航空零件机械加工方法概述

航空零件机械加工方法概述

刘泽浩

中航西安飞机工业集团股份有限公司   陕西西安   710089

摘要：随着计算机技术的发展，机械制造技术也在不断发展，以引进新的、传统的技术、改革和创新。此外，新结构和材料在飞机制造中的使用导致了飞机制造方面的持续创新。飞机制造技术目前包括先进的数字制造技术和集成结构。数控技术在飞机零部件制造中的应用目前很高。主轴和数控系统非常繁忙，NC技术的应用不仅大大提高了加工和生产率，而且缩短了加工周期。近年来，计算机技术的日益普及导致了飞机零件加工中的各种应用。NC技术的广泛应用不仅对零件加工效率至关重要，而且对零件质量也至关重要。本文简要介绍了数字加工技术的概念，简要分析了机器控制，并重点介绍了飞机零件加工中的数字加工技术，以促进我国数字加工技术的发展。

关键词：数控技术；飞机零件；加工工艺

飞机制造是制造不同部件的过程，而加工是制造不同系统和部件的重要工具。数控加工技术在该领域的应用提高了航空零件制造的质量和效率。在飞机制造领域，零件较高精准度。由于工作强度高，很难达到机械零件的应用标准。近年来，随着飞机事故数量的增加，飞机制造商增加了性能需求，机械零件的生产和生产过程中的应用变得更加谨慎，零件的结构造型更加复杂，轮廓协调更加严格。

一、飞机零件加工

1.梁。必须在保证飞行期间的稳定性，梁增强了飞机的稳定性。是机翼和机身垂直延伸的基石，也是飞机稳定的关键因素，此部件的常用材料是高强度钢或高铝合金。这两种材料都是坚固的，经过技术处理，提高了应用强度。工件轮廓通常是变斜角，工字型截面形，此外，零件具有槽口和接合孔，这些组件使梁更好地集成到飞机的其他部分。梁的制造和构造因其复杂性而变得更加困难。制造零件时，不仅需要零件的造型，还需要对其进行调整以满足设计需求。梁零件加工以下特点:首先，必须加工这些航空零件，主要是在铣削过程中，而常规加工技术不能铣削，而数控加工技术由于计算机和机械技术相结合，可能达到铣削目的。第二，梁组件的制造过程必须包含明确的反射，例如结合、交点孔等。此过程还需要计算技术来实现这一效果。在制造这些先进的飞机部件时，我们依靠数控加工技术来测量数据和生产合格部件。长度、尺寸大的梁部件及其结构在飞机的许多部分相对复杂，变形是难点，因此，需要一种计算技术来验证和纠正装配精度。

2.隔板。是飞机的重要部件之一，一方面，隔板功能是机身结构和重力的重要组成部分之一。另一方面，隔板可以有效地将飞机的不同功能区域分开。处理零件时，通常使用带有大型工作台的数字计算机设备。由于这些管件通常是切削频率较高，因此普通切削工具无法完成切割任务，因为材质的面积足够大，可以进行切割。因此，需要应用NC加工技术，在NC加工中利用刀具刚度的优点，提高切削速度，增加切削深度。为确保分段制造阶段不发生变化，选用了基于受控机床设备外推数据和分段特性的多层切削技术，并采用层铣削。该结构的优点在于隔板的应力均匀分布，确保隔板在制造过程中不会变形。

3.框。是飞机最强承受重力部分之一，是机身形态和保持的主要组成部分。各组成部分基于飞机的外形和机身的特点进行表面构造。框零件通常是在外形之前模压件的，因此在加工过程中必须精细加工。由于零件精度高，因此需要支持应用程序中使用的NC加工技术。分隔式夹具用于定位平面及工艺孔。为了确保框零件自上而下平行，将重复自上而下的加工过程，每个刀具的深度控制小于3mm。NC技术不仅可让精确控制下刀距离，还可透过强大的自动化功能，使用先前的参数来控制下刀尺寸。本领域采用数控加工技术降低了设计误差的发生率，从而提高了飞机材料的可用性。

二、数控技术在飞机零件加工中的工艺浅析

1.DNC技术。1980年代，分布式数字控制DNC技术在西方国家飞机生产中得到广泛应用。经过几十年的技术发展，在我国相对成熟，该技术在飞机零件加工中的应用可以提高效率和性能。此外，DNC技术的应用由于其数字处理和建模能力，在飞机零部件的开发中起着重要作用。

2.CAD/CAM系统。计算机技术的发展和CAD/CAM系统的使用导致飞机制造发生重大变化。CAD/CAM是一种计算机辅助设计和制造系统，直接与数控加工过程相关联。随着计算机信息技术的发展，计算机图形的处理变得越来越重要，自动图形编程越来越多地应用于CAD/CAM系统。此方法易于使用、识别、准确且快速应用，并广泛应用于CAD/CAM系统。通过利用各种技术资源和技术知识库，可以推动制造过程、方法、提高生产力、显着提高机器利用率和大幅缩短工艺部件的制造周期。

3.与传统切削相比，高速切削在制造空气零件方面具有显着优势。首先，进给速度增加了8倍，加工时间增加了一倍，材料去除率提高了300%，刀具强度降低了25%，刀具寿命延长了80%。高速加工最适合制造飞机零件加工复杂精细的零件。近年来，高速数字处理技术越来越多地应用于大型复杂飞机的设计。

4.柔性机械技术。现代自动控制引起了飞机制造商的注，先进的数字控制技术在提高飞机制造商的开发制造能力和公司核心能力方面发挥着不可或缺的作用。20世纪80年代，西方发达国家以柔性制造系统开始加工飞机零部件，取得巨大成功。90年代后期，由于高速切削技术的广泛应用，加工飞机零部件总数急剧增加，柔性加工得到广泛应用。这一程序今天不仅适用于飞机零部件的制造，而且适用于汽车工业。

随着时间的推移，飞机制造技术发生了变化。尤其是数控加工技术在该领域的应用提高了飞机零部件制造的效率和准确性，减少了工具数量和飞机零部件的开发时间。

参考文献：

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