航空制造領(lǐng)域作為技術(shù)高度密集的行業(yè)之一仓煌，航空產(chǎn)品零部件形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜筝驱、材料多種多樣、加工精度要求嚴(yán)格呈锣。航空產(chǎn)品零件制造的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）通常帶有復(fù)雜的理論外形曲面锤衡、縱橫交錯的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)、厚度較小的薄壁結(jié)構(gòu)等秒准，不僅形狀復(fù)雜试郎，而且孔、空穴、溝槽泻帮、加強(qiáng)筋等多精置，工藝剛性較差。（2）現(xiàn)代飛機(jī)具有長壽命锣杂、高可靠性要求脂倦，這使零件表面的質(zhì)量控制要求更為嚴(yán)格；零件的尺寸精度和表面質(zhì)量要求越來越高元莫。（3）為了提高零件強(qiáng)度和工作可靠性赖阻，主要采用整體毛坯件和整體薄壁結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜踱蠢、材料去除量大火欧、精度及表面質(zhì)量要求高，加工周期較長茎截。（4）零件的材料多為高強(qiáng)鋼苇侵、鋁合金、鈦合金企锌、高溫合金和復(fù)合材料等難加工材料榆浓。

　　由于航空產(chǎn)品零部件的上述特點，航空制造業(yè)對數(shù)控機(jī)床設(shè)備提出了以下需求：

1. 對高速敬挂、高效數(shù)控設(shè)備的需求

　　對于薄壁零件倾氮，由于具有重量輕、節(jié)約材料永韭、結(jié)構(gòu)緊湊等特點英甜，已在航空零部件中得到廣泛地應(yīng)用。但薄壁零件由于剛性差徊押、強(qiáng)度弱埃灿，在加工中極容易變形，使零件的形位誤差增大呢旋，不易保證零件的加工質(zhì)量绝开。使用高速數(shù)控切削設(shè)備可以大大改善這種狀況，因為切削力隨著切削速度的提高而下降奸先；切削產(chǎn)生的熱量絕大部分被切屑帶走剑督；在高速切削范圍內(nèi)機(jī)床的激振頻率遠(yuǎn)離工藝系統(tǒng)的固有頻率范圍，并且可以盡量減少加工中的徑向切削力和熱變形以上特點有利于減小工件變形币芽，改善薄壁零件的加工精度和表面質(zhì)量菠食。

　　對于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件，也是應(yīng)用高速加工的主要領(lǐng)域西设，特別是在鋁合金結(jié)構(gòu)件瓣铣、復(fù)合材料構(gòu)件的切削中應(yīng)用廣泛。這類零件通常采用采用“整體制造法”，即在大塊毛坯上去除余量棠笑，形成薄壁梦碗，細(xì)筋結(jié)構(gòu)的零件，需要去除大量金屬材料蓖救，導(dǎo)致切削時間占用零件總生產(chǎn)時間比例很大洪规，整加工周期較長，最終零件成品的重量只有毛坯的10%～20%循捺，其余的80%～90%材料都成了切屑淹冰。使用高速高效數(shù)控設(shè)備可以實現(xiàn)這些零件的切削加工過程對于高效、準(zhǔn)確加工的迫切需求巨柒。

　　對于鎳基高溫合金、鈦合金以及高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼等被現(xiàn)代航空產(chǎn)品大量采用的難加工材料柠衍，由于這些材料強(qiáng)度大洋满、硬度高，耐沖擊枪岖、加工中容易硬化居然，切削溫度高、刀具磨損嚴(yán)重仑连，也只有采用高速切削技術(shù)郑喊，才可以有效地減少刀具磨損，大幅度提高生產(chǎn)率并提高零件的表面質(zhì)量瀑尔。

　　在航空零部件加工中阎臂，高速切削正在被大量應(yīng)用，目前元糯，高速加工的切削速度為常規(guī)切削的5～10倍贺勿，航空零件切削加工現(xiàn)場配備的高速銑削設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到24000r/min。高速切削旷程，首先是高的速度甩卷，即高的主軸轉(zhuǎn)速，另一方面起衫，又應(yīng)有高的進(jìn)給速度劝薄，為了提高效率，機(jī)床還要具有快速移動栈妆、快速換刀胁编、高的主軸加速度和進(jìn)給加速度，高速切削加工技術(shù)是對數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)及材料签钩、機(jī)床設(shè)計制造技術(shù)掏呼、高速主軸系統(tǒng)、快速進(jìn)給系統(tǒng)、高性能CNC控制系統(tǒng)都提出了較高的要求憎夷。數(shù)控機(jī)床廠家在保證加工精度的前提下莽鸿，提高機(jī)床切削速度是適應(yīng)航空零件加工的一個方向。

2. 對多功能的多軸數(shù)控加工中心的需求

　　隨著飛機(jī)產(chǎn)品飛行性能的提高拾给，對現(xiàn)代航空零件加工精度的要求也逐步嚴(yán)格祥得，復(fù)雜形狀表面的精度誤差從早期的±（0.15～0.3）mm已經(jīng)提高到±（0.08～0.12）mm，表面粗糙度從Ra6.4～1.6提高到Ra1.6～0.8蒋得。對于以機(jī)翼梁级及、機(jī)身框、翼肋及壁板為典型代表的飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)件额衙，以及以機(jī)匣饮焦、整體葉盤、葉片以及軸氛拜、盤為典型代表的航空發(fā)動機(jī)零件甫蚊，既要保證零件的表面質(zhì)量，又要保證加工的位置精度和形狀精度子钾，這些零件即贰，一般都要求一次裝卡，一次定位加工成型团弧，只有多軸聯(lián)動的加工中心疲籍，才能滿足上述要求。在目前幔瓮，對于航空零部件谐浆，五軸聯(lián)動的數(shù)控銑床以及具有五坐標(biāo)聯(lián)動控制、轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的數(shù)控機(jī)床等復(fù)合設(shè)備的需求增加徊激。

3. 對數(shù)控機(jī)床適應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展的需求

　　隨著CAD窥扭、CAPP、CAM等信息技術(shù)的發(fā)展贿汞、為提高加工效率逼肯，許多企業(yè)都成立了數(shù)控編程中心，數(shù)據(jù)傳輸桃煎、模塊化設(shè)計以及成組加工技術(shù)對數(shù)控機(jī)床的硬件設(shè)計提出了更高的要求篮幢，另外，由于航空材料多為貴重稀有金屬或復(fù)合材料为迈，虛擬切削加工技術(shù)將會得到進(jìn)一步應(yīng)用三椿，所謂虛擬切削加工技術(shù)就是在對零件幾何參數(shù)、材料物理性能葫辐、加工過程切削參數(shù)以及加工物理過程(受力變形搜锰、熱變形等)進(jìn)行全面物理建模的基礎(chǔ)上伴郁，利用計算機(jī)數(shù)值仿真技術(shù)對加工過程的動態(tài)情況和加工結(jié)果進(jìn)行實際綜合分析的一種新興技術(shù)。它對數(shù)控機(jī)床的軟蛋叼、硬件提出了更高的要求焊傅，要求根據(jù)NC加工機(jī)床的實際狀況用NC代碼驅(qū)動虛擬加工環(huán)境中的NC機(jī)床進(jìn)行虛擬切削加工，它能描述刀具的真實運動軌跡狈涮，完成碰撞狐胎、干涉檢查，還可逼真地描述加工后工件的形位誤差楣苇、幾何尺寸誤差和表面粗糙度等屬性粮按，并將虛擬成品零件與設(shè)計零件進(jìn)行比較，如零件精度不能滿足設(shè)計要求绿凄，則可對工藝參數(shù)(進(jìn)給量已转、切削速度等)或工件裝卡方式進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)，如有必要還可對零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行完善蔓踩，以提高其可加工性剿恬。

　　總之，航空零部件的高精度隧帜、高可靠的要求促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床制造技術(shù)的提高，數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展也推進(jìn)了航空制造業(yè)的進(jìn)步邢侵。

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