航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器零件加工工藝探討

申健博

摘 要：航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部構(gòu)件的精密程度比較高，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器零件加工過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)該采用科學(xué)的加工方案，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部燃?xì)饬銟?gòu)件進(jìn)行合理加工。采用自適應(yīng)數(shù)控技工方法，優(yōu)化燃?xì)獍l(fā)生器零件加工工藝的基本工作流程，完成航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)的需要。本文從航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器零件的特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出幾點(diǎn)有利于提升工藝技術(shù)的可行性建議。

關(guān)鍵詞：航空材料；發(fā)動(dòng)機(jī)；燃?xì)獍l(fā)生器；零件加工

中圖分類號(hào)：V263 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器零件加工內(nèi)涵分析

航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器是一個(gè)圓形的閉環(huán)，換種有曲面和孔洞，制造的難度比較高。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器零件加工中，技術(shù)人員可以采用自適應(yīng)數(shù)控加工基本工作流程，對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器核心零件進(jìn)行加工。

在加工活動(dòng)中，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器的半成品進(jìn)行數(shù)字化檢測(cè)，并且在零件加工中，使用加工中心CNC控制系統(tǒng)，對(duì)燃?xì)鈾C(jī)噴氣量進(jìn)行分析計(jì)算。使用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器的各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)行采集，構(gòu)建航空發(fā)動(dòng)機(jī)加工生產(chǎn)的工藝幾何模型。根據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的情況，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行測(cè)量點(diǎn)集的分析，并且在擬合處理中設(shè)計(jì)截面曲線。技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)截面曲線的角度進(jìn)行放樣處理，確定自由曲面。根據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)特殊零件的曲面位置，進(jìn)行切削加工作業(yè)，確保航空發(fā)動(dòng)機(jī)擁有較強(qiáng)的使用性能。技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器中的曲面變形設(shè)計(jì)模型進(jìn)行分析，認(rèn)真采集曲面變形零件中的特征點(diǎn)。根據(jù)燃?xì)馄髯冃畏抡娴脑O(shè)計(jì)模型，確定零件加工中的工藝幾何模型，從而確定最終的截面、曲面變形加工的集合模型。

二、航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器零件加工工藝探討

（一）刀具選擇及使用

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生機(jī)加工中，技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)施工方案合理地進(jìn)行裝夾定位，確立對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器進(jìn)行冷加工的專用刀具，提升零件的切削質(zhì)量。

在發(fā)生器零件加工中，應(yīng)該在精銑和粗銑時(shí)采用不同的刀具，并且要使用新技術(shù)進(jìn)行發(fā)生器零件加工。使用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行燃?xì)獍l(fā)生器精銑加工時(shí)，選用直徑50mm的高速鋼銑刀，加工轉(zhuǎn)速僅為90r/min，背吃刀量為1mm，進(jìn)給速度僅為60mm/min。傳統(tǒng)工藝曲面加工中的純加工時(shí)間為2.0h，表面的粗糙度為3.2um。但是，在現(xiàn)行環(huán)境下對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器進(jìn)行新技術(shù)精加工看，可以換裝直徑更高的刀具進(jìn)行處理，顯著提升加工效果。采用車斜面走到錄像和車內(nèi)孔走刀兩種方法，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器進(jìn)行技術(shù)處理。在使用新技術(shù)進(jìn)行燃?xì)獍l(fā)生器加工的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)刀具選擇以及轉(zhuǎn)速控制的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行分析，根據(jù)材料加工的特性選擇合適的加工方式。其中，選用直徑63mm的高速鋼銑刀，加工轉(zhuǎn)速提高到170r/min，背吃刀量為1mm，進(jìn)給速度高達(dá)100mm/min。在新技術(shù)工藝曲面加工中的純加工時(shí)間為0.5h，表面的粗糙度為1.6um。刀具的材料、結(jié)構(gòu)和種類不同，對(duì)于燃?xì)獍l(fā)生器的使用性能都會(huì)造成較為嚴(yán)重的影響。采用每一百小時(shí)檢查一次刀具的方法，對(duì)加工過(guò)程中刀具的使用質(zhì)量進(jìn)行加強(qiáng)。

（二）加工設(shè)備的裝夾定位

在加工過(guò)程中，選擇合適的夾具對(duì)零件進(jìn)行處理。對(duì)零件發(fā)生器加工的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)行數(shù)控編程的調(diào)式和優(yōu)化處理。燃?xì)獍l(fā)生器圓環(huán)狀的零件刀具切削的去除余量比較大，并且分布不均勻，這給整個(gè)加工工程造成了較高的工藝要求。

在夾具的調(diào)試和安裝中，技術(shù)人員應(yīng)該考慮到零件凸臺(tái)槽孔系的結(jié)構(gòu)比較多，采用專用的夾具安裝方式，提升燃?xì)獍l(fā)生器零件加工的整體效率。在燃?xì)獍l(fā)生機(jī)加工處理中，技術(shù)人員應(yīng)該做好工藝毛坯的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。根據(jù)設(shè)計(jì)的工藝要求確定切削的結(jié)構(gòu)余量，確保切削時(shí)結(jié)構(gòu)余量均勻穩(wěn)定，并且要在加工之前預(yù)留裝夾邊。在工藝基準(zhǔn)優(yōu)化的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確保加工基準(zhǔn)參數(shù)與測(cè)量基準(zhǔn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。在加工余量的優(yōu)化控制活動(dòng)中，技術(shù)人員應(yīng)該做好對(duì)稱余量分布設(shè)計(jì)工作，確切削中曲面加工和非曲面加工的切削余量均勻分布。在裝夾方式優(yōu)化過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)該采用專用夾具支撐的方法，對(duì)軸向進(jìn)行固定方向夾緊處理，確保零件車削施工時(shí)快、準(zhǔn)、穩(wěn)。

（三）零件加工參數(shù)控制和檢查

在加工過(guò)程中做好工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，按照一定的順序?qū)α慵M(jìn)行加工，并且始終監(jiān)測(cè)采集刀具的變化參數(shù)，防止刀具出現(xiàn)角度偏移和轉(zhuǎn)速質(zhì)量下降的問(wèn)題。在工藝參數(shù)優(yōu)化的過(guò)程中做好內(nèi)外對(duì)稱車削處理工作，防止零件加工過(guò)程中出現(xiàn)車削力過(guò)大、效率過(guò)低的問(wèn)題。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)夾具安裝和刀具選擇的測(cè)量數(shù)據(jù)的定位與分析，是夾具變形控制的技術(shù)控制重點(diǎn)，確保葉片空間位置到加工坐標(biāo)系變換過(guò)程的協(xié)調(diào)過(guò)度。根據(jù)木制模型圖截面的數(shù)據(jù)輸入控制，實(shí)現(xiàn)發(fā)生器曲面、截面數(shù)據(jù)的相關(guān)轉(zhuǎn)換。在刀具和夾具加工模式檢查中，技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)真采集夾具的測(cè)量數(shù)據(jù)，應(yīng)該考慮到葉片空間位置到加工坐標(biāo)系的變換因素，并且再次定義加工機(jī)床刀具與切削的參數(shù)。在CAD系統(tǒng)上進(jìn)行葉片的三維造型設(shè)計(jì)，確保葉片空間位置到加工坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換過(guò)度平穩(wěn)，并且在CAM系統(tǒng)上生成刀位軌道數(shù)據(jù)。根據(jù)加工機(jī)床和刀具的切削定位參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)控加工過(guò)程的精準(zhǔn)模擬，并且根據(jù)模擬數(shù)據(jù)及刀具進(jìn)行干涉檢查。

結(jié)語(yǔ)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣零件的加工過(guò)程對(duì)于刀具的要求比較高，切削的過(guò)厚或者過(guò)薄都會(huì)對(duì)零件的協(xié)調(diào)變形質(zhì)量造成影響。在零件加工的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)該定期對(duì)加工刀具進(jìn)行檢查，并且對(duì)加工刀具磨損嚴(yán)重的進(jìn)行及時(shí)更換。在發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器零件加工過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)該正視冷加工中零件冷作硬化現(xiàn)象，根據(jù)待加工零件的大小，確立選擇合適的刀具。

參考文獻(xiàn)

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