁的一端上设置有支撑球，所述的滑筒带动支撑球在转动圆环的轴向、径向以及圆周方向移动，所述的支撑球的移动轨迹与风扇机匣上叶片安装孔的形状相同，以此与加工刀具配合，减小加工变形。
[0007]进一步的，所述的辅助切削组件还包括安装座，所述的安装座同轴转动安装在底座内部，所述的安装座上通过固定座安装有轴承座，所述的轴承座上转动安装有角度调节板，所述的角度调节板底面与安装座之间铰接有两个第一伸缩杆，所述的第一伸缩杆用于调整角度调节板与安装座轴线之间的夹角，所述的角度调节板上转动安装有转杆，所述的转杆绕着角度调节板轴线方向转动，所述的滑筒同轴滑动同时转动设置在转杆外部。
[0008]进一步的，所述的滑筒滑动安装在滑座上，所述的滑座滑动安装在限位框上，所述的限位框的两端分别设置有连接板，其中一个连接板转动安装在固定座底部与安装座同轴的位置上，所述的轴承座上设置有定位柱，所述的定位柱与安装座同轴，另一个连接板转动安装在定位柱上，所述的限位框为弧形板，所述的限位框与安装座同轴，所述的滑座和滑筒远离滑座的一端上均设置有挡板，滑座和滑筒上的挡板之间设置有第二伸缩杆。
[0009]进一步的，所述的角度调节板上同轴固定安装有齿环，所述的齿环上设置有第四滑槽，所述的第四滑槽内部滑动安装有第二轴套，所述的第二轴套内部同轴固定安装有转杆，所述的转杆上转动安装有第一轴套，所述的第一轴套转动安装在驱动齿轮上，所述的驱动齿轮与齿环形成齿轮传动，所述的角度调节板上设置有与齿环同轴的滑轨，所述的角度调节板靠近安装座的面上滑动安装有滑动座，所述的滑动座上固定安装有第一电机，固定座的输出轴穿过滑轨与驱动齿轮同轴固定连接。
[0010]进一步的，所述的轴向支撑组件包括滑动立板，所述的滑动立板滑动安装在底座的上端面上，滑动立板在风扇机匣的圆周方向滑动，所述的滑动立板上滑动安装有升降立板，升降立板的滑动方向为底座的轴线方向，所述的滑动立板内部设置有用于驱动升降立板顶出的油路，所述的升降立板上设置有接触板，所述的接触板的上下表面均设置有电磁铁组件，用于与驱动环或定位环连接，所述的定位环靠近转动圆环的面上转动安装有驱动环，驱动环与定位环同轴设置，所述的升降立板上设置有用于驱动驱动环转动的驱动组件，所述的驱动环由两个互相垂直的圆环组成。
[0011]进一步的，每个升降立板的两侧均设置有驱动组件，所述的驱动组件包括滑框，所述的滑框固定安装在升降立板上，所述的升降立板内部滑动安装有滑块，所述的滑块与滑框内壁之间设置有第三伸缩杆，所述的滑块下表面上固定安装有第三电机，所述的第三电机的输出轴穿过滑块，第三电机的输出轴与第三驱动轮同轴固定连接，所述的第三驱动轮用于驱动驱动环转动。
[0012]进一步的，所述的换位驱动组件用于实现安装座与转动圆环的同步转动，所述的换位驱动组件设置在底座上的安装凹槽内部，所述的底座的上端面上设置有连接通孔，所述的连接通孔内部设置有第二驱动轮，所述的安装凹槽内部设置有轴线互相垂直的第一转轴和第二转轴，所述的第一转轴上同轴固定安装有第一驱动轮，所述的第二转轴上同轴固定安装有第二驱动轮，所述的第一驱动轮与安装座配合，所述的第二驱动轮与转动圆环的
下端面配合，所述的第一转轴和第二转轴上分别同轴固定安装有第二锥齿轮和第一锥齿轮，所述的第一锥齿轮与第二锥齿轮形成锥齿轮传动，所述的第二转轴与第二电机的输出轴固定连接，所述的第一驱动轮驱动安装座转动的角速度与第二驱动轮驱动转动圆环转动的角速度相同。
[0013]一种航空航天发动机机匣加工方法，包括以下步骤：步骤一：将风扇机匣套设在底座、转动圆环、定位环的外侧，同时将底座固定在铣床平台上，调整铣刀的位置和辅助切削组件的位置，使得铣刀和支撑球对应在风扇机匣上的同一点上；步骤二：调整两个第一伸缩杆的长度，驱动角度调节板在轴承座上转动，使得角度调节板的倾斜角度与风扇机匣上叶片安装孔的倾斜角度相等；步骤三：启动第二伸缩杆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空航天发动机机匣加工装置，其特征在于：包括底座（2）、转动圆环（3）和定位环（4），所述的底座（2）的上端面转动安装有多组轴向支撑组件（8），多组所述的轴向支撑组件（8）上方设置有定位环（4），所述的轴向支撑组件（8）用于实现底座（2）与定位环（4）的固定连接，所述的定位环（4）与底座（2）同轴设置，所述的底座（2）的上端面与定位环（4）之间设置有转动圆环（3），所述的转动圆环（3）与底座（2）、定位环（4）同轴设置，所述的转动圆环（3）与多个轴向支撑组件（8）滑动连接，风扇机匣（1）设置在底座（2）和转动圆环（3）的外侧，所述的底座（2）的内部同轴设置有辅助切削组件（6），所述的辅助切削组件（6）与转动圆环（3）在换位驱动组件（7）的作用下相对固定；所述的辅助切削组件（6）包括滑筒（609），所述的滑筒（609）靠近转动圆环（3）内壁的一端上设置有支撑球（610），所述的滑筒（609）带动支撑球（610）在转动圆环（3）的轴向、径向以及圆周方向移动，所述的支撑球（610）的移动轨迹与风扇机匣（1）上叶片安装孔（101）的形状相同，以此与加工刀具配合，减小加工变形。2.根据权利要求1所述的一种航空航天发动机机匣加工装置，其特征在于：所述的辅助切削组件（6）还包括安装座（601），所述的安装座（601）同轴转动安装在底座（2）内部，所述的安装座（601）上通过固定座（602）安装有轴承座（605），所述的轴承座（605）上转动安装有角度调节板（604），所述的角度调节板（604）底面与安装座（601）之间铰接有两个第一伸缩杆（603），所述的第一伸缩杆（603）用于调整角度调节板（604）与安装座（601）轴线之间的夹角，所述的角度调节板（604）上转动安装有转杆（613），所述的转杆（613）绕着角度调节板（604）轴线方向转动，所述的滑筒（609）同轴滑动同时转动设置在转杆（613）外部。3.根据权利要求2所述的一种航空航天发动机机匣加工装置，其特征在于：所述的滑筒（609）滑动安装在滑座（608）上，所述的滑座（608）滑动安装在限位框（606）上，所述的限位框（606）的两端分别设置有连接板，其中一个连接板转动安装在固定座（602）底部与安装座（601）同轴的位置上，所述的轴承座（605）上设置有定位柱（607），所述的定位柱（607）与安装座（601）同轴，另一个连接板转动安装在定位柱（607）上，所述的限位框（606）为弧形板，所述的限位框（606）与安装座（601）同轴，所述的滑座（608）和滑筒（609）远离滑座（608）的一端上均设置有挡板（612），滑座（608）和滑筒（609）上的挡板（612）之间设置有第二伸缩杆（611）。4.根据权利要求2所述的一种航空航天发动机机匣加工装置，其特征在于：所述的角度调节板（604）上同轴固定安装有齿环（616），所述的齿环（616）上设置有第四滑槽（617），所述的第四滑槽（617）内部滑动安装有第二轴套（615），所述的第二轴套（615）内部同轴固定安装有转杆（613），所述的转杆（613）上转动安装有第一轴套（614），所述的第一轴套（614）转动安装在驱动齿轮（618）上，所述的驱动齿轮（618）与齿环（616）形成齿轮传动，所述的角度调节板（604）上设置有与齿环（616）同轴的滑轨（621），所述的角度调节板（604）靠近安装座（601）的面上滑动安装有滑动座（619），所述的滑动座（619）上固定安装有第一电机（620），固定座（602）的输出轴穿过滑轨（621）与驱动齿轮（618）同轴固定连接。5.根据权利要求1所述的一种航空航天发动机机匣加工装置，其特征在于：所述的轴向支撑组件（8）包括滑动立板（801），所述的滑动立板（801）滑动安装在底座（2）的上端面上，滑动立板（801）在风扇机匣（1）的圆周方向滑动，所述的滑动立板（801）上滑动安装有升降立板（802），升降立板（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，陆阳，
申请(专利权)人：北京成立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：