复杂形体钛合金零件的加工工艺研究
2018-06-27熊明和
机械制造 2018年1期
关键词:变形
□ 熊明和
中国航发航空科技股份有限公司 成都 610041
1 研究背景
飞机更新换代正在加速,其自身结构性能的要求也在不断提高。改进飞机性能,首先需要从材料入手,既要选用轻型材料来降低机体自重,又要考虑材料的可靠性和经济性。基于这样的背景,铝合金材料在飞机制造中的应用逐渐被满足高性能要求的新材料所代替。其中,钛合金材料为飞机设计者所青睐。
目前,国内外军民机上应用的典型钛合金材料Ti-6Al-4V(TC4)是20世纪60年代初研制的一种中等强度钛合金,具有优良的综合性能,被誉为万能合金,是最早用于飞机结构的通用钛合金。TC4主要用于飞机结构中的梁、接头和隔框等中等承力构件及紧固件,以及发动机风扇与压气机盘、轴流稳流装置、叶片等,与钢材料相比,可减轻结构质量约30%。钛合金材料由于导热系数低、塑性弱、硬度高、弹性模量低、弹性变形大等特点,切削加工性能差,在很大程度上制约了自身的应用。
轴流稳流装置集中了薄壁环形件和叶片复杂叶型铣削加工的特点,精度要求高,形状复杂。克服零件加工过程中的变形,并控制大过盈量的装配变形是加工中的关键。
笔者通过对复杂形体钛合金零件车削、铣削加工与装配过程的工艺拟定及难点进行分析,为今后类似零件的加工提供参考[1-5]。
2 工艺分析
所要加工的复杂形体钛合金零件为某型号飞机发动机轴流稳流装置,由内外环装配而成,如图1所示。该零件主要加工特点如下:①零件材料为TC4钛合金模锻件,加工余量大;……
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