研制大飛機(jī)重點(diǎn)要加強(qiáng)飛機(jī)研發(fā)、關(guān)鍵部件制造及總裝、市場營銷等方面的能力,要突破飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)載設(shè)備、材料等關(guān)鍵核心技術(shù)。典型零件和難加工材料的加工也是其中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。機(jī)床工業(yè)如何為航空工業(yè)服務(wù),首先要了解飛機(jī)等航空零部件的結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)。
1、飛機(jī)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
典型的飛機(jī)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是薄壁結(jié)構(gòu),形狀復(fù)雜,外形變斜角變化大,外形多為雙曲面,要求成形精確。為了減輕飛 機(jī)重量,增加飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性和增加有效載荷和航程,進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì),廣泛采用新型輕質(zhì)材料。為了提高零件強(qiáng)度和工作可靠性,主要采用整體毛坯件和整體薄壁結(jié) 構(gòu)?,F(xiàn)在大量采用鋁合金、欽合金、耐高溫合金、高強(qiáng)度鋼、復(fù)合材料等。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的薄壁件、蜂窩件不僅形狀復(fù)雜,而且孔、空穴、溝槽、加強(qiáng)筋等多,工藝剛性 較差。
2、飛機(jī)制造中需要用機(jī)床加工的典型零件,主要有飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件和發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件兩部分:
2.1、飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件的典型零件有梁、筋、肋板、框、壁板、接頭、滑軌等類零件。且以扁平件、細(xì)長件、多腔件 和超薄壁隔框結(jié)構(gòu)件為主,如圖1,圖2,圖3所示。毛坯為板材、鍛件和鋁合金擠壓型材。材料利用率僅為5%-10%左右,原材料去除量大。目前,國內(nèi)飛機(jī) 零件,90%以上為鋁合金件,少量為不銹鋼和欽合金鋼,且整體結(jié)構(gòu)件越來越多,應(yīng)用復(fù)合材料是今后的發(fā)展方向。
2.1.1、典型零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.2、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵件有機(jī)匣、各類葉片和整體葉盤。
?。?)、零件的輪廓尺寸越來越大。如有的梁類零件的長度已達(dá)到13m。
?。?)、零件的變斜角角度變化大,超薄壁等。最薄處尺寸只有0.76mm左右,所以,加工工藝剛性差。
?。?)、零件的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,很多零件采用整體結(jié)構(gòu)。
?。?)、零件的尺寸精度和表面質(zhì)量要求越來越高,如有些零件加工后出現(xiàn)的毛刺等缺陷,不允許用人工去除。
2.1.2、加工飛機(jī)機(jī)身典型零件所需主要設(shè)備
?。╨)三坐標(biāo)加工中心,如大型龍門立式加工中心;
?。?)五軸聯(lián)動(dòng)加工中心,如大型龍門立式加工中心,應(yīng)配備A/B擺角銑頭或A/C擺角銑頭,五軸聯(lián)動(dòng)時(shí)擺角達(dá)到±25°即可,要求主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到6000r/min左右,機(jī)床定位精度0.02mm;
?。?)從發(fā)展考慮,需要大型龍門式雙主軸五坐標(biāo)加工中心,工作臺(tái)尺寸5m×20m,用于加工梁類零件;
?。?)加工鋁合金件需要大功率高速加工中心,功率≥40KW,主軸轉(zhuǎn)速20000r/min以上,帶兩坐標(biāo)擺角銑頭。定位精度,全長X≤0.04mm,Y/Z:≤0.02mm,A/B或A/C擺角≤0.004°;
?。?)由于整體鋁合金件切削加工去除量大,為便于排屑,最好需要工作臺(tái)可以翻轉(zhuǎn)90°的臥式加工中心,目前,國內(nèi)尚無這種臥式加工中心;
?。?)飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件品種多,形狀各異,且工藝剛性差,需用大量卡具。為降低成本,縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,還需要各種柔性卡具;
?。?)飯金成形件主要涉及蒙皮、型材、導(dǎo)管等曲面成形,要求成形精準(zhǔn)。為保證制造精度,需要大規(guī)格蒙皮
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