整体构件特种加工技术的发展趋势.pdfVIP

整体构件特种加工技术的发展趋势 南京航空航天大学机电学院 赵建社 1 整体构件的应用及加工现状 质、高效、低成本、快速响应地 体构件的结构特点如下 ： 在先进航空航天、武器装备 制造整体构件。对于一般由不锈 （ ）构件上的气流通道多为 1 发动机设计中，整体构件设计被 钢、铝合金、甚至部分钛合金材 结构复杂的异形型腔，部分是二 越来越多地采用，如图1 所示的 料制成，加工可达性较好的敞开 维弯扭，有的甚至是空间三维弯 整体叶轮、整体扩压器、整体机 式整体构件，传统加工工艺 （如 扭，其通道狭窄，甚至是封闭的 ； 匣等。整体构件的设计制造逐渐 数控铣削、精密铸造等 ）已经能 （ ）每个构件上都包含有几十 2 成为先进航空航天、武器装备发 够较好地完成加工，即便如此， 个、甚至百余个复杂气流通道或特 动机设计制造的发展方向，对于 国外发达国家仍在大力研究新工 征结构，且其型面精度要求高 ； 实现武器装备轻量化、小型化、 艺、新方法，以求降低生产成本、 （ ）为提高产品综合性能， 3 自动化、精确打击、全寿命可靠、 提高加工精度 ；但对于如图1 所 出于减重的需要，整体构件多为 高性能价格比等目标，具有重要 示的由高温合金等难切削材料制 薄壁结构件。 推动作用。另外，在现代高速列车、 成，加工可达性很差的闭式、半 除上述几何结构特点外，其制 大型船舶、先进涡轮机械等工业 闭式薄壁整体构件的整体制造难 成材料也多为高强、高硬、高温耐 产品中，整体构件设计也逐渐获 题，特种加工技术将是解决其加 热合金，使得整体构件特别难加工， 得应用，对于增大功率、提高速度、 工问题的首选工艺方法，尤其在 尤其对于闭式整体构件，使得其成 提高产品可靠性，以及节能减排、 实现真正的整体制造 （非传统上 为世界性制造难题，其制造难点主 改善环境，都具有重大意义。 的先进行分体加工，然后再装配 要表现在以下几个方面 ： 然而，由于整体构件的几何 联接或焊接成整体构件的制造 ） （ ）加工可达性差。闭式整 1 构形复杂并且材料难于加工，其 中将占有重要地位。 体构件，其气流通道空间弯扭程 整体制造已经成为世界性制造技 度大，通道又比较狭窄，使得刀 术难题，各先进工业国都在努力 2 整体构件的结构特点及工艺难点 具可达性极差，有些甚至通过复 研究开发相关制造技术，以求优 从制造的角度，图 所示的整 杂空间运动也无法利用直柄刀具 1 人物简介 ： 赵建社 ，1976年生 ，河南虞城人 ，南京航空航天大学机 电学院副教授 、工学博士、 研究生导师。主要从事精密高效 电解加工技术、精密微细电火花加工技术、特种加工 新技术、整体构件组合电加工技术等方面的研究工作。作为项 目负责人或主要承担人 完成国家 自然科学基金、武器装备预研、国防技术基础、航空基金、江苏省 自然科学 基金等应用基础和技术创新研究项 目、国防研究院所、工厂委托的技术攻关项 目等20 余项 ，为我国新型航空、航天发动机研制解决了多项国内无法加工的关键工艺难题 ， 发表整体构件 电解加工、电火花加工方面的学术论文10余篇 ，