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                          面向飛機結構件加工的數控機床的發展方向

                          面向飛機結構件加工的數控機床的發展方向

                          制造業是國民經濟的基礎,制造技術水平是衡量一個國家綜合實力的重要標志之一。以飛機結構件為代表的航空零件結構尺寸大、形狀復雜、加工精度要求極高。因此,航空制造技術被稱為制造業的皇冠,代表著制造技術的最高水平。
                          與傳統機床相比,數控機床具有高效率、高精度、高柔性化及高集成化等特點,既能保證加工質量,又能大大降低勞動強度,提高生產效率。而飛機結構件是最早使用數控機床進行加工的產品之一。飛機結構件的加工要求在很大程度上是推動數控機床特別是高檔數控機床發展的主要動力之一;換而言之,高檔數控機床的整體水平又是決定航空制造水平的核心因素之一。
                          綜上所述,面向飛機結構件加工的數控機床在很大程度上代表著未來數控機床特別是高檔數控機床的發展方向。因此,我國從2006年開始已經把高檔數控機床與基礎制造裝備專項列為國家重大科技專項。本文將結合作者從事的專業方向,淺談一下未來面向飛機結構件加工的數控機床的發展方向。
                          高效加工是數控機床發展永恒的主題
                          效率是企業生存的根本,是提高企業經濟效益和競爭力的根本途徑。一方面,現代航空工業處于高速發展中,隨著飛機性能的不斷提升,飛機結構設計開始向整體化、大型化、輕量化方向發展,伴隨而來的是飛機結構件的形狀越來越復雜、尺寸越來越大、材料去除率越來越高、加工工藝性越來越差。從目前數控機床的發展趨勢來看,未來用于加工飛機結構件的高效數控機床主要包含以下幾種。
                          1 超高速、快進給的虛擬軸機床
                          在新機研制階段,為了縮短產品的研制周期,必須在最短的時間內制造出樣機,這就要求飛機結構件的制造必須高效、高質量的配套。
                          2 并行加工機床
                          另一種可以顯著提高加工效率的方式是采用并行加工機床,如多軸設備中心以及多軸加工的單元等。
                          3 加工復雜結構件的立臥轉換機床
                          飛機結構件的結構非常復雜,通常需要進行多個工位的加工。立臥轉換為這類飛機結構件從工藝上提供了近乎完美的解決方案。
                          4 多工作臺、快速換裝的柔性裝夾系統
                          與數控機床的切削效率相比,如今機床利用率已經成為影響飛機結構件加工效率的重要因素,其影響權重因子逐年增大。
                          用于難加工材料的大扭矩機床是未來發展的重要方向,現代飛機的設計越來越傾向于在飛機的“骨架”(主承力結構件)部分采用高強度鈦合金、高強度鋼等材料,而在非承力部分采用更輕的材料,以此來減輕飛機的重量,提升飛機的綜合性能。
                          數控機床的發展極大地提高了航空制造技術的整體水平,同樣,航空制造技術特別是飛機結構件加工的技術要求也加快了數控機床的發展歷程,正是由于兩者相互促進才使彼此得到共同的發展。

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