航空发动机燃烧室机匣加工工艺研究.doc

航空发动机燃烧室机匣加工工艺研究
[摘要]本论文研究的燃烧室机匣型别是CF34-10A,,,,零件承力锥壁上存在7组共33个凸台。其技术难点具体表现为:凸台复杂,铣加工振动及变形问题严重,数控程序优化困难;零件壁厚较薄,加工时容易变形及产生让刀现象,难以保证加工精度;在同一工序中要实现内外7种凸台的铣加工,在保证工艺系统刚性的基础上编程中需要格外注意;零件材料采用镍基高温合金Incone1718,这种材料硬度较高,并存在严重的加工硬化现象,容易造成***快速磨损。
[关键词]燃烧室机匣铣加工难加工材料
中图分类号:TP241+.21 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)35-0325-01
论文研究的CF34-10A型发动机是专为中国西部的高温高海拨机场开发,用于中国自主研发的ARJ21系列支线客机,它融合了当今可获得的最先进的技术,吸收了整个美国GE产品系列5亿飞行小时的使用经验,从世界上最大、功率最强劲的GE90直至100座以上客机用的最畅销、最可靠的CF6和CFM56发动机。其高耐用的环形低排放燃烧室,满足甚至超过当前所有的排放标准。国内这种机匣少之又少,所以此种高耐用的环形低排放燃烧室的研制,为今后国内相关技术的发展提供了很大的便利。
一、燃烧室机匣结构及材料分析
,,。零件有20个燃油嘴座,1个第九级引气座、2个点火器座、3个孔探测仪、1个测T3座、1个PS3座及4个CDP引气孔座。,±。零件毛料为环锻料,硬度为HRC46-47,零件材料是难加工材料Inconel718。由于零件凸台较多,而且凸台之间间隙较密,加工非常困难。该零件是组合机匣的一部分,它还要与两个机匣焊接到一起,成为一个组件机匣。另外两个零件是出口整流扩压器组件和机匣后断。机匣中焊接接头的尺寸精度直接影响其焊接质量,因此对其尺寸精度要求非常高。
由于材料导热性较差,在切削加工中切削温度高,加工硬化现象严重,***磨损严重,难以保证加工效率和加工精度,对其进行切削加工非常困难(),传统的硬质合金和高速钢等***几乎无法加工此类镍基高温合金材料。另一方面,此类镍基高温合金材料零件不仅具有大型复杂结构,而且对结构完整性要求很高,需要将毛坯中的大部分材料作为切削余量加以去除,切削加工量非常大。因此,如何实现此类大型复杂结构难加工材料零件的高效高精度加工是先进航空发动机制造领域亟待解决的难题之一。
二、燃烧室机匣工艺路线的制定
由于零件型面比较复杂,所以在选择***和工艺路线安排上需格外注意。零件机械加工工艺是规定零件机械加工工艺过程和方法等的工艺文件,在具体的生产条件下,将最合理或较合理的工艺过程,用图表的形式制成文本,用来指导生产、管理生产的文件。合理的工艺规程是建立在正确的工艺原理和实践基础上的,是科学技术和实践经验的结晶,它是获得合格产品的技术保证。在保证产品质量的前提下,以最快的速度、最少的劳动消耗和最低的耗费,可靠加工出符合设计图纸要求的零件。同时,还应在充分利用企业现有生产条件的基础上,尽可能