航空发动机中压涡轮焊接短轴加工工艺研究

impact of the cutters. Through adjusting the cutters trace and the setting face to settle the profile and run out disconformity issue. Finally the conformance rate of the seals is 100%.
Key Words:Welded Assembly Stub Shaft ; Grinding Process; Technical Process; The Roundness of Bearing Track; Dabber; Seals
目    录
摘要............................................................................................................................. I Abstract ............................................................................................................................. II 1  绪论 (1)
1.1  研究目的和意义 (1)
1.2  研究现状 (2)
1.2.1  国外研究现状 (4)
1.2.2  国内研究现状 (5)
1.3  本课题主要研究内容 (6)
混流式风机2  中压涡轮焊接短轴类零件的功能要求及结构特点分析 (7)
2.1  图纸技术分析 (7)
2.2  中压涡轮焊接短轴零件的材料及其精度要求分析 (11)
2.2.1  零件结构研究 (11)
2.2.2  零件材料分析 (15)
2.2.3  加工设备分析 (18)
3  工艺路线分析 (21)
3.1  传统工艺路线分析 (21)
3.2  现行工艺路线分析 (21)
3.3  工艺路线的改进 (24)
3.4  中压涡轮焊接短轴磨削加工工艺分析 (38)
3.4.1  中压涡轮焊接短轴类零件研磨和圆磨工艺分析 (38)
3.4.2  中压涡轮焊接短轴零件数控磨削工艺研究 (39)
3.4.3  中压涡轮焊接短轴类零件数控磨削芯轴结构特点及使用方法 (39)
4  中压涡轮焊接短轴生产中存在的技术问题以及解决方法 (41)
4.1  No.380磨轴承环实验分析 (42)
凤斗
4.2  零件封严齿的轮廓度和跳动超差的原因分析及解决办法 (54)
结论 (60)
天然气相对密度参考文献 (61)
致谢 (63)
校外教育网 (64)
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IV-墙上画大饼
1  绪论
1.1  研究目的和意义
航空发动机轴类零件的加工是整个发动机零件加工的重点。目前常见的发动机轴类零件分为三类,包括长轴、细长轴和薄壁空心轴。风扇轴、压气机轴、高压涡轮轴属于长轴,低压涡轮轴属于细长轴,而本文所研究的短轴零件则属于薄壁空心轴,它是一个转子零件,主要用于涡与发动机支撑轴承相连,是重要的承力关键零件。为了满足发动机对短轴的性能要求,短轴前段的轴承环由滚动轴承钢制成,后段由镍基高温合金制成,两种材料焊接在一起构成了中压涡轮焊接短轴。该短轴处于发动机中压涡轮后端,短轴的后段法兰与中压涡连接,工作温度在800摄氏度以上。用来连接发动机主轴和涡的链接件,因此在国内航空界内也称这类零件为“轴颈”。
随着近年国际航空业的发展,国际业务系统作为对外交流的一个窗口,与多家外国航空发动机公司建立商务合作关系,承揽了多种发动机零件的加工。本文所研究的短轴类零件为罗尔斯·罗伊斯公司的产品,主要应用在罗罗公司TRENT全系的飞机发动机中,其中Trent 900、Trent1000与Trent XWB为市场的领导者(图1.1为TRENT900发动机引擎图片)。黎明公司作为中国航空发动机生产制造的主力企业,虽然已经在国内发动机生产和制造中占据了领先地位,但与国外先进发动机生产企业相比还有很
大差距,尤其是零件加工精度的保证方面更是远不及西方先进国家水平。因此在加工中,保证加工质量,提高产品的合格率成为了黎明公司乃至国内多数相关企业的首要问题。本课题旨在举例深度剖析影响零件合格率的相关因素,通过研究提出改善方法,作为技术指导,切实帮助黎明公司提高短轴类零件加工精度,使得黎明公司增强了作为RR公司短轴类零件项目全球唯一供应商的优势,为罗罗公司指定黎明公司进行承接TRENT XWB等新型发动机短轴类零件的生产奠定基础。
本文所研究的课题属于先进制造技术领域。研究此课题目的是为了实现黎明公司与国际相关领域的其他具有先进技术的公司进行合作,从而能够实现技术新突破,为我国国内同类产品从材料上、加工工艺上提供可供参考的数据,从而实现中压涡轮焊接短轴的高效高质加工[1]。
图1.1  TRENT900型发动机
Fig. 1.1  TRENT900 engine
1.2  研究现状
短轴类零件是焊接在长轴上用来连接盘类零件的关键零件,在发动机工作过程中,具有举足轻重的地位。因此保证短轴类零件的加工质量,是飞机发动机正常工作的基本保证,决定了整个发动机的寿命以及安全性。随现代航空发动机技术的飞速发展,对航空发动机上零件的性能要求也相应的提高,作为航空发动机敏感部件的短轴类零件的结构相应的变得复杂,同时机械加工制造的难度也大大增加,传统的机械制造方法已经很难满足图纸要求和实际的需要。随着制造技术的发展,数控自动化加工技术在国内外的机械制造业尤其是航空制造业中已得到了广泛的重视和应用,尤其是其加工精度高、人为影响因素低,对控制被加工零件变形方面有了长足的进步和发展[2-8]。
在航空发动机进行工作的时候,短轴配合外部轴承,进行高速旋转,在工作状态下主轴要承受一定的气体载荷与质量惯性力,这些载荷存在的形式有外压力、内压力、横向力、轴向力、弯矩、扭矩和振动载荷。短轴在高温状态下工作时,还要承受很大的热载荷,这些热载荷是由温差引起的,所以在飞机的每次起落与飞行的过程中,轴类零件总会产生多向的疲劳应力。由于疲劳应力的影响而导致材质受伤、变形,易造成重大事故。因此目前国外的航空发动机生产商,对于短轴类零件的加工是非常重视的。并且严格按照相关工艺执行,对于零件的精度要求在航空类零件中是比较高的,最高精度可达到5微米以下[9-13]。
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Fig 1.2 The WASS location in the whole engine
Fig. 1.3 Weld assembly stub shaft
>四川达县县委书记

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