今年2月统翩，國務(wù)院原則上批準(zhǔn)大型飛機(jī)科技重大專項(xiàng)正式立項(xiàng)娇豫。溫家寶總理說：自主研制大飛機(jī)是中共中央、國務(wù)院做出的重大戰(zhàn)略決策脂倦，這意味著中國人要用自己的雙手和智慧制造出在世界上有競爭力的大飛機(jī)番宁。什么叫有競爭力？就是要實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)赖阻，并且達(dá)到安全蝶押、經(jīng)濟(jì)、舒適這三項(xiàng)重要目標(biāo)火欧，在國內(nèi)棋电、國際市場上有競爭力。制造大飛機(jī)不容易苇侵，要突破許多關(guān)鍵技術(shù)赶盔，特別是發(fā)動機(jī)、材料和電子設(shè)備榆浓。

　　5月11日于未，中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司在上海正式成立，標(biāo)志著中國大型客機(jī)研制項(xiàng)目正式啟動殴衡。中國商飛公司主要從事民用飛機(jī)的設(shè)計匣酸、研制、生產(chǎn)英甜、制造和承接飛機(jī)零部件的加工生產(chǎn)等業(yè)務(wù)卡撤。我國通過研制支線客機(jī)在人才、技術(shù)埃灿、材料企亮、制造、項(xiàng)目管理等方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)绝开，為下一步研制大飛機(jī)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)讶里。目前我國一些飛機(jī)制造企業(yè)在為波音、空客等生產(chǎn)關(guān)鍵零部件剑督，在一定程度上具備了制造大飛機(jī)的生產(chǎn)能力谆精。

　　研制大飛機(jī)重點(diǎn)要加強(qiáng)飛機(jī)研發(fā)、關(guān)鍵部件制造及總裝菠食、市場營銷等方面的能力浮笔，要突破飛機(jī)發(fā)動機(jī)、機(jī)載設(shè)備瓣铣、材料等關(guān)鍵核心技術(shù)答朋。典型零件和難加工材料的加工也是其中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)贷揽。機(jī)床工業(yè)如何為航空工業(yè)服務(wù)，首先要了解飛機(jī)等航空零部件的結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)梦碗。

　　1禽绪、飛機(jī)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　典型的飛機(jī)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是薄壁結(jié)構(gòu)，形狀復(fù)雜洪规，外形變斜角變化大印屁，外形多為雙曲面，要求成形精確斩例。為了減輕飛機(jī)重量雄人，增加飛機(jī)的機(jī)動性和增加有效載荷和航程，進(jìn)行輕量化設(shè)計樱拴，廣泛采用新型輕質(zhì)材料柠衍。為了提高零件強(qiáng)度和工作可靠性，主要采用整體毛坯件和整體薄壁結(jié)構(gòu)【牵現(xiàn)在大量采用鋁合金枪岖、欽合金、耐高溫合金奖肋、高強(qiáng)度鋼仑连、復(fù)合材料等。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的薄壁件遣拔、蜂窩件不僅形狀復(fù)雜瀑尔，而且孔、空穴嘶刚、溝槽元糯、加強(qiáng)筋等多，工藝剛性較差紧碴。

　　2旷程、飛機(jī)制造中需要用機(jī)床加工的典型零件，主要有飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件和發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵零件兩部分：

　　2.1拔较、飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件的典型零件有梁起衫、筋、肋板槽畔、框栈妆、壁板、接頭厢钧、滑軌等類零件鳞尔。且以扁平件、細(xì)長件坏快、多腔件和超薄壁隔框結(jié)構(gòu)件為主铅檩。毛坯為板材憎夷、鍛件和鋁合金擠壓型材莽鸿。材料利用率僅為5％-10％左右昧旨，原材料去除量大。目前祥得，國內(nèi)飛機(jī)零件兔沃，90％以上為鋁合金件，少量為不銹鋼和欽合金鋼级及，且整體結(jié)構(gòu)件越來越多乒疏，應(yīng)用復(fù)合材料是今后的發(fā)展方向。

　　2.1.1饮焦、典型零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　2.2善薪、飛機(jī)發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵件有機(jī)匣、各類葉片和整體葉盤甫蚊。

　∮陕鳌（1）、零件的輪廓尺寸越來越大即贰。如有的梁類零件的長度已達(dá)到13m个懒。

　　（2）疲籍、零件的變斜角角度變化大乌爪，超薄壁等。最薄處尺寸只有0.76mm左右谐浆，所以玻岳，加工工藝剛性差。

　”浴（3）轻欣、零件的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，很多零件采用整體結(jié)構(gòu)逼肯。

　∷屎凇（4）、零件的尺寸精度和表面質(zhì)量要求越來越高篮幢，如有些零件加工后出現(xiàn)的毛刺等缺陷大刊，不允許用人工去除。

　　2.1.2三椿、加工飛機(jī)機(jī)身典型零件所需主要設(shè)備

　∪本（l）三坐標(biāo)加工中心，如大型龍門立式加工中心搜锰；

　“橛簟（2）五軸聯(lián)動加工中心耿战，如大型龍門立式加工中心，應(yīng)配備A/B擺角銑頭或A/C擺角銑頭焊傅，五軸聯(lián)動時擺角達(dá)到±25°即可剂陡，要求主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到6000r/min左右，機(jī)床定位精度0.02mm;

　『ァ（3）從發(fā)展考慮鸭栖，需要大型龍門式雙主軸五坐標(biāo)加工中心，工作臺尺寸5m×20m粮按，用于加工梁類零件忽浓；

　　（4）加工鋁合金件需要大功率高速加工中心已转，功率≥40KW矮憔，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min以上，帶兩坐標(biāo)擺角銑頭渗送。定位精度遭绝，全長X≤0.04mm,Y/Z：≤0.02mm,A/B或A/C擺角≤0.004°；

　≌≡荨（5）由于整體鋁合金件切削加工去除量大邢侵，為便于排屑，最好需要工作臺可以翻轉(zhuǎn)90°的臥式加工中心倡油，目前版鳞，國內(nèi)尚無這種臥式加工中心；

　∷ǘ啊（6）飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件品種多程腹，形狀各異，且工藝剛性差儒拂，需用大量卡具寸潦。為降低成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期社痛，還需要各種柔性卡具见转；

　　（7）飯金成形件主要涉及蒙皮蒜哀、型材斩箫、導(dǎo)管等曲面成形，要求成形精準(zhǔn)撵儿。為保證制造精度乘客，需要大規(guī)格蒙皮拉伸機(jī)，拉伸機(jī)規(guī)格為最大拉力1000t，下工作臺外廓尺寸：4000mm×61Omm易核，上工作臺行程：2000m心蒙皮滾彎成形機(jī)匈织，加工板料最大尺寸：1200OmmxlZmm，板料最小彎曲半徑12omm牡直；還有三軸滾校平機(jī)圣掷、型材拉彎機(jī)、導(dǎo)管成形機(jī)等台泥。飛機(jī)部件裝配還需自動鉆鉚設(shè)備言雀；

　∧Ｆ（8）為減輕飛機(jī)重量必胜，復(fù)合材料的應(yīng)用越來越多，制作復(fù)合材料構(gòu)件需要鋪帶機(jī)啥读，這在國內(nèi)還是空白誓梦。等等。

　　　2.2.1然枫、機(jī)匣加工

　　航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣有三類夯饲，一類是對開環(huán)形結(jié)構(gòu)，一類是整體環(huán)形結(jié)構(gòu)雾诈，還有一種是異形殼體撑雨。機(jī)匣材料是一種難加工的耐高溫的高強(qiáng)度欽合金材料。機(jī)匣又是薄壁陶店、弱剛性結(jié)構(gòu)戴卜，型面復(fù)雜，精度要求高琢岩，加工難度大投剥。機(jī)匣是大型零件，一臺推力為15000公斤航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣直徑甲800mm担孔。大飛機(jī)的大型風(fēng)扇機(jī)匣外形尺寸甲1823.5mm×546mm江锨，最薄處壁厚3mm。所以糕篇，機(jī)匣加工需要中啄育、大型多功能、高精度數(shù)控機(jī)床拌消。如加工直徑為甲2000mm的數(shù)控立車和精密數(shù)控立車挑豌；工作臺尺寸為2400mm×5000mm的龍門式五軸聯(lián)動加工中心，需具備雙工位拼坎、在線測量和仿真功能浮毯，刀庫容量60把刀左右，數(shù)控系統(tǒng)具有高級編程功能。機(jī)床定位精度X/Y/Z分別為8μm/8μm /5μm债蓝，高速加工時躯饿，主軸轉(zhuǎn)速10000r/min以上，主軸功率15千瓦～30千瓦缚宜，帶回轉(zhuǎn)工作臺犯弯，定位精度≤8"；工作臺3000mm×5000mm龍門式鍵銑床型圈，帶回轉(zhuǎn)工作臺意澡，主軸轉(zhuǎn)速6000r/min。

　　　2.2.2葉片加工

　　航空發(fā)動機(jī)的葉片材料為耐高溫的欽合金材料喜拥，需用五軸聯(lián)動加工中心蒜丙，五軸高速龍門銑等加工葉片形面。葉根樺頭的加工需用拉床和緩進(jìn)給強(qiáng)力磨床抹欢，并希望緩進(jìn)給強(qiáng)力磨床具有換砂輪功能和滾輪修砂輪裝置溯童，還需要有在線測量、程序調(diào)整和自動補(bǔ)償功能脉织。

　　葉片形面用電解加工可大大提高加工效率求馋，還需用數(shù)控六軸砂帶拋光設(shè)備拋光。希望有葉片形面檢測設(shè)備篙耗。

　　大型寬弦空心風(fēng)扇葉片采用寬弦迫筑、空心、帶阻尼凸臺結(jié)構(gòu)宗弯，直徑小1600mm以上脯燃，風(fēng)扇葉尖速度高達(dá)457m/s，選用重量更輕的欽合金或樹脂基材料罕伯，制造這類葉片需要I000mm×400mm×57Omm的五坐標(biāo)葉片銑床曲伊；精度0.025mm的自動拋光機(jī)；組合封焊和擴(kuò)散連接及超塑成形設(shè)備等追他。

　　葉片有很多冷卻用的小孔坟募，用電脈沖打孔，比用激光打孔好（激光打孔有硬化層）邑狸，但現(xiàn)在懈糯，電加工打孔機(jī)床沒有打孔深淺的顯示，操作困難单雾。希望能解決這個問題赚哗，能顯示打孔的深淺。而耐1100℃高溫的鎳基單晶渦輪葉片具有很好的高溫強(qiáng)度和綜合性能乐慌，葉片上有許多直徑為Φ0.3mm～Φ0.4mm的冷卻氣膜孔妈唯，制作這類葉片，需要定向／單晶熔鑄爐、陶瓷型芯焙燒爐燃悍、制芯機(jī)几垃、磨削中心、數(shù)控緩進(jìn)給磨床以及葉片制孔的電液束流設(shè)備和小孔加工單元等裝置箭瘫。

　　2.2.3劈狼、整體葉盤加工

　　整體葉盤是薄壁盤類零件，葉盤圓周上有裝葉片的樺槽猩吕。直槽可用拉削加工和磨削加工艺崔。圓弧形樺槽可用銑削和成形磨加工，但圓弧形樺槽的檢測困難脸掘。葉環(huán)和葉盤的加工需要數(shù)控臥車藕壹、精密數(shù)控立車。要求加工機(jī)床的剛性好安揣，定位精度高街立，定位精度約為2μm－3μm。整體葉盤的葉片部分埠通，可用五軸高速加工中心加工，還可以用電火花成形加工逛犹。重型燃機(jī)葉盤直徑可達(dá)2000mm－3000mm端辱，需要用砂輪線速度l00m/s以上的高速磨床加工。

　　總之虽画，加工發(fā)動機(jī)關(guān)鍵零件所需的主要設(shè)備有：

　∥璞巍（l）帶A/B擺角銑頭或A/C擺角銑頭的五軸聯(lián)動加工中心；
　
　÷胱（2）三軸行程為1020mm×400mm×570mm的五坐標(biāo)葉片銑床渗柿；

　　（3）工作臺10O0mm×80Omm的整體葉盤高效加工中心脖岛；

　《淦堋（4）工作臺3000mm×5000mm數(shù)控龍門鏜銑床，主軸轉(zhuǎn)速6000r/min左右柴梆；

　≡山Α（5）Φ23O0mm的精密數(shù)控立式車削中心；
　
　》懈（6）Φ32O0mm數(shù)控立式車床健十；

　　（7）Φ2000mm的精密數(shù)控車床瘟百；

　≈ⅰ（8）車銑復(fù)合加工中心；

　　（9）工作臺1000mm×1000mm樺齒倒圓專用加工中心掐赠；

　≡础（l0）2000mm×l500mm×l500mm左右的激光熔覆加工機(jī)床；

　≡伞（11）8O0mm×60Omm的電火花銑削加工機(jī)床趋亡；

　　（12）l000mm×l000mm的數(shù)控臥式車床缔寒；

　∨财洹（13）Φ1250mm數(shù)控立式磨床；

　「邢浮（14）Φl000mm×800mm的數(shù)控緩進(jìn)給磨床什猖；

　　（15）Φ12O0mm×l000mm端面弧齒磨床红淡；

　〔皇ā（16）Φ1200mm×2000mm高速轉(zhuǎn)子葉尖磨床；

　≡诤怠（17）7O0t電動螺旋壓力機(jī)摇零；

　　（18）板類件無模多點(diǎn)成形壓力機(jī)桶蝎；

　∽そ觥（19）定向／單晶熔鑄爐；

　〉窃（20）用于葉片制孔的電液束流設(shè)備噪服、小孔加工單元以及真空熱處理爐等等。

　　要求機(jī)床具有足夠的剛性胜茧，操作簡單粘优，人機(jī)界面清楚，具備樣條插補(bǔ)（NURBS）功能呻顽，過程均勻控制去谈，以減少對拐角處加工精度的影響，還具有在線測量和仿真功能棱悄。

　　目前啃端，飛機(jī)制造企業(yè)所使用的機(jī)床大部分是進(jìn)口的，國產(chǎn)機(jī)床很少鬼壹，而且大部分用于粗加工含口，主要原因是：現(xiàn)在國產(chǎn)機(jī)床的精度保持性、質(zhì)量穩(wěn)定性寥药、服務(wù)及時性等方面與航空用戶的要求還有差距模皱，有些機(jī)床國內(nèi)還是空白恰避。

　　為了改變這種狀況，國外機(jī)床制造企業(yè)在與航空制造企業(yè)合作方面有一些好的做法值得借鑒噪蒲。如获殉，國外一些機(jī)床制造企業(yè)設(shè)立了對應(yīng)航空應(yīng)用的開發(fā)部門，該部門的職責(zé)是收集航空制造企業(yè)的需求篙萧，向產(chǎn)品設(shè)計部門轉(zhuǎn)達(dá)這些需求轩鸭，研究開發(fā)用于航空零件加工的工藝和程序。機(jī)床制造企業(yè)還設(shè)置航空客戶銷售經(jīng)理漏设，專門負(fù)責(zé)航空制造市場的銷售墨闲，加強(qiáng)與航空制造企業(yè)的聯(lián)系，反饋航空制造市場的需求信息郑口。國內(nèi)機(jī)床制造企業(yè)也可借鑒國外的這種先進(jìn)做法鸳碧，首先要了解航空制造企業(yè)的需求和飛機(jī)零件的制造工藝，據(jù)此制定機(jī)床設(shè)計方案犬性，研究相適應(yīng)的工藝路線瞻离，提供能夠滿足航空企業(yè)要求的機(jī)床。大部分航空制造企業(yè)都表示乒裆，如果國產(chǎn)機(jī)床能夠滿足要求套利，還是愿意使用國產(chǎn)機(jī)床的，因?yàn)閲a(chǎn)機(jī)床的成本低缸兔。另外日裙，購買國外的高檔數(shù)控機(jī)床，國外設(shè)定了很多限制惰蜜，甚至不賣給我們。

　　所以受神，發(fā)展大飛機(jī)推讽，必須立足國內(nèi)，開發(fā)上述急需的加工設(shè)備副呆，才能不受制于人路槐。我國機(jī)床工業(yè)企業(yè)應(yīng)勇挑重?fù)?dān)，為國分憂朋井。航空發(fā)動機(jī)制造企業(yè)和飛機(jī)制造企業(yè)也要為振興我國裝備制造業(yè)出力带悼，積極應(yīng)用國產(chǎn)設(shè)備，幫助改進(jìn)國產(chǎn)設(shè)備韧仓，盡早形成產(chǎn)學(xué)研用的互動創(chuàng)新機(jī)制鞭畜。

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