渦輪機匣加工技術研究

王 柱 康建銘

（沈陽黎明航發集團（有限）責任公司國際業務事業部，遼寧 沈陽 110043）

黎明公司有多年機匣加工經驗，包括三代機、四代機以及重型燃機等，培養了一批從事機匣加工的工程技術人員。2008年以來，結合黎明公司技術發展方向，轉包系統積極與國際知名航空企業開展技術交流，積極投身國際市場，引進國外先進技術及加工理念。轉包大機匣項目正是在這種背景下展開的。機匣項目的開展，一方面提高了公司的制造技術水平，另一方面也給黎明公司傳統加工理念帶來沖擊。

1 零件特點

渦輪機匣，銑加工內圓槽角向位置公差0.10，可含包容。外圓島嶼不均布，引起零件變形不均勻。

2 工藝路線及尺寸關系

結合生產現場情況，制定工藝路線如下：

大體上是粗車→粗銑→精車→精銑的工藝思路。而機匣內外表面尺寸關系復雜，牽一發而動全身，需要有明確的尺寸關系。在大端基準面未形成之前，將所有工序軸向尺寸基準與基準孔關聯，實現機匣內外次要表面車、銑加工，在精銑外形結束后，完成內外圓的精車。實踐證明，用機床打表的方式，容易實現軸向尺寸正負0.02的要求。

3 支撐減震

多年以來，在新件研制階段由于條件限制，工藝人員習慣使用簡易工裝。黎明公司傳統的銑床夾具也多為底座、拉桿、壓蓋組成的簡單結構。由于缺乏必要的支撐，零件剛性差，容易震動，切削參數難以提高。作為轉包生產的第一個大機匣，從加工伊始，對這個問題就充分重視，采取了必要的措施，提高零件剛性。精銑內圓工序，由于刀具尺寸較大，切削力較大。為防止零件震動，采取過定位的方式，支撐S面。實際加工中采用直徑φ104成型銑刀，為增加零件剛性，支撐了四個部位。正是由于采取了必要的措施，使得工藝人員能夠排除震動、變形等因素的影響，零件始終處于較好的狀態。

4 技術條件保證

在加工過程中，主要在以下方面采取措施，保證技術條件：

a 將軸向尺寸基準轉換到銷子孔上，減少了軸向尺寸誤差累積，實現了次要表面粗加工階段即加工至最終，較好的保證了內外壁輪廓都要求。

b 增加輔助支撐，減少銑加工震動、變形，實現大刀粗銑，提高了加工效率。

c 端面槽位置度φ0.10，先采用φ8銑刀粗銑，再采用φ10R2.5銑刀精銑，較好的保證位置都要求。

d 端面孔位置度φ0.10，而一般五座標機床C盤分度精度0.005度，DMU200P設備為22度，不能滿足位置度要求，而采用機床走X、Y坐標方式加工，可實現位置度要求φ0.06。

e 精車過程中，自頂向下走刀，零件劇烈震動，而自底向上走刀，零件狀態較好。

f 精車工序，最后車大端基準面，以保證大端平面度。所有與大端基準有關系的尺寸加工至中差。

g 防錯。加工過程中，角向孔不易辨別、區分，在角向孔加工完成后涂漆，避免了后續角向混亂。

h 孔的加工，在粗銑工序島嶼表面及孔徑留1.0mm余量，在精加工工序去除，同一工序加工，保證孔與島嶼表面垂直。

5 工藝仿真技術的應用

由于零件復雜，尺寸眾多且價值昂貴，大尺寸成型刀具應用較多，程序數量大，如何防范研制風險，提高加工質量，提高研制效率，是一個比較棘手的問題。在研制過程中，結合夾具、刀具、數控程序開展工藝仿真及數控程序優化、加工方案評估，為零件順利加工掃除了障礙。

6 機匣新件研制應注意的問題

作為復雜機匣零件的加工，研制過程比較艱苦，從降低成本，降低風險，提高研制效率的角度，有以下問題需要注意：

圖1 數控程序仿真

（1）以模型為準。零件尺寸多，結構復雜。工藝準備階段工藝編制、校對、審批等相關人員對設計圖紙理解并不完全準確。相比之下，集中精力將設計模型建立正確，使得后續程序校對審批人員可以使用仿真工具較快的完成數值校對，騰出時間關注加工方案，關注設計圖紙。

（2）改善零件研制流程。當前我們公司的新件研制方式屬于串行的方式，消化圖紙、制定刀具方案形成刀具報告、工藝路線評審、工藝編制、工裝派工、假件試制、真件試制等等，整個研制過程周期長，質量低，水平低。但機匣件研制的特點是尺寸關系比較明確，工序內容比較明確，是真正制約零件研制的因素。因此，理想的零件研制過程，應該是在工藝路線方案制定之后，結合工藝仿真實現假件加工，在假件加工過程中，不斷完善工藝，完善工裝派工，一次性保證工藝文件、工裝的質量。

結語

該零件的研制，工藝路線較短。在零件研制初期，結合工藝仿真技術應用，對刀具、夾具、走刀方式、變形控制等各方面進行了充分的評估和優化，使得該零件首件加工即成功完成交付任務，充分展示了黎明轉包的研發實力。

[1]張磊.UG NX4后處理技術培訓教程[M].北京：清華大學出版社，2007，04.

[2]楊浩.UG NX5 銑制造基礎培訓教程[M].北京：清華大學出版社，2008，05.