机匣加工工艺

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航空发动机典型产品燃烧室机匣加工工艺分析和技术应用

航空发动机典型产品燃烧室机匣加工工艺分析和技术应用

航空发动机典型产品燃烧室机匣加工工艺分析和技术应用本文从某型航空发动机燃烧室机匣的工艺特点出发,结合企业能力现状,对燃烧室机匣的加工工艺进行分析,并在应用过程中结合数控加工装备、三维CAD/CAM软件应用技术进行试验,取得一定的经验和效果。

分享此类型薄壁燃烧室机匣的开发研制过程中可供借鉴的工艺方法和应用技术。

一、前言航空发动机机匣是发动机中的壳体、框架类静子部件,是发动机的重要承力部件。

主要作用是承载发动机零组件重量、承受轴向和径向力,构成气流通道,包容气流、发动机转子,防止转子叶片断裂飞出,起到连接、支承、包容等作用。

本文论述的燃烧室机匣是某型航空发动机热端的重要功能部件,属于典型的的薄壁环形件(见图一),其大端直径约Φ600mm、小端直径约Φ420mm、总高度约290mm、壁厚4.5mm。

工件材料选用13Cr11Ni2W2MoV马氏体不锈钢,硬度HB311~388,热导率与镍基高温合金接近,切削加工时蓄热、应力集中使得塑性变形大,难以加工。

该型号发动机属急需升级换代产品,已经获得国家正式立项和充分的资金支持,前期试制/小批产品性能已经获得用户方的充分肯定,需求极为迫切。

此次为小批转大批生产前的改进试验项目,目的是充分验证该类型产品为满足大批量生产所需的工艺调整和技术应用,打通批产的瓶颈,为向用户迅速提供高质量、高性能产品奠定技术基础。

二、工艺性分析燃烧室机匣壳体薄壁,零件刚性弱,加工过程中易产生振动,加工中易产生变形。

设计基准的形状公差小,主要表面之间相互位置要求的项目多,且位置公差小。

要同时保证这些高精度要求,加工难度很大,完整的工艺分析主要内容需紧扣如下圖表所示,本文篇幅有限主要围绕机加工艺展开。

1、工艺方案确定:前后安装边和筒体内壁壁采用车削加工,机匣的半精车和精车采用数控车削工艺。

安装边上的精密定位孔位置精度要求高,需要采用坐标镗孔加工工艺。

机匣外壁的安装座轮廓型面和安装边上的沉头孔选用数控钻、铰孔和数控铣加工工艺。

航空发动机机匣加工工艺研究

航空发动机机匣加工工艺研究

航空发动机机匣加工工艺研究摘要:随着我国综合国力的增强,同时也在促进国产发动机的性能逐渐朝着优良的方向不断发展。

近年来航空发动机的性能及设计结构在不断改进和提高,发动机机匣零件的材料、结构也发生了很大的变化。

本文就航空发动机机匣加工工艺展开探讨。

关键词:航空发动机;机匣;加工工艺1加工工艺特点机匣加工表面主要分为内、外两部分。

由于其外部需要连接到许多如电气、冷却、油路及管路等附件系统,导致其表面形状结构复杂,对机加要求比较高,尤其是对位置和尺寸精度要求较高;另外发动机机匣的内部主要是承载其压气机的涡轮叶片,包括动、静力叶片,这些都是其关键的动力输出部分,所以也对制造精度要求较高。

综上所述,机匣制造加工工艺的难点主要体现在材料切除率高、薄壁易变形、材料难切削和对刀具切削性能要求高等多个方面。

2.1轴数控铣削机匣型面的成形,国内通常是通过在多轴数控铣削设备上加工完成的。

数控机床的出现以及带来的巨大利益,引起世界各国科技界和工业界的普遍重视。

在航空机闸机械加工中,发展数控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路,是未来工厂自动化的基础。

数控机床的大量使用,需要大批熟练掌握现代数控技术的人员。

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。

机匣零件外环形面共分二级,分布有二条环形凸缘,下部有1个纵向小凸缘,两个纵向凸缘对称分布。

由于机匣毛坯是自锻件,加工余量很大,且零件材料难切削,为了保证尺寸加工精度和表面加工质量,防止加工后零件变形。

其外型面加工分层、分块进行,采取合理的走刀路径,采用对称的切削加工余量。

分几次走刀加工到最后尺寸的方法,以减少加工后的变形。

因此,该机匣加工划分三个主要阶段并附加特征工序热处理,以去除材料内应力,防止零件变形。

2.2磨粒流加工磨粒流加工就是用流体作为载体,将具有实际切削技术性能的末了悬浮于其中,形成一个流体磨料,依靠末了相对于被加工材料表面的流动提供能量进行加工分析的一种技术。

某延伸机匣机械加工工艺研究

某延伸机匣机械加工工艺研究

某延伸机匣机械加工工艺研究【摘要】本文研究了某延伸机匣的机械加工工艺,通过分析其工艺特点,探讨加工工艺流程,优化加工工艺参数,制定加工质量控制方法,以及改进工艺提升加工效率和质量。

结合实际案例和数据分析,展望了某延伸机匣机械加工工艺的应用前景,并总结了研究的创新点和不足之处。

通过本研究,可以为相关行业提供参考和借鉴,推动该领域的发展和提升。

【关键词】某延伸机匣,机械加工,工艺特点,工艺流程,工艺参数,质量控制,工艺改进,应用前景,创新点,不足之处。

1. 引言1.1 研究背景某延伸机匣是一种常用于工业生产中的机械零部件,其加工工艺对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。

由于某延伸机匣的复杂结构和精密要求,其加工工艺需要经过深入研究和优化,才能实现最佳加工效果。

对某延伸机匣机械加工工艺的研究具有重要意义。

过去,针对某延伸机匣加工工艺的研究主要集中在传统加工方法的改进和优化上,缺乏针对性的探讨和实践。

随着现代加工技术的不断发展和提升,对某延伸机匣机械加工工艺的研究也日益受到重视。

为了提高某延伸机匣的加工质量和效率,开展针对性的研究是非常必要的。

本研究将针对某延伸机匣机械加工工艺进行深入探讨,分析其工艺特点、优化参数,探讨加工质量控制方法,并提出工艺改进与提升的方向。

通过本研究,旨在为某延伸机匣的加工工艺提供可靠的理论依据和实践指导,促进相关领域的发展和进步。

1.2 研究意义某延伸机匣机械加工工艺的研究对于提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量具有重要意义。

随着社会的发展和科技的进步,机械加工行业也在不断发展壮大。

某延伸机匣是机械行业中常见的零部件之一,其加工工艺和质量直接影响着整个产品的性能和稳定性。

通过深入研究某延伸机匣的加工工艺,可以更好地理解其工艺特点,探讨加工流程和参数的优化,并提出相应的质量控制方法。

这不仅可以提高生产效率,减少生产中的浪费,还可以提升产品质量,增强产品的市场竞争力。

研究某延伸机匣的加工工艺还可以为工艺改进和提升提供重要参考。

航空发动机机匣数控加工工艺探究

航空发动机机匣数控加工工艺探究

航空发动机机匣数控加工工艺探究航空发动机匣零件在发动机中有着不可替代作用。

这种零件使用的制作材料比较特殊,该零件的制造精度对航空发动机整体的协调性和实际应用效果有着直接影响。

机匣零件的外壁比较薄,加工的难度比较大,而且加工工艺较为复杂,如果使用传统的零件加工方式则无法满足机匣零件的加工需求。

目前我国薄壁零件的加工经验比较少,那么实际加工的过程中一定要合理应用数控加工工艺,避免由于操作不规范而导致航空发动机机匣出现变形或者损坏的现象。

标签:航空发动机机匣;数控加工;加工工艺机匣零件在制作的过程中主要应用的是复合材料,这类材料在加工方面比较困难,而且零件对结构的设计较为严格,这就为以往使用的加工方法增加了一定的难度。

数控加工技术是一种自动化加工技术,这项加工技术在应用的过程中工作效率比较高,其主要是由数字控制装置控制的,可以用于对加工精度有很高要求、加工难度比较大的零件加工,也可用于机匣类薄壁零件的加工中,加工质量有所保障。

一、发动机机匣结构特点1、整体式环形机匣结构特点由机匣壁和前后安装边组成,一般为薄壁的圆锥体或圆柱状,壳体外表面有环形加强筋、环带、凸台;内表面有环形槽、圆柱环带及螺旋槽;圆柱环带上分布有圆周的斜孔;壳体壁上设有径向孔、异形孔及异性槽等。

2、对开式环形机匣结构特点该类机匣一般带有纵向安装边,呈圆锥体或圆柱体状,内表面具有环形槽或T型槽及螺旋槽;外表面具有加强筋、支撑台、限位凸台、各种功能凸台和异性凸台;机匣壁上有安装孔、定位孔、通气孔、径向孔和异形孔等。

3、带整流支板机匣结构特点该类机匣有铸造结构和焊接结构,一般由外环、内环及空心整流支板组成。

内外环壁较厚,设置有径向孔;内环端面有螺栓孔;外环上有定位孔、连接孔;外表面有安装座和平面等。

二、机匣结构造成加工难点机匣结构复杂,腔槽周围分布很多特征岛屿、凸台、孔系、槽、筋等特征,壁薄并且变化剧烈,也造成了加工工艺上的难度。

沿着轴向与燃烧室连接的机匣后端部位,除了法兰结构上具有复杂孔系外,沿着机匣加强筋部位周边还分布着放气孔,该类孔一般与发动机轴线成一定角度,这些特殊结构的异型孔加工难度很大。

航空发动机机匣数控加工技术研究

航空发动机机匣数控加工技术研究

航空发动机机匣数控加工技术研究摘要:机匣是航空发动机中的重要组成部分,其设计与制造技术对于航空工业的发展起着关键性的作用。

航空发动机的机匣结构部件能否得到全面的精细化加工,直接关系到发动机的整体结构坚固与安全性能。

数控加工工艺能够保证机匣加工的尺寸参数准确,有效节约了机匣加工的操作实施成本。

可见,数控加工的智能控制技术应当全面应用于加工生产过程。

关键词:航空发动机机匣;数控加工;技术运用要点1发动机机匣分类航空发动机的机匣一般可以根据设计结构、功能及材料进行划分。

机匣类零件如果按照设计结构可以分成两大类,即环形机匣和箱体机匣。

环形机匣可以进一步分成整体环形机匣、对开环形机匣和带整流支板的环形机匣。

其中,整体环形机匣,例如燃烧室机匣、涡轮机匣等;对开机匣,例如压气机机匣;带整流支板的机匣,例如进气机匣、中介机匣、扩散机匣等;箱体机匣,例如附件机匣、双速传动壳体。

机匣如果按功能进行分类,在涡喷发动机上,有进气处理机匣、低压压气机机匣、高压压气机机匣、燃烧室机匣、轴承机匣、涡轮机匣、加力燃烧室机匣、中央传动机匣、附件机匣等;在涡扇发动机上,与涡喷发动机上不同的机匣还有进气机匣、风扇机匣、中介机匣、涡轮后机匣、外涵机匣等。

2航空发动机机匣的组成结构特征目前航空发动机的机匣零件主要包含了箱体机匣以及环形机匣,发动机机匣的完整结构应当包含机匣本体与静子叶片两个组成部分。

发动机机匣的关键结构材料主要包含钦合金、铝合金、复合材料、高强度钢材、耐高温性质的特殊合金材料。

现阶段的航空发动机型号规格呈现出丰富多样的总体发展特征,因此决定了机匣传统结构应当实现全面的更新优化。

3发动机机匣加工工艺策略3.1面向加工的机匣参数建模机匣的参数建模需要根据具体机匣结构特征进行。

首先需要进行机匣零件的结构特征分析,根据结构形状,结合加工特点及形体特征划分特征单元,并分解成基本的特征系。

其次,根据建立的基本特征系之间的关联关系或者约束条件,建立关联表达式和特征分叉树。

航空发动机后轴承机匣的工艺过程和工装设计

航空发动机后轴承机匣的工艺过程和工装设计
后轴承机匣
(黑体,二
号,居中)
(宋体,四号)
学院 专业 班级 学号 姓名 指导教师 负责教师
机电工程学院 机械设计制造及其自动化
27 李宏伟 于超
(前面空 5 行,宋 体,小三号,居中, 后面空 1 行)
沈阳航空航天大学 2010 年 6 月
(宋体,小三 号,居中)
I / 45
摘要
本论文介绍了航空发动机后轴承机匣的工艺过程和工装设计。 论文由三部分组成: 第一部分是工艺规程设计,在这一部分当中,首先对零件总体结构和技术要求 进行分析,然后进行了工艺路线的制定,机床工序设计,最后形成工艺文件。 第二部分是对靠模铣夹具设计的论述。该部分主要阐述了靠模铣夹具的特点和 和原理,设计的主要问题,定位零件,夹紧机构,对刀装置,以及部分零件等的设计 最后进行误差分析。 第三部分是对钻模夹具设计的论述。该部分主要阐述了钻模夹具的特点及原理, 零件的选择和设计,定位夹紧机构的设计,并进行了误差分析。
Keywords: aero; back-bearing-case; the technical process; jig
符号表
a
长度长度长度长度长度长
m
度长度
c

光速光速光速光速光速光
m/s
速光速光速
p0
环境压力环境压力环境压
MPa
力环境压力
vf
流体速度流体速度流体速
m/s
度流体速度
w
速度
m/s
α
2 铣床夹具设计(用于工序 15) ...................................................................................... 4 2.1 总体说明..................................................................................................................... 5 2.2 设计要点..................................................................................................................... 5 2.3 夹具的误差分析......................................................................................................... 6

航空发动机机匣加工关键工艺及其冷却技术方法研究

航空发动机机匣加工关键工艺及其冷却技术方法研究

航空发动机机匣加工关键工艺及其冷却技术方法研究摘要:机匣是航空发动机的关键部件,其材料主要为高温合金这类耐高温的难加工的材料,这类结构和材料特性使在切削加工的过程中遇到很多困难,如果没有采用科学合理的技术工艺将影响机匣的制造质量,对发动机整体性能产生影响。

为此需要重点考虑加工刀具参数、工件材料、切削参数和工艺方法等。

本文将从航空发动机机匣加工技术和冷却方法的角度进行分析研究,并提出相应的设计优化方案。

关键词:航空发动机机匣;加工制造;冷却技术1 航空发动机机匣概述航空发动机机匣是发动机的关键部件,其结构和形状均很复杂,且材料加工难度大、难以保证加工制造的质量,在加工中需要克服许多技术工艺上的难点,且需利用好数控加工的方法。

从发动机机匣种类和结构特点分析来看,可根据设计结构将机匣分成环形机匣与箱体机匣,前者又可以分成整体环形机匣与开环形匣机匣、带整流支板的环形机匣。

如果按照功能来划分,可以将机匣分成进气处理机匣、低压压气机机匣、高压压气机机匣、轴承机匣、涡轮机匣等。

根据材料划分目前常见的有钛合金机匣、耐高温合金机匣和复合材料机匣,大多数机匣低压部分采用的是高强度钢材料,而高压部分大多数采用的是钛合金材料。

分析发动机机匣特征发现,因为材料本身难以加工的性质以及发动机机匣结构的特点使机匣整体加工难度较大。

在材料方面的难度具体表现在,对于采用不锈钢材料的机匣在加工中因为切削力较大且切削温度较高,所以在加工时易于出现黏附问题,使刀具前刀面产生积屑瘤,加上材料具有塑性和韧性较强的特点,使加表面产生撕扯。

而以钛合金为主材料的机匣,在切削加工中切削变形系数无限接近于1,在刀具前刀面滑动摩擦较大使刀具磨损加剧,影响刀具的使用寿命。

此外因为材料化学活性较大、亲和力较强,所以容易出现硬化和黏刀的问题。

对于以高温合金为主材料的机匣,切削力是一般钢材的多倍,刀具磨损异常严重,而且容易出现严重的硬化问题。

加上材料导热系数较低、切削力集中于刀尖,切屑因为韧性较大容易形成卷屑不易清除。

某延伸机匣机械加工工艺研究

某延伸机匣机械加工工艺研究

某延伸机匣机械加工工艺研究1. 引言1.1 研究背景目前,针对某延伸机匣的机械加工工艺研究已经成为学术界和工业界关注的热点问题。

通过对加工工艺参数的优化研究、加工工艺稳定性分析、加工工艺效果评价以及加工工艺改进措施的探讨,可以提高某延伸机匣的加工精度和效率,降低生产成本,提升产品竞争力。

深入研究某延伸机匣的机械加工工艺具有重要的理论意义和实际价值。

通过本次研究,我们希望能够为相关领域提供更加科学、可靠的技术支持,推动某延伸机匣机械加工工艺的进一步发展与完善。

1.2 研究意义某延伸机匣机械加工工艺研究的研究意义在于提高加工工艺的效率和质量,增强产品的竞争力。

通过深入研究某延伸机匣的机械加工工艺,可以优化加工参数,提高加工效率,减少生产成本,提高生产效率。

研究加工工艺的稳定性分析,可以确保产品的稳定性和一致性,提高产品的品质和可靠性。

加工工艺效果的评价可以帮助企业更好地了解加工工艺的优缺点,从而及时调整和改进加工工艺。

加工工艺的改进措施则可以进一步提高产品的质量和性能,满足市场的需求,实现企业的可持续发展。

对某延伸机匣机械加工工艺进行深入研究具有重要的意义,可以为相关领域的发展和进步做出积极贡献。

1.3 研究目的本文旨在探究某延伸机匣机械加工工艺的特点和优化方向,从而提高加工效率和产品质量。

具体目的包括以下几个方面:1. 分析某延伸机匣机械加工工艺的优缺点,找出存在的问题和改进空间;2. 研究加工工艺参数的优化方法,以实现加工过程的高效稳定;3. 分析加工工艺的稳定性,探讨可能影响加工效果的因素;4. 对某延伸机匣机械加工工艺进行效果评价,验证改进措施的有效性;5. 提出针对加工工艺改进的具体措施和建议,为相关领域的实践提供参考和借鉴。

通过对上述目的进行研究和探讨,旨在为某延伸机匣机械加工工艺的优化提供理论支持和实践指导,推动相关领域的发展和提升。

2. 正文2.1 某延伸机匣机械加工工艺概述某延伸机匣(Extension Box)是一种常用于机械设备中的零部件,其加工工艺对产品质量和性能具有重要影响。

出口封严机匣的加工技术

出口封严机匣的加工技术

图1数控车装夹方式示意图Internal Combustion Engine&Parts2.2蜂窝封严结构的制造技术2.2.1蜂窝芯激光拼焊技术对于厚度小的蜂窝芯采用单排点焊就可以满足要求,对于厚度大于5mm的蜂窝采用双排焊。

采用YAG激光器进行焊接。

主要参数有:脉冲宽度、焊接电压、离焦量。

由于焊接材料很薄,厚度仅为0.05mm,容易出现中心穿孔现象。

因此,必须科学合理的选择焊接参数,在获得一定焊点直径的同时应避免出现打孔现象,从而得到较高的焊点焊接强度。

2.2.2蜂窝封严结构钎焊技术①蜂窝封严结构是一种特殊的钎焊结构,在待焊零件中,一件是刚性外环,另一件是柔软的蜂窝芯,这与刚性件之间的钎焊有很大区别。

钎焊工艺主要取决于零件结构,钎料及母材性能,同时要兼顾材料的热处理特性。

出口封严机匣的结构是由外环座与蜂窝芯经钎焊而构成,为保证在热加工过程中不损伤材料性能,应尽量减少材料的加热次数。

钎焊工艺应与环座的固溶处理工艺相匹配,即能将两种工艺合并起来一次进行,这样既可防止因多次热循环而降低材料的使用性能,又可大大提高经济性。

②热循环过程中的变形控制。

出口封严机匣的环座是由锻件经机加工而成,它的特点是;薄壁件,刚性差;直径一般在300~ 800mm之间;环座内部存在机加工内应力。

因此,在钎焊的热循环过程中,由于相变、内应力释放和材料在高温下屈服强度降低,就会使零件产生变形,主要表现在椭圆度和端面跳动上。

因此,在实际加工中制定的热循环工艺上,采用升温速率不大于15℃/min的办法,使环座加工应力缓慢、均匀的释放,避免应力不均而造成过大的椭圆度。

③钎料及工艺参数的选择。

通过选择合适的钎料,并针对环座材料的固溶工艺特点,选择合适的钎焊温度、保温时间等工艺参数,实现了出口封严机匣环座与蜂窝进行焊接的同时对环座材料进行了固溶处理,使钎焊质量和环座材料只经一步工序同时达到设计要求,提高了经济效益。

2.2.3蜂窝钎焊质量无损检测技术目前,对该类构件的无损检测方法,国外主要有超声波和液体渗漏法,国内主要有液体渗漏法和激光检测法,从检测的效果看,这两种方法还不成熟。

燃烧室前端机匣铣加工工艺研究

燃烧室前端机匣铣加工工艺研究

燃烧室前端机匣铣加工工艺研究燃烧室前端机匣为航空发动机的主要部件。

传统机匣加工工艺具有加工时间长、工艺复杂、刀具易磨损等特点。

文章提出一种改善的机匣加工工艺方法。

该方法根据机匣零件内外型的结构特点、结合生产现场环境,选择合适的机床与刀具、确定合理的加工方式并利用数控加工编程软件(UGNX)编制高效合理的加工程序。

相较传统的机匣加工工艺,文章提出的工艺可有效降低机匣加工时间、减少加工成本。

标签:数控加工工艺;机匣加工;刀具选择;加工策略1 绪论燃烧室前端机匣作为航空发动机的重要零件,其内部连接燃烧室、高压涡轮导向器前支撑、鼓筒轴。

其外部连接包括油管、冷却管、控制器在内的各种附件。

机匣具有外形复杂、壁薄、材料难加工和尺寸精度高等特征。

机匣制造加工的材料切除率达到30%以上,加工工艺复杂,涉及多轴联动数控机床、多轴联动CAM 编程技术、刀具技术等[1]。

在数控加工生产环节,数控程序是最能发挥效益的环节,因此提高编程效率和编程质量,是缩短生产周期,提高产品质量的重要手段。

优秀的数控程序编程可提升加工效率和机床的利用率,提升刀具寿命,进而降低成本并提升企业的竞争力。

目前机匣生产所采用的加工工艺和数控程序存在耗时长,材料去除率低,刀具磨损大的问题,给产品的试制加工带来一定难度[3]。

为了更好地完成机匣交付任务为后续其他机匣零件加工奠定技术基础,需要进行机匣数控铣加工工艺研究。

2 机匣零件结构特点及材料特性2.1 机匣零件结构分析燃烧室前端机匣,分为外型(外壁)和内型(内壁)两个区域。

零件最大外径Φ804mm,总高294mm,最小壁厚3.81mm,小端内部有一个焊接定位止口,外型分上中下三层,各层有不同形状的岛形结构,零件内部有相应的T型槽和环型槽(如图1)。

2.2 精度分析机匣零件为加工过程的中间件,后续还需进行组装焊接加工。

其主要配合尺寸为小端内侧的焊接止口,尺寸精度要求高(零件图形及几何尺寸见图2)。

止口直径尺寸均为Φ597.433±0.076,同时有理论点到两侧的厚度控制尺寸4.42±0.05、4.57±0.05。

高温合金薄壁的机匣加工技术阐述

高温合金薄壁的机匣加工技术阐述

高温合金薄壁的机匣加工技术阐述在机匣的加工过程中,有很多加工技术被应用。

文章针对高温合金薄壁的机匣加工的相关技术进行详细的阐述和分析,希望通过文章的阐述和分析,能够为我国的机匣加工的发展和创新贡献一份力量。

标签:机匣;变形;切削液;加工方法文章阐述的机匣加工技术以高低压外轴承座的机匣相关组建为例子进行阐述,通过对机匣加工过程中的半精加工、精铣、精加工等加工方式的阐述和分析,来对机匣的相关零件的结构主要特点进行叙述,同时对机匣的材料加工特点进行阐述。

从机匣的加工工艺路线和机匣的加工工艺方法,机匣的加工使用刀具的选择等方面来作机匣加工技术的进一步阐述。

最终阐述相关的机匣加工变形机表面硬化等加工过程中出现的问题,通过阐述来对问题给出相应的处理意见。

1 机匣零部件的结构主要特点和分析机匣零部件材料的特性关于机匣零部件的结构主要特点和分析机匣零部件材料的特性,文章主要从两个方面进行阐述和分析。

第一个方面是机匣的主要结构特点。

第二个方面是机匣材料的材质特性。

1.1 机匣的主要结构特点文章阐述的机匣径向的内外结构都非常的复杂,尤其是内圈的三种形式凹槽数量巨大,同时在机匣零件的下端面以及径向岛屿上还分布着非常多的装配定位孔。

因此在加工这一机匣零件的过程中凹槽的加工量和加工过程中的切削力非常大,这样就会导致在加工的过程中机匣变形,最主要的是零件的很多间接定位尺寸无法保障。

1.2 机匣材料的材质特性文章阐述的机匣加工材质是MSRR7209,在材料领域等同于Inconel 718。

这种材料属于高温合金的一种。

当材料属于毛料的时候是一种固熔的状态,但是当加工成为机匣零件的时候材料显示出一种固熔时效的状态。

Inconel 718为镍铬合金,内部含有非常多的铁元素和钼元素,同时还含有数量极少的铝元素和钛元素。

这种材料的耐腐蚀性能较强,便于高温焊接。

该材料的蠕变断裂的强度温度为700摄氏度。

2 机匣零部件在加工过程中的工艺特性和加工过程中的变形影响关于机匣零部件在加工过程中的工艺特性和加工过程中的变形影响,文章主要从四个方面进行阐述和分析。

中介机匣加工工艺优化

中介机匣加工工艺优化

中介机匣加工工艺优化摘要:本文根据中介机匣的结构特点和工艺难点,结合对实际生产过程产生的问题进行分析,通过对加工工艺进行优化,有效解决加工过程的难题,提高了产品的生产效率和合格率。

主题词:中介机匣变形工艺优化1引言某型中介机匣(以下简称中介机匣)是贵州航天风华精密设备有限公司承担的某所外协配套产品,是某型号产品涡轮风扇发动机的重要部件。

中介机匣属于典型的薄壁焊接、精密加工结构类零件,焊接变形控制困难,而且组件结构复杂,对装配、焊接和机械加工顺序要求较高。

大部分零件为典型的薄壁结构件,结构刚性差,装夹困难。

在组件状态的加工要素多,尺寸精度要求高,多处加工要素间有较高的形位公差要求,零件尺寸和位置精度较难保证。

在前期研制试生产过程中,由于焊接和机械加工的变形控制不稳定,致使生产过程中质量问题屡屡发生,严重影响了产品的质量和生产进度。

为全面提升中介机匣加工工艺技术保障能力,控制好焊接和机械加工过程的变形量,深入开展中介机匣的工艺优化工作,在确保产品质量的前提下,使生产效率上到了一个新的台阶。

2实施方案2.1 焊接变形控制的工艺优化2.1.1在研制试生产过程中,发现支座与腹板焊接和支座组件与外环焊接时易产生质量问题。

经研究分析,主要原因是由于支座为铸件毛坯,外形尺寸不规范,焊接装配时尺寸难以兼顾,致使后续加工中出现腹板尺寸超差和支座组件与外环焊接错位的现象。

针对该问题,经过认真分析,决定进一步优化工艺,对支座铸件毛坯进行补充加工,在支座毛坯上光出一基准面,同时光出腹板的焊接装配平面。

经后续研制生产的验证,达到了预期效果。

2.1.2 小批量生产过程中,零件存在焊接后变形过大,焊后加工找正难度大,找正耗费时间长的弊端。

通过逐项分析原因,发现在前期生产过程中,零件焊前已经存在变形较大的情况,部分零件自由状态下变形量可达0.3mm~0.4mm,零部件的变形过大直接加剧了后续焊接工序中变形量,导致了产品的加工质量下降及加工周期延长。

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机匣加工工艺
机匣一般是一个圆柱形或圆锥形的薄壁筒体,主要起承力和包容作用,而且对不同段机匣的要求不一样。

涡轮机匣通常是带有安装边的圆柱形或截锥形壳体,其前后安装边分别与燃烧室机匣和动力涡轮前的中间机匣连接,涡轮机匣上作用有扭矩、轴向力、惯性力和内环压差力等。

近年来航空发动机的性能及设计结构在不断改进和提高。

随之而来,发动机机匣零件的材料、结构也发生了很大的变化,越来越多的难加工材料,像钛合金、高温合金、不锈钢、硬质合金以及复合材料等被采用。

机匣设计结构也越来越先进,整体结构机匣、单一机匣所具有的功能也越来越多,因此,机匣零件的制造成形难度也越来越大。

特别是具有复杂外型面的整体结构机匣,其外型面的成形加工是普通机械加工工艺所不能实现的,只有应用多轴数控加工技术才能实现复杂外型面的成形加工。

但在加工过程中存在着刀具费用高,加工效率低,设备占用量大。

针对多年来生产中的加工难题,寻求品质的提升、效率的提高、成本降低的途径和方法,运用特种加工技术——电火花加工技术和电解加工技术,同时结合现代数控加工技术,通过对典型结构机匣外型面大量的基础试验研究,取得了良好的加工效果,在保证工艺要求基础上,满足了生产高效益的需求。

多轴数控铣削
机匣型面的成形,国内通常是通过在多轴数控铣削设备上加工完成的。

该零件外环形面共分二级,分布有二条环形凸缘,下部有1个纵向小凸缘,两个纵向凸缘对称分布。

由于机匣毛坯是自自锻件,加工余量很大,且零件材料难切削,为了保证尺寸加工精度和表面加工质量,防止加工后零件变形。

其外型面加工分层、分块进行,采取合理的走刀路径,采用对称的切削加工余量。

分几次走刀加工到最后尺寸的方法,以减少加工后的变形。

因此,该机匣加工划分三个主要阶段并附加特征工序热处理,以去除材料内应力,防止零件变形。

火花高效放电铣
电火花高效放电铣加工技术原理。

电火花高效放电铣借鉴了数控铣削加工方式,采用简单的超长铜管做工具电极,由导向器导向,在工作中电极作高速旋转,在电极与工件之间施加高效高频脉冲电源,电流高达上百安培,对加工区施以冲、浸工作液进行有效冷却排屑,通过专用数控系统控制工件与电极之间的相对运动轨迹,在电极与工件之间产生高效脉冲放电,加工出所需工件的形状,实现零件复杂型面的高效去余量加工。

电火花高效放电铣加工工艺特点。

①可以加工特殊及复杂三维型面的零件。

②加工过程中由于大电流放电作用,增大零件表面的显微裂纹和再铸层厚度。

③脉冲放电持续时间较长,脉冲额率高,增大表面粗糙度值,降低加工精度,材料被加工表面热影响范围太,加工中易产生拉弧烧伤工件表面。

④加工效率比普通电火花加工高,可以达到2 000㎜³/min。

⑤采用水质工作液,安全无污染并提高加工效率。

⑥与数控加工中心比较,设备的成本相对较低。

电解加工
电解加工技术原理电解加工采用了周期进给按零件加工表面尺寸转换加工程序的循环方式,小间隙加工,大间隙冲刷,加工精度较高。

基于电解过程中阳极溶解原理,井借助于成形的
阴极,系统控制电极自动测量工件的加工余量后,自动回退到顶置的加工间隙ΔS(通常ΔC ≤0.2㎜),开始电解加工一段时间后,系统控制电极逆进给方向快速回退,并与工件保持设定的冲液间隙△c(通常ΔC≥0.5mm),冲刷几秒钟,以促进自加工区电解液的更新,排除电解加工反应产物。

为了防止电极在回退过程中,对已加工侧面的二次加工,系统切断加工电源。

一个周期加工完成后,系统再根据计算速度计算当前的加工位置,电极快速进给接触零件计算余量值,回退到预置的加工间隙位置,接通电源,进行下一周期的进给加工,直至达到符合要求的加工形状和尺寸为止。

电解加工工艺特点①实现微小间隙加工,即加工间隙ΔS≤0.1㎜,提高了电解加工的成形精度。

②增强了阳极溶解的集中蚀除能力,提高了整平比,提高了电流的有效利用率,从而提高了加工效率。

③非加工表面杂散腐蚀减小,棱边、锐度提高。

④利用工具电极快速回退的抽吸作用,强化电解液更新,促使电解产物排出,抑制加工区温升,并且改善了间隙内流场,电场及电化学特性,提高了加工稳定性。

⑤可获得较小的表面粗糙度值,提高了表面质量。

⑥降低了直
流小间隙加工时对高电解液压力和流速的要求。

磨粒流加工
磨粒流加工是使含有磨料的、具有粘弹性、柔软性和切削性的磨流介质在挤压力作用下,形成一个半固态的、可流动的挤压“磨块”,高速流过欲加工表面,产生磨削作用而达到去除材料的目的,达到抛光表面的效果。

加工时,装有零件的夹具固紧在上、下介质缸中间形成封闭的通道,磨流介质在挤压力作用下从下介质缸开始,通过欲加工工件被表面挤压到上介质缸,然后磨流介质再从上介质缸反向流过夹具、工件到达下介质缸,完成一个加工循环,选定加工参数可实现自动循环加工和自动停止。

航空发动机机匣空间曲面形状较复杂,难切削材料,零件表面要求无再铸层,无裂纹,加工去除余量大,加工精度要求相对低。

机匣加工要求有足够的加工效率。

这就需要选择适宜的工艺方法,使加工周期缩短,妥善地解陕这矛盾,扬长避短,相得益彰。

从理论上讲电火花高效放电铣蚀除机理的电热过程是导致诸多表面裂纹,表面再铸层形成的重要环节。

而且产生过程难于人为控制,且刀具铜电极损耗也较大,为了提高效率必须加大脉宽电流,从而使加工表面再铸层、微裂纹更加加深,表面粗糙度值加大,反之生产效率相对较低,该工艺只适用于加工形状复杂的三维曲面单件加工。

而电解加工是小间隙电化学反应过程,零件表面无冷、热硬化层、无塑性变形、无显微裂纹、无应力、表面粗糙度值低,因此电解加工后零件无中间热处理的周转过程,简化了工艺过程。

并且一种工具阴极多次重复加工若干个相同的型面,其生产效率显著高于数控铣削和电火花高效放电铣加工,加工时间不足电火花加工时间的1/5,适用于大批量生产。

对于机匣的加工,采用几种加工工艺相结合的方式,达到优势互补,提高加工的质量和加工的效率,为加工出优质的机匣探索出一条全新的道路。

面对我国加工技术相对落后的情况下,更应探索新的加工方式,开拓进取,创新是永恒的主题。

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