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（中航工業(yè)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷提高提高，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)零件及結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大的變化越來(lái)越難加工材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來(lái)越受到重視。一個(gè)機(jī)器所具有的功能越來(lái)越多。機(jī)械加工具令箭有相同的形狀，可用于單方向。機(jī)器電解加工切削提高工效比機(jī)械5-10倍。導(dǎo)致機(jī)械制造越來(lái)越困難，這就要求促進(jìn)機(jī)器零件加工技術(shù)，具有先進(jìn)的工藝方法適應(yīng)機(jī)箱生產(chǎn)。一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的水平，,曲柄連桿機(jī)構(gòu)。其主要結(jié)構(gòu)用機(jī)、圓柱體和部分，電解加工速度、表面質(zhì)量好、加工從材料硬度范圍。在理論上陰極不損失、加工的壓力。電化學(xué)加工的成本可以減少很多工具，得到良好的表面質(zhì)量，還可以簡(jiǎn)化程序處理。綜上所述，機(jī)箱的電化學(xué)加工具有一定的優(yōu)越性。

1 電解加工工藝

機(jī)匣整個(gè)外表面的成形，是針對(duì)不同的部位、選擇不同的陰極加工來(lái)實(shí)現(xiàn)的。加工前，而陰極尺寸設(shè)計(jì)則直接影響到機(jī)匣型面的形狀和尺寸，把具有相同幾何形狀和尺寸大小的塊分為一組。因此，把機(jī)匣的型面按照電解加工最小加工單元形狀分度，一般最大塊的加工面積，注意避免二次腐蝕，先要對(duì)機(jī)匣的型面分度、分塊、分組、分工序。分為許多塊，將機(jī)匣整個(gè)型面分成若干個(gè)加工區(qū)域，再根據(jù)分度的角度大小，同時(shí)作為導(dǎo)電面，同組內(nèi)的塊采用相同的加工工序。分度盤上銷孔分度精度決定機(jī)匣的分度精度。電解加工夾具首先要保證工件的可靠定位和夾緊，選取毛坯的下端面為基準(zhǔn)面，這樣導(dǎo)電面面積較大，即使有輕微的燒傷也會(huì)在后續(xù)的工序中去除，并要保證工件和陰極之間的相對(duì)位置及運(yùn)動(dòng)的正確性。夾具設(shè)有分度盤，盤上有定位圈，考慮到加工電源的額定功率等因素，機(jī)匣毛坯底部安裝在定位圈上。分度盤與夾具底盤通過(guò)定位銷定位。陰極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定著電解加工的可行性和合理性，即與加工精度有著密切的關(guān)系。夾具導(dǎo)電壓板在夾緊工件的同時(shí)將導(dǎo)電面夾緊。通過(guò)分度盤將機(jī)匣加工區(qū)域按最小加工單元分度，且該表面尚有加工余量，上端面為夾緊面，設(shè)置定位孔。設(shè)計(jì)時(shí)由電解加工間隙確定陰極型面的尺寸，根據(jù)角度大小，并要保證加工過(guò)程中不會(huì)超差。此外，還要考慮陰極的強(qiáng)度、導(dǎo)電、密封和制造工藝等。

2 工藝難點(diǎn)分析

左、右兩半機(jī)匣的組合加工通過(guò)兩個(gè)定位銷實(shí)現(xiàn)。精密螺栓安裝孔與氣缸的精確定位密切相關(guān)，定位銷無(wú)法作為加工基準(zhǔn)，也與曲軸支靠面（即曲軸軸向定位面）密切相關(guān)，如表1所示。難點(diǎn)主要集中在機(jī)匣高精度尺寸的控制及深孔的加工上。機(jī)匣組合后，必須進(jìn)行工藝基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。

表1 曲軸孔的尺寸

通過(guò)對(duì)各汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廠家調(diào)研得知，通常采用的加工工藝為粗鏜-半精鏜-精鏜，通常均為精鏜后珩磨作為曲軸孔的最終工序（曲軸孔在缸體上，基體為鑄鐵材料）。同時(shí)，而對(duì)于曲軸孔的加工，少部分廠家采用組合導(dǎo)向，即鏜桿在零件加工過(guò)程中，有前導(dǎo)向、后導(dǎo)向及中間導(dǎo)向作導(dǎo)向支承。為保證各鏜孔的同軸度要求，精鏜選用單面鏜床。為了改變鏜桿的受力狀況，減少鏜桿的振動(dòng)，提高直線鏜孔的質(zhì)量，多家公司都采用粗鏜為雙面鏜削加工，多家公司都采用多刀頭、拉鏜和錯(cuò)開(kāi)鏜孔的加工方法，主動(dòng)測(cè)量、刀具磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置也在鏜孔中普遍應(yīng)用。為克服鏜桿過(guò)長(zhǎng)、剛性差的缺點(diǎn)，更多的廠家則無(wú)組合導(dǎo)向，精鏜為一刀直接鏜到位，采用具有靜壓導(dǎo)向的專用鏜刀桿，通常在夾具上設(shè)相應(yīng)的滾動(dòng)導(dǎo)套來(lái)提高工藝系統(tǒng)的剛性。

3 措施

3.1 選用合適刀具

進(jìn)行鏜鉸加工，設(shè)計(jì)、制造刀具是關(guān)鍵的第一步。由于鏜刀太長(zhǎng)，整體用硬質(zhì)合金不經(jīng)濟(jì)，為減少鏜刀桿自重的影響，可以將刀桿做成空心的。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)刀片的磨損形態(tài)，發(fā)現(xiàn)所采用的刀具和被加工材料不匹配。另外，刀具與工件材料之間的正確匹配也是實(shí)現(xiàn)高效加工的關(guān)鍵。另有一轉(zhuǎn)包機(jī)匣件，材料是含高鈷的鎳基高溫合金，在采用硬質(zhì)合金刀具加工時(shí)加工效率極低，刀具磨損嚴(yán)重，且不能保證尺寸精度和表面質(zhì)量。高鈷鎳基高溫合金比一般的鎳基高溫合金難加工得多，切削抗力更大，切削溫度更高。為了使冷卻液能噴到零件里，真正起到冷卻的效果，可以將鏜刀做成帶內(nèi)冷裝置的。必須要選擇與被加工材料在物理、化學(xué)和機(jī)械性能都匹配的刀具才能保證順利加工。刀桿全長(zhǎng)上4個(gè)方向都有導(dǎo)條，與刀刃及刀柄的跳動(dòng)在全長(zhǎng)上保證跳動(dòng)不大于0.005。

3.2 分開(kāi)切削

為消除切削過(guò)程中的振動(dòng)，我們將孔壁有缺口或交叉的補(bǔ)齊，使鏜開(kāi)孔時(shí)受力平衡。切削用量的選擇也十分重要，依據(jù)刀具的有效直徑科學(xué)地給出切削深度，在葉片的高效加工中，主軸轉(zhuǎn)速、每齒進(jìn)給量。除選用合適的刀具及合理的切削參數(shù)外，我們將粗、精鏜分開(kāi)進(jìn)行。在試驗(yàn)中根據(jù)被加工零件的材料（高溫合金）和加工條件（高速銑機(jī)床、復(fù)雜型面的葉片），為防止工作切削引起的變形，選擇在物理、化學(xué)和機(jī)械性能匹配的刀具，再根據(jù)刀具樣本給定的線速度和工藝給定的加工余量計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速。提高粗加工孔的質(zhì)量，切削用量基本一致。精加工時(shí)，我們要求刀具每次加工前進(jìn)行跳動(dòng)檢查盡可能使各孔的余量均勻，為提高刀具安裝的準(zhǔn)確性。依據(jù)每齒進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算進(jìn)給速度。然后根據(jù)正交試驗(yàn)法試驗(yàn)多組數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行優(yōu)化。

3.3 選擇合理參數(shù)

刀具設(shè)計(jì)后，選擇合理的切削參數(shù)也至關(guān)重要。切削參數(shù)選用過(guò)低，加工效率低，表面光潔度不好；切削參數(shù)選用過(guò)高，刀具壽命低，容易打刀。通過(guò)不斷摸索，零件材料為，鑄鋁 ZL105，人工時(shí)效，硬度 HBS70，Al-Si系合金，淬火用水冷卻。建議選用如下切削參數(shù)表2所示。

表2 切削參數(shù)

結(jié)語(yǔ)

航空難加工材料零件的高效加工是一個(gè)系統(tǒng)工程，電解加工工藝的可行性和合理性，夾具、刀具系統(tǒng)、工藝、刀具材料和切削參數(shù)都對(duì)高效加工有很大影響。機(jī)匣電解加工的工藝參數(shù)，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，得出了在流場(chǎng)、電場(chǎng)和電化學(xué)場(chǎng)作用下機(jī)匣表面成形的特點(diǎn)和相應(yīng)的變化規(guī)律，這些經(jīng)驗(yàn)在進(jìn)一步實(shí)踐中已取得了良好的實(shí)際應(yīng)用效果。加工中只對(duì)陰極稍做修整，機(jī)匣電解加工后表面光滑，無(wú)流紋、二次腐蝕，表面質(zhì)量良好，尺寸符合要求。隨著研究的不斷深入，機(jī)匣電解加工將作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，而被越來(lái)越多地應(yīng)用到航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中。

[1] 《航空制造工程手冊(cè)》總編委會(huì).航空制造工程手冊(cè)一特種加工[M].北京:航空工業(yè)出版社，1993.

[2] 范引鶴,李明達(dá).輪輻框架式結(jié)構(gòu)機(jī)匣的有限元強(qiáng)度計(jì)算方法 [J].南京航空學(xué)院學(xué)報(bào),1987,19(3):40-47.

[3] 國(guó)防科工委.航空渦輪噴氣和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范.GJB241-87[S],1988.

[4] 王通北,陳美英.談國(guó)軍標(biāo)GJB241-87中的外部作用力和陀螺力矩[J].航空發(fā)動(dòng)機(jī),1998(2):25-31.