對(duì)航空工業(yè)機(jī)械加工的技術(shù)改造思考研究

帥武

摘 ?要：在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，制造業(yè)發(fā)揮著重要的作用，關(guān)系到我國(guó)工業(yè)發(fā)展水平，保障制造業(yè)加工技術(shù)的先進(jìn)性，可以促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。航空工業(yè)對(duì)于設(shè)備運(yùn)行性能提出較高的要求，為了保障航空工業(yè)機(jī)械加工的精度，需要嚴(yán)格要求機(jī)械加工工作，為了滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，需要提高機(jī)械產(chǎn)品的加工精度，但是當(dāng)前我國(guó)一些航空產(chǎn)品還無(wú)法滿足實(shí)際要求，因此影響到我國(guó)航空工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。該文結(jié)合航空工業(yè)機(jī)械加工的現(xiàn)狀，提出技術(shù)改造措施，提升航空工業(yè)機(jī)械加工水平，保障航空產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：航空工業(yè) ?機(jī)械加工 ?工作現(xiàn)狀 ?技術(shù)改造

中圖分類號(hào)：F407.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2021）04（c）-0087-03

Thinking and Research on the Technical Transformation of Mechanical Processing in Aviation Industry

SHUAI Wu

（AVIC Aerodynamics Research Institute， Harbin， Heilongjiang Province， 150001 China）

Abstract： In the process of national economic development， the manufacturing industry plays an important role， related to the level of industrial development in China， to ensure the advanced manufacturing processing technology， can promote the sustainable development of the national economy. Aviation industry for equipment operation performance put forward higher requirements， in order to ensure the degree of landscape， aviation industry mechanical processing needs to be strict with mechanical processing， in order to meet the requirements of the quality of the product， need to improve the machining precision of the mechanical products， but the current our country some aviation products still cannot meet the actual requirements， thus affect the sustainable development of the aviation industry in our country. In this paper， combining with the current situation of aviation industry machining， technical reform measures are put forward to improve the level of aviation industry machining and ensure the quality of aviation products.

Key Words： Aviation industry; Mechanical processing; Work status; Technical renovation

航空工業(yè)代表著國(guó)家綜合國(guó)力，因此我國(guó)需要加大力度發(fā)展航空工業(yè)。在機(jī)械加工過(guò)程中，數(shù)控設(shè)備具有較高的生產(chǎn)精度和生產(chǎn)效率，因此，在航空制造廠中被廣泛利用。在航空工業(yè)中利用數(shù)控產(chǎn)品，有利于優(yōu)化企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，保障生產(chǎn)管理效果，再加上航空工業(yè)嚴(yán)格要求機(jī)械零部件加工精度和表面質(zhì)量，因此需要利用數(shù)控機(jī)床設(shè)備完成加工工作，實(shí)現(xiàn)航空工業(yè)機(jī)械加工的技術(shù)改造。

1 ?概述航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)的現(xiàn)狀

為了促進(jìn)航空工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，航空企業(yè)需要嚴(yán)格要求機(jī)械零件加工工藝和加工尺寸等，在航空工業(yè)中需要推廣利用精加工設(shè)備。我國(guó)逐漸實(shí)現(xiàn)航空工業(yè)零部件國(guó)產(chǎn)化，為了滿足機(jī)械設(shè)備制造需求，在航空工業(yè)中不斷引入數(shù)控加工設(shè)備，通過(guò)合理利用這些設(shè)備，提高航空零件尺寸的精度，同時(shí)可以提高整體生產(chǎn)質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)航空工業(yè)發(fā)展[1]。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，航空工業(yè)機(jī)械技術(shù)水平也在逐漸提高，同時(shí)也豐富了加工方式，提高了加工精度。為了滿足航空工業(yè)發(fā)展需求，航空機(jī)械制造部門(mén)需要積極利用先進(jìn)的加工軟件，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率和加工精度。

近些年比較熱門(mén)的技術(shù)包括3D打印技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展速度非常快，最初只能打印一些小物品，現(xiàn)在已經(jīng)可以打印設(shè)備零部件，同時(shí)逐漸提高了設(shè)備加工的便利性，為航空工業(yè)機(jī)械加工提供新的發(fā)展方向。通過(guò)利用3D打印技術(shù)，可以更加方便地加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械零部件。因?yàn)榫芗庸ぴO(shè)備發(fā)展速度比較慢，雖然3D打印技術(shù)發(fā)展速度不斷提高，但是工業(yè)應(yīng)用方面還不夠成熟，導(dǎo)致我國(guó)當(dāng)前機(jī)械加工水平不滿足航空事業(yè)發(fā)展需求，在一定程度上限制了航空工業(yè)發(fā)展[2]。

2 ?航空工業(yè)機(jī)械加工存在的問(wèn)題

2.1 數(shù)控技術(shù)發(fā)展不平衡

當(dāng)前在航空工業(yè)機(jī)械加工中廣泛利用數(shù)控機(jī)床，但是在應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的過(guò)程中，數(shù)控技術(shù)發(fā)展具有不平衡性，再加上不同主機(jī)品牌技術(shù)發(fā)展速度非?？欤鴻C(jī)床設(shè)備技術(shù)水平比較低，這種發(fā)展的不均衡性，直接影響到機(jī)床加工的精度，同時(shí)影響到航空工業(yè)機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量，整個(gè)航空工業(yè)的發(fā)展都因此受到影響。

2.2 缺乏總體發(fā)展規(guī)劃

航空工業(yè)機(jī)械加工發(fā)展過(guò)程中，主要發(fā)展重點(diǎn)為精密零件和加工細(xì)節(jié)，但是航空企業(yè)并沒(méi)有明確航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)未來(lái)改進(jìn)方向，同時(shí)沒(méi)有制訂總體發(fā)展規(guī)劃，不利于提升航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)和零部件性能，導(dǎo)致航空工業(yè)發(fā)展速度因此降低[3]。

2.3 機(jī)床數(shù)控率比較低

航空工業(yè)具有特殊性，因此對(duì)于零部件精度和表面質(zhì)量提出較高的要求，在航空工業(yè)機(jī)械加工過(guò)程中，需要優(yōu)化機(jī)械零件加工設(shè)備的性能。在機(jī)械加工設(shè)備中主要是利用數(shù)控機(jī)床，但是在實(shí)際加工中，航空工業(yè)機(jī)械加工中數(shù)控機(jī)床配置率比較低，這是因?yàn)楹娇掌髽I(yè)不夠重視引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備，再加上航空業(yè)投入較低，不利于航空工業(yè)機(jī)械加工部門(mén)采購(gòu)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備。

調(diào)查航空工業(yè)機(jī)械加工部門(mén)，發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床設(shè)備利用率比較低，因?yàn)閷I(yè)技術(shù)人員和編程人員不夠充足，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床無(wú)法代替人工，因此限制數(shù)控機(jī)床加工效率，導(dǎo)致我國(guó)航空工業(yè)的發(fā)展受到影響[4]。

3 ?航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)改造措施

3.1 技術(shù)改造方針

針對(duì)當(dāng)前航空工業(yè)機(jī)械加工情況，在技術(shù)改造過(guò)程中需要結(jié)合實(shí)際工作需求全面規(guī)劃布局，利用分層提升方式，根據(jù)實(shí)際航空工業(yè)機(jī)械加工需求，有針對(duì)性地改造現(xiàn)有的航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)。在技術(shù)改造過(guò)程中，需要結(jié)合生產(chǎn)資源，合理規(guī)劃利用先進(jìn)的加工設(shè)備，提高航空工業(yè)機(jī)械加工精度和效率，有效提高數(shù)控機(jī)床在航空工業(yè)機(jī)械加工中的利用率。

3.2 技術(shù)改造策略

改進(jìn)航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)，需要注重人的影響，相關(guān)負(fù)責(zé)人需要根據(jù)航空工業(yè)零部件性能需求，提出科學(xué)的改進(jìn)方案，提升機(jī)械加工水平，保障航空工件的質(zhì)量。以下是具體的航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)改造策略。

3.2.1 改善數(shù)控設(shè)備

當(dāng)前我國(guó)航空工業(yè)機(jī)械加工過(guò)程中，數(shù)控設(shè)備配置率比較低，這是因?yàn)槲覈?guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展水平還無(wú)法滿足數(shù)控設(shè)備應(yīng)用需求，在數(shù)控加工設(shè)備的編程過(guò)程中，因?yàn)榫幊屉y度比較大，編程程序無(wú)法滿足航空工業(yè)機(jī)械加工需求，還無(wú)法全面取代人力。為了解決這一問(wèn)題，航空工業(yè)機(jī)械加工廠家需要引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備，建立專業(yè)的數(shù)控編程人才隊(duì)伍，配置專業(yè)的技術(shù)人員，促使操作人員根據(jù)程序控制數(shù)控機(jī)床，此外需要監(jiān)督數(shù)控加工設(shè)備使用情況，高效利用數(shù)控加工設(shè)備，從而提高航空工業(yè)機(jī)械加工效率，推動(dòng)我國(guó)航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)健康發(fā)展[5]。

3.2.2 加強(qiáng)管理機(jī)械加工工藝

加工設(shè)備和加工工藝關(guān)系到機(jī)械加工零部件的精度和表面質(zhì)量，因此，在航空工業(yè)機(jī)械加工過(guò)程中，不僅需要提高加工設(shè)備的先進(jìn)性，還要提高加工工藝的精準(zhǔn)性，因此航空工業(yè)機(jī)械加工部門(mén)需要管理機(jī)械加工工藝，在工件設(shè)計(jì)階段需要考慮產(chǎn)品加工工作，根據(jù)數(shù)控機(jī)床加工要求選擇材料，同時(shí)確定材料形狀和工件結(jié)構(gòu)等，結(jié)合加工設(shè)備的加工精度確定工件加工精度和粗糙度等。此外需要及時(shí)更新數(shù)控設(shè)備技術(shù)，相關(guān)操作人員需要定期參與業(yè)務(wù)培訓(xùn)，學(xué)習(xí)有關(guān)CAM和CAD的知識(shí)，在加工階段可以自由編譯加工程序。在工件加工階段，要注意采取有效的措施避免工件發(fā)生變形問(wèn)題。

3.3 技術(shù)改造方法

3.3.1 利用在線檢測(cè)技術(shù)

加工制造了機(jī)械產(chǎn)品之后，工作人員需要立即開(kāi)展抽檢工作，達(dá)到成品標(biāo)準(zhǔn)之后，需要利用專門(mén)檢驗(yàn)臺(tái)詳細(xì)檢驗(yàn)機(jī)械產(chǎn)品。但是在各種因素的影響下，檢驗(yàn)正確率為90%，可能會(huì)發(fā)生漏檢和誤檢等問(wèn)題。在最終檢驗(yàn)階段，檢驗(yàn)人員即使檢測(cè)到不合格的產(chǎn)品，但是仍舊無(wú)法徹底杜絕不合格產(chǎn)品。因此需要利用在線檢測(cè)技術(shù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，航空工業(yè)機(jī)械產(chǎn)品需要不斷滿足精度要求，因此需要利用數(shù)顯裝置，在改造機(jī)械加工技術(shù)的過(guò)程中，需要利用感應(yīng)同步器數(shù)顯系統(tǒng)等技術(shù)[6]。

3.3.2 結(jié)構(gòu)改革

通過(guò)改革航空工業(yè)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)，促使技術(shù)適應(yīng)各種機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)需求，同時(shí)可以滿足不同的機(jī)械加工種類。

3.3.3 注重儲(chǔ)備和積累技術(shù)

根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)研究新型機(jī)械加工工藝，記錄切削數(shù)據(jù)，通過(guò)結(jié)合這些數(shù)據(jù)和相關(guān)技術(shù)，使航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)水平得到提高，保障航空工業(yè)機(jī)械加工質(zhì)量，在最大程度上滿足航空工業(yè)發(fā)展需求。

3.3.4 工藝規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)化

因?yàn)楹娇展I(yè)機(jī)械加工過(guò)程非常復(fù)雜，因此，需要完善工藝方案，根據(jù)科學(xué)的工藝路線統(tǒng)一規(guī)劃工序順序、時(shí)間以及人員等，提高工藝的標(biāo)準(zhǔn)化，從而構(gòu)建工藝模板，優(yōu)化航空工業(yè)機(jī)械加工整體效果，降低整體工作難度。

3.4 航空整體結(jié)構(gòu)件加工工藝優(yōu)化措施

3.4.1 航空整體結(jié)構(gòu)件加工工藝現(xiàn)狀

保障航空機(jī)械產(chǎn)品的精密性和可靠性，同時(shí)需要滿足用戶需求，不斷提升航空材料性能，優(yōu)化航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)。我國(guó)不斷研究相關(guān)材料，不斷減輕飛行器重量，同時(shí)提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和損傷容限，延長(zhǎng)了零部件的使用年限。更先進(jìn)的航空材料必然具有更高的成本，普通的切削加工技術(shù)加工精密度有待提高，在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的熱量和應(yīng)力，從而引發(fā)較高變形問(wèn)題，同時(shí)缺乏完善的成套加工技術(shù)，延長(zhǎng)了制造周期。落后的制造技術(shù)影響到航空工業(yè)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也影響到創(chuàng)新發(fā)展[7]。

當(dāng)前我國(guó)在生產(chǎn)整體結(jié)構(gòu)件的過(guò)程中，仍舊使用傳統(tǒng)的加工參數(shù)，為了保障航空工業(yè)機(jī)械加工質(zhì)量，只得降低效率要求，沒(méi)有充分發(fā)揮出數(shù)控加工設(shè)備的作用。此外，國(guó)家投入經(jīng)費(fèi)不夠充足，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究比較少，雖然可以利用數(shù)字仿真技術(shù)模擬加工過(guò)程，從而研究加工中的變形問(wèn)題，但是簡(jiǎn)化的有限元模型對(duì)于航空工業(yè)來(lái)說(shuō)具有較大的誤差。因此，需要建立精確的物理模型，系統(tǒng)地研究航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)，有效指導(dǎo)實(shí)際工作。

3.4.2 優(yōu)化切削加工工藝

在切削加工過(guò)程中，因?yàn)橄到y(tǒng)缺乏動(dòng)態(tài)剛性，還會(huì)發(fā)生振動(dòng)問(wèn)題，切削顫振現(xiàn)象是振動(dòng)主要誘因。切削顫振會(huì)影響到加工質(zhì)量和加工進(jìn)度，同時(shí)還會(huì)磨損加工設(shè)備，直接影響到航空工業(yè)機(jī)械加工質(zhì)量，因此需要降低加工效率，才可以保障結(jié)構(gòu)件符合要求，但是這樣會(huì)增加成本。為了降低切削顫振的影響，需要優(yōu)化設(shè)計(jì)加工系統(tǒng)?？梢詢?yōu)化改進(jìn)加工工藝，針對(duì)粗加工工序，為了提高整體加工效率，需要提高材料去除率;針對(duì)精加工工序，結(jié)合質(zhì)量和精度要求，需要進(jìn)一步提高加工效率。近些年，開(kāi)始利用高效切削加工技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)利用動(dòng)力學(xué)模型，滿足工件精度要求，保障航空工業(yè)機(jī)械加工的效率，同時(shí)可以兼顧成本和質(zhì)量，使航空工業(yè)的生產(chǎn)率得到提高。

4 ?結(jié)語(yǔ)

在國(guó)家整體發(fā)展過(guò)程中，航空工業(yè)發(fā)揮著重要的作用，為了快速發(fā)展航空工業(yè)，需要提高航空工業(yè)機(jī)械加工質(zhì)量。機(jī)械加工技術(shù)水平直接關(guān)系到航空工業(yè)零部件加工質(zhì)量，因此，需要合理改造航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)，針對(duì)航空工業(yè)機(jī)械加工中存在的問(wèn)題，提出針對(duì)性的改進(jìn)措施，提升航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)水平，保障航空工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)航空工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭利軍.航空機(jī)械類部附件基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的視情維修初探[J].航空維修與工程，2021（4）：118-120.

[2] 張成玉.航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械磨損故障的診斷研究[J].設(shè)備管理與維修，2020（24）：147-148.

[3] 肖高忠.航空電動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械、電氣限位的匹配性設(shè)計(jì)[J].設(shè)備管理與維修，2020（18）：98-99.

[4] 張婧.上海航空制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政府扶持研究[D].華東政法大學(xué)，2020.

[5] 李斌.航空裝備機(jī)械原因事故主要特點(diǎn)及預(yù)防措施[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（9）：187-188.

[6] 范國(guó)軍.關(guān)于航空機(jī)械設(shè)備檢修存在的問(wèn)題分析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019（9）：146，149.

[7] 劉航.基于語(yǔ)義的航空技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)管理研究[D].西安工業(yè)大學(xué)，2019.