航空发动机机匣加工变形分析与控制.doc

航空发动机机匣加工变形分析与控制
摘要:航空发动机是飞机的动力核心,其所产生的强大推力来推动飞机快速前进。机匣是航空发动机中的重要组成部分,其主要用于承受航空发动机在工作中所产生的负载和质量惯性力,做好航空发动机机匣的设计和制造对于提高航空发动机的质量有着极为重要的意义。航空发动机机匣为了实现航空发动机的功能,其在设计中多采用的是薄壁、整体的回转结构。航空发动机机匣所使用的材料主要为钛合金、高温合金等,其硬度高、加工难度大,尤其是在航空发动机机匣机械加工的过程中所产生的变形问题直接影响着航空发动机机匣的机械加工质量。本文将在分析航空发动机机匣机械加工中变形原因的基础上对如何控制航空发动机机匣机械加工中变形问题进行分析阐述,提高航空发动机的制造质量。
关键词:航空发动机机匣;变形;机械加工
中图分类号:TK416 文献标志码:A
航空发动机机匣是航空发动机中的重要受力部件之一,其加工制造质量直接影响着航空发动机的使用性能。在航空发动机机匣的机械加工过程中应当注意采用合理的工艺和措施用以控制航空发动机机匣在机械加工中所产生的变形问题,通过工艺优化、参数优化、路径补偿等方式将航空发动机机匣机械加工中所产生的变形量控制在最低水平,提高航空发动机机匣的机械加工质量。
1 航空发动机机匣在机械加工过程中产生变形的原因分析
航空发动机机匣是航空发动机中的重要受力部件之一,航空发动机机匣是由各部分具备不同结构和功用的机匣组合件焊接而成的,在航空发动机机匣的加工制造过程中,焊接变形和机械加工变形是影响航空发动机机匣加工制造质量的两个主要的因素。航空发动机机匣由于其功用要求使得其在设计的过程中主要是薄壁型结构,尤其是现今随着大功率航空发动机需求的不断增加,大直径的航空发动机机匣将越来越多的成为航空发动机机匣制造的主要类型。
航空发动机机匣属于典型的薄壁结构件,由于航空发动机机匣的壁厚较薄,一些航空发动机机匣的最薄处仅有几个mm,从而使得航空发动机机匣的刚性较弱,致使航空发动机机匣在机械加工的过程中容易受到装夹力、切削力和机械加工所产生的残余应力的影响而导致变形。航空发动机机匣在加工过程中需要对零部件进行装夹固定,如装夹力不平衡将会对航空发动机机匣这一较弱的刚性结构产生不必要的附加力,从而导致航空发动机机匣在加工制造后产生变形。因装夹力而导致的航空发动机机匣变形多发生在航空发动机机匣的端面、薄壁处。
航空发动机机匣因切削力所导致的变形是由于***所产生的切削力作用于航空发动机机匣时将会使得航空发动机机匣产生“让刀”变形,由于切削力的作用所导致的航空发动机机匣机械加工变形多发生于航空发动机机匣的薄壁处,其容易造成航空发动机机匣在圆度、圆跳动量等的检测数据上超差。
残余应力是造成航空发动机机匣加工变形的重要原因之一,在航空发动机机械加工的过程中,切削所产生的应力在航空发动机机匣内不断积聚并逐渐的影响着航空发动机机匣,这些应力的存在将逐步的影响着航空发动机机匣并导致航空发动机机匣产生变形。
2 航空发动机机匣机械加工变形控制策略
航空?l动机机匣机械加工是航空发动机机匣加工制造的主要方式,为提高航空发动机机匣机械加工质量,减少变形对于航空发动机机匣机械加工质量的影响应当针对航空发动机机匣机械加工中产生变形的原因采取合理的措施来做好变形