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航空发动机配件的加工特点

  航空发动机的结构是比较复杂的,它由多种类型的配件组成,从而使得其能够适应高温、高压、高转速和恶劣的工作环境。由于科学技术的不断发展,如今的发动机朝着轻量化、大推力、低油耗等方向发展,这也使得发动机结构越爱来越集成化,从而也给加工提出考验。

  如今的航空发动机在设计的时候往往采用很多新技术、新材料、新结构来满足其性能要求,其中承力结构件一般多使用整体结构,配件的结构复杂,对加工精度有较高要求,表面粗糙度要求高。

  发动机中的配件可能多达万个,其中涉及到的材料有两百多种,下面具体讲讲其配件的加工特点。

航空发动机配件的加工特点

  1、配件的种类繁多

  需要使用到的配件主要有十大类,其中包括齿轮、轴承、紧固件、叶片、带榫槽轮盘、轴、环形与鼓筒件、整体叶盘、喷嘴组件以及导管。其中叶片又可以分为风扇叶片、压气机叶片、涡轮叶片以及与静子整流叶片四种,机匣又可以分为压气机机匣、燃烧室机匣、涡轮机匣、级间机匣等等,有的整流叶片会和机匣一个整体,各类转子叶片一般都通过榫接的而方式连接在转子盘上。为了可以有效减轻重量,加强使用效果,提高推重比,整体叶盘结构的使用率越来越普及。

  2、难加工的材料多

  很多的配件采用的是高温合金、钛合金以及高强度钢材料,其中复合材料和工程陶瓷材料等新材料也被广泛的使用到发动机的制造中,不过这些这些材料的加工难度大,有些材料在加工的时候对工艺装备的刚性和切削刀具有着比较苛刻的要求,甚至在加工时需要使用到特种工艺装备。

  3、配件的结构复杂

  在众多的配件中,有些配件属于自由曲面配件,结构比较复杂,刚性也比较差,加工的时候易变形,因此在加工时需要使用高性能多轴数控。设备有些配件需要使用到高精度立式磨削设备。

航空发动机配件

  4、配件加工精度高

  发动机的配件应该要保证能够在高温、高速的环境下工作,应该就要求配件之间具备非常好的配合质量和互换性,这样就要求配件的加工精度高,很多配件的精度要求需要达到微米/ 次微米级,同时对设备的加工精度和精度保持性也有着很高的要求,需要配备有精密检测设备。

  5、多种冷却小孔

  涡轮叶片、燃烧室以及火焰筒等配件的冷却小孔的数量非常多,有些甚至是异形精密群孔,尺寸比较小,外壁有涂层,为了良好的发挥这些配件,对孔的形位精度和孔壁表面质量有苛刻的要求,普通的钻孔、冲孔方法不能满足,在加工的时候需要使用激光、电火花等特种加工技术和装备。

  除此之外,航空发动机配件表面的特种工艺要求多,为了一提高配件的卖磨损、耐腐蚀、抗疲劳等性能,对于配件的表面需要使用到表面强化、喷涂、喷丸以及渗镀处理技术与装备。

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