燃烧室前端机匣铣加工工艺研究.doc

燃烧室前端机匣铣加工工艺研究.doc1 燃烧室前端机匣铣加工工艺研究摘要: 燃烧室前端机匣为航空发动机的主要部件。传统机匣加工工艺具有加工时间长、工艺复杂、***易磨损等特点。文章提出一种改善的机匣加工工艺方法。该方法根据机匣零件内外型的结构特点、结合生产现场环境, 选择合适的机床与***、确定合理的加工方式并利用数控加工编程软件( UGNX )编制高效合理的加工程序。相较传统的机匣加工工艺,文章提出的工艺可有效降低机匣加工时间、减少加工成本。关键词:数控加工工艺;机匣加工;***选择;加工策略 1 绪论燃烧室前端机匣作为航空发动机的重要零件,其内部连接燃烧室、高压涡轮导向器前支撑、鼓筒轴。其外部连接包括油管、冷却管、控制器在内的各种附件。机匣具有外形复杂、壁薄、材料难加工和尺寸精度高等特征。机匣制造加工的材料切除率达到 30% 以上,加工工艺复杂,涉及多轴联动数控机床、多轴联动 CAM 编程技术、***技术等[1] 。在数控加工生产环节, 数控程序是最能发挥效益的环节, 因此提高编程效率和编程质量, 是缩短生产周期, 提高产品质量的重要手段。优秀的数控程序编程可提升加工效率和机床的利用率, 提升***寿命, 进而降低成本并提升企业的竞争力。目前机匣生产所采用的加工工艺和数控程序存在耗时长, 材料去除率低,***磨损大的问题,给产品的试制加工带来一定难度[3] 。为了更好地完成机匣交付任务为后续其他机匣零件加工奠定技术基础, 需要进行 2 机匣数控铣加工工艺研究。 2 机匣零件结构特点及材料特性 机匣零件结构分析燃烧室前端机匣, 分为外型( 外壁) 和内型( 内壁) 两个区域。零件最大外径Φ 804mm ,总高 294mm ,最小壁厚 ,小端内部有一个焊接定位止口, 外型分上中下三层, 各层有不同形状的岛形结构, 零件内部有相应的 T 型槽和环型槽(如图 1)。 精度分析机匣零件为加工过程的中间件, 后续还需进行组装焊接加工。其主要配合尺寸为小端内侧的焊接止口, 尺寸精度要求高( 零件图形及几何尺寸见图 2)。止口直径尺寸均为Φ ± , 同时有理论点到两侧的厚度控制尺寸 ± 、 ± 。外型凸台轮廓度 。由此可见,该零件是一个局部尺寸精度要求高的零件。 材料分析该零件毛坯选用了优质三次熔炼的镍基高温耐热合金 INCO718 ,采用模锻方式。优质三次熔炼的镍基高温耐热合金 INCO718 是一种强度很高、硬度较高、高温条件下强度优良的镍基合金。材料粘性大, 加工中不宜断屑, 导热性能较差, 在切削加工过程中会产生很大的切削抗力和大量的切削热。若散热条件不好,***的磨损会很严重。 3 工艺研究 传统加工工艺分析 外型粗加工工艺分析 3 机匣外型结构复杂, 分上中下三层不同形状的岛形结构。传统加工方式采用多轴加工, 具有工序集中的特点。为了保证同一***进行各区域的粗加工,限制了***直径上限,***选用直径 25MM 铣刀。为高效去除零件余量,选用了大进给***。编程方式采用多轴联动、并进行分层加工。传统外型加工存在的问题: 在五轴加工中心上, 采用两刃的直径为 25 毫米的大进给***对零件进行粗加工, 轨迹为多轴分层加工, 走刀路线长, 如图 3 。因***只有两个刀刃,导致去