[发明专利]机匣内断裂过盈螺桩的取出方法

说明书

本发明提供了一种机匣内断裂过盈螺桩的取出方法，其包括以下步骤：S₁、选用含钴高速钢钻头钻削加工机匣内断裂的过盈螺桩；S₂、根据过盈螺桩上过盈螺纹小径尺寸以及分析出的工艺系统主要误差，计算出所需钻头的直径；S₃、使用硬质合金铣刀将断裂螺桩上表面铣平；S₄、使用中心钻打点；S₅、采用高速钢钻头钻孔；S₆、清理机匣螺纹孔内残留的过盈螺桩。本发明解决了钻削或铣削机匣内断裂高温合金过盈螺桩刀具易折断的难题，实现了高效、低成本取出机匣内各型断裂高温合金过盈螺桩。其可靠性高，具备推广价值。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，特别涉及一种机匣内断裂过盈螺桩的取出方法。

背景技术

在航空发动机的领域，航空发动机的结构复杂、零件繁多，常会因扳手空间不足、连接可靠性不符合等原因不能使用普通螺桩、螺母的连接方式。其中，过盈螺桩作为一种航空发动机常用紧固件，广泛应用于前、后承力机匣组件、级间机匣组件、中介机匣组件等的连接。航空用过盈螺桩材料均为高温合金等难加工高强材料。

航空发动机过盈螺纹连接对安装力矩有严格的要求，以CG过盈螺纹为例，CG6过盈螺纹安装力矩一般为(8～15)N·m，CG8过盈螺纹安装力矩一般为(17.8～33.8)N·m。在安装过程中，如安装方法不当，螺桩有断裂的风险。

同时发动机在试验测试后常需要更换过盈螺桩。由于高温、高压、大载荷的影响，更换过程中会出现螺纹卡死，无法正常拆卸的情况。尤其当试车中的循环载荷导致其在应力集中处产生疲劳裂纹时，拆卸过程中过盈螺桩会直接断裂。

断裂、卡死的过盈螺桩无法采用简单常用的断裂螺桩取出方法取出，如钳修剔除、焊接螺母拧出等。通常，一般情况下可以采用电火花或机械加工的方式取出断裂过盈螺桩。

然而，电火花加工存在加工效率较低的问题，同时在加工过程中需要浇注电解液，航空发动机广泛采用钛合金零件及机匣上涂层易受到污染，进一步地限制了电火花加工的应用。机械加工的方式对整个工艺系统都有较高的要求，涉及到装夹找正方法、刃具选择、加工参数调整、设备选择等，加工过程中易发生刀具折断，甚至打伤零件，尚无成熟的工艺方法。

断裂的过盈螺桩不同于普通非过盈螺桩，其中径与机匣上螺纹孔中径为过盈配合，分解难度极大。原因如下：

一、旋出需要的扭矩大，可达33.8N·m以上，断裂后无法旋出；

二、GH4169为高强材料，机械加工性能差，加工效率低；

三、加工过程中不能损伤内机匣上螺纹孔的螺纹；

四、随着过盈螺桩的破坏，过盈配合的长度不断减小，力矩不断变化，需选择合理的工艺参数控制切削力引起的振动；

五、机匣对力学性能要求较高，同时可能存在特殊涂层，一般不宜使用焊接或电加工的加工方法。

有鉴于此，本领域技术人员亟待于研究开发一种新的机匣内断裂过盈螺桩的取出方法，以期解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中常用方法无法安全取出断裂过盈螺桩的缺陷，提供一种机匣内断裂过盈螺桩的取出方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种机匣内断裂过盈螺桩的取出方法，其特点在于，所述机匣内断裂过盈螺桩的取出方法包括以下步骤：

S₁、选用含钴高速钢钻头钻削加工机匣内断裂的过盈螺桩；

S₂、根据过盈螺桩上过盈螺纹小径尺寸以及分析出的工艺系统主要误差，计算出所需钻头的直径；