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航空工業(yè)急需設(shè)備加工復合材料零件
閱讀:1752 發(fā)布時間:2009-5-8根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會人士介紹,本次調(diào)研的重點是對飛機和航空發(fā)動機主要關(guān)鍵件制造工藝和設(shè)備進行了摸底調(diào)查。此次航空工業(yè)調(diào)研的主要用戶有:沈陽飛機公司、沈陽黎明航空發(fā)動機公司、上海飛機制造廠、西安飛機公司、西安航空發(fā)動機公司。
急需設(shè)備加工復合材料零件
飛機的典型零部件有梁、筋、肋板、框、壁板、接頭等零件,毛坯為板材、鍛件和擠壓型材。目前,90%以上的零件為鋁合金件,少量為不銹鋼和鈦合金。
飛機零件主要結(jié)構(gòu)形式分為兩類。一類是長板型零件,如梁、緣條、筋和壁板類零件,長寬比大,內(nèi)、外緣為空間曲面,形狀復雜。例如,某型號飛機緣條零件是T形薄壁件,材料為T形高強度鋁合金擠壓型材,6700mm×110mm×200mm,有91.68°的角度要求,理論外形精度正負0.25mm;上壁板件和下壁板件都是高強度鋁合金件,zui長5600mm,zui寬750mm,zui薄2mm,加工時還需用真空平臺夾持;加工鋁合金件要求高速切削,因為梁和機翼等整體壁板都是整體材料加工而成。
另一類是框形零件,如異型肋、支架或接頭等。主要為框形結(jié)構(gòu),形狀復雜,加工量大。如某支線飛機后梁轉(zhuǎn)軸接頭是平衡尾翼的主要受力件,結(jié)構(gòu)形狀復雜,毛坯為鍛件,外形尺寸420mm×340mm×225mm,形位公差0.1mm;肋腹板毛坯為高強度鋁合金材板,zui大925mm×260m×76mm,zui小590mm×190mm×35mm,分為單面框、雙面框兩種腹板,zui薄處僅0.9mm,材料利用率12%,這就意味著88%的材料被切除。倉門也是框類零件,材料為7150~T7351高強度鋁合金,毛坯尺寸40mm×3100mm×800mm,也有單、雙面框之分,還有門蓋加強筋板、門框接頭等。
為了提高加工效率,鋁合金件加工采用高速切削,要求使用高速機床,主軸轉(zhuǎn)速15000r/min~18000r/min以上,加速度1g左右,定位精度0.02mm,加工精度0.1mm~0.15mm,全行程內(nèi)精度0.3mm。
航空工業(yè)中,鈦合金的應(yīng)用在增加,鋁鋰合金也開始應(yīng)用。加工鈦合金件要求機床具有足夠的扭矩和功率,屬于大扭矩強力切削,要求主軸轉(zhuǎn)速6000r/min左右,機床應(yīng)具有足夠剛度和五坐標加工功能,應(yīng)配備A/B擺角銑頭或A/C擺角銑頭。A/B擺角銑頭的剛性好,A/C擺角銑頭的剛性差些,五軸聯(lián)動時擺角正負25°,機床定位精度0.02mm。
飛機工業(yè)中復合材料應(yīng)用增多,尤其是碳纖維材料。目前急需復合材料加工設(shè)備如鋪帶機等,鋪帶機的關(guān)鍵是要具備檢測、激光定位、紅外監(jiān)控、壓實、超聲波切割等功能。
發(fā)動機加工大量使用高精度機床、電火花特種機床。