谈高效加工在航空机匣零件制造中的应用
杨怡婕
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杨怡婕,. 谈高效加工在航空机匣零件制造中的应用[J]. 中国航空航天科学,20249. DOI:10.12721/ccn.2024.157387.
摘要: 航空机匣零件的制造质量和加工效率对航空发动机的性能和制造质量有着较大的影响,为了进一步提高我国航空发动机制造技术水平,必须加快优化航空机匣零件制造方案,大幅度提升航空机匣零件制造质量和加工效率。航空机匣结构比较复杂,在实际加工中容易受加工工具及加工工艺的影响产生变形问题,并且存在材料加工难度较大的问题,因此需要通过优化夹具、刀具以及加工程序等进一步优化加工质量,提高加工效率。本文将从航空机匣零件制造加工的特点出发,分析航空机匣零件加工技术面临的问题,最后提出航空机匣零件高效加工的优化方案。
关键词: 航空机匣零件;高效加工;应用
DOI:10.12721/ccn.2024.157387
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前言:航空机匣零件提高加工效率具有必要性,是适应高标准生产需求的必要措施,现阶段,为提升我国航空发动机的加工性能,必须提高航空机匣零件的加工精度和表面质量。航空机匣零件加工的复杂性较高,通过优化加工方案,提高加工效率,能在有效的时间内完成更多高质量的航空机匣零件。同时,提高加工效率还能减少加工成本,对航空制造企业而具有重要作用,不仅能扩大航空制造企业的竞争力,还能促进航空制造企业可持续发展。现代社会背景下。航空制造工业面临着更多复杂的加工挑战,高效加工在航空机匣零件制造中的应用使得企业能更好地应对这些挑战。

一、航空机匣零件制造特点

第一,航空机匣零件制造是航空发动机制造的关键工序,与发动机的使用性能有着密切的关系,航空机匣零件是航空发动机的核心组成部分,其结构越来越先进,复杂性也随之提高。航空机匣零件的形状比较复杂,使得其加工工艺难度较大,影响了加工效率和加工精度。第二,航空机匣零件主要由硬质合金、复合材料、高温合金、钛合金以及不锈钢等材料加工而成,受材料材质影响,其加工难度较大,航空发动机机匣零件结构复杂,其表面存在形状不同的凸台。航空机匣零件毛坯的加工余量较大,切削难度较大,并且对表面的质量和加工精度有着较高的要求,同样增加了航空机匣零件的加工难度,影响了加工效率。为进一步保障航空机匣零件的加工质量和精度,需要做好变形控制,还要应用数控技术,综合优化加工方案,进一步提高航空机匣零件的加工效率和加工效率。

二、航空机匣零件加工技术面临的问题

航空机匣零件是航空发动机制造的关键部件,对加工质量、精度以及效率都提出了较高的要求,在实际的加工过程中,航空发动机机匣零件加工面临较多的技术挑战。首先,航空发动机机匣零件常用材料的硬度较大、切削温度比较高、切削力也比较大,因此加工难度较大,难以达到加工精度要求,并且还会加快刀具磨损,因此航空发动机机匣零件的加工效率较低。同时,航空发动机机匣零件的尺寸以及形状的加工精度要求较高,其尺寸及形状的精度直接影响到发动机的性能,高精度加工需要面对航空发动机机匣零件复杂的腔型、凸台等细节处的复杂结构,同样对加工效率造成了较大的影响。航空发动机机匣零件实际加工过程中,需要对表面质量的进行严格的控制,包括表面的粗糙程度、残余应力等,保障零件的表面质量满足生产要求,而这些因素都限制了航空发动机机匣零件的生产能力,使其加工效率较低。

航空发动机机匣零件加工过程中,受切削热影响较大,零件容易发生热变形问题,对尺寸及形状精度有着较大的影响,严重的还会造成零件报废问题,增加航空企业的生产成本。另外,加工过程中受切削力影响容易发生变形问题,会对零件的整体结构造成破坏,因此在优化加工方案的过程中,需要充分考虑切削力的影响,减少航空发动机机匣零件的变形问题。

三、航空机匣零件高效加工的优化方案

3.1夹具及装夹优化

为有效控制航空机匣零件变形问题,需要对夹具和装夹方式进行优化改进。航空制造企业需要明确现用夹具及装夹存在的不足,并对夹具的定位进行优化,还要提高夹持力的均匀性和稳定性。同时,要对航空机匣零件的装夹流程进行改进优化,通过实践加工活动,对装夹流程进行全面梳理,了解流程中存在的缺陷,进而制定针对性地解决措施,为进一步提高加工效率,可以减少装夹步骤,并减少误差传递等问题。在装夹流程中要应用先进的定位技术,包括激光定位技术等,保障夹具及装夹定位的精度。另外,可以通过改进夹具的材料提高航空机匣零件加工效率,采用高温合金、陶瓷材料为主的夹具,保障夹具的抗热性、抗冲击性以及耐磨性,避免零件出现变形问题,也能满足航空发动机机匣零件加工的要求。航空制造企业还要将数控技术、自动化技术应到装夹系统中,实现自动化和智能化的装夹加工,有效提高航空机匣零件的加工效率。

3.2刀具优化方案

航空机匣零件在加工过程中,刀具的磨损速度较快,不仅影响了加工效率,也增加了加工成本,因此需要在保障零件加工质量和精度的基础上对刀具方案进行优化。在粗加工过程中,可以利用陶瓷刀具去余量,在精加工选择切削效率较高的刀片,实现更高效率的切削加工。在完成刀具优化方案设计后要进行试验,对刀具的实际加工性能、参数等进行记录,并作为优化改进的重要依据。同时,要根据航空机匣零件的形状进一步提高刀具路径的合理性,避免出现刀具与零件的碰撞问题,进而保障航空机匣零件的加工精度和效率。

3.3机匣零件的加工程序优化

航空企业要技术更新数控编程软件,在刀具路径优化中发挥作用,还要应用智能化编程技术,实现更加精密的数控加工流程,有效减少加工误差。同时,优化航空机匣零件的加工程序的过程中,还要进一步提升夹具设计,保障航空机匣零件的加工效率和精度。

结语:总而言之,航空机匣零件加工效率的提升具有必要性,不仅能使得航空机匣零件加工制造符合高标准的生产需求,也能降低生产成本,为航空制造企业提高加工技术水平提供支持。为进一步提升航空机匣零件的加工效率,航空制造企业需要持续关注新工艺、新设备,并不断积累实践经验,优化加工工序和加工流程,也培养更多优秀的专业技术人才,为我国航天事业的发展作出贡献。

参考文献

[1]李周楠.航空发动机薄壁机匣铣削过程的装夹技术研究[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2023(3):0068-0071.

[2]郭金波.航空发动机机匣加工工艺研讨[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2022(3):0125-0128.