摘要：本文主要从壳体加工的工艺特点及难点，工艺设计及工艺技术的实践应用入手，对壳体加工的工艺技术进行了深度的分析及研究，进而能够充分利用壳体加工的工艺技术各项功能优势，提升壳体加工的质量及效率。
关键词：壳体；加工；工艺；技术；研究；应用；
前言
壳体件（Shell parts），为我国航空业发动机的燃油总控制系统当最为核心的零部件，为各种分布器、调节器、油泵等相关组件装配的母体。在燃油的总控制系统当中，壳体所起到的功能作用为支撑所有高中低的压油路及控制元件之导引性作用。壳体的结构相对较为复杂，对各项加工制造工艺及相关技术的要求相对较高。
1、工艺特点及难点分析
1.1基本特点
为了能够切实地保证壳体的加工工艺及相关技术应用效果，就需先从其实际的壳体结构及加工工艺特点上入手，做到从根本上了解与掌握壳体及其加工的相关要点。那么，从壳体结构上分析，它主要的特点在于因其实际的安装空间相对较为有限，壳体的结构通常是较为复杂性的形状、紧凑性较为明显，位置的精度相对较高。壳体内部的油路孔交错纵横，多数是大长径的深孔；而从壳体的加工工艺入手分析，为了将壳体整体结构的重量减轻，多数应用刚度性及强度性相对较高的一些有色的金属合金，如高强度性铝合金及高强度性的镁合金等材料。那么，针对于这种材料工艺的设备选型、各项参数设计、加工来说，难度性相对较大。壳体内部的深沟槽中孔系与其相贯的油路孔系加工与毛刺的去除，都有着较大的难度性。燃油的控制系统中壳体上通常会进行活门的衬套安装，必须是热压性装配的衬套。在一定程度上，这种壳体需进行研磨的配套，保证其活门与衬套间配合的间隙。
1.2主要难点
如图1所示，以某壳体为例，它的结构极具紧凑性及复杂性，工作期间壳体承受着10MPa油压。壳体最大的外形尺寸270mm*254mm*248mm，复杂的孔系共有12处，油路的孔多达130余条，多数是孔径、深孔、过桥孔尺寸均相对较小，有10余条Φ3.7mm、Φ3.2mm等较小直径的油路孔，孔深度为135mm-189mm。因而，如图2所示，需对其进行深孔的加工工艺相关技术及强度性测试技术予以深度研究。
图1 壳体的内部油路示图
图2 工艺难点与解决方法示图
2.工艺设计分析
2.1 工艺基本流程
壳体的加工通常分为四个主要环节，包含着粗加工环节、半精细化加工环节、精细化加工换机及清理环节。该壳体主要是铸造的毛坯为典型的六面式孔隙壳体，复杂性较为明显，外形的尺寸相对较大，内部的油路及型腔较多。在进行选择期间需本着基准重合性的原则，确保其与设计的基准相重合，以尽量减少尺寸换算期间产生相应的差异。一般情况下，对于设计图纸的分析及定位，针对于普通的六面式壳体，其一，需利用两个相对较为平行的定位面；其二，可利用两个相互垂直的定位面，来进行壳体的加工。但是，基于该壳体并没有处于相对平行状态的定位面。因而，只能够择取第一种加工工艺方法，并利用一面两销定位法。基于该壳体的油路孔相对较多，为了防止因定位面的不合理选择而出现加工的盲区，就需利用相互垂直三个面来进行定位。此外，为防止加工的后期出现了毛坯的质量等问题，就需在精细化加工之前开展气密试验分析。那么，综合以上论述及分析，如图3所示为该壳体的加工工艺具体流程。
图3该壳体的加工工艺具体流程示图
2.2 壳体的冲洗工装设计及制造
基于该壳体的结构极具复杂性，需进行专用的冲洗性夹具设计。因此，设计者可设计出冲洗小型车辆所应用的冲洗机及连续性壳体等。如图4所示，针对于小车的冲洗则可加工制造每个或多个小车，进行一个壳体的组合性安装，进而实现多个壳体的交替性冲洗，也就是在箱内进行一个壳体的冲洗，而另一个壳体则进行外部的安装准备，以切实地提升冲洗的效率及质量。对于小车油路，如图5所示，可利用管接头及软管，来实现与壳体的油路相互连接。一端其与小车的出口处连接，另外一端则是与软管有效连接，利用螺帽予以紧固处理。输油管应用的是透明的软管，依据实际需求来予以合理的裁剪处理。该冲洗的夹具为多功能、组合式的冲洗性夹具，通用性相对较强，适用于不同壳体内部油路的冲洗工作，主要特征为批量小及品种繁多，应用效果较为明显。
图4 小车冲洗结构示图
图5小车冲洗的连接方式与实物示图
3、实践应用研究
3.1 交叉性孔系与油路孔的加工差异
交叉性孔系与油路孔的加工差异，其所形成的根本原因多数在于：其油路孔的进口位置其表面的形状为不规则性，钻头在切入时基于出现偏移情况；油路孔相对较长，钻头直径及长度也相对较大，实际的刚性度严重不足；其油路孔并不属于单独细孔；它在与其它的一些孔系、油路孔等相交期间会形成一定的孔网，钻头行进时，极易出现断屑等情况，最终导致钻头偏移问题出现。那么，为了能够更好地发挥壳体加工的工艺技术各项功能优势，避免此类问题出现的几率，就需先从交叉性孔系与油路孔的加工差异控制入手，遵循先长后短、先斜后直、先小后打、先油路后主孔、先面后孔、先引导而后开展扩孔的基本工艺技术实施原则，提高壳体加工相关工艺技术操作的效率及综合质量。
3.2 合理优化交叉性孔系与油路孔的加工
其一，如图6所示，针对于壳体的非加工表面的延伸性油路孔，可在其孔口处加工一个相比较于油路孔实际直径较大的、且垂直在油路孔的轴线平面，加工其与油路孔的同轴定位所在中心孔，最后再进行油路孔的加工，以防止偏移情况的出现；其二，当该孔系颞部一条的油路孔，其与孔系的轴线之间夹角相对较小时，可先进行油路孔的加工，而后再进行孔系的加工，以从根本实现交叉性孔系与油路孔的加工合理优化。
图6 自非加工的表面延伸至油路孔示图
3.3 冲洗壳体
壳体的冲洗流程主要为：将桶油路的毛刺去除；涮洗壳体的各个方位；单孔冲洗之上，各个油路的单孔冲洗；利用冲洗箱来进行大流量的冲洗机冲洗，壳体应固定在冲洗的小车上，与冲洗的油路接通，利用数控编程来对其进行自动化的冲洗操作。
4、结语
综上所述，为了能够更好的服务于我国的航空业，保证其发动机的燃油总控制系统可持续稳定地运行，就需对壳体的加工工艺及相关技术予以有效性分析及研究，把握好壳体的加工工艺及相关技术各项功能优势，以尽可能地缩短实际的生产周期，进一步提升产品的生产质量及效率。
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论文作者:古发明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/6
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