馬侖 侯大勇 馬曉薇

摘 要：航空工業(yè)是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要體現(xiàn)。我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，對(duì)于航空工業(yè)的發(fā)展尤為重視，其中，航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的心臟，是飛機(jī)的動(dòng)力之源，在航空工業(yè)的發(fā)展中有著舉足輕重的地位。在飛機(jī)零部件的制造過(guò)程中，光整加工對(duì)于零部件的使用性能以及零部件的可靠壽命等都有著十分重要的影響。文章將在分析光整加工對(duì)于飛機(jī)齒輪性能影響的基礎(chǔ)上針對(duì)如何對(duì)齒輪進(jìn)行光整加工進(jìn)行分析介紹。

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動(dòng)機(jī)；齒輪加工；光整加工

前言

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的心臟，其設(shè)計(jì)及加工質(zhì)量的好壞對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有著十分重要的影響。齒輪是一種在機(jī)械行業(yè)中應(yīng)用量大且廣的基礎(chǔ)性零件，其表面質(zhì)量的好壞對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的性能有著直接的影響，齒輪表面的質(zhì)量和齒輪的修形對(duì)于齒輪的使用質(zhì)量的使用壽命都有著十分重要的影響，對(duì)加工后的齒面進(jìn)行光整加工，是提高齒輪使用質(zhì)量的有效途徑，從而更好地為我國(guó)的航空工業(yè)發(fā)展添磚加瓦。

1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體齒輪光整加工現(xiàn)狀

齒輪是機(jī)械行業(yè)中應(yīng)用較多的基礎(chǔ)性零件，其加工質(zhì)量的好壞對(duì)于機(jī)械性能有著十分重要的影響，其中齒輪的齒面質(zhì)量和齒輪修形對(duì)齒輪的使用性能有著十分重要的意義，為提高齒面質(zhì)量需要對(duì)齒面進(jìn)行光整加工從而提高齒輪質(zhì)量。在我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪的光整加工仍然處于起步階段，與國(guó)外同行相比存在著較大的差距，其主要變現(xiàn)為：齒輪的加工精度較低、齒面的粗糙度較高，從而造成同型齒輪在使用時(shí)使用壽命較低、運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的噪音較高，齒輪的承載能力較弱。總體來(lái)說(shuō)，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪的制造中，齒輪制造的質(zhì)量差距是多方面的，不但表現(xiàn)在精度上，齒輪表面質(zhì)量以及加工工藝等方面都有著一定的差距。

國(guó)內(nèi)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體齒輪表面光整加工現(xiàn)狀：航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪表面的光潔度會(huì)對(duì)齒輪的使用性能造成極大的影響，較高的齒輪表面粗糙度會(huì)使得齒輪的傳動(dòng)能力以及使用壽命都有著一定程度的提高。同時(shí)通過(guò)對(duì)齒輪進(jìn)行大量的測(cè)試與研究表明，航空發(fā)動(dòng)齒輪主要依靠的是齒面的接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械力的傳遞，在齒輪接觸的過(guò)程中，其齒輪表面都是粗糙的表面，其在進(jìn)行齒面的接觸時(shí)都是依靠表面的輪廓尖峰之間先進(jìn)行接觸的，或者是兩個(gè)齒面之間進(jìn)行犬牙交錯(cuò)，齒與齒之間相互嵌入，粗糙度較高的齒輪經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后的使用，齒面經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的接觸將微觀表面所產(chǎn)生的微觀尖峰折斷、壓平，從而使得粗糙的齒面變得平滑，此時(shí)，齒輪的精度已經(jīng)發(fā)生較大的變化。因此，在完成對(duì)于齒輪的加工后對(duì)齒輪進(jìn)行后續(xù)的光整加工來(lái)提高齒輪表面的光潔度是十分必要的。齒輪表面的質(zhì)量不但對(duì)精度會(huì)產(chǎn)生較大的影響，同時(shí)對(duì)于齒輪的使用壽命等也會(huì)產(chǎn)生重要的影響。剃齒是我國(guó)在齒輪光整加工中采用較多的一種精度加工方法，但是此種方法多適用于軟齒面齒輪的加工，且加工后齒面積屑瘤現(xiàn)象較為嚴(yán)重，從而使得加工后的齒面精度較低。磨齒加工根據(jù)加工原理的不同可以分為成形磨和展成磨齒，通過(guò)磨齒可以得到較高的加工精度，但是對(duì)于齒面質(zhì)量無(wú)法達(dá)到較高的要求。

2 光整加工技術(shù)的簡(jiǎn)介

零件表面的加工質(zhì)量對(duì)于零件的使用性能、使用壽命等都有著極大的影響，在機(jī)械零部件的加工過(guò)程中，影響零部件加工質(zhì)量的影響因素很多，為此，需要使得加工完成的工件表面達(dá)到要求的加工質(zhì)量，除了選用較為合理的加工方法和工藝參數(shù)外，還可以對(duì)零件表面進(jìn)行光整處理和去毛刺。

對(duì)零件表面進(jìn)行加工的方法眾多，各種加工方法在得到所需要的尺寸和形狀的同時(shí)也在工件表面形成一定的表面質(zhì)量，現(xiàn)今使用的保證零件表面質(zhì)量的各種方法中，有些是主要改善零件表面的幾何特征，如減小零件表面的粗糙度和去除毛刺、劃痕等，而有些加工方法則主要是著重改善表面的幾何特征和力學(xué)性能。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的加工過(guò)程中，對(duì)于表面處理的要求越來(lái)越高，需要在齒輪表面的光潔度上狠下功夫，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的加工質(zhì)量。

2.1 光整加工的技術(shù)含義

在進(jìn)行零部件的加工過(guò)程中，不論是采用切削還是鍛造、沖壓、焊接等方式都會(huì)在零部件的表面留下各種加工的痕跡以及缺陷，如表面的凹凸不平、棱邊缺陷、毛刺等，以上這些都會(huì)對(duì)零部件的使用性能造成極大的影響。而零部件光整技術(shù)則主要是為了應(yīng)對(duì)以加工對(duì)零件造成的不足，提高零部件的表面加工質(zhì)量為主要目的的加工技術(shù)。

2.2 光整加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的進(jìn)步以及加工精度的發(fā)展，現(xiàn)今的加工制造已經(jīng)向著精密和超精密、細(xì)微和超細(xì)微的方向發(fā)展，為提高加工零部件的加工質(zhì)量多采用以下方法對(duì)零部件表面進(jìn)行光整處理：磁流體研磨、電解磨削、磁粒光整加工以及電化學(xué)機(jī)械光整加工等技術(shù)。同時(shí)隨著材料技術(shù)的發(fā)展，大量的新材料被應(yīng)用于零部件的制造過(guò)程中，研究和發(fā)展新的復(fù)合加工技術(shù)是提高工件質(zhì)量的重要手段。從手工研磨、拋光發(fā)展到機(jī)械對(duì)零部件表面進(jìn)行光整、非傳統(tǒng)光整加工到復(fù)合光整加工這一發(fā)展過(guò)程，光整加工技術(shù)正向著更為高效且良好的提高表面的加工質(zhì)量的方向前進(jìn)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的齒輪在發(fā)動(dòng)機(jī)中占據(jù)著重要的地位，為解決齒輪表面加工質(zhì)量所帶來(lái)的問(wèn)題需要做好齒輪表面的光整加工，提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能。

3 光整加工技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪加工中的應(yīng)用

通過(guò)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪進(jìn)行光整加工，以達(dá)到提高齒輪表面的加工質(zhì)量，提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪的使用性能的目的。現(xiàn)今在發(fā)達(dá)國(guó)家的航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪的光整加工中，多使用的是磨粒磨削的方法進(jìn)行齒輪表面的光整加工，通過(guò)去除齒輪表面的毛刺以及光飾加工等。其中磨流根據(jù)形式的不同可以分為離心式和旋流式等，其中旋流式加工被主要應(yīng)用于軸齒輪和尺寸較大的齒輪，對(duì)于離心式磨粒磨削的加工方式也多適用于大齒輪的加工，而不適用于小齒輪的光整加工。

磨粒加工技術(shù)是上世紀(jì)70年代在美國(guó)發(fā)起起來(lái)的技術(shù)，其使用的是一種具有粘性的、柔軟性以及切削性的離心式介質(zhì)在擠壓力的作用下形成一個(gè)半固態(tài)、可流動(dòng)的擠壓狀態(tài)，使得離心式介質(zhì)往復(fù)流過(guò)工件表面，從而提高工件表面質(zhì)量的一種方法?，F(xiàn)今，航空研究單位使用磨粒拋光技術(shù)較多，其主要應(yīng)用于小孔以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪表面光整，提高工件的表面質(zhì)量，去除表面毛刺等。現(xiàn)今在我國(guó)的一些航空、航天單位都通過(guò)引進(jìn)離心式加工設(shè)備來(lái)對(duì)工件表面進(jìn)行加工。

離心式光整加工設(shè)備主要是由夾具、床身以及導(dǎo)流、分流裝置等組成。其工作流程是磨粒流通過(guò)使用傳動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)夾具上部的導(dǎo)流分流裝置進(jìn)入到整體齒輪由葉片及夾具所形成的葉珊空腔內(nèi)，完成磨粒光整加工的磨粒流通過(guò)導(dǎo)流裝置回到儲(chǔ)料箱中，如此循環(huán)往復(fù)，如有需要可以加快物料的循環(huán)速度，提高工件表面的光整效果。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪的光整加工是機(jī)械加工的最后一道工序，在提高工件表面加工質(zhì)量的同時(shí)還需要提高其加工效率，確保發(fā)動(dòng)機(jī)制制造能夠順利進(jìn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于飛機(jī)的性能有著非常重要的影響，其中齒輪是在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中應(yīng)用較多的一種零部件，由于航空發(fā)動(dòng)中使用的是高速、重載的齒輪，對(duì)于齒輪的使用性能和使用壽命有著較高的要求，通過(guò)對(duì)齒輪進(jìn)行光整加工可以有效地提升其性能，通過(guò)對(duì)齒輪進(jìn)行光整加工可以降低其表面的粗糙度，從而使得使用壽命和使用性能都有著較大的提升。文章對(duì)齒輪表面光整加工中所進(jìn)行的研究進(jìn)行了分析介紹。

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