航空发动机燃气发生器零件加工工艺探讨

申健博

摘 要：航空发动机内部构件的精密程度比较高，在航空发动机燃气发生器零件加工过程中，技术人员应该采用科学的加工方案，对发动机的内部燃气零构件进行合理加工。采用自适应数控技工方法，优化燃气发生器零件加工工艺的基本工作流程，完成航空发动机零件生产高标准的需要。本文从航空发动机燃气发生器零件的特点进行分析，提出几点有利于提升工艺技术的可行性建议。

关键词：航空材料；发动机；燃气发生器；零件加工

中图分类号：V263 文献标识码：A

一、航空发动机燃气发生器零件加工内涵分析

航空发动机燃气发生器是一个圆形的闭环，换种有曲面和孔洞，制造的难度比较高。在航空发动机燃气发生器零件加工中，技术人员可以采用自适應数控加工基本工作流程，对燃气发生器核心零件进行加工。

在加工活动中，技术人员应该对燃气发生器的半成品进行数字化检测，并且在零件加工中，使用加工中心CNC控制系统，对燃气机喷气量进行分析计算。使用计算机软件系统对燃气发生器的各项性能参数进行采集，构建航空发动机加工生产的工艺几何模型。根据航空发动机正常运行的情况，进行发动机使用标准设计。对设计模型进行测量点集的分析，并且在拟合处理中设计截面曲线。技术人员应该根据截面曲线的角度进行放样处理，确定自由曲面。根据航空发动机特殊零件的曲面位置，进行切削加工作业，确保航空发动机拥有较强的使用性能。技术人员应该对发动机燃气发生器中的曲面变形设计模型进行分析，认真采集曲面变形零件中的特征点。根据燃气器变形仿真的设计模型，确定零件加工中的工艺几何模型，从而确定最终的截面、曲面变形加工的集合模型。

二、航空发动机燃气发生器零件加工工艺探讨

（一）刀具选择及使用

在航空发动机燃气发生机加工中，技术人员应该根据施工方案合理地进行装夹定位，确立对燃气发生器进行冷加工的专用刀具，提升零件的切削质量。

在发生器零件加工中，应该在精铣和粗铣时采用不同的刀具，并且要使用新技术进行发生器零件加工。使用传统工艺进行燃气发生器精铣加工时，选用直径50mm的高速钢铣刀，加工转速仅为90r/min，背吃刀量为1mm，进给速度仅为60mm/min。传统工艺曲面加工中的纯加工时间为2.0h，表面的粗糙度为3.2um。但是，在现行环境下对燃气发生器进行新技术精加工看，可以换装直径更高的刀具进行处理，显著提升加工效果。采用车斜面走到录像和车内孔走刀两种方法，对航空发动机燃气发生器进行技术处理。在使用新技术进行燃气发生器加工的过程中，技术人员应该对发动机刀具选择以及转速控制的技术难点进行分析，根据材料加工的特性选择合适的加工方式。其中，选用直径63mm的高速钢铣刀，加工转速提高到170r/min，背吃刀量为1mm，进给速度高达100mm/min。在新技术工艺曲面加工中的纯加工时间为0.5h，表面的粗糙度为1.6um。刀具的材料、结构和种类不同，对于燃气发生器的使用性能都会造成较为严重的影响。采用每一百小时检查一次刀具的方法，对加工过程中刀具的使用质量进行加强。

（二）加工设备的装夹定位

在加工过程中，选择合适的夹具对零件进行处理。对零件发生器加工的运动轨迹，进行数控编程的调式和优化处理。燃气发生器圆环状的零件刀具切削的去除余量比较大，并且分布不均匀，这给整个加工工程造成了较高的工艺要求。

在夹具的调试和安装中，技术人员应该考虑到零件凸台槽孔系的结构比较多，采用专用的夹具安装方式，提升燃气发生器零件加工的整体效率。在燃气发生机加工处理中，技术人员应该做好工艺毛坯的优化设计工作。根据设计的工艺要求确定切削的结构余量，确保切削时结构余量均匀稳定，并且要在加工之前预留装夹边。在工艺基准优化的过程中，技术人员应该对对测量数据进行分析，确保加工基准参数与测量基准数据实现统一。在加工余量的优化控制活动中，技术人员应该做好对称余量分布设计工作，确切削中曲面加工和非曲面加工的切削余量均匀分布。在装夹方式优化过程中，技术人员应该采用专用夹具支撑的方法，对轴向进行固定方向夹紧处理，确保零件车削施工时快、准、稳。

（三）零件加工参数控制和检查

在加工过程中做好工艺参数的优化设计工作，按照一定的顺序对零件进行加工，并且始终监测采集刀具的变化参数，防止刀具出现角度偏移和转速质量下降的问题。在工艺参数优化的过程中做好内外对称车削处理工作，防止零件加工过程中出现车削力过大、效率过低的问题。

航空发动机夹具安装和刀具选择的测量数据的定位与分析，是夹具变形控制的技术控制重点，确保叶片空间位置到加工坐标系变换过程的协调过度。根据木制模型图截面的数据输入控制，实现发生器曲面、截面数据的相关转换。在刀具和夹具加工模式检查中，技术人员应该认真采集夹具的测量数据，应该考虑到叶片空间位置到加工坐标系的变换因素，并且再次定义加工机床刀具与切削的参数。在CAD系统上进行叶片的三维造型设计，确保叶片空间位置到加工坐标系转换过度平稳，并且在CAM系统上生成刀位轨道数据。根据加工机床和刀具的切削定位参数，实现对于数控加工过程的精准模拟，并且根据模拟数据及刀具进行干涉检查。

结语

航空发动机喷气零件的加工过程对于刀具的要求比较高，切削的过厚或者过薄都会对零件的协调变形质量造成影响。在零件加工的过程中，技术人员应该定期对加工刀具进行检查，并且对加工刀具磨损严重的进行及时更换。在发动机燃气发生器零件加工过程中，技术人员应该正视冷加工中零件冷作硬化现象，根据待加工零件的大小，确立选择合适的刀具。

参考文献

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