石墨密封环车削工艺探究

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1、石墨密封环车削工艺探究　　摘要：本文针对主要影响石墨密封环的车削方法，工艺路线及加工参数等进行分析，解决石墨密封环车削加工的难点，提高石墨石墨密封环的车削加工的合格率，降低成本。石墨密封环车削加工是其加工的关键工序，车削加工的质量直接影响航空发动机的密封性能。以往石墨密封环车削加工存在缺陷，加工质量极不稳定。面对这种情况，对石墨密封环车削加工进行细致的梳理、分析，找出问题，又通过进行试验、改进，从而获得了理想的加工参数，解决了困扰生产的实际问题。关键词：石墨密封环；扇形段；锐边中图分类号：TH136

2、文献标识码：B1概述石墨密封环是用于航空发动机主轴密封的重要部件，属于接触式密封，是目前航空发动机最先进的密封形式之一。石墨密封环是由多个扇形段组成的环形零件，其结构的特殊性，不仅使车削加工困难，质量难以保证，生产成本增加。为了解决实际问题，认真分析加工过程，查找问题，有针对性的改进。保证了质量，提高了生产效率，获得了宝贵的加工经验。图1石墨密封环示意图52石墨密封环的分析2.1结构分析石墨密封环是由多个扇形段组成的薄壁环形件，每个扇形段是依靠对口面组成。石墨密封环的端面与密封座端面组成密封副，共同

3、完成轴向静密封。石墨密封环内孔与发动机主轴组成密封副，共同完成径向动密封。石墨密封环的端槽质量影响压环装配质量，使密封环无法窜动，密封失效。2.2工艺分析2.2.1石墨密封环是由多个扇形段组成的薄壁环形件，内孔粗糙度为Ra0.8；尺寸精度为0.05mm；同轴度为ф0.1；垂直度为0.03。2.2.1石墨密封环的密封面要求保持锐边。3问题的提出由于石墨密封环的特殊结构和材料，致使工件的径向尺寸全部在机床上检测，最终依靠泄漏试验来确定其加工质量。泄漏试验的一次提交合格率极低，通过大量的对比分析，认定内孔

4、的车削质量是影响密封性能因素。3.1石墨密封环是由多个扇形段组成的特殊结构，装夹比较困难，原工装设计缺陷，导致石墨密封环在装夹时产生倾斜，车削加工后垂直度超出要求，又无法及时发现和检测。严重影响密封性能。3.25石墨材料属非金属脆性材料，在加工时，如果选择不合理的切削参数极易产生掉块、掉渣，影响密封性能。4问题的解决为了保证石墨密封环的加工质量，提高加工效率，在车削加工中避免上述情况的发生，根据车削工序的具体情况，分析质量问题的原因进行改进。4.1自制工装自制工装，新增芯棒，利用芯棒定位、定心，保证

5、石墨环的垂直度、同轴度，并增加工序内容“在加工前找正自制工装定位表面”。4.2细化工序内容图2中，石墨端面有一个环槽，以前是在靠近外圆的端面处压紧压板，一次车削内孔及端面，由于压紧后无法及时发现石墨环被压偏，使石墨环车削内孔的合格率较低。通过细化工序内容，用两个工步分别完成车削内孔及车削端面槽，改进后合格率显著提高。4.3细化切削参数石墨材料的脆性较大，硬度和韧性较低。在车削过程中极易掉块、掉渣，严重影响石墨环的质量和密封性能。因此需要细化切削参数，提高石墨环的切削质量。图2石墨密封环车削工艺图4.

6、3.1刃具的选择5根据石墨材料的特殊性，刀具要具有锋利、足够的耐磨性和较高的切削效率，经过大量的试验，排除了高速钢、YT硬质等合金刀具，选用YG类硬质合金刀具。刃具的几何参数为前角8°～12°；后角为15°～18°；刀尖圆弧半径为1。4.3.2切削参数的选择根据石墨密封环的加工特点，通过大量的试验切削，确定切削速度为350～480m/min，进给量为0.2～0.5mm/r。4.4改进结果经过对石墨密封环车削工艺路线的调整，和对工序内容的细化、改进，显著提高了石墨环的车削质量。并在此基础上大幅提高了生

7、产效率。经过一段时间的验证改进效果稳定，保证了产品质量，提高了生产效率。结语石墨密封环是航空发动机的新型密封形式，发展前景广阔。因此需要不断地投入工艺研究的力量，本文只是对石墨密封环车削进行了较为肤浅的研究，虽然取得了一些的成绩，但是对于全面提高石墨密封环工艺制造水平，帮助甚微，还需要各位同行共同能力，不断探索。参考文献[1]张恩生.车工实用技术手册[M].南京：江苏科学技术出版社.5[2]顾永泉.机械密封实用技术[M].北京：机械工业出版社.5