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公司新聞

精密加工在航空領域的應用

            精(jing)密加工(gong)技術是航(hang)(hang)空、航(hang)(hang)天及電子工(gong)業、軍事工(gong)業等(deng)不可缺(que)少的關鍵技術。
    航空(kong)作為高新技(ji)術(shu)領域的(de)前沿，對精(jing)密加(jia)工(gong)的(de)需求(qiu)(qiu)和信賴性(xing)更(geng)為突(tu)出，主(zhu)要是零件(jian)的(de)尺(chi)寸精(jing)度和表面質量(liang)要求(qiu)(qiu)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)高。中國(guo)要突(tu)破飛機發動機、機載(zai)設備、材料(liao)等關鍵(jian)核心技(ji)術(shu)，典型零件(jian)和難加(jia)工(gong)材料(liao)的(de)加(jia)工(gong)是其中的(de)一個關鍵(jian)環節(jie)。
    機(ji)匣加工
    航(hang)空(kong)發動機機匣(xia)有三類，一(yi)(yi)類是(shi)(shi)對開環形(xing)結(jie)構(gou)(gou)，一(yi)(yi)類是(shi)(shi)整(zheng)體環形(xing)結(jie)構(gou)(gou)，還有一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)異形(xing)殼體。機匣(xia)材(cai)料是(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)難加工的(de)耐高溫(wen)的(de)高強度(du)鈦合金材(cai)料。機匣(xia)又是(shi)(shi)薄壁、弱(ruo)剛性結(jie)構(gou)(gou)，型面復雜(za)，精度(du)要求(qiu)高，加工難度(du)大。機匣(xia)是(shi)(shi)大型零件(jian)，一(yi)(yi)臺(tai)推力(li)為(wei)15000公斤航空發動機(ji)機(ji)匣直徑Ф800mm。大飛機(ji)的大型風(feng)扇機(ji)匣(xia)外形尺寸Ф1823.5mm×546mm，最薄處壁厚3mm。所以(yi)，機匣(xia)加工需要中、大(da)型多功(gong)能、高精(jing)度數控機床。如加工直徑(jing)為Ф2000mm的(de)數(shu)控(kong)(kong)立(li)車和(he)精(jing)密數(shu)控(kong)(kong)立(li)車；工(gong)作枱(tai)尺寸為2400mm×5000mm的龍門式五軸聯(lian)動加工中心，需具備雙(shuang)工位、在線(xian)測(ce)量和仿真(zhen)功(gong)能，刀庫容量60把刀左右，數控系統具有高級編程功能。機(ji)床定位精度X/Y/Z分別為8μm/8μm/5μm，高速加工時，主軸轉速10000r/min以上，主軸(zhou)功率15千(qian)瓦(wa)~30千瓦(wa)，帶回轉工作枱，定位(wei)精度(du)≦8；工作枱(tai)3000mm×5000mm龍(long)門(men)式鍵銑床，帶回轉工(gong)作枱，主軸轉速(su)6000r/min。
     葉片加工(gong)
    航(hang)空發動(dong)機的葉(xie)片材料(liao)為耐高溫的鈦合金材料(liao)，需(xu)用五軸聯動(dong)加(jia)(jia)工中心，五軸高速龍門銑等加(jia)(jia)工葉(xie)片形面。葉(xie)根榫齒的加(jia)(jia)工需(xu)用拉床(chuang)和緩進給強力磨(mo)床(chuang)，并(bing)希望緩進給強力磨(mo)床(chuang)具(ju)有換砂輪(lun)(lun)功(gong)能和滾(gun)輪(lun)(lun)修砂輪(lun)(lun)裝置(zhi)，還(huan)需(xu)要有在線(xian)測量、程序調(diao)整(zheng)和自動(dong)補償功(gong)能。
    葉片形面用電解加工(gong)可(ke)大(da)大(da)提高加工(gong)效率，還需用數控六軸砂帶拋光(guang)設(she)備(bei)拋光(guang)。希望有葉片形面檢(jian)測設(she)備(bei)。
    大型寬(kuan)(kuan)弦(xian)空(kong)心風扇(shan)葉片采用寬(kuan)(kuan)弦(xian)、空(kong)心、帶阻尼(ni)凸(tu)臺結構(gou)，直徑小1600mm以上，風扇葉尖(jian)速度(du)高達457m/s，選用重量更輕的鈦合金或樹脂(zhi)基(ji)材料(liao)，制造這類(lei)葉片需要(yao)1000mm×400mm×570mm的五坐(zuo)標葉片(pian)銑床(chuang)；精(jing)度(du)0.025mm的(de)自動拋光機；組(zu)合封焊和擴(kuo)散(san)連接及超(chao)塑成(cheng)形(xing)設備(bei)等(deng)。
    葉片有(you)很多冷卻(que)用的小孔，用電脈沖(chong)打(da)孔，比用激(ji)光打(da)孔好（激(ji)光打(da)孔有(you)硬(ying)化層），但現在(zai)，電加工(gong)打(da)孔機床沒(mei)有(you)打(da)孔深淺(qian)的顯示，操(cao)作困難。希望能(neng)解決這個問題，能(neng)顯示打(da)孔的深淺(qian)。而耐1100℃高(gao)溫的鎳基單晶渦輪葉片具有(you)很好的高(gao)溫強度(du)和綜合性能，葉片上有(you)許(xu)多直徑為Φ0.3mm~Φ0.4mm的冷卻氣膜孔(kong)，制(zhi)作這(zhe)類(lei)葉(xie)片，需要定向／單(dan)晶(jing)熔鑄(zhu)爐(lu)(lu)、陶瓷(ci)型(xing)芯焙燒爐(lu)(lu)、制(zhi)芯機(ji)、磨削中心、數控緩進給(gei)磨床(chuang)以(yi)及葉(xie)片制(zhi)孔(kong)的電液束(shu)流(liu)設備和小孔(kong)加工單(dan)元等裝置(zhi)。
    整體葉(xie)盤加工
    整體葉(xie)盤(pan)(pan)是薄壁盤(pan)(pan)類零件(jian)，葉(xie)盤(pan)(pan)圓周上有裝葉(xie)片的(de)(de)榫(sun)齒槽。直槽可用拉削(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)和磨削(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)。圓弧(hu)形(xing)(xing)榫(sun)齒槽可用銑削(xue)和成形(xing)(xing)磨加(jia)(jia)(jia)工(gong)，但圓弧(hu)形(xing)(xing)榫(sun)齒槽的(de)(de)檢測困難。葉(xie)環和葉(xie)盤(pan)(pan)的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)需要數(shu)控臥車、精(jing)密數(shu)控立車。要求加(jia)(jia)(jia)工(gong)機床的(de)(de)剛性(xing)好，定位精(jing)度(du)高(gao)，定位精(jing)度(du)約(yue)為2μm-3μm。整體葉(xie)盤的葉(xie)片部(bu)分(fen)，可用五(wu)軸高速(su)加工中心加工，還可以用電火花成形加工。重型燃(ran)機葉(xie)盤直徑可達2000mm-3000mm，需要(yao)用砂輪線速度(du)l00m/s以上的高速磨床加工。
  ;  以下幾類產品(pin)在航空(kong)領域有著不同的應用。
    用於加工葉(xie)片榫齒，分油盤(pan)端面弧齒的平面成形磨(mo)床：保(bao)寧（BLOHM）公司的PLANOMAT、PROFIMAT系列磨(mo)床，X、Y、Z軸均采用直線導(dao)軌和(he)高精度滾珠絲杠，其(qi)中Y、Z軸可配分辨率為(wei)0.1um 光柵尺。美蓋(gai)勒（MAEGERLE）的MFP、MGC系統機床(chuang)X、Y軸采用靜壓(ya)導軌，Z軸采用滾(gun)柱導軌(gui)，其(qi)中Y、Z軸(zhou)可配分辨率為0.1um 光柵尺。保寧（BLOHM）公司美蓋勒（MAEGERLE）還針(zhen)對(dui)航(hang)空領域的應用有(you)(you)針(zhen)對(dui)性地(di)開發了(le)相(xiang)關磨(mo)削應用，并隨著航(hang)空工業的不斷(duan)發展對(dui)進(jin)(jin)行(xing)優(you)化升(sheng)級。所有(you)(you)這些可以保證采(cai)用緩進(jin)(jin)給強(qiang)力磨(mo)削，并將齒(chi)形精度控制在±0.005mm以內(nei)。
    用(yong)於加(jia)工航空液(ye)壓元件的外圓磨床：斯圖(tu)特（STUDER）公司的S系列(lie)磨床，采用了擁有著名專利技術的Granitan人(ren)造花崗巖床(chuang)身，此床(chuang)身具有(you)優異的吸振性和出色的熱(re)穩定性。專有(you)高(gao)精回轉(zhuan)技術Nanospin，保證回轉B軸的重(zhong)復精度達到高精級，無(wu)背隙現象，從磨削外圓(yuan)轉換到磨削錐(zhui)度無(wu)需(xu)修(xiu)整砂(sha)輪成型。工作枱、砂(sha)輪架為平(ping)V卸(xie)荷貼(tie)塑導軌(gui)，剛性(xing)好(hao)、精度高。尾架調節精度0.1μm。斯圖(tu)特（STUDER）的(de)S系(xi)列磨床(chuang)可以輕松地(di)保證零件尺寸公(gong)差±1μm以內。
    用於(wu)加工航空軸(zhou)承(cheng)，齒輪軸(zhou)等的外圓、無心磨床：肖(xiao)特（SCHAUDT）、米(mi)克羅莎（MIKROSA），由於床身采用了人(ren)造花崗巖鑄(zhu)成，具(ju)有極佳的熱穩定性(xing)和(he)吸震性(xing)。砂輪主軸(zhou)采用免維(wei)護陶瓷混合軸(zhou)承支承。微(wei)(wei)米級精度(du)安裝和(he)調試(shi)可實現微(wei)(wei)米級的加工(gong)精度(du)。
    此外(wai)刀具磨床(chuang)瓦爾特（WALTER）、伊瓦格（EWAG），是(shi)世界(jie)上目前(qian)唯一(yi)可提供(gong)刀具磨削(xue)及(ji)測(ce)量的一(yi)站式解決方案的供(gong)應商，可用於磨削(xue)加工(gong)PCD、PCBN刀具以適(shi)應航空工(gong)(gong)業難加工(gong)(gong)材料的(de)加工(gong)(gong)。
    精(jing)(jing)密(mi)(mi)加(jia)工(gong)技術集機床、工(gong)具、計量、等成果於一(yi)體，需針對(dui)(dui)不同的(de)加(jia)工(gong)對(dui)(dui)象(xiang)、不同的(de)產品要求，綜(zong)合地加(jia)以利用。每種精(jing)(jing)密(mi)(mi)加(jia)工(gong)方法都有特定的(de)或適用的(de)加(jia)工(gong)對(dui)(dui)象(xiang)或精(jing)(jing)度范圍(wei)，選擇精(jing)(jing)密(mi)(mi)加(jia)工(gong)方法要綜(zong)合考慮材料特性、加(jia)工(gong)效(xiao)率、加(jia)工(gong)成本。

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