一种到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法转让专利
申请号 : CN201611061454.5
文献号 : CN106493503B
文献日 : 2019-02-12
发明人 : 张革 , 高嘉聪 , 袁慧义 , 孔令琪 , 于萍
申请人 : 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
摘要 :
一种到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法，其工艺路线依次如下：集齐机件检查——装配并调整——拆下8个螺栓——测量——补加工——装配精密螺栓——测量——最终检查；其中：装配并调整方法满足下述要求：在精密转台上装夹后机匣(1)，夹具基准为A、B面，将夹具调整；将转阶段(2)和轴承机匣(3)装配到后机匣(1)上，用螺栓将三个件连接；测量轴承机匣(3)C、D面跳动；然后将螺母拧紧，再次测量直到合格；最后拆下精密螺栓孔处的螺栓。本发明提出了一种切实可行的针对到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法，其精度高，成本低，经济效益显著。
权利要求 :
1.一种到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法，到寿修理的后机匣组合件由后机匣(1)、转阶段(2)、轴承机匣(3)组成；装配后的技术要求为：以A、B面为基准，C面端面跳动不大于0.03mm，D面的径向调动不大于0.05mm；分布在C面上，上面分布24个螺栓孔，其中8个螺栓孔为精密螺栓孔，均布在C面，加工精度为 精密螺栓配合部位尺寸为 孔的位置度相对于A、B、G面为基准，位置度不大于0.1mm；加强螺栓与精密螺栓孔的配合要求间隙0～0.018mm；自锁螺母拧紧力矩为15～20N·m；其特征在于：到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法的工艺路线依次如下：集齐机件检查——装配并调整——拆下8个螺栓——测量——补加工——装配精密螺栓——测量——最终检查；其中：装配并调整方法满足下述要求：在精密转台上装夹后机匣(1)，夹具基准为A、B面，将夹具调整，端跳和径跳不大于0.02mm；将转阶段(2)和轴承机匣(3)装配到后机匣(1)上，用24个螺栓将三个件连接，螺母预拧紧；测量轴承机匣(3)C面和D面跳动，C面跳动不大于
0.03mm，D面跳动不大于0.05mm；当C面跳动超差，则通过修理转阶段(2)的端面跳动保证C面合格；当D面跳动不合格，则通过调整轴承机匣(3)的径向串动量保证D面径向跳动要求；然后将24个螺母拧紧，再次测量直到合格；合格后拆下8个精密螺栓孔处的螺栓。
2.按照权利要求1所述到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法，其特征在于：
补加工工艺方法满足下述要求：
将装配好的夹具和零组件装到坐标镗床上，测量并找正基准，基准跳动不大于0.02mm；
对精密螺栓孔进行位置度测量，铰孔，保证技术要求；
当遇到精密螺栓孔位置度和3个件孔有偏移的情况下，采用将精密螺栓孔增大组别的方法，即每个组别增加0.2mm，同时配作精密螺栓的方法进行组合钻镗孔保证装配要求。
说明书 :
一种到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法
技术领域
[0001] 本发明涉及发动机零组件到寿修理精密螺栓孔加工和装配工艺设计和应用技术领域，特别提供了一种到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法。
背景技术
[0002] 涡轮后机匣单元体是发动机后部的主要承力部件，后机匣上装配有轴承机匣和转接段，为保证发动机低压转子可靠工作，在轴承机匣，转接段和后机匣壳体之间由24个加强螺栓进行固定，其中有8个螺栓为精密定位螺栓。目前发动机使用一个寿命期后，需返厂进行修理，修理中后机匣因其结构为焊接结构件，受工作应力和热应力的影响存在加大的变形，在修理中存在更换新品或寿命满足要求的机件时，精密螺栓孔位置发生位移，无法满足装配要求，为此有必要开展该项组合加工技术研究。
[0003] 到寿修理的后机匣组合件由后机匣1、转阶段2、轴承机匣3组成；装配后的技术要求为：以A、B面为基准，C面端面跳动不大于0.03mm，D面的径向调动不大于0.05mm，见图1(加工示意图)；分布在C面上，上面分布24个螺栓孔，其中8个螺栓孔为精密螺栓孔，均部在C面，加工精度为 精密螺栓配合部位尺寸为 孔的位置度相对于A、B、G面为基准，位置度不大于0.1mm，见图2(螺栓孔位置图)；加强螺栓与精密螺栓孔的配合要求间隙0～0.018mm；自锁螺母拧紧力矩为15～20N·m；
[0004] 技术难点：(1)后机匣为焊接结构件，工作后机件变形较大，修理中因补焊修理导致精密螺栓孔部位相对基准面A、B变化，为此装配2号件和3号件后无法满足D面的跳动要求，需调整；(2)3个件号在制造时采用数控镗床编程，完成螺栓孔的加工，新品装配时能够满足要求，但是在使用后修理中因机件使用后应力释放，加上使用中受振动和温度，空气流体的影响，各部件的加工基准已发生变形，而对用的精密螺栓孔的位置精度已超出设计要求，再次组合已无法同时满度装配跳动要求和精密螺栓装配要求。
[0005] 到寿修理的后机匣组合件在修理和制造中，对于两个机件以上的零组件组合后，安装的精密螺栓孔均是在组合装配后进行组合加工，加工中孔的位置度和孔的加工精度均是由机床加工保证，但是在机件使用一个或多个翻修期后，组合机件因使用后机件磨损，裂纹等问题需要进行修理和串换件导致精密螺栓孔位置度不能保持一致，导致无法进行装配问题。为此需要开展此项技术研究，解决修理部件装配和使用要求。
[0006] 人们迫切希望获得一种技术效果优良的到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法。
发明内容
[0007] 本发明的目的是提供一种技术效果优良的到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法。针对到寿修理的发动机零组件因使用后机件变形，磨损和修理中串换件等问题，导致零组件装配中精密螺栓孔位置度发生改变，无法满足技术要求，为此制定修理加工和装配工艺方法，解决该项技术问题。
[0008] 本发明提供了一种到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法，到寿修理的后机匣组合件由后机匣1、转阶段2、轴承机匣3组成；装配后的技术要求为：以A、B面为基准，C面端面跳动不大于0.03mm，D面的径向调动不大于0.05mm，见图1(加工示意图)；分布在C面上，上面分布24个螺栓孔，其中8个螺栓孔为精密螺栓孔，均部在C面，加工精度为精密螺栓配合部位尺寸为 孔的位置度相对于A、B、G面为基准，位置度不大于0.1mm，见图2(螺栓孔位置图)；加强螺栓与精密螺栓孔的配合要求间隙0～
0.018mm；自锁螺母拧紧力矩为15～20N·m；其特征在于：到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法的工艺路线依次如下：集齐机件检查——装配并调整——拆下8个螺栓——测量——补加工——装配精密螺栓——测量——最终检查；其中：
0.018mm；自锁螺母拧紧力矩为15～20N·m；其特征在于：到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法的工艺路线依次如下：集齐机件检查——装配并调整——拆下8个螺栓——测量——补加工——装配精密螺栓——测量——最终检查；其中：
[0009] 装配并调整方法满足下述要求：在精密转台上装夹零件即后机匣1，夹具基准为A、B面，将夹具调整，端跳和径跳不大于0.02mm；将零件2和零件3即转阶段2和轴承机匣3装配到零件即后机匣1上，用24个螺栓将三个件连接，螺母预拧紧；测量轴承机匣3C面和D面跳动，C面跳动不大于0.03mm，D面跳动不大于0.05mm；当C面跳动超差，则通过修理零件2即转阶段2的端面跳动保证C面合格；当D面跳动不合格，则通过调整零件3即轴承机匣3的径向串动量保证D面径向跳动要求；然后将24个螺母拧紧，再次测量直到合格；合格后按照图2，拆下8个精密螺栓孔处的螺栓。
[0010] 所述到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法，其特征在于：补加工工艺方法满足下述要求：
[0011] 将装配好的夹具和零组件装到坐标镗床上，测量并找正基准，基准跳动不大于0.02mm；对精密螺栓孔进行位置度测量，位置度在变化不大，三个件孔的偏移不大的情况下直接铰孔，见图3，保证技术要求；
[0012] 当遇到精密螺栓孔位置度和3个件孔由偏移的情况下，采用将精密螺栓孔增大组别的方法，即每个组别增加0.2mm，同时配作精密螺栓的方法进行组合钻镗孔保证装配要求；该方法能有效解决修理中组合加工，增大螺栓孔尺寸公差的方法解决后机匣组件的装配技术要求。
[0013] 本发明针对到寿修理的后机匣组合件在修理中，因更换部件或后机匣焊接修理变形后，不能满足装配技术要求而制定。精密螺栓与螺栓孔配合要求为0-0.018mm，该部位为3个零组件组成，同时还要保证轴承机匣3的C、D面跳动量要求。通过采用组合装配，组合加工，增加精密螺栓组别，完成该部件的修理装配工作，达到后机匣装配组件的适用功能。
[0014] 本发明需保护的核心技术：组合装配调整技术，组合加工和装配技术，精密螺栓孔组别分配要求。
[0015] 本发明在实际工程实施过程中，通过对到寿修理的后机匣组合件采用测量调整，组合加工，精密螺栓增加 和 两个螺栓组别，可以解决多个返修期的机件修理需要，通过组合钻铰孔保证螺栓孔精密配合要求，同时也保证了装配后组合件的端面跳动和径向跳动的要求。经过一年的现场验证试验，已恢复上百台后机匣组合件的使用，满足技术要求，降低修理成本。通过对比验证研究，采用本发明所述方法修复一台涡轮后机匣组合件，通过试验和应用，减少零组件组合装配无法满足技术要求，而采用更换机件而带来的成本增加，换件率由100％降低至0；单台可以节约相关资金至少20万元，经济效益显著。
附图说明
[0016] 下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
[0017] 图1为到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工示意简图；
[0018] 图2为螺栓孔位置示意简图；
[0019] 图3为精密螺栓孔加工尺寸示意图；
[0020] 图4为精密螺栓装配示意图。
具体实施方式
[0021] 附图标记含义如下：机匣1、转阶段2、轴承机匣3、夹具4；
[0022] 图1中还指出了图1左下角夹具4的左下外侧面上的有径向跳动要求的部位和图1左下角夹具4的左上部上侧面上的有端面跳动要求的部位。
[0023] 实施例1
[0024] 一种到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法，到寿修理的后机匣组合件由后机匣1、转阶段2、轴承机匣3组成；装配后的技术要求为：以A、B面为基准，C面端面跳动不大于0.03mm，D面的径向调动不大于0.05mm，见图1(加工示意图)；分布在C面上，上面分布24个螺栓孔，其中8个螺栓孔为精密螺栓孔，均部在C面，加工精度为 精密螺栓配合部位尺寸为 孔的位置度相对于A、B、G面为基准，位置度不大于0.1mm，见图
2(螺栓孔位置图)；加强螺栓与精密螺栓孔的配合要求间隙0～0.018mm；自锁螺母拧紧力矩为15～20N·m；其特征在于：到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法的工艺路线依次如下：集齐机件检查——装配并调整——拆下8个螺栓——测量——补加工——装配精密螺栓——测量——最终检查；其中：
2(螺栓孔位置图)；加强螺栓与精密螺栓孔的配合要求间隙0～0.018mm；自锁螺母拧紧力矩为15～20N·m；其特征在于：到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法的工艺路线依次如下：集齐机件检查——装配并调整——拆下8个螺栓——测量——补加工——装配精密螺栓——测量——最终检查；其中：
[0025] 装配并调整方法满足下述要求：在精密转台上装夹零件即后机匣1，夹具基准为A、B面，将夹具调整，端跳和径跳不大于0.02mm；将零件2和零件3即转阶段2和轴承机匣3装配到零件即后机匣1上，用24个螺栓将三个件连接，螺母预拧紧；测量轴承机匣3C面和D面跳动，C面跳动不大于0.03mm，D面跳动不大于0.05mm；当C面跳动超差，则通过修理零件2即转阶段2的端面跳动保证C面合格；当D面跳动不合格，则通过调整零件3即轴承机匣3的径向串动量保证D面径向跳动要求；然后将24个螺母拧紧，再次测量直到合格；合格后按照图2，拆下8个精密螺栓孔处的螺栓。
[0026] 所述到寿修理的后机匣精密螺栓孔组合加工工艺方法，其特征在于：补加工工艺方法满足下述要求：
[0027] 将装配好的夹具和零组件装到坐标镗床上，测量并找正基准，基准跳动不大于0.02mm；对精密螺栓孔进行位置度测量，位置度在变化不大，三个件孔的偏移不大的情况下直接铰孔，见图3，保证技术要求；
[0028] 当遇到精密螺栓孔位置度和3个件孔由偏移的情况下，采用将精密螺栓孔增大组别的方法，即每个组别增加0.2mm，同时配作精密螺栓的方法进行组合钻镗孔保证装配要求；该方法能有效解决修理中组合加工，增大螺栓孔尺寸公差的方法解决后机匣组件的装配技术要求。
[0029] 本实施例针对到寿修理的后机匣组合件在修理中，因更换部件或后机匣焊接修理变形后，不能满足装配技术要求而制定。精密螺栓与螺栓孔配合要求为0-0.018mm，该部位为3个零组件组成，同时还要保证轴承机匣3的C、D面跳动量要求。通过采用组合装配，组合加工，增加精密螺栓组别，完成该部件的修理装配工作，达到后机匣装配组件的适用功能。
[0030] 本实施例需保护的核心技术：组合装配调整技术，组合加工和装配技术，精密螺栓孔组别分配要求。
[0031] 本实施例在实际工程实施过程中，通过对到寿修理的后机匣组合件采用测量调整，组合加工，精密螺栓增加 和 两个螺栓组别，可以解决多个返修期的机件修理需要，通过组合钻铰孔保证螺栓孔精密配合要求，同时也保证了装配后组合件的端面跳动和径向跳动的要求。经过一年的现场验证试验，已恢复上百台后机匣组合件的使用，满足技术要求，降低修理成本。通过对比验证研究，采用本实施例所述方法修复一台涡轮后机匣组合件，通过试验和应用，减少零组件组合装配无法满足技术要求，而采用更换机件而带来的成本增加，换件率由100％降低至0；单台可以节约相关资金至少20万元，经济效益显著。