一臺(tái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)從進(jìn)氣道到尾噴口的各個(gè)部件的上百種零件需激光切割，其中扇形葉型板、隔熱屏及化銑零件的激光切割為典型零件，讓我們從零件要求、選用設(shè)備、應(yīng)用結(jié)果方面來(lái)了解一下先進(jìn)激光切割技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中的應(yīng)用。

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1. 扇形葉型板型孔激光精密加工

扇型塊是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的典型結(jié)構(gòu)件，由內(nèi)到外分別由流道葉型板、大彎邊葉型板、葉片、T型葉型板和上葉型板經(jīng)高溫真空釬焊而成。

葉片為軋制件，為滿足釬焊對(duì)葉片與葉型板上的葉型孔裝配間隙的要求和各型孔位置度要求，流道葉型板、大彎邊葉型板和上葉型板的葉型孔加工允許采用激光切割。

保證零件的輪廓度、位置度和重熔層要求是該零件的難點(diǎn)。

2. 流道葉型板零件。

隔熱屏群孔激光精密切割隔熱屏呈錐形多環(huán)波，孔垂直于零件表面，數(shù)量2000~10萬(wàn)個(gè)不等，該類零件一般采用鈑金成形和焊接工藝制造，熱處理后，殘留較大的變形，變形不易消除。

孔的加工是孔中心距波峰的位置精度，由于零件在自由狀態(tài)下偏差較大，孔的數(shù)量極多，一般的加工方法無(wú)法高效和質(zhì)量要求，所以需采用激光加工，如要加工的孔徑>0.8mm，孔采用激光環(huán)切的方法加工。

在零件存在圓度大、波高、波距偏差的情況下保證孔位置度要求是該零件的難點(diǎn)。

3. 隔熱屏零件。

通過(guò)零件特征掃描，測(cè)量出零件上多個(gè)波的每一波峰的實(shí)際位置，再用多功能加工程序運(yùn)算調(diào)整每一排的打孔位置，實(shí)現(xiàn)環(huán)狀波型件軸向高精度打孔。

4. 零件特征掃描。

零件上的孔是垂直于零件表面的，傳統(tǒng)的追蹤方法是沿著加工方向追蹤，會(huì)產(chǎn)生一定的高度偏差。利用定向追蹤表面技術(shù)，保證孔位置測(cè)量與加工的正確性，定向追蹤表面，通過(guò)應(yīng)用多個(gè)先進(jìn)功能保證了零件的要求，切孔完成的零件。

鈦合金化銑涂層

激光切割航空發(fā)動(dòng)機(jī)為提高性能，常設(shè)計(jì)出有特殊要求的零件。

機(jī)匣筒體，零件為鈦合金材料，在筒體上分布各種功能的安裝座及加強(qiáng)筋，該零件可以采用5mm厚的筒體用數(shù)控加工中心機(jī)械加工的方法制造，但存在鈦合金材料機(jī)械加工難度大、加工量大加工效率低、零件大而薄不易保證要求等多個(gè)問(wèn)題。

采用化銑的加工方法可大幅度提高效率和質(zhì)量，降低成本，機(jī)匣筒體化銑是將零件制造成5mm厚的筒體鈦合金筒體，在零件表面涂防腐涂層，按筋和安裝座的形狀高精度地刻出形線，將需銑削表面的涂層去除，將零件浸入化銑液中浸蝕，完成零件的加工。

形線的精確高效刻型是化銑技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，激光切割可滿足要求。

激光加工技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中的應(yīng)用包括激光焊接、激光切割、激光打孔、激光表面處理、激光增材制造等，其中激光切割占激光加工總產(chǎn)量的70%以上，是一項(xiàng)主要的激光工藝技術(shù)。

激光切割加工技術(shù)是推動(dòng)以航空、航天飛行代表的運(yùn)動(dòng)載工具向高性能、輕量化、長(zhǎng)壽命、短周期、低成本等方向發(fā)展的關(guān)鍵制造技術(shù)，尤其在航空工業(yè)，激光切割加工技術(shù)極大地促進(jìn)了航空制造技術(shù)的跨越發(fā)展。