五軸CNC加工數(shù)控機(jī)床是復(fù)雜曲面加工的唯一解決方案，航空航天產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能、性能、產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的要求非常高甚至苛刻，并且會(huì)采用很多新材料、新結(jié)構(gòu)，因此對(duì)機(jī)床的要求也比較高。目前，航空航天零件五軸加工中心是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、大型柴油機(jī)曲軸等加工的唯一手段，因此，五軸聯(lián)動(dòng)加工數(shù)控機(jī)床在航空航天領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用。

現(xiàn)在隨著飛機(jī)性能的不斷提高，飛機(jī)零件的要求也日趨嚴(yán)格。在滿足強(qiáng)度、剛度前提下，航空航天零件在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能考慮降低重量、減少裝配。由此，現(xiàn)在的航空航天零件具有幾個(gè)典型的特征：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大型、薄壁零件多，材料多為鋁合金、鈦合金，質(zhì)量要求極其嚴(yán)格，以及批量小、品種多等。

航空航天零件本身的特點(diǎn)決定著其采用的加工方法。形狀較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)件，采用三軸或四軸機(jī)床也可以進(jìn)行加工。但是受刀具與零件相對(duì)位置的限制，可能需要多次裝卡才能完成零件的加工。每增加一次裝卡，就增加一次誤差來(lái)源，從而影響最終零件精度，并增加加工時(shí)間。同樣受刀具與零件相對(duì)位置的限制，編程人員必須極其小心的避免刀具與零件的干涉，而且通常很難利用刀具最佳的切削位置，切削效率極低。形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，根本無(wú)法采用三軸或四軸機(jī)床進(jìn)行加工。

航空航天零件五軸加工技術(shù)中的五軸聯(lián)動(dòng)加工方式，由于有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，刀具與零件的相對(duì)位置大大靈活，可以實(shí)現(xiàn)在一次裝卡條件下對(duì)零件進(jìn)行整體加工。刀具能夠以理想的角度接近切削表面，實(shí)現(xiàn)最佳切削條件。五軸聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)是現(xiàn)代航空零件制造的趨勢(shì)。

目前，五軸聯(lián)動(dòng)加工的控制技術(shù)，如插補(bǔ)算法、坐標(biāo)變換等，都已經(jīng)發(fā)展的非常成熟。五軸加工中心的技術(shù)難點(diǎn)仍在于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。雖然從理論上講，凡具有五軸聯(lián)動(dòng)加工功能的機(jī)床都能夠加工結(jié)構(gòu)件、葉片、葉輪或葉盤(pán)，但不同機(jī)床的加工效率、加工精度，甚至裝卡次數(shù)都有很大的區(qū)別。國(guó)內(nèi)的模具行業(yè)現(xiàn)在有很多五軸加工中心，但適合模具行業(yè)的五軸加工中心并不適合航空制造業(yè)。

適合航空航天零件制造業(yè)的五軸加工中心應(yīng)當(dāng)具有很高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛性，以承受重切削時(shí)的切削力。長(zhǎng)期的刀具壽命源自穩(wěn)定的、低振動(dòng)的切削，這是低成本加工的關(guān)鍵因素。用于航空航天零件制造業(yè)的五軸加工中心的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)適應(yīng)航空航天零件五軸加工工藝的特點(diǎn)，如采用臥式五軸加工中心加工結(jié)構(gòu)件時(shí)，可在托盤(pán)上安裝一個(gè)長(zhǎng)方體的立柱，工件和夾具固定于立柱的四面上。這樣可以一次加工四個(gè)工件，且排屑非常方便。再如航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的加工，毛胚通常為鈦合金薄壁鍛件，需要在裝卡時(shí)對(duì)工件有一個(gè)“拉”的作用，以提高毛胚剛性。當(dāng)加工葉片進(jìn)氣邊或出氣邊時(shí)，刀具快速在背弧和內(nèi)弧表面轉(zhuǎn)換，如果機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得刀尖位于擺動(dòng)軸的中心或附近，則其他軸的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)將避免或大大減少，從而提高加工效率和精度。

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