航空航天零件五軸加工數(shù)控機床工具的工藝特點
航空航天零件五軸加工數(shù)控機床工具產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ),是裝備制造業(yè)發(fā)展的重中之重。以航空制造業(yè)為代表的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,勢必帶動和促進裝備制造業(yè)的發(fā)展,為五軸加工數(shù)控機床工具行業(yè)市場開拓帶來了新的契機和巨大的商機,對裝備制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式都將產(chǎn)生深遠影響。
現(xiàn)代航空航天產(chǎn)品零件,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。
對于此要求,航空航天零件五軸加工的工藝特點有以下七點:
1.各類零件規(guī)格尺寸和結(jié)構(gòu)相差懸殊,航空航天零件五軸加工機床工具等工藝裝備通用性不高。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五軸復(fù)合機床。
2.現(xiàn)代航空制造業(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),因此要求五軸CNC加工工藝系統(tǒng)有較高的響應(yīng)速度。
3.產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,五軸加工難度大。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)零件與飛機的氣動外形相關(guān),周邊輪廓與其他零件還有復(fù)雜的裝配協(xié)調(diào)關(guān)系。
4.五軸零件切削加工量大。由于越來越多的采用整體結(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。
5.薄壁、易產(chǎn)生加工變形。存在大量的薄壁、深腔結(jié)構(gòu),為典型的弱剛性結(jié)構(gòu)。
6.航空航天零件五軸加工的加工精度高。由于要實現(xiàn)無余量裝配,對工藝分離面的對縫、間隙等要求十分嚴格,航空航天零件五軸加工制造精度要求高。
7.刀具及切削參數(shù)選用困難。由于刀具工業(yè)的發(fā)展趕不上新材料的開發(fā)和應(yīng)用步伐,又缺少加工切削數(shù)據(jù)庫的支持,使得如何合理選擇刀具和科學(xué)選用加工參數(shù)成為工藝技術(shù)的一個難點。
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