航空数控加工机床发展方向及其关键技术

《航空数控加工机床发展方向及其关键技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、叫。Macmn。mt未来机床航空数控加工机床发展方向及其关键技术DevelopmentTrendandKeyTechnologiesofNCMachineToolforAviationIndustry成都飞机工业(集团)有限责任公司数控加工厂汤立民宋智勇汤立民研究员级高级工程师，现任成都飞机工业(集团)有限责任公司数控加工厂厂长，长期从事数控技术和信息化技术研究工作。国内航空数控加工知名专家。曾获“中央企业劳动模范”称号。数控机床是40年代后期为适应加丁复杂外型零件而发展起来的一种新型自动化控制机床，数控机床的研制和应用首先起源于航空制造业，并伴随着航空制造业的发展而发展

2、。飞机结构件是飞机的主要受力部件，零件外形与飞机的气动外形相关，周边轮廓与其他零件具有复杂的装配协调关系，槽腔、薄壁、筋、肋及高精随着微电子、计算机技术的飞速发展，数控机床的一些关键技术得以突破。同时由于飞机结构件中新材料、新结构的大量应用，高速、高精、智能、环保等成为航空数控加工机床未来的主要发展方向。度孔等是其主要的结构特征，因此飞机零件呈现出材料昂贵、结构复杂、切削加T量大、加工精度高、工艺性差等特点。目前，各国在航空制造业方面的竞争极为强烈，我国大飞机项目的上马促进了国内航空丁业的发展，因此航空数控加工机床已成为各国数控设备制造商关注的热点，国家《高档数控机床与基

3、础制造装备》科技霞大专项也把航空制造装备列为最为重点支持的对象。现代飞机为满足隐身、超音速巡航、超常规机动、高信息感知能力、长寿命、结构轻量化等方面性能的需要，对航空数控加工机床的加工效率、加工精度提出了新的要求。航空数控加工机床未来的发展方向随着微电子、计算机技术的飞速发展，数控机床的一些关键技术得以突破，同时由于飞机结构件中新材料、新结构的大量应用，高速、高精、智能、环保等成为航空数控加工机床未来的主要发展方向。1高速加工机床依然是数控加工机床发展的主要方向整体结构设计是减轻飞机重量、提高性能的主要途径，在现代飞机设计中整体结构件数量越来越多，结构越来越复杂，尺寸越来

4、越大。如F一22战机后机身整体框毛坯尺寸达到40()0mm×2000mm。图1所示为整体结构零件在飞机上的分布示意图。飞机整体结构零件的一个显著特点就是材料利用率非常低，只有2％～10％，因此提高加工效率是飞机零件加工必需解决的问题。由于计算机技术和刀具技术的快速发展，以2010年第10期·航审制造技术45拿乡论坛FORUM图1整体结构零件在飞机上的分布示意图高转速、高进给为特点的高速加T机床在航空加工领域得以应用，这不但成倍地提高了生产效率、改善了零件的加工精度和表面质量，而且有效地解决了常规加工中难以解决的问题(如超薄零件的加T问题，钛合金、纤维增强塑料等特殊材料的高

5、效加工问题)，是提高生产效率和薄壁结构零件加丁的有效解决方案。因此，高速加T数控机床依然是实现飞机整体零件高效加工的主要装备。图2为某大型整体结构零件图，其技术参数如表l所示。2高精度数控机床应用日渐广泛作为主要承力部件的飞机结构件，不但要满足与其他零件的装配协调关系，还要满足自身的结构尺寸精度、零件重量等方面的要求。为了提高飞机整体性能，飞机结构零件正向尺寸更大、精度更高、数量更多的方向发展，精确制造将是未来飞机制造业中的一个热点。航空制造领域对高精度数控机床的需求非常旺盛，大型飞机结构件的精密加工将是对数控机床行业的一个挑战，提高数控机床基础大件结构特性和热稳定性，控

6、制环境温度、加工状态等不确定因素以提高机床加工精度将是机床制造业与航空制造业共同关注的焦点。3智能化是实现高精、高效加工的主要途径46航窄制造技术-2010年第10期图2大型整体结构零件表1某大型整体结构零件的技术参数实现高精密加工需要数控设备对加工状态进行实时监控，并根据监控情况自动进行调整或补偿，从而实现零件精密加工。如加工过程刀具状态监控、零件在线检测、故障自诊断和智能维护等就是对加t系统各要素进行实时状态监控的智能技术。4环保目前，环保已经成为工业发展的一个重要目标。环保型机床是指无污染、节能低耗的机床，符合IS01400环保标准。在机床设计中可采用脂润滑代替油润

7、滑，以减少泄漏污染，将液压油与冷却液彻底分离，采用油液回收装置、整体防护罩及空气过滤净化装置等，把加工中产生的污染在加工区域进行处理以免产生扩散；另外，干切削加工技术是绿色制造的一个主要方向，干切削相对于传统的湿切削而言，可以节约大量的冷却液支出，更重要的是可以保护工人的健康和环境，其社会效益更为巨大。因此，在未来的机床中，环保因素将会越来越强烈地得到体现。航空数控机床发展的关键技术1开放式数控系统由于数控设备智能化和数字化生产的需要，开放式数控系统成为目前乃至未来数控系统发展的主要趋势。开放式数控系统的主要特征在于系统对不同