闭式变截面异型通道复合特种加工技术应用研究

■ 郭坤 徐江龙 廖旺 曾雪晴 叶成思 吴建 / 中国航发南方

闭式整体流道件结构设计在新一代涡轴发动机上的应用越来越多，对于闭式异型通道，“电火花加工（EDM）+磨粒流”复合特种加工技术具有较好的应用前景。

在新一代涡轴发动机的压气机部件中，整体闭式径向扩压器零件承担着引流、转能的重要用途。该零件有30余处闭式变截面异型通道，长约150mm，截面比高达1∶10，通道轮廓有20多组截面数据，喉部轮廓度要求为±0.02mm，表面粗糙度要求为Ra0.6。

针对涡轴发动机压气机部分径向扩压器零件开展闭式变截面异型通道的加工，创新团队通过引入电火花加工（EDM）自动化工具、磨粒流先进设备，开展了“EDM＋磨粒流”复合加工工艺研究，解决了闭式复杂变截面通道零件的加工质量差、效率低的难题，并建立起适用于闭式复杂变截面通道加工的提高质量和效率的方案。

闭式变截面异型通道的加工技术特点

步骤繁琐，周期长

闭式复杂变截面通道的EDM存在电极装夹、找正困难等问题。每加工一个通道，都需要更换电极，且夹具分度定位精度差。EDM工序的加工周期通常需要30天。

闭式变截面异型通道特征零件

消耗量大

闭式深窄腔通道散热效果不好，采用铜电极加工时受热影响较大。粗加工时单个电极仅能加工3个通道；精加工时，采用2个铜电极分上下部分进行，单个零件加工需要更换30根电极进行加工。

质量不稳定

由于电极找正困难，导致零件加工通道位置度不合格。电极供应商无法保证电极制造精度，加工损耗过大，局部损耗不一致，加工参数未优化且不稳定，导致零件不符合轮廓度±0.02mm的标准。……