直升机铝合金机加件批产工艺技术

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1、High-EffemeNCMacMing高效数控加工直升机铝合金机加件批产工艺技术BatchManufacturingProcessofAluminumMachiningPartforHelicopter中航工业昌河飞机工业集团公司蒋理科祝益军熊曦耀陶剑锋蒋理科工程师．主要从事数控加工工艺和技术管理工作。先后参与多项国防基础科研项目．主要研究航空难加工材料切削参数优化技术．现负责航空工业“千台敞控机床增效工程”技术应用支持工作．先后获国家实用新型专利3项．公司级科技成果多项。某型机尾斜梁铝合金结构件数控加工从研制到小批量投产已有

2、十多年时间，随着对产品加工情况的逐渐熟悉和对存在问题的不断改善，目前就单项零件加工而言，数控加工已经能够满足产品加工质量稳定的要求。但现行加工多数采用单件研制结合生产实际中存在的问题，经过分析研究。本课题制定了某型机尾斜梁机加结构件批产工艺技术方案。该方案一方面解决了某型机高效低成本年配套生产的需求。另一方面研究和探索了一套适合各型号研制和批产需求的数控加工批产工艺方案及策略。并最终形成了可供参考的工艺技术体系指导文件，且能推广应用到其他型号生产中。的工艺方案，存在生产准备时间较长，材料利用率不高，另外，缺乏从全局系统的角度出发

3、进行工艺方案的总体规划和设计，仅就现行工艺情况去调配安排生产，从而出现大机床生产单个小零件，各机床间生产能力不平衡等情况。这些情况直接导致物料消耗大，生产制造成本过高，同时难以科学统筹安排生产，最终难以适应今后多型号交错研制和批产的实际需求。结合生产实际中存在的问题，经过分析研究，本课题制定了某型机尾斜梁机加结构件批产工艺技术方案。该方案一方面解决了某型机高效低成本年配套生产的需求，另一方面研究和探索了一套适合各型号研制和批产需求的数控加工批产工艺方案及策略，并最终形成了可供参考的工艺技术体系指导文件，且能推广应用到其他型号生产

4、中。批产技术方案规划成组技术已发展到可以利用计算机自动进行零件分类、分组，它不仅应用于产品设计标准化、通用化、系列化及工艺规程的编制过程，而且在生产作业计划和生产组织等方面2011年第23／24期·航空崩造技术75够．二_：二王三二二_EQ型丛QEI蛭∑坠8也有较多的应用。直升机铝合金结构件的结构主要分为：框、梁、桁、接头、角盒、支座、摇臂等7大类．加工很难做到大批量流水线式作业，只能对产品进行系列化成组工艺划分。在此基础上．对机加数控加工产品按成组原则划分为若干个具有一定数量的制造单元体．再以制造单元体为单位进行成组性工艺设计

5、，从而实现柔性化小批产制造。直升机零件数控加工生产的主要特点是：多型号交错作业、零件结构品种多、产品单次批投数量少。针对这些特点，数控加工批生产重点应该在零件产品间进行总体工艺规划，采用成组加工技术，即按零件的用料规格、结构特征、加工工艺对产品进行系列划分，单元成组后制定关联性工艺，着力从零件成组加工、可通用性工件快速装夹定位、材料利用、设备合理使用及能力平衡等综合因素解决特定情况下的数控加工批生产问题，实现数控加工产品能够按照型号进度节拍要求配套供应。另外，对数控加工技术重点在工艺参数和加工工艺优化上进一步取得新的突破。1零件

6、成组性工艺设计成组技术所研究的问题就是如何改善多品种、小批量生产的组织管理，以获得和大批量生产一样好的经济效果。成组技术的基本原则是根据零件的结构形状特点、工艺过程和加工方法的相似性，打破多品种界限．对所有产品零件进行系统的分组，将类似的零件合并、汇集成一组，再针对不同零件的特点组织相应的机床形成不同的加工单元．对其进行加工，经过这样的重新组合可以使不同零件在同一机床上用同一个夹具和同一组刀具，稍加调整就能加工，从而变小批量生产为大批量生产，提高生产效率，如图1所示为通过成组技术形成的4个零件。直升机零件成组性工艺设计主76航空

7、制造技术·2011年第23／24期图1通过成组技术形成的4个零件要需考虑材料利用、组合加工、通用快速定位系统使用等方面的问题。(1)材料利用。材料利用的重点问题是工艺排料和工艺余料利用。工艺排料的基本要求是按型号对零件数量的需求进行配套．排料尽量规整有序并便于下料，且考虑板料的料宽和料长，充分利用材料；7-_艺余料的利用一方面通过成组加工进行利用，另一方面做好标识后按余料管理进行再利用。(2)组合加工。成组后的零件可进行组合加工．组合加工采用的主要方法有阵列和套料，阵列有单零件和多零件间的组合。在组合加工中除了要符合成组原则之外

8、，重点还要满足零件加工工艺性(包括装夹方式、装夹次数、加工工艺过程等)一致，遵循按型号生产节拍及配套零件数量的要求．同时充分利用材料。(3)通用快速装夹定位。通用快速装夹定位系统一方面对于成组加工的零件具有通用性和简单化，能够满足一定数量零件通用的柔性制造要求；