【編者按】在目前大飛機機體的制造中恋沃，電火花加工技術(shù)和電化學(xué)加工技術(shù)均有一定程度的應(yīng)用必搞。這兩類電加工技術(shù)的原理和優(yōu)缺點、應(yīng)用對象囊咏、適用范圍等主要內(nèi)容分別闡述如下恕洲。

　　大飛機一般是指起飛總重超過100t的運輸類飛機，包括軍用大型運輸機和民用大型運輸機梅割，也包括一次航程達到3000km的軍用或乘座達到100座以上的民用客機[1]霜第。從地域上講，我國把150座以上的客機稱為大客機户辞，而國際航運體系習(xí)慣上把300座以上的客機稱作“大型客機”泌类，這主要是由各國的航空工業(yè)技術(shù)水平?jīng)Q定的。
　　
　　以我國目前自行設(shè)計的C919型大飛機機體為例底燎，其復(fù)合材料用量占15%刃榨，鋁鋰合金占15.5%，其余為高強鋼和鈦合金等材料双仍。因此在大飛機機體制造過程中寺斟，以切削虫棚、成型、連接溪胖、裝配等技術(shù)為主[2]黔琢，而作為航空發(fā)動機（包括大飛機用大涵道比渦扇發(fā)動機）制造技術(shù)中重要組成部分的特種加工技術(shù)所占比例較小。但是不能據(jù)此得出大飛機機體制造過程中特種加工不重要的結(jié)論肤不。相反寻癌，特種加工技術(shù)也是大飛機機體制造技術(shù)中的一個不可缺少的組成部分，大飛機機體制造中需要特種加工技術(shù)的必要性表現(xiàn)在以下幾個方面失臂。
　　
　】崞ァ（1）大飛機機體結(jié)構(gòu)中仍包括相當(dāng)數(shù)量的復(fù)合材料、鈦合金等不易進行機械切削加工的材料权洼，通過特種加工技術(shù)硼琢，更易于實現(xiàn)這些材料的成型。
　　
　∠谆住（2）大飛機機體結(jié)構(gòu)中也具有相當(dāng)數(shù)量的干涉性瞄邪、大去除量、高深徑比允瞧、薄壁等類型的特征結(jié)構(gòu)简软，采用特種加工技術(shù)或與其他加工技術(shù)相結(jié)合的特種加工技術(shù)，對實現(xiàn)此類特征結(jié)構(gòu)的加工有著突出的作用述暂；
　　
　”陨（3）大飛機機體的制造技術(shù)不僅包括飛機結(jié)構(gòu)件的制造，還包括了飛機結(jié)構(gòu)件制造所需要的模具和工裝的制造畦韭，在這些方面疼蛾，特種加工技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用空間。
　　
　∫张洹（4）在大飛機機體的制造中察郁，需要綜合考慮安全、壽命转唉、環(huán)保和成本等方面的因素皮钠，在制造過程中合理地結(jié)合特種加工技術(shù)，有利于提高加工效率和精度赠法，以及降低加工成本麦轰，并滿足大飛機的一些特殊功能件的需求。
　　
　　在特種加工技術(shù)領(lǐng)域中猴宾，電加工技術(shù)屬于在大飛機機體制造中應(yīng)用較少的類別潘吸。下文即以電加工技術(shù)為例，闡述了目前大飛機機體研制和生產(chǎn)中電加工技術(shù)的主要應(yīng)用對象和范圍，介紹了電加工技術(shù)在實施過程中的重要性和特點历恨，并對以電加工技術(shù)為例的特種加工技術(shù)在大飛機機體研制和生產(chǎn)中的進一步推廣和發(fā)展提出了相應(yīng)的建議氯也。
　　
　　電加工技術(shù)在大飛機研制和生產(chǎn)中的應(yīng)用
　　
　　電加工技術(shù)是特種加工技術(shù)中的一大類別，是借助于電能和電化學(xué)能等能量或者它們的組合來實現(xiàn)材料切除或增加的加工方法啃栋，由于這些工藝方法賴以切除或增加材料的能量形式不同饮估，一般情況下分為電火花加工技術(shù)和電化學(xué)加工技術(shù)兩大類[3]。
　　
　　在目前大飛機機體的制造中殴据，電火花加工技術(shù)和電化學(xué)加工技術(shù)均有一定程度的應(yīng)用墙目，現(xiàn)將這兩類電加工技術(shù)的原理和優(yōu)缺點、應(yīng)用對象又信、適用范圍等主要內(nèi)容分別闡述如下胰绢。
　　
　　1電火花加工成型技術(shù)
　　
　　電火花成型加工是在工件與工具之間存在一定絕緣介質(zhì)的條件下，利用兩極之間產(chǎn)生的脈沖性火花放電的電腐蝕現(xiàn)象抛冗，使導(dǎo)電材料（工件）被去除而達到加工目的的工藝方法切省。電火花成型加工也屬于熱熔加工，會在加工表面生成一定厚度的再鑄層帕胆，再鑄層的厚度與電流朝捆、波形等工藝參數(shù)有關(guān)。電火花加工也是非接觸加工懒豹，加工過程無加工應(yīng)力芙盘，可以在薄壁件等易變形零件的特征結(jié)構(gòu)加工中采用，但電火花加工的電極會產(chǎn)生損耗脸秽，多次使用后會影響加工質(zhì)量儒老。在電火花加工成型技術(shù)方面，主要包括電火花成型技術(shù)和線切割成型技術(shù)兩個類型记餐，以及可視為表面改性或增量成型的電火花表面合金化技術(shù)驮樊。
　　
　　（1）電火花成型技術(shù)剥扣。
　　
　　電火花成型技術(shù)主要用于大飛機機體中具有合適尺寸的由難切削材料制成的特殊結(jié)構(gòu)的制造巩剖。如中央操縱機構(gòu)和舵面之間機械聯(lián)系的傳動裝置中的搖臂和傳動拉桿中的型腔铝穷，飛機燃油系統(tǒng)和滑油系統(tǒng)中的噴嘴和導(dǎo)管連接頭钠怯，飛機環(huán)控系統(tǒng)中液壓傳動系統(tǒng)組件等。
　　
　　電火花成型技術(shù)用于這些構(gòu)件進行加工時讳蜂，主要表現(xiàn)出以下特點：
　　
　　a.電火花成型技術(shù)的加工精度高福信，最高可達±0.01mm，加工表面質(zhì)量好两猛，一般精加工時均在Ra0.8~1.6μm的范圍內(nèi)[4]蹲楷；
　　
　　b.電火花成型技術(shù)主要用于具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零部件的特征成型，所針對的材料主要為高強鋼和鈦合金等材料椭肝，這些特征結(jié)構(gòu)通常具有一定的干涉性茬蒿，且精度要求較高磺则；
　　
　　c.電火花成型加工過程中，需要根據(jù)所加工零件的材料附扭，對電極材料進行選擇牧俩，如加工鈦合金時，優(yōu)先選用石墨為電極材料叔寓，避免加工過程中電極材料對零件產(chǎn)生污染妨迈；
　　
　　d.電火花成型技術(shù)經(jīng)常與其他加工工藝相結(jié)合[5]，在一些特征結(jié)構(gòu)的加工中穷窃，常用電火花成型技術(shù)進行最后的精加工呈枉，并達到清棱、清角等效果埃碱；
　　
　　e.電火花成型技術(shù)在大飛機結(jié)構(gòu)件制備所需的模具猖辫、夾具等附屬裝置的加工中，應(yīng)用極為廣泛砚殿，是型腔住册、型面和配合部分的主要加工工藝方法之一[6]。
　　
　∥途摺（2）線切割成型技術(shù)荧飞。
　　
　　線切割成型技術(shù)主要用于大飛機合適尺寸的無干涉構(gòu)件的成型切割和相關(guān)構(gòu)件模具與工裝的切割。線切割成型技術(shù)的本質(zhì)為線電極的電火花放電加工名党，其加工特點與電火花成型技術(shù)相類似叹阔，在加工可達性方面稍差，在進行開敞性內(nèi)封閉結(jié)構(gòu)的切割時传睹，需要預(yù)先加工的穿絲位置耳幢，但其加工效率明顯優(yōu)于同等功率的電火花成型機床，最大切割效率可達700mm2/min欧啤，并且最佳表面粗糙度可達Ra0.02μm痪僵，加工精度可達±0.002mm，同時準備時間短倍挚，使用成本也較低暮诫，因此多用于中間和最終加工工序。
　　
　⌒髅Α（3）電火花表面合金化技術(shù)参唆。
　　
　　此外，可視為電火花加工技術(shù)反向延伸技術(shù)的電火花表面合金化技術(shù)也是大飛機結(jié)構(gòu)功能件表面改性中應(yīng)用較多的一種工藝肘渔，其本質(zhì)是將一種作為電極的導(dǎo)電材料在另外一種作為基體的導(dǎo)電材料的表面進行合金化冶金反應(yīng)躯殷，形成一種新的合金層[7]。從而改變或提高作為基體的導(dǎo)電材料的表面質(zhì)量、表面硬度及其他特性的工藝方法独府。通過此技術(shù)吩伊，能夠有效地提高零件的表面性能，如耐磨性婆沟、防腐蝕性钻局、增強表面硬度等性能，從而達到使零件減重口柳、延壽和增進使用性能的目的苹粟。
　　
　　電火花表面合金化技術(shù)主要用于起落架收放作動筒、襟翼作動筒跃闹、環(huán)控系統(tǒng)搖臂等具有耐磨需求的功能件的表面改性嵌削。
　　
　　電火花表面合金化技術(shù)應(yīng)用于這些功能件表面改性時，主要表現(xiàn)出以下特點：
　　
　　a.表面合金層的厚度相對很小望艺，通常情況下在0.15mm以內(nèi)苛秕，對基體內(nèi)部的影響相當(dāng)微弱，只能改變基體材料的表面性能找默；
　　
　　b.采用硬質(zhì)合金材料進行表面合金化時艇劫，表面硬度可達HRC70以上，耐磨性相對于基體材料有顯著的提高惩激；
　　
　　c.表面合金層在使用中有所損耗時店煞，可以通過再次合金化進行補加工[8]，補加工后表面合金層的性能相對初次加工的變化不大风钻；
　　
　　d.僅需通過改變電極的材料顷蟀，可以根據(jù)功能件對表面要求的不同，進行不同功能合金層的制備缎选，分別達到耐磨展管、耐蝕、作為中間層等功能否胜；
　　
　　e.通過改變合金化振動器與電極的形式和結(jié)構(gòu)的改變瓣老，能夠?qū)崿F(xiàn)多種復(fù)雜特征，如內(nèi)腔忽愧、干涉性表面等結(jié)構(gòu)的表面合金化崇已，并由于電火花表面合金化設(shè)備的外形較小，能夠?qū)崿F(xiàn)外場維修料鲫。
　　
　　2電化學(xué)成型技術(shù)
　　
　　電化學(xué)成型加工是利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的電化學(xué)反應(yīng)原理而對金屬材料進行成型加工的一種工藝方法久耍，也就是通過電能與化學(xué)能的綜合作用而產(chǎn)生反電鍍的過程士宏，其加工范圍廣肝慕，能在大部分導(dǎo)電材料上進行成型加工，生產(chǎn)率高，能夠達到較好的表面粗糙度孟景，加工中不存在切削力刻渔，加工表面無顯著缺陷層，工具陰極在加工中不損耗让腹，可以長期使用远剩，但電極設(shè)計較為復(fù)雜，電解液對機床骇窍、夾具和零件會產(chǎn)生一定的腐蝕瓜晤，且準備工藝復(fù)雜，實施成本高[9]腹纳，通常稱之為電解成型技術(shù)痢掠。
　　
　　電解成型技術(shù)多用于由不易腐蝕材料制成的需要進行大余量去除的大飛機結(jié)構(gòu)件特征結(jié)構(gòu)的加工，如起落架作動筒內(nèi)的深長孔等特征結(jié)構(gòu)嘲恍。同時還可以通過輕微的局部電解成型加工足画，實現(xiàn)多種零件表面的電解蝕刻，是零件標記的主要工藝方法之一佃牛。
　　
　　電解成型技術(shù)用于大飛機機體構(gòu)件特征加工時淹辞，其主要特點表現(xiàn)為：
　　
　　a.主要用于批量高強鋼結(jié)構(gòu)件的大余量去除，加工精度最高可達±0.08mm俘侠，表面粗糙度可達Ra0.8μm象缀；
　　
　　b.結(jié)構(gòu)件上不需要進行電解加工的部位，必須具有涂層钦将、涂膠烈瘸、貼膜等保護，以避免電解液對這些非加工部位造成腐蝕兽肮；
　　
　　c.電解成型加工多用于中間過程的大余量去除范般，需與后續(xù)的機械切削加工等工藝相結(jié)合，但在一些特殊內(nèi)孔結(jié)構(gòu)的加工中郭血，可以通過電解成型加工單獨完成钟展；
　　
　　d.電解加工時，需要根據(jù)所加工材料的不同瓶答，進行針對性的電解液的改變肢钙，減少電解液對所加工材料造成的不利影響；
　　
　　e.采用電解蝕刻時山毛，必須注意控制電解電流的大小和非蝕刻區(qū)域的防護遍削，將蝕刻深度控制在0.05~0.10mm以內(nèi)；
　　
　　f.電解成型加工屬于非接觸加工泽兼，加工過程中有利于材料內(nèi)部應(yīng)力的釋放和殘余應(yīng)力的消除子擅，對于零件變形的消除作用明顯[10]弟孟。
　　
　　總結(jié)與啟示
　　
　　綜上所述，作為航空發(fā)動機制造技術(shù)重要組成部分的電加工技術(shù)在大飛機制造技術(shù)中也占有一席之地样悟，并具有相應(yīng)的發(fā)展改進空間拂募。在大飛機制造這種系統(tǒng)性、綜合性的制造技術(shù)中也屬于不可忽視的一環(huán)窟她。圖1即為空客A380-800型大飛機上使用特種加工工藝技術(shù)制造的典型結(jié)構(gòu)示意陈症。

　　
　　根據(jù)對以電加工技術(shù)為例的特種加工技術(shù)在大飛機制造中的應(yīng)用和發(fā)展的分析，對特種加工技術(shù)在大飛機制造中的應(yīng)用可以得到下述啟示震糖。
　　
　÷伎稀（1）作為航空發(fā)動機制造技術(shù)中的重要組成部分，特種加工技術(shù)也可以廣泛應(yīng)用于大飛機制造技術(shù)中吊说，對于提高加工效率和加工質(zhì)量以及降低加工成本有著重要的意義嘁信；
　　
　　（2）由于大飛機的制造與航空發(fā)動機的制造存在著巨大的不同疏叨，因此在大飛機制造技術(shù)中使用特種加工技術(shù)時潘靖，尤其需要注意在加工的范圍、效率蚤蔓、成本泛汁、精度等方面進行綜合性考慮，使得特種加工技術(shù)能夠在大飛機制造過程中適應(yīng)這些方面的要求陶焙，并需要根據(jù)應(yīng)用對象的特點和相關(guān)要求寿经，進行針對性的改進，以適應(yīng)不同結(jié)構(gòu)或材料制造的需求听量；
　　
　∑史亍（3）大飛機的制造技術(shù)是多種工藝、檢測技術(shù)的綜合體榕暴，在研制和生產(chǎn)過程中绪桑，需要對包括特種加工技術(shù)在內(nèi)的多種工藝技術(shù)進行全面地考慮研究，合理地確定各種工藝技術(shù)的實施階段和所要達到的技術(shù)指標飘具，從而達到最為優(yōu)化的綜合性制造技術(shù)實施途徑猴试，滿足我國大飛機研制生產(chǎn)的需求。

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