中國商用飛機有限責任公司的成立標誌著中國大型客機研製項目正式啟動。中國（guó）商飛公（gōng）司主要從事民用飛機的設計、研製、生產、製造和承接飛機零（líng）部件的加工生產（chǎn）等業務。我國通過研製支線客機在人才、技（jì）術（shù）、材料、製造、項目管理等方（fāng）麵積累了一定的經驗（yàn），為下（xià）一步研製大飛機奠定了（le）堅實的基礎。目前我國一些飛機製造企業在為波音、空客等生（shēng）產關鍵零部件，在一定程度上具備了製造大飛（fēi）機的生產能力。

       研製大（dà）飛機重點要加強飛機研發、關鍵部件製造及總裝、市場營銷等方麵的（de）能（néng）力，要突破飛機發動機、機載設備、材（cái）料等關鍵核心技術。典型零件和難加工材料的加工也是其中的一個關（guān）鍵（jiàn）環節。機床工業如何為航空工業服務，首先要（yào）了解飛機等航空零部件的結構和工藝特點。

       1、飛機零件的結構特（tè）點（diǎn）

  
       典型的飛機（jī）零件的結構特點是薄壁結構，形狀複雜，外形變斜角變化大，外形多為雙曲麵，要求成（chéng）形精確。為了減（jiǎn）輕飛機重量，增加飛機的（de）機（jī）動性和增加有（yǒu）效載荷和航程，進行輕量化設計，廣泛采用新型輕質材料（liào）。為了提高零件強度和工作可靠性，主要采用整（zhěng）體毛坯件和整（zhěng）體薄壁結構（gòu）。現在大量采用鋁合金、欽合金、耐高溫合金、高強度鋼、複合材料（liào）等。結構（gòu）複雜的薄壁件、蜂窩件（jiàn）不僅形狀複雜，而且孔、空穴（xué）、溝槽、加強（qiáng）筋等多，工藝剛性較差。

       2、飛機（jī）製造中需要用機（jī）床加工的典型零件，主要有飛機機身結構（gòu）件和發動機的關鍵零件兩部分：

       2.1、飛機機身結構件（jiàn）的（de）典型零件有梁、筋、肋（lèi）板、框、壁板、接頭、滑軌等類零（líng）件。且以扁平件、細（xì）長件、多腔件和超薄壁隔框結構件為主，如圖1,圖2，圖3所示。毛坯為板材、鍛（duàn）件（jiàn）和鋁合金擠（jǐ）壓型材。材料（liào）利用率僅為5％-10％左右，原材料去（qù）除量大。目前，國（guó）內飛機零件，90％以上（shàng）為鋁（lǚ）合金件，少量為不鏽鋼和欽合金鋼，且整（zhěng）體結構（gòu）件越來越多（duō），應用複合材料是今後的發展方向。

       2.1.2、加工飛機（jī）機身典型零件所（suǒ）需主要設備

       （l）三坐標加工中心，如大型龍門立式加工中心；
       （2）五軸聯（lián）動加工中心，如大（dà）型龍門立式加工（gōng）中（zhōng）心，應配備A/B擺角銑頭或A/C擺角銑頭，五軸聯動時擺角（jiǎo）達到±25°即（jí）可，要求主軸轉速達到6000r/min左右，機床定位精度0.02mm;
       （3）從發展考慮，需要大型龍門式雙主軸五坐標加（jiā）工中心，工作台尺寸5m×20m，用於加工梁類零件；
       （4）加工鋁合金件需（xū）要大功率高速（sù）加工中心，功率（lǜ）≥40KW，主軸轉速20000r/min以上，帶兩坐標擺角銑頭（tóu）。定位精度，全長X≤0.04mm,Y/Z：≤0.02mm,A/B或（huò）A/C擺角≤0.004°；
       （5）由於整體鋁合金件切削加工去除（chú）量大（dà），為便於排屑（xiè），最（zuì）好需要工作台可以翻（fān）轉90°的臥式加（jiā）工中心，目前，國內尚無這種臥式加工中心；
       （6）飛機機（jī）身結構件品種多，形狀各異（yì），且工藝剛性（xìng）差，需用大量卡具（jù）。為降低成（chéng）本（běn），縮（suō）短生產（chǎn）準備（bèi）周期，還需要各種柔性卡具；
       （7）鈑金成形（xíng）件主要涉及蒙皮、型材、導（dǎo）管等曲麵成形，要求成形精準。為保證製造精度，需要大規格蒙皮拉伸機，拉伸機規格為最大拉（lā）力1000t，下工作台外廓尺寸：4000mm×610mm，上工作台行程：2000m心蒙皮（pí）滾彎成形機，加工板料最大尺寸：1200Ommx15mm，板料最小彎曲半徑120mm；還（hái）有三軸滾校平（píng）機、型材拉彎機、導管成形機等。飛機部件裝配還需自動（dòng）鑽鉚設備；
       （8）為減輕飛機重量，複合材料的應用越來越多，製作複合材料構件需要鋪帶機（jī），這在國內還是空白。等等。

       2.2.1、機匣加工

  
       航空發（fā）動機機匣有（yǒu）三類，一（yī）類是對開環形結構，一類是整體環形結構，還有一種（zhǒng）是（shì）異形殼體。機匣材料是一種難加工的耐高溫的高強度欽合金材料。機匣又是薄壁、弱（ruò）剛性結構，型麵（miàn）複雜，精（jīng）度要求高，加工難度（dù）大。機匣是大型（xíng）零件，一台推力為15000公斤航空發動機機匣直徑Φ800mm。大飛機的大型（xíng）風扇機匣外形尺寸Φ1823.5mm×546mm，最薄處壁厚（hòu）3mm。所以，機匣加工需要中、大型多功能、高精度數控機床。如（rú）加工直徑為Φ2000mm的數控立車和精密數控立車；工作台尺寸為2400mm×5000mm的龍門式五軸聯動加工中心，需具備雙工位、在線（xiàn）測量和仿真功能，刀庫（kù）容量60把（bǎ）刀左右，數控係統具有高級編（biān）程功（gōng）能。機（jī）床定（dìng）位（wèi）精度X/Y/Z分別為8μm/8μm /5μm，高速加（jiā）工時，主（zhǔ）軸轉速10000r/min以上，主軸功率（lǜ）15KW～30KW，帶回轉工（gōng）作台，定位精度≤8"；工作台3000mm×5000mm龍門式鏜銑床，帶回轉工作台，主軸轉速6000r/min。

       2.2.2 葉（yè）片加工

       航空（kōng）發動機的（de）葉片材料為耐高溫的欽合金材料，需（xū）用五軸聯（lián）動加工中心，五軸高速龍門銑等（děng）加工葉片形麵。葉根（gēn）榫頭的加工需用拉床和緩進給強力磨床，並希望緩進給強力磨床具有換砂輪功能和滾輪（lún）修砂輪裝置，還需要有在線測量、程序調整和自動補償功能。

       葉片形麵用電解加工可大大提高（gāo）加工效率，還需用數控六軸砂帶拋光設（shè）備拋光。希望有葉片形麵檢測設備（bèi）。

       大型寬弦空心風扇葉片采用寬弦、空心、帶阻尼（ní）凸台結構，直徑小1600mm以上，風扇葉尖速（sù）度高（gāo）達457m/s，選用重量更輕的鈦合金（jīn）或樹（shù）脂基材料，製造這（zhè）類葉片需要1000mm×400mm×570mm的五坐（zuò）標葉片銑（xǐ）床；精度（dù）0.025mm的自動拋光機（jī）；組合封焊和擴散連接及超（chāo）塑成形設備等。

       葉片有（yǒu）很多冷卻用（yòng）的小（xiǎo）孔，用電脈衝打孔（kǒng），比用激光（guāng）打孔好（激光打孔有硬化層），但現在，電加工打孔機床沒有打孔（kǒng）深淺的顯示，操作困（kùn）難（nán）。希望能解決這個問題，能顯示打孔的深淺。而耐1100℃高溫的（de）鎳基單晶渦輪葉片具有很好的高溫強度和（hé）綜合性能，葉片上有許多直徑為Φ0.3mm～Φ0.4mm的冷卻氣膜孔，製作這類葉片，需（xū）要定向／單（dān）晶熔鑄爐、陶瓷型芯焙燒爐、製芯機、磨削中心、數控緩進給磨床以及葉片製孔的（de）電液束流設備和小孔加工單元等裝置。

       2.2.3、整體葉盤加工

       整體葉盤是薄壁盤類零（líng）件，葉盤圓周（zhōu）上有裝葉片的榫槽。直槽可用拉削加工和磨削加工。圓弧形榫槽可用銑（xǐ）削（xuē）和成形磨加工，但圓（yuán）弧形榫槽的檢測困難。葉（yè）環和（hé）葉（yè）盤的加（jiā）工需要數（shù）控臥車、精密數控立車（chē）。要求加工機床的剛性好，定位精度高，定位精度約為2μm－3μm。整體葉盤的葉片部分，可用五軸（zhóu）高（gāo）速加（jiā）工（gōng）中心加工，還可以用電火花成形（xíng）加工。重型燃機葉盤直徑可達2000mm－3000mm，需要用砂輪（lún）線速度100m/s以上的高速磨床（chuáng）加工（gōng）。

       總之，加工發（fā）動機關鍵零件所需的主（zhǔ）要設備有：

       （1）帶A/B擺角（jiǎo）銑頭或A/C擺角銑頭的五軸聯動加工中心；
       （2）三軸行程為（wéi）1020mm×400mm×570mm的五坐（zuò）標葉片銑床（chuáng）；    
       （3）工作台1000×800m的整體葉盤高效加工中心；
       （4）工作台3000mm×5000mm數控龍門鏜銑床，主軸（zhóu）轉速6000r/min左右；
       （5）Φ230mm的精密數控立式車削中（zhōng）心；
       （6）Φ320mm數控立式車床；
       （7）Φ2000mm的精密數（shù）控車床；
       （8）車銑複合加工中心；
       （9）工作台1000mm×1000mm榫齒倒圓專（zhuān）用加工中（zhōng）心；
       （10）2000mm×1500mm×1500mm左右的激光（guāng）熔覆（fù）加工（gōng）機床；
       （11）800mm×600m的（de）電火花銑削加工機床；
       （12）1000mm×1000mm的數控臥（wò）式車床；
       (13）Φ1250mm數控立式磨床；
       (14）Φ1000mm×800mm的數控緩進給磨床；
       (15）Φ1200mm×1000mm端（duān）麵弧齒磨床；
       (16）Φ1200mm×2000mm高速（sù）轉子葉（yè）尖磨床；
       (17）700t電（diàn）動螺（luó）旋壓（yā）力機；
       (18）板類件無模多點成形壓力機；
       (19）定向／單晶熔鑄（zhù）爐；
       (20）用於葉片製孔的電液束流設（shè）備、小（xiǎo）孔加工單元以及真空熱處理爐等等。

　　要求機床具有足夠的剛性，操作簡單，人機界麵清楚，具備樣條插補（NURBS）功能，過程（chéng）均勻控製，以減少對拐角處加（jiā）工精度（dù）的影響，還具有在線測量和仿真功能。

　　目前，飛機製造企業所使用的機床大部分是進口的，國產機床（chuáng）很少，而且大部分用於粗加工（gōng），主要（yào）原因（yīn）是：現在國產機床的精度保持性、質量穩定性、服（fú）務及時性等方麵與航空用戶的要求還有差（chà）距，有些機床國內還是空白。

　　為了改變這（zhè）種狀況，國（guó）外機床製造企業在與航空製造企業合作方麵有一些好（hǎo）的做法值得借鑒。如，國（guó）外一些機床製造企業設立了對應航空應用的開發部門，該部（bù）門的職責（zé）是收集航空（kōng）製造（zào）企業（yè）的需求，向產品（pǐn）設計部門（mén）轉達這些需（xū）求，研究（jiū）開發用於航空（kōng）零件加工的工藝和程序。機床製造企業還設（shè）置航空客戶（hù）銷（xiāo）售經理，專門負責航空製造市場的銷售，加強與航空製造企業的聯係，反饋航空製造市（shì）場的需求信息。國內機床製造企業也（yě）可借鑒國外的這（zhè）種先進做法，首先（xiān）要了解航空製造企（qǐ）業的需求和飛機零件的製造工藝，據此製定機床設計方案，研究相適應的工藝路線，提供能夠滿（mǎn）足航空企業要求的機床。大部分航空製造企業都表示，如果國產（chǎn）機床能（néng）夠滿足要求，還是（shì）願意使用國產機床的，因為國產（chǎn）機床的成本低。另外（wài），購買（mǎi）國（guó）外的高檔數控機床，國外設定了很多限製，甚至不賣給我們。

　　所以，發展大飛機，必須立（lì）足國內，開發上述急需的加工設備，才（cái）能不受製於人。我國機（jī）床工業企業（yè）應勇挑重擔（dān），為國分憂。航空發動機製造企業和飛機製造企業也要（yào）為振興我（wǒ）國裝備製造業出力，積極應用國產設備，幫助改進國產設備，盡早形成（chéng）產學研用的（de）互動創新機製。