一种进气机匣支板裂纹开槽的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明属于进气机匣裂纹修理，特别是涉及一种进气机匣支板裂纹开槽的装置和方法。
【背景技术】
[0002]进气机匣焊接机械加工组件为航空涡扇发动机重要件之一，目前钛合金进气机匣支板为多层钛板超塑成形/扩散连接结构，使用中经常发生外层板裂纹(图1、2)，此类故障件不能再次装机使用。进气机匣由机匣外壳体、内环、15块支板、安装座、罩等焊接而成，零件最大直径Φ 950mm，总高247mm。其中支板宽度92mm，长度276mm，两支板空间最小距离60mm，最大距离170mm。一般裂纹故障均发生在位于三角区上方支板表面，沿支板长度方向，裂纹长度45?50mm，该故障的焊接修理方案需要对裂纹故障区构造一个可焊修的槽结构，由于固定支板为多层钛板超塑成形/扩散连接结构，故障所处于进气机匣的位置空间狭小，开槽加工难度大，精度难保证，开槽稍有偏差，如开槽过深损坏加强筋就会造成零件整体报废，或开槽位置偏差影响焊修质量。按1台钛合金进气机匣材料成本为46.3万元，制造成本40余万元，总价值在80万元以上，如果报废故障进气机匣组件，损失巨大。因此，为满足支板裂纹修理要求，需要找到一种适合的开槽装置和方法，解决这一技术难题。
【发明内容】
[0003]针对上述存在的技术问题，本发明提供一种进气机匣支板裂纹开槽的装置和方法，完成钛合金进气机匣固定支板裂纹焊修前开槽，解决焊接修理方案中构造焊修结构，使焊修后形成的焊缝满足质量要求。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]—种进气机匣支板裂纹开槽装置，包括X向滑台、Y向滑台、Z向滑台、旋转锉、风钻、磁力表架和百分表，所述Y向滑台连接X向滑台的X平台上，Z向滑台通过其Z座安装在Y向滑台的Y平台上，Z向滑台的Z平台上通过旋转锉连接风钻，百分表通过磁力表架挂置在Z座的一侧，百分表触头端与Z平台相接触。
[0006]进一步地，所述X向滑台包括X平台、X手轮、X丝杠、X螺母及X座，X丝杠置于X座上，X丝杠一端连接X手轮，X平台一端连接有与X丝杠配合的X螺母，另一端连接Y座。
[0007]进一步地，所述Y向滑台包括Y手轮、Y平台、Y丝杠、Y螺母及Y座，Y座连接于X平台上，Y丝杠与X丝杠垂直置于Y座上，Y丝杠一端连接Y手轮，Y平台一端上连接有与Y丝杠配合的Y螺母，另一端连接z座。
[0008]进一步地，所述Z向滑台包括Z平台、Z手轮、Z丝杠、Z螺母及Z座，Z座连接于Y平台上，Z丝杠置于Z座上，Z丝杠一端连接Z手轮，Z平台一端带有与Z丝杠配合的Z螺母，另一端通过旋转座安装风钻。
[0009]实施本发明所述进气机匣支板裂纹开槽装置的开槽方法，包括如下步骤:
[0010](1)在工作台上按进气机匣半径高度调整开槽装置的Z向滑台高度，
[0011](2)将进气机匣竖直摆放使故障支板水平裂纹表面向上，裂纹方向平行于开槽装置的X向滑台的X丝杠轴线并固定零件；
[0012](3)在开槽装置的Z向滑台上将风钻固定夹紧，再将硬质合金旋转锉装夹在风钻上，调整Z向滑台、Y向滑台、X向滑台的丝杠移动硬质合金旋转锉切削刃与进气机匣的故障支板裂纹部位平齐；
[0013](4)调整X向滑台的X丝杠沿支板裂纹方向模拟开槽轨迹找正硬质合金旋转锉位置，找正后，调整Z向滑台的Z丝杠使硬质合金旋转锉切削刃与支板裂纹表面起始端刚好接触，再将磁力表架和百分表组合装配在Z向滑台的Z座一侧，百分表触杆压在Z向滑台的Z平台下端面，调整百分表指针对零；
[0014](5)打开风动力源驱动风钻，带动硬质合金旋转锉沿裂纹长度方向开槽，调整X向滑台的X丝杠，开槽的长度超出裂纹长度4-6_，两侧分别超出的长度为2-3mm;调整Z向滑台的Z丝杠，调整百分表控制开槽深度小于等于1.2mm;通过旋转锉控制开槽宽度大于裂纹宽度0.2mm;完成一个裂纹部位开槽加工。
[0015]本发明的有益效果为:
[0016]1.本发明的应用使工人操作程序简单，效率高，加工过程可控，支板裂纹焊修前要求的开槽结构精度可控，满足进气机匣支板裂纹焊修前的准备要求。
[0017]2.本发明利用了丝杆滑台工作原理，组成三向移动滑台，搭配百分表测量机构、风钻和硬质合金切割工具，组成开槽装置，结构简单，使用灵活简便，解决了因零件结构干涉，无法上设备开槽和人工手动加工精度差问题，提高了开槽质量和生产效率。
【附图说明】
[0018]图1为本发明中进气机匣支板裂纹位置示意图。
[0019]图2为本发明中去除裂纹开槽的结构示意图。
[0020]图3为本发明开槽装置的结构示意图。
[0021]图中:1.Z平台，2.箍带，3.旋转锉，4.风钻，5.磁力表架，6.百分表，7.Y平台，8.X座，9.X手轮，10.X丝杠，11.X螺母，12.X平台，13.Y座，14.Y丝杠，15.Z座，16.Z丝杠，17.Z螺母，18.Z手轮；
[0022]A为裂纹位置，B1和B2为裂纹两端延长槽，Η为裂纹开槽深度，L0为裂纹长度，L为开槽长度。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
[0024]实施例:如图3所示，本发明一种进气机匣支板裂纹开槽装置，包括X向滑台、Υ向滑台、Ζ向滑台、旋转锉3、风钻4、磁力表架5和百分表6，所述Υ向滑台连接X向滑台的X平台12上，Ζ向滑台通过其Ζ座15安装在Υ向滑台的Υ平台7上，Ζ向滑台的Ζ平台1上通过旋转锉3连接风钻4，百分表6通过磁力表架5挂置在Ζ座15的一侧，百分表6的触头端与Ζ平台1下端面相接触。
[0025]所述X向滑台包括X平台12、Χ手轮9、Χ丝杠10、Χ螺母11及X座8，Χ丝杠10置于X座8上，X丝杠10—端连接X手轮9，Χ平台12—端连接有与X丝杠10配合的X螺母11，另一端连接Υ座13。
[0026]所述Υ向滑台包括Υ手轮、Υ平台7、Υ丝杠14、Υ螺母及Υ座13，Υ座13连接于X平台12上，Υ丝杠14与X丝杠10垂直置于Υ座13上，Υ丝杠14 一端连接Υ手轮，Υ平台7—端上连接有与Υ丝杠14配合的Υ螺母，另一端连接Ζ座15。
[0027]所述Ζ向滑台包括Ζ平台1、Ζ手轮18、Ζ丝杠16、Ζ螺母17及Ζ座15，Ζ座15连接于Υ平台7上，Ζ丝杠16置于Ζ座15上，Ζ丝杠16—端连接Ζ手轮18，Ζ平台1 一端带有与Ζ丝杠16配合的Ζ螺母17，另一端通过旋转座3安装风钻4。
[0028]如图1所示本发明中进气机匣支板裂纹位置示意图，如图2所示，为本例进气机匣支板去除裂纹开槽的示意图。
[0029]实施所述进气机匣支板裂纹开槽装置的开槽方法，包括如下步骤:
[0030](1)在工作台上按进气机匣半径高度调整开槽装置的Ζ向滑台高度；
[0031](2)将进气机匣竖直摆放使故障支板水平裂纹表面向上，裂纹方向平行于开槽装置的X向滑台X丝杠10的轴线并固定零件；
[0032](3)在开槽装置的Ζ向滑台上通过箍带2将风钻4固定夹紧，再将硬质合金旋转锉3装夹在风钻4上，调整Ζ向滑台、Υ向滑台、X向滑台的丝杠移动硬质合金旋转锉3切削刃与进气机匣的故障支板裂纹部位平齐；
[0033](4)调整X向滑台的X丝杠10沿支板裂纹方向模拟开槽轨迹找正硬质合金旋转锉3位置，找正后，调整Ζ向滑台的Ζ丝杠16使硬质合金旋转锉3切削刃与支板裂纹表面起始端刚好接触，再将磁力表架5和百分表6组合装配在Ζ向滑台的Ζ座15—侧，百分表6触杆压在Ζ向滑台的Ζ平台1下端面，调整百分表指针对零；
[0034](5)打开风动力源驱动风钻，带动硬质合金旋转锉3沿裂纹长度方向开槽，调整X向滑台的X丝杠10，开槽的长度L超出裂纹的长度L0为4-6mm，两侧分别超出的长度为2-3mm;调整Z向滑台的Z丝杠16，调整百分表控制开槽深度Η小于等于1.2_;通过旋转锉3控制开槽宽度大于裂纹宽度0.2mm;完成一个裂纹部位开槽加工，如图2所示。
【主权项】
1.一种进气机匣支板裂纹开槽装置，其特征在于:包括X向滑台、Y向滑台、Z向滑台、旋转锉、风钻、磁力表架和百分表，所述Y向滑台连接X向滑台的X平台上，Z向滑台通过其Z座安装在Y向滑台的Y平台上，Z向滑台的Z平台上通过旋转锉连接风钻，百分表通过磁力表架挂置在Z座的一侧，百分表触头端与Z平台相接触。2.根据权利要求1所述进气机匣支板裂纹开槽装置，其特征在于:所述X向滑台包括X平台、X手轮、X丝杠、X螺母及X座，X丝杠置于X座上，X丝杠一端连接X手轮，X平台一端连接有与X丝杠配合的X螺母，另一端连接Y座。3.根据权利要求1所述进气机匣支板裂纹开槽装置，其特征在于:所述Y向滑台包括Y手轮、Y平台、Y丝杠、Y螺母及Y座，Y座连接于X平台上，Y丝杠与X丝杠垂直置于Y座上，Y丝杠一端连接Y手轮，Y平台一端上连接有与Y丝杠配合的Y螺母，另一端连接z座。4.根据权利要求1所述进气机匣支板裂纹开槽装置，其特征在于:所述Z向滑台包括Z平台、Z手轮、Z丝杠、Z螺母及Z座，Z座连接于Y平台上，Z丝杠置于Z座上，Z丝杠一端连接Z手轮，Z平台一端带有与Z丝杠配合的Z螺母，另一端通过旋转座安装风钻。5.实施如权利要求1所述进气机匣支板裂纹开槽装置的开槽方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)在工作台上按进气机匣半径高度调整开槽装置的Z向滑台高度， (2)将进气机匣竖直摆放使故障支板水平裂纹表面向上，裂纹方向平行于开槽装置的X向滑台的X丝杠轴线并固定零件； (3)在开槽装置的Z向滑台上将风钻固定夹紧，再将硬质合金旋转锉装夹在风钻上，调整Z向滑台、Y向滑台、X向滑台的丝杠移动硬质合金旋转锉切削刃与进气机匣的故障支板裂纹部位平齐； (4)调整X向滑台的X丝杠沿支板裂纹方向模拟开槽轨迹找正硬质合金旋转锉位置，找正后，调整Z向滑台的Z丝杠使硬质合金旋转锉切削刃与支板裂纹表面起始端刚好接触，再将磁力表架和百分表组合装配在Z向滑台的Z座一侧，百分表触杆压在Z向滑台的Z平台下端面，调整百分表指针对零； (5)打开风动力源驱动风钻，带动硬质合金旋转锉沿裂纹长度方向开槽，调整X向滑台的X丝杠，开槽的长度超出裂纹长度4-6mm，两侧分别超出的长度为2-3mm;调整Z向滑台的Z丝杠，调整百分表控制开槽深度小于等于1.2mm;通过旋转锉控制开槽宽度大于裂纹宽度.0.2mm;完成一个裂纹部位开槽加工。
【专利摘要】一种进气机匣支板裂纹开槽装置和方法，属于进气机匣裂纹修理技术领域。所述装置包括X向滑台、Y向滑台、Z向滑台、旋转锉、风钻、磁力表架和百分表，所述Y向滑台连接X向滑台的X平台上，Z向滑台通过其Z座安装在Y向滑台的Y平台上，Z向滑台的Z平台上通过旋转锉连接风钻，百分表通过磁力表架挂置在Z座的一侧，百分表触头端与Z平台相接触。本发明利用丝杠滑台工作原理，组成三向移动滑台，搭配百分表测量机构、风钻和硬质合金切割工具，组成开槽装置，结构简单，使工人操作程序简单，效率高，加工过程可控，支板裂纹焊修前要求的开槽结构精度可控，满足进气机匣支板裂纹焊修前的准备要求。
【IPC分类】B23P6/04
【公开号】CN105414881
【申请号】CN201510815013
【发明人】黄青松, 高浚, 杨涧石, 赵伟, 周冠男
【申请人】沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月23日