数控系统在航空制造中的应用.pdf

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1、数控系统在航空制造中的应用西安飞机国际航空制造股份有限公司(陕西710089)刘红安高，其标准配置功能完全满足用户加工要求。但对于要进行航空主体零部件，如飞机的翼、长桁、支架、梁、接头和壳体等结构件的加工，因零部件空间构型复杂、精度要求很高、加工周期长(中间不准停留)，因此，在具有高刚性的机床床身上一般要加装Siemens840D或840Di系统才能满足要求，这主要是由于840D数控系统具有分辨率高，伺服系统动态响应性高，程序的预读能力强，五轴联动功能，主轴转速高，坐标可以快速定位等关键特性。一、国外数控系统占据半壁江山据统计，我公司现

2、有各类型设备近万台，其中各种金属切削机床近2800余台，而其中的数控设备占比不~J12o％。这是由航空制造的生产类型决定的，即零部件制造批量小、种类多、产品试制阶段及交付周期长、生产准备阶段长等因素，而数控设备一般成本较各数控系统占比高，生产周期较长，企业技术引进周期长，这些因素都(2)Siemens数控系统的优良特性及其对我国航空制约了数控设备的占有率。而数控系统作为数控机床的制造业加工领域的细枝末节的精细掌握决定了它的市核心部件，是考查数控机床性能的一项关键指标，其技场占有率。但同时我们还不可忽略另一大数控系统制术水平影响数控机床的

3、性能质量和使用效率，直接决定造商——FANuc，实际上它是最早进入我国航空制造了设备的运动精度及整体性能。目前，我集团公司数控业的数控系统，~FANUC6M、FANUC7M系统。对于设备的数控系统基本按照两大系列进行配置：SiemensFANUC系列，FSPowerMate属于高可靠性、紧凑型的系统、FANUC系统，这两大数控系统占：~192％，其余CNC，主要用于点位运动控制，如0系列可用于控制两还有意大~IJFIDIAC2数控系统，辛辛那提ACRAMATIC轴的小型车床，伺服系统取代步进电动机；而FS0i系2100数控系统，HAAS

4、数控系统，MAZATROL数控系列的整体软件功能包功能强大、操作方便、智能化，统，特种加工设备配置的过程控制的工控系统。以上数可实现高速、高精度加工，并具有网络功能，用于加控系统所占比例如附图所示。工中心和铣床等要求加工精度高、效率高的设备。在(1)德国Siemens包括的系统的品种多，各系统在此基础上，FANUC又推出具有网络功能的超小型、超机械加工领域高低端都有其用武之地，如对于一台两薄型FS15i／16f／21系统，控制单元与LCD集成于一轴联动再加一个变频控制主轴转速的车床来说，选用体，具有网络功能，其I／Olink功能尤为强大

5、，各伺服Siemens802S数控系统足以满足要求，而且其价位并不单元采用超高速光纤串行数据通信(FSSB)，其中18■曩型笪!塑．参磊工冷加工metalworkirtq1950．com咖砌L．．圜最大可控6轴、四轴联动；Fs15i—MB，最大可控6轴、个原因造成的：①国产数控系统的五轴联动加工的软件5轴联动；16i的插补、位置检测和伺服控制以纳米为单技术还不十分成熟，这就限制了它的应用领域只能局限位，最大可控8轴、6轴联动；该系列数控系统完全适用在制造业的中低端市场，而航空制造业大多涉及5坐标于要求加工空间轮廓复杂的工件且机床侧电路逻

6、辑关复杂轮廓、曲面的加工。②国产数控系统的的软件功能系复杂的大型5坐标设备或自动化流水线。而为了抢占不够强大，如国外的数控系统嵌入ARTISCNC、OMAT数控系统的高端市场，FANUC又于近两年推出了FS30i等刀具管理、优化铣削系统，主要是利用他们通过对数CNC，也属于纳米级分辨率控制等级，HMI界面更加控机床主轴切削功率载荷优化，提高现有数控机床粗加友好，内嵌工艺优化软件。在5坐标加工中，为了保证工效率；此外像联网组态软件、DNC功能等涉及数控加工精度及提高表面质量，又专门开发了SMOOTHED系统技术前沿的软件开发技术。国产数控

7、系统距离国际TCP(TOOLCENTERPOINTCONTROL)功能，该数流行数控系统还有一定差距。③国际上流行的数控系控系统体积小，CNC与PLC高度集成，可控8个通道，统，都属于开放式系统，如FANuc和siemens系统向用32个轴，8个主轴，最大联动轴数24轴。户提供的资源非常丰富，如机床外围信号的采集，系统(3)意大~I]FIDIAC2数控系统也跻身入航空制变量的引用与处理，以太网接口，热键的扩展定义等，造业的机械加工领域，主要用于金属、石英砂模胎的如果对这些资源加以利用，一样可以开发出功能强大的加工，配置该数控系统的数控机

8、床特点是五轴联动，数控系统。但是，目前我们还只停留在初期应用阶段，主轴转速高，可达24000r／rnin，驱动总线传输速率为还未达到“引进技术后消化再吸收创新”阶段。④数控100M，采用光纤传输，仿形功能完