大型铝合金机翼整体壁板加工变形控制技术

航空航天工业数字化设计及制造技术的快速发展,对现代飞行器的性能要求不断提高,飞机设计结构发生了变化,开始大量采用整体结构设计,如整体框、梁、壁板等零件,零件的大型化和结构整体化趋势日趋明显,以铝合金材料为主导的大型整体结构件在航空航天等领域获得了广泛的应用.由于这类零件具有轻量化、薄壁化和整体化的特点,采用数控加工方法已成为当前飞机产品中整体复杂结构件最主要的加工手段,是现代武器装备研制和生产中最主要的工艺方法.     

航空零件数控加工的特点

随着近年来国内各类军民机的研制,国内主要航空企业在航空数控加工技术方面积累了大量的技术经验,解决了一系列关键技术难题,初步形成了以飞机大型复杂结构件制造为代表的关键技术优势。但是,随着我国大飞机项目的启动,航空零件数控加工技术将面临更大的挑战。     

高速切削参数优化加工技术的应用

为满足现代飞机隐身、超声速巡航、超常规机动、高信息感知能力、长寿命、结构轻量化等方面的性能要求,设计中大量采用了新技术、新结构、新材料,结构件也日趋向尺寸大型化、结构复杂化、制造精确化发展[1].结构件的发展趋势决定了其工艺特点:结构复杂,加工难度大;切削加工量大;薄壁,易变形;零件制造精度要求高等.     

自主创新结硕果--全状态枭龙飞机研制成功

枭龙飞机是我国自主研发的新机型,研制过程中建立了与国际接轨的并行工程、项目管理等系统,确保了研制的高效率、高节奏.研制中大量运用了先进的设计与制造技术,数字化设计、制造及管理手段,使其成为全数字设计的飞机,并基本上实现了数字化生产     

超长薄壁结构件的复合加工技术

超长薄壁结构件加工是飞机大型结构件研制中面临的普遍难题,特别是由于弱刚性引起的结构尺寸协调性、加工后的变形、表面质量等问题,严重影响零件研制,关系到整个飞机项目是否能够顺利推进,必须引起高度关注。复合加工技术的应用能够有效减少工序的流转以及装夹切换对加工精度及效率造成的不利影响,因此,应当根据飞机结构设计的变化,不断探索最有效的加工手段。     

复杂结构件数控编程加工特征用户自定义方法

加工特征是实现复杂结构件高效、高质量数控编程的有效手段,但是同一类加工特征只是几何形状和加工工艺相似,并不完全相同。如何适应不同的企业资源与工艺水平、不同类型的复杂结构件进行加工特征定义是基于加工特征进行自动数控编程的一个难题。针对以上难题,本文提出了一种复杂结构件数控编程加工特征用户自定义方法,基于全息属性面边图表达加工特征几何信息,给出了具有一定柔性的加工特征几何信息定义方法,基于语义与规则建立加工特征工艺信息及其与几何信息之间的关联关系,实现了由用户根据企业的制造资源、零件结构和工艺人员的编程习惯等因素自定义加工特征。根据本文提出的方法开发了飞机复杂结构件加工特征用户自定义及自动编程系统,已成功应用于国内某大型航空制造企业的飞机结构件数控编程,经过多项飞机结构件测试,本文提出的方法特征识别正确率平均达到97%。     

激光选区熔化成形技术的发展现状及研究进展

随着航空航天装备更加注重追求轻质、高效和高可靠性,设计中越来越多地采用复杂整体结构件和精密复杂结构件.由于单个结构件的尺寸和复杂性不断增加,对结构件加工制造要求日趋苛刻.同时,航空航天用钛合金等材料具有高熔点、难变形和难加工等特点,使得复杂整体结构件和精密复杂结构件的制造尤其困难.特别是越来越多的异形结构,传统的锻造、铸造、焊接、机加等成形工艺已无法满足结构件的设计和制造要求.因此,研究开发能够解决航空航天整体复杂钛合金结构件难加工甚至无法加工问题的制造技术途径,已成为先进制造技术的重要发展方向和前沿热点课题[1-2].     

基于航空结构件制造特征的CAPP系统的检索算法研究

飞机结构件是机体骨架的重要组成部分,其制造工艺复杂,在CAPP系统中进行目标识别还存在较大困难。对常见的飞机结构件进行分类,从机械制造工艺的角度,归纳出六种制造特征,构建基于航空结构件制造特征的CAPP系统;在VC++6.0环境下,设计符合OPITZ标准的基于制造特征的编码系统,完成对目标零件的特征编码;设计用于目标零件与实体库零件之间进行特征识别的分步检索算法,实现目标零件与实体库零件的制造特征相似性对比。以某机型中含44个槽特征的框类零件为例,通过该算法程序进行特征自动识别,自动识别数为40个,自动识别率达到91%。结果表明:该算法可以在CAPP系统中进行识别,是正确且可行的。     

大型整体钛合金框的数控加工技术

我国大型飞机整体结构件的数控加工仍然处于起步阶段,加工效率及质量方面都还明显落后于发达国家,这已成为制约整个飞机研制和生产的"瓶颈"之一。     

铝合金铸件与大飞机制造

铝合金铸造不但制造成本低,周期短,而且成形工艺性好,适合制成各种复杂形状,为结构件设计提供了极大的灵活性.国外现代铸造成形工艺、先进生产过程控制和检测技术保证了铝合金铸造零件的可靠性,使飞机用铸造铝合金零件设计的铸件系数CF采用了"1",充分发挥了铝合金铸件在飞机减重和降低制造成本方面的优势.     

基于三维模型的飞机数字化快速检测技术研究

随着飞机数字化设计与制造技术的发展,大型整体结构件用量的不断增加,以及民用飞机经济性与安全性要求的日益提高,对产品的制造精度也提出了更高要求,使产品检测难度日趋加大,从而对测量技术提出了新的需求,传统的测量技术已难以满足飞机零部件快速、高效、高精度检测要求.当前基于三维模型的数字化检测技术应用已成为打通飞机复杂零件与大尺寸零部件数字化设计、制造、检测一体化流程,提升检测效率与水平的关键环节.     

高速高效加工在航空零件制造中的作用

21世纪新一代军用飞机，具备更优异的飞行和作战性能，新技术不断应用，新材料、新结构不断涌现。整体结构、大尺寸零件，复杂结构、型面复杂、薄壁等难加工零件被更多地设计应用；同时，新机研制周期明显缩短，型号数量增多，每种型号的批量减少，对承担飞机零件加工任务的现代航空企业飞机主机厂提出了更高的要求。在要求的生产周期内，如何提高零件加工质量，提高加工效率，成为现代航空企业衡量制造加工水平高低的重要因素，也成为各飞机主机厂努力追求的目标之一。其中，在保证质量，提高加工生产效率，缩短生产周期，尤为重要。     

大型飞机零件展开工艺模型设计技术研究与应用

快速准确的飞机零件展开工艺模型设计技术对于缩短大型飞机的研制周期,提高飞机研制性能以及促进现代飞机制造技术的发展具有重要意义。本文介绍了整体壁板展开工艺模型的设计流程及其关键技术,对比了长桁、机身蒙皮和复杂钣金件的传统制造工艺和基于展开工艺模型的制造工艺,并分析了工艺方法演化过程中的一些技术问题。     

航空制造技术发展趋势

本文针对国外先进航空产品发展需求,对航空产品研制及生产中所应用的数字化设计/制造技术、复合材料构件制造技术、大型结构件数字加工/成形技术、高温复杂结构件制造技术、先进连接与装配技术、超精密加工及微系统制造技术、特种加工技术、表面工程技术以及无损检测技术的发展趋势进行了分析和总结。     

航空铝合金整体结构件数控加工变形控制现状分析

航空结构件整体化是新一代大型客机的发展趋势,已经成为现代飞机设计制造领域的一个重要标志。整体结构件的加工变形问题,涉及力学、材料成形加工、切削加工和机械制造多个学科领域,是航空产品加工工艺中的瓶颈之一。     

高效数控加工技术应用调查报告

随着航空工业的快速发展,现代飞机为满足可靠性、机动能力、信息感知能力、寿命、结构轻量化等方面日益提高的性能要求,大量新技术、新材料、新结构被航空制造领域所应用,航空制造领域中的结构件大型化、复杂化、材料多元化、制造精确化等问题急需解决,高速、高精、复合等数控加工要求已成为现代飞机结构件数控加工装备的主要发展方向。尤其是随着我国大型飞机项目研制工作的逐渐深入,在动力、机体结构、材料等方面带来的技术特征与我国以前研制的中小型飞机存在很大的差别,为我国大型飞机的研制工作带来了严峻挑战。作为由中国航空工业集团公司主管的中央级大型综合技术刊物,为推动数控加工技术在航空等高端技术领域的发展,促进航空制造各个领域之间的交流,本刊以"高效数控加工技术应用调查"为主题展开调查,希望能为我国数控加工技术在航空制造业的高效应用提供有价值的参考。本次调查采用调查问卷形式,主要面向数控设备供应商、航空企业用户和科研机构等3个方面展开。在数控设备供应商方面,主要针对德马吉、北京第一机床厂、北京第二机床厂、瑞士宝美、伊斯卡、瓦尔特、海德汉、武汉华中数控、蔡司、海克斯康、温泽等知名供应商;航空企业用户主要包括沈阳飞机工业(集团)有限公司、沈阳黎明发动机(集团)有限公司、哈尔滨飞机工业集团有限公司、北京航空制造工程研究所等;科研机构包括哈尔滨工业大学、清华大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、北京机床研究所等。这些企业、厂商和科研机构为我们提供了很多关于数控机床方面的信息,为本次调查提供了极大的支持。     

自动化设备和生产线在飞机复合材料零件制造中的应用

近年来,自动化技术与复合材料零件制造的结合使航空制造发生了革命性的变化,不仅仅是加工材料的改变,也包括加工方法方面的变革,诸如铺放、固化、模压、编织及缝纫等的各种加工方式使零件的制造越来越自由,生产效率、材料利用率和零件的质量得到了很大的提升. 复合材料零件自动化生产设备 自动铺带机和自动铺丝机的迅猛发展为复合材料在在飞机主要结构件生产中的大范围应用铺平了道路,使得大面积高速生产机身和机翼大型零件成为可能.     

新型复杂航空结构件数控加工技术

数控加工与其他专业的复合加工技术,在新型航空结构件的生产中大量出现,例如复合材料构件、超塑成形钣金件、蜂窝芯体、焊接结构件,也要求其具有精确的曲面外形及孔系。新型飞机为了达到优异的机动性能、飞行性能、轻量化、长寿命、低成本制造等技术指标,对机身结构及发动机提出了更高的要求,并采用最先进、最前沿的设计技术与设计理念     

航空复杂构件精确成形技术基础研究

航空复杂构件是指飞机和航空发动机结构中形状结构复杂和(或)组织结构复杂的结构件.精确成形则是采用各种成形方法获得成形完整、尺寸精确、组织结构精确控制以及性能优越、可靠性高零件的工艺方法.凝固成形和塑性成形技术是两种主要的、传统的成形技术,各种大型,薄壁、整体、复杂、精密、优质的铸锻件是飞机和航空发动机的主要承力构件和关键构件,在航空制造业中具有十分的重要地位.     

航空、军工行业中的株钻刀具

航空零件加工中株钻部分刀具的应用 航空航天零件的加工科技含量相当高,是先进材料和先进工艺集中的行业,航空类零件加工用刀具主要分为飞机制造企业的飞机结构件加工和航空发动机生产企业的盘环零件加工.飞机结构件的加工主要为钛合金、铝合金、不锈钢等零件的铣削;航空发动机行业主要涉及的是高温合金、钛合金的车削加工.这些零件具有难切削的工件材料、复杂的形状、高精度的尺寸和光洁度要求等特点,对加工工艺和所用刀具提出了较高的要求.目前的航空刀具领域主要还是几大欧美刀具品牌占主导地位,主要为ISCAR、KENMATAL、SANDVIK、SECO等,刀具价格居高不下,且消耗量相当大,因此各航空发动机加工企业都有降低刀具成本的强烈愿望.株洲钻石切削刀具股份公司借助公司的硬件条件和多年来在刀具的研发、制造、应用方面的经验,在2003年启动了航空刀具的研制项目,与各航空加工企业合作进行产品的研发、生产、试验和产业化,已取得了阶段性的成果.