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　　航空工業(yè)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域，是世界高技術(shù)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，歐洲各國(guó)競(jìng)相把產(chǎn)業(yè)發(fā)展航空工業(yè)列入高技術(shù)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。新式、一流飛機(jī)的設(shè)計(jì)與制造成為了歐洲各國(guó)高技術(shù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)。

　　航空制造技術(shù)是航空工業(yè)賴以生存和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)，數(shù)控技術(shù)是航空工業(yè)一流制造技術(shù)的關(guān)鍵組成部分。數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備的水準(zhǔn)是來(lái)衡量航空工業(yè)綜合技術(shù)水準(zhǔn)和企業(yè)現(xiàn)代化水準(zhǔn)的關(guān)鍵象征之一。

　　2. 航空結(jié)構(gòu)件的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向

現(xiàn)代飛機(jī)中大量的選用了大型整體結(jié)構(gòu)件，相對(duì)于以前的沖壓、組裝模式，大型整體結(jié)構(gòu)件可大量減少零件數(shù)量和換裝工序，并有效減低飛機(jī)整機(jī)重量，提高零件氣壓和安全性，使飛機(jī)的制造產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高。整體結(jié)構(gòu)件體積大，如整體框結(jié)構(gòu)體積超過(guò)2000mm×2000mm 、長(zhǎng)梁長(zhǎng)度超過(guò)6000mm、壁板結(jié)構(gòu)體積超過(guò)3000×2000mm 。在第三代飛機(jī)中整體結(jié)構(gòu)件體積將進(jìn)一步加大。

　　隨著第三代戰(zhàn)機(jī)操控性明確要求的逐步提高，整體結(jié)構(gòu)件的外形日趨復(fù)雜、精度明確要求愈來(lái)愈高，新式高操控性金屬材料不斷引入，目前整體結(jié)構(gòu)件金屬材料逐漸由鋁合金為主轉(zhuǎn)變?yōu)殇X合金、鈦合金、復(fù)合金屬材料并重的局面。由于鈦合金等一流結(jié)構(gòu)金屬材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐高溫和耐腐蝕等優(yōu)異操控性，能較好地適應(yīng)飛行器的極限組織工作環(huán)境，在航空應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用愈來(lái)愈多,其用量百分比已經(jīng)成為來(lái)衡量飛機(jī)一流性的一個(gè)關(guān)鍵象征

隨著航空結(jié)構(gòu)件的不斷整體化和輕量化，其典型零件的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)是形狀愈來(lái)愈復(fù)雜、壁厚愈來(lái)愈薄。以鈦合金為代表的航空結(jié)構(gòu)件的金屬材料特性和加工特點(diǎn)，明確要求機(jī)床必須具有高連續(xù)性、高精度、大輸出功率切入點(diǎn)、大扭力擺角驅(qū)動(dòng)力、靜態(tài)響應(yīng)好、機(jī)床阻尼小等特點(diǎn)，對(duì)數(shù)控設(shè)備的設(shè)計(jì)制造提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

　　3. V5 1030 ABJ結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　V5 1030 ABJ 五座標(biāo)固定式加工中心，是中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空制造工程研究所（原中航總第625所）針對(duì)鈦合金、合金鋼等難加工金屬材料，結(jié)合國(guó)內(nèi)航空結(jié)構(gòu)件加工特點(diǎn)及加工條件設(shè)計(jì)制造的，機(jī)床具有高連續(xù)性、高精度、高安全性等特點(diǎn)，適合加工各種Brossac面高氣壓航空結(jié)構(gòu)件。

　　1) 高減震抗振結(jié)構(gòu)件

V5 1030 ABJ的基礎(chǔ)組件包括床身、基座、橫梁、垂溜冰、擺角溜冰、滾珠軸承等車(chē)軸件,它們的基本功能是承載和保持各執(zhí)行組件的相對(duì)位置。該加工中心集粗、精加工于一體,既要能承受粗加工時(shí)大吃刀、大走刀的最大研磨力、又要能確保精加工時(shí)的高精度,基礎(chǔ)件在氣壓、減震、抗振性、熱形變和陶胎等方面都通過(guò)ANSYS有限元分析進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

　　床身、基座、滾珠軸承和切入點(diǎn)箱采取鑄造全封閉結(jié)構(gòu), 不僅具有很強(qiáng)的基礎(chǔ)連續(xù)性，而且具有較大阻尼系數(shù)能吸收研磨加工時(shí)的阻尼；整體結(jié)構(gòu)框形設(shè)計(jì)和排障器對(duì)稱布置能較好消除熱形變和陶胎的影響。

　　橫梁、垂溜冰和擺角溜冰等終端組件選用鋼質(zhì)沖壓結(jié)構(gòu),有利于減低機(jī)床終端產(chǎn)品質(zhì)量，提高靜態(tài)操控性，采取大截面模量設(shè)計(jì)提高整體減震確保靜態(tài)精度。

　　2) 大輸出功率切入點(diǎn)控制系統(tǒng)

切入點(diǎn)組件的操控性直接影響加工產(chǎn)品質(zhì)量和研磨生產(chǎn)率，是決定機(jī)床操控性和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的關(guān)鍵因素。

　　V5 1030 ABJ 切入點(diǎn)選用出口高精度軸承進(jìn)行三車(chē)軸大跨距加強(qiáng)型換裝，確保30kW的大直徑約機(jī)械切入點(diǎn)具有較高的靜態(tài)減震和抗振性。切入點(diǎn)箱精密曲軸傳動(dòng)裝置，具有兩級(jí)機(jī)械變速，分別滿足機(jī)床高速和大負(fù)載研磨的加工需要。切入點(diǎn)由循環(huán)加熱油進(jìn)行加熱，確保切入點(diǎn)能24小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定組織工作。

　　3) 高精度研磨控制系統(tǒng)

　　V5 1030 ABJ 的X、Y、Z座標(biāo)研磨體育運(yùn)動(dòng)，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)力滾珠軸承傘翼助推各終端組件完成。滾珠軸承傘翼選用雙螺母加強(qiáng)型的出口大直徑約傘翼，安裝時(shí)預(yù)拉伸，確保研磨控制系統(tǒng)的傳動(dòng)裝置精度和組織工作穩(wěn)定性。

擺角驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)選用傳統(tǒng)A/B 擺角機(jī)構(gòu)，通過(guò)雙蝸輪coiled驅(qū)動(dòng)力雙輸出曲軸助推扇形齒條體育運(yùn)動(dòng)來(lái)完成，coiled軸向設(shè)有預(yù)載調(diào)整機(jī)構(gòu)。擺角的機(jī)械驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)能提供更多8280 Nm的擺角扭力，是A(B)/C 擺角的數(shù)倍，且不需要擺角鎖緊機(jī)構(gòu)。而且，由于A/B 擺角的轉(zhuǎn)動(dòng)角度在刀位計(jì)算中具有唯一解，從當(dāng)前邊線到目標(biāo)邊線的體育運(yùn)動(dòng)軌跡也是唯一的，因此，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生與零件的干涉，體育運(yùn)動(dòng)邊線明確、直觀，易于操理解和掌握。

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