數控技術在飛機零件加工中的工藝探索

摘 要：近些年來，計算機技術的日益成熟推動了飛機零件加工中數控技術的廣泛使用。數控技術的廣泛使用不但零件加工效率，而且對于零件的質量也有著重要的作用。本文首先簡單介紹數控加工技術概念，而后對飛機數控加工設備進行了簡單的分析，最后重點介紹飛機零件加工中數控技術工藝，以希望能夠促進我國數控加工技術的健康發展。

關鍵詞：數控技術；飛機零件；加工工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.042

0 引言

隨著計算機技術的日益成熟，飛機制造技術也不斷的進行革新新、改革創新傳統技術，此外，飛機制造中新結構、新材料的使用也促使飛機制造技術的不斷創新。目前，飛機先進制造技術數字化制造技術以及集成整體結構組成。當前，數控技術在飛機零件加工制造中的應用水平較高，無論是主軸還是數控設備其利用率均非常高，數控技術的應用不但大大提高了勞動生產率和加工效率，而且還能有效縮短加工周期[1]。當前，數控技術在飛機零件加工中的工藝主要體現為DNC技術、CAD/CAM系統、高速切削技術以及柔性切割四種，這四種生產工藝對于飛機零件加工業的發展有著不可磨滅的作用。

1 數控加工技術概述

近幾年來，數控加工技術憑借其優秀性能，再各個制造領域得到了廣泛的應用。數控加工技術在應用過程中主要有以下特征，第一、實現精度的提升，無論是時間誤差精度還是加工質量精度，數控加工技術均能極大提高。第二、提高加工質量重復性，數控加工技術的應用不但可以保證加工零件質量的均衡，而在零件加工質量方面也有著明顯的作用。經過多年的實踐我們可以發現，數控機床不但可以有效提升生產制造能力、加工質量、加工精度，有效控制廢次品率，而且還能有效降低機床操作人員的操作難度，實現一個操作人員同時操作多臺機床。此外，數控加工技術還能有效減少各工序之間的周轉，便于設計變更，有效降低加工周期。隨著計算機信息技術的日益成熟、制造設備的數控程度的提升，在飛機零件加工中數控加工技術的應用程度日益加深。

2 飛機零件數控加工設備

現代飛機的特性決定了飛機零件必須要滿足重量輕、剛度大以及強度高的特點，所以在制造飛機零件時要側重于整體結構零件，例如，可以選擇復合材料、鈦合金以及整體框的的結構件。此外，在現代飛機中，接頭、合金鋼肋、合金剛梁等零件有著數量眾多、結構復雜的特點。由于不少整體結構件在飛機結構件中比重較大，造成機械加工難度較大，而且由于飛機結構件外形的差異化，導致一般車床很難甚至不能進行相應的加工，此時需要使用多坐標數控機床進行相應的加工制造。考慮到現代飛機的實際要求，因此會嚴格控制飛機零件的重量。當前飛機中整體結構通過是直接加工整塊厚鋁板，直至加工出最后零件。在整個加工過程中，一塊厚鋁板最后有90%以上的材料被削切掉，所以說，這個機械加工過程勞動量非常大[2]。

當前，用于飛機零件加工的數控設備主要有以下五種：立式加工中心、五坐標數控龍門銑床、臥式銑鏜中心、六坐標數控臥式銑鏜床以及數控長桁銑。此外，為有效控制飛機總體重量，對于飛機結構件的壁厚進行削薄處理，在處理過程中，為有效提高加工質量、加工效率以及控制零件變形報廢率，高速銑削技術在飛機零件加工中的作用也越來越大。

3 數控技術在飛機零件加工中的工藝淺析

3.1 DNC技術

DNC技術即為分布式數字控制技術（Distributed Numerical Control），該技術在20世紀80年代已經廣泛的應用于西方國家的飛機零件制造當中去。經過幾十年的發展，該技術在我國發展相對比較成熟，該技術再飛機零件加工中的應用可以有效提高其技術效益和經濟效益，促進生產率的提高。此外，DNC技術的應用使得機械加工車床具備了數字化加工生產線以及加工實體仿真手段，對飛機零件加工制造業的發展有著重要的作用。

3.2 CAD/CAM系統

計算機信息技術的興起，CAD/CAM系統的應用使得飛機生產方式產生了巨大的變化。CAD/CAM是計算機輔助設計與制造系統，其直接關系到數控加工工藝的水平。計算機信息技術的興起使得計算機圖形處理水平不斷提高，促使CAD/CAM系統中的圖形交互的自動編程方法應用日益廣泛，該編程方法在應用中有著操作簡單、易于檢查、高精度、高速度的特點，憑借其特點，該方法在CAD/CAM系統中得到了廣泛利用。在應用中借助各種技術資源與工藝知識數據庫，最終使得機械制造工藝先進、加工程序優質，在促進成產效率與設備利用率大大提升的同時，能夠大大降低工藝零件生產周期。

3.3 高速切削技術

相比飛機零件制造中的傳統切削，高速切削的優點明顯，首先在進給速度提高8倍的情況下，降低加工時間一倍以上，材料去除效率相比之前提高300%，而且切削力在降低25%的情況下，提高刀具耐用度80%。高速切削工藝在飛機零件制造中最適宜用于加工復雜薄壁、細長的零件。近些年來，高速數控加工技術在飛機大型復雜整體結構件中的應用頻率越來越多。已經成為了一種重要的加工技術。

3.4 柔性加工技術

當前自動化數控技術已經得到了相關飛機制造公司的重視，高水準的數控技術對于提高飛機制造企業的研制生產能力以及企業的核心競爭力有著不可替代的作用。20世紀80年代在西方發達國家開始通過柔性制造系統對飛機結構件進行柔性加工，并且獲得了巨大成功，20世紀90年代后期，由于高速切削技術的廣泛應用，飛機整體加工件數大大增加，柔性加工開始得到廣泛的應用，目前，該工藝不但廣泛應用于飛機零件制造中，而且在汽車制造領域也有著廣泛的應用[3]。

4 結語

作為飛機的主要組成部件，飛機零件對于飛機的重要性不言而喻，飛機的安全平穩運行離不開高質量、高性能的飛機零件，在飛機零件加工中數控加工工藝有著重要的作用，通過對數控飛機加工工藝的分析和對比我們可以發現在飛機零件加工中數控技術效果顯著，多種數控工藝對于飛機零件制造有著不可替代的作用。

參考文獻：

[1]李立冬.數控技術在飛機零件加工中的應用[J].科技咨詢，2007（10）：11-102.

[2]湯立民.飛機結構零件數控加工技術研討[J].世界制造技術與裝備市場，2006（03）：64-65.

[3]郭旺，翟建軍.飛機結構件的數控加工技術研究[J].機械制造與自動化，2005（01）：121-122.

作者簡介：溫建根（1985-），男，廣東中山人，教師，研究方向：機械加工。