航空復雜回轉件高效數控加工工藝范文

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摘要：制造航空復雜回轉件時，常用的制造材料為超高強度鋼，此種材料屬于典型的難加工材料，切削性能差，較為特殊的要求加工設備、工藝方法等，如采取常規加工方法，加工質量及效率均無法有效保證。車銑復合加工技術是近年來發展較為迅速的加工方法，應用此種方法加工航空復雜回轉件時，可提高加工效率及質量。以此法設計了航空復雜回轉件的數控加工工藝。

關鍵詞：航空復雜回轉件；數控加工；高效；工藝設計

在中國，航空制造領域應用車銑復合加工技術的時間并不長，尚在摸索如何有效的應用該項技術加工航空復雜回轉件。為使車銑復合加工設備所具備的優勢充分發揮出來，促進加工效率及質量提高，必須要著重的解決現階段存在的關鍵問題，如選擇加工設備、延長加工刀具壽命等。

1航空復雜回轉件加工工藝分析

對于飛機來說，航空復雜回轉件為疲勞關鍵受力件，為使加工質量得到保證，特種工序必須要加入到加工過程中，如表面處理、淬火熱處理。切削加工工序間穿插特種工序后，可將加工過程分為不同的階段。熱處理技術、刀具條件允許時，熱處理應盡量在毛坯狀態開展。先實施熱處理工序后，精加工工序可以節省，促進生產流程縮短。工藝流程設計過程中，普通加工機床要結合車銑復合加工機床，此種方法對實際生產更為有利。裝夾位置等加工時，利用普通機床進行，而車銑復合加工則便利后續普通機床的加工工作。同時，為對關鍵設備做好保護，粗加工功率及扭矩要求較大的零部件、低要求加工精度的加工工序加工時，均采用普通機床，由此，關鍵設備優勢能夠充分發揮出來，使設備利用價值提高。以航空復雜回轉件加工特點為依據，加工工藝流程可分為四步：一是荒加工，將鍛件表面的氧化皮利用相應方法去除，便于超聲波檢查的開展；二是粗加工，加工方法包含車、銑等，目的是將零件內外表面的大部分余量去除；三是半精加工，加工方法與上步相同，主要加工精度一般的非配合面，同時將定位面準備給精加工；四是精加工，方法包含精車、精銑等，最終加工零件重要表面。

2加工工藝具體設計

2.1選擇加工設備復雜回轉件利用常規方法加工時，車床類、數控加工中心、深孔鉆床及磨床類為需使用的加工設備，但在車銑復合加工條件下，幾所有所加工任務均由機床完成，因此，選擇的機床必須要具備高精度、高剛性、深孔加工能力、大功率、在線檢測等特性，以能保證加工的順利進行[1]。基于上述要求，本文選擇的主要加工設備為奧地利M150車銑復合機床，動態剛性良好、功率大、扭矩及精度均比較高，能夠有效的滿足復雜回轉件粗加工、精加工需求。機床布局時，總體采用臥式，車削主軸箱放置在左端，可編程尾座放置在右端，而車、銑、鏜主軸裝置放置在斜床身上部，數字控制定位中心架放置在斜床身下部。

2.2設計加工定位與裝夾零件機械加工時，裝夾與定位為基礎性的工作，只有合理定位、緊固可靠裝夾，才能保證加工制造的順利開展。航空復雜回轉件加工過程中，采用的加工方法比較多，而每種加工方法并不會選擇相同的定位與夾緊方式，因此要科學的設計。回轉件主回轉面采用車削方法加工，外部回轉面利用卡盤、頂尖裝夾，內部回轉面利用卡盤、中心架裝夾，若零件自身結構并不能開展卡盤裝夾，可將工藝凸臺增加進來，工藝凸臺不便增加情況下，選擇專用夾具裝夾；非回轉區域加工時，數控銑、鉆、鏜加工為常用的方法，因以圓柱體作為裝夾定位面，所以專用夾具需要使用，夾具定位、夾緊時，一般利用主回轉面的外圓，定位采用V形塊[2]。車銑復合加工裝夾方式相似于普通車床，尾座功能配置在M150機床中，使用時要將中心架有效的結合尾座頂尖。

2.3選擇刀具復雜回轉件加工時，因方法有兩種，所以刀具也采用兩種，一種為車削刀具，普通外圓車削刀具、螺紋車削刀具等均為主要的；另一種為旋轉刀具，共三類，分別為銑削刀具、鉆削刀具、鏜削刀具。因制作復雜回轉件的強度比較高，切削時，溫度非常高，且會嚴重磨損刀具，導致崩刃、打刀現象極易發生，所以要慎重的選擇刀具材料。現階段，國內外進行高強度鋼加工時，刀具多選擇硬質合金、陶瓷刀具，CBN刀具，而對于復雜回轉件車銑復合加工，主要以進口高性能且削刀具、非標專用刀具作為主要的切削刀具，例如CoroPlex多任務刀具。結合航工復雜回轉件的具體加工要求，本文不同加工表面選擇了不同的刀具，如車外圓，加工時采用C6-DCMNN-00115-12刀具。本文設計了車銑復合加工航空復雜回轉件的加工工藝，可達到促進加工質量與效率提升的目的。

參考文獻

[1]王細洋，朱志坤.大型飛機復雜回轉件的車銑復合加工[J].航空制造技術，2015（Z1）：68-72.

[2]劉宏偉.大型回轉件數控鏜銑機加工方法[J].科技創新與應用，2014（9）：82-83.

作者：易軍 單位：重慶工業職業技術學院