隨著航空航天行業(yè)的發(fā)展,對其零部件材料的性能要求也變得越來越高。最近幾年鈦合金、高溫合金、復(fù)合材料等高難度加工材料也開始在航天航空領(lǐng)域使用。今天我們就來介紹一下航空航天領(lǐng)域常見零部件高效加工方面的知識。
鈦合金一般主要用于加工葉輪、發(fā)動機框架、整體葉盤、風(fēng)扇機匣、起落架等零部件。高溫合金一般用于生產(chǎn)燃燒套管、渦輪盤、軸、盤軸、ISOS孔等零部件。復(fù)合材料一般用來加工中央翼盒、垂直尾翼及機翼等零部件。
這些都是難度比較高的加工結(jié)構(gòu)件,它們都具備:
?、賰?nèi)部的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,比如深內(nèi)凹腔,它的形狀不規(guī)格,而且要求有較長的懸伸度,在加工的時候,很容易出現(xiàn)振動,排屑等困難。在加工的時候,需要很精確的計算出刀具與工件間的間隙。
?、诒”诮Y(jié)構(gòu),這樣在加工的時候,加工的刀具需要考慮到切削力對工件的變形程度。
③尺寸的精度往往都比較高。
正是因為航空航天零部件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、加工難度大等特點,也對生產(chǎn)廠家提出了較高的難度。在經(jīng)過多年行業(yè)的摸索和發(fā)展,在加工零部件時,可以采取高效加工的方法。
1、盤軸加工
盤軸加工的時候,需要克服深內(nèi)腔和燕尾槽這兩項高難度加工內(nèi)容,為了確保深內(nèi)腔和燕尾槽的精度新,可以使用防振刀板。當零部件加工到150mm深的內(nèi)腔時,改用比較細長的刀具來加工,為了避免加工的刀具出現(xiàn)振動,需要從凹槽中去除加工過程中產(chǎn)生的切屑。
2、渦輪盤加工
該零部件一般使用Inconel718、Waspalloy、Udimet 720等材料,而這些材料加工的難度都比較高,其中加工的難度主要體現(xiàn)在型腔輪廓的加工方面,想要提高加工的效果,就需要避免相互之間的干涉問題。
3、ISOS孔加工
這是航空發(fā)動機種非常主要的零部件,在加工的時候,確保其表面的完整性是很重要的。ISOS孔加工方面需要注意孔的大小和精度。
4、起落架加工
生產(chǎn)起落架的材料一般是鈦合金,這種材料的加工難度同樣比較高,使用傳統(tǒng)的刀具來進行加工,所耗費的時間比較長,一個零部件的加工往往需要1個月左右的時間,加上加工的難度大,因此刀具的磨損非???,因此加工這列零部件往往對刀具有很大的消耗量,因此選擇高質(zhì)量的刀具很重要。
5、垂直尾翼的加工
垂直尾翼結(jié)構(gòu)在加工的時候,主要的重點工作是孔加工和修邊問題。在加工CFRP的孔的時候,應(yīng)該要滿足工況和應(yīng)用需求,在加工的時候,可以選用碳纖維增強復(fù)合材料,用這種材料可以減少纖維碎裂問題,一般使用數(shù)控機床來加工,表面的質(zhì)量應(yīng)該要控制好精度和尺寸,避免毛刺的存在。
想要實現(xiàn)航空航天領(lǐng)域零部件的高效加工,應(yīng)該要考慮到所使用的材料和加工設(shè)備的性能匹配度,確保所用的材料性能滿足零部件的性能要求。
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