1概述   

     當今一個國家的航空航天技術是否發達已成為衡量一個國家科技水平、國防實（shí）力和綜合（hé）實力的重要標誌之一。而航空發動機製造技術（shù）又構成了其（qí）中最重要的一環，作為發動機重要部分（fèn）的機匣件，在實際加工過（guò）程中有很多技術（shù）難題。由於機匣結構複雜且壁薄，在加工中如何（hé）控製變形和（hé）提高質量成為關鍵。大型（xíng）薄壁機匣（xiá）的加工在國際航空業也是一（yī）個難題，但隨著加工技術的不斷成熟，國外同行已經摸索出一套方法，國內在（zài）這方麵做了很多（duō）研究，但仍很難達

到自由（yóu）狀態（tài）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（qǔ）冷熱工藝結合的研究方式，從毛坯（pī）到成品全過程，係統地開展鑄鎂機匣變形控製及檢測方法研究，探索出一條有效的解（jiě）決附件機匣（xiá）變（biàn）形的途徑，提高附件（jiàn）機匣加工質（zhì）量，徹（chè）底解決鑄（zhù）鎂機匣類零件加工（gōng）及使（shǐ）用中的變形問（wèn）題，保證零件使用過程中尺寸穩定（dìng）、變形可控，保證發（fā）動機的裝配（pèi）精度、使用性能和可靠性。

      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，毛料加工（gōng）後基本沒有自然時（shí）效釋放殘（cán）餘應力的過程，直接投入生產（chǎn），零件在加工和周轉過程中，應力釋放（fàng）而產生變形。

      3.2 現（xiàn）行（háng）機匣加工工（gōng）藝通常在（zài）粗（cū）加工後安排穩定處理去（qù）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（chú）30%～40%的應力。

      3.3 目前國內大型複雜結構鑄鎂機匣整體鑄造精度和質量達不到要求，鑄件基準不好，零件找正（zhèng）較困難，還（hái）經（jīng）常冶金缺陷、有缺肉現象，缺肉後補焊造成零件變形（xíng）較（jiào）大。

      3.4 現（xiàn）行機匣加工工藝規（guī）程中，許多尺寸僅在工序中檢查，最終檢驗（yàn）隻檢查工序檢（jiǎn）驗印，此時由於零件變形等原因，尺（chǐ）寸已（yǐ）經發生變化。

      3.5 現（xiàn）行機匣加工工藝規程中，許多尺（chǐ）寸允許在機（jī）床（chuáng）上檢查，機床檢查（chá）合格不（bú）等於自由狀態合格，更不意味裝配狀態合格。

      3.6 機（jī）匣類零件裝夾方式單一，基本為止口（kǒu）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 控製變形（xíng）的措施

      4.1 加工方法的選擇

      （1）毛料自然時（shí）效，消除應力（lì）。合理安排工序，在滿足生產的（de）條件下，毛料（liào）周轉過程有一段自然時效時間。提前準備毛坯，存放一段時間，使（shǐ）鑄造應力自然時效（xiào）釋放殘餘應力（lì），自然時效時（shí）間至少為二（èr）個月至六個月的存放期。（2）細化（huà）加工方法，不同的加工方法產生的加工應力不同，細化機匣加工工藝規程，固化走刀路線，切精（jīng）加（jiā）工前（qián），增加振（zhèn）動時效工序，進一步釋（shì）放機（jī）匣加工應力（lì）。（4）應（yīng）用機匣類零件動力學仿（fǎng）真加工技術研究（jiū），將仿真加工分析（xī）技術（shù）應用於機匣加工變形控製上。（5）最終檢驗工序取消檢（jiǎn）查工序檢驗（yàn）印的做法，設計（jì）、製造限製夾具，增（zēng）加模擬裝配的限製狀態檢查控製手段。（6）工裝（zhuāng）夾具上采用輔助支承結構的（de）夾具（jù），減小薄壁機匣的變（biàn）形（xíng）。

      4.2 設備及工（gōng）裝的選用

      帶有孔（kǒng）係的附件機匣粗加（jiā）工在鏜床上進行。但是精加工，為保證機匣殼體（tǐ）孔係的孔距和同軸孔係的同軸度，一般選用坐（zuò）標鏜床，采用坐標法和調頭（tóu）鏜（táng）的方法加工。即（jí）將被加工孔（kǒng）係間的孔距尺（chǐ）寸，換算為兩個互相垂直（zhí）的坐標（biāo）尺寸，在工件的一次安裝下，通過控製機床的坐標移動鏜出（chū）機匣一（yī）端的孔後（hòu），將工作台旋轉180 度後再加工機匣另一端的孔（kǒng）。對（duì）於機匣加工中對易產生機（jī）匣變形的工序的夾具，應在壓緊方式上盡可能采取軸向壓緊和內漲緊的形（xíng）式。對於懸臂的部分增加了輔助支承。

      4.3 工藝（yì）方法安排

      對（duì）於結構複雜、壁薄、剛性較差的鑄鎂（měi）機匣，在工序安排時需設法減少變形產生（shēng）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,防止最終加工變形；因此在安排工藝路線時采用先（xiān）加工麵後加工（gōng）孔的加工順序；粗（cū）精加（jiā）工分階段進行和工序集中的原（yuán）則（zé）,並（bìng）將殼體孔係的加工安排在座標（biāo）鏜床上分粗加工———半精加工———精加工三個階段；以確保主要表麵的加工（gōng）精度。

      4.4 基準平（píng）麵的選擇

      根據附件（jiàn）機（jī）匣的結構特點，采用一麵兩（liǎng）銷的定位方式，麵盡可能選（xuǎn）擇大平麵（定位麵或裝配結合麵），兩銷孔（kǒng）選擇距離最遠的兩（liǎng）處。為了防止零（líng）件變（biàn）形（xíng），基準平麵的加（jiā）工時要安排反複修複基（jī）準，同時增加手工（gōng）刮（guā）削或精研工序。

      4.5 加工兩基（jī）準孔（kǒng）

      一般在座（zuò）標鏜床上加工，由（yóu）於後續加工有變形，此（cǐ）兩銷孔隻（zhī）作為粗加工定位用，不能一次加工到位，銷孔尺寸比設（shè）計圖紙尺寸小（xiǎo）。

      確定加工工步: 鑽中心（xīn）孔———鑽孔———鏜孔（擴孔）———鉸孔（用於尺寸（cùn）相同但數量較多的孔，擴孔用於孔（kǒng）徑小於ф4mm 的（de）孔）

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

      加工注意事項：要嚴格貫徹粗、精分（fèn）開，先粗後（hòu）精的（de）鏜削原則；鏜刀的（de）材料一般（bān）為普通高速鋼，中心鑽、鑽頭、鉸刀的材料（liào）一般為高速鋼W2Mo9Cr4VCo8（M42），采用硬質合金材（cái）料耐用度更好（hǎo），孔徑更穩（wěn）定；加（jiā）工時可采用機油進行潤滑和冷卻，以降低粗糙度和保持尺（chǐ）寸穩定；鉸孔（kǒng）前（qián）的鏜孔尺寸應嚴格控製（zhì），保持穩定，以保證鉸孔尺寸的（de）穩定；采用鉸孔為最終加工方法，孔的位置度應（yīng）在鉸孔前（qián）鏜孔時保證；精鏜孔以前將端孔中油槽全部加工到位，精鏜孔加工完成後隻剩下（xià）軸孔做基準的其它油路孔（在側（cè）麵或很小ф0.8 小（xiǎo）孔）加工,不（bú）易對零件軸孔及端麵產生變（biàn）形。

      4.6 軸孔的加（jiā）工

      鏜軸孔分粗、精加工，采取工序（xù）集中的方法，粗鏜孔給精加工單邊留（liú）0.5mm 餘量。精加工分兩刀進行，第一（yī）刀單邊留0.1mm 餘量，第二刀（dāo）加工到尺寸。采用立臥轉（zhuǎn）換的（de）座標鏜床，盡可能一次裝夾後加工所有麵及孔。同時將技術條件（jiàn）的基準盡可能（néng）在一次（cì）裝夾下加工，這樣保證（zhèng）了12 個軸孔之間較高位置精度要求。

      4.7 研磨結合麵

      附件機匣通常（cháng）采用一麵兩銷方式定（dìng）位，接合（hé）麵一般都有著色要求，沿周邊60%不間斷。著色用（yòng）的平台一（yī）般都製作專用平台，平麵（miàn）形狀可與機匣接合麵形狀相近，以保證（zhèng）著色質量，而且著色不能太厚，否則影響（xiǎng）加（jiā）工者和檢驗人（rén）員的判斷。應特別注意：鎂合金零件不得采用鑄鐵盤研磨（mó）表麵，主要是因為研（yán）磨膏易滲入機體內，無法進行清除，采用100# 金（jīn）鋼砂研磨或者采（cǎi）用刮刀（dāo）刮修表麵著色檢查。

      4.8 浸潤（rùn）處理

      為了使（shǐ）鑄件內部組織更緊密，防止（zhǐ）由於試驗滲漏而補焊，一（yī）般在工藝中安（ān）排此工序。浸潤處理常用的堵漏劑有樹脂類（lèi）、硬氧膠、亞麻等，樹脂類、硬氧膠的（de）堵漏效果較（jiào）好，一次浸潤處理（lǐ）就（jiù）可堵住（zhù）滲漏部位（wèi）；浸潤亞麻效果（guǒ）差，常重複浸潤，清（qīng）理很（hěn）困難。一般浸潤次數不允許超過（guò）3次。特別注意的是：浸潤處理後（hòu）需要進行固化，為了（le）防止（zhǐ）粘在殼體上，尤其是加工後的孔中，浸潤後（hòu）必（bì）須要求增加清洗工序後再固化。

      結語

      本（běn）方法（fǎ）所研製的附件機匣已裝機、試車考核，證明可以滿足發動機的設計要求。該工藝（yì）的設計結構合理，滿（mǎn）足了生（shēng）產的要求，達到了預期（qī）的（de）技術、經（jīng）濟、質量指（zhǐ）標（biāo），對類似件的加工有一定的借鑒作用，有一定的推廣價值。