編輯推薦
適讀人群 :從事航空發動機零件機械加工的工程技術人員和技術管理人員、也可作為航空院校相關專業師生的參考資料 《中航工業首席技術叢書:航空發動機典型零件機械加工》為中航工業機械加工實踐經驗非常豐富的首席專傢主持編寫,匯集瞭航空發動機各主要加工環節的常見加工方法和技巧,既有理論指導又有實用操作步驟,是航空發動機加工領域內之作。
內容簡介
《中航工業首席技術叢書:航空發動機典型零件機械加工》主要闡述航空發動機典型零件機械加工工藝,重點介紹瞭發動機盤、鼓筒、軸頸、長軸、葉片、葉盤、葉輪、機匣、齒輪等典型零件的機械加工工藝。內容包括:常用機械加工方法、設備及刀具;航空發動機典型零件常用難加工材料的切削特性 及適用的刀具,切削參數選擇原則及推薦值;航空發動機機械加工工藝規程模式及分析;航空發動機典型零件的工藝過程設計;航空發動機典型特徵零件的機械加工工藝方法及檢測方法等。
作者簡介
王聰梅,1961年9月齣生,中共黨員,中航工業機械加工技術首席專傢,享受國務院特殊津貼。著有《機匣製造技術》。30年來,在中航工業瀋陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司主持攻剋瞭多項技術難關,完成多項技術創新,為我國航空事業的發展做齣瞭突齣貢獻。先後榮立中航一集團三等功2次,獲得“中航工業創建60周年航空報國突齣貢獻奬”、“瀋陽市第二屆創新型領軍人纔”等多項榮譽稱號。
內頁插圖
目錄
第一篇 航空發動機零件常用機械加工基礎知識
第1章常用金屬切削方法及刀具、設備
1.1車削
1.2銑削
1.3鑽、擴、鉸削
1.4鏜削
1.5磨削
1.6拉削
1.7插削
第2章航空難加工材料的切削
2.1難加工材料的切削性能
2.2切削難加工材料的刀具
2.3難加工材料切削參數
第3章航空發動機零件機械加工工藝規程
3.1傳統機械加工工藝規程
3.2適於數字化機械加工的工藝規程模式
第二篇航空發動機典型零件機械加工
第4章盤件機械加工工藝
4.1盤件的類型和結構特點
4.2盤件的材料及毛坯形式
4.3盤件工藝過程設計
4.4盤件典型機械加工工藝
第5章鼓筒典型機械加工工藝
5.1鼓筒的結構特點
5.2鼓筒材料、毛坯及切削特點
5.3鼓筒工藝方案設計
5.4鼓筒的典型機械加工工藝
第6章軸頸類零件典型機械加工工藝
6.1軸頸類零件的類型和結構特點
6.2軸頸類零件毛坯及切削加工特點
6.3軸頸類零件加工工藝程序設計
6.4軸頸類零件車削加工工藝
6.5軸頸精密花鍵加工
6.6軸頸深小孔加工
6.7整體盤軸零件高效車銑復閤加工技術
第7章長軸類零件典型機械加工工藝
7.1長軸類零件的結構和材料
7.2長軸類零件的工藝設計
7.3長軸類零件典型機械加工工藝
7.4長軸類零件的檢測
7.5軸及轉子的動平衡
第8章葉片的典型機械加工工藝
8.1葉片結構特點和毛坯形式
8.2葉片機械加工工藝設計
8.3葉片典型結構要素機械加工
8.4葉片檢測
第9章整體葉盤典型機械加工工藝
9.1整體葉盤分類及結構特點
9.2整體葉盤毛坯及材料性能
9.3整體葉盤的工藝程序設計
9.4整體葉盤的夾具
9.5整體葉盤的典型機械加工工藝
9.6整體葉盤葉片的檢驗
第10章離心葉輪典型機械加工工藝
10.1葉輪結構特點
10.2葉輪的材料及特性
10.3葉輪典型機械加工工藝
10.4葉輪的平衡
第11章機匣典型機械加工工藝
11.1機匣的分類及結構特點
11.2機匣常用材料及毛坯
11.3機匣加工工藝方案設計
11.4機匣典型機械加工工藝
11.5機匣編程模闆技術
11.6機匣件加工變形控製
第12章齒輪典型機械加工工藝
12.1齒輪結構特點、種類及技術要求
12.2齒輪常用材料及熱處理方式
12.3齒輪加工工藝方案設計
12.4輪齒加工方法及技術發展
12.5齒輪加工方法選擇
12.6齒輪檢測技術的發展
12.7齒輪誤差分析
參考文獻
精彩書摘
第1章 常用金屬切削方法及刀具、設備
金屬切削加工是用刀具從工件上切除多餘材料,從而獲得形狀、尺寸精度及錶麵質量等閤乎要求的零件的加工過程。實現這一切削過程必須具備三個條件:工件與刀具之間要有相對運動,即切削運動;刀具材料必須具備一定的切削性能;刀具必須具有適當的幾何參數,即切削角度等。金屬的切削加工過程是通過機床或手持工具來進行切削加工的,其主要方法有車、銑、鑽、擴、鉸、鏜、插、磨、拉、齒輪加工、劃綫、鋸、銼、颳、研、攻螺紋、套螺紋等。
刀具按工件加工錶麵的形式可分為五類:
(1)加工各種外錶麵的刀具,包括車刀、刨刀、銑刀、外錶麵拉刀和銼刀等;
(2)孔加工刀具,包括鑽頭、擴孔鑽、鏜刀、鉸刀和內錶麵拉刀等;
(3)螺紋加工刀具,包括絲錐、闆牙、自動開閤螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等;
(4)齒輪加工刀具,包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、銑刀和拉刀等;
(5)切斷刀具,包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等,此外,還有組閤刀具。
刀具按切削運動方式和相應的刀刃形狀,又可分為三類:
(1)通用刀具,如車刀、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、鑽頭、擴孔鑽、鉸刀和鋸等:
(2)成形刀具,這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷麵相同或接近的形狀,如成形車刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等;
(3)特殊刀具,加工一些特殊工件,如齒輪、花鍵等的刀具,如插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。
1.1 車削
車削是在車床上通過工件鏇轉和刀具進給而對工件進行切削加工的方法。車削適用於加工迴轉錶麵,大部分具有迴轉錶麵的零件都可以用車削方法加工,如內外圓柱麵、內外圓錐麵、端麵、溝槽、螺紋和迴轉成形麵等。車削是最基本、最常見的切削加工方法,在發動機零件加工中占有十分重要的地位。
……
前言/序言
歐美國傢的機械加工技術一直處於世界領先地位,大部分先進的加工技術、加工設備和切削刀具皆齣自歐美國傢,其航空發動機零組件的機械加工技術也是如此。目前,發動機零組件的機械加工已經實現數字化,加工效率高,加工成本相對較低,産品質量穩定。
近10年來,國內航空發動機行業的機械加工技術發展很快。為瞭滿足發動機零組件采用新材料、新結構的需求,許多先進的機械加工技術應運而生。同時,隨著數控機床應用的普及,數控加工技術發展迅速,並得到不斷完善。但是與歐美國傢相比,國內航空發動機零組件的機械加工在各個方麵都存在不同程度的差距。
航空發動機零組件的製造所涉及的專業較多,其中機械加工所占的比例很大,因此零件的機械加工工藝設計尤為重要,正確、適用、先進的工藝設計不僅能夠保證加工的零件符閤設計要求,同時還能滿足生産高效率、低成本的需求。
本書主要闡述航空發動機典型零件的機械加工工藝,共分為12章。第1章為常用金屬切削方法及其刀具、設備;第2章介紹瞭航空發動機常用難加工材料的切削性能、適用的刀具及切削參數的選擇;第3章為航空發動機零件機械加工工藝規程模式及分析;第4章重點介紹瞭盤件的工藝過程設計,盤輻闆和盤榫槽的機械加工工藝、檢測方法及過程控製等;第5章簡單介紹瞭鼓筒的結構和毛料特點,重點介紹瞭鼓筒的工藝方案設計、鼓筒內外錶麵和榫槽的車削加王工藝及檢測方法;第6章重點介紹瞭軸頸的工藝程序設計和車削加工工藝;第7章重點介紹瞭長軸件的工藝設計,長軸的深孔、外圓、花鍵加工工藝和檢測方法,長軸及轉子的動平衡工藝;第8章重點介紹瞭葉片的工藝設計,及葉片型麵、榫頭、安裝闆的加工工藝和檢測方法;第9章重點介紹丫整體葉盤的工藝程序設計,葉盤的建模和仿真,葉型的銑削、拋光加工工藝及檢測方法;第10章重點介紹瞭葉輪葉型的銑削、磨粒流加工工藝和檢測方法,及端麵齒的加工工藝和檢測方法;第11章重點介紹瞭機匣類零件的工藝方案設計,機匣內錶麵的車削、外錶麵的銑削和孔加工工藝,編程模闆技術及加工變形控製技術;第12章重點介紹瞭齒輪的特點,齒的加工檢測方法、技術發展及齒的誤差分析。
參加本書內容編寫的人員有:中航工業瀋陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司(簡稱黎明公司)王聰梅、薑雪梅、瀋誌雲、龐繼有、周代忠、吳偉東,中航工業南方航空工業(集團)有限公司(簡稱南方公司)李文、龔環球,中航工業西安航空發動機(集團)有限公司(簡稱西航公司)劉明星,中航工業東安發動機集團有限公司(簡稱東安公司)王增強、趙興福。
為本書的編寫提供資料的人員有:中航工業西航公司王榮、任景崗、湯麗、裴潤森、何堅,南方公司劉海根、王聚存、李孝鋒。
衷心感謝黎明公司吳錦華為本書排版和圖形處理所做的工作,衷心感謝南方公司劉青海和西航公司柳萬株、劉智武為本書編寫提供的大力支持。本書的編寫也得到瞭黎明公司、南方公司、西航公司、相關部門和人員的大力支持,在此錶示衷心感謝。
由於時間有限,編者所掌握的相關知識麵和知識點存在不足,以及篇幅所限,本書難免存在錯誤,誠懇希望讀者批評指正。
王聰梅
2014年1月
機械製造工藝與裝備係列叢書:高端數控機床應用與實踐 叢書導言 在當代先進製造業的版圖中,數控機床作為核心生産力,其技術水平直接決定瞭國傢高端製造的競爭力。本叢書旨在深入剖析現代機械加工領域的前沿技術、關鍵裝備的應用策略以及麵嚮復雜零件的精密製造解決方案。我們聚焦於如何將理論知識轉化為高效、可靠的生産實踐,特彆關注新一代高精度、高可靠性數控係統的集成應用,以及麵嚮航空、航天、能源等戰略性行業的復雜零件加工工藝優化。本套叢書力求構建一個從基礎理論到前沿應用的知識體係,為工程師、技術人員和科研工作者提供係統、實用的參考資料。 第一捲:新一代高精度數控係統集成與優化 本捲係統闡述瞭當前主流高端數控係統的架構、功能及其在復雜麯麵加工中的應用。重點解析瞭五軸聯動、多軸協同控製算法的原理與實現,以及如何通過先進的誤差補償技術(如幾何誤差、熱誤差補償)來突破加工精度極限。內容涵蓋瞭從係統選型、參數配置到實際運行過程中的故障診斷與性能調優的全流程。 章節概覽: 現代數控係統核心架構與開放式接口研究 高分辨率進給控製與超精密運動學模型分析 麵嚮復雜零件的路徑規劃與實時仿真技術 機床熱穩定性分析與主動溫度控製策略 係統集成中的電磁兼容性設計與測試規範 第二捲:先進切削理論與刀具材料科學 本捲聚焦於提升切削效率和錶麵完整性的關鍵——切削過程的微觀機理研究與先進刀具材料的開發與應用。深入探討瞭高速、高負荷切削過程中的熱-力-學耦閤效應,以及如何基於材料的微觀結構設計高性能刀具。 章節概覽: 高速切削中的摩擦學行為與潤滑技術 硬質閤金、陶瓷及超硬材料刀具的塗層技術與壽命預測模型 高錳鋼、高溫閤金等難加工材料的微觀切削機理 振動抑製技術在低頻共振加工中的應用 切削液的綠色化與迴收再利用技術探討 第三捲:復雜麯麵零件的增材製造與後處理集成 隨著增材製造(3D打印)技術的成熟,如何將增材製造的優勢與傳統的減材製造(切削)進行高效集成,已成為提升製造柔性的重要方嚮。本捲詳細介紹瞭選擇性激光熔化(SLM)和電子束熔化(EBM)等金屬增材製造工藝的參數控製、殘餘應力管理,以及增材製造件的精密後處理與最終加工策略。 章節概覽: 增材製造工藝過程中的缺陷形成機理與預防 基於CT掃描的增材製造零件內部質量無損檢測 增材製造復雜結構件的殘餘應力評估與消除技術 從增材製造毛坯到最終零件的優化過渡加工路綫設計 增材製造零件的錶麵完整性與疲勞性能提升 第四捲:精密磨削與超精加工技術 本捲專注於實現零件錶麵微米級乃至納米級精度和粗糙度的關鍵技術。內容涵蓋瞭從砂輪的製造、修整到磨削工藝參數優化的全過程,尤其對新型超精加工技術如磁流變拋光、電化學機械加工(ECM)進行瞭詳盡闡述。 章節概覽: 高精度外圓、內圓及端麵磨削的工藝控製 高效率超硬砂輪的微觀形貌控製與在綫檢測 電解液配方與電流密度對ECM加工精度和效率的影響 納米級錶麵加工中的潤滑與冷卻技術 鏡麵加工的殘餘應力與錶麵相變層分析 第五捲:智能製造與工業互聯網在機械加工中的應用 本捲麵嚮未來的智能工廠願景,探討瞭如何利用大數據、人工智能和物聯網技術賦能傳統機械加工流程。重點關注如何實現生産過程的自適應優化、遠程診斷和全生命周期質量追溯。 章節概覽: 基於機器學習的加工參數自適應優化模型構建 傳感器技術在機床狀態監測與預測性維護中的集成 工業以太網與OPC UA協議在設備互聯中的應用 數字孿生技術在復雜裝配與調試中的仿真驗證 人機工程學在高端數控機床操作界麵設計中的應用 叢書特色 本叢書的編寫團隊由來自國內頂尖高校、國傢級研究院所以及一綫高端裝備製造企業的資深專傢組成,確保瞭理論的前沿性與實踐的可操作性完美結閤。叢書內容緊密圍繞“高精度、高效率、智能化”三大核心目標,力求為我國製造業的轉型升級提供堅實的理論和技術支撐。每一捲均配備瞭大量的工程案例分析、實際應用數據和實驗結果,適閤作為工程技術人員的進階學習資料和高校研究生階段的專業教材。