精密制造与自动化
2016年第2期
高压冷却技术在航空高温合金薄壁零件加工中的
应用
胡增荣李俊杰孙义林：赵利润？徐华？
（1.苏州大学江苏苏州215137：
2.新宇航空苏州有限公司江苏苏州205021）
摘要通过高温冷却技术在某航空高温合金薄壁零件加工中的应用，解决了由于高温材料强度高，在切削加工的时候，会产生大量的切削热，从而使刀具温度迅速升高、刀具钝化，增加切削抗力，使薄壁零件变形，进而难以保证加工质量的间题。使用高压冷却技术，高压射流可以直接作用于切前区，在高效冷却的同时，冲断并带走切屑，使刀具可以长时间的保持在优良的切削状态，从而有利于减小零件变形提高加工质量。结合某航空薄壁零件的加工，进行了高压冷却技术的实验。实验表明，高压冷却技术辅以其它如夹具的辅助支撑、高硬度刀具等，可以有效加工该高温合金薄壁零件。
关键词高压冷却高温合金薄壁零件机加工
航空航天领域某战零件需要在高温条件下工作，一般的金属合金材料随着温度的升高会迅速软化失效，无法应用到这类场合，所以这些零件就需要采用高温合金制造。
所谓高温合金一般是指在600℃~1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。高温合金虽然有优良的高温性能，但也正是由于其热稳定性好、高温强度和硬度高、耐腐蚀、抗磨损等特点，所以其切削加工性能就表现的特别差，是典型的难加工材料。研究表明如以45"钢（正火) 的切前加工性系数比作1，则高温合金的切削加工性系数大约为0.05~0.3左右，也就是其加工难度是普通碳钢的几倍到十几倍（，")。并且航空零件中还有很多薄壁腔体类高温合金零件，这类零件往往精度要求还比较高，材料本身加工性能就差，零件结构刚性文差，精度要求文高，这给实际的加工制造带来了很大的困难，很多零件不得不以小进给，多次走刀为代价来换取加工质量。
本文结合某航空发动机吊架的一个薄壁镍基高温合金零件讨论应用高压冷却技术来在保证加工质
量的同时提高加工效率。 1问题提出
如图1所示，该零件是某航空发动机的吊架零件，材质是Inconel718镍基高温合金，由图可见该
零件属于薄壁零件，结构性很差，并目加工要求高，两边壁板上孔的同轴度和两壁板内表面的平行度以及孔的直径尺寸、两内表面距离尺寸公差都非常小。该零件毛坏为模锻成型，各加工面余量留的都非常大，余量最大的地方近40mm。并且这是一个基础件，一直以来都是在加工中心上一点一点的切前，最初这个零件以主坏到成品零件需要180个小时才能做完，后来不断的从刀具、夹持方式和切削用量等方面改进，逐渐缩短到目前的70个小时。现在的时间主要耗费在精加工上，由于零件材质和结构刚性的制约，无法有效提高精加工速度。现在希望对该零件的加工工艺进一步改进，使现有加工时间再缩短三分之一。
图1某发动机吊架零件
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