通過(guò)對(duì)飛機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要關(guān)鍵件制造工藝和設(shè)備進(jìn)行摸底調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前航空工業(yè)急需專用設(shè)備加工復(fù)合材料零件致煎，而發(fā)動(dòng)機(jī)及零件加工需大量使用高精度機(jī)床蜕裳。

    “高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”是《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》確定的16個(gè)科技重大專項(xiàng)之一。目前筝驱，專項(xiàng)實(shí)施方案已經(jīng)進(jìn)入專家論證和審批階段篱馅。今年六七月份，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)工業(yè)司委托中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)組織了一次行業(yè)調(diào)研耽炎，就重大專項(xiàng)的目標(biāo)展嘲、實(shí)施條件和工作方案作進(jìn)一步論證。據(jù)此贱着，協(xié)會(huì)組織30名行業(yè)專家對(duì)航空曾探、船舶、汽車征字、發(fā)電設(shè)備和機(jī)床工具行業(yè)61家企業(yè)和院所進(jìn)行了專項(xiàng)調(diào)研都弹。

　　據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)人士介紹，本次調(diào)研的重點(diǎn)是對(duì)飛機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要關(guān)鍵件制造工藝和設(shè)備進(jìn)行了摸底調(diào)查匙姜。此次航空工業(yè)調(diào)研的主要用戶有：沈陽(yáng)飛機(jī)公司畅厢、沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司、上海飛機(jī)制造廠氮昧、西安飛機(jī)國(guó)際公司框杜、西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司。

　　急需專用設(shè)備加工復(fù)合材料零件

　　飛機(jī)的典型零部件有梁袖肥、筋咪辱、肋板、框椎组、壁板油狂、接頭等零件，毛坯為板材庐杨、鍛件和擠壓型材选调。目前，90%以上的零件為鋁合金件律愉，少量為不銹鋼和鈦合金臭呀。

　　飛機(jī)零件主要結(jié)構(gòu)形式分為兩類。一類是長(zhǎng)板型零件俘巡，如梁聊树、緣條、筋和壁板類零件变抛，長(zhǎng)寬比大峦筏，內(nèi)宏动、外緣為空間曲面，形狀復(fù)雜蒂鹏。例如斜孩，某型號(hào)飛機(jī)緣條零件是T形薄壁件，材料為T形高強(qiáng)度鋁合金擠壓型材艳禁，6700mm×110mm×200mm臀胞，有91.68°的角度要求，理論外形精度正負(fù)0.25mm叮廉；上壁板件和下壁板件都是高強(qiáng)度鋁合金件蛋济，最長(zhǎng)5600mm，最寬750mm炮叶，最薄2mm碗旅，加工時(shí)還需用真空平臺(tái)夾持；加工鋁合金件要求高速切削镜悉，因?yàn)榱汉蜋C(jī)翼等整體壁板都是整體材料加工而成祟辟。

　　另一類是框形零件，如異型肋侣肄、支架或接頭等川尖。主要為框形結(jié)構(gòu)，形狀復(fù)雜茫孔，加工量大。如某支線飛機(jī)后梁轉(zhuǎn)軸接頭是平衡尾翼的主要受力件被芳，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜缰贝，毛坯為鍛件，外形尺寸420mm×340mm×225mm畔濒，形位公差0.1mm剩晴；肋腹板毛坯為高強(qiáng)度鋁合金材板，最大925mm×260m×76mm恬皆，最小590mm×190mm×35mm砰声，分為單面框、雙面框兩種腹板众附，最薄處僅0.9mm沉南，材料利用率12%，這就意味著88%的材料被切除刮跟。倉(cāng)門也是框類零件劣晾，材料為7150~T7351高強(qiáng)度鋁合金，毛坯尺寸40mm×3100mm×800mm唬垦，也有單莫诺、雙面框之分，還有門蓋加強(qiáng)筋板、門框接頭等畸玲。

　　為了提高加工效率啡罗，鋁合金件加工采用高速切削，要求使用高速機(jī)床揭胶，主軸轉(zhuǎn)速15000r/min-18000r/min以上骤视，加速度1g左右，定位精度0.02mm白群，加工精度0.1mm~0.15mm尚胞，全行程內(nèi)精度0.3mm。

　　航空工業(yè)中帜慢，鈦合金的應(yīng)用在增加笼裳，鋁鋰合金也開(kāi)始應(yīng)用。加工鈦合金件要求機(jī)床具有足夠的扭矩和功率粱玲，屬于大扭矩強(qiáng)力切削躬柬，要求主軸轉(zhuǎn)速6000r/min左右，機(jī)床應(yīng)具有足夠剛度和五坐標(biāo)加工功能抽减，應(yīng)配備A/B擺角銑頭或A/C擺角銑頭允青。A/B擺角銑頭的剛性好，A/C擺角銑頭的剛性差些卵沉，五軸聯(lián)動(dòng)時(shí)擺角正負(fù)25°颠锉，機(jī)床定位精度0.02mm。

　　飛機(jī)工業(yè)中復(fù)合材料應(yīng)用增多史汗，尤其是碳纖維材料足贴。目前急需復(fù)合材料加工專用設(shè)備如鋪帶機(jī)等，鋪帶機(jī)的關(guān)鍵是要具備檢測(cè)姥勤、激光定位哮寨、紅外監(jiān)控、壓實(shí)施俩、超聲波切割等功能瞎遗。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)加工大量使用高精度機(jī)床

　　航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件主要是機(jī)匣和葉片。機(jī)匣有三類：對(duì)開(kāi)環(huán)形結(jié)構(gòu)披蛔、整體環(huán)形截纹、異形殼體。航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣是耐高溫的高強(qiáng)度鈦合金材料幻役，前機(jī)匣溫度200°C-300°C挟七，而后機(jī)匣則要耐更高溫度，屬難加工材料妥析。機(jī)匣也是大型零件相贺，一臺(tái)15000千克推力的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣直徑達(dá)800mm轻欣，加工時(shí)間長(zhǎng)，所以肃弟，提高加工效率很重要玷室。

　　機(jī)匣加工需要多功能、高精度數(shù)控機(jī)床笤受，如數(shù)控立車穷缤、數(shù)控精密鏜床和五軸加工中心，需具備雙工位箩兽、在線測(cè)量和仿真功能津肛，刀庫(kù)容量60把刀左右，數(shù)控系統(tǒng)具有高級(jí)編程功能汗贫，高速加工主軸轉(zhuǎn)速10000r/min以上身坐，主軸功率15千瓦~30千瓦。粗加工采用重切削落包，所以部蛇，機(jī)床要有足夠的強(qiáng)度。精加工采用高速切削咐蝇，機(jī)匣的許多小孔用電加工機(jī)床打孔涯鲁。

　　葉片類加工分為兩部分，即渦輪葉片和葉輪（即整體葉盤）法雄。葉片材料為耐高溫的鈦合金材料用兵，需用五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，五軸高速龍門銑等加工葉片形面白叫，銑削加工量很大涮愧。葉根榫頭的加工用拉床和緩進(jìn)給強(qiáng)力磨床，要求緩進(jìn)給磨床具有換砂輪功能和滾輪修砂輪裝置跃渠，還需要用在線測(cè)量、程序調(diào)整和自動(dòng)補(bǔ)償功能锯运。

　　葉片形面的加工用電解加工可大大提高加工效率沛四，還需用數(shù)控六軸砂帶拋光設(shè)備拋光，這就要求機(jī)床帶有葉片形面檢測(cè)設(shè)備蛔颖。如用電解加工糊晋，需防腐蝕、電解液處理政拾、采取絕緣措施等际器，會(huì)增加環(huán)保成本。

　　葉片有很多冷卻用的小孔贸桶，用電脈沖打孔舅逸，比如用激光打孔（激光打孔有硬化層）桌肴，但現(xiàn)在電加工打孔沒(méi)有孔透不透的顯示，操作困難琉历。用戶單位希望能夠解決這個(gè)問(wèn)題坠七，使機(jī)床能夠顯示打孔的進(jìn)程。

　　大多需要五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床

　　航空工業(yè)典型零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是大量采用整體薄壁結(jié)構(gòu)旗笔，形狀復(fù)雜彪置。為了增加航空器的機(jī)動(dòng)性，增加有效載荷和航程蝇恶，降低成本拳魁，進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)和廣泛采用新型輕質(zhì)材料，且對(duì)材料性能要求越來(lái)越高〈榛。現(xiàn)在大量采用鋁合金潘懊、高溫合金、鈦合金想虎、高強(qiáng)度鋼卦尊、復(fù)合材料、工程陶瓷等桶悍。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的薄壁件乐跺、蜂窩件多，工藝剛性差讼逐。

　　航空工業(yè)需要帶A/B擺角或A/C擺角的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心症忽、高速加工中心、大型雙龍門立式加工中心凸翩、大型數(shù)控龍門鏜銑床牙晰、精密數(shù)控車床、大型數(shù)控精密立式車削中心肪麦、車銑復(fù)合加工中心较谣、葉盤高效加工中心、斷面弧齒磨床孩最、高速轉(zhuǎn)子葉尖磨床趾赡、緩進(jìn)給強(qiáng)力磨床、拉床眯找、電加工機(jī)床好勤、激光熔覆加工機(jī)床、扳類件無(wú)模多點(diǎn)成形壓力機(jī)啼染、定向單晶熔煉爐宴合、電液束流設(shè)備等。要求機(jī)床具有足夠的剛性迹鹅，操作簡(jiǎn)單卦洽，人機(jī)界面清楚贞言，樣條插補(bǔ)（NURBS），過(guò)程均勻控制和在線測(cè)量仿真功能逐样。

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