特種加工技術(shù)概述
特種加工技術(shù)是相對(duì)于傳統(tǒng)加工技術(shù)而言的，通過(guò)單獨(dú)或多種能量組合應(yīng)用化學(xué)能、電能、聲能、熱能、光能等能量的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工材料的去除、增長(zhǎng)或改性，實(shí)現(xiàn)材料的再加工。特種加工技術(shù)的主要特點(diǎn)有：一是加工范圍廣泛，且能夠解決較難加工的機(jī)械材料的難題；二是對(duì)于復(fù)雜型面、細(xì)微機(jī)構(gòu)零件的加工較為有利；三是能夠完成低剛度零件的加工任務(wù)；四是加工的表面質(zhì)量較好；五是可通過(guò)復(fù)合幾種不同的加工方法獲得一種新的加工方法。
特種加工技術(shù)在我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中的具體應(yīng)用
電加工技術(shù)
電加工技術(shù)能夠突破傳統(tǒng)加工手段的瓶頸，解決的制造難題一般難度較大，因而能夠解決難加工材料和較精密零件加工的難題。渦輪機(jī)葉輪的三維幾何通道，是傳統(tǒng)的加工技術(shù)根本無(wú)法完成這一通道的加工工序，僅僅能夠在五軸聯(lián)動(dòng)的銑床上對(duì)開(kāi)放的極端螺旋幾何通道進(jìn)行加工。但是，現(xiàn)在的電加工技術(shù)克服了這一難題，能夠?qū)崿F(xiàn)六軸以上的電火花成形機(jī)床的三維幾何通道的加工工作。電加工技術(shù)的主要應(yīng)用是加工工作葉片氣膜孔、端孔，整流葉片內(nèi)筋通孔、火焰筒的群孔、葉片榫槽等細(xì)微深孔及異形孔、槽等。
電化學(xué)加工技術(shù)
傳統(tǒng)的加工技術(shù)面臨的難題之一是對(duì)機(jī)械加工成本極高的型面、型槽的加工，單電化學(xué)加工技術(shù)就能很好的解決這一加工難題，且加工完后后確保無(wú)重熔層及加工表面的完好。當(dāng)前電化學(xué)加工技術(shù)主要應(yīng)用在整體葉盤(pán)、葉片的精粗加工及電解拋光加工中，能使得整體葉盤(pán)葉片、葉輪的葉片型面輪廓尺寸及表面粗糙度和工藝要求相符。電解方法加工的渦輪轉(zhuǎn)子及整體葉輪，采用高溫合金為加工材料，加工方式為套料加工，并一次性將葉盆、葉背加工成形，具有0.1mm 的葉片精度和0.8μm 的表面粗糙度值Ra，且加工一個(gè)葉片只需幾分鐘時(shí)間，工作效率較高。電化學(xué)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用還處于發(fā)展階段，較先進(jìn)水平國(guó)家落后，突出表現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤(pán)的加工技術(shù)上。
激光加工技術(shù)
激光加工技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的制造與維修中應(yīng)用廣泛，激光加工設(shè)備包括制孔和切割兩大主類，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類、燃燒室等零件的打孔、切割加工方面均有應(yīng)用。激光加工技術(shù)一直在不斷的改進(jìn)和發(fā)展，出現(xiàn)了諸如激光焊接、激光熔敷、激光強(qiáng)化、激光熱處理以及激光3D 打印等新型技術(shù)與設(shè)備等，且將進(jìn)一步在發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的制造與維修中加以應(yīng)用。圖1 展示的是激光加工技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)制造中的具體應(yīng)用。通過(guò)激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)加工發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片，促使其延長(zhǎng)使用壽命。采用激光制孔、激光切割、激光焊接的加工方式制造壓氣機(jī)、燃燒室及渦輪等零部件，以使其加工效率與加工精度得以提高。
等離子弧加工技術(shù)
在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的零件涂覆即熱噴涂加工和板材切割中等離子弧加工技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用比較廣泛，其中等離子噴涂技術(shù)在制備發(fā)動(dòng)機(jī)熱端渦輪工作葉片和導(dǎo)向葉片部件的優(yōu)質(zhì)高溫防護(hù)涂層時(shí)作用更加明顯。同時(shí)，等離子弧加工技術(shù)還能夠改善發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件的隔熱、高溫防護(hù)、耐磨、封嚴(yán)效果，能夠降低鈦合金零件微動(dòng)磨損度、阻燃等。
金屬表面強(qiáng)化技術(shù)
鑒于金屬表面強(qiáng)化技術(shù)能夠促進(jìn)材料表面性能的改善、使得零件使用壽命延長(zhǎng)、推動(dòng)生產(chǎn)力的提高，金屬表面強(qiáng)化技術(shù)在我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中的應(yīng)用得到了越來(lái)越多的重視，加大了超聲噴丸技術(shù)、表面光整技術(shù)等金屬表面強(qiáng)化技術(shù)的 研究 和開(kāi)發(fā)，為金屬表面強(qiáng)化技術(shù)更好的應(yīng)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中去奠定了良好的基礎(chǔ)。
特種加工技術(shù)在我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中應(yīng)用時(shí)存在的不足
一是國(guó)家對(duì)特種加工技術(shù)的重視程度不夠，在應(yīng)用特種加工技術(shù)時(shí)，大多停留在模仿國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的階段，相關(guān) 研究 人員的先進(jìn)、主動(dòng)、超前的研發(fā)精神嚴(yán)重缺乏；二是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)特種加工裝備的生產(chǎn)線較少，且產(chǎn)品質(zhì)量較低，因此，國(guó)內(nèi)總是依賴于國(guó)外的先進(jìn)的特種加工技術(shù)設(shè)備，在具體的使用過(guò)程中，由于水平差異，國(guó)內(nèi)人員在使用設(shè)備時(shí)受到關(guān)鍵技術(shù)封鎖的阻礙，不能有效開(kāi)發(fā)和利用某些先進(jìn)功能。國(guó)內(nèi)的技術(shù)儲(chǔ)備嚴(yán)重不足，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特種加工裝備的 研究 與開(kāi)發(fā)工作滯后。
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