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成都臻騁航空科技有限公司主營(yíng)：非標(biāo)件
航空異形薄壁零件數(shù)控加工工藝

該零件為公司轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的航空用結(jié)構(gòu)件，屬于薄壁異形難加工零件 （見(jiàn)圖1），壁厚薄處2.5mm，材料為板料7050-T7451 AMS4341，零件包容體尺寸180mm×95mm×123mm，要求表面粗糙度值Ra=3.2μm。

圖1

1. 工藝性分析

（1）該零件除兩側(cè)面（見(jiàn)圖1A、B面）為平行平面外，其余均為曲面，曲面上的小孔均為法向孔，特別是C處側(cè)輪廓與相鄰曲面垂直，因此必須采用五軸聯(lián)動(dòng)加工。

（2）零件壁厚較薄，曲面輪廓度要求0.5mm，圖示C輪廓右端處壁厚只有2.5mm，且該處剛性較差，加工中應(yīng)避免產(chǎn)生振刀和讓刀。

（3）零件的大部分面均為曲面，給數(shù)控加工中定位和裝夾帶來(lái)了困難，因此在數(shù)銑加工方案中需設(shè)置工藝夾頭，提供定位基準(zhǔn)和可靠的裝夾平面。

2. 數(shù)銑加工方案

為解決該零件裝夾定位難題，設(shè)計(jì)了兩種加工方案。

（1）在零件的A處端面設(shè)置工藝夾頭，用虎鉗夾緊夾頭部位，將零件其余部位加工完成，后使用線切割沿A處端面去除夾頭。夾頭設(shè)置如圖2所示。

該方案的優(yōu)點(diǎn)是：可以用五軸裝夾，一次完成零件多個(gè)面的加工，避免多次裝夾產(chǎn)生較大的定位誤差，便于加工前的生產(chǎn)準(zhǔn)備（不需要專用工裝或組合夾具）。使用機(jī)床切割去除夾頭，切面較規(guī)整、美觀；缺點(diǎn)是：五軸加工的工作量較大，批量生產(chǎn)后成本較高。圖2中D區(qū)域加工時(shí)剛性差，易振刀。

車銑復(fù)合加工在航空發(fā)動(dòng)機(jī)精密零件中的應(yīng)用

使用普通設(shè)備加工航空發(fā)動(dòng)機(jī)精密零件需要特殊的工具，該工具可多次夾緊和對(duì)準(zhǔn)，并且不能保證的尺寸和技術(shù)條件。 因此，選擇具有雙主軸結(jié)構(gòu)且可以自動(dòng)對(duì)接的車銑復(fù)合加工中心進(jìn)行加工。 使用UGNX軟件創(chuàng)建三維模型，通過(guò)合理設(shè)計(jì)刀具路徑來(lái)編譯加工程序，選擇合適的切削參數(shù)，使用VERICUT軟件進(jìn)行，后輸出可被加工設(shè)備識(shí)別的ptp格式的CNC加工程序。 將其導(dǎo)入加工設(shè)備中進(jìn)行實(shí)際加工驗(yàn)證。1工藝設(shè)計(jì)

（1）零件毛坯是直徑為φ15mm的桿，桿的外圓被直接夾緊。 由于小孔對(duì)大孔有同軸度要求，安裝邊緣平面對(duì)大孔有垂直度要求，所以先加工大孔的一端，然后粗鉆小孔以確保大孔的同軸度。 兩個(gè)孔。

（2）使用車銑復(fù)合加工中心的自動(dòng)對(duì)接功能，將第二個(gè)主軸保持在零件的右端附近，夾緊外圓，然后切除左端，以確保零件的總長(zhǎng)度為 19.5毫米

（3）握住零件右端的外圓，然后鉆一個(gè)小孔以轉(zhuǎn)動(dòng)外錐面。

航空零部件制造行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

(一)國(guó)家政策扶植力度加大

航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到高度重視和廣泛關(guān)注，國(guó)家已將航空裝備列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)方向，正在實(shí)施大型飛機(jī)重大專項(xiàng)，將推動(dòng)我國(guó)民用航空工業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。

(二)市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿⑦M(jìn)一步釋放

現(xiàn)代化建設(shè)為民用航空工業(yè)發(fā)展提供廣闊的市場(chǎng)空間，尤其是空域管理改革和低空空域開(kāi)放步伐的加快，為通用飛機(jī)的發(fā)展帶來(lái)了新的市場(chǎng)機(jī)遇。

(三)在材料方面，輕質(zhì)結(jié)構(gòu)正在變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

鈦合金、Inconel鎳基合金和其它高強(qiáng)度耐熱合金以及碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料正在替代傳統(tǒng)的鋁合金，成為航空工程使用的主要材料。航空零件制造商常常需要對(duì)復(fù)合在同一個(gè)零件上的多種材料進(jìn)行加工，因?yàn)橐环N金屬(如鈦)可能被夾在多層復(fù)合材料之間，以增強(qiáng)復(fù)合結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

隨著航空公司尋求大幅度降低燃油消耗，輕質(zhì)結(jié)構(gòu)正在變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。例如，德國(guó)漢莎航空公司希望飛機(jī)的人均耗油量達(dá)到1.25加侖(即每位乘客飛行100英里的耗油量為1.25加侖)。

然而，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，對(duì)于零件制造商而言卻是一個(gè)昂貴的命題，因?yàn)檩p質(zhì)材料的加工需要對(duì)新的機(jī)床和切削加工方案進(jìn)行大規(guī)模投資，這可能包括從由大型龍門(mén)式機(jī)床(具有六個(gè)或更多個(gè)軸)組成的生產(chǎn)線轉(zhuǎn)換為在采用加工中心的單臺(tái)設(shè)備上加工零件，以提高加工柔性。

(四)成本將是一個(gè)重要的考量因素

航空業(yè)正逐步認(rèn)識(shí)到，盡管飛行安全是的因素，但也應(yīng)該以可承受的較低成本來(lái)實(shí)現(xiàn)。

這就給飛機(jī)制造商及零部件供應(yīng)商帶來(lái)了巨大的定價(jià)壓力，他們迫切希望借鑒其他行業(yè)(特別是汽車制造業(yè))的經(jīng)驗(yàn)，其中挑戰(zhàn)就是與低成本的亞洲制造商進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。