1概述   

     當今一（yī）個國（guó）家的（de）航空（kōng）航天（tiān）技術是否（fǒu）發達已成為衡量一個國家科技水平、國防實力和綜合實力的重要（yào）標誌之一。而航空發動機（jī）製造技術又構成了其中最重要的一環，作（zuò）為發動機重要部分的機匣件，在實際加工過程中有（yǒu）很多技術難題。由於機匣結構複雜且壁薄，在（zài）加工中（zhōng）如何控製變形和提高質量成為關鍵。大型薄壁機（jī）匣的加工在國際航空業（yè）也是一個難題，但隨（suí）著（zhe）加工（gōng）技術的不斷成熟，國外同行已經摸索出一套方法，國內在這方麵做了很多研究，但仍很難達

到（dào）自由狀態的技術要求（qiú）。

      2 研究目標

      本項目以某機（jī）鑄（zhù）鎂（měi）附件機匣為載（zǎi）體，采取冷熱工藝結合的（de）研究方式，從毛坯到成品全過程，係統地開展鑄鎂機匣變形控製及檢測方法研究，探索出（chū）一條有（yǒu）效的解決附件機匣變形的途（tú）徑，提高附件機匣加工質量，徹底解決鑄鎂機匣類零件加工及使用中的變形問題，保證零件使用（yòng）過程中尺（chǐ）寸穩定、變形可（kě）控，保證發動機的裝配精度（dù）、使（shǐ）用性能和可靠性。

      3 機匣變形原（yuán）因（yīn）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（jiā）工後基本（běn）沒有自然時效（xiào）釋放殘餘應力的過程，直接投入生產，零件在加（jiā）工（gōng）和周轉過程中，應力釋放而產生變形。

      3.2 現行機匣加工工（gōng）藝通常在粗加工後安排穩定處理去除加工應力，但（dàn）熱處理也不能完全消除加工應力，據統計熱處理（lǐ）僅能（néng）去除30%～40%的應力。

      3.3 目前國內大型複雜結構鑄（zhù）鎂機匣整體鑄造精（jīng）度和質量達不到要求，鑄件基準（zhǔn）不好，零件找正較困難，還經常冶金缺陷（xiàn）、有缺肉現象，缺肉（ròu）後補焊造成零件變形較大。

      3.4 現行機匣加工工藝規程（chéng）中，許多尺寸僅在工序（xù）中（zhōng）檢查，最終檢驗隻檢查工序（xù）檢驗印，此時由（yóu）於零件變形等原因，尺寸已經發生變化。

      3.5 現行機匣加工工藝（yì）規程中，許多尺寸允許在機（jī）床上檢查，機床檢（jiǎn）查（chá）合格不等於自由狀（zhuàng）態合格，更不意味裝配（pèi）狀態合格。

      3.6 機匣類（lèi）零件裝夾方式單一，基本為止（zhǐ）口定位，壓蓋或壓板夾緊，很少采用輔助支承結構，不利於薄壁（bì）機匣加工。

      4 控製變（biàn）形的（de）措施（shī）

      4.1 加工方法的選擇

      （1）毛料自然時效，消除應力。合理安排工序，在滿足生產的條（tiáo）件（jiàn）下，毛料（liào）周轉（zhuǎn）過程有（yǒu）一段自（zì）然時效時間。提前準備毛坯，存放一段時（shí）間，使鑄造應力自然時效釋放殘餘應力，自然時（shí）效時間至少為二個（gè）月（yuè）至（zhì）六（liù）個月的存放期。（2）細化加工方法，不同的加工方法產生的加工應力不同，細化機匣加工工藝（yì）規程，固化（huà）走（zǒu）刀路線，切精加工前，增加振動時效工序，進一步釋放機匣加工應力。（4）應用機匣類零件動力（lì）學仿真加工技術研究，將仿真加工分析技術應用於機匣加工變形（xíng）控製上。（5）最終檢驗工（gōng）序取消檢查工序檢驗印的（de）做法，設計、製造限製夾具，增加模擬裝配的限製狀態檢查控（kòng）製（zhì）手段。（6）工裝夾（jiá）具上采用輔助支承結構的夾（jiá）具，減小（xiǎo）薄壁機匣的變形。

      4.2 設備及工（gōng）裝的選用

      帶（dài）有（yǒu）孔係的附件（jiàn）機匣粗加工在鏜床上進行。但是精加工，為保證機（jī）匣殼體孔係的（de）孔（kǒng）距和同軸（zhóu）孔係的同軸度，一般選用坐標鏜床，采用（yòng）坐（zuò）標法和調頭鏜的方法加工。即將被加工孔係（xì）間的孔（kǒng）距尺寸（cùn），換算為兩個互相垂直的坐標尺寸（cùn），在工件的一次安裝下，通過控製機床的坐（zuò）標移動鏜出機（jī）匣一端的孔後，將工作台旋轉180 度後再加工機匣另一端的孔。對（duì）於機匣（xiá）加工中對易產生機匣（xiá）變形（xíng）的工序的夾具，應在壓緊（jǐn）方式上盡可（kě）能采取軸向壓緊和內漲（zhǎng）緊的形式。對於（yú）懸臂的部分增加了（le）輔助支承。

      4.3 工藝方法安排

      對於結構複（fù）雜、壁薄、剛（gāng）性較差的鑄鎂機（jī）匣，在（zài）工序（xù）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（qiě）要反複修複基準,防止最終加工變（biàn）形；因此在安（ān）排工藝路線時采用先加工麵後加工孔的加工順序；粗精加工分階段進行和工序集中的（de）原（yuán）則,並將殼體孔係的加工安排在座標鏜床上分粗加工（gōng）———半（bàn）精加工———精加工三個階段；以確保主要表麵的加工精度。

      4.4 基準平麵的選擇

      根（gēn）據附件機匣的結構特（tè）點，采用一（yī）麵兩銷的定位（wèi）方式，麵盡可能選擇大平麵（定位麵或裝配結合麵），兩銷孔選擇距離最遠的兩處。為了防止零件變形，基準平麵的加工時要安排反複修複（fù）基準，同時增加手工刮削或精研（yán）工序。

      4.5 加工（gōng）兩基準（zhǔn）孔

      一般在座標鏜床上加工，由於（yú）後續加工有變形，此兩銷孔隻作為粗加工定位用，不能一次加工到位，銷孔尺寸比設計圖紙尺寸小。

      確定加工工（gōng）步: 鑽中心孔———鑽孔———鏜孔（擴孔）———鉸孔（用於（yú）尺寸相同但數量較多的孔，擴孔用於孔徑小於ф4mm 的孔）

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

      加工注意事項：要嚴格貫徹粗、精分開，先粗後精的鏜削原則；鏜刀的材料一般為普通高速鋼，中心鑽、鑽頭、鉸刀的材料（liào）一般（bān）為高速鋼W2Mo9Cr4VCo8（M42），采用硬質合金材料耐用度更好（hǎo），孔（kǒng）徑更穩定；加工時可采用機油進行潤滑和冷卻（què），以降低（dī）粗糙度和保（bǎo）持尺寸穩定；鉸孔前的鏜孔尺（chǐ）寸應嚴格控製，保持穩定，以保證鉸孔尺寸的穩定（dìng）；采用（yòng）鉸孔為最終加工方法，孔的位（wèi）置度（dù）應在鉸孔前（qián）鏜孔時保（bǎo）證；精鏜孔以前將端孔中油槽全部（bù）加（jiā）工到位，精鏜孔加工完成後隻剩下軸孔（kǒng）做基準的其它油路孔（在側麵或很小ф0.8 小孔）加工,不易對零件軸孔及端麵產（chǎn）生變形。

      4.6 軸孔的加工

      鏜軸（zhóu）孔分粗、精加工（gōng），采（cǎi）取工序集（jí）中的方法，粗鏜孔給精加工單邊留0.5mm 餘量。精加工分兩刀進行，第一刀單邊（biān）留0.1mm 餘量，第二刀加（jiā）工到尺寸。采用立（lì）臥轉換的座（zuò）標（biāo）鏜床，盡可能一次裝夾後加工所有（yǒu）麵及孔。同時將技術條（tiáo）件的基準盡可能在一次裝夾下加工，這樣保（bǎo）證了12 個軸孔之間較高位置精度要求。

      4.7 研磨結合麵（miàn）

      附件機匣通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（biān）60%不間斷。著色（sè）用的平台一般都製作專用平台，平麵形狀可（kě）與機匣接合麵形狀相近，以保證著色（sè）質量，而且著色不能太厚（hòu），否則影響加（jiā）工者和檢驗人員的判斷（duàn）。應特（tè）別注意：鎂合（hé）金零件不得（dé）采（cǎi）用鑄鐵（tiě）盤研（yán）磨表麵，主要是因為研磨膏易滲入機體內，無法進行清（qīng）除，采用100# 金鋼（gāng）砂研磨或者采用刮（guā）刀刮修表麵著色檢查。

      4.8 浸潤處理

      為了（le）使鑄件（jiàn）內部組織更緊密（mì），防（fáng）止由於試驗滲漏而補焊，一般在工藝中安排此工序（xù）。浸潤處理常用的堵漏劑有樹脂類、硬氧膠、亞麻等，樹脂類、硬氧（yǎng）膠的堵漏效（xiào）果較好，一次浸潤處理就可（kě）堵住滲漏部位；浸潤亞麻效果差，常重複浸潤，清理很困難。一般浸潤次數不允許超過3次。特別注意的是：浸（jìn）潤（rùn）處（chù）理後需要進行固化（huà），為了防止（zhǐ）粘在殼體（tǐ）上，尤其是加（jiā）工後的孔中，浸潤後必須要求增加清洗工序後再固化。

      結語

      本方法所研製的附件機匣已（yǐ）裝機、試車考核，證明可（kě）以滿足發動機的設計要求。該工藝（yì）的設計結構合理，滿足了生產的要求，達到了預期的技術、經濟、質量指標，對類似件的加工有一定的借鑒作用，有一定的推廣價值（zhí）。