航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的數(shù)控加工策略研究

趙常銘

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新更迭，航空交通成為現(xiàn)代人們出行的主要交通方式之一。而航空發(fā)動機(jī)作為每一個(gè)航空飛機(jī)的關(guān)鍵部件之一，其所包含的機(jī)匣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此制作的工藝方式也會相對繁瑣。為了能更好地制作出質(zhì)量上乘的航空發(fā)動機(jī)，工人通常會采用數(shù)控加工的工藝方式來對航空發(fā)動機(jī)的機(jī)匣進(jìn)行加工改造。然而機(jī)匣的數(shù)控加工同樣具備一定的難度，工人需要嚴(yán)格按照數(shù)控技術(shù)的各項(xiàng)要求要點(diǎn)來規(guī)范操作，制造加工的航空發(fā)動機(jī)才能合格。下面本文將對航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的數(shù)控加工方法進(jìn)行簡要闡述與探究，以供相關(guān)人員作為參考。

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣，數(shù)控加工，策略研究

一、航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣加工的難點(diǎn)

1、因材料特性難加工

出于安全方面問題的考慮，制作航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的材料通常都是具有一定特性的材料，這些特性會為加工工作帶來難題。比如使用不銹鋼材料制作的航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣在加工過程中，工人需要精準(zhǔn)把握切削的力度與溫度，否則很容易會出現(xiàn)黏附現(xiàn)象，并在刀具上留下積屑瘤。因不同材料的特性所造成的問題，都會使得數(shù)控加工的難度大大增加。

2、因機(jī)匣結(jié)構(gòu)難加工

航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，再加上內(nèi)壁較薄，加工過程中容易發(fā)生劇烈變化，從而損壞航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣。然而工人在加工過程中，不僅需要確保加工過程中不會對航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣造成損傷，還需要確保加工質(zhì)量。由于如此嚴(yán)苛的加工要求，這就要求了工人需要熟練高超的加工技術(shù)，來對航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣進(jìn)行精準(zhǔn)規(guī)范的操作。

二、航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的數(shù)控加工策略

1、構(gòu)建參數(shù)建模

在數(shù)控加工當(dāng)中，構(gòu)建參數(shù)建模需要嚴(yán)格按照要求與步驟來進(jìn)行。在實(shí)行參數(shù)建模的數(shù)控加工方法時(shí)，需要按照航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣自身的特征特質(zhì)來嚴(yán)格實(shí)施，對航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣內(nèi)部的結(jié)構(gòu)狀態(tài)詳細(xì)地進(jìn)行分析，并以此來為航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣規(guī)劃出其特定的特征單元。隨后將特征單元細(xì)分，分成特征系，并在此基礎(chǔ)之上來設(shè)計(jì)航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣數(shù)控加工對應(yīng)的約束條件，以及加工工藝與機(jī)匣結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而構(gòu)建出相應(yīng)的參數(shù)建模。構(gòu)建參數(shù)建模，利用其中所包含的特征基準(zhǔn)關(guān)系和對應(yīng)的約束條件，能為工人在進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，得到相對完整準(zhǔn)確的機(jī)匣數(shù)據(jù)，從而精準(zhǔn)地規(guī)劃出數(shù)控加工操作時(shí)多項(xiàng)需要操控的數(shù)值，從而更好地對航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣進(jìn)行數(shù)控加工，盡力避免操作失誤而損害機(jī)匣，影響加工質(zhì)量。參數(shù)建模能夠較為直接地表現(xiàn)出有加工需求的航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的機(jī)體特征，但這還僅僅只是參數(shù)建模的基礎(chǔ)部分，后續(xù)還應(yīng)為其創(chuàng)建其余具有附加關(guān)系的特征，來逐漸完善機(jī)匣的參數(shù)建模，從而為數(shù)控加工提供更完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。

2、規(guī)范工藝路線

由于航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)以及微薄的內(nèi)壁，在對機(jī)匣進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)常常會發(fā)生變形的現(xiàn)象。為了盡力規(guī)避這樣的問題，就需要為機(jī)匣的數(shù)控加工來規(guī)范工藝路線，嚴(yán)格精準(zhǔn)地進(jìn)行規(guī)劃加工進(jìn)程。比如在機(jī)匣的毛坯制造過程中，在已知最大誤差的情況下，來逐步完善零件的加工，從而促使毛坯的輪廓能與機(jī)匣的實(shí)際情況相吻合。在這樣的規(guī)范規(guī)劃之下，既可以提升切削的效率，還能避免加工過程中產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)。正常情況下，數(shù)控加工的工藝路線一般先是進(jìn)行數(shù)控粗加工，將機(jī)匣在加工過程中所產(chǎn)生的多余的材料削減，令其尺寸與結(jié)構(gòu)符合要求即可;隨后是進(jìn)行半精加工，由于在這過程中會有令機(jī)匣產(chǎn)生變形的情況，因此需要將機(jī)匣內(nèi)的會發(fā)生變形的部分去除，以便對機(jī)匣的次要表層進(jìn)行更為精細(xì)的處理;最后是進(jìn)行精加工，嚴(yán)格按照要求來對機(jī)匣整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的精細(xì)化加工，操作時(shí)還應(yīng)注意效率與精準(zhǔn)度，合理選擇合適的道具，把控好切削的深度與力度，以免出現(xiàn)操作失誤。

3、設(shè)計(jì)刀位軌跡

合理科學(xué)的刀位軌跡決定了之后進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的加工價(jià)值與效益。設(shè)計(jì)好航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣數(shù)控加工的刀位軌跡，可以確保數(shù)控加工實(shí)行切削的過程中可以有足夠的余量。而在完成切削處理過后進(jìn)行粗加工的過程中，將機(jī)匣產(chǎn)生的余量盡數(shù)處理，可以縮短進(jìn)行數(shù)控加工的時(shí)間。然而數(shù)控刀位軌跡，無法令刀位軌跡保持穩(wěn)定，很容易會導(dǎo)致切削深度不準(zhǔn)確抑或是切削工具遭到磨損等問題。因此，為了盡力避免刀位軌跡所造成的問題，可以對加工的區(qū)域進(jìn)行劃分，設(shè)計(jì)每個(gè)區(qū)域內(nèi)的刀位軌跡，從而將損害減到最小，保障機(jī)匣加工的質(zhì)量。另外，在刀位軌跡進(jìn)行的過程中，應(yīng)開展效率更高的切削操作，完善切削進(jìn)程，把控刀位軌跡，盡量將機(jī)匣所制造的余量清除。而在對數(shù)控加工的刀位軌跡進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，無論是切入還是切出階段，都要求了刀位軌跡的操作需要盡量維持平穩(wěn)。因此為了滿足這個(gè)要求，在設(shè)計(jì)刀位軌跡時(shí)，可以根據(jù)機(jī)匣的外形來針對性地進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用較為合適的刀位軌跡行進(jìn)方式，以提升機(jī)匣數(shù)據(jù)加工的效率。

三、如何優(yōu)化航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的數(shù)控加工

首先，航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的數(shù)控加工優(yōu)化遵循了同特征同期加工的原則。航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣在進(jìn)行數(shù)控加工前，會根據(jù)機(jī)匣的結(jié)構(gòu)特征以及屬性特征，來對航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣進(jìn)行分組歸類，隨后再為其安排同時(shí)期加工，以此來提高加工效率。這樣的優(yōu)化方式，可以令每個(gè)航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣于相應(yīng)的條件下一次完成，從而保障高效的機(jī)匣數(shù)控加工。然后，以構(gòu)建得出的參數(shù)建模作為參考，在此基礎(chǔ)之上確定機(jī)匣數(shù)控加工的獨(dú)立工藝方法，再根據(jù)加工的標(biāo)準(zhǔn)，來對航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的數(shù)控加工工藝實(shí)行集中處理。最后是粗加工與細(xì)加工相互協(xié)調(diào)，合理安排數(shù)控加工過程中的粗加工與細(xì)加工流程，以提升加工的精準(zhǔn)度與效率。粗加工與細(xì)加工之間的相互協(xié)調(diào)與結(jié)合，可以在一定程度上保持航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的工件性能，從而對航空飛機(jī)飛行的安全性具備更高的保障。

總結(jié)

綜上所述，數(shù)控加工為航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的制造生產(chǎn)提供了便利以及更高的產(chǎn)品質(zhì)量，也為制作生產(chǎn)途中的諸多復(fù)雜技術(shù)性難題得到了解決的途徑，為加工工作精準(zhǔn)度的提升作出了卓越的貢獻(xiàn)。數(shù)控加工的方法不僅提高了生產(chǎn)的效率，也間接促進(jìn)了航空事業(yè)的發(fā)展，為人們帶來了更為安全便捷的航空出行。

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