飞机结构件数控加工机床发展方向及国产化.pdf

《飞机结构件数控加工机床发展方向及国产化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、论坛FORUM飞机结构件数控加工机床发展方向及国产化DevelopmentDirectionandLocalizationofNCMachineToolforMachiningAircraftStructuralPart中航工业成都飞机工业（集团）有限责任公司 宋智勇中航工业江西洪都航空工业集团有限责任公司祝晓军以高精度五轴联动加工为特点的航空制造业既是高端制造业技术水平的标志，又是一个国家高档数控创新与发展的策源地。因此，各国竞相在航空制造业方面展开竞争，各国数控设备、数控系统、数控刀具等企业均针对航空制造业的需求提出了专用解决方案和发展规划

2、。以高精度五轴联动加工为特点的航几个方面：空制造业既是高端制造业技术水平（1）零件向整体化、大型化发展。的标志，又是一个国家高档数控创新整体结构设计是飞机减轻重量和提与发展的策源地。因此，各国竞相在高性能的主要途径，在现代飞机设计航空制造业方面展开竞争，各国数控中，整体结构件呈现出数量越来越设备、数控系统、数控刀具等企业均多、零件尺寸越来越大的发展趋势。宋智勇针对航空制造业的需求提出了专用如F-22战机后机身整体框毛坯尺寸研究员级高级工程师，长期从事数控设备应用技术研究、数控技术改造与解决方案和发展规划。我国2009年达到4000mm×2000

3、mm，A350内后发展规划等工作，获国家发明、国际发开始实施的《高档数控机床与基础侧梁达到6000mm×1200mm。预计明专利1项。制造装备》国家科技重大专项也把在未来的设计中整体框结构尺寸将航空制造业作为重点目标对象予以超过3000mm×4500mm,梁的长度支持，以推进国产高档数控机床在航将超过7000mm（图1）。飞机结构件是飞机的主要受力空制造业的生产应用，实现关键制造（2）零件结构复杂化、零件制造部件，零件外形与飞机的气动外形相装备的自主研发、生产和供给。精确化。作为主要承力部件的飞机关，周边轮廓与其他零件具有复杂的结构件，不但要满

4、足与其他零件的装装配协调关系，槽腔、薄壁、筋、肋及飞机结构件的发展趋势及配协调关系，还有自身的结构尺寸精高精度孔等是其主要的结构特征，需求分析度、零件重量等方面的要求。在飞机大量的空间复杂曲面需要五轴联动随着现代设计技术的发展和飞结构零件尺寸向更大方向发展带来数控加工，因此飞机结构件数控加工机性能提升的需求，飞机结构件也呈的结果是零件结构更加复杂，大型化装备的基本需求为高精度五轴联动。现出一些新的变化，主要体现在以下整体结构件已经开始与周边连接段40航空制造技术·2013年第17期SpecialEquipmentforAviationIndus

5、try航空专用装备铝合金隔框2、图3）。（3）零件材料多样化。随着现代飞机高速、高机动性能要求的不断提高，具有比强度高、抗腐蚀性好、耐高温等一系列突出优点的材料在飞根肋机设计中被大量采用，逐渐成为飞机（每个机翼1件）结构件的主要材料，如钛合金、复合前梁材料等。从美国历代战机主要材料（每个机分布图发现，现代飞机材料已经从以翼1件）前的铝合金独霸天下变成了铝合金、钛合金、复合材料三分天下的局面，而且复合材料、钛合金还有进一步扩后梁大的趋势，例如在A350、波音787中（每个机翼1件）复合材料比例均已达到50%以上。图1JSF/F35中机身整体构件分

6、布因此加工装备不仅要解决铝合金飞零件融合为一体，具有高精度装配孔现，所以精确制造将是未来飞机结构机结构件加工，还要解决钛合金、复的耳片结构等大量出现在整体构件件数控加工的关键技术。大型飞机合材料加工（图4）。上。另外，在零件尺寸变大的同时，结构件的精密加工将是对数控机床基于飞机结构件所呈现出的多零件加工的尺寸精度反而提高，缘条行业的一个挑战，提高数控机床基种材料、大尺寸、高精度复杂曲面的厚度、腹板厚度更薄，转角半径、底角础大件结构特性和热稳定性，控制发展趋势，未来飞机结构件数控加工半径更小，槽腔深度、缘条高度更大，环境温度、加工状态等不确定因素

7、将面临大型复杂曲面高精度五轴加造成零件制造精度和制造难度大为以提高机床加工精度将是机床制造工、钛合金高效加工、复合材料绿色提高，再加上大量装配高精度孔的出业与航空制造业共同关注的焦点（图制造等技术难题，数控加工机床也将围绕解决这3个问题而进行相应的研发工作。飞机结构件数控加工机床的发展方向转角半径6.8~25.9mm底角半径3.048mm针对飞机结构件发展提出的需缘条厚度2.08~25.4mm求，国外数控机床行业与航空制造企缘条高度24~200mm腹板厚度2.4mm业在大型高精度加工机床、钛合金高效加工机床以及自动化数控加工系统这3个方面做了大

8、量研究，并且已图2JSF/F35典型结构件几何特征经有部分产品投入生产应用。（1）大型高精度数控机床。传统意义的高精度机床主要是指小型装备，如DIXS