高速磨削技术在航空发动机窄槽加工中的应用.pdf

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1、技术应用高速磨削技术在航空发动机窄槽加工中的应用邓文珺1，彭国平2，李文1，李倍倍1(1.中国航发南方工业有限公司，株洲412002；2.陆军航空兵军事代表局驻株洲地区军事代表室，株洲412002)[摘要]针对航空发动机高温合金涡轮导向器上窄槽的特殊结构，现有的加工方法各有其优缺点。传统的加工方法工艺成熟，但成本高，效率低。通过试验研究，高速磨削加工能极大的增加材料的去除率，提高加工效率，并能使窄槽加工得到很好的表面质量，在航空制造业具有广阔的应用前景。[关键词]高温合金；涡轮导向器；窄槽；高速磨削[中

2、图分类号]TH16[文献标识码]B[文章编码]1003-5451（2017）03-0053-03ApplicationofHighSpeedGrindingTechnologyinNarrowGrooveMachiningforAeroengineDENGWen-jun,PENGGuo-ping,ZHENGXue-zhu,etal.(1.AECCSouthIndustryCO.，LTDZhuzhou，4120022.TheMilitaryRepesentativeOfficeinZhuzhouofThe

3、MilitaryRepesentativesBureau,PLAArmyAviation，Zhuzhou412002)[Abstract]Narrowgrooveisakindofspecialstructureinthehightemperaturealloyturbinestatorofaeroengine.Traditionalmanufacturingmethodsaresophisticatedwithhighcostandlowproductivity.Highspeedgrindingis

4、anoveltechnologythatmaterialscanbesubtractedwithhighefficiencyandthesurfacequalityofnarrowgroovecanbebetter,whichinvolvesaprospectivesignificanceandwildlyapplicationforegroundinaerospaceindustry.[Keywords]hightemperaturealloy;turbinestator;narrowgroove;h

5、ighspeedgrinding等因素的影响，而且切削液难以进入切削区域，容易产1前言生热变形、弯曲变形，加工精度难以保证，加工参数难掌握，加工质量不稳定；电火花成形加工，电极消耗量高温合金导向器是航空发动机涡轮部分的关键零很大，且进度非常缓慢。随着大量难加工材料的出现件，其上经常有端面或者内孔窄槽结构，用于精密定位和在航空发动机导向器上的应用，以及加工精度和加或者用于消除高温状态下产生的热变形。窄槽加工一工效率的新要求，窄槽加工已经成为影响零件交付的直以来采用车削，铣削或者电火花成形加工。车削和瓶颈。

6、但与此同时，磨削技术也得到相应发展，高速高铣削加工存在排屑难的问题，同时又受切削力、切削热效磨削为窄槽加工提供了一条新的途径。作者简介：邓文珺（1986-），男，工程师，主要从事发动机机匣类零件研究。·53·高速磨削技术在航空发动机窄槽加工中的应用2工艺难点与分析3高速磨削工艺方法某型航空发动机燃气发生器导向器组件为典型的高速磨削技术理论起源于德国，这是一种以提高涡轮导向器零件，其上有9处宽度极窄的容变窄槽结砂轮线速度为主要手段来实现高效、高质加工的先进构（圆弧长约34mm，宽度为0.3mm），用于消除

7、高温、高加工理念。德国科学家萨罗蒙提出一种假设，高速磨压状态下产生的热变形。图1为某型燃气涡轮导向器削存在一个理论上的“热沟”区，在这个区域范围内，磨容变圆弧窄槽，该微宽盲槽结构需要沿型面加工。削的温度会随磨削速度的上升而显著提高，零件表面将可能会被烧伤，砂轮磨损严重甚至碎裂。但是当磨削温度上升到最高点之后，磨削速度即越过“热沟”区域，磨削温度反而随速度的提高而下降，磨削温度将会得到明显改善。根据萨罗蒙的这个假设，如果能最大限度的提高磨削速度，就能越过这个加工“热沟”区，实现砂轮的高速磨或者超高速磨削。

8、高速磨削将会使磨削时间能大幅度的缩短，磨床的加工效率能显著的提高，砂轮的使用寿命能成倍的提高，零件表面质量能得到明显的改善。图1某型燃气涡轮导向器容变窄槽现行加工工艺是采用0.2mm厚的薄铜片电极修型4窄槽高速磨削试验进行电火花加工（图2）。电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除电材料试验采用CBN超薄切割砂轮在燃气涡轮导向器上的特种加工。电火花加工在窄槽加工的时候无切削力，进行了磨削试验，开始由于没有超薄砂轮加工