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摘要：航空发动机机匣构件是飞机发动机加工制造中的关键构件，由于其需要承受极高的温度和负载力因此多使用钛合金、高温合金等的高强度合金作为其主要的材质。现今在航空发动机机匣构件的机械加工中容易出现表面完整性损伤，从而对航空发动机机匣构件的使用寿命造成较大的影响，因此，应当通过对航空发动机机匣构件的加工工艺进行优化，找出航空发动机机匣构件机械加工过程中的应力集中点，改善航空发动机机匣构件机械加工过程中的应力分布以确保航空发动机机匣构件加工表面的完整性，提高航空发动机机匣构件的抗疲劳使用寿命。
关键词：航空发动机机匣构件；机械加工；加工工艺；优化
1、航空发动机机匣构件中零部件的受力分析
在航空发动机机匣构件的加工中需要对航空发动机机匣中的轴承支点引起足够的重视，航空发动机机匣中的轴承支点构件作为飞机发动机中的重要的承力构件及应力集中部件，其被装配在航空发动机机涡轮后机匣中，轴承支点构件其内表面是与轴承相配合的接触面，为确保轴承支点构件的支撑强度与耐高温性，在构件材质的选择上主要使用的铸造钛合金，在机械加工的过程中为确保其表面完整性，需要在机械加工中注意以下几个方面：在轴承构件的机械加工过程中由于需要使用刀具来去除工件中多余的钛合金材质，在金属切削的过程中刀具作用于工件中的切削力累积于构件中，并使得加工构件中的力的平衡性被打破，积聚其中的残余应力会导致工件发生形变，这就是构件在机械加工中由于内部的残余应力发生形变的主要原因。航空发动机机匣构件铸件在铸造的过程中由于铸造余量在各加工工位分布的不均匀性，从而使得航空发动机机匣构件在加工时应力集中，从而影响航空发动机机匣构件的精密加工。此外为确保航空发动机机匣构件加工的表面完整性，在航空发动机机匣构件的加工中对于分布其上的孔边倒角、螺纹攻丝等采用钳工手工作业会使得其在加工后产生应力集中。在对于航空发动机机匣构件的加工中都有锁片槽采用的是电火花加工工艺，电火花在加工的过程中所释放出的高温将会导致加工表面材质发生变化，并在高温中产生烧蚀、裂纹等的零部件加工缺陷，从而在航空发动机机匣构件中产生疲劳裂纹，影响航空发动机机匣构件的疲劳使用寿命。在航空发动机机匣构件的加工过程中，为对航空发动机机匣构件的毛坯件尺寸进行检查及加工基准的找正需要在毛坯件的表面进行划线作业，在航空发动机机匣构件毛坯件表面进行划线将会造成裂纹隐患。航空发动机机匣构件几何结构复杂，在对其内部的腔体进行机械加工时所产生的金属屑等残余在内部将会对航空发动机的安全运行造成极大的安全隐患。
2、航空发动机机匣构件加工工艺优化的方案
为确保航空发动机机匣构件机械加工的加工质量，需要对航空发动机机匣构件在机械加工中所暴露出来的问题以及航空发动机机匣构件的加工工艺进行优化，做好对于航空发动机机匣构件空间几何尺寸、形位偏差加工等工序的工艺优化，在航空发动机机匣构件的机械加工中各尺寸链相互关联，因此需要做好航空发动机机匣构件加工中的加工基准的找正，在找正基准时需要反复车修基准，在对航空发动机机匣构件的基准进行加工时为确保加工质量，需要在工艺的编制中对于基准找正进行细化、对于工件压紧后的端跳、径跳等按照加工尺寸、技术条件中所要求精度的1/3来进行找正，对于航空发动机机匣构件的压紧要压实，避免对航空发动机机匣毛坯件悬空压紧，为了弥补压紧位置与基准面之间的压紧间隙可以使用塞尺压入其中。针对航空发动机机匣构件加工中工件残余应力所产生的应力变形对于航空发动机机匣构件加工精度的影响，在完成对于航空发动机机匣构件的车削加工后，通过车削后的车削应力的影响使得航空发动机机匣构件的尺寸产生了0.008mm的偏差。为做好对于航空发动机机匣构件的后续加工，在该位置的工艺编制中需要对该尺寸预留有0.2mm的加工余量，并将后续的精削放置在最后进行，以减少后续加工中所产生的残余应力对于加工精度的影响。在航空发动机机匣毛坯件的压紧过程中，对于各处的压紧力应当控制在5N/m，对于压紧力的控制需要使用扭力扳手进行，通过控制压紧力矩以便压紧力过大从而使得毛坯件产生弹性形变形，影响加工精度。在对孔所预留的0.2mm余量进行加工的过程中需要分0.15mm、0.05mm以及最后三个步骤进行车削加工，以便确保航空发动机机匣构件加工后的同心度满足公差要求。在对各孔进行倒角时改用数控机床完成倒角，以确保各孔加工精度的一致性及航空发动机机匣构件表面的加工型面精度，提高航空发动机机匣构件加工后的表面完整性。针对航空发动机机匣构件加工中的锁片槽电火花加工中的表面变质问题，可以采用在四坐标加工中心安装专用的小规格直角头来替代电火花的加工方式对锁片槽进行加工，以避免电火花加工后在工件表面所产生的重熔层缺陷。优化航空发动机机匣构件加工中的标印操作，使用振动笔与电解来对工件进行标印操作。对于航空发动机机匣构件加工过程中必须要有人参与的加工操作需要对加工过程进行工序优化，对人工加工中的各项工艺进行细化并形成标准化的加工操作说明，并确定严格的加工检验标准，以提高航空发动机机匣构件的加工质量。采用合理的手段来对航空发动机机匣构件表面进行光整加工，去除航空发动机机匣构件表面在机械加工后所残留的大量毛刺，此外通过对航空发动机机匣构件进行合理的光整加工，能够有效的改善铸件机加表面粗大的晶粒纹理、降低航空发动机机匣构件加工后的表面粗糙度，以减少航空发动机机匣构件加工后的应力集中点，提高航空发动机机匣零部件的抗金属疲劳能力。做好振动光饰工艺在航空发动机机匣构件加工中的应用，通过采用振动光饰工艺可以有效的去除加工后的航空发动机机匣工件表面的尖边锐角，减少裂纹产生的隐患。针对腔体上的打孔加工，为避免加工碎屑进入到腔体内需要采用滴蜡的方式来对所需打孔的相通孔进行封堵，机械加工的过程中，加工所产生的高温碎屑将会凝固在石蜡上，刮掉石蜡上所粘结的加工碎屑后放入热水中融化石蜡，完成加工后需要对加工内孔进行检查，避免碎屑等残留在孔内对航空发动机的运行造成影响。航空发动机机匣构件在加工中要避免表面划伤提高航空发动机机匣构件加工完成后的工件表面的完整性，增强航空发动机机匣构件的疲劳使用寿命。
结语：航空发动机是飞机的心脏也是一个国家加工制造技术的重要体现，在航空发动机的加工制造过程中，航空发动机机匣构件是航空发动机加工制造的重点也是难点之一，在航空发动机机匣构件的加工制造过程中由于其材料、机匣的机构尺寸等的因素常常导致在航空发动机机匣构件加工完成后出现几何尺寸、形位公差超差等的问题，严重影响了航空发动机机匣构件的加工质量，此外，航空发动机机匣构件加工表面损伤会导致航空发动机机匣构件的使用寿命和使用强度等都大打折扣，为提高航空发动机机匣构件的表面加工质量，需要在总结分析影响航空发动机机匣构件表面完整性因素的基础上，做好对于航空发动机机匣构件加工工艺的优化，提高航空发动机机匣构件加工后的表面完整性，确保航空发动机机匣构件的加工质量。
参考文献：
[1]李国明.航空发动机机匣加工工艺研究[J].中国新技术新产品，2012（13）：120.
[2]张春华，赵冬梅，袁仲欣，等.航空发动机机匣构件的表面完整性工艺控制[J].机械设计与制造，2015（10）：136-138.