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航空发动机液压作动筒筒体工艺解析

2021-09-10康泽军

科技研究·理论版 2021年5期
关键词:航空发动机

康泽军

摘要:随着现代化技术以及信息化手段的飞速发展,社会已经全面进入到了科技时代当中,这也为我国航空事业的发展起到了良好的促进作用,而在航空发动机的制造过程中,液压作动筒的筒体加工工艺有着十分重要的作用,甚至还会直接对航空发动机的工作质量以及工作效率产生严重影响。所以,这就需要进一步探究液压作动筒筒体的加工工艺,在明确筒体基本特点的基础上,保证航空发动机液压作动筒的筒体工艺具备着较高的可行性。因此,文章首先对航空发动机液压作动筒筒体工艺加以明确;其次,对航空发动机液压作动筒工艺路线的确定展开深入分析;在此基础上,提出航空发动机液压作动筒的筒体加工工艺。

关键词:航空发动机;液压作动筒;筒体工艺

引言:液压作动筒属于整体航空发动机当中起到调节作用的一种附件,其所具备的主要功能就是通过筒内活塞杆所展开的往复运动来进一步促进动力燃烧室当中调节环的动态运动,从而有效改变喷口截面积。同时,还能够对压气机可调叶片当中的主动调节环进行移动,通过转动可调叶片的方式来起到更好的应用效果。而筒体作为液压作动筒组件当中存在的关键零件,其自身的加工质量以及加工效率会对整体液压作动筒组件的性能产生直接影响。因此,这就需要对航空发动机液压作动筒筒体工艺展开深入分析,以此为基础来确定好对应的液压作动筒工艺路线。

一、航空发动机液压作动筒筒体工艺

(一)从结构上进行分析

在航空发动机的液压作动筒当中,以不锈钢为主要的材料的液压作动筒,其筒体部位具备着良好的切削性能,并且在结构主体方面还属于一种回转体,但在小端外部却分布着两个接嘴,也正是由于这两个接嘴的存在,使得筒体大端的加工装夹工作过程中,存在着一定的难度。同时,筒体在本质上还属于一种薄壁件,在活塞腔内孔部位的最小壁厚也仅仅只有2mm左右,这也使得加工变形方面的控制成为了航空发动机液压作动筒筒体加工当中的一个主要工艺难点。

(二)从精度上进行分析

站在液压作动筒在形位精度以及尺寸进度的角度上来看,筒体内部的活塞腔内孔属于最为重要的表面部位,而导杆孔对于活塞腔内孔位置的公差方面有着十分显著的需求,这就需要对导杆孔展开进一步的精加工处理,并将活塞腔内孔作为基准所在。而活塞腔内控由于对形状精度以及尺寸精度等方面的要求相对较高,再加上需要在表面部位进行镀铬处理,这也使其具体的加工处理被分为了精加工、半精加工以及粗加工这三种类型,并在镀铬完毕后进行光整加工处理,以此来保证内孔精度以及技术能够满足基本的要求[1]。

二、航空发动机液压作动筒工艺路线的确定

站在筒体结构以及具体精度特点的角度上来看,传统的加工思路当中,筒体表面需要经过多道工序流程,比如车、磨、铣、钻等,整体工序相对来说较为分散,并且周转次数相对较多,使得整体加工周期比较长,为了在最大程度上提高液压作动筒筒体的加工质量以及加工效率,进一步缩短整体加工周期,就必须要对液压作动筒筒体工艺路线来展开必要的优化处理。

(一)热处理工序的优化

航空发动机液压作动筒的筒体,在本质上属于一种薄壁件,在实际加工过程中很容易就会出现变形问题。而为了进一步降低加工应力所产生的零件变形问题,就要在粗加工过后,适当的添加一些热处理工序,以此来有效消除所产生的加工应力,并且通过对比试验,也可以将相应的液压作动筒筒体进行垂直放置,更好地对其展开热处理,从而在最大程度上消除筒体余量粗加工过程中所产生的加工应力,避免在后续的加工过程中因应力释放而引发变形问题。

(二)铣削工序与车削工序的优化

通过车削中心当中所具备的复合功能,就可以将内外表面以及线槽等部位的精加工程序进行精简处理,从原本的五道工序降低至两道工序,以此来实现复杂性面以及多工序的一次性加工,通过这种方式不仅能够有效降低各个零部件因机床等待、多次装夹以及周转等原因所引发的交付周期延误等问题。并且通过这种多型面一次加工的方式,还能够在最大程度上确保各个零件的基本质量,降低各类残次品的出现几率,在根本上促进先进设备利用率的逐步提升[2]。

(三)磨削工艺的优化

在航空发动机液压作动筒筒体的磨削工序当中,应当采用精度更高的车削中心来进一步代替传统的机床,以此为基础来对磨削工序进行精简处理,使得传统工艺过程当中涉及到的三道抛光工序以及八道磨削工序能够进一步简化为一道抛光工序以及三道磨削工序。

三、航空发动机液压作动筒的筒体加工工艺

(一)液压作动筒筒体活塞腔内孔的工艺

在航空发动机的液压作动筒筒体的活塞腔内孔当中,其所具备的主要特点就在于粗糙程度低、精度高以及薄壁等,并且其在本质上还属于一种半盲孔,这也使其加工难度比较大,主要的加工过程可以分为镀铬前精加工、镀铬光整加工以及半径加工等方式。而镀铬前精加工,则要采用内控磨削的方式,将外圆以及小端端面作为标准所在,在加工前保证外圆跳动量能够维持在0.01mm左右;镀铬光整加工则是对活塞腔内容所展开的深入加工,以此来保证其能够满足设计图纸当中的基本需求,通常都会采取镀铬后内孔抛光的方式,使得活塞腔内孔尺寸以及粗糙度可以满足设计需求。

(二)筒体导杆孔的工艺

筒体导杆孔的加工,同样可以将其划分为精加工、半精加工以及粗加工这三种类型,而在粗加工当中,主要是以大端外圆以及断面作为核心,并在普通车床当中加工出导杆孔的底孔,并控制底孔相对于大端外圆进行跳动,为后续的加工奠定坚实基础。而半精加工,则是在车削加工中心当中优先加工导杆孔的一端部位,确保导杆孔同侧的卡槽、螺纹以及槽型面能够同时进行加工;而精加工则是将镀铬前精加工处理过的活塞腔内容与断面作为基础所在,对导杆孔进行磨削,确保其所产生的跳动不高于0.03mm,以此来完成导杆孔的最终加工[3]。

结论:航空发动机液压作動筒的筒体结构十分复杂,并且对于精度方面的要求相对较高,为了确保其有效发挥出自身作用,就必须要对筒体工艺展开深入分析,在降低各类加工问题发生率的同时,确保航空发动机液压作动筒能够有效发挥出自身作用。

参考文献:

[1]刘中华,李兴泉,贾铎,高东武,刘鑫.航空发动机液压管路裂纹故障分析[J].航空发动机,2020,46(05):66-70.

[2]张琪,李宁,靳艳智,王孝义.液压作动筒复杂双油路腔流量偏小问题仿真分析及验证[J].航空发动机,2018,44(06):59-63.

[3]黄晨华,刘晓哲,郑楠.航空发动机液压作动筒筒体工艺解析[J].中国新技术新产品,2016(18):30-31.

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