航宇整体结构件高效高速加工装备

作者：北京航空制造工程研究所 林胜    来源：雅式工业专网

欢迎访问e展厅 展厅 8 航空与航天设备展厅 直升机, 无人机, 航空发动机, 航空材料, 飞机座椅, ... 航空飞机制造业用户对金属整体结构件简单制造法的迫切需求推动了高效高速数控加工机床的快速发展和实际应用。 能够用于实现HEM/HSM加工技术的高速数控加工机床可称为高效高速数控加工机床。实际上，高效高速数控加工机床是一种典型的工序复合加工机床：通过一次装夹工件就能实现粗加工、半粗加工、半精加工和精加工的多工序复合高速加工，以实现高生产率与高质量集成融合的高速切削加工技术。这种能实现一次装夹同时完成粗精多工序高效高速切削加工技术是当前高速数控加工机床的新发展趋势。 应该注意的是，由于制造业实际需求的多样性，现代高效高速数控机床也具有多样性。也就是说，视HEM/HSM加工技术的具体应用，则需要不同的高效高速数控加工机床。同时，不同制造商所推出的高效高速数控加工机床各具特色，不尽相同。高速高效数控加工机床大致可分为以下几大类： (1) HEM/HSM加工诸如铝合金等轻合金材的专用高效高速数控加工机床。 (2) HEM/HSM加工诸如钛合金等硬合金材的专用高效高速数控加工机床。 (3) HEM/HSM加工轻/硬合金材为主兼顾切削加工硬/轻合金材的高效高速数控加工机床。 (4) 同时HEM/HSM加工诸如铝/钛合金等轻/硬合金材的通用型高效高速数控机床。 显然，如前所述用于轻硬两类合金材HEM/HMS加工的高速数控加工机床将具有很大不同。但是，作为HEM/HSM加工应用的现代高效高速数控加工机床通常具有以下基本特点： (1) 配置有高功率主轴，功率通常由工件材料特性及所需要的最大金属切除率mrr确定。 (2) 通常，对轻合金材HEM/HSM加工配置有高功率高转速主轴，对硬合金材HEM/HSM加工配置有高功率高转矩主轴；同时，前者均应用电主轴技术，后者目前仍以机械主轴居多，但随电主轴技术发展进步，实际采用电主轴用于硬合金材HEM/HSM加工已越来越多。 (3) 要求主轴具有足够宽功率/转矩/转速可调控的空间，以适应粗精工序复合加工，或适应多种工件材料HEM/HSM加工应用（通用型）。 (4) 作为HEM/HSM加工应用，要求高速数控加工机床具有高刚性（高静态刚性、高动态刚性和高热刚性）特别是对硬合金材HEM/HSM加工应用场合。 (5) 作为HEM/HSM加工应用，要求高速数控加工机床具有高动态特性（高定位精度与重复定位精度、高进给速度与加速度）。 (6) 对旋转坐标轴驱动通常要求具有高驱动转矩，特别是硬合金材的HEM/HSM加工应用。 (7) 一般都设计有高压大流量冷却系统，特别是在硬合金材HEM/HSM加工应用场合。 (8) 要求具有与HEM/HSM加工相适应的高可靠高夹紧力的刀具接口，特别是在硬合金材HEM/HSM加工应用场合。 (9)要求具有快速排屑能力，并多趋于采用卧式主轴机床结构设计。 (10)多数制造商推出的高效高速数控机床通常是面向某种确定HEM/HSM加工应用为目标而兼顾其它加工应用，带有较显着的专用设备特征。通用型高效高速数控机床多采用可自动变换主轴头功能来适应实际不同的HEM/HSM加工应用。 总之，航宇制造业用户对采用大型整体结构件设计制造技术的迫切需求推动了HEM/HSM加工技术的发展和实际应用，配备有高功率/高转速/高转矩主轴的大型五轴联动高效高速数控加工机床业已成为它们的首选。(end)

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