航空產(chǎn)品的性能、質(zhì)量與生產(chǎn)效率是與其制造裝備,尤其是機(jī)床設(shè)備的發(fā)展密不可分的。一般說來,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以用戶與市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,但設(shè)計(jì)目標(biāo)能否最終實(shí)現(xiàn),受到裝備與制造工藝水平的制約。航空產(chǎn)品也是如此。航空零部件普遍具有十分復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)、較高的精度和檢測(cè)要求,同時(shí)大量使用鈦合金、高溫合金、不銹鋼、高強(qiáng)度鋁合金、復(fù)合材料等高性能材料,以保證航空產(chǎn)品對(duì)于其使用性能及環(huán)境、強(qiáng)度與重量的特殊要求。這些零部件從制造到檢測(cè)對(duì)于其制造工藝與裝備有著很高的要求。同時(shí)伴隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,面對(duì)風(fēng)云變幻的國(guó)際形勢(shì)和瞬息萬變的市場(chǎng),過去長(zhǎng)達(dá)10~15年的航空產(chǎn)品研制周期已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今的客戶需求。這就要求航空制造企業(yè)必須對(duì)市場(chǎng)的變化有快速反應(yīng)的能力,盡量縮短產(chǎn)品的研制周期,并能夠?qū)︻A(yù)研產(chǎn)品有足夠的預(yù)驗(yàn)證能力。這些也對(duì)航空產(chǎn)品制造裝備以及相配套的軟硬件條件提出更高的需求。 航空產(chǎn)品與機(jī)床設(shè)備發(fā)展的相互影響可以從兩個(gè)方面來分析:一方面,對(duì)于航空產(chǎn)品設(shè)計(jì)性能的不斷追求,促進(jìn)了相關(guān)多種技術(shù)和裝備的發(fā)展。如熔模鑄造、粉末冶金、數(shù)控、在線檢測(cè)等。而這些技術(shù)和裝備的廣泛應(yīng)用,又促進(jìn)了其他行業(yè)(諸如機(jī)械設(shè)備、交通運(yùn)輸、醫(yī)療、消費(fèi)等)水平的普遍提高;另一方面,相關(guān)技術(shù)裝備、材料工藝及配套軟硬件技術(shù)的提升以及新裝備新技術(shù)(如無余量加工、增材制造、FMS、PDM、MBD技術(shù))的普遍應(yīng)用,又反過來影響和改變著航空產(chǎn)品的設(shè)計(jì)模式,不但使以前無法實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn),而且不斷促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)性能和制造水平的提升。 毛料精化與無余量制造機(jī)床設(shè)備 航空產(chǎn)品毛料對(duì)成品質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。由于航空零件普遍結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高,傳統(tǒng)的毛料制造技術(shù)往往無法滿足其表面尺寸與精度要求。很多表面在鑄造和鍛造成型之后還需要由機(jī)械加工來完成,如發(fā)動(dòng)機(jī)輪盤、壓氣機(jī)葉片等。由于航空零件大量采用造價(jià)昂貴的難加工材料,較大的毛料余量不但造成材料的浪費(fèi),而且使航空產(chǎn)品機(jī)械加工的效率十分低下。同時(shí),機(jī)械加工本身會(huì)破壞毛料原本內(nèi)部金屬流線的完整性,并釋放內(nèi)部應(yīng)力,造成零件變形,對(duì)產(chǎn)品的最終質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。因此,航空產(chǎn)品對(duì)于毛料制造的精化、細(xì)化及無余量制造技術(shù)及裝備產(chǎn)生廣泛的需求。 近幾年來,毛料的精化、細(xì)化技術(shù)日臻完善。精密鑄造工藝設(shè)備不涉及機(jī)床概念,在此不加討論。無余量精密鍛造技術(shù)采用高精度的鍛造機(jī)床設(shè)備、完善的檢測(cè)和輔助處理工藝,可使發(fā)動(dòng)機(jī)鍛造葉片型面及緣板面達(dá)到無余量狀態(tài)。該技術(shù)的應(yīng)用可提高鍛件尺寸精度,保證葉片內(nèi)部金屬流線的完整性,提高產(chǎn)品可靠性,同時(shí)降低葉片加工成本,提高葉片的生產(chǎn)效率。精密冷輥軋機(jī)床設(shè)備不僅使加工技術(shù)簡(jiǎn)化,更重要的是可使葉片的機(jī)械性能、產(chǎn)品質(zhì)量和使用性能得到提高,有利于葉片材料潛在性能的發(fā)揮。
近年來,粉末冶金材料和工藝開始廣泛應(yīng)用于航空產(chǎn)品,如發(fā)動(dòng)機(jī)輪盤、飛機(jī)結(jié)構(gòu)件等的制造。粉末冶金技術(shù)的關(guān)鍵在于粉末的制備以及零件的成形和致密化技術(shù)。合金粉末一般采用熱等靜壓、熱擠壓、噴射成形、快速成形和注射成形等工藝進(jìn)行成形和致密化。其中激光快速成型工藝又稱3D打印,也稱為金屬材料增材制造技術(shù),以區(qū)別于以塑性加工工藝為代表的等材制造和以機(jī)械加工工藝為代表的減材制造。該技術(shù)是以金屬粉末、顆粒或金屬絲材為原料,通過CAD模型預(yù)分層處理,采用高功率激光束熔化堆積生長(zhǎng),直接從CAD模型一步完成高性能構(gòu)件的“近終成形”。3D打印設(shè)備雖然沒有被明確稱為機(jī)床,但是具備機(jī)床這一概念所具備的一切特征。同時(shí)將其功能融入現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床設(shè)備也是機(jī)床行業(yè)近年來努力的一個(gè)方向。 |
![]() |
中國(guó)鍛壓網(wǎng)官方微信:掃一掃,立即關(guān)注!
關(guān)注"中國(guó)鍛壓網(wǎng)",獲取獨(dú)家行業(yè)新聞資訊。 添加方法1: 在“添加好友”中直接添加微信賬號(hào):chinaforge 添加方法2: 微信中掃描左側(cè)的二維碼 |