航空發動機機械加工工藝優化

金駿年 崔喆 王東晨 初仲

摘 要：航空發動機是飛機最主要的部件之一，它的品質也直接體現了我國加工制造業的發展狀態。在航空發動機的加工制造過程中，會因為機械加工問題而影響零件質量，進而影響航空發動機的使用壽命。為了有效地保證航空發動機的使用要求，保證我國航空航天技術的快速發展，應該從各方面來減少制造過程中對其造成的影響，尤其是機械加工工藝方面，革新工藝技術，提高制作精度，延長零部件的使用壽命，從各方面重視航空發動機機械加工工藝的優化工作。

關鍵詞：機械加工；航空發動機；工藝方案

中圖分類號：TH16 文獻標志碼：A

0 引言

隨著經濟社會的快速發展，對技術提出了更高的要求。這也使我國航空發動機領域的設計變得更復雜，與此同時，現在的機械零部件加工技術和工藝卻不能很好地適應航空發動機的設計要求。所以，要重視和加強航空發動機機械加工工藝的優化工作，既要學習和借鑒機械加工新工藝，更要確保每一個加工零件的完好精細，以保證航空發動機的質量。

1 航空發動機機械加工工藝現狀分析

1.1 機械加工過程工藝路線的影響

在航空發動機零件機械加工之前，就應該做好相應的準備工作，完善完整的工藝制作流程，對于航空發動機的發展有著很好的促進作用，使得航空事業順利發展。在對零部件進行機械加工之前，應該首先針對不同的零部件制定專門的工藝加工路線，必須要求操作人員能夠對加工工序圖十分熟悉，同時需要針對零部件進行相應的工裝工具的準備，以便滿足生產加工的需要，只有這樣才能夠確保后續的加工工作更加順利。

目前我國的航空發動機機械加工過程并沒有專門、完善的加工工藝規程，在加工工作過程當中不能對加工人員進行有效地標準規范，所使用的加工設備也不能完全滿足現有的工藝路線，這種不匹配性會導致零部件的工藝質量降低，從而從一定程度上影響航空發動機機械加工的發展。由于在加工過程當中工藝路線有可能存在一定的不合理性，因此會出現工作人員不能夠確保加工尺寸的精確程度，這樣就會導致零件加工成本有所提升，在浪費加工材料的同時還不能確保工藝精度。

1.2 零件機械加工設備問題

零件加工過程當中需要使用到多種類型的加工設備，設備自身的誤差也會在一定程度上影響零件的精度，從側面造成了加工工藝的不足。比如說造成零部件誤差的機床主軸軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差。航空發動機零部件加工是否能完全滿足要求，在一定程度上也取決于零件卡具的安裝是否合理，其中每個步驟都不影響加工的產品質量。加工過程中需要保證零件的回轉中心盡量與機床主軸保持一致，加工截面與機床工作臺的中心相互垂直，只有這樣才能夠確保零件加工完成后符合使用要求。

1.3 機械加工加工工藝過程影響

航空發動機在進行機械切削加工過程中，不管是普通的切削加工工序還是數控加工工序，技術人員大多依賴自己的加工經驗，對切削參數、切削走刀路徑和加工順序進行編排，沒有嚴格按照所給的工序圖當中的工藝規程進行加工會出現誤差。工藝規程中的工序圖基本采用二維視圖，對形狀結構簡單的旋轉體零件比較清楚明了，但對那些表面有凹槽、孔等結構復雜的零件難以識別其具體位置及形狀結構。由于加工技術人員無法對零件表面的加工順序、切削參數及走刀路徑進行多方位考慮，只是從加工方便與否的角度上進行選擇加工工藝，沒有考慮機床本身的使用問題，零件本身的不同和切削過程中刀具與工件之間的力的影響。

2 航空發動機機械加工工藝優化方法

2.1對航空發動機機械零件詳細規劃工藝路線

對于某一件零部件來講在一個工序當中會有2個或者以上的加工表面，每一個加工面或加工位置都可以通過不同的加工方法來實現。針對相同的加工項目而言，每一種加工方法需要的時間不同，加工過程中消耗的成本也有差異，加工質量也不能完全相同。對于有技術要求的加工零件，單次的切削加工是不能夠滿足技術要求的。需要多次多種方法的加工才能夠滿足質量要求。因此要通過詳細的加工工藝路線進行標注，不斷優化工藝步驟，對切削順序切削次數等都要有詳細的描述。按照優化過的工藝規程，可以使加工時間更加精確，降低加工成本，提高零部件的質量。

2.2 矯正刀具機床等加工工具的誤差

完善航空發動機加工工藝不僅需要從技術上進行選擇，也應該從使用工具上加以篩選，使用最合適的加工工具。象在工序圖表中詳細填寫刀具號碼以及專用刀具的信息資料，數控加工中心需要詳細描畫出刀具所有部位的裝配圖及尺寸要求。合理選擇使用普通加工機床、數控機床以及數控加工中心，避免工序當中出現浪費，保證加工精度。根據航空發動機機械加工工藝的實際情況，建立標準化加工體系，更好地實現工序信息資源的共享與利用，用標準化來帶動信息化，從而達到加工過程規范化的目的。

2.3 優化工藝方案，完善工序工藝規程

在實際生產中優化航空發動機加工工藝過程。與普通加工相比，航空發動機機械加工更具有復雜性與特殊性。將各類機床都按一定的順序安置好，按照加工大多數零件的加工流程來排列。統一規劃各項工藝的順序和所占比例，爭取達到事半而功倍的效果。使用優化的工藝方案，更加完善的工序工藝規程能夠使工藝規程標準化。如果加工工藝過程能夠制作成工藝模板，將會使航空發動機的制作難度降低，產品品質提高，更好地完成航空發動機的制作任務。

2.4 運用多種先進手段改進加工工藝

目前，在航空發動機機械加工工藝中，切削刀具正在向超硬度復合材料方向發展，也能使零件的精良程度更進一步。以硫化添加劑為主要成分的金屬加工油也獲得了關鍵技術的突破。特種機械加工工藝通過特殊手法對其統一打磨，應用光能和機械能改變材料的深層構造，減少由于零件間的接觸而導致磨損的情況，從而使零件加工的精良程度更上一層樓。

對于航空發動機的加工工序的要求要高于普通產品，許多設計復雜、精度高的孔等加工位置需要使用數控機床進行加工。使用三維加工視圖有助于操作人員對整個加工工藝過程的控制與調整。另外測量高精度工件時應采用高精度的量具，而且應該規范測量方法。在生產過程中對產生加工誤差的各種原因進行分析，采取相應解決辦法，減少機械加工誤差 提高機械加工精度。

3 結語

航空發動機是飛機當中的重要組成部件，通過對航空發動機機械加工的加工工藝進行優化，以提高航空發動機的整體質量，能夠保證我國航空事業更快更高的發展。優化航空發動機機械加工工藝，能夠使航空發動機有更好的質量保障。

參考文獻

[1]賴文輝.影響機械加工表面質量的因素及改進措施[J].絲路視野，2017（24）：174.

[2]陳良平.影響機械加工表面質量的因素及改進措施分析[J].科技創新與應用，2017（13）：109.

[3]應兵.影響機械加工表面質量的因素及改進措施[J].山東工業技術，2016（9）：19.

[4]龔榮亮.航空發動機機械加工工藝規程研究[J].中國高新技術企業，2011（25）：14-15.