航空制造行业数控机床设备需求

   2023-06-25 工业品商城185
核心提示:对于薄壁零件,由于其重量轻、节省材料、结构紧凑,在航空零件中得到了广泛的应用。 但薄壁零件由于刚性差、强度弱,在加工过程中容易变形,增大了零件的形位误差,难以保证零件的加工质量。 使用高速数控切割设备可以大大改善这种情况,因为切削力随着切削速度的增加而减小; 切削产生的热量大部分被切屑带走; 在高速切削

对于薄壁零件,由于其重量轻、节省材料、结构紧凑,在航空零件中得到了广泛的应用。 但薄壁零件由于刚性差、强度弱,在加工过程中容易变形,增大了零件的形位误差,难以保证零件的加工质量。 使用高速数控切割设备可以大大改善这种情况,因为切削力随着切削速度的增加而减小; 切削产生的热量大部分被切屑带走; 在高速切削范围内,机床的励磁频率远离工艺系统。 固有频率范围大,并能最大限度地减少加工过程中的径向切削力和热变形。 上述特点有利于减小工件形状,提高薄壁零件的加工精度和表面质量。

对于飞机结构件来说,也是高速加工的主要应用领域,尤其是铝合金结构件和复合材料构件的切削。 此类零件通常采用“整体制造法”,即去除大毛坯上的余量,形成薄壁、薄筋结构零件,需要去除大量的金属材料,导致 切削时间占零件总生产时间的比例。 整个加工周期长,最终零件的重量仅为毛坯的10%~20%,其余80%~90%的材料成为切屑。 采用高速、高效数控设备可以实现这些零件切削过程中高效、精确加工的迫切需求。

对于现代航空产品中广泛使用的镍基高温合金、钛合金、高强度结构钢等难加工材料,这些材料具有高强度、高硬度、耐冲击、加工时易硬化、高韧性等特点。 切削温度高,刀具磨损严重。 只有采用高速切削技术才能有效减少刀具磨损,大大提高生产率,提高零件的表面质量。

在航空零件加工中,高速切削正在被广泛应用。 目前,高速加工的切削速度是常规切削的5~10倍。 航空零部件加工现场配备的高速铣削设备主轴转速已达到24000r/min。 高速切削,首先是转速高,即主轴转速高,另一方面要具有高进给速度,为了提高效率,机床还应具有快速移动、快速换刀、高 主轴加速与进给加速与高速切削加工技术对数控机床的结构与材料、机床设计与制造技术、高速主轴系统、快速进给系统、高性能数控系统等提出了更高的要求 。 在保证加工精度的前提下,数控机床制造商提高机床的切削速度是适应航空零件加工的一个方向。

随着飞机产品飞行性能的提高,现代航空零件的加工精度要求逐渐严格,复杂形状表面的精度误差已从早期的±(0.15~0.3)mm提高到±  (0.08~0.12)mm,表面粗糙。 度数从Ra6.4~1.6到Ra1.6~0.8。 对于以翼梁、机身框架、翼肋、壁板等为代表的飞机机身结构件,以及以机匣、整体叶盘、叶片、轴、盘等为代表的航空发动机零件,必须保证零件 确保加工的位置精度和形状精度。 这些零件一般需要一次装夹、一次定位加工。 只有多轴联动加工中心才能满足上述要求。 目前,对于航空零部件来说,五轴联动数控铣床、五轴联动控制、转台结构的数控机床等复合材料设备的需求不断增加。

随着CAD、CAPP、CAM等信息技术的发展,为了提高加工效率,许多企业建立了数控编程中心,数据传输、模块化设计和成组加工技术对数控机床的硬件设计提出了更高的要求 此外,由于航空材料大部分为贵重稀有金属或复合材料,虚拟切割技术将得到进一步应用。 它是在综合物理建模的基础上,利用计算机数值模拟技术对加工过程的动态条件和加工结果进行实际综合分析的新兴技术。 它对数控机床的软硬件提出了更高的要求,需要NC代码根据数控机床的实际情况在虚拟加工环境中驱动数控机床进行虚拟切削。 它可以描述刀具的真实轨迹并完成碰撞。干涉检查,还可以真实地描述加工后工件的形位误差、几何尺寸误差和表面粗糙度,并将虚拟成品零件与设计零件进行比较。 如果零件精度不能满足设计要求,可对工艺参数(进给量、切削速度等)或工件装夹方式进行调整和改进,必要时还可以改进零件的结构设计 提高其机械加工性能。

 
 
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