搭乘飛機出行已成為人們日常生活不可或缺的一環。基于此,飛機制造商預計未來20年國際航空業需要大約28,000架新客機才能滿足這種增長需求。機床企業也將受益于這樣的市場環境。因為加工技術在整個航空航天生產中占據著基礎性地位。
◎ 發動機零件用高合金鋼,鈦合金或WASP合金制造
◎ 機翼中除鈦合金的吊架外,翼盒用復合材料或筋板用高強度鋁合金制造
◎ 機翼中段的機艙部位用復合材料制造和起落架的支撐梁用鈦合金制造
◎ 發動機吊架和最終連接件為鈦合金材質
◎ 起落架零件,例如主起落架/ 前起落架,活塞/ 活門,起落架支撐梁,支柱或連接件用鋼或鈦合金材質
◎ 著陸襟翼和翼縫用耐蝕材料制造,例如高合金鋼
◎ 垂直安定面用復合材料制造
◎ 副渦輪葉片用鈦制造
航空航天業制造商是對DMG /MORI SEIKI 高端機床要求最苛刻的客戶群之一。幾乎所有發動機和機身零件都需要加工。而其它零件如果不經過車削、銑削和鉆削加工也無法實現其功能。而且,DMG / MORI SEIKI 的激光加工技術和超聲加工技術已在航空航天生產中獲得成功應用。航空航天業的集約化生產方式、創新的發動機結構設計和新材料和高效材料的應用都對機床行業提出更高要求。其核心是經濟地加工鈦合金和鎳合金、鋁合金或先進復合材料。
由此,我們可以得出對加工技術的直接要求。最重要的是多任務機床的完整加工發展趨勢更強烈,例如一次裝夾完成車削、銑削、鉆削和磨削加工。不僅如此,用戶還希望將金屬切削過程形成一個完整的(可自動化)項目,它包括加工前的編程和仿真以及加工中的測量循環和機內監測技術,最大限度提高加工可靠性和穩定性。當然,所有這些金屬切削過程都需要滿足不斷提高的精度和復雜性要求。本文簡要介紹DMG /MORI SEIKI 的加工技術在航空航天業的應用。
機身——結構件和整體構件以及固定件是飛機機身中最主要的金屬切削零件。桁架、筋板和縱梁的加工通常都是單件整體銑削成形。而且,鉚接技術是最常用的連接方式,因此所有部件(也包括CFK 零件)都需要鉆削。
機翼——切削技術對機翼的生產仍然非常重要:筋板、桁架和固定件都是金屬材質。此外,大量鉚釘孔和運動部位復雜幾何形狀部件的輪廓加工。但由于CFK 材質應用的增加,這些部位的加工需求將減少。
艙門——金屬艙門有兩種生產方法,通過筋板和桁架的加工生產或先(投資)鑄造再加工生產。對CFK 艙門,連接件用金屬(鈦合金)制造,只能用金屬加工成形。
尾翼——CFK已應用于全部尾翼。只有連接點,加強部位和前緣用金屬材料制造和加工。但是,所有部件都需要鏜孔。
起落架——起落架仍使用高合金鋼,未來趨于使用鈦合金。這些材質都需要加工成形。
發動機——從加工角度看,飛機發動機部件材質非常不同,高溫區與低溫區的零件材質很不相同。
低溫區的零件,例如低壓壓氣機到高壓壓氣機中段,材質除鋁合金外主要使用鈦合金,而從最后一級高壓壓氣機開始的發動機核心高溫部位必然使用耐熱性能好的鎳合金和鈷合金材質。除機加工外,激光加工技術已開始應用在發動機生產中。主要用于加工渦輪葉片和燃燒器部件內冷的通氣孔,異形孔的生產主要通過激光打孔(激光燒蝕噴油嘴)。