具有深孔内环形槽的活门壳体的加工方法与流程

本发明涉及机械加工技术领域，特别地，涉及一种具有深孔内环形槽的活门壳体的加工方法。

背景技术：

航空发动机试车台燃油系统中，自动加油的浮子油箱中有一个活门壳体零件，其为深孔内带环形槽及密封面结构的零件，其深孔内环形槽外径大于深孔内径，以往深孔内环形槽加工因无适合刀具而无法加工到图纸尺寸，且密封面达不到精度要求，造成浮子油箱自动补油流量偏小，密封不严等现象，影响发动机的试车。

技术实现要素：

本发明提供了一种具有深孔内环形槽的活门壳体的加工方法，以解决深孔内环形槽加工因缺乏适合刀具而无法加工到图纸尺寸且密封面达不到精度要求的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种具有深孔内环形槽的活门壳体的加工方法，所述活门壳体的第一端设有用于容纳压杆的深孔，所述深孔的底端设有环形槽，所述环形槽的直径比所述深孔的直径大，所述活门壳体的第二端设置进油口，所述进油口与所述环形槽连通，所述环形槽连通所述进油口的位置设置密封面，所述环形槽上设置出油口，所述加工方法包括以下步骤：

1)将所述活门壳体从环形槽中部位置分开形成活门壳体一和活门壳体二并分别进行加工；

2)将活门壳体一和活门壳体二的连接处设置为相匹配的台阶止口，用于活门壳体一和活门壳体二组合焊接时的定位；

3)将活门壳体一的深孔及环形槽一加工至尺寸，活门壳体一的外圆留一定组合后加工余量；将活门壳体二的进油口、环形槽二及密封面加工至尺寸，活门壳体二的外圆留一定组合后加工余量；

4)将活门壳体一和活门壳体二组合焊接成整体；

5)车削加工焊接成整体的活门壳体的外圆至要求尺寸；

6)加工所述出油口。

进一步地，所述活门壳体一和所述活门壳体二之间的止口连接为过渡配合-0.01～+0.01mm。

进一步地，所述活门壳体一的台阶止口处设置焊接坡口，所述活门壳体二的台阶止口处设置焊接坡口。

进一步地，所述活门壳体一上的焊接坡口为45°的倒角，所述活门壳体二上的焊接坡口为45°的倒角。

进一步地，步骤4)中，组合焊接时，采用焊接变形约束装置插入所述深孔中将活门壳体一和活门壳体二连接固定，以减小焊接变形。

进一步地，所述焊接变形约束装置包括螺栓、压紧垫片和压紧螺母，将所述螺栓插入所述活门壳体一的进油口和所述活门壳体二的深孔后，采用压紧垫片和压紧螺母紧固后，再开始焊接。

进一步地，步骤6)中，采用线切割在所述环形槽上加工缺口，用作出油口。

进一步地，步骤3)和步骤5)均采用车削加工。

进一步地，步骤6)之后，在活门壳体一上端加工螺纹孔，在活门壳体二下端铣削加工键槽。

本发明具有以下有益效果：

本发明的活门壳体的加工方法，将活门壳体从环形槽处分成上下两个部分分体式加工后再组合加工，避免了在深孔内加工环形槽的步骤，使环形槽及密封面的加工更方便实施，且提高了加工精度，保证了活门壳体的尺寸和密封面的精度，活门壳体一和活门壳体二的连接处设置有相匹配的台阶止口，用于焊接时的定位，避免了活门壳体一和活门壳体二组合时过度接合，影响尺寸；活门壳体的内部加工在分体时完成，简单便捷，而外圆留一定余量，是因为焊接后表面容易残留焊渣等杂质，组合焊接后外圆再车削加工，使得外观质量更好；活门壳体分体加工时，仅加工了深孔、环形槽和进油口，这些结构都是同心的，其他的如出油口在组合焊接后再加工，使得活门壳体一和活门壳体二组合对接时，只需要台阶止口相互匹配即可，而不需要径向的对齐操作，操作非常简便。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的具有深孔内环形槽的活门壳体的正视图；

图2是本发明的具有深孔内环形槽的活门壳体的左视图；

图3是本发明的活门壳体一的正视图；

图4是本发明的活门壳体二的正视图；

图5是活门壳体一和活门壳体二组合焊接及焊接变形约束装置结构示意图。

图例说明：

1、活门壳体；11、活门壳体一；12、活门壳体二；2、深孔；3、环形槽；31、环形槽一；32、环形槽二；4、进油口；5、密封面；6、焊接变形约束装置；61、螺栓；62、压紧垫片；63、压紧螺母。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明的具有深孔内环形槽的活门壳体的正视图；图2是本发明的具有深孔内环形槽的活门壳体的左视图；图3是本发明的活门壳体一的正视图；图4是本发明的活门壳体二的正视图；图5是活门壳体一和活门壳体二组合焊接及焊接变形约束装置结构示意图。

如图1至图5所示，本实施例的具有深孔内环形槽的活门壳体的加工方法，活门壳体1的第一端设有用于容纳压杆的深孔2，深孔2的底端设有环形槽3，环形槽3的直径比深孔2的直径大，活门壳体1的第二端设置进油口4，进油口4与环形槽3连通，环形槽3连通进油口4的位置设置密封面5，环形槽3上设置出油口，加工方法包括以下步骤：

1)将活门壳体1从环形槽3中部位置分开形成活门壳体一11和活门壳体二12并分别进行加工，活门壳体一11如图3所示，活门壳体二12如图4所示；

2)将活门壳体一11和活门壳体二12的连接处设置为相匹配的台阶止口，用于活门壳体一11和活门壳体二12组合焊接时的定位；

3)将活门壳体一11的深孔2及环形槽一31加工至尺寸，活门壳体一11的外圆留一定组合后加工余量，加工余量为1～2mm；将活门壳体二12的进油口4、环形槽二32及密封面5加工至尺寸，活门壳体二12的外圆留一定组合后加工余量，加工余量为1～2mm；

4)将活门壳体一11和活门壳体二12组合焊接成整体；

5)车削加工焊接成整体的活门壳体的外圆至要求尺寸；

6)加工出油口。

活门壳体的深孔约120mm，直径约25mm，环形槽的大径约40mm。活门壳体安装在油箱内，压杆装入活门壳体内，压杆下端与活门壳体接触处装有密封垫，压杆连接浮球。油箱中没油时浮球重量会将压杆抬起，活门壳体下端进油，油从活门壳体的环形槽中出来进入到油箱中，当油液面升高，浮球升起使压杆往下压，直至压紧密封面不再进油。当油箱中油被消耗后，浮球下降时压杆往上抬，油又自动补充。如果活门壳体密封面(比较窄)加工不好，即使浮球上升压杆压住密封面，但是封不住油，由于进入的油有一定压力，油就会继续进入到油箱中，可能导致溢出油箱；环形槽如果加工尺寸不够，那么油箱中的油消耗太快，自动补充油液流量不够将会影响到发动机的试车。

本实施例的活门壳体的加工方法，将活门壳体从环形槽处分成上下两个部分分体式加工后再组合加工，避免了在深孔内加工环形槽的步骤，使环形槽及密封面的加工更方便实施，且提高了加工精度，保证了活门壳体的尺寸和密封面的精度，活门壳体一和活门壳体二的连接处设置有相匹配的台阶止口，用于焊接时的定位，避免了活门壳体一和活门壳体二组合时过度接合，影响活门壳体的内部尺寸；活门壳体的内部加工在分体时完成，简单便捷，而外圆留一定余量，是因为焊接后表面容易残留焊渣等杂质，组合焊接后外圆再车削加工，使得外观质量更好；活门壳体分体加工时，仅加工了深孔、环形槽和进油口，这些结构都是同心的，其他的如出油口在组合焊接后再加工，使得活门壳体一和活门壳体二组合对接时，只需要台阶止口相互匹配即可，而不需要径向的对齐操作，操作非常简便。

本实施例中，活门壳体一11和活门壳体二12之间的止口连接为过渡配合-0.01～+0.01mm。过渡配合能够保证活门壳体一和活门壳体二的内部同心，相比间隙配合，过渡配合保证同心的精度更高。

本实施例中，活门壳体一11的台阶止口处设置焊接坡口，活门壳体二12的台阶止口处设置焊接坡口。焊接坡口在焊接时被焊料填充，设置焊接坡口的目的在于保证零件的焊接熔深，从而保证焊接强度。本实施例中，活门壳体一11和活门壳体二12上的焊接坡口均是朝外开设，并通过台阶止口阻隔，以避免焊料通过连接位置进入环形槽3内而影响内部结构和环形槽3的精度。优选地，活门壳体一11上的焊接坡口为45°的倒角，活门壳体二12上的焊接坡口为45°的倒角。组合焊接后，焊缝处为90°。优选地，为了给焊料更多的填充空间，台阶止口应当设置为靠近活门壳体外壁的台阶宽度较大，靠近活门壳体内壁的台阶宽度较小，这样连接处的大部分位置都得到焊接，提高了活门壳体一和活门壳体二的连接强度。

本实施例中，步骤4)中，组合焊接时，采用焊接变形约束装置6插入深孔2中将活门壳体一11和活门壳体二12连接固定，以减小焊接变形。活门壳体内部是空心的，焊接时容易产生变形，为此，特别设置了焊接变形约束装置插入活门壳体的深孔中用于支撑活门壳体，减小焊接变形。如图5所示，焊接变形约束装置6包括螺栓61、压紧垫片62和压紧螺母63，将螺栓61插入活门壳体一11的进油口4和活门壳体二12的深孔2后，采用压紧垫片62和压紧螺母63紧固后，再开始焊接。螺栓61插入到活门壳体的空心腔体内形成支撑，采用压紧垫片62和压紧螺母63将活门壳体一11和活门壳体二12的轴向位置固定住，焊接时活门壳体一11或活门壳体二12不会偏移，保证了连接处的位置度和精度。

本实施例中，步骤6)中，采用线切割在环形槽3上加工缺口，用作出油口。步骤3)和步骤5)均采用车削加工。步骤6)之后，在活门壳体一11上端加工螺纹孔，在活门壳体二12下端铣削加工键槽。出油口、螺纹孔和键槽均在组合焊接之后加工，一方面使得组合焊接时活门壳体一和活门壳体二的结构均为中心对称的，组合对接时，只需要台阶止口相互匹配即可，而不需要径向的对齐操作，另一方面，活门壳体一和活门壳体二几何尺寸均对称，焊接时受热更均匀，焊接变形小。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。