渦輪機匣加工技術(shù)研究

王 柱 康建銘

（沈陽黎明航發(fā)集團（有限）責(zé)任公司國際業(yè)務(wù)事業(yè)部，遼寧 沈陽 110043）

黎明公司有多年機匣加工經(jīng)驗，包括三代機、四代機以及重型燃機等，培養(yǎng)了一批從事機匣加工的工程技術(shù)人員。2008年以來，結(jié)合黎明公司技術(shù)發(fā)展方向，轉(zhuǎn)包系統(tǒng)積極與國際知名航空企業(yè)開展技術(shù)交流，積極投身國際市場，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)及加工理念。轉(zhuǎn)包大機匣項目正是在這種背景下展開的。機匣項目的開展，一方面提高了公司的制造技術(shù)水平，另一方面也給黎明公司傳統(tǒng)加工理念帶來沖擊。

1 零件特點

渦輪機匣，銑加工內(nèi)圓槽角向位置公差0.10，可含包容。外圓島嶼不均布，引起零件變形不均勻。

2 工藝路線及尺寸關(guān)系

結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場情況，制定工藝路線如下：

大體上是粗車→粗銑→精車→精銑的工藝思路。而機匣內(nèi)外表面尺寸關(guān)系復(fù)雜，牽一發(fā)而動全身，需要有明確的尺寸關(guān)系。在大端基準(zhǔn)面未形成之前，將所有工序軸向尺寸基準(zhǔn)與基準(zhǔn)孔關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)機匣內(nèi)外次要表面車、銑加工，在精銑外形結(jié)束后，完成內(nèi)外圓的精車。實踐證明，用機床打表的方式，容易實現(xiàn)軸向尺寸正負(fù)0.02的要求。

3 支撐減震

多年以來，在新件研制階段由于條件限制，工藝人員習(xí)慣使用簡易工裝。黎明公司傳統(tǒng)的銑床夾具也多為底座、拉桿、壓蓋組成的簡單結(jié)構(gòu)。由于缺乏必要的支撐，零件剛性差，容易震動，切削參數(shù)難以提高。作為轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的第一個大機匣，從加工伊始，對這個問題就充分重視，采取了必要的措施，提高零件剛性。精銑內(nèi)圓工序，由于刀具尺寸較大，切削力較大。為防止零件震動，采取過定位的方式，支撐S面。實際加工中采用直徑φ104成型銑刀，為增加零件剛性，支撐了四個部位。正是由于采取了必要的措施，使得工藝人員能夠排除震動、變形等因素的影響，零件始終處于較好的狀態(tài)。

4 技術(shù)條件保證

在加工過程中，主要在以下方面采取措施，保證技術(shù)條件：

a 將軸向尺寸基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到銷子孔上，減少了軸向尺寸誤差累積，實現(xiàn)了次要表面粗加工階段即加工至最終，較好的保證了內(nèi)外壁輪廓都要求。

b 增加輔助支撐，減少銑加工震動、變形，實現(xiàn)大刀粗銑，提高了加工效率。

c 端面槽位置度φ0.10，先采用φ8銑刀粗銑，再采用φ10R2.5銑刀精銑，較好的保證位置都要求。

d 端面孔位置度φ0.10，而一般五座標(biāo)機床C盤分度精度0.005度，DMU200P設(shè)備為22度，不能滿足位置度要求，而采用機床走X、Y坐標(biāo)方式加工，可實現(xiàn)位置度要求φ0.06。

e 精車過程中，自頂向下走刀，零件劇烈震動，而自底向上走刀，零件狀態(tài)較好。

f 精車工序，最后車大端基準(zhǔn)面，以保證大端平面度。所有與大端基準(zhǔn)有關(guān)系的尺寸加工至中差。

g 防錯。加工過程中，角向孔不易辨別、區(qū)分，在角向孔加工完成后涂漆，避免了后續(xù)角向混亂。

h 孔的加工，在粗銑工序島嶼表面及孔徑留1.0mm余量，在精加工工序去除，同一工序加工，保證孔與島嶼表面垂直。

5 工藝仿真技術(shù)的應(yīng)用

由于零件復(fù)雜，尺寸眾多且價值昂貴，大尺寸成型刀具應(yīng)用較多，程序數(shù)量大，如何防范研制風(fēng)險，提高加工質(zhì)量，提高研制效率，是一個比較棘手的問題。在研制過程中，結(jié)合夾具、刀具、數(shù)控程序開展工藝仿真及數(shù)控程序優(yōu)化、加工方案評估，為零件順利加工掃除了障礙。

6 機匣新件研制應(yīng)注意的問題

作為復(fù)雜機匣零件的加工，研制過程比較艱苦，從降低成本，降低風(fēng)險，提高研制效率的角度，有以下問題需要注意：

圖1 數(shù)控程序仿真

（1）以模型為準(zhǔn)。零件尺寸多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。工藝準(zhǔn)備階段工藝編制、校對、審批等相關(guān)人員對設(shè)計圖紙理解并不完全準(zhǔn)確。相比之下，集中精力將設(shè)計模型建立正確，使得后續(xù)程序校對審批人員可以使用仿真工具較快的完成數(shù)值校對，騰出時間關(guān)注加工方案，關(guān)注設(shè)計圖紙。

（2）改善零件研制流程。當(dāng)前我們公司的新件研制方式屬于串行的方式，消化圖紙、制定刀具方案形成刀具報告、工藝路線評審、工藝編制、工裝派工、假件試制、真件試制等等，整個研制過程周期長，質(zhì)量低，水平低。但機匣件研制的特點是尺寸關(guān)系比較明確，工序內(nèi)容比較明確，是真正制約零件研制的因素。因此，理想的零件研制過程，應(yīng)該是在工藝路線方案制定之后，結(jié)合工藝仿真實現(xiàn)假件加工，在假件加工過程中，不斷完善工藝，完善工裝派工，一次性保證工藝文件、工裝的質(zhì)量。

結(jié)語

該零件的研制，工藝路線較短。在零件研制初期，結(jié)合工藝仿真技術(shù)應(yīng)用，對刀具、夾具、走刀方式、變形控制等各方面進(jìn)行了充分的評估和優(yōu)化，使得該零件首件加工即成功完成交付任務(wù)，充分展示了黎明轉(zhuǎn)包的研發(fā)實力。

[1]張磊.UG NX4后處理技術(shù)培訓(xùn)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007，04.

[2]楊浩.UG NX5 銑制造基礎(chǔ)培訓(xùn)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008，05.