服务航空航天工业发展，机床工具行业亟待升级

    “我国航空航天工业的快速发展推动了相关行业如机床行业的发展，另一方面，它的许多零部件最终要依赖机床的加工来实现，两者之间相辅相成。”近日在京举行的国际机床工业展览会，恰逢神九遨游太空，与会专家在一场针对航空航天工业的论坛上发出呼吁，作为装备制造业的“工作母机”，机床工具行业担负着提供优良装备的使命，国家要加强引导，企业也要去积极响应。
数字化制造需求迫切
　　“世界上第一台数控机床就是为生产飞机螺旋桨叶片轮廓而设计生产的，这是制造业发展过程的一个革命性突破，标志着制造业领域中数控化加工时代的开始。”小巨人机床有限公司总工程师黄建文认为，数控加工是现代制造技术的基础，它的发明对于制造业特别是航空航天行业的发展，具有划时代的意义。
　　北京航空制造工程研究所数字化制造与柔性装配技术研究室主任刘华东认为，航空工业对数控机床的需求趋势目前处于上升阶段，未来的飞机，特别是新型战机的制造，都要求以零件的精确制造为支撑，实行无余量装配，对工艺分离面的对缝、间隙等要求将更加严格，这些都需要大量使用数控机床。而一些新材料（如复合材料等）的应用，也对数控机床提出了新的、更高的要求。
　　据悉，航空航天工业产品零件的特点是耐高温、高强度、难加工，同时合金材料和复合材料多、复杂结构件多、工艺要求高。飞机机身结构件主要有梁、框、肋、壁板等零件，此类零件大多为铝合金或钛合金材料，一般外形轮廓尺寸都很大，属薄壁多腔的整体框架结构，机械切削去除量大，表面质量要求高。加工此类零件需要大型、重型机床装备，要求工作台承重10吨以上，有效行程在15米以上的高刚性机床。
　　而飞机发动机关键零部件有压气机、燃烧室、涡轮等，此类产品的零件多为高温合金或耐高温的复合材料，一般为异型环状结构，刚性差，精度高，型面复杂，加工难度大。加工此类零件需要大、中型多功能、高精度数控机床，要求设备具有较高的柔性，优良的数控系统，在线测量功能强大，工位多，刀具库容量大，如大型精密数控立式车削中心、五轴联动加工中心及多轴数控龙门铣，另外还需针对发动机叶轮开发高性能叶轮加工专用机床。
　　飞机起落架一般采用高强度钢的锻造毛坯经机械加工而成。锻造起落架的毛坯需要万吨级压力机，毛坯的加工需要中、大型数控落地镗铣床、五轴联动龙门加工中心等设备。机载产品零件种类繁多，结构复杂，材料多样，性能各异。加工此类零件需要中、小型高精度的多功能数控复合机床及高速数控铣床，如高精度的立、卧式加工中心及高精度的车、铣、磨复合加工中心等机床设备。
　　信息技术孤岛必须连结
　　航空信息化专家冯子明认为，国内除结构件数控加工技术和装备形成数字化制造能力外，钣金成形、复材构件制造、飞机装配等数字化制造技术和相应的制造装备均不完善，精准化成形、自动铺放、柔性装配及自动钻铆等技术正处于应用研究阶段，尚未形成稳定的批生产能力。更为关键的是，数字化制造技术与质量控制技术发展不平衡。目前飞机质量控制方法落后于制造技术发展，人员队伍素质和能力与当前数字化制造技术深入应用不匹配。检测手段不够先进，除数控加工的结构件采用数控测量机检测外，其他零件和装配件基本上仍依赖于工装进行手工检测，精度和准确度难以满足客户要求。
　　针对这种现状，业内人士认为，除了要大力发展多功能的复合机床，还应该协调机床主机与数控系统、功能部件、切削刀具和测量装备的平衡发展，完善产品功能，提高关键配套设备自主开发和制造能力也是刻不容缓。装备服务于工艺，为实现工艺与装备的紧密融合，机床企业必须了解和熟悉用户工艺，关注用户制造工艺技术发展的动态，准确地为产品进行市场定位，研发满足用户要求的新装备。力争在提供给用户机床设备的同时，也提供工艺技术上的整体解决方案，以提升企业和产品的竞争力。
　　“为了管理庞大而复杂的系统，航空制造业借助日益发达的计算机软、硬件技术，能解决设计和管理方面的问题，但是在零件加工制造的过程中却遇到了瓶颈——分散在全国乃至全世界的加工设备无法融入到网络中，零件制造过程中的相关信息也无法反馈到网络中，使得每个制造企业的设备成为一个个信息孤岛，阻碍了数字化技术在航空航天行业的发展和应用。”黄建文表示，由于航空航天零部件的制造工艺过程非常复杂，如何管理和运行变得非常棘手，长久以来，数控机床的网络化应用多停留在由计算机向机床传输程序、机床参数和加工参数等原始的应用内容上，显然这样的数控机床很难跟上时代的步伐，无法适应当今智能化、网络化和信息化的需要。“因此，数字化制造就显得非常必要。最初的数字化制造主要用于产品的设计，后来逐步向工艺、编程、虚拟加工、刀具准备、生产计划和过程监控等方向发展，目前新一代具有人机对话式编程方式的智能化、网络化数控系统是一大发展方向。”