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，外形變斜角變化大灯彩，外形多為雙曲面，要求成形精確桃镐。為了減輕飛機(jī)重量阵蔚，增加飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性和增加有效載荷和航程，進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)杈鸵，廣泛采用新型輕質(zhì)材料扶免。

　　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)》兔埃現(xiàn)在大量采用鋁合金紧视、鈦合金、耐高溫合金焙恬、高強(qiáng)度鋼硝荚、復(fù)合材料等。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的薄壁件琢窗、蜂窩件不僅形狀復(fù)雜焙蹭，而且孔记罚、空穴、溝槽壳嚎、加強(qiáng)筋等多，工藝剛性較差末早。

　　飛機(jī)制造中需要用機(jī)床加工的典型零件

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

　　1.機(jī)身結(jié)構(gòu)件典型零件

　　飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件的典型零件有梁、筋然磷、肋板郑趁、框、壁板姿搜、接頭寡润、滑軌等類零件。以扁平件舅柜、細(xì)長件梭纹、多腔件和超薄壁隔框結(jié)構(gòu)件為主。毛坯為板材致份、鍛件和鋁合金擠壓型材晶襟。材料利用率僅為5%-10%左右，原材料去除量大挣仅。目前笼肴，國內(nèi)飛機(jī)零件，90%以上為鋁合金件胀司，少量為不銹鋼和鈦合金鋼峦爪，且整體結(jié)構(gòu)件越來越多，應(yīng)用復(fù)合材料是今后的發(fā)展方向坚达。

　　機(jī)身結(jié)構(gòu)件典型零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　(1)件的輪廓尺寸越來越大辅蜡。如有的梁類零件的長度已達(dá)到13m。

　　(2)零件的變斜角角度變化大抡杈，超薄壁等沉享。最薄處尺寸只有0.76mm左右，所以加梁，加工工藝剛性差顶质。

　　(3)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)融蹂。

　　(4)零件的尺寸精度和表面質(zhì)量要求越來越高旺订，如有些零件加工后出現(xiàn)的毛刺等缺陷，不允許用人工去除超燃。

　　加工飛機(jī)機(jī)身典型零件所需主要設(shè)備

　　(1)三坐標(biāo)加工中心区拳，如大型龍門立式加工中心拘领；

　　(2)五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，如大型龍門立式加工中心樱调，應(yīng)配備A/B擺角銑頭或A/C擺角銑頭约素；

　　(3)從發(fā)展考慮，需要大型龍門式雙主軸五坐標(biāo)加工中心笆凌，工作臺(tái)尺寸5m×20m圣猎，用于加工梁類零件；

　　(4)加工鋁合金件需要大功率高速加工中心乞而，功率≥40kW送悔，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min以上，帶兩坐標(biāo)擺角銑頭爪模；

　　(5)由于整體鋁合金件切削加工去除量大欠啤，為便于排屑，最好需要工作臺(tái)可以翻轉(zhuǎn)90°的臥式加工中心叮褐，目前称桶，國內(nèi)尚無這種臥式加工中心；

　　(6)飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件品種多变钙，形狀各異牵梗，且工藝剛性差，需用大量卡具挥棒。為降低成本仓脓，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，需要各種柔性卡具芭惠；

　　(7)鈑金成形件主要涉及蒙皮锨间、型材、導(dǎo)管等曲面成形弦离，要求成形精準(zhǔn)婿芝。為保證制造精度，需要大規(guī)格蒙皮拉伸機(jī)棵章；蒙皮滾彎成形機(jī)挨让；還有三軸滾校平機(jī)、型材拉彎機(jī)缓溅、導(dǎo)管成形機(jī)等蛇损。飛機(jī)部件裝配還需自動(dòng)鉆鉚設(shè)備；

　　(8)為減輕飛機(jī)重量坛怪，復(fù)合材料的應(yīng)用越來越多淤齐，制作復(fù)合材料構(gòu)件需要鋪帶機(jī)等等(鋪帶機(jī)在國內(nèi)還是空白)。

　　飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵件與加工要求

　　飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵件有機(jī)匣、各類葉片和整體葉盤更啄。

　　機(jī)匣加工

　　航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣有三類稚疹，一類是對(duì)開環(huán)形結(jié)構(gòu)，一類是整體環(huán)形結(jié)構(gòu)祭务，還有一種是異形殼體内狗。

　　機(jī)匣材料是一種難加工的耐高溫的高強(qiáng)度鈦合金材料。機(jī)匣又是薄壁义锥、弱剛性結(jié)構(gòu)其屏，型面復(fù)雜，精度要求高缨该，加工難度大。機(jī)匣是大型零件判逊，一臺(tái)推力為15000公斤航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣直徑為φ800mm饿遏。大飛機(jī)的大型風(fēng)扇機(jī)匣外形尺寸φ1823.5mmx546mm，最薄處壁厚3mm殊纫。所以替熊，機(jī)匣加工需要中、大型多功能厌哈、高精度數(shù)控機(jī)床掘顾。如加工直徑為φ2000mm的數(shù)控立車和精密數(shù)控立車；工作臺(tái)尺寸為2400mm×5000mm的龍門式五軸聯(lián)動(dòng)加工中心钟肴，需具備雙工位累踱、在線測(cè)量和仿真功能，刀庫容量60把刀左右苏狠，數(shù)控系統(tǒng)具有高級(jí)編程功能惫借，工作臺(tái)3000mm×5000mm的龍門式數(shù)控鏜銑床。

　　葉片加工

　　航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片材料為耐高溫的鈦合金材料钻宠，需用五軸聯(lián)動(dòng)加工中心堰洛，五軸高速龍門銑等加工葉片形面。葉根榫頭的加工需用拉床和緩進(jìn)給強(qiáng)力磨床谷市，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蛔垢，還需要有在線測(cè)量、程序調(diào)整和自動(dòng)補(bǔ)償功能迫悠。

　　葉片形面用電解加工可大大提高加工效率鹏漆，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(cè)設(shè)備及皂。

　　大型寬弦空心風(fēng)扇葉片采用寬弦甫男、空心、帶阻尼凸臺(tái)結(jié)構(gòu)验烧，直徑φ1600mm以上板驳，風(fēng)扇葉尖速度高達(dá)457m/s,選用重量更輕的鈦合金或樹脂基材料又跛，制造這類葉片需要五坐標(biāo)葉片銑床；自動(dòng)拋光機(jī)若治；組合封焊和擴(kuò)散連接及超塑成形設(shè)備等慨蓝。

　　葉片有很多冷卻用的小孔，用電脈沖打孔端幼，比用激光打孔好(激光打孔有硬化層)缩髓，但現(xiàn)在，電加工打孔機(jī)床沒有打孔深淺的顯示王捧，操作困難学释。希望能解決這個(gè)問題，能顯示打孔的深淺匹忙。而耐1100°C高溫的鎳基單晶渦輪葉片具有很好的高溫強(qiáng)度和綜合性能粱思，葉片上有許多直徑為φ0.3～φ0.4mm的冷卻氣膜孔，制作這類葉片绣峰，需要定向/單晶熔鑄爐槐芹、陶瓷型芯焙燒爐、制芯機(jī)掩软、磨削中心填阅、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。

　　整體葉盤加工

　　整體葉盤是薄壁盤類零件侮夸，葉盤圓周上有裝葉片的榫槽茶壹。直槽可用拉削加工和磨削加工。圓弧形榫槽可用銑削和成形磨加工揍庄，但圓弧形榫槽的檢測(cè)困難未斑。葉環(huán)和葉盤的加工需要數(shù)控臥車、精密數(shù)控立車币绩。要求加工機(jī)床的剛性好蜡秽，定位精度高，定位精度約為2～3μm缆镣。整體葉盤的葉片部分芽突，可用五軸高速加工中心加工，還可以用電火花成形加工董瞻。重型燃機(jī)葉盤直徑可達(dá)2000～3000mm寞蚌，需要用砂輪線速度100m/s以上的高速磨床加工。

　　加工發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零件所需的主要設(shè)備有：

　　帶A/B擺角銑頭或A/C擺角銑頭的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心钠糊；

　　五坐標(biāo)葉片銑床挟秤；

　　整體葉盤高效加工中心；

　　工作臺(tái)3000mm×5000mm數(shù)控龍門鏜銑床；

　　精密數(shù)控立式車削中心艘刚；

　　數(shù)控立式車床管宵；

　　精密數(shù)控車床；

　　車銑復(fù)合加工中心悲尝；

　　榫齒倒圓專用加工中心宇涵；

　　激光熔覆加工機(jī)床；

　　電火花銑削加工機(jī)床吐梗；

　　數(shù)控臥式車床突仆；

　　數(shù)控立式磨床；

　　數(shù)控緩進(jìn)給磨床桐赠；

　　端面弧齒磨床穆垦；

　　高速轉(zhuǎn)子葉尖磨床；

　　700t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)涌粱；

　　板類件無模多點(diǎn)成形壓力機(jī)还皮；

　　定向/單晶熔鑄爐；

　　用于葉片制孔的電液束流設(shè)備雹税、小孔加工單元以及真空熱處理爐等等。

　　上述設(shè)備要求機(jī)床具有足夠的剛性骇诈，操作簡單旧庶，人機(jī)界面清楚，具備樣條插補(bǔ)(NURBS)功能,過程均勻控制浊洞，以減少對(duì)拐角處加工精度的影響牵敷，還具有在線測(cè)量和仿真功能。 

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