電解加工在航空制造中的應用及發(fā)展

何紀源

摘 要：現(xiàn)今，在我國經(jīng)濟水平逐步提升，科學技術快速發(fā)展的情況下，各項事業(yè)均獲得了空前的發(fā)展機遇。我國航空工業(yè)現(xiàn)今已經(jīng)取得了較大的成績。其中電解加工技術發(fā)揮了重大作用，亦凸顯了發(fā)展技術的重要性。為了對電解加工在航空制造中的應用與發(fā)展進行深入分析。文章從多個方面，包括孔型加工、環(huán)件消磨、銑削加工、整體葉盤、葉片型面等多方面入手，對電解加工技術的應用進行了詳細分析。在此基礎上，結合國內(nèi)外先進經(jīng)驗，對電解加工技術在航空制造中的發(fā)展做出了展望。

關鍵詞：電解加工技術；航空制造；技術產(chǎn)業(yè)

前言

電解加工技術是對傳統(tǒng)切削加工技術的創(chuàng)新，亦是現(xiàn)今科學技術不斷發(fā)展的新型產(chǎn)物。電解加工技術能夠直接對電能、電化學能進行利用，進而對工件進行科學的加工，與傳統(tǒng)切削加工技術之間存在著比較大的差異。同時，電解加工技術不僅在加工的過程中不需要依靠機械能，僅需要對其他能量進行直接或者符合的利用。在加工過程中使用的材料能夠達到“以柔克剛”的目的。現(xiàn)今，電解加工技術已經(jīng)被航空制造所廣泛應用。文章的相關研究成果，將能夠更加直觀的了解其應用現(xiàn)狀，以及未來的發(fā)展趨勢。

1 電解加工技術在航空制造中的應用

1.1 小孔與異形孔加工

航空制造當中存在著諸多比較復雜的零部件，例如發(fā)動機渦輪葉片、火焰筒零部件等。該類型部件上均存在著大量的氣膜孔。由于氣膜孔的數(shù)量比較多，孔眼比較小，空間位置十分復雜，對質(zhì)量和精度要求比較高。一般采用傳統(tǒng)的切削加工技術并不能夠完全滿足需求。為此，采用電解加工技術，利用多軸數(shù)控電火花進行高速打孔，能夠保證打孔的質(zhì)量，且能夠保證一定的打孔效率。但是，采用電火花進行高速打孔時，加工中所出現(xiàn)的工藝參數(shù)對重熔層的厚度會產(chǎn)生一定影響。尤其單個脈沖能量更會對重熔層產(chǎn)生巨大影響。為此，在采用該技術進行小孔與異形孔加工時，必須重視對單個脈沖能量進行控制。

1.2 蜂窩密封環(huán)件電火花磨削加工

航空制造中，發(fā)動機上回使用到蜂窩密封環(huán)件，一般是由厚度僅為0.05mm的高溫合金薄片制作而成。由于該薄片的厚度比較薄，加工過程中需要十分注意對其完整性、功能性的保障。但是，采用傳統(tǒng)的機械加工技術并不能夠進行恰當?shù)募庸ぃ瑫r常出現(xiàn)薄片破損的現(xiàn)象，不僅影響了加工的進度，更加難以保證加工質(zhì)量。為此，在電解加工技術發(fā)展以后，航空制造逐漸采用了電火花磨削加工技術，對該類型的零件進行加工。技工過程中，該電火花磨削加工技術能夠具有更高的精度，使薄片表面的粗造值保證在6.3？滋m左右[1]。但是，該技術雖然解決了傳統(tǒng)機械加工技術難以進行加工的難題，其加工效率卻仍舊無法得到有效的提高。

1.3 高效放電銑削加工

我國經(jīng)過長期對電解加工技術的研究，創(chuàng)造了高效的放電銑削加工技術，具有一定自主知識產(chǎn)權。高效放電銑削加工技術，能夠利用十分便利且簡單的空心銅管，將其作為連通電流的電極，進而對航空制造當中比較難以掌握的加工材料進行科學的加工。在加工效率方面一般可以達到2000mm3/min以上[2]。當前，高效放電銑削加工技術已經(jīng)在航空制造中的機匣型面加工以及真題葉盤開槽加工等方面得到了廣泛的應用，有效降低了加工成本。

1.4 整體葉盤電解加工

航空制造中的重點為發(fā)動機制造，整體葉盤是航空發(fā)動機當中十分重要的部件之一。一般情況下，采用傳統(tǒng)的機械加工技術很難進行整體葉盤的制造。自電解加工技術發(fā)展以后，整體葉盤的制造便獲得了一定的發(fā)展。電解加工技術在該方面較傳統(tǒng)的銑削加工技術優(yōu)良，具有成本低、效率高的優(yōu)點。即使在批量生產(chǎn)加工整體葉盤的工作中，亦能夠保證加工質(zhì)量優(yōu)秀、制造效率較高。我國自上世紀八十年代便已經(jīng)開始對整體葉盤的電解加工技術進行研究。但是當時受到了數(shù)控技術以及計算機技術的制約，一定時期內(nèi)并未獲得良好的工程化應用。后我國南航采用該技術進行整體葉盤加工，取得了比較良好的成果，使得該技術獲得了廣泛的認可。

1.5 葉片型面電解加工

葉片型面電解加工技術在國內(nèi)外航空制造中均占有比較重要的地位。我國對葉片型面電解加工技術的應用時間比較早。例如，在上世紀六十年代，我國比較重視發(fā)展航空工業(yè)，在該時期已經(jīng)能夠采用葉片型面電解加工技術進行發(fā)動機葉片的生產(chǎn)。后經(jīng)過不斷的研究與發(fā)展，該項技術逐漸完善與發(fā)展。現(xiàn)今，葉片型面電解加工技術已經(jīng)具有較高的加工效率，在航空制造中，尤其適用于弱剛性薄葉片的加工環(huán)節(jié)。但是，在一定程度上，該電解加工技術的精度會受到設備影響。尤其國內(nèi)的葉片型面電解加工精度不高，采用該技術進行加工后，亦需要進利用機械進行再次的精加工。

2 電解加工技術在航空制造中的發(fā)展

2.1 電解加工新技術發(fā)展

現(xiàn)今，我國的電解加工技術中，電火花加工技術已經(jīng)能夠實現(xiàn)零件粗加工向精加工的逐步轉變。且能夠對比較緊密的加工設備進行良好的應用。雖然該項技術能夠降低成本，提高效率。但是未來仍舊需要不斷的發(fā)展新技術。例如，發(fā)展脈沖放電表面處理技術。國外航空制造現(xiàn)今已經(jīng)能夠廣泛的使用該技術，通過脈沖放電有效的將電極材料深入到零部件當中，提高零部件的使用壽命[3]。同時，亦需要發(fā)展復合加工工藝技術。借鑒國外在該方面的經(jīng)驗，將多種技術進行恰當融合，即提高效率，又保障質(zhì)量。

2.2 電射流加工技術發(fā)展

電射流加工技術即是電液束加工技術。該技術主要采用玻璃管作為電極，利用其中的酸性溶液，在高壓的情況下通過輸液泵將溶液導入到到點的密封頭內(nèi)，進而使其進入到空芯的陰極當中，實現(xiàn)陰極液束流的持續(xù)流動，進而對陽極的工件進行加工。一般情況下，電射流加工技術比較實用與微小孔的加工，其深徑的比例能夠達到50：1，并且能夠提高航空發(fā)動機的性能[4]。但是，發(fā)展該技術的過程中必須注意玻璃管電極比較易碎這一特征。

2.3 整體葉盤電解加工技術發(fā)展

整體葉盤電解加工技術被稱為二十一世紀中比較先進的制造技術。國外對該技術的研究比較早，并且通過不斷的研究取得了一定的研究成果。國外航空制造當中，利用該技術進行整體葉盤的加工，發(fā)現(xiàn)加工時間較原始的數(shù)控銑削加工技術減少了近85%。并且有效的避免了機械加工當中出現(xiàn)的變形、殘余應力等現(xiàn)象。此外，整體葉盤電解加工技術根據(jù)制造圖樣要求，能夠實現(xiàn)低成本、高效率的加工，將廣泛被應用于生產(chǎn)加工當中。

3 結束語

綜上所述，我國航空制造若想獲得快速的發(fā)展，不斷提升實力，必須重視對電解加工技術的應用。通過多項電解加工技術的應用，逐步提高加工質(zhì)量，降低加工成本，最終為我國的航空制造行業(yè)提供全新的技術動力，促使我國航空事業(yè)快速發(fā)展，實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。在此基礎上，逐步縮短與發(fā)達國家之間的距離，為我國的經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展做出重大貢獻。

參考文獻

[1]何金梅，鄭榜偉，關明強.特種加工技術及其在我國航空發(fā)動機制造中的應用[J].航空制造技術，2015，11（15）：77-79.

[2]于冰.電加工技術在航空發(fā)動機上的應用[J].金屬加工（冷加工），2013，6（22）：19-21.

[3]馮建偉，牟宗平.特種加工技術在航空發(fā)動機制造中的應用[J].金屬加工（冷加工），2013，8（22）：16-18.

[4]張海艷，張連鋒.航空發(fā)動機整體葉盤制造技術國內(nèi)外發(fā)展概述[J].航空制造技術，2013，5（Z2）：38-41.