飞机行业样件加工视频_VMC25100u中捷机床有(yǒu)限公司

机床工具产业是國(guó)民(mín)经济发展的基础，是装备制造业发展的重中之重。以航空制造业為(wèi)代表的高新(xīn)技术产业的快速发展，势必带动和促进装备制造业的发展，為(wèi)机床工具行业市场开拓带来了新(xīn)的契机和巨大的商(shāng)机，对装备制造业的产品结构和生产方式都将产生深遠(yuǎn)影响。　　

一、航空制造技术分(fēn)析

1. 航空产品零件的结构特点

　　现代飞机為(wèi)满足高速、高机动、高负载和遠(yuǎn)航程等性能(néng)要求，大量地采用(yòng)新(xīn)技术、新(xīn)结构、新(xīn)材料，其零件越来越向尺寸大型化、型面复杂化、结构轻量化、材料多(duō)元化和制造精密化发展。如飞机机身结构件的典型零件梁、框、肋、壁板、桁条以及航空发动机的关键件机匣、各类叶片和整體(tǐ)叶盘等，其轮廓大而形状各异。為(wèi)了减轻飞机的重量，增加飞机的机动性及有(yǒu)效载荷和航程，现代飞机都进行了轻量化设计，广泛采用(yòng)高强度的新(xīn)型轻质材料。而為(wèi)了提高零件的强度和可(kě)靠性，主要采用(yòng)了整體(tǐ)毛坯件和薄壁整體(tǐ)框架结构，零件材料除了大量采用(yòng)铝合金外，还广泛采用(yòng)钛合金、耐高温合金、高强度钢、复合材料和工程陶瓷等难加工材料。

2. 航空产品零件的工艺特点

　　（1）各类零件规格尺寸和结构相差悬殊，机床工具等工艺装备通用(yòng)性不高。如加工机身结构件需要采用(yòng)高刚性的高效、大型、高速机床，加工发动机关键件需要采用(yòng)精度及柔性高的精密机床，加工机载设备零件的需要采用(yòng)多(duō)功能(néng)的复合机床。

　　（2）现代航空制造业所面临的通常都是多(duō)品种、小(xiǎo)批量、短生产周期的生产任務(wù)，因此要求工艺系统有(yǒu)较高的响应速度。

　　（3）产品零件结构复杂，加工难度大。零件的外形涉及机身外形、机翼外形、翼身融合區(qū)等，多(duō)数零件与飞机的气动外形相关，周边轮廓与其他(tā)零件还有(yǒu)复杂的装配协调关系。

　　（4）零件切削加工量大。由于越来越多(duō)的采用(yòng)整體(tǐ)结构设计，使得需要切削加工的零件数量大幅增加，而且大部分(fēn)零件在切削过程中材料去除量非常大，部分(fēn)飞机结构件的材料去除率达90%以上。

　　（5）薄壁、易产生加工变形。存在大量的薄壁、深腔结构，為(wèi)典型的弱刚性结构。

　　（6）加工精度高。由于要实现无余量装配，对工艺分(fēn)离面的对缝、间隙等要求十分(fēn)严格，零件制造精度要求高。

　　（7）刀(dāo)具及切削参数选用(yòng)困难。由于刀(dāo)具工业的发展赶不上新(xīn)材料的开发和应用(yòng)步伐，又(yòu)缺少加工切削数据库的支持，使得如何合理(lǐ)选择刀(dāo)具和科(kē)學(xué)选用(yòng)加工参数成為(wèi)工艺技术的一个难点。

3.航空制造技术现状

　　在國(guó)际转包生产和國(guó)内型号工程的拉动下，经过航空制造业界的不懈努力，我國(guó)飞机制造技术水平、加工质量逐年稳步提高，航空发动机研发和制造的技术瓶颈也取得重大突破，数控加工机床在行业内也基本得到普及，已初步具备了研制大飞机的技术条件。

　　目前，我國(guó)航空制造技术虽然取得了長(cháng)足的进步，但与國(guó)外发达國(guó)家相比还是存在较大的差距。主要表现在数控加工技术的应用(yòng)水平整體(tǐ)不高，与优质高效的加工要求相去甚遠(yuǎn)；对新(xīn)型机床的性能(néng)及其加工技术掌握不够；部分(fēn)关键零件的工艺还依赖于个人的经验，工艺能(néng)力普遍不足；切削工具的制造、管理(lǐ)和配套水平低，刀(dāo)具及其切削参数的选用(yòng)缺少科(kē)學(xué)依据，制造成本居高不下；航空制造数据库还没有(yǒu)系统的建立起来，各先进制造单元大多(duō)数还处于独立运行状态，集成度差，未能(néng)形成先进制造技术的综合实力。

4.航空制造技术的发展趋势

　　（1）实现产品全生命周期的数字化管理(lǐ)是发展的核心。包括数字化样机、数字化设计、数字化加工、数字化装配、数字化检测及数字化信息管理(lǐ)等，最终达到完全实现产品在各个阶段的信息集成与共享。

　　（2）新(xīn)型复合材料的应用(yòng)比例越来越大。以碳纤维為(wèi)代表的陶瓷基、树脂基及高温复合材料将不断地开发出来并应用(yòng)于现代飞机上，给机床及刀(dāo)具工业提出了新(xīn)的要求。

　　（3）航空整體(tǐ)结构件将取代传统的“多(duō)件连接”的结构形式，复杂形状构件的整體(tǐ)精密成形和“锻造+切削加工”的生产方式将成為(wèi)航空结构件发展的必然趋势。

　　（4）数控复合加工技术是提高加工效率、增加装备柔性、保证产品质量的有(yǒu)效手段，必将成為(wèi)航空制造业主要采用(yòng)的零件加工技术。

　　（5）高速、高效的切削加工技术需求强烈，发展迅速，推广应用(yòng)的前景广阔。

　　（6）為(wèi)减少切削量和实现无余量装配，成形技术和加工技术日趋精密化。

　　（7）虚拟制造和网络加工技术将广泛应用(yòng)。以仿真技术為(wèi)基础的虚拟制造技术能(néng)够大幅缩短产品的研制周期，提高产品合格率。而基于网络的加工技术可(kě)以组建产品级的动态企业联盟，从而实现协同设计和异地制造。

二、航空制造业对机床工具的需求

　　随着我國(guó)航空工业的快速发展，对数控机床的需求正处于上升阶段，尤其是研制大飞机必将吸纳大量的高品质的机床工具為(wèi)其服務(wù)，对机床工具行业的发展提出了挑战的同时也提供了难得的发展机遇。

1. 航空产品零件的制造对机床工具的需求

　　航空制造业需机械加工的典型零件主要有(yǒu)机身结构件、发动机关键件、起落架零件及机载产品零件等。由于它们的结构和性能(néng)要求各异，对机床工具的需求也各有(yǒu)侧重。

　　（1）飞机机身结构件：主要有(yǒu)梁、框、肋、壁板等零件，此类零件大多(duō)為(wèi)铝合金或钛合金材料，一般外形轮廓尺寸都很(hěn)大，属薄壁多(duō)腔的整體(tǐ)框架结构，机械切削去除量大，表面质量要求高。因此，类零件需要大型、重型机床装备，要求工作台承重10t以上，有(yǒu)效行程在15m以上的高刚性机床。如数控龙门镗铣床、数控龙门加工中心、数控落地镗铣床和数控五轴联动龙门加工中心等。由于机械切削量大，对能(néng)实现柔性、复合加工的大功率数控高速切削机床需求尤為(wèi)迫切，如多(duō)主轴的大型组合式复合加工中心等。

　　（2）飞机发动机关键零部件：包括压气机、燃烧室、涡轮等。此类产品的零件多(duō)為(wèi)高温合金或耐高温的复合材料，一般為(wèi)异型环状结构，刚性差，精度高，型面复杂，加工难度大。加工此类零件需要大、中型多(duō)功能(néng)、高精度数控机床，要求设备具有(yǒu)较高的柔性，优良的数控系统，在線(xiàn)测量功能(néng)强大，工位多(duō)，刀(dāo)具库容量大，如大型精密数控立式車(chē)削中心，五轴联动加工中心及多(duō)轴数控龙门铣，另外还需针对发动机叶轮开发高性能(néng)叶轮加工专用(yòng)机床。

　　（3）飞机起落架：一般采用(yòng)高强度钢的锻造毛坯经机械加工而成。锻造起落架的毛坯需要万吨级压力机，毛坯的加工需要中、大型数控落地镗铣床、五轴联动龙门加工中心等设备。

　　（4）机载产品：零件种类繁多(duō)，结构复杂，材料多(duō)样，性能(néng)各异。加工此类零件需要中、小(xiǎo)型高精度的多(duō)功能(néng)数控复合机床及高速数控铣床，如高精度的立、卧式加工中心及高精度的車(chē)、铣、磨复合加工中心等机床设备。

2. 大飞机项目对机床工具业的影响

　　航空工业一直是引领机床工具发展的主要行业，也是机床工具的消费大户。大飞机项目的实施，对我國(guó)机床工具行业提出了新(xīn)的挑战，也為(wèi)这个行业带来发展的新(xīn)机遇。

　　（1）提供机遇：大飞机是我國(guó)的新(xīn)兴技术产业，涉及到國(guó)民(mín)经济的多(duō)个行业，许多(duō)技术领域我國(guó)传统机床制造行业尚没有(yǒu)涉足，关键零件的制造无论是在技术上还是在装备上都面临着挑战。加上大飞机因其在安全性、经济性、环保性、舒适性和适航性等方面均有(yǒu)其特殊的要求和标准，原有(yǒu)的制造设备将不能(néng)够满足其零件的加工技术要求，使得大飞机的制造设备有(yǒu)了更新(xīn)换代的需求，这些对机床工具业的产业结构调整和技术创新(xīn)带来了难得的机遇，必将促进我國(guó)机床工具业的跨越式发展。

　　（2）设备升级：虽然我國(guó)已成功研制了支線(xiàn)飞机，但与大飞机相比，其制造装备还不能(néng)满足大飞机对超重型和重型零件的复杂、高效、复合加工的需求。各航空制造企业都面临着大型加工设备的升级选择。

　　（3）对材料的需求：大飞机因自身性能(néng)的要求，必将采用(yòng)大量的新(xīn)材料和复合材料，对材料成形装备、加工设备、切削刀(dāo)具都提供了难得的发展机遇。

　　（4）对高速高效机床的需求：大飞机因其在安全性和有(yǒu)效载荷方面的突出要求，零组件大量采取了轻量化的整體(tǐ)结构设计方法，零件的壁厚越来越薄，在加工中為(wèi)避免产生切削变形和提高加工效率，采用(yòng)高速铣削加工技术已是必然的发展趋势，对高速数控机床的需求量将越来越大，必将引领國(guó)产高速、高效机床的发展。

　　（5）带动相关产业发展：航空制造业与机械、電(diàn)子、材料、冶金、仪器仪表和化工等工业行业密切相关，大飞机的研制也将引发关联行业发展，使相关行业对机床工具的需求旺盛，為(wèi)机床行业市场拓展带来新(xīn)的契机。

　　（6）促进高端國(guó)产机床发展：目前，我國(guó)航空制造业中加工飞机关键件的机床设备主要还是依赖于进口，而研制大飞机所需的部分(fēn)高性能(néng)机床装备属于难以从國(guó)外进口或者國(guó)外不向我國(guó)出口的产品，因此大飞机项目必将促进我國(guó)高端机床的國(guó)产化技术水平的提高。

　　（7）设备需更新(xīn)换代：我國(guó)航空制造业中装备的数控机床大部分(fēn)是在“九五”期间通过重点型号的技改投入而引进的，至今已使用(yòng)了十余年，设备老化现象严重，其功能(néng)及精度已不能(néng)满足制造大飞机的需要，普遍存在机床工具更新(xīn)换代的需求。

三、机床工具服務(wù)于航空航天制造业的发展之路

　　國(guó)家重大装备的发展需求，给机床工具产业的发展指明了方向。针对航空航天装备的需求与发展特点，如何满足航空航天工业对制造装备的需求，更好地服務(wù)于航空航天工业是机床工具企业必须解决的问题。

　　（1）机床制造业要力争通过承担國(guó)家科(kē)技重大专项，瞄准世界先进水平，引进先进技术和专业人才，推动数控机床行业的技术升级和产品换代，研制可(kě)以满足航空航天等重点领域所急需的高档机床装备。

　　（2）要借助“高档数控机床与基础制造装备”國(guó)家科(kē)技重大专项启动实施之机，加强数控机床基础理(lǐ)论研究和应用(yòng)研究，提升机床工具自主研发和创新(xīn)设计能(néng)力。重点开发高速精密复合数控金切机床、重型数控金切机床、大飞机制造所需的各种数控专用(yòng)设备，逐渐摆脱我國(guó)高端机床依赖进口的局面。

　　（3）大力发展多(duō)功能(néng)的复合机床。虽然目前有(yǒu)的加工中心已实现能(néng)将車(chē)、铣、镗、磨、抛光等多(duō)种机加工工序复合在一台机床上，但这仍不能(néng)完全满足未来航空关键零件的加工。而将机械加工与激光、電(diàn)、化學(xué)、超声波等不同机理(lǐ)的加工方法进行复合，兼备多(duō)种不同工艺特点的复合加工机床在今后的航空航天制造业中将有(yǒu)广阔的发展应用(yòng)前景。

　　（4）协调机床主机与数控系统、功能(néng)部件、切削刀(dāo)具和测量装备的平衡发展，完善产品功能(néng)，提高关键配套设备自主开发和制造能(néng)力。

　　（5）深入进行用(yòng)户的加工工艺研究，开发成套的机床装备和工艺技术。装备服務(wù)于工艺，工艺是装备的目的，為(wèi)实现工艺与装备的紧密融合，机床企业必须了解和熟悉用(yòng)户工艺，关注用(yòng)户制造工艺技术发展的动态，准确地為(wèi)产品进行市场定位，研发满足用(yòng)户要求的新(xīn)装备。力争在提供给用(yòng)户机床设备的同时，也提供工艺技术上的整體(tǐ)解决方案，以提升企业和产品的竞争力。

　　（6）重视系统设计，融入信息技术，推行数字化制造，大力提高机床装备的制造工艺水平和整机的可(kě)靠性及稳定性。

　　（7）在机床装备研发技术路線(xiàn)上，坚持以数字化為(wèi)主體(tǐ)，以集成化為(wèi)手段，以复合化為(wèi)特色，以高速化、精密化和绿色化為(wèi)目标，突出自动化、网络化，并最终实现智能(néng)化。