航空发动机机械加工工艺优化

金骏年 崔喆 王东晨 初仲

摘 要：航空发动机是飞机最主要的部件之一，它的品质也直接体现了我国加工制造业的发展状态。在航空发动机的加工制造过程中，会因为机械加工问题而影响零件质量，进而影响航空发动机的使用寿命。为了有效地保证航空发动机的使用要求，保证我国航空航天技术的快速发展，应该从各方面来减少制造过程中对其造成的影响，尤其是机械加工工艺方面，革新工艺技术，提高制作精度，延长零部件的使用寿命，从各方面重视航空发动机机械加工工艺的优化工作。

关键词：机械加工；航空发动机；工艺方案

中图分类号：TH16 文献标志码：A

0 引言

随着经济社会的快速发展，对技术提出了更高的要求。这也使我国航空发动机领域的设计变得更复杂，与此同时，现在的机械零部件加工技术和工艺却不能很好地适应航空发动机的设计要求。所以，要重视和加强航空发动机机械加工工艺的优化工作，既要学习和借鉴机械加工新工艺，更要确保每一个加工零件的完好精细，以保证航空发动机的质量。

1 航空发动机机械加工工艺现状分析

1.1 机械加工过程工艺路线的影响

在航空发动机零件机械加工之前，就应该做好相应的准备工作，完善完整的工艺制作流程，对于航空发动机的发展有着很好的促进作用，使得航空事业顺利发展。在对零部件进行机械加工之前，应该首先针对不同的零部件制定专门的工艺加工路线，必须要求操作人员能够对加工工序图十分熟悉，同时需要针对零部件进行相应的工装工具的准备，以便满足生产加工的需要，只有这样才能够确保后续的加工工作更加顺利。

目前我国的航空发动机机械加工过程并没有专门、完善的加工工艺规程，在加工工作过程当中不能对加工人员进行有效地标准规范，所使用的加工设备也不能完全满足现有的工艺路线，这种不匹配性会导致零部件的工艺质量降低，从而从一定程度上影响航空发动机机械加工的发展。由于在加工過程当中工艺路线有可能存在一定的不合理性，因此会出现工作人员不能够确保加工尺寸的精确程度，这样就会导致零件加工成本有所提升，在浪费加工材料的同时还不能确保工艺精度。

1.2 零件机械加工设备问题

零件加工过程当中需要使用到多种类型的加工设备，设备自身的误差也会在一定程度上影响零件的精度，从侧面造成了加工工艺的不足。比如说造成零部件误差的机床主轴轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差。航空发动机零部件加工是否能完全满足要求，在一定程度上也取决于零件卡具的安装是否合理，其中每个步骤都不影响加工的产品质量。加工过程中需要保证零件的回转中心尽量与机床主轴保持一致，加工截面与机床工作台的中心相互垂直，只有这样才能够确保零件加工完成后符合使用要求。

1.3 机械加工加工工艺过程影响

航空发动机在进行机械切削加工过程中，不管是普通的切削加工工序还是数控加工工序，技术人员大多依赖自己的加工经验，对切削参数、切削走刀路径和加工顺序进行编排，没有严格按照所给的工序图当中的工艺规程进行加工会出现误差。工艺规程中的工序图基本采用二维视图，对形状结构简单的旋转体零件比较清楚明了，但对那些表面有凹槽、孔等结构复杂的零件难以识别其具体位置及形状结构。由于加工技术人员无法对零件表面的加工顺序、切削参数及走刀路径进行多方位考虑，只是从加工方便与否的角度上进行选择加工工艺，没有考虑机床本身的使用问题，零件本身的不同和切削过程中刀具与工件之间的力的影响。

2 航空发动机机械加工工艺优化方法

2.1对航空发动机机械零件详细规划工艺路线

对于某一件零部件来讲在一个工序当中会有2个或者以上的加工表面，每一个加工面或加工位置都可以通过不同的加工方法来实现。针对相同的加工项目而言，每一种加工方法需要的时间不同，加工过程中消耗的成本也有差异，加工质量也不能完全相同。对于有技术要求的加工零件，单次的切削加工是不能够满足技术要求的。需要多次多种方法的加工才能够满足质量要求。因此要通过详细的加工工艺路线进行标注，不断优化工艺步骤，对切削顺序切削次数等都要有详细的描述。按照优化过的工艺规程，可以使加工时间更加精确，降低加工成本，提高零部件的质量。

2.2 矫正刀具机床等加工工具的误差

完善航空发动机加工工艺不仅需要从技术上进行选择，也应该从使用工具上加以筛选，使用最合适的加工工具。象在工序图表中详细填写刀具号码以及专用刀具的信息资料，数控加工中心需要详细描画出刀具所有部位的装配图及尺寸要求。合理选择使用普通加工机床、数控机床以及数控加工中心，避免工序当中出现浪费，保证加工精度。根据航空发动机机械加工工艺的实际情况，建立标准化加工体系，更好地实现工序信息资源的共享与利用，用标准化来带动信息化，从而达到加工过程规范化的目的。

2.3 优化工艺方案，完善工序工艺规程

在实际生产中优化航空发动机加工工艺过程。与普通加工相比，航空发动机机械加工更具有复杂性与特殊性。将各类机床都按一定的顺序安置好，按照加工大多数零件的加工流程来排列。统一规划各项工艺的顺序和所占比例，争取达到事半而功倍的效果。使用优化的工艺方案，更加完善的工序工艺规程能够使工艺规程标准化。如果加工工艺过程能够制作成工艺模板，将会使航空发动机的制作难度降低，产品品质提高，更好地完成航空发动机的制作任务。

2.4 运用多种先进手段改进加工工艺

目前，在航空发动机机械加工工艺中，切削刀具正在向超硬度复合材料方向发展，也能使零件的精良程度更进一步。以硫化添加剂为主要成分的金属加工油也获得了关键技术的突破。特种机械加工工艺通过特殊手法对其统一打磨，应用光能和机械能改变材料的深层构造，减少由于零件间的接触而导致磨损的情况，从而使零件加工的精良程度更上一层楼。

对于航空发动机的加工工序的要求要高于普通产品，许多设计复杂、精度高的孔等加工位置需要使用数控机床进行加工。使用三维加工视图有助于操作人员对整个加工工艺过程的控制与调整。另外测量高精度工件时应采用高精度的量具，而且应该规范测量方法。在生产过程中对产生加工误差的各种原因进行分析，采取相应解决办法，减少机械加工误差 提高机械加工精度。

3 结语

航空发动机是飞机当中的重要组成部件，通过对航空发动机机械加工的加工工艺进行优化，以提高航空发动机的整体质量，能够保证我国航空事业更快更高的发展。优化航空发动机机械加工工艺，能够使航空发动机有更好的质量保障。

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