复合加工技术在航空复杂零件加工中的应用

复合加工技术在航空复杂零件加工中的应用

　　1 车铣复合加工技术的应用

　　航空发动机轴类及盘轴一体化零件有许多键槽、孔、花边等加工特征，不仅需要车加工，而且还需要镗铣加工，传统的加工方法采用车加工和镗铣加工分工序独立完成，存在二次装夹找正定位误差，影响加工精度和效率，车铣复合加工如图1所示。

图1 盘轴一体结构零件车铣复合加工

　　（1）传统加工工艺路线。

　　毛料图表→修前端基准→粗车后端→粗车前端→超声波检查→半精车后端→半精前车端→热处理→修前端基准→细车后端→细车前端→清洗→腐蚀检查→清洗→精车后端→精车前端→镗后端孔并铣键槽→镗径向孔并铣键槽→中间检验→喷丸强化→喷涂→车磨涂层→平衡→最终检验。

　　（2）车铣复合加工工艺路线。

　　毛料图表→修前端基准→粗车后端→粗车前端→超声波检查→半精车后端→半精车前端→热处理→修前端基准→细车后端→细车前端→清洗→腐蚀检查→清洗→精车后端并镗孔→精车前端并镗孔→中间检验→喷丸强化→喷涂→车磨涂层→平衡→最终检验。

　　（3）车铣复合加工的优势。

　　与传统加工方法相比，车铣复合加工工艺工序更为集中，加工自动化程度更高，减少工序间周转时间，降低了重复装夹找正时间，提高了加工效率，同时避免了重复装夹定位的精度误差，有利于保证加工精度。

　　2铣车复合加工技术的应用

　　铣车复合加工技术常用于机匣等大型薄壁壳体类零件（如图2所示），该类零件因尺寸大、壁厚薄，车加工后零件容易产生变形，通常机匣外型铣加工和孔加工安排在车加工后进行，但是因薄壁机匣变形，二次装夹、找正极为困难，采用内涨夹具，效果也不理想，并且存在加工成本高、加工效率低、加工质量难保证等问题。

图2 铣车复合加工机匣

　　在薄壁机匣加工中，采用立式铣车复合加工中心设备，将薄壁机匣内型车削加工、外型铣削加工、导向叶片安装孔、探视孔和安装边定位连接孔钻、扩、镗、铰，多种加工工序合并在一道加工工序，实现车、铣、钻镗复合加工，能够达到节省刀具、夹具，提高加工效率，保证加工质量等目的。具有如下优点：

　　（1）采用铣车复合加工方法合并加工工序，缩短工艺路线，提高加工效率。
　　（2）将机匣内腔车加工、外型铣加工和孔加工合并为一道加工工序，能够节省2套夹具。
　　（3）消除二次装夹、找正误差，有利于保证机匣壁厚尺寸和孔位置度合格。
　　（4）在机匣内腔车削加工中，利用五轴加工刀具摆动功能，实现一把刀加工多表面，消除接刀痕迹，提高表面质量，节省专用刀具，降低刀具消耗。
　　（5）将机匣内腔车加工、外型铣加工和孔加工合并为一道加工工序，减少了装夹、找正等辅助加工时间和人工干预程度，有利于通过数控程序控制，提高加工过程自动化水平。