“我國航空航天工業(ye) 的快速發展推動了相關(guan) 行業(ye) 如機床行業(ye) 的發展,另一方麵,它的許多零部件最終要依賴機床的加工來實現,兩(liang) 者之間相輔相成。”近日在京舉(ju) 行的國際機床工業(ye) 展覽會(hui) ,恰逢神九遨遊太空,與(yu) 會(hui) 專(zhuan) 家在一場針對航空航天工業(ye) 的論壇上發出呼籲,作為(wei) 裝備製造業(ye) 的“工作母機”,機床工具行業(ye) 擔負著提供優(you) 良裝備的使命,國家要加強引導,企業(ye) 也要去積極響應。
數字化製造需求迫切
“世界上第一台數控機床就是為(wei) 生產(chan) 飛機螺旋槳葉片輪廓而設計生產(chan) 的,這是製造業(ye) 發展過程的一個(ge) 革命性突破,標誌著製造業(ye) 領域中數控化加工時代的開始。”小巨人機床有限公司總工程師黃建文認為(wei) ,數控加工是現代製造技術的基礎,它的發明對於(yu) 製造業(ye) 特別是航空航天行業(ye) 的發展,具有劃時代的意義(yi) 。
北京航空製造工程研究所數字化製造與(yu) 柔性裝配技術研究室主任劉華東(dong) 認為(wei) ,航空工業(ye) 對數控機床的需求趨勢目前處於(yu) 上升階段,未來的飛機,特別是新型戰機的製造,都要求以零件的精確製造為(wei) 支撐,實行無餘(yu) 量裝配,對工藝分離麵的對縫、間隙等要求將更加嚴(yan) 格,這些都需要大量使用數控機床。而一些新材料(如複合材料等)的應用,也對數控機床提出了新的、更高的要求。
據悉,航空航天工業(ye) 產(chan) 品零件的特點是耐高溫、高強度、難加工,同時合金材料和複合材料多、複雜結構件多、工藝要求高。飛機機身結構件主要有梁、框、肋、壁板等零件,此類零件大多為(wei) 鋁合金或鈦合金材料,一般外形輪廓尺寸都很大,屬薄壁多腔的整體(ti) 框架結構,機械切削去除量大,表麵質量要求高。加工此類零件需要大型、重型機床裝備,要求工作台承重10噸以上,有效行程在15米以上的高剛性機床。
而飛機發動機關(guan) 鍵零部件有壓氣機、燃燒室、渦輪等,此類產(chan) 品的零件多為(wei) 高溫合金或耐高溫的複合材料,一般為(wei) 異型環狀結構,剛性差,精度高,型麵複雜,加工難度大。加工此類零件需要大、中型多功能、高精度數控機床,要求設備具有較高的柔性,優(you) 良的數控係統,在線測量功能強大,工位多,刀具庫容量大,如大型精密數控立式車削中心、五軸聯動加工中心及多軸數控龍門銑,另外還需針對發動機葉輪開發高性能葉輪加工專(zhuan) 用機床。
飛機起落架一般采用高強度鋼的鍛造毛坯經機械加工而成。鍛造起落架的毛坯需要萬(wan) 噸級壓力機,毛坯的加工需要中、大型數控落地鏜銑床、五軸聯動龍門加工中心等設備。機載產(chan) 品零件種類繁多,結構複雜,材料多樣,性能各異。加工此類零件需要中、小型高精度的多功能數控複合機床及高速數控銑床,如高精度的立、臥式加工中心及高精度的車、銑、磨複合加工中心等機床設備。
信息技術孤島必須連結
航空信息化專(zhuan) 家馮(feng) 子明認為(wei) ,國內(nei) 除結構件數控加工技術和裝備形成數字化製造能力外,鈑金成形、複材構件製造、飛機裝配等數字化製造技術和相應的製造裝備均不完善,精準化成形、自動鋪放、柔性裝配及自動鑽鉚等技術正處於(yu) 應用研究階段,尚未形成穩定的批生產(chan) 能力。更為(wei) 關(guan) 鍵的是,數字化製造技術與(yu) 質量控製技術發展不平衡。目前飛機質量控製方法落後於(yu) 製造技術發展,人員隊伍素質和能力與(yu) 當前數字化製造技術深入應用不匹配。檢測手段不夠先進,除數控加工的結構件采用數控測量機檢測外,其他零件和裝配件基本上仍依賴於(yu) 工裝進行手工檢測,精度和準確度難以滿足客戶要求。
針對這種現狀,業(ye) 內(nei) 人士認為(wei) ,除了要大力發展多功能的複合機床,還應該協調機床主機與(yu) 數控係統、功能部件、切削刀具和測量裝備的平衡發展,完善產(chan) 品功能,提高關(guan) 鍵配套設備自主開發和製造能力也是刻不容緩。裝備服務於(yu) 工藝,為(wei) 實現工藝與(yu) 裝備的緊密融合,機床企業(ye) 必須了解和熟悉用戶工藝,關(guan) 注用戶製造工藝技術發展的動態,準確地為(wei) 產(chan) 品進行市場定位,研發滿足用戶要求的新裝備。力爭(zheng) 在提供給用戶機床設備的同時,也提供工藝技術上的整體(ti) 解決(jue) 方案,以提升企業(ye) 和產(chan) 品的競爭(zheng) 力。
“為(wei) 了管理龐大而複雜的係統,航空製造業(ye) 借助日益發達的計算機軟、硬件技術,能解決(jue) 設計和管理方麵的問題,但是在零件加工製造的過程中卻遇到了瓶頸——分散在全國乃至全世界的加工設備無法融入到網絡中,零件製造過程中的相關(guan) 信息也無法反饋到網絡中,使得每個(ge) 製造企業(ye) 的設備成為(wei) 一個(ge) 個(ge) 信息孤島,阻礙了數字化技術在航空航天行業(ye) 的發展和應用。”黃建文表示,由於(yu) 航空航天零部件的製造工藝過程非常複雜,如何管理和運行變得非常棘手,長久以來,數控機床的網絡化應用多停留在由計算機向機床傳(chuan) 輸程序、機床參數和加工參數等原始的應用內(nei) 容上,顯然這樣的數控機床很難跟上時代的步伐,無法適應當今智能化、網絡化和信息化的需要。“因此,數字化製造就顯得非常必要。最初的數字化製造主要用於(yu) 產(chan) 品的設計,後來逐步向工藝、編程、虛擬加工、刀具準備、生產(chan) 計劃和過程監控等方向發展,目前新一代具有人機對話式編程方式的智能化、網絡化數控係統是一大發展方向。”
轉載請注明出處。