加強(qiáng)細(xì)微處研發(fā) 促進(jìn)航空制造技術(shù)及裝備發(fā)展

中航工業(yè)航宇救生裝備有限公司工藝裝備分公司_郭_冉

我公司是服務(wù)于軍品體系的專用工裝設(shè)計(jì)生產(chǎn)部門，主要研制包括模具、夾具、專用量具及輔具等4大類66小類專用工裝的設(shè)計(jì)和制造。由于軍品零件種類多，我分公司不僅研發(fā)金屬材料成型用工裝，還研發(fā)包括塑料、橡膠、玻璃鋼、碳纖維及有機(jī)玻璃等多種特種材料成型用工裝。同時(shí)在較高加工能力基礎(chǔ)上，多年來在航空、航天及醫(yī)療器械方面承接了多項(xiàng)高精度零件的加工，在航空零件制造方面有相當(dāng)豐富的技術(shù)資源和生產(chǎn)能力。

本公司航空制造技術(shù)及機(jī)床工具的應(yīng)用

目前，分公司具有數(shù)控加工設(shè)備36臺，其中國產(chǎn)數(shù)控加工設(shè)備9臺。包括：加工中心、數(shù)控車床、慢走絲線切割機(jī)床及電脈沖機(jī)床等。其中加工中心設(shè)備的國產(chǎn)化機(jī)床比例最高。經(jīng)過多年的研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，這些設(shè)備的功能得到了充分利用，同時(shí)在航空制造技術(shù)方面取得了一定的成績（見圖1、圖2）。

（1）加工中心設(shè)備的運(yùn)用：加工中心設(shè)備是當(dāng)前分公司加工零件的通用設(shè)備，用于加工汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體零件、航天用燃?xì)獍l(fā)生器零件、航空各類精密零件及醫(yī)療器械中特種零件，不僅質(zhì)量得到了保證，生產(chǎn)效率也很高。

（2）數(shù)控車削代替磨削技術(shù)的運(yùn)用：加工薄壁精密件，材料為30CrMnSiA或鈦合金，表面粗糙度值可達(dá)Ra=0.8 μm；加工鋁合金件表面粗糙度可以更好。可保證孔跳動(dòng)度0.01 mm，孔底端面跳動(dòng)度0.02 mm，外圓與孔同軸度為0.01 mm。數(shù)控車削代替磨削加工極大地提高了加工效率（見圖3）。

圖1

圖2

（3）慢走絲機(jī)床的運(yùn)用：多用于精密多工位級進(jìn)模的加工及專用量具的加工。其加工精度可達(dá)±0.008 mm，表面粗糙度值可達(dá)Ra=0.8 μm。

（4）電脈沖設(shè)備的運(yùn)用：分公司運(yùn)用電脈沖設(shè)備技術(shù)成功研制了航空用精密閥體系列零件，很好地解決了精密窄小縫槽的加工，有效控制了二次放電產(chǎn)生的型面燒傷，表面粗糙度值可達(dá)Ra=0.8 μm。夾角清根可達(dá)R0.04 mm，在同一圓周面上加工四型孔的共面度可達(dá)0.005 mm。

分公司在航空制造中存在的難點(diǎn)及對機(jī)床工具的需求

圖3

（1）目前，許多高精度航空零件結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜化、薄壁化，多用鋁合金、鈦合金等材料，在加工時(shí)材料去除量大，對零件變形的控制要求嚴(yán)格，對不同類型的航空零件結(jié)構(gòu)、尺寸、材料，難以掌握準(zhǔn)確的變形規(guī)律，是數(shù)控加工中最大的變數(shù)之一。所以我們希望國產(chǎn)加工的數(shù)控設(shè)備，能夠配套研發(fā)通用的、采用液壓或真空吸盤定位和夾緊的夾具，這類夾具的主要優(yōu)勢是夾緊力可調(diào)，實(shí)現(xiàn)夾緊力與零件的全面著力，能夠很好地保證薄壁零件的質(zhì)量；另一個(gè)明顯的優(yōu)勢在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變，從而確保了同一道工序下加工質(zhì)量的一致性。

（2）高精度航空零件對飛邊毛刺有嚴(yán)格的要求，整個(gè)零件的所有棱邊按要求制鈍（有特殊要求的除外），數(shù)控加工在生產(chǎn)中不能完全滿足制鈍要求，例如：復(fù)雜凸臺的小圓角、內(nèi)孔孔口及臺階孔斜倒角等，這些細(xì)小處的倒角加工目前多采用鉗工手工修制，工作量相當(dāng)大，工作效率低，是加工零件的瓶頸之一。希望國產(chǎn)加工的數(shù)控設(shè)備能夠從細(xì)小處研發(fā)，從加工、刀具的配備及程序的開發(fā)各方面系列解決用戶的實(shí)際問題。

國內(nèi)外機(jī)床工具的差距

國產(chǎn)機(jī)床在使用中最明顯的缺點(diǎn)在于剛性差。同樣的進(jìn)刀量和轉(zhuǎn)速，國內(nèi)機(jī)床加工的零件振刀紋明顯。為保證質(zhì)量，加工時(shí)進(jìn)給量不能大，所以加工效率低于國外設(shè)備。另外，小的問題較多，例如漏油及電器小元件故障等，這些細(xì)小問題往往制約了國有機(jī)床的發(fā)展。

在刀具方面，國產(chǎn)刀具與國外明顯的差距在于：國內(nèi)刀具的使用壽命短。同樣加工閥體零件上的孔，用國產(chǎn)刀具只能加工10～15個(gè)孔，而進(jìn)口刀具可以加工30多個(gè)孔，特別是在加工小孔時(shí)，國產(chǎn)刀具的折斷率會(huì)更高。通過分析，我們認(rèn)為國產(chǎn)刀具不僅僅是加工和涂層技術(shù)需要提高，更基礎(chǔ)的是材質(zhì)問題。