更適于航空零件的五軸加工技術(shù)

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2844

隨著飛機(jī)性能的不斷提高,飛機(jī)零件的要求也日趨嚴(yán)格。在滿足強(qiáng)度、剛度前提下,航空零件在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能考慮降低重量、減少裝配。由此,現(xiàn)在的航空零件具有幾個(gè)典型的特征:結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大型、薄壁零件多,材料多為鋁合金、鈦合金,質(zhì)量要求極其嚴(yán)格,以及批量小、品種多等。 
  零件本身的特點(diǎn)決定著其采用的加工方法。形狀較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)件,采用三軸或四軸機(jī)床也可以進(jìn)行加工。但是受刀具與零件相對(duì)位置的限制,可能需要多次裝卡才能完成零件的加工。每增加一次裝卡,就增加一次誤差來(lái)源,從而影響最終零件精度,并增加加工時(shí)間。同樣受刀具與零件相對(duì)位置的限制,編程人員必須極其小心的避免刀具與零件的干涉,而且通常很難利用刀具最佳的切削位置,切削效率極低。形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件,根本無(wú)法采用三軸或四軸機(jī)床進(jìn)行加工。五軸聯(lián)動(dòng)的加工方式,由于有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸,刀具與零件的相對(duì)位置大大靈活,可以實(shí)現(xiàn)在一次裝卡條件下對(duì)零件進(jìn)行整體加工。刀具能夠以理想的角度接近切削表面,實(shí)現(xiàn)最佳切削條件。五軸聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)是現(xiàn)代航空零件制造的趨勢(shì)。

  
  目前,五軸聯(lián)動(dòng)的控制技術(shù),如插補(bǔ)算法、坐標(biāo)變換等,都已經(jīng)發(fā)展的非常成熟。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)。雖然從理論上講,凡具有五軸聯(lián)動(dòng)功能的機(jī)床都能夠加工結(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,甚至裝卡次數(shù)都有很大的區(qū)別。國(guó)內(nèi)的模具行業(yè)現(xiàn)在有很多五軸加工中心,但適合模具行業(yè)的五軸加工中心并不適合航空制造業(yè)。 
  適合航空制造業(yè)的五軸加工中心應(yīng)當(dāng)具有很高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛性,以承受重切削時(shí)的切削力。長(zhǎng)期的刀具壽命源自穩(wěn)定的、低振動(dòng)的切削——這是低成本加工的關(guān)鍵因素。用于航空制造業(yè)的五軸加工中心的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)適應(yīng)航空零件加工工藝的特點(diǎn),如采用臥式加工中心加工結(jié)構(gòu)件時(shí),可在托盤(pán)上安裝一個(gè)長(zhǎng)方體的立柱,工件和夾具固定于立柱的四面上。這樣可以一次加工四個(gè)工件,且排屑非常方便。再如航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的加工,毛胚通常為鈦合金薄壁鍛件,需要在裝卡時(shí)對(duì)工件有一個(gè)“拉”的作用,以提高毛胚剛性。當(dāng)加工葉片進(jìn)氣邊或出氣邊時(shí),刀具快速在背弧和內(nèi)弧表面轉(zhuǎn)換,如果機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得刀尖位于擺動(dòng)軸的中心或附近,則其他軸的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)將避免或大大減少,從而提高加工效率和精度。 
  中國(guó)正在由制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。越來(lái)越多的中國(guó)企業(yè)意識(shí)到,設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新的、高附加值的產(chǎn)品是企業(yè)走向世界并在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中獲勝的根本。五軸加工中心尤其適合新產(chǎn)品樣機(jī)或原型機(jī)的研制。如四軸加工中心廣泛的用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的制造,但發(fā)動(dòng)機(jī)廠家為了開(kāi)發(fā)的新的V型發(fā)動(dòng)機(jī),在研制階段,一臺(tái)五軸加工中心更適合加工需求。
  
  斯達(dá)拉格?铺厥呛娇蘸教祛I(lǐng)域的頂尖機(jī)床供應(yīng)商。其五軸聯(lián)動(dòng)加工中心產(chǎn)品包括STC系列和LX系列。STC系列是為高精度、高效率地加工航空機(jī)構(gòu)件、葉輪、葉盤(pán)而設(shè)計(jì),尤其適合航空鋁合金、不銹鋼、鈦合金和高溫合金等難加工材料的重切削。LX系列則專門(mén)為汽輪機(jī)葉片、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的高精度、高效率加工而設(shè)計(jì),同樣適合上述難加工材料的重切削。每天,斯達(dá)拉格?铺氐募庸ぶ行亩荚跒閹缀跛械闹袊(guó)航空制造業(yè)的廠家創(chuàng)造價(jià)值。

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