呂泉發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)件加工技術(shù)專家

■ 呂 泉

中航工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)首席技術(shù)專家

中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究員級高級工程師

：您致力于航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)研究，并完成了多項(xiàng)科技攻關(guān)項(xiàng)目，您認(rèn)為高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品未來的發(fā)展趨勢是什么？我國要重點(diǎn)做好或加大哪些方面的研究？

呂 泉：未來高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)為了追求高推重比、高可靠性和良好的維修性，其主要零組件結(jié)構(gòu)趨于整體化、輕量化、復(fù)雜化，精度等級越來越高，材料加工難度越來越大，對零部件抗疲勞性能要求越來越高。

近年來，我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)發(fā)展較快，取得了顯著成效。但是，隨著新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制批產(chǎn)進(jìn)程的不斷深化，我國航空制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)薄弱的缺陷逐漸顯露出來。在機(jī)械加工工藝方面主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)軟件缺乏，現(xiàn)有加工方法過度依賴技術(shù)工人的加工經(jīng)驗(yàn)，自動(dòng)化程度低。應(yīng)重點(diǎn)做好基礎(chǔ)技術(shù)研究工作，如：加工資源庫建設(shè)、仿真資源庫建設(shè)、數(shù)字化制造軟件開發(fā)、數(shù)控設(shè)備高級功能開發(fā)、先進(jìn)數(shù)控加工及復(fù)合加工等技術(shù)方法研究等，應(yīng)加大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累力度，形成適合我國國情的先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造模式。

：您在航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的冷工藝制造和裝配技術(shù)方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，您認(rèn)為目前制約相關(guān)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素有哪些？可從哪些方面予以改進(jìn)？

呂 泉：目前，航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要零組件結(jié)構(gòu)集成度越來越高，精度等級越來越高，材料加工難度越來越大，傳統(tǒng)的常規(guī)加工方法已經(jīng)不能適應(yīng)新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的制造需求，存在加工效率低、加工質(zhì)量不穩(wěn)定、檢測手段落后等問題，應(yīng)當(dāng)加以改進(jìn)。

（1）盤、軸等轉(zhuǎn)動(dòng)部件向著結(jié)構(gòu)輕量化、盤軸一體化、盤葉片一體化、高精度、高抗疲勞性能的趨勢發(fā)展，因此加工難度較大，周期長，質(zhì)量難以保證。造成加工質(zhì)量不穩(wěn)定的原因較多，總地來說是對加工過程各個(gè)環(huán)節(jié)控制的手段不足。而整體化結(jié)構(gòu)零件復(fù)雜高精度空間曲面、最終表面質(zhì)量仍然依靠手動(dòng)拋光保證，這是制約該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。因此，改進(jìn)精加工方法，開展機(jī)械化、自動(dòng)化拋光技術(shù)研究應(yīng)是今后的重點(diǎn)研究目標(biāo)。

（2）目前，葉盤葉身型面三坐標(biāo)檢測尚無統(tǒng)一的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，這也是影響檢測結(jié)果的重要環(huán)節(jié)之一。不同的檢測方法，評價(jià)結(jié)果差距較大，特別是葉身型面進(jìn)排氣邊檢測偏差較大，需要對檢測方法等開展研究，形成統(tǒng)一的檢測標(biāo)準(zhǔn)。

（3）機(jī)匣、篦齒盤等薄壁零件加工中，零件變形問題是影響發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率的重要因素。薄壁件變形的主要原因來自于零件毛坯材料的內(nèi)應(yīng)力，加工中的切削力、切削熱以及零件裝夾的作用力等，因而控制薄壁件變形應(yīng)從零件毛坯材料組織結(jié)構(gòu)、成型工藝以及零件加工工藝路線、工藝參數(shù)、加工和裝夾方法等方面進(jìn)行改進(jìn)。

（4）目前，航空發(fā)動(dòng)機(jī)零組件制造主要采用數(shù)控加工技術(shù)，解決了許多普通加工方法無法加工的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的加工難題，但是我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造行業(yè)數(shù)控加工軟、硬件水平與國際先進(jìn)水平仍有較大的差距，許多數(shù)控設(shè)備功能沒有充分發(fā)揮，數(shù)控加工過程人為干預(yù)較多，自動(dòng)化水平較低，已經(jīng)成為制約航空發(fā)動(dòng)機(jī)批產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定性因素之一。因此，大力開展數(shù)字化制造技術(shù)研究，深度開發(fā)應(yīng)用先進(jìn)數(shù)控設(shè)備高級功能，改進(jìn)現(xiàn)有數(shù)控加工模式，減少加工過程人為干預(yù)，提高自動(dòng)化程度應(yīng)是批產(chǎn)工藝改進(jìn)的重點(diǎn)目標(biāo)。

（5）隨著新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)研項(xiàng)目的開展，將面臨許多復(fù)雜結(jié)構(gòu)、難加工材料制造難題，如：空心葉片、夾層結(jié)構(gòu)、薄壁結(jié)構(gòu)及復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)等。許多新結(jié)構(gòu)、新材料由單純的機(jī)械加工方法難以加工，需要開展特種加工、復(fù)合加工等技術(shù)研究。如：葉片、葉盤及機(jī)匣的電火花成型、電解、電化學(xué)、摩擦焊及磨粒流等加工技術(shù)，有待進(jìn)一步升華應(yīng)用。

：在任務(wù)攻關(guān)中您多次解決關(guān)鍵技術(shù)難題，您認(rèn)為怎樣才能提高團(tuán)隊(duì)的技術(shù)攻關(guān)能力？

呂 泉：（1）提高團(tuán)隊(duì)技術(shù)攻關(guān)能力應(yīng)從團(tuán)隊(duì)建設(shè)著手，著眼長期效應(yīng)，組建由各專業(yè)技術(shù)人員參加的聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，充分發(fā)揮各技術(shù)專家作用，本著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、事實(shí)求是的精神，扎扎實(shí)實(shí)解決關(guān)鍵技術(shù)難題，建立技術(shù)難題攻關(guān)檔案及長效攻關(guān)機(jī)制。

（2）配置軟、硬件條件及試驗(yàn)設(shè)施，構(gòu)建工藝試驗(yàn)平臺(tái)，如動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件、現(xiàn)場切削數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)等，從而提高工藝試驗(yàn)、分析、決策能力。

（3）充分掌握現(xiàn)場實(shí)際情況，了解現(xiàn)場需求，制定切實(shí)可行的解決方案，組織項(xiàng)目實(shí)施，跟蹤項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)展，及時(shí)處理存在問題，保證項(xiàng)目順利實(shí)施。