加強細微處研發 促進航空制造技術及裝備發展

中航工業航宇救生裝備有限公司工藝裝備分公司_郭_冉

我公司是服務于軍品體系的專用工裝設計生產部門，主要研制包括模具、夾具、專用量具及輔具等4大類66小類專用工裝的設計和制造。由于軍品零件種類多，我分公司不僅研發金屬材料成型用工裝，還研發包括塑料、橡膠、玻璃鋼、碳纖維及有機玻璃等多種特種材料成型用工裝。同時在較高加工能力基礎上，多年來在航空、航天及醫療器械方面承接了多項高精度零件的加工，在航空零件制造方面有相當豐富的技術資源和生產能力。

本公司航空制造技術及機床工具的應用

目前，分公司具有數控加工設備36臺，其中國產數控加工設備9臺。包括：加工中心、數控車床、慢走絲線切割機床及電脈沖機床等。其中加工中心設備的國產化機床比例最高。經過多年的研究和實踐經驗的積累，這些設備的功能得到了充分利用，同時在航空制造技術方面取得了一定的成績（見圖1、圖2）。

（1）加工中心設備的運用：加工中心設備是當前分公司加工零件的通用設備，用于加工汽車發動機的缸體零件、航天用燃氣發生器零件、航空各類精密零件及醫療器械中特種零件，不僅質量得到了保證，生產效率也很高。

（2）數控車削代替磨削技術的運用：加工薄壁精密件，材料為30CrMnSiA或鈦合金，表面粗糙度值可達Ra=0.8 μm；加工鋁合金件表面粗糙度可以更好。可保證孔跳動度0.01 mm，孔底端面跳動度0.02 mm，外圓與孔同軸度為0.01 mm。數控車削代替磨削加工極大地提高了加工效率（見圖3）。

圖1

圖2

（3）慢走絲機床的運用：多用于精密多工位級進模的加工及專用量具的加工。其加工精度可達±0.008 mm，表面粗糙度值可達Ra=0.8 μm。

（4）電脈沖設備的運用：分公司運用電脈沖設備技術成功研制了航空用精密閥體系列零件，很好地解決了精密窄小縫槽的加工，有效控制了二次放電產生的型面燒傷，表面粗糙度值可達Ra=0.8 μm。夾角清根可達R0.04 mm，在同一圓周面上加工四型孔的共面度可達0.005 mm。

分公司在航空制造中存在的難點及對機床工具的需求

圖3

（1）目前，許多高精度航空零件結構趨于復雜化、薄壁化，多用鋁合金、鈦合金等材料，在加工時材料去除量大，對零件變形的控制要求嚴格，對不同類型的航空零件結構、尺寸、材料，難以掌握準確的變形規律，是數控加工中最大的變數之一。所以我們希望國產加工的數控設備，能夠配套研發通用的、采用液壓或真空吸盤定位和夾緊的夾具，這類夾具的主要優勢是夾緊力可調，實現夾緊力與零件的全面著力，能夠很好地保證薄壁零件的質量；另一個明顯的優勢在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變，從而確保了同一道工序下加工質量的一致性。

（2）高精度航空零件對飛邊毛刺有嚴格的要求，整個零件的所有棱邊按要求制鈍（有特殊要求的除外），數控加工在生產中不能完全滿足制鈍要求，例如：復雜凸臺的小圓角、內孔孔口及臺階孔斜倒角等，這些細小處的倒角加工目前多采用鉗工手工修制，工作量相當大，工作效率低，是加工零件的瓶頸之一。希望國產加工的數控設備能夠從細小處研發，從加工、刀具的配備及程序的開發各方面系列解決用戶的實際問題。

國內外機床工具的差距

國產機床在使用中最明顯的缺點在于剛性差。同樣的進刀量和轉速，國內機床加工的零件振刀紋明顯。為保證質量，加工時進給量不能大，所以加工效率低于國外設備。另外，小的問題較多，例如漏油及電器小元件故障等，這些細小問題往往制約了國有機床的發展。

在刀具方面，國產刀具與國外明顯的差距在于：國內刀具的使用壽命短。同樣加工閥體零件上的孔，用國產刀具只能加工10～15個孔，而進口刀具可以加工30多個孔，特別是在加工小孔時，國產刀具的折斷率會更高。通過分析，我們認為國產刀具不僅僅是加工和涂層技術需要提高，更基礎的是材質問題。