[摘 要]燃烧室是燃料和空气混合并进行燃烧的地方，燃烧室工作的好坏直接影响发动机的性能，并关系到发动机的安全可靠性，燃烧室机匣是其最核心的零件，结构极其复杂，材质为高温合金，其结构中的多面封闭端面槽车加工是机械加工中的难点，本论文分别从材料切削特性、刀具结构确定、程序规划三个方面进行了阐述，提出了加工中的注意事项和关键控制点，找到适合该零件的加工方案。
　　[关键词]机匣 端面槽 车削
　　中图分类号：TP241+.21 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）35-0261-01
　　引言
　　燃烧室机匣件是我公司承接的CF34-10的重要零件，该零件形状复杂，最大直径为φ685.8mm，最小直径为φ487.84mm，零件的承力锥壁最小壁厚为3.2mm，特别是小端内腔处的端槽是非标槽型结构，结构是多面封闭型腔，同时该零件此端槽属于悬臂结构，工艺加工性差，加工振动及变形问题严重，加工时容易变形及产生让刀现象，难以保证加工精度；
　　该端面槽的加工是零件加工中的瓶颈问题。
　　1.零件材料特点
　　该燃烧室机匣件为镍基高温合金Inconel718，切削加工的特点是：切削力大；切削温度高；加工硬化严重；刀具易磨损。目前国内外用于切削镍基高温合金Inconel718的刀具材料主要有：金刚石、立方氮化硼、陶瓷、TiC（N）基硬质合金（金属陶瓷）、硬质合金涂层等。本文研究的工件材料属于高硬度的工件材料，需要选用具有高硬度和高耐磨性的刀具材料，并且还需要具有良好的室温力学性能和优异的高温力学性能。
　　2.零件工艺性分析
　　2.1 零件结构特点
　　该零件小端有一處特殊的端面槽，该结构连接零件内腔4处凸台及焊接接头，加工质量直接影响零件与另一个零件联结的焊接接头的尺寸精度，对焊后组件的型面点尺寸及定位精度影响很大，是加工中需要重点控制的型面。
　　2.2 刀具的选择原则及选用
　　该零件端面槽的加工对刀具结构及刀片材质的要求很高，需要考虑刀具结构能避开零件型面中易干涉的型面，刀具结构刚性足够，切削过程中能够顺利排屑。同时针对镍基高温合金加工难度大，可切削性差对刀具材质的选用也至关重要。
　　论文研究的零件的端面斜槽（图示方框虚线处的为34°30′的端面槽）的车加工需要使用特殊定制的刀具来完成，槽内空间小，刀具切削过程刀具排屑困难，刀具冷却不充分，刀具容易磨损，为此确定了零件具体加工方案为：先粗扎槽再用球刀进行精扎槽。使用的相应的刀具和刀杆的型号如下：粗开槽所用的槽刀刀杆TGTFUR 32-4-22829，槽刀刀片TAGN4J（图2 粗开槽示意图）；粗车后精车槽型的刀具使用球刀刀杆TGTFUR 32-6-22828和R2.85的球刀刀片TAG 5.70-2.85-22828（图3 精车槽示意图）。属于非压钉及压板结构的刀具定位方式，可以避免因为考虑零件加工避让带来的刀具刀杆设计需要探出过长，容易造成加工中的振动及让刀，刀片与刀杆采用靠角度楔紧的定位方式，加工中刀具不能串动，刀具刚性好，可以保证加工中能有效地排屑及消除由于刀具结构刚性不足带来的加工中的让刀，不容易打刀。
　　鉴于零件的材料为镍基高温合金，属于难加工材料，因此选择的刀具材料型号为IC908，这种刀片采用TiAlN（PVD）涂层，TiAlN呈紫黑色，硬度为35GPa，摩擦系数为0.4-0.6，最高使用温度为800℃，可用于加工难加工材料的干切削及硬切削。兼具高的耐磨性及高的韧性，特别是涂层处理后的IC908，凭借基体与涂层的完美结合，可通用于钢、淬硬钢、不锈钢、高温合金、铸铁的钻削、切槽切断、铣削。IC908面市多年，由于其价格的合理性和在加工中的出色表现，成为广泛采用的刀具材料。
　　2.3 数控程序的编制
　　选择合适的刀具结构后，考虑刀具的干涉性及切削特点，规划合理的程序走刀路线，编制正确的数控程序，实现非标刀具的槽型切削。粗开槽涉及的数控程序实行分层切削，减少加工中的切削热，更利用排屑，粗加工每层车削余量为0.2mm，改善封闭型腔的切削状况，同时必须保证冷却液充足，压力足够，在切削过程中应注意及时清理槽内铁屑，避免狭窄空间出现挤刀。精车过程中的数控程序编制分层车削，每层切削厚度不大于0.2mm，在数控程序的编制过程中，特别是精车过程中，为了控制最终尺寸加工精度，实现对槽内型面点尺寸精度的控制，在每个精车程序走刀前，注意在程序段前增加可测的对刀基准，间接控制型腔内的型面点要求，从而控制不可测的型面尺寸。
　　3.结论
　　通过对刀具结构的选定及对刀具材质的合理选择，增加了加工中刀具的刚性，并合理规划了数控程序的走刀路线，最终实现了对此非标端面槽型的有效车削，并实现了零件的车加工工序的定型及固化，积累了类似端面槽的加工经验。