浅谈航空机匣高效车加工技术

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摘要：航空机匣车加工尤其是高温合金机匣加工一直难度很大，尤其是薄壁机匣，在质量和效率之间总是难于取舍。本文主要介绍在机匣车加工中，为了在满足质量的前提下达到高效加工所使用的先进或类似先进的加工技术。

关键词：机匣；高效；车加工

中图分类号：TQ171.6+8 文献标识码：A

航空机匣车加工尤其是高温合金机匣加工难度很大，尤其是薄壁机匣，硬度高，易变形，为保证零件质量加工效率一直很低。通过不断的试验、探索，进行了一系列的改进，既控制零件变形、保证零件质量，又提高了加工效率，效果显著。

航空机匣车加工质量与效率难以兼得一直是一个难题，尤其是薄壁机匣，硬度高，易变形，为控制零件变形，加工效率很难提高。下面主要介绍在机匣车加工中，为了在满足质量的前提下提高效率，主要从零件的装夹、加工中使用的刀具、程序等方面所用的技术及所做的改进。

1 夹具及装夹

要控制零件变形，夹具和装夹方式关系很大，尤其一些小细常被忽略，首先是对夹具的如下改进：

1.1 夹具止口与零件配合严，易于零件找正，本工序要求零件找正0.05max，若零件配合面跳动超过0.1，将无法找正，这也对前工序提出要求。

1.2 勾型压板避免干涉，压板压紧面积尽量大（压紧面积接近基准面积的一半），零件与夹具贴合紧密，控制好基准是解决大部分车加工变形一个主要因素，当然这对前工序也有要求。

1.3 预留对刀块，方便对刀和测量，内部留槽，方便基准圆打表。

1.4 夹具使用8处沉头孔连接夹具和机床，即满足压紧力又避免对刀干涉。

1.5 零件压紧时应使用限力扳手，压紧力为30-35n/m，压紧时应对称压紧，采用3次到位的方式。

1.6 由于零件加工中变形严重，增加外支撑，支撑前用橡胶环与零件接触，使用限力螺母，即保证支撑贴合，又不会因为力量不均导致加工中零件变形。

另外在装夹和零件加工中要控制好变形，还应注意以下几点：

1）是一定要打表压紧零件，关注零件变形情况，否则零件已经变形，再好的夹具也没用。

2）是限力扳手一定要用，而且要对称压紧，分3次加力。

3）是冷却压力要足并且对准刀尖，这对加工和刀具寿命影响很大，加工中这些细节都很重要，千万不可忽略。

2优化刀具方案

制定机匣加工方案的过程中主要原则是效率与成本，要在保证零件质量的前提下选用效率高的，同时对降低成本有宜的加工方案和刀具。

由于零件为高温合金，所以在粗加工选用陶瓷刀具去余量，在精加工中使用切削效率高的CNMG和DNMG刀片，槽加工使用成型刀一刀成，硬涂层选用CBN刀具，尽量避免“凑合”，因为从机床等整体消耗来计算，得不偿失。方案制定后要进行试验，从刀具的性价比到优化程序、加工参数，使其达到我们目前水平所能达到的最优状态。

3机匣零件的车加工程序优化

机匣零件的车加工程序进行了以下优化改进：

3.1 全部采用刀尖对刀、刀尖编程，没有刀补，需要调整刀补或对变形进行补偿已通过宏程序优化到数控程序中

3.2 加工采用恒线速度切削，使加工中刀具在恒定的切削环境下工作，延长了刀具寿命，减小零件变形，同时也方便进行参数优化

3.3 粗加工使用陶瓷刀具高速切削。加工编程时对走刀路线的优化(转角处走圆角)对于改善刀具磨损状况、提高刀具寿命作用很大。

3.4 使用成型刀切槽：车槽原为小切刀分层粗切，在两侧反复精加工保证，现用成型切刀一次加工合格，使用现有刀具实验完成，满足槽尺寸公差±0.05，内直径公差±0.05

3.5 程序中有对刀校验指令，即程序开始时，将刀具开到固定位置，并用解释语句说明余量及测量，方便对刀和加工，避免了人为错误。

3.6 车加工CNMG、DNMG刀具的应用，原粗车内型面使用刀片VBMT160404V=30m/minf=0.15r/min，加工3-4刀，精加工此刀片需光2刀；现使用刀片：CNMG120404-MF4V=35m/minf=0.15r/min，一刀完成；精车使用刀片：DNMG150608-MF1，V=45m/minf=0.15r/min，一刀完成。

3.7 针对现场使用刀具进行多次提高加工参数试验，在不影响零件质量的前提下，加工参数达到最大。

总结

经过以上从零件的装夹、加工中使用的刀具、程序等方面所用的技术及所做的改进，机匣的车加工不仅效率提高了很多，质量也会更加稳定。

参考文献

[1]张超等.数控机床加工工艺[M].北京；高等教育出版社，1998.9.

[2]王洪主编.数控加工程序编制[M].北京；机械工业出版社，2001.6.

[3]文生主编.数控机床及应用[M].北京；电子工业出版社，1997.3.