电加工技术在航空发动机制造中的应用.pdf

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1、伽z知l苎奎苎电加工技术在航空发动机制造中的应用黎明航空发动机(集团)有限责任公司(辽宁沈阳110043)陈国文王德新金秀杰随着航空制造技术的快速发展，航空发动机的和呈多向不同角度分布的小孔，用普通机械钻削方法特性能得到了很大的提高，为了保证在高速、高压、高别困难，如果采用电火花、激光加工，又会带来新问温、重载等苛刻条件下发动机工作的可靠性，航空发动题——产生表面再铸层，且加工孔深也有限制。电解加机大量采用了新结构、新材料的零组件。新结构的零件工方法，则使加工效率、加工质量明显提高，加工孔深结构更加复杂，新材料使加工变得越加困难，这就给机大大增加，还可以采用复合多孔加工方式，使加工效率

2、械加工带来了难题，提出了新的挑战。鉴于对有特殊要提高几倍、十几倍。如航空发动机进口导流叶片上深扁求的零件用传统的机械加工方法很难完成，也难以达到防冰孔(扁孔截面34mm×14mm，长边两端足1．7mm，经济性的要求，电加工技术在航空发动机制造中发挥了孔深200mm)以及钛合金机匣上的多种型孔、型槽、重要作用，并在航空制造领域中得到了较好的应用与发凸台均可以采用电解加工成形，其加工效率高、加工质展。量好，是电解加工在航空行业异型孔加工中成功应用的1．电解加工工艺的应用实例。(1)叶片型面加工由于航空发动机中叶片数量(3)整体叶盘加工为了满足第三代、第四代飞多且难加工，如果采用传统方法加工

3、，加工劳动量占整机高推重比、高可靠性的要求，各类新型航空发动机台发动机加工劳动量的30％以上。而电解加工方法却能相继采用整体叶盘结构。采用多轴数控电解机床进行精充分发挥其技术特长，不受材料硬度和强度的影响，可密成形加工整体叶盘，机床采用直流电源，可以保证叶一次成形，且效率高，经济性好。国外早在20世纪50片型面尺寸的一致性，并在工艺试验中取得较好的效年代就开始采用电解技术加工果，使加工整体叶盘生产周期短，制造成本低，加工周叶片型面，我国从60年代初应期长，减少了占用数控用电解加工叶片。随着叶片材机床工时，减少了薄壁料向高强、高硬、高韧性方向零件加工易产生的变形发展和钛合金、钴镍超级耐热

4、(见图2)。合金的采用，以及超精密、超(4)机匣型面加薄、大扭角等特殊结构叶片的工其结构为薄壁筒形出现，对电解加工又提出了更或薄壁环形，材料为钛合金、不锈钢、高温耐图2高的技术要求，使电解加工成为航空发动机叶片制造中主要热合金等，在机匣内外壁上均布有多组尺寸形状相同，的、不可缺少的优选工艺技术但构型复杂的减重型槽和安装凸台。机匣毛坯多为铸造之一(见图1)。或锻造的圆筒或圆环，从毛坯机加工至复杂结构的机匣(2)异型孔加工异型孔ml电解加工的叶片成品，去除量将近2／3或更多。去除大余量的难切削材加工是电解加工在航空制造中的另一种典型应用，主要料、加工如此复杂的薄壁件，采用数控切削加工非常困

5、包括难切削材料构件上的深小孔、型孔加工。如空心冷难，而采用若干个不同形状的阴极在均布的不同工位上却涡轮叶片和导向器叶片上的气膜孔，特别是深小孔重复电解加工，则可充分发挥电解加工的特点，比机械参磊肛釉工——垫奎鎏．1Technical~xch髭nge切削可提高工效5～l0倍机上经常有很多小直径群孔或斜孔，采用机械加工，钻(见图3)。小孔难度大，效率低，经常出现钻头折断现象，有些根(5)电解去毛本不能加工。采用高速电火花钻孔却很容易解决。如：刺电解去毛刺是一种高涡叶片上的0．3ram的孔，材料是高温铸造合金，用先进的方法，是电解加机械加工很难在与加工面倾斜30。的角度上钻孔，高速工的一种特

6、殊的应用1i]3电解加工的机匣型面钻孔采用了空心电极，高压工作液从电极中间直接达到形式，特别适用于去除硬的、韧的金属材料以及可加工区把电蚀产物冲出来，提高了加工效率，是加工达性差的复杂内腔部位的毛刺，如三通零件或多通小深孔的好办法。零件的相贯线，活门壳体的交叉孔等，电解去毛刺3．电加工技术在航空发动机制造中的应用具有高效，安全可靠的优点。一般说来，比传统的前景工艺效率提高1O倍以上，去毛刺后的圆角公差可在由于电加工技术具有其他常规加工技术无法比拟±O．12ram之内。由于其设备简易，成本低，操作简的特点，在现代制造业中占有越来越重要的地位。随着单，因而易于在生产中推广应用，在航空产品的

7、液压件航空发动机一些新结构和新材料的采用，这给电加工技交叉孔、叶片榫齿、齿轮以及航空发动机火焰筒孔边术应用及发展提供了机会，从第二代发动机在制造技术等去毛刺中得到广泛应用。上只有电解加工，电子束焊接等少数几个电加工工艺得(6)电解刻蚀技术电解刻蚀也称为照相电解加到应用，到了生产第三代发动机时，电加工工艺的应用工，它是在照相制版的工件上，把不需要溶解的部位数目有了显著的增加，如电火花成形加工、电火花线切保护起来，而把需要阳极溶解的部位暴露出来，利