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航空发动机典型零件加工技术与刀具应用研究分析

2021-12-04李向前

科技信息·学术版 2021年30期
关键词:航空发动机刀具

摘要:基于科技时代发展背景下,我国航空业发展前景良好,也成为提升国家综合实力提升必要条件之一。近几年,我国大力发展航空业,在此方面引进先进技术、培养专业人才、制定战略性发展方案等,设定航空发动机典型零件加工为核心内容,依据加工内容选择相应的技术手段与刀具,保证零件生产质量与性能,增强航空发动机结构可靠性、安全性,为我国航空业可持续发展带来积极影响。

关键词:航空发动机;零件加工技术;刀具

引言:

航空发动机组成结构较特殊,所包括的零件类别与数量较多,而零件生产质量会关系到航空发动机运行安全性,为避免在后续运行阶段发生不必要问题,我国众多领域均在此方面引起重视,加大航空发动机典型零件加工技术研发力度,能依据生产零件选择相应的技术手段,并与刀具综合应用,控制零件生产精密度,有效降低此方面的投资成本,不断增强国家竞争力。

一、航空发动机典型零件加工技术分析

(一)零件复合加工技术

航空发动机典型零件复合加工技术,属于一项系统化工程,具有较强的综合性特点,在整个加工过程中既要保证零件质量,又要提升加工效率,会增加一定难度,但实施成效却比较突出[1]。结合当前我国航空发动机零件加工阶段对此项技术的应用成效探究,在技术含义方面有两种解释,一种是以不同能量、运动方式为加工基础;另一种是以工序集中原则、机械加工工艺要求为核心进行复合处理,领域范畴是数控加工,在当前航空发动机零件加工中应用较广泛,显著提高零件加工精度、质量、效率等。

(二)整体叶轮加工技术

从航空发动机组成结构方面分析,整体叶轮设计较重要,考虑目前航空发动机“制作气”结构部件材料较特殊,直接影响着航空发动机“推重比”,借助现代化技术手段简化整体叶轮加工流程,如:叶榫槽、榫頭、紧锁装置等,加工侧重点在于叶子与轮盘,要形成一个实体结构。同时,还能减少航空发动机零件使用量,减少设备整体重量,精简整体叶轮,显著提高综合效率。

(三)喷嘴环加工技术

汽轮机功能是航空发动机生产阶段较重要的工作内容,依据汽轮机原理,是把蒸汽作用力转化动能,此运行环节中必不可少的零件就是喷嘴[2]。那么在航空发动机喷嘴结构设计及零件加工过程中,核心要点是喷嘴环,其加工质量会对航空发动机的汽轮机燃烧质量有显著影响,考虑发电效率实况,还需对发电及能源整体性探究,依然是借助现代化技术手段优化喷嘴结构,以此满足航空发动机使用要求。

二、刀具特点及应用探究

(一)切削特点

随着我国航空发动机零件加工技术水平不断提升,刀具性能也是重点关注的内容之一,考虑刀具切削加工技术进步影响因素,还需增强数控机床效能,尤其是对难加工材料的处理,要控制加工质量的同时,还需提升加工效率,要在切削工作开展前对其特点全面掌握,依据其加工规律与标准作业要求,通过强化机械性能、力学性能控制整体成效。对此,也展现出航空发动机加工刀具多样化特点,如:力度大、温度高、加工硬化严重等,需在加工过程中合理规划加工工艺,才能实现预期加工目标。

(二)球头铣刀

此类刀具主要原因在整体叶轮曲面零件加工环节中,主要是对零件加工精确度有效控制,选择刀具的要求较严重,基础条件是高速铣削数控加工,刀具选择既是重要的工作环节,又关系到加工工艺质量,保证整体叶轮零件加工成效[3]。

例如:某航空业的研发队伍就在此方面进行试验分析,分别设计双圆弧异形内冷式钛合金高效铣削刀具、非对称式钛合金铣削复合刀具,前者刚性较强,最大限度地设计刀尖锥度,保证刀具加工过程中的锋利性;后者适应特定加工要求的零件加工,减少加工过程中的换刀次数,降低此方面的投资成本,加工精确度再次提升。

(三)多轴高速铣削刀具

超工硬刀、硬质合金、陶瓷等均是航空发动机典型零件加工刀具主要材料,在我国航空业创新发展条件下,刀具材料以硬质合金为主,刀具结构也发生显著变化,如:带前角的螺旋形刀刃铣削刀片工、切削负荷分布、工三维端斜槽设计等,能提高工艺质量与效率,最大化地满足航空发动机典型零件加工需求,增强刀具铣削性能及加工精准度。

结语:

通过上述内容中对航空发动机典型零件加工技术分析,能了解到航空发动机组成所应用到的零件类别与数量较多,为保证其整体结构可靠、稳定,还需在零件加工技术方面入手,针对不同零件分别选择相应的加工技术,整体质量与效率才会显著提升。如:零件复合加工技术、整体叶轮加工技术、喷嘴环加工技术等。再通过刀具铣削性能与精确度提升,更好地突出刀具切削特点,合理选择与应用球头铣刀、多轴高速铣削刀具等,为我国航天业良好发展起到推动作用。

参考文献:

[1]郑天胜,李澄,龚天才等.论航空发动机典型零部件数控加工技术[J].世界有色金属,2019,68(01):232+234.

[2]杨金发,韩德印等.航空发动机复杂结构零件加工技术探索[J].金属加工(冷加工),2018,3(12):10-10.

[3]汪斌,何坚,余杰等.高效光饰加工技术在航空发动机典型零件加工中的应用[J].金刚石与磨料磨具工程,2018,38(03):75-80.

作者简介:李向前 1991年10月,男,辽宁省葫芦岛市,汉族,研究方向,金属加工及质量控制。

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