航空發(fā)動(dòng)機(jī)典型零件大多采用鈦合金、高溫合金等難加工材料。切削難度體現(xiàn)在切削力大践险、切削溫度高、切屑不易折斷吹菱、刀具壽命低巍虫、表面質(zhì)量不易保證等方面。航空零部件是在高溫鳍刷、高壓占遥、高轉(zhuǎn)速的惡劣環(huán)境下工作,航空新產(chǎn)品的開發(fā)意味著零件功能输瓜、結(jié)構(gòu)瓦胎、材料的重大變更,同時(shí)也對(duì)切削技術(shù)提出更高的要求尤揣。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)切削技術(shù)需求
(1)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零部件如機(jī)匣殼體敛意、葉片、輪盤蝇莲、鼓筒胶勾、整體葉盤、葉輪等主要結(jié)構(gòu)件闭腊,大量采用新型超高強(qiáng)耐高溫合金爹窥、單晶合金、金屬間化合物及輕質(zhì)高強(qiáng)復(fù)合材料哀呕,對(duì)切削技術(shù)提出了更高的要求膊许。
(2)刀具作為切削加工的主體之一,在解決航空材料的加工難題中起著至關(guān)重要的作用领末。先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)要求航空零件具有更優(yōu)異的性能郊拄、更低的成本和更高的環(huán)保性,而加工工藝要求刀具具有更快的加工速度痘涧、更高的可靠性楚陶、高重復(fù)精度和可再現(xiàn)性。硬質(zhì)合金刀具纤壁、涂層刀具左刽、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具和聚晶金剛石刀具應(yīng)用的比例大幅提高酌媒。
(3)零件表面完整性程度直接影響到先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性與使用壽命欠痴。高推重比航空發(fā)動(dòng)機(jī)在可靠性設(shè)計(jì)方面,對(duì)關(guān)鍵零件的表面完整性要求更高秒咨。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)切削關(guān)鍵技術(shù)
新型刀具材料和結(jié)構(gòu)喇辽、新型切削工藝方法以及圍繞航空發(fā)動(dòng)機(jī)的典型材料建立的切削數(shù)據(jù)系統(tǒng)等正逐漸成為航空難加工材料切削加工領(lǐng)域的關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)掌挚。在高速、高效切削技術(shù)方面菩咨,鈦合金葉片型面吠式、高溫合金整體機(jī)匣銑削方面進(jìn)行了工程化應(yīng)用。切削數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)技術(shù)方面抽米,建成典型發(fā)動(dòng)機(jī)難加工材料優(yōu)化切削數(shù)據(jù)庫(kù)特占,對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)各生產(chǎn)單元提供了切削數(shù)據(jù)參考。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)零件工藝特征及刀具結(jié)構(gòu)對(duì)于切削數(shù)據(jù)的影響規(guī)律以及優(yōu)化計(jì)算云茸、智能分析方面還有待開展進(jìn)一步的研究是目。新型特種切削技術(shù)研究方面,低頻振動(dòng)切削么鹊、數(shù)控磨拋均已應(yīng)用于零件加工耗亮。對(duì)于其他新型特種切削工藝在航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件加工中的適用性仍需開展研究。
切削表面完整性技術(shù)方面呐品,對(duì)于部分發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)重零件開展切削表面完整性研究凯挟,取得一定的研究結(jié)論。但對(duì)于切削過(guò)程對(duì)于表面完整性的影響規(guī)律還需系統(tǒng)的研究和應(yīng)用垒汉。
切削仿真技術(shù)辱滤、切削變形預(yù)測(cè)技術(shù)方面,通過(guò)對(duì)部分典型零件切削過(guò)程進(jìn)行物理仿真分析盛闻,掌握了進(jìn)行切削物理仿真的基本技術(shù)沽贸。但對(duì)于仿真結(jié)果的切削驗(yàn)證、切削變形規(guī)律等方面還需要開展深入的研究與探索悼晨,尚不具備在工藝準(zhǔn)備階段進(jìn)行切削變形預(yù)測(cè)的能力抑昨。
1 新型高效刀具應(yīng)用技術(shù)
金屬切削一直都是機(jī)械制造工藝中的基礎(chǔ)加工方法,合理的金屬切削加工工藝取決于刀具和切削參數(shù)的正確選擇蛙梆。航空發(fā)動(dòng)機(jī)切削加工對(duì)刀具的合理選擇提出了更高要求赚铅,包括精度高、強(qiáng)度大扶踊、剛性好泄鹏、耐用度高,刀具尺寸必須穩(wěn)定秧耗,安裝方便备籽。新型材料、新型結(jié)構(gòu)刀具大量應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)零件切削加工分井。新型結(jié)構(gòu)刀具應(yīng)能使切削輕快车猬、減少由切削力引起的振動(dòng),實(shí)現(xiàn)低應(yīng)力切削尺锚。陶瓷刀具高速切削高溫合金已應(yīng)用于多種零部件生產(chǎn)珠闰。對(duì)超硬刀具材料加工粉末高溫合金進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究惜浅。插銑技術(shù)、層銑技術(shù)铸磅、螺紋銑削技術(shù)赡矢、復(fù)合刀具技術(shù)得到推廣杭朱。飛碟銑刀阅仔、模塊化刀具以及低切削力,低振動(dòng)新型刀具得到應(yīng)用窑笑。該項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)在于新型高效刀具優(yōu)選應(yīng)用方案的制定秕射、優(yōu)選試驗(yàn)方法以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。
2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)難加工材料高效切削技術(shù)
難加工材料高效切削加工技術(shù)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中最為重要的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)综界。它是集高效瞎角、優(yōu)質(zhì)、低成本于一身的先進(jìn)制造技術(shù)贴祷。在刀具的選擇方面覆靖,應(yīng)當(dāng)合理選擇與被加工零件在機(jī)械性能、化學(xué)性能胎汁、物理性能相匹配的新型高效刀具午禽。不斷優(yōu)化刀具幾何參數(shù),優(yōu)化切削用量究勺。既要提高金屬去除率绿锋,實(shí)現(xiàn)高效切削,又要保證合理的刀具耐用度酱劫,提高零件加工質(zhì)量澄港。
相對(duì)于傳統(tǒng)的切削加工,其切削速度柄沮、進(jìn)給速度有了很大的提高回梧,而且切削機(jī)理也不相同。到目前為止,高效加工是在保證加工質(zhì)量的同時(shí)采用高的主軸轉(zhuǎn)速祖搓、大的進(jìn)給量狱意、大切深進(jìn)行高效率的加工。高效切削技術(shù)還涵蓋了刀具選配及運(yùn)用技術(shù)棕硫、加工過(guò)程的智能化控制技術(shù)髓涯。在實(shí)際切削加工中,通過(guò)選擇小切深哈扮、大進(jìn)給等手段纬纪,減少工藝性應(yīng)力集中,降低加工表面非均勻滑肉、非穩(wěn)定殘余應(yīng)力包各,以提高零件的抗疲勞強(qiáng)度摘仅。
高效切削是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。通過(guò)選擇有良好技術(shù)狀態(tài)问畅,而且有足夠功率和剛性的機(jī)床及工藝裝備谍益,提高整個(gè)切削系統(tǒng)的剛度,改善切削加工條件款萎,避免或減少零件變形逐点。通過(guò)合理分配各加工階段加工余量,對(duì)被切削材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚矸估铮纳屏瞬牧锨邢骷庸ば源强选Mㄟ^(guò)合理選擇刀具幾何角度,采用有效的冷卻措施健乾,做到既發(fā)揮刀具材料的切削性能怎棋,又保證一定的刀具耐用度,使切削順暢煌害。同時(shí)象人,獲得較高的加工效率和加工質(zhì)量。
切削加工性綜合評(píng)價(jià)方面芦惧,從刀具角度評(píng)價(jià)其切削性能蜀谤,從零件加工角度評(píng)價(jià)工件的可切削加工性,實(shí)現(xiàn)工件與刀具的合理匹配[4]蔬咬。目前鲤遥,基本掌握了常用航空發(fā)動(dòng)機(jī)難加工材料的切削加工特性。同時(shí)對(duì)機(jī)匣林艘、葉片盖奈、盤軸、整體葉盤等典型零件的一些關(guān)鍵工序狐援,根據(jù)實(shí)際刀具磨損預(yù)測(cè)模型钢坦,建立了由諸多成本約束條件限制的數(shù)學(xué)模型。結(jié)合優(yōu)化理論和加工實(shí)際啥酱,進(jìn)行優(yōu)化求解爹凹,得到了部分經(jīng)濟(jì)效益最大化的高效切削加工參數(shù),并在典型件的加工工藝中獲得了驗(yàn)證镶殷。
高效切削加工技術(shù)由于受諸多約束條件的限制,實(shí)踐中的優(yōu)化過(guò)程往往非常復(fù)雜,只能在滿足約束條件要求的前提下,盡可能使切削狀態(tài)接近于最佳狀態(tài)禾酱。目前,切削參數(shù)的選擇沒(méi)有通過(guò)科學(xué)量化的角度去研究掌握這種高效切削工藝參數(shù)選擇方式绘趋,容易導(dǎo)致切削用量保守颤陶、切削加工效率低、加工質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象静冯。因此肿功,必須以先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)關(guān)鍵件蛮究、重要件研制需求為牽引,形成難加工材料典型零件高效切削基礎(chǔ)技術(shù)研究能力卸矾。掌握有效提高加工精度家厂、加工效率和加工表面質(zhì)量的高效切削成熟工藝,向生產(chǎn)進(jìn)行應(yīng)用轉(zhuǎn)化填庄,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量婿孟、縮短產(chǎn)品制造周期、降低制造成本等主要目標(biāo)食土。
3 基于可持續(xù)發(fā)展的綠色切削技術(shù)
綠色切削加工技術(shù)得到各個(gè)國(guó)家的重視衔帚,綠色切削作為綠色制造的關(guān)鍵技術(shù)之一,主要指在生態(tài)大環(huán)境和加工現(xiàn)場(chǎng)小環(huán)境均無(wú)負(fù)作用(或負(fù)作用很幸叫堋)的情況下,在加工過(guò)程中產(chǎn)生的少量“三廢”(廢氣笤茴、廢液和廢渣)在鏈條末端可回收或自然降解蚯唱,達(dá)到無(wú)公害的環(huán)保要求,對(duì)人和環(huán)境沒(méi)有危害的切削技術(shù)涕癣。各國(guó)學(xué)者做了大量的試驗(yàn)研究工作哗蜈,切削冷卻潤(rùn)滑技術(shù),如微量潤(rùn)滑技術(shù)坠韩、霧化冷卻潤(rùn)滑技術(shù)距潘、液體射流冷卻潤(rùn)滑技術(shù)、低溫冷風(fēng)冷卻技術(shù)只搁、液態(tài)冷卻干式切削技術(shù)及干式靜電冷卻技術(shù)等音比。其目的是為實(shí)現(xiàn)切削冷卻潤(rùn)滑技術(shù)的少或無(wú)污染。由于微量潤(rùn)滑中潤(rùn)滑油是以10~50μm的霧滴形式存在氢惋,而且在高速氣流的帶動(dòng)下進(jìn)入切削區(qū)域洞翩,相比于傳統(tǒng)的切削液具有更好的滲透性,更易在刀具與切屑之間形成潤(rùn)滑膜焰望,降低切削溫度骚亿、提高刀具壽命和改善加工表面質(zhì)量。
在德國(guó)熊赖、美國(guó)和日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視干式切削的研究来屠,該技術(shù)已成功地應(yīng)用到生產(chǎn)領(lǐng)域,取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益咱窜,該項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn):
(1) 綠色切削技術(shù)的適應(yīng)性分析囚请。
(2) 綠色切削技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)研究。
(3) 綠色切削技術(shù)的技術(shù)適用范圍牺幻。
(4) 綠色切削技術(shù)的應(yīng)用复罕。
4 切削過(guò)程監(jiān)控技術(shù)
切削過(guò)程監(jiān)控技術(shù)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1) 刀具在切削中所處狀態(tài)的監(jiān)測(cè)铣碴,即是否安裝刀具、刀具所在坐標(biāo)塑业、刀具是否完好箱仰。
(2) 對(duì)刀具狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)刀具破損情況,對(duì)數(shù)控設(shè)備和工件起到保護(hù)作用低柑。
(3) 減少停車檢查和換刀時(shí)間屁膝,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)安全汉统。
開展切削過(guò)程刀具監(jiān)控技術(shù)研究工作穷歹,需要探索解決兩方面的技術(shù)問(wèn)題,一是因?yàn)榈毒吣p量低于磨鈍標(biāo)準(zhǔn)暂畴,造成沒(méi)有充分利用刀具的實(shí)際壽命而帶來(lái)浪費(fèi)段直,增加制造成本的問(wèn)題;二是因?yàn)榈毒吣p量高于磨鈍標(biāo)準(zhǔn)溶诞,刀具己經(jīng)磨鈍或破損鸯檬,影響工件的加工表面質(zhì)量和尺寸精度,甚至損壞機(jī)床的問(wèn)題螺垢。該項(xiàng)主要技術(shù)難點(diǎn):
(1) 切削過(guò)程信息包含有機(jī)床信息喧务、工件信息在內(nèi)的非切削過(guò)程信息互相混疊,形成同頻干擾枉圃。解決切削過(guò)程監(jiān)控的關(guān)鍵是得到監(jiān)控所需要的目標(biāo)信息功茴。
(2) 監(jiān)測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性。刀具磨損的漸變性和刀具破損的突發(fā)性增加了信號(hào)分析的難度孽亲。不同的磨損形態(tài)對(duì)信號(hào)也會(huì)帶來(lái)一定的影響坎穿,這些錯(cuò)綜復(fù)雜的變化都將影響刀具磨損監(jiān)測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性。
(3) 多磨損狀態(tài)下建模技術(shù)墨林。
(4) 適合航空發(fā)動(dòng)機(jī)切削加工的刀具壽命評(píng)估體系的建立方法赁酝。
刀具狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)不但提高刀具本身的利用率,而且可避免工件報(bào)廢和機(jī)床故障旭等,節(jié)約成本酌呆。因此對(duì)刀具實(shí)際的磨損狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別在解決航空材料的切削難題中起著至關(guān)重要的作用。
目前明疮,生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)利用數(shù)控設(shè)備提供的切削功率負(fù)載波動(dòng)率對(duì)切削過(guò)程的穩(wěn)定性進(jìn)行切削過(guò)程在線監(jiān)控在實(shí)際生產(chǎn)中具有一定實(shí)踐意義忱脆。
5 振動(dòng)切削技術(shù)
振動(dòng)切削按照其振動(dòng)源頻率分為高頻振動(dòng)和低頻振動(dòng)。特別是在難加工材料切削加工中儡矫,采用超聲或高頻振動(dòng)切削改變了傳統(tǒng)常規(guī)的金屬切削方法圈蔬。振動(dòng)切削不但使難切削變成能切削和易切削,零件表面精度和質(zhì)量得到提高,而且提高了刀具的使用壽命杆谓。
該項(xiàng)技術(shù)的難點(diǎn)在于:為了達(dá)到振動(dòng)切削效果豺这,需要解決振動(dòng)頻率、振幅與不同被加工材料切削參數(shù)的合理匹配問(wèn)題歼虽。
6 切削加工表面完整性控制技術(shù)
零件切削加工表面完整性包含兩方面的內(nèi)容:一是與表面形貌或表面紋理組織有關(guān)的部分,研究零件最外層表面與周圍環(huán)境間界面的幾何形狀,包括表面微觀幾何形狀與表面缺陷等表面特征,屬于外部加工效應(yīng),通常用表面粗糙度等來(lái)衡量;二是與加工表面層物理力學(xué)性能狀態(tài)有關(guān)的部分,研究表面層內(nèi)的特性,屬于內(nèi)部加工效應(yīng),包括表面內(nèi)的殘余應(yīng)力景妻、變形強(qiáng)化、加工硬化而灸、金相組織變化拐尚、裂紋等技術(shù)指標(biāo)。
高推重比發(fā)動(dòng)機(jī)使用了多種高性能的新合金材料和新結(jié)構(gòu)电湘。這給零件加工和表面完整性控制帶來(lái)新的困難和要求隔节,需要預(yù)先進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。國(guó)內(nèi)切削加工表面完整性技術(shù)還在探索階段寂呛,加工參數(shù)對(duì)加工表面完整性的影響怎诫、加工表面完整性的檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)還有待開發(fā)研究。
切削加工表面完整性技術(shù)是抗疲勞制造技術(shù)體系中最為重要的組成部分昧谊。從航空發(fā)動(dòng)機(jī)的使用過(guò)程和故障分析得知刽虹,各種形式的疲勞破壞幾乎都集中在零件的表面或接近表面的地方。當(dāng)零件處于腐蝕介質(zhì)和交變載荷的共同作用下呢诬,較差的表面完整性將會(huì)加快零件的疲勞破壞,降低零件的使用壽命胖缤。
隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)抗疲勞制造技術(shù)的發(fā)展需求尚镰,對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零件的已加工表面的質(zhì)量和狀態(tài)提出更高的要求。航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件對(duì)于切削表面完整性及可靠性要求極為苛刻哪廓。少于預(yù)期壽命的切削刃失效和破損將對(duì)零件表面完整性造成致命的損害狗唉,進(jìn)而影響零部件乃至整個(gè)航空產(chǎn)品的可靠性。因此對(duì)于刀具壽命的準(zhǔn)確預(yù)估成為航空產(chǎn)品加工中一個(gè)無(wú)法回避的問(wèn)題涡真。
已加工零件表面完整性涉及到工件材料音哟、刀具材料、刀具幾何參數(shù)吟因、切削參數(shù)犯渣、機(jī)床設(shè)備性能及裝夾系統(tǒng)性能等多因素的綜合影響。即使工件相同,但不同的切削方式产歧,不同的加工刀具甥轿,不同的切削參數(shù),加工后產(chǎn)生的表面完整性也大不一樣。切削加工表面完整性控制技術(shù)是要通過(guò)試驗(yàn)探索得出上述綜合影響因素對(duì)零件表面粗糙度品庞、加工硬化绿相,殘余應(yīng)力等的影響規(guī)律。利用這些規(guī)律完善切削工藝,使零件具有更好的表面質(zhì)量和高的抗疲勞強(qiáng)度篷低。
7 全程序無(wú)干預(yù)切削加工技術(shù)
“全程序無(wú)人干預(yù)”加工郊纱,是指被加工工件安裝在數(shù)控機(jī)床后,在沒(méi)有人工干預(yù)的狀態(tài)下其种,一次程序啟動(dòng)完成加工臼蔼、檢測(cè)過(guò)程。它將過(guò)去產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率依賴于人員技能水平的傳統(tǒng)加工形式捻爷,轉(zhuǎn)變?yōu)橛扇绦虿桓深A(yù)加工控制和設(shè)備功能進(jìn)行保證的新形式辈灼。實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件自動(dòng)化、智能化切削加工也榄。全程序無(wú)人干預(yù)加工的主要特點(diǎn):
(1)零件數(shù)控加工程序優(yōu)化后巡莹,切削參數(shù)能滿足無(wú)干預(yù)(或減少干預(yù))加工的需要,加工過(guò)程按100%倍率進(jìn)行甜紫,操作者無(wú)需調(diào)整進(jìn)給倍率降宅。
(2)增加或調(diào)整進(jìn)退刀位置,方便加工過(guò)程中的刀片更換和尺寸測(cè)量囚霸,操作者無(wú)需手動(dòng)調(diào)整停刀位置腰根。
(3)零件加工工序完成刀具壽命統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)切削加工過(guò)程完全自動(dòng)換刀拓型,操作者無(wú)需過(guò)多監(jiān)控加工過(guò)程额嘿。
(4)通過(guò)固化加工刀柄、刀具劣挫、裝夾册养,控制過(guò)程輸入值的正確性,保證零件加工的主要尺寸及配合尺寸質(zhì)量可控险悲,靠近尺寸中差
(5) 能充分利用M00(暫停)MSG (信息提示)修梭,等機(jī)床功能,提升無(wú)人干預(yù)加工過(guò)程的適應(yīng)性专勇。
“全程序無(wú)人干預(yù)”技術(shù)不僅預(yù)置防錯(cuò)糾錯(cuò)功能纸级,消除切削加工過(guò)程中的隨機(jī)誤差,增強(qiáng)操作系統(tǒng)的可靠性客洁,同時(shí)還需進(jìn)一步挖掘潛在的設(shè)備功能描刹,逐步融合自動(dòng)對(duì)刀、在線測(cè)量和自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)但治,減少加工中間環(huán)節(jié)碾危,實(shí)現(xiàn)單人多機(jī)操作,提升生產(chǎn)效率习诬,保證產(chǎn)品質(zhì)量丛铅,降低制造成本和操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度崩蚀。全程序無(wú)干預(yù)切削加工涉及自動(dòng)換刀、刀具切削時(shí)間統(tǒng)計(jì)壤趴、刀具壽命監(jiān)控涎拉、在線測(cè)量技術(shù):數(shù)控仿真加工技術(shù)。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)切削技術(shù)發(fā)展策略建議
1 運(yùn)用新型高性能刀具的圆,完善硬件鼓拧、軟件配置
航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大量的薄壁件越妈,加工變形嚴(yán)重季俩,對(duì)刀具的剛性、精度要求高梅掠。高性能刀具是提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)切削技術(shù)水平的強(qiáng)勁動(dòng)力酌住。因此應(yīng)用高性能刀具解決切削加工問(wèn)題是必然趨勢(shì)。同時(shí)要配備先進(jìn)的刀柄等硬件和加工仿真所必須的軟件阎抒。要針對(duì)渦輪機(jī)匣酪我、風(fēng)扇機(jī)匣、渦輪盤且叁、風(fēng)扇盤都哭、長(zhǎng)軸、葉片逞带、葉輪等典型關(guān)鍵零部件欺矫,提供完整的刀具配套和解決方案。以先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)關(guān)鍵件吱台、重要件研制需求為牽引胯炊,形成難加工材料典型零件高效切削基礎(chǔ)技術(shù)研究能力。掌握有效提高加工精度效荷、加工效率和加工表面質(zhì)量的高效切削成熟工藝,向生產(chǎn)進(jìn)行應(yīng)用轉(zhuǎn)化喂搬,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量密士、縮短產(chǎn)品制造周期、降低制造成本等主要目標(biāo)熙拐。
2 突出重點(diǎn)孙般,以點(diǎn)帶面,解決關(guān)鍵
切削難切削材料時(shí)由于切削力大搏翎,應(yīng)選擇有良好技術(shù)狀態(tài)谊蚣,而且有足夠功率和剛性的機(jī)床及工藝裝備,合理分配各加工階段加工余量吸辽,避免零件產(chǎn)生變形职鸟。對(duì)被加工材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚ㄟ^(guò)熱處理來(lái)改變被加工材料的性能和金相組織,達(dá)到改善材料切削加工性的目的躏结。在對(duì)零件材料進(jìn)行分級(jí)歸類的基礎(chǔ)上選擇合適的刀具材料却盘,確定合理的刀具幾何參數(shù)。合理選擇選擇并優(yōu)化切削用量媳拴。
研究編程技術(shù)和針對(duì)各種機(jī)床的后置處理技術(shù)黄橘。解決大型整體結(jié)構(gòu)件和弱剛性零件的加工變形問(wèn)題。研究各種工藝條件對(duì)變形的影響屈溉,以及減小加工變形的工藝措施塞关。突出重點(diǎn),以點(diǎn)帶面子巾。例如:整體葉盤帆赢、葉片和機(jī)匣這三類零件可以集中80%以上的關(guān)鍵技術(shù),一旦突破砰左,其他零件均可采用匿醒。著重對(duì)零件的關(guān)鍵加工工序進(jìn)行研究,測(cè)定相應(yīng)的已加工表面層狀態(tài)(表面粗糙度缠导、冷作硬化抢妈、殘余應(yīng)力及表面金相組織變化等),經(jīng)疲勞試驗(yàn)后恋晃,確定控制零件表面完整性的技術(shù)條件栖俐,完善切削工藝。
研究高性能切削加工的刀具技術(shù)和高效切削的有效途徑陷立。對(duì)零件材料進(jìn)行分級(jí)歸類肥寺;選擇合適的刀具材料;確定合理的刀具幾何參數(shù)柱炼;根據(jù)切削用量的選擇原則糯敢,合理選擇切削用量。
3 建立并開發(fā)智能切削數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
通過(guò)對(duì)加工特征進(jìn)行分析和分類痒脊,結(jié)合對(duì)刀具結(jié)構(gòu)的研究瞎弥,確定基于切削加工特征的刀具選擇原則和方法。建立基于切削加工特征的刀具選擇數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)驮觅,實(shí)現(xiàn)刀具及其切削參數(shù)的智能選取祝鞍。航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件典型工藝特征的提取必須建立在多次仿真和試驗(yàn)的基礎(chǔ)之上。通過(guò)航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件典型工藝特征提取闯捎、切削仿真分析及典型試件驗(yàn)證試驗(yàn)椰弊,提供典型工藝設(shè)計(jì)及數(shù)控加工之中關(guān)于刀具選用、切削參數(shù)選擇瓤鼻、切削工藝優(yōu)化方面的解決方案秉版。
結(jié)束語(yǔ)
航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身的特點(diǎn)確定切削技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)贤重,研發(fā)關(guān)鍵技術(shù),突破典型零件切削綜合優(yōu)化試驗(yàn)及驗(yàn)證技術(shù)沐飘、基于工藝特征的切削數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)技術(shù)游桩、切削物理仿真、高速高效切削耐朴、精度與表面質(zhì)量控制借卧、工件變形預(yù)測(cè)與補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)。以切削效率筛峭、切削加工質(zhì)量铐刘、切削經(jīng)濟(jì)性為切削優(yōu)化目標(biāo),開展典型工藝特征切削數(shù)據(jù)庫(kù)影晓、切削物理仿真镰吵、切削表面完整性研究。建立綜合優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)體系和切削仿真試驗(yàn)驗(yàn)證體系捉瘟。大力加強(qiáng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)切削加工過(guò)程控制技術(shù)旁班、工藝研究和建設(shè)。強(qiáng)化培訓(xùn)铲锭,促進(jìn)產(chǎn)职菜、學(xué)、研欲华、用有效結(jié)合兰险,實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)水平不斷提升。
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