對(duì)航空工業(yè)機(jī)械加工的技術(shù)改造分析

李超

摘要：制造業(yè)是國家發(fā)展的重要基礎(chǔ)，其決定著工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的水平，而制造業(yè)的加工技術(shù)是否足夠先進(jìn)，對(duì)制造業(yè)的發(fā)展以及整個(gè)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有直接的影響。航空工業(yè)作為高精尖行業(yè)，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行性能有著非常高的要求，為了能夠達(dá)到機(jī)械設(shè)備相應(yīng)的精度，對(duì)機(jī)械加工提出了較為嚴(yán)格的要求，而為了滿足相關(guān)航空產(chǎn)品使用的要求，機(jī)械產(chǎn)品必須具備非常高的加工精度，但目前我國的部分航空產(chǎn)品的加工可能還達(dá)不到實(shí)際的要求，從而對(duì)航空工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生較大影響。針對(duì)這種情況，本文對(duì)航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)目前的現(xiàn)狀以及存在的問題進(jìn)行了相應(yīng)的分析，在此基礎(chǔ)上有針對(duì)性的明確了具體的技術(shù)改進(jìn)方案，對(duì)航空工業(yè)機(jī)械加工的進(jìn)一步發(fā)展有較大的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：航空工業(yè);機(jī)械加工;技術(shù)改造

中圖分類號(hào)：F407? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）06-0206-02

0? 引言

制造業(yè)是國家穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)，制造業(yè)的發(fā)展在很大程度上依賴于機(jī)械工業(yè)，而機(jī)械加工技術(shù)的先進(jìn)性對(duì)整個(gè)上下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展影響巨大。而航空工業(yè)作為國家發(fā)展的重點(diǎn)方向，機(jī)械加工的技術(shù)性直接決定著航空工業(yè)發(fā)展的速度與質(zhì)量。數(shù)控設(shè)備是機(jī)械加工中非常重要的設(shè)備之一，其具有較高的加工精度，加工效率較高并且從長期看可以降低加工成本，因此廣泛的應(yīng)用與航空工業(yè)的機(jī)械加工中。但航空工業(yè)中部分機(jī)械零件對(duì)機(jī)械加工的精度以及表面質(zhì)量的要求非常嚴(yán)格，因此只能使用數(shù)控機(jī)床設(shè)備完成加工，為此需要進(jìn)行進(jìn)一步深入的研究分析。

1? 航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國從建立航空工業(yè)部開始，為了滿足航空工業(yè)發(fā)展的需要，對(duì)航空工業(yè)中機(jī)械零件的加工工藝以及加工的尺寸精度等有著較為嚴(yán)格的要求，因此我國最早使用的精加工設(shè)備應(yīng)用于我國的航空工業(yè)上。而隨著我國對(duì)航工工業(yè)中關(guān)鍵的零部件開始進(jìn)行國產(chǎn)化研究，為了滿足發(fā)動(dòng)機(jī)以及其他機(jī)載設(shè)備的制造需要，航工工業(yè)相繼引入了部分的數(shù)控加工設(shè)備，通過對(duì)這些設(shè)備的合理使用，使我國航空中所使用的零件的尺寸精度、表面質(zhì)量以及生產(chǎn)效率得到了較大程度的提升，對(duì)我國航空工業(yè)早期的起步以及發(fā)展起到了重要作用。

而隨著時(shí)代的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)越來越成熟，加工的方式越來越多，加工精度也越來越高，而為了能夠滿足航空工業(yè)對(duì)日益增長的設(shè)備要求，航空機(jī)械的制造部門開始引入國外較為先進(jìn)的設(shè)計(jì)加工軟件，對(duì)保證生產(chǎn)效率以及加工精度有較大的幫助。

與此同時(shí)，3D打印技術(shù)作為近幾年比較熱門的技術(shù)，其發(fā)展的速度越來越快，從最初的只能打印一些小物件，到現(xiàn)在已經(jīng)可以打印設(shè)備的零部件，其相關(guān)方面的技術(shù)指標(biāo)與參數(shù)由于設(shè)備加工，并且更加的方便，為航空工業(yè)的機(jī)械加工提供了新的思路。通過使用3D打印技術(shù)，對(duì)于航空中使用的一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度較大的機(jī)械零部件能夠提供較為方便快捷的加工方式。但因?yàn)槲覈诰芗庸ぴO(shè)備、高精度數(shù)控機(jī)床上的研究起步較晚，缺少技術(shù)的積累，此外，盡管3D打印技術(shù)有了較大的發(fā)展，但其在工業(yè)中的應(yīng)用還不是很成熟，在上述原因的影響下，使得我國現(xiàn)有的機(jī)械加工水平還遠(yuǎn)不能夠滿足航空事業(yè)發(fā)展的需要，使得航空工業(yè)的發(fā)展受到較大限制。

2? 目前存在的問題

伴隨著科技的不斷進(jìn)步以及國防航空事業(yè)的需要，促使航空機(jī)械加工技術(shù)取得較為快速的發(fā)展，而通過對(duì)我國目前航空機(jī)械加工技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，可以知道我國航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展還是存在著一定問題，主要集中在數(shù)控加工技術(shù)上，具體有以下幾個(gè)方面：

2.1 數(shù)控技術(shù)發(fā)展不平衡

目前我國航空工業(yè)機(jī)械加工中應(yīng)用的數(shù)控機(jī)床種類較多，并且較為先進(jìn)，不同品牌數(shù)控機(jī)床的技術(shù)升級(jí)以及應(yīng)用發(fā)展處于較快的水平，但機(jī)床上其他設(shè)備則處于較低的技術(shù)水平，導(dǎo)致跟不上數(shù)控機(jī)床的發(fā)展速度，進(jìn)而產(chǎn)生了一種極為不平衡的現(xiàn)象，對(duì)機(jī)床實(shí)際的加工精度產(chǎn)生較大的影響。受這種因素的制約，使得我國航空工業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量與加工精度往往難以滿足實(shí)際的要求，從而對(duì)我國航空工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生較大的影響。

2.2 缺少總體發(fā)展規(guī)劃

從航空工業(yè)機(jī)械加工未來的發(fā)展看，其重點(diǎn)必然是要集中在某些精密的零件，或者一些加工細(xì)節(jié)，但就目前情況看，航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)沒有明確的技術(shù)改進(jìn)方向，同時(shí)缺乏未來發(fā)展的總體規(guī)劃，對(duì)航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)的提升以及相關(guān)零部件性能的提升都是不利的，會(huì)嚴(yán)重影響航空工業(yè)的發(fā)展速度。

2.3 機(jī)床數(shù)控率較低

航空工業(yè)由于行業(yè)的特殊性，對(duì)使用的零部件的精度以及表面質(zhì)量都有較為嚴(yán)格的要求，因此對(duì)機(jī)械零件加工設(shè)備的性能要求就比較嚴(yán)苛。數(shù)控機(jī)床作為機(jī)械加工中最先進(jìn)的設(shè)備，在航空工業(yè)機(jī)械加工中有較廣的應(yīng)用。但根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，我國航空工業(yè)機(jī)械加工中數(shù)控機(jī)床的使用率相對(duì)較低，同國外航空業(yè)較為發(fā)達(dá)的國家相比，我國的數(shù)控加工配置率甚至連國外的一半都達(dá)不到。造成這種現(xiàn)象的原因有多種，一方面是因?yàn)閲庠谀承┘夹g(shù)上對(duì)我國進(jìn)行出口限制，使得我國采購不到想要使用的數(shù)控加工設(shè)備;另一方面則是我國在航空工業(yè)中投入的還是不夠，導(dǎo)致先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備采購率較低。根據(jù)相關(guān)部門對(duì)數(shù)控機(jī)床的利用率進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)目前只有不到六成的數(shù)控設(shè)備應(yīng)用到航空工業(yè)機(jī)械零件的加工中，主要是因?yàn)閿?shù)控加工中心等先進(jìn)設(shè)備在操作時(shí)需要具備編程等專業(yè)的理論知識(shí)，但目前缺乏足夠的專業(yè)操作人員，從而使得數(shù)控設(shè)備的利用率不高，同時(shí)對(duì)相關(guān)零部件的加工也產(chǎn)生較大的影響。在多種因素的疊加下，使得我國航空工業(yè)的發(fā)展達(dá)不到預(yù)期的水平。

3? 技術(shù)改造方針與策略

針對(duì)我國航空工業(yè)機(jī)械加工存在問題，必須有針對(duì)性的進(jìn)行解決，明確具體的技術(shù)改造方針與策略，從而確保我國航空工業(yè)高質(zhì)量的發(fā)展。

3.1 技術(shù)改造方針

考慮到我國航空工業(yè)機(jī)械加工目前具體情況，在進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)的過程中需要根據(jù)具體的需求進(jìn)行全面的規(guī)劃與布局，采取分步驟與分層次的提升方式，按照實(shí)際的生產(chǎn)要求以及加工精度要求，對(duì)現(xiàn)有的機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)行有針對(duì)性的改造。此外，在進(jìn)行技術(shù)改造的同時(shí)，還需要結(jié)合生產(chǎn)資源的具體情況，對(duì)數(shù)控機(jī)床等較為先進(jìn)的加工設(shè)備進(jìn)行合理的規(guī)劃利用，在確保加工精度以及加工效率的前提下，使我國航空工業(yè)中數(shù)控機(jī)床的利用率能夠有所提升。

3.2 技術(shù)改造策略

通過對(duì)航空工業(yè)機(jī)械加工中數(shù)控設(shè)備的利用情況以及數(shù)控設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)方向進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)影響產(chǎn)品加工質(zhì)量與加工精度的主要因素還是人。相關(guān)的負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)按照目前航空工業(yè)中對(duì)部分零部件性能的特殊需求，提出具體的改進(jìn)方案，在提升機(jī)械加工水平的同時(shí)，也能夠提升相關(guān)航空工件的加工水平。對(duì)于上述所提到的機(jī)械加工中存在的問題，有針對(duì)性的提出相應(yīng)的技術(shù)改造策略，具體如下：

3.2.1 改善數(shù)控設(shè)備使用情況

目前我國航空工業(yè)機(jī)械加工的相關(guān)廠家，在數(shù)控設(shè)備的配置上水平較低，并且利用率也不高，導(dǎo)致出現(xiàn)這種情況的原因主要是因?yàn)槲覈壳坝?jì)算機(jī)發(fā)展的水平還達(dá)不到數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用要求，整體的水平明顯低于國外發(fā)達(dá)國家。從而導(dǎo)致在對(duì)數(shù)控加工設(shè)備進(jìn)行編程時(shí)，編程的難度較大，或者所編輯的程序不能夠很好的滿足加工的要求，做不到完全的取代人工。為了能夠解決這種問題，航空工業(yè)機(jī)械加工的相關(guān)廠家除了要積極的采購更加先進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備，還應(yīng)當(dāng)不斷擴(kuò)大數(shù)控編程人才隊(duì)伍的規(guī)模，引進(jìn)更多的技術(shù)性人才，從而使得數(shù)控加工設(shè)備的操作人員可以按照編寫好的程序?qū)?shù)控機(jī)床進(jìn)行控制。此外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)數(shù)控加工設(shè)備的使用情況進(jìn)行監(jiān)督，確保設(shè)備具有較高的利用效率以及加工效率，從而使數(shù)控加工設(shè)備使用能夠推動(dòng)我國航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)更好的向前發(fā)展。

3.2.2 強(qiáng)化加工工藝管理工作

對(duì)于加工的零部件來說，其加工表面的質(zhì)量以及加工的精度主要取決于機(jī)械加工的設(shè)備以及機(jī)械加工的工藝，因此在實(shí)際工作的過程中，不僅要確保機(jī)械加工設(shè)備具有足夠的先進(jìn)性，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)確保加工工藝的合理性以及準(zhǔn)確性。因此需要機(jī)械加工部門對(duì)機(jī)械加工的工藝開展相應(yīng)的管理工作，主要的工作內(nèi)容應(yīng)圍繞以下幾點(diǎn)來進(jìn)行：首先工作在最初設(shè)計(jì)時(shí)就需要考慮工件的加工問題，工件所使用的材料以及具體的形狀結(jié)構(gòu)都需要滿足數(shù)控機(jī)床的加工要求，在對(duì)工件的加工精度以及表面質(zhì)量進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合加工設(shè)備的具體情況，確保加工設(shè)備的加工精度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。此外，為了滿足日益提高的零部件加工要求，應(yīng)根據(jù)行業(yè)發(fā)展的需要及時(shí)的對(duì)數(shù)控設(shè)備技術(shù)進(jìn)行升級(jí)換代，對(duì)數(shù)控程序的操作人員應(yīng)定期的進(jìn)行CAM與CAD相關(guān)軟件技術(shù)的培訓(xùn)，確保工件在加工的過程中操作人員能夠根據(jù)實(shí)際情況對(duì)加工程序進(jìn)行自由的編譯，從而保證加工的效率。還有就是在進(jìn)行工件的加工時(shí)，應(yīng)結(jié)合工件的具體情況，采取相應(yīng)的措施，確保工件不會(huì)出現(xiàn)變形的情況，保證工件的加工質(zhì)量能夠滿足要求。

4? 技術(shù)改造方法

①應(yīng)用在線檢測(cè)技術(shù)。機(jī)械產(chǎn)品完成加工制后需要進(jìn)行抽檢以及三檢，達(dá)到成品階段后需要在專門的檢驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行詳細(xì)的檢驗(yàn)。不過受到檢驗(yàn)人員操作技術(shù)水平的限制以及其他客觀因素的影響，使得最終檢驗(yàn)的正確率只能達(dá)到90%左右，其余的則是誤檢以及漏檢。而在最終檢驗(yàn)中，即使檢驗(yàn)人員及時(shí)的檢出了不合格品，也無法杜絕后續(xù)加工中出現(xiàn)不合格品。因此需要引入在線檢測(cè)技術(shù)，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)與控制。此外，因?yàn)闄C(jī)械產(chǎn)品需要滿足的精度要求不斷提升，數(shù)顯裝置的使用就顯得更為關(guān)鍵。所以在對(duì)機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)行改造的過程中，應(yīng)廣泛的應(yīng)用感應(yīng)同步器數(shù)顯系統(tǒng)等相關(guān)數(shù)顯技術(shù)。

②進(jìn)行具體的調(diào)查研究，基于調(diào)查研究的結(jié)果，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改革，從而使其能夠適用于更多的機(jī)械產(chǎn)品，能夠滿足更多的機(jī)械加工種類。

③注重技術(shù)的儲(chǔ)備與積累，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上研究新的機(jī)械加工工藝，對(duì)較優(yōu)的切削數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的記錄，通過將這些數(shù)據(jù)與相關(guān)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，從而提高機(jī)械加工的技術(shù)水平，使最終的加工質(zhì)量能夠滿足航空工業(yè)發(fā)展的需要。

5? 結(jié)語

航空工業(yè)是國家整體發(fā)展過程中非常重要的一環(huán)，其不僅關(guān)系民生，也關(guān)系著國防，為了保證航空工業(yè)具有較快的發(fā)展速度，就需要保證機(jī)械加工的發(fā)展質(zhì)量。而機(jī)械加工技術(shù)的優(yōu)劣，對(duì)航空工業(yè)中關(guān)鍵零部件的加工以及國產(chǎn)化有著直接的影響。因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)航空工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)在當(dāng)前發(fā)展中存在的問題，有針對(duì)性的去進(jìn)行解決，從而使我國的航空工業(yè)能夠得到良好的發(fā)展。

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