車銑復合加工在航空發動機精密零件中的應用

syjy2 2020-05-03 14:44 新聞動態
    近年來,世界航空制造技術取得了巨大進步,并呈現加速發展的趨勢。航空發動機的研制集中了冶金、材料、熱處理、表面處理、機械制造、特種加工、增材制造、工裝設計、檢驗檢測和試驗測試等多種專業的最高成就,零件數量達1萬余個,加工精度達到0.001mm。
車銑復合加工
    為了提高航空零件的質量,大量的新材料及越來越復雜的結構逐漸被采用,加工精度要求越來越高,噴嘴類零件作為航空發動機精密零件的典型代表,其加工精度會直接影響發動機的工作性能。隨著數控車銑復合加工中心、數控五坐標加工中心、數控銑磨復合加工中心等新型復合加工設備的不斷發展,減少了零件的裝夾次數、夾具數量和周轉時間,使零件的加工變得簡單、高效,為航空發動機精密零件的制造提出了新的解決方案。
 
 
    車銑復合加工是一種利用先進控制技術、精密測量技術以及CAD/CAM等現代應用技術與傳統機械設計和精密制造技術相合成的先進機械加工方法。通過一次裝夾找正,將車、銑、鉆、鏜、線切割等多工序合并,能夠達到提高零件加工精度、縮短制造周期、節省工裝數量、減少生產管理的效果。噴嘴類零件的具有尺寸小、精度高、種類多和批量小的特點,而車銑復合加工技術具有較高的柔性,可以實現不同產品加工之間的轉換,因此車銑復合加工技術適合應用于噴嘴類精密零件的制造。
 
    噴嘴類零件加工實例
 
    零件
 
    如圖1所示為某型號航空發動機副噴口零件,主要承擔著在主燃燒室噴射帶有一定角度和流量的霧化燃油的工作,燃油經充分燃燒后為發動機提供推力,其加工精度將直接影響燃油流量和霧化錐角,進而影響發動機的燃燒效率和性能。該零件尺寸較小,精度較高,輪廓尺寸為φ12.5×19.5mm,小孔對大孔有同軸度要求,安裝邊平面對大孔有垂直度要求。
 
    工藝方案
 
    該零件采用普通設備加工需要派制專用工裝,多次裝夾、找正,無法保證精密尺寸與技術條件要求。由此,選用帶有雙主軸結構,可以自動對接的車銑復合加工中心進行加工。由UGNX軟件建立三維模型,通過合理的設計走刀路徑、選擇合適的切削參數編制加工程序,使用VERICUT軟件進行模擬仿真,最終輸出能被加工設備識別的ptp格式的數控加工程序,導入加工設備進行實際加工驗證。
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