航空發(fā)動機(jī)車削加工自動化的困境及解決辦法論文
隨著經(jīng)濟(jì)以及科技的快速發(fā)展，數(shù)控加工設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)的加工制造過程中。在現(xiàn)今所使用的中小型數(shù)控機(jī)床中其加工時的定位精度與重復(fù)定位精度一般都能控制在0.01mm范圍內(nèi)，考慮到航空發(fā)動機(jī)零件加工過程中由于刀具磨損、材料變形、工裝夾具等對于零部件精度的影響，一般航空發(fā)動機(jī)零部件在加工完成后都能夠?qū)⒕瓤刂圃?.02mm的范圍內(nèi)，一些進(jìn)口設(shè)備還能夠達(dá)到更高的精度。但是在航空發(fā)動機(jī)零部件的加工過程中，數(shù)控設(shè)備的使用率在整體零部件的加工中占比并不高。本文將在對航空發(fā)動機(jī)零部件車削加工中的上料、刀具以及數(shù)控程序進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上對航空發(fā)動機(jī)數(shù)控加工所存在的一些問題進(jìn)行分析介紹。
1 航空發(fā)動機(jī)使用數(shù)控設(shè)備進(jìn)行自動化加工中所面臨的問題
在航空發(fā)動機(jī)的數(shù)控車削加工自動化過程中首先需要對目前加工中的人為干預(yù)過程進(jìn)行分析。在人為干預(yù)的過程中面臨的問題是：
（1）在航空發(fā)動機(jī)自動化車削加工中完成了對于第一個零部件的加工并進(jìn)行切斷后，如何確保下一段棒料能夠伸入到制定的加工位置。在傳統(tǒng)的車削加工中多采用的是手動的方式來將棒料輸送至指定位置，具體過程是需要將車床的刀塔移動至能夠加工一個零部件的所需長度的位置，而后松開卡盤手動將棒料拉伸至所需的長度，而后鎖緊卡盤繼續(xù)進(jìn)行車削加工，過程繁瑣使得加工效率不高。
�。�2）在零部件的'車削加工中所車削的材料韌性較高，從而使得車出來的屑成連續(xù)狀，隨著屑越積越多會使得屑纏繞在刀具或是零件上，如果發(fā)生以上現(xiàn)象將很容易出現(xiàn)打刀問題，以往打加工過程中多采用的是在加工時使用鉤子等方式來將屑手動鉤斷。
�。�3）刀具的連續(xù)加工所帶來的刀具磨損問題將會嚴(yán)重影響航空發(fā)動機(jī)自動化車削加工的加工精度。
�。�4）程序的編制中需要解決數(shù)控程序的循環(huán)加工問題，并在數(shù)控的數(shù)控加工過程中需要對刀具進(jìn)行補(bǔ)償，對如何跳出數(shù)控加工程序停止等作出相應(yīng)的判別。
2 航空發(fā)動機(jī)車削加工自動化中所面臨的問題分析
針對以上對航空發(fā)動機(jī)車削加工自動化過程中所面臨的問題進(jìn)行了介紹以下將對這些問題進(jìn)行分析：
�。�1）對于自動上料的問題，對于一些自動化程度較高的車床中對于卡盤的加緊、放松以及刀塔的定位都可以使用指令來對于其進(jìn)行控制。為解決自動加工問題，可以使用自動上料機(jī)來將毛坯料輸送到自動上料的位置，對于一些進(jìn)行大批次生產(chǎn)的零部件加工過程中使用較多，在航空發(fā)動機(jī)零部件的加工中多進(jìn)行的是一些小批量的試驗件加工，使用上料機(jī)進(jìn)行自動加工過程中需要對其根據(jù)零部件的尺寸來進(jìn)行多次調(diào)整，不適宜進(jìn)行自動化加工。為實現(xiàn)航空發(fā)動機(jī)零部件的快速加工采用拔料的方式較為適宜。
�。�2）對于航空發(fā)動機(jī)車削加工中所出現(xiàn)的纏屑問題，需要對不同的車削階段進(jìn)行不同的分析，當(dāng)在進(jìn)行粗車加工時，粗車加工所產(chǎn)生的屑多呈現(xiàn)出較寬的帶狀，而精車的過程中屑多呈現(xiàn)出較窄且易卷曲的形式，以上這兩種屑的形式受車削速度與進(jìn)給量的影響較大，在進(jìn)行鉆削加工的過程中，所產(chǎn)生的屑由于韌性較高極容易隨著工件的旋轉(zhuǎn)而纏繞在鉆頭的后端，當(dāng)屑越積越多后將會劃傷加工零件的表面對零部件的加工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，在鉆削加工的過程中，屑的產(chǎn)生形狀收到車床的切削速度與進(jìn)給量的影響較大，尤其是主軸的轉(zhuǎn)速對于車削質(zhì)量更是有著較大的影響。
�。�3）刀具磨損是航空發(fā)動機(jī)零部件加工過程中不可避免的問題，其中刀具磨損在航空發(fā)動機(jī)零部件加工中主要分為初級磨損、正常磨損和急速磨損等幾個階段，其中初級階段影響不大，而正常磨損階段需要根據(jù)實際加工來進(jìn)行確定，急速磨損階段對于零部件的加工影響較大。
�。�4）對于航空發(fā)動機(jī)零部件車削加工所使用的程序可以使用宏程序來實現(xiàn)數(shù)控程序的跳轉(zhuǎn)、循環(huán)等功能。
3 航空發(fā)動機(jī)零部件自動化加工應(yīng)對措施
針對以上所介紹的自動化加工中所面臨的問題可以采用以下措施加以解決：
�。�1）對于自動上料的問題可以使用上料機(jī)與拔料器的結(jié)合使用來解決。拔料器主要是由主體裝置、卡片和兩個緊固螺釘組成。在應(yīng)用拔料器時根據(jù)所加工棒料的不同可以制造不同的槽口卡片來進(jìn)行解決。
�。�2）對于車削加工中所出現(xiàn)的纏屑問題，可以在粗加工時實施暫停斷屑措施，而在精加工的過程中采用刀具的斷屑槽和高速切削進(jìn)行斷屑處理。在轉(zhuǎn)速較高時屑呈現(xiàn)碎片狀無需斷屑，同時還可以采用改變進(jìn)退刀的方式來解決屑纏繞刀具、零件的問題。
�。�3）對于刀具磨損問題，需要做好對于加工棒料時刀具的磨損情況進(jìn)行統(tǒng)計分析，并根據(jù)航空發(fā)動機(jī)零部件的加工情況進(jìn)行自動補(bǔ)償，在進(jìn)行車削刀具磨損自動補(bǔ)償?shù)倪^程中可以使用G10指令來進(jìn)行刀具磨損自動補(bǔ)償。
�。�4）同時在程序的編制過程中，通過使用宏變量可以對加工程序的循環(huán)次數(shù)進(jìn)行控制，在刀具的使用過程中需要對刀具的磨損規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計分析，并開發(fā)相應(yīng)的零件加工計數(shù)和刀具變量的補(bǔ)償方法，實現(xiàn)航空發(fā)動機(jī)零部件在加工時的刀具自動補(bǔ)償。提高航空發(fā)動機(jī)零部件車削加工的加工質(zhì)量和加工效率。
結(jié)語
航空發(fā)動機(jī)零部件是發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)組成部分，航空發(fā)動機(jī)零部件的車削加工中是其中最基礎(chǔ)的一種加工方式，本文在分析航空發(fā)動機(jī)零部件車削自動化加工所面臨問題的基礎(chǔ)上對如何做好航空發(fā)動機(jī)零部件車削自動化加工進(jìn)行了分析闡述。
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