航空铝合金航空结构件加工

航空铝合金航空结构件加工
科学技术日新月异，产业化大生产的浪潮也紧随其步。

特别是航空航天领域的发展更是举世瞩目，航天产品的出现无疑是最恰当的。

航空铝合金结构件的需求也与日俱增，一般的机械加工无法满足对产品的复杂性，材料的精密性，质量的合格性等新的要求，复合加工技术变应运而生。

一、航空铝合金结构件的产生
铝合金是飞机机体的主要结构用材，其发展应用与飞机的发展息息相关。

航空铝合金结构件结构复杂是毋庸置疑的，其构成航天飞机的一些结构部件、航空飞机特别是军用和民用飞机的核心结构部件，承受超强的压力负荷，目的是维持机体形状完好，保持空气动力不变形，抗破损性极强，且耐腐蚀等。

作为铝合金材质的特殊材料便被用在了航空结构件上。

航空铝合金结构件有两个核心点需要关注：航空铝合金结构件的高质量加工和极高的生产效率，只有这样才会有新型的高性能零部件。

航空铝合金结构件主题思想是为现代化飞机和航空发动机服务的。

铝合金结构件能够同时满足航天飞机与轻量发动机的迫切需求。

因为航空产品需要维护，可靠性且高使用寿命长的航空铝合金结构件承担了这项任务。

铝合金结构件零件的特征：结构壁厚度尺寸达到千分之一至十分之一;需从多个方面对该铝合金结构进行切削和加工;由于其复杂的结构，装夹的时候常常显得很不顺手。

加工变形的情况在加工过程中也时有出现，另外对表面加工质量的拿捏也需谨慎。

二、复合加工技术运用
复合加工技术是对复合材料成型加工工艺设计的运用，其中包括对成型加工车间生产运营管理的要求。

航空铝合金产品的成型出炉是一个漫长的过程，效率低下，外在的几何尺寸与表面的质量并不是稳定的，高费用，因此高效的精确加工需要对航空铝合金零部件的切削
加工。

航空铝合金结构件的制作流程长是不容忽视的。

整体叶盘是现代航空业的新秀，形成了比较成熟的制造方法：铸造毛坯和切削加工需经过以下几十道程序，即车削、铣削、磨削抛光、表面处理和检测探伤等。

航天飞机主机体以铣削加工为主，加工过程有下料、基准加工、孔加工、钳工修整、检测等程序，多次翻转装夹，另外特殊情况下还需要机加、焊接、热处理后才能完成整框的制造。

上述过程的完成需要一整套完备的机床和刀具做前提，产生的误差影响极大：不仅影响零件的尺寸而且影响重量参数，进一步影响到飞机的性能指标。

只有提高操作工艺方可减少不必要的误差，确保优异的质量。

工艺规划：通常工艺方案规划的越细，对变形控制的就越好。

我们谈论最多的就是加工过程中的零件切削加工。

生产效率衡量着一个成品的产生过程，制造时间包括除毛坯，形成零件外形时间及非加工时间。

为提高工艺参数需要减少不必要的削加工时间，优化并提高相关速度。

为了减少加工工艺过程的时间，高质量的技术措施和设备的投入很关键，包括过程优化、自动化、性能优异的机床的使用以及使用中的数控复合加工机床。

三、复合加工技术方案的应用
能量复合加工技术应用在了航空航天铝合金零部件的加工上。

铝合金零部件典型加工的例子是整体叶轮加工，电解电火花加工，电解磨削。

因条件限制，目前该技术尚在进一步的研究与应用中。

超声振动切削的研究与运用很多，如应用于钻削过程的加工（小孔、深孔、功丝）。

超声振动的铣削主轴技术成熟，实际运行良好。

复合加工技术本着工序集中的原则更注重切削工具和工件的相对运动形式，能量复合加工的局限性是设备过于复杂，因此一般不采用能量复合加工。

遵照着工序集中的原则，工序的操作往往在一台设备上，一次装夹完成较多的加工。

车铣复合技术缓慢成熟，较为实用，为航天产品的制造提供了条件。

航空发动机难题是机匣、整体叶盘，解决的常用方式为切削加工和铸造毛坯。

常规方法中的立式车床和带转台的五轴加工中心是主要
设备，回转体在车床上完成，进入切削中心对叶身、花边和安装座的加工操作，接着进入后道工序。

车铣加工技术对该零件加工工艺就有较好的优化。

其优点不改变最初状态转而进行铣削加工，减少时间损失和因调整装夹带来的精神损失。

当然大大减少了夹具的数目。

加工此类零部件所需机床为立式车铣削复合机床，直径为800-500（mm），转台主轴1000（nm）.
常规的铣削加工周期长，过程复杂，需要有粗加工，半精加工，精加工，多次翻面装夹。

难以控制的地方较多如薄壁筋、薄壁腹板、转角、狭窄区。

目前的解决方法大多是泡沫填充、对称加工、余量细分。

采用功能复合机床能够优化工艺，实现一次装夹且多面加工的效果。

四、复合加工技术的现实意义
航空复杂铝合金结构的零部件生产方法和途径是很多的。

其中包含了相关的基础知识和工作原理。

复合加工技术种类繁多，因此维护工作要慎重。

选用恰当的复合技术能满足生产要求。

复合加工技术有着较高精确度、低廉成本、极高的生产效率、保护环境的有点。

不仅大大降低了生产周期，而且维护起来相当方便。

优异的操作工艺对工程实践有一定的指导作用。

航空工业需要一个能够同时集生产加工与一体的快速化，规模化的生产模式，复合加工技术的的运用是很大的进步。

结束语：采用复合加工技术大大提高了生产效率，优化了工艺结构，省时省力，节约不必要的开支。

难加工的复合结构得到了解决，减少了不必要的加工操作。

铝合金结构部件的质量有了保障，效率也随之提高了，对航空铝合金产品领先其它领域发挥了重要作用。

如今的航天事业大多依赖高性能的航空铝合金结构件做支撑。

复合加工技术的出现无疑是制造技术的一大突破。