劉百玲

摘 要：提到了科技不可避免的，人們就會想到航天科技，而隨著航天科技的發(fā)展，航天制造業(yè)也隨之變得更加的繁榮，同時航天制造業(yè)也已經(jīng)成為了各個國家，互相之間衡量發(fā)展水平的重要因素，做為飛行器的主要的核心的部件，航空發(fā)動機的發(fā)展和加工技術(shù)也越來越成為航空業(yè)發(fā)展的重要推動力量，本文就航空發(fā)動機典型零件的加工技術(shù)和刀具的應用進行分析，就航空零件的加工工藝、刀具的磨損、以及材料進行分析，希望對航空制造業(yè)的發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：加工技術(shù)；刀具仿真；刀具設(shè)計；典型零件；航空發(fā)動機

航空業(yè)作為現(xiàn)代各個國家綜合國力競爭的要點，已經(jīng)越來越受到各個國家的重視，同時作為戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)，航空產(chǎn)業(yè)的實力不僅體現(xiàn)著一個國家國防的安全。也是一個國家整個工業(yè)發(fā)展程度的重要體現(xiàn)，而作為飛行器的重要的組成部分，航空發(fā)動機其對于航空行業(yè)的重要程度也是可想而知的，同時我國的航天事業(yè)相對于很多的發(fā)達國家而言，起步已經(jīng)晚了很多，這就使得和很多發(fā)達國家的航空技術(shù)相比，中國的航空技術(shù)需要進步的空間還是非常大的。

1 典型零件加工難點分析

1.1 泵殼體的結(jié)構(gòu)特性分析

泵殼的結(jié)構(gòu)主要是由外殼以及渦輪泵組成的，同時也結(jié)合了發(fā)動機的供油系統(tǒng)，當渦輪泵轉(zhuǎn)動時，通過各個零件之間的組合，來達到讓發(fā)動機工作的目的。泵殼體也是發(fā)動機的重要組成部分，泵殼體的整體結(jié)構(gòu)非常的復雜，主要分為殼類、異型、復雜以及薄壁組成，采用全金屬加工合成，整個殼體的材料都是高溫合金，整個材料的硬度是非常高的，也非常難以加工，于此同時整個泵殼體對于其內(nèi)部的精確度要求還是非常高的，這也是由于課題的整個外部的接口的尺寸分廠的多。

1.2 整體葉輪材料及特性探討

對于航空發(fā)動機來講，其整體葉輪的設(shè)計也是非常重要的，同時現(xiàn)代的航空發(fā)動機大多采用新型的材料來制作氣的結(jié)構(gòu)部件，同時這種新型材料的出現(xiàn)，也使得發(fā)動機的推重比得到了明顯的提高，讓整體葉輪的整體葉榫槽、榫頭以及其鎖緊等裝置都得以省略，讓葉子和輪盤成為了一個實體的結(jié)構(gòu)，讓零件的整體的數(shù)量得到減少，讓整體葉輪的重量得到減輕，使得整體也輪得到精簡，讓效率得到了提高，使得氣流的算是得以減少，這就使得現(xiàn)在這種材料得到了各個國家的廣泛的應用。

1.3 典型零件噴嘴環(huán)的結(jié)構(gòu)特性分析

在整個上空發(fā)動機的生產(chǎn)過程中，不可忽視的還有汽輪機的功能，汽輪機的原理主要是把爭氣的作用力轉(zhuǎn)化為動能，而在這一過程中起著非常大的作用的零件就是噴嘴，而噴嘴整個設(shè)計的新結(jié)構(gòu)就是貧嘴環(huán)的設(shè)計，其的好壞直接影響著整個汽輪機燃燒的質(zhì)量，也對發(fā)電的效率產(chǎn)生非常大的影響，整個噴嘴組的整體的質(zhì)量直接影響到，對發(fā)電及能源的整體性的利用率，而噴嘴環(huán)的設(shè)計是其中非常重要的一個關(guān)鍵的因素。

2 典型零件成型加工技術(shù)探討

2.1 噴嘴環(huán)的加工技術(shù)分析

在噴嘴環(huán)的設(shè)計過程中也存在著很多的問題，像是由于焊接熱的原因產(chǎn)生變形、噴嘴環(huán)裝配的誤差等原因，這些都會導致其生產(chǎn)周期被拉長、生產(chǎn)的效率被降低、生產(chǎn)的整個工序被繁雜化等。同時在噴嘴環(huán)的整個生產(chǎn)的過程中，為了提高生產(chǎn)的效率，對其進行整體加工，避免在組裝過程中會出現(xiàn)的變形、焊接不實、開裂等情況，讓航空發(fā)動機的整體的質(zhì)量從根本上得到保證。

2.2 整體葉輪的加工技術(shù)分析

整體葉輪加工方法一般有鑄造加工、電火花加工、電解加工、仿形法。和多軸數(shù)控加工等方法。鑄造加工技術(shù)。充分利用材料、加工工時少、制造周期短并且成本低廉等優(yōu)點，但是鑄造出的葉輪一般會產(chǎn)生氣孔或者砂眼等內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷，不能保證較高的加工精度，導致葉片的動平衡能力差。

2.3 航空發(fā)動機零件復合加工技術(shù)

航空發(fā)動機零件復合加工是一項綜合性很強的系統(tǒng)工程。其加工過程主要關(guān)注加工質(zhì)量和效率兩個方面，目前復合加工技術(shù)被解釋為兩種含義，一種復合加工是以不同能量或運動方式為基礎(chǔ)；另一種是以工序集中原則為準、以機械加工工藝為主的復合，這是近些年數(shù)控加工領(lǐng)域發(fā)展較快的高效加工方式。在提高加工效率的前提下，也提高了加工精確度、加工表面質(zhì)量及加工工具損耗等心。

3 刀具切削特點及應用分析

3.1 典型零件用難加工材料切削特點

在航空發(fā)動機制造企業(yè)的加工技術(shù)逐步向高速、高效的方向發(fā)展，而高性能的切削刀具是支撐和促進切削加工技術(shù)進步的關(guān)鍵因素，也是使昂貴的數(shù)控機床效能得到充分發(fā)揮的基本前提之一。

3.2 刀具材料及結(jié)構(gòu)特性分析

常用的刀具材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、超工硬刀具材料等。隨著航空制造業(yè)的發(fā)展，刀具的主要工材料正被硬質(zhì)合金所取代。超硬刀具材料的使用比工例也在不斷增加。涂層刀具由于具有很高硬度，因此工應用也變得更加廣泛。不但要考慮刀具的材料，刀具工各個參數(shù)對加工也同樣起著重要的作用。刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新體現(xiàn)在刀具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、切削負荷的合理分布、工三維端斜槽形設(shè)計，帶前角的螺旋形刀刃銑削刀片工設(shè)計等各種新型可轉(zhuǎn)位刀片結(jié)構(gòu)設(shè)計。

3.3 多軸高速切削中刀具的磨損探討

高速切削過程中的摩擦直接影響刀具磨損和破損，刀具使用壽命縮短，限制了高速切削技術(shù)的進一步發(fā)展和應用舊。并且造成加工時刀具剛性差，易折斷，讓刀具的磨損嚴重。

4 專用刀具的設(shè)計研究

4.1 多軸高速銑削常用刀具

針對是高速高精度的數(shù)控加工，因此對于刀具的選擇十分嚴格。在高速銑削數(shù)控加工過程中，刀具的選擇是一個非常重要的步驟，它將直接影響加工效率和零件的加工工藝。高速銑削加工整體葉輪曲面零件時，常采用球頭銑刀，具有較高的加工精確度。

4.2 多軸高速銑削專用刀具設(shè)計

隨著航空航天的工業(yè)的發(fā)展，球頭銑刀的應用日益廣泛。球頭銑刀的刀刃曲線的設(shè)計和刃磨加工是刀具設(shè)計和制造的關(guān)鍵，刀刃曲線的不同不僅是使刀具外觀發(fā)生變化，更重要的是在加工過程中它決定著工件表面的形狀（成形加工時），決定了刀具切削性能和加工質(zhì)量。

5 結(jié)束語

綜上所述，我國的航空航天技術(shù)以及航空發(fā)動機零件的生產(chǎn)上的技術(shù)，相對于世界先進的發(fā)展水平來講還是落后很多，同時進行航空零件生產(chǎn)的機床和機器，乃至于刀具很多都依賴于進口，這就使得發(fā)動機零件生產(chǎn)上的效率嚴重受到了制約，從根本上來講主要的原因還是國內(nèi)生產(chǎn)的刀具和機床，根本沒有辦法滿足現(xiàn)有的航空發(fā)動機零件的生產(chǎn)需要的精密讀的要求，這種情況也造成了航空零件的生產(chǎn)的成本居高不下，在國際競爭上也非常不占據(jù)優(yōu)勢。

參考文獻

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