第五代隱身重型殲擊機殲-20的成功首飛，即將發(fā)射的中國首個空間實驗室天宮一號和神舟八號飛船都在向世人展示中國的航空航天業(yè)已經(jīng)取得舉世矚目的成就。航空航天制造業(yè)因其在安全性、經(jīng)濟性、環(huán)保性、舒適性和適航性等方面均有期特殊的要求和標(biāo)準(zhǔn)，原有的制造設(shè)備將不能滿足其零件的加工技術(shù)要求，這些高的要求對機床工具業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)創(chuàng)新都帶來了難得的機遇和挑戰(zhàn)，必將促進我國機床工具業(yè)的跨越式發(fā)展。 大型化、復(fù)雜化、輕量化成為主流趨勢 現(xiàn)代航空航天制造業(yè)所面臨的通常都是多品種、小批量、短生產(chǎn)周期的生產(chǎn)任務(wù)，因此要求機床工具和工藝系統(tǒng)有較高的響應(yīng)速度。航空航天業(yè)對超重型和重型零件的復(fù)雜、高效、復(fù)合加工有著強烈的需求，且新材料和復(fù)合材料的發(fā)展趨勢，對成形加工設(shè)備、切削刀具等都提出了很高的要求。 以飛機制造為例，沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司高級工程師康秋在談到飛機制造業(yè)的發(fā)展趨勢時介紹說：“現(xiàn)代飛機為滿足高速、高機動、高負(fù)載和遠航程等性能要求，大量地采用新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝，其零件越來越向尺寸大型化、型面復(fù)雜化、結(jié)構(gòu)輕量化、材料多元化和制造精密化發(fā)展。如飛機機身結(jié)構(gòu)件的典型零件梁、框、肋、壁板、桁條以及航空發(fā)動機的關(guān)鍵件機匣、各類葉片和整體葉盤等，其輪廓大而形狀各異�！� 為了減輕飛機的重量，增加飛機的機動性及有效載荷和航程，現(xiàn)代飛機都進行了輕量化設(shè)計，廣泛采用高強度的新型輕質(zhì)材料。而為了提高零件的強度和可靠性，主要采用了整體毛坯件和薄壁整體框架結(jié)構(gòu)，零件材料除了大量采用鋁合金外，還廣泛采用鈦合金、耐高溫合金、高強度鋼、復(fù)合材料和工程陶瓷等難加工材料。新型復(fù)合材料的應(yīng)用比例越來越大，以碳纖維為代表的陶瓷基、樹脂基及高溫復(fù)合材料將不斷地開發(fā)出來并應(yīng)用于現(xiàn)代飛機上，給機床工具業(yè)提出了新的要求。 高速銑削加工需求 航空航天設(shè)備大量零部件采用輕量化的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，零件的壁厚越來越薄，在加工中為避免產(chǎn)生切削變形和提高加工效率，采用高速銑削加工技術(shù)已是必然的發(fā)展趨勢。對高速數(shù)控機床的需求量將越來越大，必將引領(lǐng)國產(chǎn)高速、高效機床的發(fā)展。由于越來越多地采用整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得需要切削加工的零件數(shù)量大幅增加，而且大部分零件在切削過程中材料去除量非常大，部分飛機結(jié)構(gòu)件的材料去除率達90%以上。 據(jù)康秋介紹，飛機產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大。零件的外形涉及機身外形、機翼外形、翼身融合區(qū)等，多數(shù)零部件與飛機的氣動外形相關(guān)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在大量的薄壁、深腔等易產(chǎn)生加工變形的零部件，為典型的弱剛性結(jié)構(gòu)，加工難度大。周邊輪廓與其他零件還有復(fù)雜的裝配協(xié)調(diào)關(guān)系，由于要實現(xiàn)無余量裝配，對工藝分離面的對縫、間隙等要求十分嚴(yán)格，零件制造精度要求高。由于零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸相差懸殊，加工工藝要求也不盡相同。如加工機身結(jié)構(gòu)件需要采用高剛性的高效、大型、高速機床，加工發(fā)動機關(guān)鍵件需要采用精度及柔性高的精密機床，加工機載設(shè)備零件的需要采用多功能的復(fù)合機床。 復(fù)合加工 針對航空航天裝備的需求與發(fā)展特點，如何滿足航空航天工業(yè)對裝備的需求，更好地服務(wù)于航空航天工業(yè)是機床工具企業(yè)必須解決的問題。康秋認(rèn)為，大力發(fā)展多功能的復(fù)合機床，雖然目前有的加工中心已實現(xiàn)能將車、銑、鏜、磨等多種機加工工序復(fù)合在一臺機床上，但這仍不能完全滿足未來航空關(guān)鍵零件的加工。而將機械加工與激光、電、化學(xué)、超聲波等不同機理的加工方法進行復(fù)合，兼?zhèn)涠喾N不同的工藝特點的復(fù)合機床在今后的航空航天制造業(yè)中將有廣闊的應(yīng)用前景。 在康秋看來，機床企業(yè)應(yīng)以復(fù)合化為特色，以高速化、精密化和綠色化為目標(biāo)，突出自動化、網(wǎng)絡(luò)化，并最終實現(xiàn)智能化。深入進行用戶的加工工藝研究，開發(fā)成套的機床裝備和工藝技術(shù)�！把b備服務(wù)于工藝，工藝是裝備的目的，為實現(xiàn)工藝與裝備的緊密融合，機床企業(yè)必須了解和熟悉用戶工藝，關(guān)注用戶制造工藝技術(shù)發(fā)展的動態(tài)，準(zhǔn)確地為產(chǎn)品進行市場定位，研發(fā)滿足用戶要求的新裝備�！� |