航空零件制作的高檔加工中心——五軸聯(lián)動(dòng)加工中心

如今，隨著各行業(yè)的快速發(fā)展，飛機(jī)的安全性能不斷提高，對(duì)飛機(jī)零部件的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。在滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度的前提下，航空零部件在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能減輕重量和裝配。因此，目前的航空零部件具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大、薄壁零部件多、鋁合金、鈦合金材料多、質(zhì)量要求極其嚴(yán)格、批量小、品種多等典型特點(diǎn)。

五軸聯(lián)動(dòng)加工

目前，插補(bǔ)算法、坐標(biāo)變換等五軸聯(lián)動(dòng)加工的控制技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得非常成熟。五軸加工中心的技術(shù)難點(diǎn)仍在于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。雖然理論上所有具有五軸聯(lián)動(dòng)功能的機(jī)床都可以加工結(jié)構(gòu)件、葉片、葉輪或葉盤(pán)，但不同機(jī)床的加工效率、加工精度甚至加載次數(shù)都有很大差異。目前國(guó)內(nèi)模具行業(yè)有很多五軸加工中心，但適合模具行業(yè)的五軸加工中心不適合航空制造。

在加工過(guò)程中，適合航空制造業(yè)的五軸加工中心應(yīng)具有較高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛度，以承受重切削時(shí)的切削力。刀具的長(zhǎng)期使用壽命來(lái)自于穩(wěn)定、低振動(dòng)的切割——這是低成本加工的關(guān)鍵因素。航空制造業(yè)五軸加工中心的結(jié)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)航空零件加工工藝的特點(diǎn)。如果采用水平加工中心加工結(jié)構(gòu)件，可以在托盤(pán)上安裝矩形柱，工件和夾具固定在柱的四面。這樣可以一次加工四個(gè)工件，排屑非常方便。另一個(gè)例子是航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的加工。毛胚通常是鈦合金薄壁鍛件，在裝卡時(shí)需要“拉”工件，以提高毛胚剛度。

加工葉片進(jìn)氣或出氣時(shí)，刀具在后弧和內(nèi)弧表面快速轉(zhuǎn)換。如果機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使刀尖位于擺動(dòng)軸的中心或附近，將避免或大大降低其他軸的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)，從而提高加工效率和精度。五軸加工中心特別適用于新產(chǎn)品樣機(jī)或原型機(jī)的開(kāi)發(fā)。例如，四軸加工中心廣泛應(yīng)用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造，但為了開(kāi)發(fā)新的V型發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商在開(kāi)發(fā)階段，五軸加工中心更適合加工需求。

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