五軸對外加工 | 一文帶你讀懂五軸加工中心數(shù)控技術在飛機零件加工中的應用

　　盡管鈦金屬加工領域取得長足的進步，但是鈦合金高速切削技術（HSC）時代尚未到來。由于鈦材料加工非.常耗時和耗材，因此需要有一種富有前瞻性的新理論來引導和突破工藝極.限。

　　在當今的工業(yè)生產(chǎn)過程中，有諸多領域要使用到各種型材，尤其是鋁合金型材，而我國目前也是zui大的鋁合金型材生產(chǎn)和消費國。根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)：2005年全世.界鋁型材產(chǎn)量總計約為1100萬t，總生產(chǎn)能力1820萬t左右，中國鋁擠壓材產(chǎn)量152萬t，占世.界總產(chǎn)量的14%，位列全.球.第.一。在過去兩年里，以上數(shù)字又已經(jīng)有了大幅度的提.升。交通運輸業(yè)、建筑業(yè)、工業(yè)機械及金屬加工業(yè)為鋁型材zui大的應用領域。在工業(yè)應用領域內(nèi)，航空零部件制造是很大的一個應用需求。對于飛行器制造來說，鋁型材的應用是不可或缺的。

　　以飛機為例，鋁型材可用來制造機身結構的機框、長桁、橫梁等；在機翼制造時同樣會使用到長桁類型材零件；而飛機內(nèi)部的諸多部件都是靠型材制造的地軌或連接件安裝固定在飛機上的；此外，還有很多形狀各異的鉸鏈，雖然尺寸不大，但也是由型材類的毛坯加工制造出來的。總之，飛行器的制造離不開型材的應用。

　　飛機制造中需要用機床加工的典型零件，主要有飛機機身結構件和發(fā)動機的關鍵零件兩部分：

　　1.機身結構件典型零件

　　飛機機身結構件的典型零件有梁、筋、肋板、框、壁板、接頭、滑軌等類零件。以扁平件、細長件、多腔件和超薄壁隔框結構件為主。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)飛機零件，90%以上為鋁合金件，少量為不銹鋼和鈦合金鋼，且整體結構件越來越多，應用復合材料是今后的發(fā)展方向。

　　機身結構件典型零件的結構特點

　　(1)件的輪廓尺寸越來越大。如有的梁類零件的長度已達到13m。

　　(2)零件的變斜角角度變化大，超薄壁等。zui薄處尺寸只有0.76mm左右，所以，加工.工.藝剛性差。

　　(3)零件的結構越來越復雜，很多零件采用整體結構。

　　(4)零件的尺寸精度和表面質量要求越來越高，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.加工飛機機身典型零件所需主要設備

　　(1)三坐標加工中.心，如大型龍門立式加工中.心；

　　(2)五軸聯(lián)動加工中.心，如大型龍門立式加工中.心，應配備A/B擺角銑頭或A/C擺角銑頭；

　　(3)從發(fā)展考慮，需要大型龍門式雙主軸五坐標加工中.心，工作臺尺寸5m×20m，用于加工梁類零件；

　　(4)加工鋁合金件需要大功率高速加工中.心，功率≥40kW，主軸轉速20000r/min以上，帶兩坐標擺角銑頭；

　　(5)由于整體鋁合金件切削加工去除量大，為便于排屑，zui好需要工作臺可以翻轉90°的臥式加工中.心，目前，國內(nèi)尚無這種臥式加工中.心；

　　(6)飛機機身結構件品種多，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)準備周期，需要各種柔性卡具；

　　(7)鈑金成形件主要涉及蒙皮、型材、導管等曲面成形，要求成形精準。為保證制造精度，需要大規(guī)格蒙皮拉伸機；蒙皮滾彎成形機；還有三軸滾校平機、型材拉彎機、導管成形機等。飛機部件裝配還需自動鉆鉚設備；

　　(8)為減輕飛機重量，復合材料的應用越來越多，制作復合材料構件需要鋪帶機等等(鋪帶機在國內(nèi)還是空.白)。