航空发动机深度修理技术的应用
摘要:本文主要介绍航空发动机精密加工的部分内容,基于现场工作的实践操作并进行一定的理论分析和实践总结。本文的主要原理是通过精密加工的工艺方案和工艺方法,对航空发动机部件的性能恢复进行理论研究,希望可以为解决航空发动机的修理提供一些有益的思路。
关键词:航空发动机  精密加工  装配质量  基准统一
引言:
  近年来随着航空发动机的不断进步,对于航空发动机的性能要求不断提高,为了实现航空发动机的性能参数的优化、更新,航空发动机精密加工的相关工作要求也越来越高。但伴随着材料的更新换代和部件结构越来越严苛的要求,这就使得航空发动机精密加工的加工难度不断增大,如何利用精密的加工工艺来保证航空发动机部件的质量也成为限制航空发动机部件修理的关重因素。但发动机的精密加工,尤其是已经飞行若干寿命发动机的维修已经跨越了纯粹意义上机械加工的范畴,在修理之前,需要对发动机各个部件的整体结构以及工作原理有深刻的了解,清晰认知发动机各个部件之间的配合关系,合理利用精密加工工艺方案,在保证满足零件
技术条件的前提下,保证部件乃至整体组件的装配需要,进而实现发动机整体运行稳定的要求。
1.深度修理技术概述
1.1深度技术的定义
航空发动机部件的深度修理在一定程度上可以归属于机械加工以及发动机装配的交叉学科。机械加工的生产过程一般是指从原材料到制成产品的全部过程,它贯穿在产品制造的所有阶段,但它在产品制造的生产阶段占有的比重较大;而装配则可以视作产品制造中的最后阶段,机械产品的最终质量是由装配来保证的,因此装配质量在很大程度上决定了产品的最终质量。而航空发动机的性能恢复则是通过合理的机械加工工艺方案来提高产品的可靠性和稳定性,进而保证航空发动机零部件的装配质量。而如何保证航空发动机部件乃至组件的质量要求,就需要利用可统一的基准来保证精密加工可以满足装配的需要,进而实现航空发动机的性能需求。
从小的方面来说,航空发动机的维修主要是利用精密加工的加工工艺来保证零件与零件之间
的精密配合,进而实现部件的功能要求。航空发动机精密加工的难点主要集中在如何提高加工的稳定性以及如何巧妙避让干涉部位。从大的方面而言,航空发动机的维修则是通过机械加工、增材制造、表面处理等技术方法来修理超差零部件,实现发动机整体平滑地运转,进而达到发动机自身的性能需求。因此航空发动机维修的关键点就在于如何实现在整机装配过程中零件可以满足整机设计所需要的技术条件以及尺寸要求。因此在零件传统机械加工中简简单单的重复操作,无法直接运用在航空发动机的精密加工中。这主要是因为在单个零件机械制造中可轻易避免的问题,在整个部件组合后进行精密加工则变成一项难度很大的挑战,刀具的冷却、加工系统的刚性等在传统机械加工中十分简单的问题,则变成发动机维修的制约项。因此在维修实际操作的过程中,人、机、料、法、环等每一个环节都至关重要,需要在加工之前充分考虑到可能引起加工异常的因素。但总而言之,所有的相关因素都离不开加工基准以及装配基准的统一,只有保证加工质量满足装配的需要,才能实现发动机维修的最终目的。
发动机零部件1.2精密加工技术与传统机械加工的区别
传统机械加工的原理主要在于“去余量”,一般是指通过合理的加工工艺方法来实现零件的设
计要求;而航空发动机的精密加工可以归结为“无中生有”。航空发动机需精密加工的零、部件基本尺寸已经满足图纸要求,但装配质量不合格,无法满足设计要求的原因可以归结于经过一定时间的使用或运转后,零件或者部件的技术要求无法达到设计要求,进而导致整台发动机的使用状态或者交付状态无法达到预期要求。针对这一问题,发动机的精密加工就显得极为重要,它所代表的“无中生有”是指通过利用机械加工、增材制造、表面处理等技术方法实现对零件关键区域的修复,进而满足零件的技术要求。但精密加工的难点在于不仅仅是通过完成零件或者部件的精密加工,更要充分理解零件或者部件的装配需要,进而在保证部件合格的前提下,使得航空发动机的整体性能得到有效控制。
2.深度修理技术的发展前景
深度修理是发动机修理中重要的组成环节。它最重要的作用就是配合发动机的设计意图,实现发动机的正常运转。某型先进发动机的优点在于强化突出设计理念,便于维修。比较突出的点就在于核心部件使用足够强度的螺桩进行压紧定位,而静子部件则采用组合加工的策略,整体钻铰孔的理念。在关键的转子部位,通过足够的压紧力,克服零件内应力所带来的变形量,实现装配要求;而在静子部件,则利用组合钻铰孔的工艺手段,一定程度内降低零
件的加工难度,保证可以高效、高质地产出。而作为另外一个派系的发动机,某种意义上可以将之视为精密、高效的产物,它的设计意图则是通过提高单个零件的加工质量,以点带面,实现整体的合格装配。以目前某型别发动机为例,它主要是通过改善热处理方式,将原高温合金材质的性能提高,保证产品的质量。在加工该产品时,刀具的选择是加工的关键。正确的切削刀具可以保证零件的加工质量。所谓“工欲善其事,必先利其器”,使用高性能的刀具可以有效减少过程中的内应力。同样的原理,在国内现有航空发动机的设计及修理中,应用相同的修理加工理念,通过优化工具,保证航空发动机的装配质量。
结束语:
航空发动机作为机械制造行业皇冠上的明珠,对它的研究,需要不断精益求精。而对航空发动机部件的维修工作,必须保持十二分的全神贯注,以最严苛的态度来追求最完美的结果。保持负重前行的态度,不断地学习,这才是对航空发动机修理最完美的姿态,也希望我辈航空人能够在追寻明珠的道路上更上一层楼。