鄭天勝，李 澄，龔天才，孫升志

（沈陽(yáng)精合數(shù)控科技開發(fā)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110034）

國(guó)內(nèi)外航空航天制造業(yè)一直都是對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的最大用戶，經(jīng)調(diào)查，我國(guó)航天航空制造業(yè)的發(fā)展中，對(duì)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)的應(yīng)用比例高達(dá)百分之八十以上。針對(duì)這種情況，本文就將對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)典型零部件數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究。

1 零件加工特性

（1）部件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要采用大量輕量化材料進(jìn)行飛機(jī)壁結(jié)構(gòu)的組成[1]。

（2）飛機(jī)零部件加工材料難度較大。由于受到使用條件或是環(huán)境的影響，航空發(fā)動(dòng)機(jī)使用材料中最關(guān)鍵的就是要保證質(zhì)量輕、強(qiáng)度大，要具備顯著耐高溫性和腐蝕性。在多年的實(shí)踐和探索過(guò)程中，金屬?gòu)?fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料等先進(jìn)的技術(shù)材料在航空領(lǐng)域中的應(yīng)用也有了進(jìn)一步增加[2]。

（3）毛坯材料切除率較大。整體毛坯零件和薄壁整體框架結(jié)構(gòu)都需要用在毛坯整體鍛造上，比如機(jī)匣、整體葉盤等零件中。由于零件外輪廓相對(duì)比較復(fù)雜，所以當(dāng)前我國(guó)所掌握的鍛造技術(shù)并不能有效實(shí)現(xiàn)小余量精化料要求，并且由于鍛造余量較大，存在明顯分布不均的情況，因此材料切除率更是超過(guò)百分之六十。

2 典型零件加工

2.1 葉片加工

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片主要采用的是鈦合金和高溫合金等材料，材料切削性能不佳，不僅對(duì)零件的尺寸有著嚴(yán)格要求，同時(shí)對(duì)于表面質(zhì)量要求也很高。葉片加工的復(fù)雜性主要是因?yàn)槿~身多為復(fù)雜曲面組成，而曲面在原理上也被分為不同類型，比如直紋面和非直紋面等。在對(duì)直紋面進(jìn)行加工的環(huán)節(jié)中，通常會(huì)采用常規(guī)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，而對(duì)于自由曲面，則需要采用多軸數(shù)控機(jī)床[3]。

對(duì)葉片機(jī)械進(jìn)行加工主要將磨削作為主要方式，并在專業(yè)葉片加工過(guò)程中通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助作用的發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)對(duì)葉片加工工作的有效開展。由于葉片在對(duì)表面進(jìn)行加工的環(huán)節(jié)中通常需要借助大余量進(jìn)行鍛造，所以在數(shù)控技術(shù)的作用下也要進(jìn)行拋光處理。

2.2 整體葉輪加工

整體葉輪通常分為粗、半精細(xì)、全精細(xì)加工三個(gè)不同階段。所謂粗加工就是在實(shí)際工作中通過(guò)對(duì)平底立銑刀或是圓角銑刀的也應(yīng)用，對(duì)多余部分進(jìn)行消除，對(duì)材料的切除效率相對(duì)較高[4]。

精細(xì)加工就是借助球頭銑刀進(jìn)行加工。對(duì)開式整體葉輪數(shù)控加工的環(huán)節(jié)中，首先要保證在毛坯環(huán)節(jié)中給車削加工回轉(zhuǎn)的基本裝藥，確保對(duì)外形進(jìn)行有效粗加工，之后再進(jìn)行對(duì)葉片的細(xì)致加工。

在對(duì)葉片進(jìn)行加工的環(huán)節(jié)中，工作人員需要對(duì)數(shù)控編程問(wèn)題進(jìn)行有效關(guān)注，只有保證刀路工作軌跡不受到任何因素的影響，才能對(duì)切削軌跡進(jìn)行有效完善，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)獨(dú)一工作效率的穩(wěn)定提升。

3 制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（1）新材料和新工藝。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前我國(guó)制造技術(shù)和材料行業(yè)的發(fā)展為航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能提升提供了極大的幫助作用，尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)減重過(guò)程中的貢獻(xiàn)更是十分突出，這也說(shuō)明先進(jìn)的材料和工藝手段對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)效率提升有著極大幫助，工作人員更需要在今后工作中加強(qiáng)對(duì)材料和工藝手段的研究。

（2）高速切削技術(shù)和數(shù)控技術(shù)。高速切削是目前航空技術(shù)中構(gòu)件進(jìn)行機(jī)械加工的重要方式[5]。

（3）航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機(jī)械，為航空器提供飛行所需動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)。作為飛機(jī)的最重要的組成零件，其不僅對(duì)飛機(jī)的性能、可靠性及經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題有著顯著影響，同時(shí)更是一個(gè)國(guó)家科技、工業(yè)和國(guó)防實(shí)力的重要體現(xiàn)。目前，世界上能夠獨(dú)立研制高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家只有美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家，技術(shù)門檻很高，因此我國(guó)要想追趕發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)水平，就需要不斷創(chuàng)新和探索，在技術(shù)水平的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)航空事業(yè)經(jīng)濟(jì)性的全面提升。

（4）網(wǎng)絡(luò)加工技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)加工技術(shù)主要就是對(duì)各環(huán)節(jié)加工設(shè)備中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)切削數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，并在資源共享的過(guò)程中，為后續(xù)管理者工作的開展提供更準(zhǔn)確的工作和數(shù)據(jù)依據(jù)。

（5）數(shù)字管理。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的制造過(guò)程中，數(shù)字化管理主要包含了數(shù)字化樣機(jī)、設(shè)計(jì)、加工等管理工作，所以只有不斷提升數(shù)字化管理水平，才能確保產(chǎn)品在不同階段實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)共享。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在目前我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制不斷提升的全新社會(huì)背景下，怎樣才能確保航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料加工難度的控制，提升加工效率也成為了當(dāng)前最重要的問(wèn)題。我國(guó)機(jī)床制造企業(yè)通過(guò)和航空企業(yè)的有效合作，不僅在近年來(lái)提升了自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，同時(shí)對(duì)于工藝技術(shù)的發(fā)展也有了極大的積極影響。所以希望通過(guò)本文的研究，廣大工作人員也能對(duì)這一問(wèn)題引起關(guān)注，不斷創(chuàng)新和探索有效的數(shù)控技術(shù)，為今后我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件制造水平提升奠定良好基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的全面發(fā)展。