隨著現(xiàn)代航空制造業(yè)的高速發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)成為飛機制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。數(shù)控加工技術(shù)的進步使飛機設(shè)計理念發(fā)生了轉(zhuǎn)變，零件設(shè)計向整體化、復(fù)雜化方向發(fā)展，同時，設(shè)計理念的轉(zhuǎn)變也給數(shù)控加工技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，如何高質(zhì)量、高效率、低成本地完成大型零件的數(shù)控加工成為了必須攻克的難題。

   國外發(fā)達(dá)國家航空制造史很長，特別是飛機大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的設(shè)計、制造技術(shù)都已非常成熟。隨著近年來國內(nèi)各類軍民機的研制，國內(nèi)主要航空企業(yè)在航空數(shù)控加工技術(shù)方面積累了大量的技術(shù)經(jīng)驗，解決了一系列關(guān)鍵技術(shù)難題，初步形成了以飛機大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件制造為代表的關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢。但是，隨著我國大飛機項目的啟動，航空零件數(shù)控加工技術(shù)將面臨更大的挑戰(zhàn)，因此，我們在數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域還需要不斷進行深層次的研究，以縮小和西方國家的差距。

國內(nèi)航空零件數(shù)控加工技術(shù)現(xiàn)狀：

與其他行業(yè)產(chǎn)品相比，航空類產(chǎn)品零件具有一些顯著的特征，從而決定了航空零件數(shù)控加工技術(shù)的特點以及發(fā)展的方向。這些特征主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）產(chǎn)品類型復(fù)雜，具有小批量、多樣化特點。由于現(xiàn)代飛機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件品種繁多，同時，飛機研制通常為小批量生產(chǎn)，因此無法采用大規(guī)模流水線生產(chǎn)方式來提高效率和降低成本，因此航空零件數(shù)控加工也必須適應(yīng)這種特點。

（2）結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜化和整體化，工藝難度大，加工過程復(fù)雜?，F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的進步促使航空零件的設(shè)計趨于復(fù)雜化和整體化，簡化裝配，提高結(jié)構(gòu)性能，這也給數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求。

（3）薄壁化、大型化特點突出，變形控制極為關(guān)鍵。為了控制飛機重量，飛機零件的一個顯著特點就是進行了薄壁化設(shè)計，另一方面，飛機的大型化也使得零件結(jié)構(gòu)趨于大型化，出現(xiàn)了許多超大型零件，因此加工變形成為了突出的矛盾。如圖1所示為典型飛機薄壁結(jié)構(gòu)件—787短艙梁。  

（4）材料去除量大，切削加工效率問題突出。飛機零件材料去除量一般都在90%以上，切削效率對生產(chǎn)周期和成本影響較大。

（5）質(zhì)量控制要求高。航空零件由于具有極高的安全性要求，對產(chǎn)品質(zhì)量控制十分嚴(yán)格。

（6）產(chǎn)品材料多樣。隨著材料、冶金技術(shù)的發(fā)展，高強度鈦合金、復(fù)合材料等的應(yīng)用范圍和用量正在逐步地得到擴展，對航空數(shù)控加工技術(shù)的適應(yīng)性提出了廣泛的要求。

（7）大型結(jié)構(gòu)件毛料價值高，質(zhì)量風(fēng)險大。

   經(jīng)過多年的技術(shù)應(yīng)用研究和探索，我國在航空零件數(shù)控加工技術(shù)研究與應(yīng)用上取得了較大的進步，但是目前我國數(shù)控加工整體技術(shù)水平和國外先進水平差距仍較大，尤其在大型結(jié)構(gòu)件研制方面，存在諸多下述亟待解決的問題:

（1）混線生產(chǎn)，專業(yè)化、集成化程度低。在目前的生產(chǎn)資源配置中，普遍存在專業(yè)化程度低，布局不合理，各種類型產(chǎn)品交叉生產(chǎn)現(xiàn)象嚴(yán)重，極大地制約了產(chǎn)品效率的提高。

（2）數(shù)控加工準(zhǔn)備時間、輔助時間占用過多，裝夾效率低下。在數(shù)控加工中程序調(diào)整、工裝夾具準(zhǔn)備、刀具準(zhǔn)備及零件檢測等占用的時間較多，加工效率偏低。據(jù)統(tǒng)計，機床有效切削時間比例僅為30%，極大地影響了產(chǎn)品加工效率的提高。 （3）切削加工效率低，高速切削應(yīng)用比例較低。在數(shù)控加工仿真、程序優(yōu)化、工藝參數(shù)庫、制造資源管理等方面與高效加工需求存在一定的差距，切削參數(shù)不合理、機床利用率低等現(xiàn)

狀極大地制約了高效數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展。特別是飛機大型零件，材料去除量大，加工周期長，加工效率低成為制約生產(chǎn)研制的突出矛盾。

（4）信息化程度低，制約了生產(chǎn)研制的高效運作。數(shù)控機床是一個孤島，各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息傳遞和交換存在瓶頸，總體上制約了企業(yè)的高效運作，影響生產(chǎn)效率。

（5）大型結(jié)構(gòu)件變形控制仍然是亟待突破的難題。不同類型的航空零件結(jié)構(gòu)、尺寸、材料各不相同，難以掌握準(zhǔn)確的變形規(guī)律，是數(shù)控加工中最大的變數(shù)之一。

（6）研制成本高，研制風(fēng)險大。大型航空結(jié)構(gòu)件、新型材料構(gòu)件等一般毛料價值較高，任何質(zhì)量損失都會給企業(yè)帶來巨大的財產(chǎn)損失。 國外航空零件數(shù)控加工技術(shù) 

機械產(chǎn)品加工制造都在尋求簡單,經(jīng)濟,方便,靈活,穩(wěn)定的加工方法.四軸加工當(dāng)中的夾具是其關(guān)鍵部件,其精度和同軸度要求最高的零件,目前多軸聯(lián)動數(shù)控加工是解決該類四軸類及夾具零件最有效的加工方法.多軸聯(lián)動數(shù)控加工編程則是實現(xiàn)其高精度和高效率加工的最重要環(huán)節(jié).而對于相對復(fù)雜的航空類軍品類四軸產(chǎn)品,往往一次裝夾需完成多個角度及位置的加工,為保證產(chǎn)品加工精度,需對工裝夾具提出更高的要求.

在發(fā)達(dá)國家，航空零件的制造加工過程普遍實現(xiàn)了高度專業(yè)化、信息化和自動化，不需要人工干預(yù)，裝夾定位過程簡單快捷，加工效率高，這些特性主要體現(xiàn)在以下方面：高度專業(yè)化的生產(chǎn)資源配置和布局；普遍應(yīng)用高速無人干預(yù)加工技術(shù)；普遍應(yīng)用大功率高效切削，主軸功率使用率在70%以上；普遍實現(xiàn)快速裝夾、托盤交換等不間斷加工過程，減少空機時間；生產(chǎn)資源集成化信息管理程度高；配套設(shè)施完備：包括主軸測頭、集中刀庫、安全防護、鋁屑處理系統(tǒng)等；采用自動測刀，芯片讀寫的方式進行刀具參數(shù)、刀具壽命管理。 航空零件數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展探索

1以產(chǎn)品特征成組劃分為基礎(chǔ)，形成專業(yè)化的精益生產(chǎn)線

   目前，在航空零件的大規(guī)模研制中往往面臨較大的被動局面，無法形成具有極大競爭力的核心技術(shù)優(yōu)勢，其根本原因就在于原有的相對落后的生產(chǎn)資源配置和布局已經(jīng)無法滿足當(dāng)前研制需要，尤其是國家大飛機項目的啟動在給我們帶來極大機遇的同時也對現(xiàn)有的生產(chǎn)能力和制造技術(shù)水平敲響了警鐘。

   首先,要確立零件族的概念,應(yīng)用成組技術(shù)建立典型零件族。其次，在確立典型零件族的基礎(chǔ)上，分類建立標(biāo)準(zhǔn)化的典型零件族工藝流程。

   最后，在標(biāo)準(zhǔn)化的典型零件族工藝流程的基礎(chǔ)上形成專業(yè)化、集成化的生產(chǎn)資源配置和布局，并最終形成各類典型航空零件的精益生產(chǎn)線。特別是對于大型結(jié)構(gòu)件，建立專業(yè)化的典型零件生產(chǎn)單元對于提高其加工技術(shù)水平、降低成本尤為重要。  

2以裝夾快捷化為目標(biāo)，形成高效可靠的裝夾技術(shù)

   對高速加工的數(shù)控設(shè)備來說，正確設(shè)計夾具、縮短夾具生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，實現(xiàn)零件在數(shù)控機床上的快速裝夾定位非常重要，能大大提高有效切削時間比例，保證加工質(zhì)量，從而達(dá)到提高數(shù)控加工效率的最終目的。在傳統(tǒng)夾具體上，采用機械定位、人工夾緊和拆卸通常要花費大量的時間和人力，而高速加工大型工件時，采用半自動化或全自動化裝夾技術(shù)是非常有經(jīng)濟價值的，液壓定位和夾緊非常有

效。