1概述   

     當今一個國家的航空航天技（jì）術是否發達已成為衡量一個國家科技水平、國防實力和綜合實力（lì）的重要標誌之（zhī）一。而航空發（fā）動機製造技（jì）術又構成了其中最重要的一環，作為發動機重要部分（fèn）的機匣件（jiàn），在實際加工過程（chéng）中有很多技（jì）術難題。由於機匣結構複雜且壁薄，在加工中如何（hé）控製變形（xíng）和（hé）提高質（zhì）量成為關鍵。大（dà）型薄壁機匣的加工在國際航空業（yè）也是一個難題（tí），但隨著加工技術的（de）不斷成熟，國外同行已經摸索出一（yī）套方法，國內在（zài）這方麵做了很多研究，但仍很（hěn）難達

到自由（yóu）狀態的技術要求。

      2 研究目標

      本項目以某機鑄鎂附件機匣為載體，采取冷熱工藝（yì）結合的研究方式，從毛坯到成品（pǐn）全（quán）過（guò）程，係統（tǒng）地（dì）開展鑄鎂機匣變形控製及（jí）檢測方法研究，探索出一條有效的（de）解決附件機匣（xiá）變形的途徑，提高附（fù）件機匣加工質量，徹底解決鑄鎂機匣類零件加（jiā）工及使用中的變形問題，保（bǎo）證零件使用過程中尺寸穩定、變形可控，保證發動機的裝配精度、使用（yòng）性（xìng）能和可靠（kào）性。

      3 機匣變形原因分析

      3.1 機匣零件尺寸較大，材料為鎂鑄件，由於生產組織不合理（lǐ），毛料加工後基本沒有自然時效釋放殘餘應（yīng）力的過程，直接投入生產，零件在加工和周轉（zhuǎn）過程中，應力釋放而產生變形。

      3.2 現行機匣加工工藝通常在粗加工後安排（pái）穩定處（chù）理去除加工應力，但熱處理也不能完全消除加工應力，據統計熱處理僅能去除30%～40%的應力。

      3.3 目前國（guó）內（nèi）大型複雜結構鑄（zhù）鎂機匣整體鑄造精度和（hé）質量達不到要求，鑄件（jiàn）基準不好，零件找正較困難，還經常冶金缺陷、有缺肉現象，缺肉後補焊造成零件變形較大。

      3.4 現行機匣加工工藝規程中，許多（duō）尺寸（cùn）僅（jǐn）在工序中檢查，最終檢驗隻檢查工序檢驗印，此時由於零件變（biàn）形等原因，尺寸已經發生變化。

      3.5 現行機匣加工工藝規程中，許多尺寸允許在機床上檢查，機床檢查合格不（bú）等於（yú）自由狀態合格，更不意味裝配狀態合（hé）格。

      3.6 機匣類零件裝夾方式（shì）單一，基本為止口定位，壓蓋（gài）或壓板夾緊，很少采用輔助支承結構，不利於薄壁機匣加工。

      4 控製（zhì）變形的措施

      4.1 加工方法（fǎ）的選擇

      （1）毛料自然時效，消除應力。合理安排工序，在滿足生產（chǎn）的條件下，毛料周轉過程有一段自然時效時間。提前準備（bèi）毛坯，存放一段時間，使鑄造應力（lì）自然時效釋放殘餘應力，自然時效時間至少為二個月至六個月的（de）存放期。（2）細化加工方法（fǎ），不同的加工方（fāng）法產生的加工應力不同，細化機匣加工工藝規程（chéng），固化走刀路線，切精（jīng）加工前，增加振動時效（xiào）工序，進一步（bù）釋放機匣加工應（yīng）力。（4）應用機匣類零件（jiàn）動力學仿（fǎng）真加工技術研究，將（jiāng）仿真加工分析技術應用（yòng）於（yú）機匣加工變形控製上。（5）最終檢驗工序取消檢查工（gōng）序檢驗（yàn）印的做法（fǎ），設計、製造限（xiàn）製夾具，增加模擬裝配的限製狀態檢查控（kòng）製手段。（6）工（gōng）裝夾具上采（cǎi）用輔助支承結構的夾具，減（jiǎn）小薄壁機匣的變（biàn）形。

      4.2 設備及工裝的選用（yòng）

      帶有孔係（xì）的附（fù）件機匣（xiá）粗加工在鏜床上進行（háng）。但是精加工，為保證機（jī）匣殼體孔（kǒng）係的孔距和同軸孔係的同軸度，一般選用坐標鏜（táng）床，采用坐（zuò）標法（fǎ）和調頭鏜的方法加工。即將被加工孔係（xì）間的（de）孔距尺寸，換算為兩個互（hù）相垂直的坐標尺（chǐ）寸，在工件的一次安裝下，通（tōng）過控製（zhì）機床的坐標移（yí）動鏜出機匣一端的孔後，將工作台旋轉（zhuǎn）180 度後再加工機匣另一端的孔。對於機匣加工（gōng）中對易產生機匣變形的工序的夾具，應在壓緊方式上盡（jìn）可能采取軸向壓緊和（hé）內漲緊的形式。對於懸臂的部分（fèn）增加了輔助支承。

      4.3 工藝方法安（ān）排

      對於結構複雜、壁薄、剛性較差（chà）的鑄鎂機匣，在工序安排時需設法減少變形產生的加工誤差，正確選擇零件的壓緊位置,而且互為基準且要反複修複基準,防止最終加工變（biàn）形；因此（cǐ）在安排工藝路線時采用先加工麵（miàn）後加工孔的加工（gōng）順序；粗精加工分階段（duàn）進行和工序集中的原則,並將（jiāng）殼體孔係的加工（gōng）安排在（zài）座標鏜床上分（fèn）粗加工———半精加工———精加工三個階段；以確保主要表麵（miàn）的加工精度。

      4.4 基準平麵（miàn）的選擇

      根據附件機（jī）匣的（de）結構特點（diǎn），采用一麵兩銷的定位方式，麵盡可能選擇大平麵（定位（wèi）麵或裝配結合麵），兩銷孔選擇距離（lí）最遠（yuǎn）的兩處。為了防止零件變形，基準平麵（miàn）的加工時要安排反複修複基準，同（tóng）時增（zēng）加手（shǒu）工刮削或精（jīng）研工（gōng）序。

      4.5 加工兩基準孔

      一般（bān）在座標鏜床上加工，由於後續加工有變形（xíng），此兩（liǎng）銷孔隻作為粗加工定位用，不能一次加工到位，銷孔尺寸比（bǐ）設計圖紙尺寸小。

      確定加工工步: 鑽中（zhōng）心孔———鑽孔———鏜孔（擴孔）———鉸孔（用於尺（chǐ）寸相同但數量較多的孔，擴孔用於孔徑小於ф4mm 的（de）孔（kǒng））

      確定切削用量：在坐標鏜床上加工孔直徑（ф6mm~ф8mm）常用的工藝參（cān）數見表1：

      加工注意事項：要嚴（yán）格（gé）貫徹粗、精分開（kāi），先粗後精的鏜削原則；鏜刀的材料一般為普（pǔ）通高速鋼，中心（xīn）鑽、鑽頭、鉸刀的材料一般為高速鋼W2Mo9Cr4VCo8（M42），采用硬質合（hé）金材料耐用度更好，孔徑（jìng）更穩定；加工時可采用機油進行潤（rùn）滑和冷卻，以降低（dī）粗糙度和保持尺寸穩定；鉸孔前的（de）鏜孔尺寸應（yīng）嚴格控製，保持穩定，以（yǐ）保證鉸孔尺寸的穩（wěn）定；采用鉸孔為最終加（jiā）工方法，孔的位置度應在（zài）鉸孔前鏜孔時保證；精鏜孔以（yǐ）前將端孔（kǒng）中油槽全部加工到（dào）位，精鏜孔加工完成後隻剩下軸孔做（zuò）基準的其它油路（lù）孔（在側麵或很小ф0.8 小孔）加工,不易對零件軸孔及端麵產生變形。

      4.6 軸孔的（de）加工

      鏜軸孔分粗、精（jīng）加工，采取工序集中的方法，粗鏜孔給精加（jiā）工單（dān）邊（biān）留0.5mm 餘量。精加工分兩刀進行，第一刀單（dān）邊留0.1mm 餘量，第二刀加工到尺寸。采用立臥轉換（huàn）的座標（biāo）鏜床（chuáng），盡（jìn）可能一（yī）次裝夾後加工所有麵及孔。同（tóng）時將技術條件的（de）基準盡可能在一次裝夾下加工，這樣保證了12 個軸孔之間較高位置精度要求。

      4.7 研磨結（jié）合麵

      附件機匣通（tōng）常采用一麵兩銷方式定位，接合麵一般都有著色要求，沿周邊60%不間斷。著色用的平台一般都製作（zuò）專用平台，平麵形狀可與機匣接合麵形（xíng）狀相近，以保（bǎo）證著色質量，而且著色不能太厚，否則影響加工者和檢驗人員的判（pàn）斷。應特（tè）別注意：鎂合金零件不得采用鑄鐵盤（pán）研磨表麵，主要是因（yīn）為研磨膏易滲入機體內，無（wú）法進行清除（chú），采用100# 金鋼砂研（yán）磨或者采用刮（guā）刀刮修表麵著色檢查。

      4.8 浸潤處（chù）理

      為了使鑄件內部組織更緊密，防止由於試驗滲漏而（ér）補（bǔ）焊，一（yī）般在工藝中（zhōng）安排此工序。浸潤處理常用的堵漏劑有樹脂類、硬氧（yǎng）膠、亞麻等，樹脂類、硬氧膠的堵漏效果較（jiào）好，一次浸潤處理就（jiù）可堵住滲漏部位；浸潤亞麻效果差（chà），常重複浸潤，清理（lǐ）很困難。一般（bān）浸潤次數（shù）不允許超過3次。特（tè）別注（zhù）意的是：浸潤處理後需要（yào）進（jìn）行固化，為了防止粘在殼體上，尤其是（shì）加工後的孔中，浸潤後必須要求增加清洗工序後再（zài）固化（huà）。

      結語

      本方法所研製的附件機匣已裝機、試車考核（hé），證明可以滿足發動機的設計要求。該工藝的設（shè）計結構合理，滿（mǎn）足了生產的（de）要（yào）求，達到了預期的技（jì）術、經濟、質量指（zhǐ）標，對類似件的加工（gōng）有一定的借鑒作用（yòng），有一定的推廣價值。