基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法与流程

1.本发明涉及航空发动机试验技术领域，提供了基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法，特别适用于航空发动机燃油调节器喷嘴模拟试验。


背景技术：

2.航空发动机燃油控制附件试验时，需要模拟其在发动机上正常工作时的负载特性，通常通过设置一固定截流孔(即，喷嘴)实现。对于高精度、小流量燃油控制附件，其固定截流孔对孔径、孔型等参数极其敏感，无法通过精确计算及精密机械加工直接获取，目前通用做法是预加工一截流孔，通过试验验证其压力—流量特性是否满足要求，若不满足要求，通过钻孔方式扩大截流孔面积，或通过手工敲击截流孔周围材料方式缩小截流孔面积，对于刀具精度无法满足要求的情况下，使用细钢丝反复抽拉磨孔的方式来扩大截流孔面积，每次调整后均需再次验证其压力流量特性是否满足要求，调整过程异常繁琐，且无规律可循。此外，现有调整方式调整后的截流孔形状不规则，孔的边缘角度不确定，经过高速流体冲刷后易出现性能偏差，可靠性较低。因此需升级喷嘴结构，并优化调整方式。


技术实现要素：

3.发明目的：解决了燃油调节器模拟工作试验中，喷嘴孔径调整频率高、次数多以及过程反复的问题。
4.技术方案：
5.提供基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法，所述喷嘴为航空发动机燃油调节器的负载，所述喷嘴内设置有截流板，所述截流板开有截流孔，所述截流孔的孔径为所述喷嘴孔径；
6.所述方法包括如下步骤：
7.将所述截流板定位在钻孔工装中，所述钻孔工装包括底座、第一夹块、定位板和第二夹块；所述定位板位于第一夹块和第二夹块之间，所述第一夹块开有通刀孔，所述第二夹块开有通刀孔；所述定位板和所述截流板置于所述底座上，所述定位板开有v型槽，所述v型槽用于定位所述截流板，使得在所述第一夹块和第二夹块将所述截流板夹持定位时，能够实现第一夹块的通刀孔、第二夹块的通刀孔以及截流板的截流孔为同轴；第二夹块贯穿所述底座，且所述第二夹块能够相对于底座轴向移动；
8.移动所述第二夹块，使得第二夹块与所述第一夹块夹紧固定，且使得第一夹块的通刀孔、第二夹块的通刀孔以及截流板的截流孔为同轴；
9.将旋转刀头贯穿第一夹块的通刀孔，并穿入所述截流孔中进行扩孔加工，使得所述截流孔一端被加工为扩口，在加工中刀头的进给量x与截流孔的孔径增加量
△
r满足关系式：其中β为刀头锥度。
10.进一步的，所述喷嘴板的厚度为1mm～5mm。
11.进一步的，所述截流孔的孔径为0.1mm～3mm。
12.进一步的，所述喷嘴板的外径为5mm～20mm。
13.进一步的，β的角度范围在5
°
～30
°
。
14.进一步的，进给量x不高于0.1mm。
15.进一步的，在加工中对于进给量和刀头的匹配应该满足如下要求：进给量x增加时，β的角度应减小。
16.进一步的，所述定位板的厚度小于等于所述截流板的厚度。
17.有益效果：通过本发明提高了喷嘴性能可靠性，保障了航空发动机控制系统燃油调节器试验的一致性。同时通过设计可量化的调整装置，简化调整方式，降低了喷嘴调整工作量和难度。
附图说明
18.图1为喷嘴的结构示意图；
19.图2为本发明的钻孔工装的结构示意图；
20.图3为定位板与截流板匹配定位的原理示意图；
21.图4为刀头的锥角示意图；
22.其中：1为喷嘴，2为螺钉，3为密封圈，4为截流板，5为第二夹块，6为底座，7为固定件(螺钉)，8为定位板，9为刀头，10为第一夹块，a为v型槽的一定位边，b为v型槽的另一定位边。
具体实施方式
23.具体实施例，参见附图1-3，提供基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法，所述喷嘴为航空发动机燃油调节器的负载，所述喷嘴内设置有截流板，所述截流板开有截流孔，所述截流孔的孔径为所述喷嘴孔径；
24.所述方法包括如下步骤：
25.将所述截流板定位在钻孔工装中，所述钻孔工装包括底座、第一夹块、定位板、第二夹块；所述定位板位于第一夹块和第二夹块之间，所述第一夹块开有通刀孔，所述第二夹块开有通刀孔；所述定位板和所述截流板置于所述底座上，所述定位板开有v型槽，所述v型槽用于定位所述截流板，使得在所述第一夹块和第二夹块将所述截流板夹持定位时，能够实现第一夹块的通刀孔、第二夹块的通刀孔以及截流板的截流孔为同轴；第二夹块贯穿所述底座，且所述第二夹块能够相对于底座轴向移动；
26.移动所述第二夹块，使得第二夹块与所述第一夹块夹紧固定所述截流板，且使得第一夹块的通刀孔、第二夹块的通刀孔以及截流板的截流孔为同轴；
27.将旋转刀头贯穿第一夹块的通刀孔，并穿入所述截流孔中进行扩孔加工，使得所述截流孔一端被加工为扩口，在加工中刀具的进给量x与截流孔的孔径增加量
△
r满足关系式：其中β为刀头锥度。
28.所述喷嘴板的厚度为3mm。
29.所述截流孔的孔径为0.1mm～3mm。
30.β的角度范围在20
°
。进给量x为0.05mm。
31.在加工中对于进给量和刀头的匹配应该满足如下要求：进给量x增加时，β的角度应减小。
32.所述定位板的厚度小于等于所述截流板的厚度。


技术特征：
1.基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法，所述喷嘴为航空发动机燃油调节器的负载，所述喷嘴内设置有截流板，所述节流板开有截流孔，所述截流孔的孔径为所述喷嘴孔径；其特征在于，所述方法包括如下步骤：将所述节流板定位在钻孔工装中，所述钻孔工装包括底座、第一夹块、定位板、第二夹块；所述定位板位于第一夹块和第二夹块之间，所述第一夹块开有通刀孔，所述第二夹块开有通刀孔；所述定位板和所述节流板置于所述底座上，所述定位板开有v型槽，所述v型槽用于定位所述节流板，使得在所述第一夹块和第二夹块将所述截流板夹持定位时，能够实现第一夹块的通刀孔、第二夹块的通刀孔以及截流板的截流孔为同轴；第二夹块贯穿所述底座，且所述第二夹块能够相对于底座轴向移动；移动所述第二夹块，使得第二夹块与所述第一夹块夹紧固定所述截流板，且使得第一夹块的通刀孔、第二夹块的通刀孔以及截流板的截流孔为同轴；将旋转刀头贯穿第一夹块的通刀孔，并穿入所述截流孔中进行扩孔加工，使得所述截流孔一端被加工为扩口，在加工中刀具的进给量x与截流孔的孔径增加量
△
r满足关系式：其中β为刀头锥度。2.根据权利要求1所述的基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法，其特征在于：所述喷嘴板的厚度为1mm～5mm。3.根据权利要求1所述的基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法，其特征在于：所述截流孔的孔径为0.1mm～3mm。4.根据权利要求1所述的基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法，其特征在于：所述喷嘴板的外径为5mm～20mm。5.根据权利要求1所述的基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法，其特征在于：β的角度范围在5
°
～30
°
。6.根据权利要求1所述的基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法，其特征在于：进给量x不高于0.1mm。7.根据权利要求1所述的基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法，其特征在于：在加工中对于进给量和刀头的匹配应该满足如下要求：进给量x增加时，β的角度应减小。8.根据权利要求1所述的基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法，其特征在于：所述定位板的厚度小于等于所述截流板的厚度。

技术总结
本发明涉及基于进给量控制喷嘴孔径的加工方法，所述方法包括如下步骤：将所述节流板定位在钻孔工装中，将旋转刀头贯穿第一夹块的通刀孔，并穿入所述截流孔中进行扩孔加工，使得所述截流孔一端被加工为扩口，在加工中刀具的进给量X与截流孔的孔径增加量


技术研发人员：盛世伟 李军伟 岳冬琦 武忠华 姜子杰 王琦桢
受保护的技术使用者：中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司
技术研发日：2021.11.05
技术公布日：2022/3/1