航空装备数控加工设备建模分析.doc

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1、航空装备数控加工设备建模分析摘要：数控加工设备是制造工艺实物化的主体，进一步强化对加工设备合理化选择分析与研究，优选合适机床设备，助力航空装备或零部件快速迭代。本文主要以飞机典型结构件为对象，总结典型结构件加工设备选择流程，针对性地提出了基于权重-最小方差和的设备细选择基础模型，期望对生产线规划中零件加工设备选择提供一定的理论依据与实际应用方法。关键词：飞机典型结构件；数控加工设备；设备选择飞机典型结构件的加工属于高精加工范畴，其加工能力也代表着航空先进制造能力和水平。数控加工设备是高度机电软一体化

2、产品，是一类价格昂贵的精密设备。随着我国航空工业先进制造技术的持续发展及航空装备代次更新，飞机典型结构件数控加工设备也朝着高精度、高刚性、高速、大扭矩、智能化等方向发展。设备种类与结构形式由传统铣床、龙门铣床逐渐向卧式翻板铣、高精加工中心等转变。为保证特定材料或特定产品的专属加工能力，加工设备也呈现专业化发展趋势。对于飞机结构件某一加工特征而言，往往能够由不同的加工设备来实现，且机床设备与零件加工工艺、加工精度、加工效率等有很大影响。另外，企业想要进一步提升机械制造的整体水平，也需不断强化对制造工艺

3、与设备的研究。因此，如何合理的选择数控加工设备具有重要研究意义。1飞机典型结构件加工特点5学海无涯航空装备数控加工设备建模分析摘要：数控加工设备是制造工艺实物化的主体，进一步强化对加工设备合理化选择分析与研究，优选合适机床设备，助力航空装备或零部件快速迭代。本文主要以飞机典型结构件为对象，总结典型结构件加工设备选择流程，针对性地提出了基于权重-最小方差和的设备细选择基础模型，期望对生产线规划中零件加工设备选择提供一定的理论依据与实际应用方法。关键词：飞机典型结构件；数控加工设备；设备选择飞机典型结构

4、件的加工属于高精加工范畴，其加工能力也代表着航空先进制造能力和水平。数控加工设备是高度机电软一体化产品，是一类价格昂贵的精密设备。随着我国航空工业先进制造技术的持续发展及航空装备代次更新，飞机典型结构件数控加工设备也朝着高精度、高刚性、高速、大扭矩、智能化等方向发展。设备种类与结构形式由传统铣床、龙门铣床逐渐向卧式翻板铣、高精加工中心等转变。为保证特定材料或特定产品的专属加工能力，加工设备也呈现专业化发展趋势。对于飞机结构件某一加工特征而言，往往能够由不同的加工设备来实现，且机床设备与零件加工工艺、

5、加工精度、加工效率等有很大影响。另外，企业想要进一步提升机械制造的整体水平，也需不断强化对制造工艺与设备的研究。因此，如何合理的选择数控加工设备具有重要研究意义。1飞机典型结构件加工特点5学海无涯1.1零件分类。按材料属性分类，飞机典型结构件零件分为铝合金结构件、钛合金结构件、合金钢零件。按结构特征分类，铝合金零件一般包括框、梁、壁板、长桁、隔板等，钛合金零件一般包括框、肋等，合金钢零件一般包括接头等。1.2典型零件工艺特点。（1）整体壁板类零件。整体壁板材料一般为铝合金，结构重量较轻，具备较好的整

6、体油箱密封性，减少了零件和连接件的数量，简化了协调关系，但材料利用率低，在加工切削中容易产生变形。如机翼壁板通常为展开后加工，零件需经加工多个基准面、多次装夹加工才能完成数控加工。该类零件优先选用专用数控壁板铣床加工，可以获得较高的工作效率和最佳的产品质量。（2）框类零件。框类零件是机身横向结构的主要承力件，同时又是形成和保持机身径向外形的主要结构件。机身框一般是由多个框类零件组成的组合框，但也有少数是整体框。材料多选用铝合金，少数选用合金结构钢。框类零件加工以铣削为主，占全部工作量的70%左右。适

7、合采用三坐标高速铣床进行大余量粗铣，由五坐标高速铣进行精加工，保证零件外形要求和加工精度。（3）接头类零件。接头类零件属于典型钛合金零件，具有结构复杂、工艺流程长、加工周期长等特点，材料强度较高。且该类零件常带有正反面深槽腔、高缘板外形、深度尺寸较大的叉耳等结构特征，材料去除率在90%以上。适宜采用三坐标高速铣能高效率的去除大部分加工余量，由五坐标高速铣进行精加工。2结构件加工设备选择分析5学海无涯2.1国内外主要设备制造商。国外结构件加工设备制造商主要有法国Fives、美国Ingersoll、瑞士

8、Starrag、意大利FTP、意大利JOBS、德国DMG等，在加工铝合金、钛合金及复合材料结构件等方面均有较成熟的产品系，如美国Ingersoll的PowerMill系列（铝合金零件高速加工）、瑞士Starrag的ECOFORCETi系列（钛合金专用加工设备）等。国内结构件加工设备制造商主要有航空625所、北一机床厂、大连机床厂、济南二机床厂等。目前在关键加工设备国产替代与自主可控的浪潮中，国内设备制造商正在全力奋进，在不断提高自身制造技术与产品谱系的基础上，不同程度