电解加工在航空制造中的应用及发展

何纪源

摘 要：现今，在我国经济水平逐步提升，科学技术快速发展的情况下，各项事业均获得了空前的发展机遇。我国航空工业现今已经取得了较大的成绩。其中电解加工技术发挥了重大作用，亦凸显了发展技术的重要性。为了对电解加工在航空制造中的应用与发展进行深入分析。文章从多个方面，包括孔型加工、环件消磨、铣削加工、整体叶盘、叶片型面等多方面入手，对电解加工技术的应用进行了详细分析。在此基础上，结合国内外先进经验，对电解加工技术在航空制造中的发展做出了展望。

关键词：电解加工技术；航空制造；技术产业

前言

电解加工技术是对传统切削加工技术的创新，亦是现今科学技术不断发展的新型产物。电解加工技术能够直接对电能、电化学能进行利用，进而对工件进行科学的加工，与传统切削加工技术之间存在着比较大的差异。同时，电解加工技术不仅在加工的过程中不需要依靠机械能，仅需要对其他能量进行直接或者符合的利用。在加工过程中使用的材料能够达到“以柔克刚”的目的。现今，电解加工技术已经被航空制造所广泛应用。文章的相关研究成果，将能够更加直观的了解其应用现状，以及未来的发展趋势。

1 电解加工技术在航空制造中的应用

1.1 小孔与异形孔加工

航空制造当中存在着诸多比较复杂的零部件，例如发动机涡轮叶片、火焰筒零部件等。该类型部件上均存在着大量的气膜孔。由于气膜孔的数量比较多，孔眼比较小，空间位置十分复杂，对质量和精度要求比较高。一般采用传统的切削加工技术并不能够完全满足需求。为此，采用电解加工技术，利用多轴数控电火花进行高速打孔，能够保证打孔的质量，且能够保证一定的打孔效率。但是，采用电火花进行高速打孔时，加工中所出现的工艺参数对重熔层的厚度会产生一定影响。尤其单个脉冲能量更会对重熔层产生巨大影响。为此，在采用该技术进行小孔与异形孔加工时，必须重视对单个脉冲能量进行控制。

1.2 蜂窝密封环件电火花磨削加工

航空制造中，发动机上回使用到蜂窝密封环件，一般是由厚度仅为0.05mm的高温合金薄片制作而成。由于该薄片的厚度比较薄，加工过程中需要十分注意对其完整性、功能性的保障。但是，采用传统的机械加工技术并不能够进行恰当的加工，时常出现薄片破损的现象，不仅影响了加工的进度，更加难以保证加工质量。为此，在电解加工技术发展以后，航空制造逐渐采用了电火花磨削加工技术，对该类型的零件进行加工。技工过程中，该电火花磨削加工技术能够具有更高的精度，使薄片表面的粗造值保证在6.3？滋m左右[1]。但是，该技术虽然解决了传统机械加工技术难以进行加工的难题，其加工效率却仍旧无法得到有效的提高。

1.3 高效放电铣削加工

我国经过长期对电解加工技术的研究，创造了高效的放电铣削加工技术，具有一定自主知识产权。高效放电铣削加工技术，能够利用十分便利且简单的空心铜管，将其作为连通电流的电极，进而对航空制造当中比较难以掌握的加工材料进行科学的加工。在加工效率方面一般可以达到2000mm3/min以上[2]。当前，高效放电铣削加工技术已经在航空制造中的机匣型面加工以及真题叶盘开槽加工等方面得到了广泛的应用，有效降低了加工成本。

1.4 整体叶盘电解加工

航空制造中的重点为发动机制造，整体叶盘是航空发动机当中十分重要的部件之一。一般情况下，采用传统的机械加工技术很难进行整体叶盘的制造。自电解加工技术发展以后，整体叶盘的制造便获得了一定的发展。电解加工技术在该方面较传统的铣削加工技术优良，具有成本低、效率高的优点。即使在批量生产加工整体叶盘的工作中，亦能够保证加工质量优秀、制造效率较高。我国自上世纪八十年代便已经开始对整体叶盘的电解加工技术进行研究。但是当时受到了数控技术以及计算机技术的制约，一定时期内并未获得良好的工程化应用。后我国南航采用该技术进行整体叶盘加工，取得了比较良好的成果，使得该技术获得了广泛的认可。

1.5 叶片型面电解加工

叶片型面电解加工技术在国内外航空制造中均占有比较重要的地位。我国对叶片型面电解加工技术的应用时间比较早。例如，在上世纪六十年代，我国比较重视发展航空工业，在该时期已经能够采用叶片型面电解加工技术进行发动机叶片的生产。后经过不断的研究与发展，该项技术逐渐完善与发展。现今，叶片型面电解加工技术已经具有较高的加工效率，在航空制造中，尤其适用于弱刚性薄叶片的加工环节。但是，在一定程度上，该电解加工技术的精度会受到设备影响。尤其国内的叶片型面电解加工精度不高，采用该技术进行加工后，亦需要进利用机械进行再次的精加工。

2 电解加工技术在航空制造中的发展

2.1 电解加工新技术发展

现今，我国的电解加工技术中，电火花加工技术已经能够实现零件粗加工向精加工的逐步转变。且能够对比较紧密的加工设备进行良好的应用。虽然该项技术能够降低成本，提高效率。但是未来仍旧需要不断的发展新技术。例如，发展脉冲放电表面处理技术。国外航空制造现今已经能够广泛的使用该技术，通过脉冲放电有效的将电极材料深入到零部件当中，提高零部件的使用寿命[3]。同时，亦需要发展复合加工工艺技术。借鉴国外在该方面的经验，将多种技术进行恰当融合，即提高效率，又保障质量。

2.2 电射流加工技术发展

电射流加工技术即是电液束加工技术。该技术主要采用玻璃管作为电极，利用其中的酸性溶液，在高压的情况下通过输液泵将溶液导入到到点的密封头内，进而使其进入到空芯的阴极当中，实现阴极液束流的持续流动，进而对阳极的工件进行加工。一般情况下，电射流加工技术比较实用与微小孔的加工，其深径的比例能够达到50：1，并且能够提高航空发动机的性能[4]。但是，发展该技术的过程中必须注意玻璃管电极比较易碎这一特征。

2.3 整体叶盘电解加工技术发展

整体叶盘电解加工技术被称为二十一世纪中比较先进的制造技术。国外对该技术的研究比较早，并且通过不断的研究取得了一定的研究成果。国外航空制造当中，利用该技术进行整体叶盘的加工，发现加工时间较原始的数控铣削加工技术减少了近85%。并且有效的避免了机械加工当中出现的变形、残余应力等现象。此外，整体叶盘电解加工技术根据制造图样要求，能够实现低成本、高效率的加工，将广泛被应用于生产加工当中。

3 结束语

综上所述，我国航空制造若想获得快速的发展，不断提升实力，必须重视对电解加工技术的应用。通过多项电解加工技术的应用，逐步提高加工质量，降低加工成本，最终为我国的航空制造行业提供全新的技术动力，促使我国航空事业快速发展，实现质的飞跃。在此基础上，逐步缩短与发达国家之间的距离，为我国的经济持续发展做出重大贡献。

参考文献

[1]何金梅，郑榜伟，关明强.特种加工技术及其在我国航空发动机制造中的应用[J].航空制造技术，2015，11（15）：77-79.

[2]于冰.电加工技术在航空发动机上的应用[J].金属加工（冷加工），2013，6（22）：19-21.

[3]冯建伟，牟宗平.特种加工技术在航空发动机制造中的应用[J].金属加工（冷加工），2013，8（22）：16-18.

[4]张海艳，张连锋.航空发动机整体叶盘制造技术国内外发展概述[J].航空制造技术，2013，5（Z2）：38-41.