1概述（shù）   

     當今一個國家的航空航天技術（shù）是否發達已成為衡（héng）量一個國家科技水平、國防實力和綜合實力（lì）的重要標誌之一。而航空發動機製造技（jì）術又構成（chéng）了其中最重要的（de）一環，作為發動機重要部分的機匣件，在實際加工過（guò）程（chéng）中有（yǒu）很多技術難題。由於機匣（xiá）結構複雜且壁薄，在加工中如何（hé）控製變形和提高質（zhì）量成為關鍵。大型薄壁機匣的加工在國際航空業也是一個難題，但隨著（zhe）加工技術的不斷成熟，國外同行已經摸索出一套方法，國內在這方（fāng）麵做了（le）很多研究，但仍很難達

到自由狀態的技術要求。

      2 研究目標

      本項（xiàng）目以某機鑄鎂附件機匣為載體，采取冷熱工藝結合（hé）的（de）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決（jué）附件機匣變形的途徑，提（tí）高附件機匣加工質量，徹底解決鑄鎂機匣（xiá）類零件加工及使用中的變形問題，保證（zhèng）零件使（shǐ）用過程中尺寸穩（wěn）定、變形可控（kòng），保證發動機的裝配精度、使（shǐ）用性能和可靠（kào）性（xìng）。

      3 機匣變形原因（yīn）分析

      3.1 機匣零件尺寸較大，材料為鎂鑄件（jiàn），由於生產組織（zhī）不（bú）合理，毛料加工後基本沒有自然時效釋放殘餘應力的過（guò）程，直接投（tóu）入生產，零件（jiàn）在加工（gōng）和周轉過程中，應力釋放（fàng）而產生變形。

      3.2 現行機（jī）匣加（jiā）工工藝通常在粗加工後安（ān）排穩定（dìng）處理去除加工應力，但熱處理也不能完全消除加工應（yīng）力，據統計熱處理僅能去除30%～40%的應力（lì）。

      3.3 目前國內大型複雜結構鑄（zhù）鎂機匣整體鑄造精度和質（zhì）量（liàng）達不到要（yào）求，鑄件基準不好，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，許多尺寸僅在工序中檢查，最終檢驗隻檢查工序檢驗印，此時由於零件（jiàn）變形等原因，尺寸已（yǐ）經發（fā）生變化。

      3.5 現（xiàn）行機匣加工工藝規程中，許多（duō）尺寸允許在機床上檢（jiǎn）查（chá），機床檢查合格不等於自由狀態（tài）合格，更不意（yì）味裝配狀態（tài）合格。

      3.6 機匣類零（líng）件裝夾方（fāng）式單一，基本為止口定位，壓（yā）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 控製變形的措施

      4.1 加工方（fāng）法的選（xuǎn）擇

      （1）毛料自然時（shí）效，消除應力。合理安排工序，在滿（mǎn）足生（shēng）產的（de）條件下，毛料（liào）周轉過程有一段自然時效時（shí）間。提前準備毛坯，存放（fàng）一段時（shí）間，使鑄造應力自然時效釋放殘餘應力，自然（rán）時效時間至少為二個月至六個月（yuè）的存放期。（2）細化加工方法（fǎ），不（bú）同（tóng）的加工方法產生的加工應力不同，細化機匣（xiá）加（jiā）工工藝規程，固化走刀路（lù）線，切精加（jiā）工前，增加振動時效工序，進一步（bù）釋放機（jī）匣加工應力。（4）應用機匣類零件動（dòng）力學仿真加工技術研究，將仿真加（jiā）工（gōng）分析技術應用於機匣加工變形控製上。（5）最終（zhōng）檢驗工序取消檢查工（gōng）序檢（jiǎn）驗印的做法，設計、製造限製夾（jiá）具，增加模擬裝配（pèi）的限製（zhì）狀（zhuàng）態檢查控（kòng）製手段。（6）工裝夾（jiá）具上采（cǎi）用輔助支承結構的夾具，減小薄壁（bì）機匣的變形。

      4.2 設備及工裝的選用

      帶（dài）有孔係的附件機匣粗加工在鏜床上進行。但是精加工，為保證（zhèng）機匣殼（ké）體孔係的孔距和同（tóng）軸孔係的同（tóng）軸度，一般選（xuǎn）用坐標鏜床，采用坐標法和調頭鏜的方法加工。即（jí）將被加工孔係間的孔距尺寸（cùn），換算為兩個（gè）互相垂直的坐標尺寸，在（zài）工（gōng）件的一次安裝下，通過控製機床（chuáng）的坐標移動鏜出機匣一端的孔（kǒng）後，將工作台旋轉180 度後再加工機匣另一端的孔。對於機匣加工中對（duì）易產生機匣（xiá）變形的工序的夾具，應在（zài）壓緊（jǐn）方式（shì）上盡可能采取軸向壓緊和內漲緊的形式。對於懸臂（bì）的（de）部分增加了（le）輔助支承。

      4.3 工藝方法安排

      對於結構複雜、壁薄、剛性較（jiào）差的鑄鎂機匣，在工序安排（pái）時需設法減少變形產生的加工誤差，正確選擇零件的壓緊（jǐn）位置,而且互為基準且要反複（fù）修複基準（zhǔn）,防止（zhǐ）最終加工變形；因此在安排工（gōng）藝路（lù）線時采用先加工麵後加工孔的加工順序；粗精加（jiā）工分階段進行和工序集中的原則,並將殼體孔係的加工（gōng）安排在座標鏜床上（shàng）分粗加（jiā）工———半精加工———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

      根據（jù）附件機匣的結構特點，采用一麵兩銷的定位方式，麵盡可能選擇大平麵（定位麵（miàn）或裝配結合麵），兩銷孔選擇距離最遠的（de）兩處。為了（le）防止零件變形，基準平麵的加工時要安排反複修複基準，同時增加手工刮削或精研工序。

      4.5 加（jiā）工兩基準孔

      一（yī）般在（zài）座標鏜床上（shàng）加（jiā）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（néng）一次加工到位，銷孔尺寸比設計（jì）圖紙尺寸小。

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

      確定（dìng）切削用量（liàng）：在坐標鏜床（chuáng）上加工孔直徑（ф6mm~ф8mm）常用的工藝（yì）參數見表1：

      加工注意事項：要嚴格貫徹粗、精分開，先粗後（hòu）精的鏜削原則；鏜刀的材料（liào）一（yī）般（bān）為普通高速鋼，中心鑽、鑽頭、鉸刀的材料一般為高速鋼W2Mo9Cr4VCo8（M42），采用硬質合金材料耐用度更好，孔徑更穩定；加工時可采用機（jī）油進行潤滑和冷卻，以（yǐ）降（jiàng）低粗（cū）糙度和（hé）保持尺寸穩定；鉸孔前的鏜孔尺寸應嚴格控製，保持穩定，以保證鉸（jiǎo）孔尺寸的穩定；采用（yòng）鉸孔為最終（zhōng）加工方法，孔的位置度應（yīng）在鉸孔（kǒng）前鏜孔時保證（zhèng）；精鏜孔以前將端孔中油槽全部加工（gōng）到位，精鏜孔加工（gōng）完（wán）成後隻剩下軸孔做基準的其它（tā）油路孔（在側麵或很（hěn）小ф0.8 小孔（kǒng））加工,不易對零件軸孔及端麵產生變形。

      4.6 軸孔的加（jiā）工

      鏜軸孔（kǒng）分粗、精加工，采取工序集中的方（fāng）法，粗鏜孔給精加（jiā）工單（dān）邊留（liú）0.5mm 餘量。精（jīng）加工分兩刀進行，第一刀單邊留0.1mm 餘量，第二刀加工到尺寸（cùn）。采用立臥轉換的（de）座標鏜床，盡可能一次裝夾後加（jiā）工所有麵及孔。同時將技術條件的基準盡可能在一次裝夾下加工，這樣保證了12 個（gè）軸孔之間較高位置精度要（yào）求。

      4.7 研磨（mó）結合麵

      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（yán）周邊60%不間斷。著色用的平台一般（bān）都製作專用（yòng）平台（tái），平麵形狀可與機匣接合麵形狀相近（jìn），以保證著色質量，而且著色不能太厚（hòu），否則影響加工者和檢驗人員的判（pàn）斷。應特別注意：鎂合金零件（jiàn）不得采用鑄鐵盤研磨表麵，主要是因為研磨膏易滲入機體內，無法進行清除，采（cǎi）用100# 金鋼砂研磨或者采用刮刀刮修表麵著色檢查。

      4.8 浸潤處理

      為了使鑄件（jiàn）內部組織（zhī）更緊密，防止由於試驗滲漏而補焊，一般在工（gōng）藝中安排（pái）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、硬氧膠的堵漏效果較好，一次浸潤處理就可堵住滲漏部位；浸潤亞麻效果差，常重複浸潤，清理（lǐ）很困難。一般浸潤次數不允（yǔn）許超過3次。特別注意的是：浸潤處理後需要進行固化，為了防止（zhǐ）粘在殼體上，尤其是加工後的孔（kǒng）中，浸潤後必須要求（qiú）增加清洗工序後再固化。

      結語

      本方法所研製的附件機匣（xiá）已裝機、試車考（kǎo）核，證明可以滿足發動（dòng）機的設計要求（qiú）。該工藝的設計（jì）結構合理，滿足了生產的要（yào）求，達到了預期的技術、經濟、質量指標，對類似件的加工有（yǒu）一定的借鑒作用，有一定的推（tuī）廣價值。