航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工工藝優(yōu)化

金駿年 崔喆 王東晨 初仲

摘 要：航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)最主要的部件之一，它的品質(zhì)也直接體現(xiàn)了我國(guó)加工制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的加工制造過(guò)程中，會(huì)因?yàn)闄C(jī)械加工問(wèn)題而影響零件質(zhì)量，進(jìn)而影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。為了有效地保證航空發(fā)動(dòng)機(jī)的使用要求，保證我國(guó)航空航天技術(shù)的快速發(fā)展，應(yīng)該從各方面來(lái)減少制造過(guò)程中對(duì)其造成的影響，尤其是機(jī)械加工工藝方面，革新工藝技術(shù)，提高制作精度，延長(zhǎng)零部件的使用壽命，從各方面重視航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工工藝的優(yōu)化工作。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；航空發(fā)動(dòng)機(jī)；工藝方案

中圖分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)技術(shù)提出了更高的要求。這也使我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)變得更復(fù)雜，與此同時(shí)，現(xiàn)在的機(jī)械零部件加工技術(shù)和工藝卻不能很好地適應(yīng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)要求。所以，要重視和加強(qiáng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工工藝的優(yōu)化工作，既要學(xué)習(xí)和借鑒機(jī)械加工新工藝，更要確保每一個(gè)加工零件的完好精細(xì)，以保證航空發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量。

1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工工藝現(xiàn)狀分析

1.1 機(jī)械加工過(guò)程工藝路線的影響

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件機(jī)械加工之前，就應(yīng)該做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，完善完整的工藝制作流程，對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展有著很好的促進(jìn)作用，使得航空事業(yè)順利發(fā)展。在對(duì)零部件進(jìn)行機(jī)械加工之前，應(yīng)該首先針對(duì)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?qū)庸すば驁D十分熟悉，同時(shí)需要針對(duì)零部件進(jìn)行相應(yīng)的工裝工具的準(zhǔn)備，以便滿足生產(chǎn)加工的需要，只有這樣才能夠確保后續(xù)的加工工作更加順利。

目前我國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工過(guò)程并沒(méi)有專門、完善的加工工藝規(guī)程，在加工工作過(guò)程當(dāng)中不能對(duì)加工人員進(jìn)行有效地標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，所使用的加工設(shè)備也不能完全滿足現(xiàn)有的工藝路線，這種不匹配性會(huì)導(dǎo)致零部件的工藝質(zhì)量降低，從而從一定程度上影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工的發(fā)展。由于在加工過(guò)程當(dāng)中工藝路線有可能存在一定的不合理性，因此會(huì)出現(xiàn)工作人員不能夠確保加工尺寸的精確程度，這樣就會(huì)導(dǎo)致零件加工成本有所提升，在浪費(fèi)加工材料的同時(shí)還不能確保工藝精度。

1.2 零件機(jī)械加工設(shè)備問(wèn)題

零件加工過(guò)程當(dāng)中需要使用到多種類型的加工設(shè)備，設(shè)備自身的誤差也會(huì)在一定程度上影響零件的精度，從側(cè)面造成了加工工藝的不足。比如說(shuō)造成零部件誤差的機(jī)床主軸軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差。航空發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)步驟都不影響加工的產(chǎn)品質(zhì)量。加工過(guò)程中需要保證零件的回轉(zhuǎn)中心盡量與機(jī)床主軸保持一致，加工截面與機(jī)床工作臺(tái)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(jī)械加工加工工藝過(guò)程影響

航空發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)行機(jī)械切削加工過(guò)程中，不管是普通的切削加工工序還是數(shù)控加工工序，技術(shù)人員大多依賴自己的加工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)切削參數(shù)、切削走刀路徑和加工順序進(jìn)行編排，沒(méi)有嚴(yán)格按照所給的工序圖當(dāng)中的工藝規(guī)程進(jìn)行加工會(huì)出現(xiàn)誤差。工藝規(guī)程中的工序圖基本采用二維視圖，對(duì)形狀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)體零件比較清楚明了，但對(duì)那些表面有凹槽、孔等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件難以識(shí)別其具體位置及形狀結(jié)構(gòu)。由于加工技術(shù)人員無(wú)法對(duì)零件表面的加工順序、切削參數(shù)及走刀路徑進(jìn)行多方位考慮，只是從加工方便與否的角度上進(jìn)行選擇加工工藝，沒(méi)有考慮機(jī)床本身的使用問(wèn)題，零件本身的不同和切削過(guò)程中刀具與工件之間的力的影響。

2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工工藝優(yōu)化方法

2.1對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械零件詳細(xì)規(guī)劃工藝路線

對(duì)于某一件零部件來(lái)講在一個(gè)工序當(dāng)中會(huì)有2個(gè)或者以上的加工表面，每一個(gè)加工面或加工位置都可以通過(guò)不同的加工方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)相同的加工項(xiàng)目而言，每一種加工方法需要的時(shí)間不同，加工過(guò)程中消耗的成本也有差異，加工質(zhì)量也不能完全相同。對(duì)于有技術(shù)要求的加工零件，單次的切削加工是不能夠滿足技術(shù)要求的。需要多次多種方法的加工才能夠滿足質(zhì)量要求。因此要通過(guò)詳細(xì)的加工工藝路線進(jìn)行標(biāo)注，不斷優(yōu)化工藝步驟，對(duì)切削順序切削次數(shù)等都要有詳細(xì)的描述。按照優(yōu)化過(guò)的工藝規(guī)程，可以使加工時(shí)間更加精確，降低加工成本，提高零部件的質(zhì)量。

2.2 矯正刀具機(jī)床等加工工具的誤差

完善航空發(fā)動(dòng)機(jī)加工工藝不僅需要從技術(shù)上進(jìn)行選擇，也應(yīng)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(xì)填寫刀具號(hào)碼以及專用刀具的信息資料，數(shù)控加工中心需要詳細(xì)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(jī)床、數(shù)控機(jī)床以及數(shù)控加工中心，避免工序當(dāng)中出現(xiàn)浪費(fèi)，保證加工精度。根據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工工藝的實(shí)際情況，建立標(biāo)準(zhǔn)化加工體系，更好地實(shí)現(xiàn)工序信息資源的共享與利用，用標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)帶動(dòng)信息化，從而達(dá)到加工過(guò)程規(guī)范化的目的。

2.3 優(yōu)化工藝方案，完善工序工藝規(guī)程

在實(shí)際生產(chǎn)中優(yōu)化航空發(fā)動(dòng)機(jī)加工工藝過(guò)程。與普通加工相比，航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工更具有復(fù)雜性與特殊性。將各類機(jī)床都按一定的順序安置好，按照加工大多數(shù)零件的加工流程來(lái)排列。統(tǒng)一規(guī)劃各項(xiàng)工藝的順序和所占比例，爭(zhēng)取達(dá)到事半而功倍的效果。使用優(yōu)化的工藝方案，更加完善的工序工藝規(guī)程能夠使工藝規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)化。如果加工工藝過(guò)程能夠制作成工藝模板，將會(huì)使航空發(fā)動(dòng)機(jī)的制作難度降低，產(chǎn)品品質(zhì)提高，更好地完成航空發(fā)動(dòng)機(jī)的制作任務(wù)。

2.4 運(yùn)用多種先進(jìn)手段改進(jìn)加工工藝

目前，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工工藝中，切削刀具正在向超硬度復(fù)合材料方向發(fā)展，也能使零件的精良程度更進(jìn)一步。以硫化添加劑為主要成分的金屬加工油也獲得了關(guān)鍵技術(shù)的突破。特種機(jī)械加工工藝通過(guò)特殊手法對(duì)其統(tǒng)一打磨，應(yīng)用光能和機(jī)械能改變材料的深層構(gòu)造，減少由于零件間的接觸而導(dǎo)致磨損的情況，從而使零件加工的精良程度更上一層樓。

對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的加工工序的要求要高于普通產(chǎn)品，許多設(shè)計(jì)復(fù)雜、精度高的孔等加工位置需要使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。使用三維加工視圖有助于操作人員對(duì)整個(gè)加工工藝過(guò)程的控制與調(diào)整。另外測(cè)量高精度工件時(shí)應(yīng)采用高精度的量具，而且應(yīng)該規(guī)范測(cè)量方法。在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)產(chǎn)生加工誤差的各種原因進(jìn)行分析，采取相應(yīng)解決辦法，減少機(jī)械加工誤差 提高機(jī)械加工精度。

3 結(jié)語(yǔ)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)當(dāng)中的重要組成部件，通過(guò)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，以提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的整體質(zhì)量，能夠保證我國(guó)航空事業(yè)更快更高的發(fā)展。優(yōu)化航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工工藝，能夠使航空發(fā)動(dòng)機(jī)有更好的質(zhì)量保障。

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